JP3139886B2 - Semiconductor laser device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor laser device and method of manufacturing the same

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JP3139886B2
JP3139886B2 JP05163666A JP16366693A JP3139886B2 JP 3139886 B2 JP3139886 B2 JP 3139886B2 JP 05163666 A JP05163666 A JP 05163666A JP 16366693 A JP16366693 A JP 16366693A JP 3139886 B2 JP3139886 B2 JP 3139886B2
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隆司 石住
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ素子およ
びその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】上述の半導体レーザ素子において、共振
器の光出射端面では、結晶表面に大気中の酸素等が付着
・結合して表面準位が増加する。このため、光出射端面
のバンドギャップは、素子内部に比べて狭くなってお
り、活性層の光出射端面でのバンドギャップも、素子内
部に比べて狭くなっている。一般に、半導体レーザ素子
のレーザ発振波長(エネルギー)は、活性層のバンドギ
ャップにより決定されるが、上述のように活性層の光出
射端面でのバンドギャップが素子内部に比べて狭くなっ
ているために、素子内部で発振したレーザ光が光出射端
面で吸収されてしまう。よって、光出射端面では上記レ
ーザ光の吸収により発熱が生じ、さらに、この発熱によ
り活性層の光出射端面でのバンドギャップがさらに狭く
なって、レーザ光の吸収が一層増加するという悪循環が
生じる。この悪循環により、最終的には光出射端面を構
成する結晶が高温のために破壊・溶融して、素子の劣化
が起こる。また、結晶破壊に至らない場合でも、上記発
熱による温度上昇のために結晶中の欠陥や転位を増殖・
成長させてしまい、素子の劣化が進むことになる。この
ような光出射端面でのレーザ光吸収による結晶の破壊
は、半導体レーザ素子の信頼性を阻害する要因となって
いる。
2. Description of the Related Art In the above-mentioned semiconductor laser device, at the light emitting end face of a resonator, oxygen and the like in the atmosphere adhere to and bond to the crystal surface, and the surface level increases. Therefore, the band gap at the light emitting end face is narrower than inside the element, and the band gap at the light emitting end face of the active layer is also narrower than inside the element. Generally, the laser oscillation wavelength (energy) of a semiconductor laser device is determined by the band gap of the active layer. However, as described above, the band gap at the light emitting end face of the active layer is narrower than inside the device. Then, the laser light oscillated inside the element is absorbed by the light emitting end face. Therefore, heat is generated by the absorption of the laser light at the light emitting end face, and further, the band gap at the light emitting end face of the active layer is further narrowed by the heat generation, thereby causing a vicious cycle that the absorption of the laser light is further increased. Due to this vicious cycle, the crystal constituting the light-emitting end face eventually breaks and melts due to the high temperature, and the element is deteriorated. In addition, even when the crystal does not break, defects and dislocations in the crystal multiply and grow due to the temperature rise due to the heat generation.
It grows, and the deterioration of the element progresses. Such destruction of the crystal due to laser light absorption at the light emitting end face is a factor that impairs the reliability of the semiconductor laser device.
【0003】従来、上記光出射端面でのレーザ光吸収に
よる素子の劣化を防ぐために、様々な構造の半導体レー
ザ素子が提案されている。例えば、松本らは、1990年秋
期第51回応用物理学学術講演会:28p-R-5〜6)におい
て、光出射端面に発振レーザ光に対する吸収の少ない端
面成長層を設けた窓型構造の半導体レーザ素子を提案し
ている。図4に、上記窓型構造の半導体レーザ素子を示
す。この半導体レーザ素子の内部構造40は、S.Yamamo
to et. al; Appl. Phys. Lett. 40(1982) 372.に示され
ているようなGaAlAs系混晶を用いたVSIS(V-
channel substrate inner stripe)構造とされており、
その光出射端面42には、活性層41よりもバンドギャ
ップの大きい端面成長層43が形成されている。尚、こ
の図において、45はp側電極を、46はn側電極を示
し、47は誘電体膜を示す。
Conventionally, semiconductor laser devices having various structures have been proposed in order to prevent the device from being deteriorated due to the absorption of laser light at the light emitting end face. For example, Matsumoto et al. At the 51st Academic Lecture on Applied Physics in the fall of 1990: 28p-R-5 to 6) proposed a window-type structure in which an end face growth layer with little absorption of oscillating laser light was provided on the light emitting end face. A semiconductor laser device has been proposed. FIG. 4 shows a semiconductor laser device having the above window structure. The internal structure 40 of this semiconductor laser device is S. Yamamo
To et. al; Appl. Phys. Lett. 40 (1982) 372. VSIS (V-
channel substrate inner stripe) structure,
An end face growth layer 43 having a larger band gap than the active layer 41 is formed on the light emitting end face. In this figure, 45 indicates a p-side electrode, 46 indicates an n-side electrode, and 47 indicates a dielectric film.
【0004】例えば、発振波長が780nmのVSIS
型半導体レーザ素子の場合、活性層41のAl混晶比x
が0.14であるのに対して、端面成長層43としてA
l混晶比tが0.14以上のGa1-tAltAs結晶を用
いることができる。この場合、端面成長層43のバンド
ギャップは、活性層41よりも大きくなって、発振レー
ザ光に対して吸収の少ない層となる。このため、特に高
出力時の特性が改善されて、長期信頼性に優れた半導体
レーザ素子を実現することができる。
For example, a VSIS having an oscillation wavelength of 780 nm
In the case of the type semiconductor laser device, the Al mixed crystal ratio x of the active layer 41
Is 0.14, whereas A as the end face growth layer 43
l mole ratio t can be used Ga 1-t Al t As crystals of less than 0.14. In this case, the bandgap of the end face growth layer 43 is larger than that of the active layer 41, and the layer has less absorption of the oscillation laser light. For this reason, especially the characteristics at the time of high output are improved, and a semiconductor laser device excellent in long-term reliability can be realized.
【0005】上記窓型半導体レーザ素子は、以下のよう
にしての作成される。まず、図5(a)に示すように、
内部構造40としてのVSIS構造を液相エピタキシャ
ル成長(LPE)法により形成する。
The above window type semiconductor laser device is manufactured as follows. First, as shown in FIG.
A VSIS structure as the internal structure 40 is formed by a liquid phase epitaxial growth (LPE) method.
【0006】次に、図5(b)に示すように、VSIS
構造が形成されたウェハ50をバー51に劈開する。バ
ー51の劈開面42は、半導体レーザ素子の光出射端面
である共振器端面となる。
[0006] Next, as shown in FIG.
The wafer 50 on which the structure is formed is cleaved into bars 51. The cleavage plane 42 of the bar 51 becomes a cavity end face which is a light emission end face of the semiconductor laser device.
【0007】その後、図5(c)に示すように、バー5
1をカーボン製の冶具53上に並べ、これをMOCVD
(有機金属気相成長)型成長装置内のサセプタ54上に
設置する。端面成長層43の成長は、原料ガス55とし
て、例えば、AsH3ガス、TMA(トリメチルアルミ
ニウム)、TMG(トリメチルガリウム)等を流しなが
ら、サセプタ54を高周波加熱することにより行われ
る。この時の成長温度は、約800℃に設定されてい
る。
[0007] Thereafter, as shown in FIG.
1 on a carbon jig 53, and
It is installed on a susceptor 54 in a (organic metal vapor phase epitaxy) type growth apparatus. The growth of the end face growth layer 43 is performed by high-frequency heating the susceptor 54 while flowing, for example, AsH 3 gas, TMA (trimethylaluminum), TMG (trimethylgallium), or the like as the source gas 55. The growth temperature at this time is set to about 800 ° C.
【0008】バー51は、全面が良好な結晶面であるの
で、上記端面成長層の成長は、図5(d)に示すように
全面に行われる。成長された端面成長層の内、43a部
分は、p側電極46が形成される部分であるので、残し
ておくと半導体レーザ素子の素子抵抗が増大されてしま
う。よって、成長終了後、光出射端面の端面成長層43
上に酸化抑制のための誘電体膜47を蒸着し、これをマ
スクとして図5(e)に示すように不要部分43aをエ
ッチング除去する。
Since the entire surface of the bar 51 is a good crystal plane, the growth of the end face growth layer is performed on the entire surface as shown in FIG. In the grown end face growth layer, the portion 43a is a portion where the p-side electrode 46 is formed. If left, the device resistance of the semiconductor laser device increases. Therefore, after the growth is completed, the end face growth layer 43 on the light emission end face
A dielectric film 47 for suppressing oxidation is deposited thereon, and the unnecessary portion 43a is removed by etching using this as a mask as shown in FIG.
【0009】その後、図5(f)に示すように、バー状
態のままで、p側電極45およびn側電極46を形成
し、チップに分割する。以上により窓型半導体レーザ素
子が得られる。
Thereafter, as shown in FIG. 5F, a p-side electrode 45 and an n-side electrode 46 are formed in a bar state, and the chip is divided into chips. Thus, a window-type semiconductor laser device is obtained.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記窓型半導体レーザ
素子においては、端面成長層43が形成されているの
で、光出射端面42における光吸収を抑制して高出力時
の素子特性を改善することができる。しかし、端面成長
層43の形成を約800℃の高温雰囲気中で行っている
ので、以下のような問題が生じる。
In the above-mentioned window type semiconductor laser device, since the end face growth layer 43 is formed, light absorption at the light emitting end face 42 is suppressed to improve the device characteristics at the time of high output. Can be. However, since the formation of the end face growth layer 43 is performed in a high-temperature atmosphere of about 800 ° C., the following problem occurs.
【0011】半導体レーザ素子を構成する結晶には、導
電型を制御するために、p型にはZn、Be、Mg等
が、またn型にはTe、Se、Si等が、不純物として
微量添加されている。ところが、これら不純物は、端面
成長層43形成時に高温下に置かれることにより、半導
体レーザ素子内部で拡散を起こし、形成されたpn接合
位置を移動させたり、組成の異なる結晶間で不純物の移
動を起こして半導体レーザ素子内部の不純物濃度分布を
変化させたりする。その結果、半導体レーザ素子の電気
的特性や光学的特性を悪化させたり、半導体レーザ素子
の信頼性に悪影響を与えたりする。
In order to control the conductivity type, Zn, Be, Mg, etc. are added to the crystal constituting the semiconductor laser element, and Te, Se, Si, etc. are added as impurities to the p-type, and trace amounts are added as impurities to the n-type. Have been. However, when these impurities are placed at a high temperature during the formation of the end face growth layer 43, they diffuse inside the semiconductor laser device, thereby moving the formed pn junction position or moving impurities between crystals having different compositions. To change the impurity concentration distribution inside the semiconductor laser device. As a result, the electrical and optical characteristics of the semiconductor laser device are deteriorated, and the reliability of the semiconductor laser device is adversely affected.
【0012】本発明は上記問題を解決するものであり、
その目的は、半導体レーザ素子を構成する結晶中に添加
された不純物の内部拡散を抑えることにより、高い信頼
性を有する半導体レーザ素子を提供することにある。
The present invention solves the above problems,
An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device having high reliability by suppressing internal diffusion of an impurity added to a crystal constituting a semiconductor laser device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、Alを含む結晶から構成され、活性層を含む共振
器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よりもバン
ドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が形成され
た半導体レーザ素子において、該端面成長層が、有機金
属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法によ
り、500℃以下の成長温度で成長して形成されたもの
であり、そのことにより上記目的が達成される。
A semiconductor laser device according to the present invention is composed of a crystal containing Al, and has a larger band gap at the light emitting end face of a resonator including an active layer than the crystal constituting the active layer. In a semiconductor laser device having an end face growth layer made of a crystal, the end face growth layer is formed by growing at a growth temperature of 500 ° C. or less by metal organic chemical vapor deposition or molecular beam epitaxy. Thereby, the above object is achieved.
【0014】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
Alを含む結晶から構成され、活性層を含む共振器の光
出射端面に、該活性層を構成する結晶よりもバンドギャ
ップの大きい結晶からなる端面成長層が形成された半導
体レーザ素子の製造方法において、該端面成長層を、有
機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法に
より、500℃以下の成長温度で成長させ、そのことに
より上記目的が達成される。
A method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention
A method of manufacturing a semiconductor laser device, comprising: an end face growth layer made of a crystal having a band gap larger than that of a crystal forming an active layer formed on a light emitting end face of a resonator including an active layer, the end face growth layer being formed of a crystal including Al. The end face growth layer is grown at a growth temperature of 500 ° C. or less by a metalorganic vapor phase epitaxy method or a molecular beam epitaxy method, thereby achieving the above object.
【0015】[0015]
【作用】本発明においては、端面成長層が、有機金属気
相エピタキシャル成長法または分子線エピタキシャル成
長法により500℃以下の低温で成長されている。この
ため、結晶に添加された不純物が内部拡散するのを抑制
することができる。
In the present invention, the end face growth layer is grown at a low temperature of 500.degree. C. or less by the metalorganic vapor phase epitaxial growth method or the molecular beam epitaxial growth method. Therefore, it is possible to suppress the impurity added to the crystal from being diffused inside.
【0016】[0016]
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】(実施例1)図1(a)は、実施例1の半
導体レーザ素子を示す斜視図である。この半導体レーザ
素子はVSIS構造となっている。n型GaAs電流狭
窄層12が形成されたp型GaAs基板11に、ストラ
イプ状V溝13が形成され、その上に、p型Ga1-y
yAs(0<y≦1)クラッド層14、p型Ga1-x
xAs(0≦x<1)活性層3、n型Ga1ーzAlz
s(0<z≦1)クラッド層16、n型GaAsコンタ
クト層17が順次積層されている。このVSIS内部構
造1の端面は、劈開によりレーザ光の出射端面2とされ
ている。光出射端面2には、活性層3のAl混晶比xよ
りも大きいAl混晶比tを有するGa1-tAltAs(x
<t≦1)端面成長層4が形成されている。このAl混
晶比tは、例えば、発振波長780nmの半導体レーザ
素子の場合には、t>0.14と設定することができ
る。この実施例では、t=0.6として素子内部の活性
層に対して充分大きなバンドギャップを有するようにし
た。この端面成長層3は、成長温度500℃以下で成長
されたものである。さらに、端面成長層4の上には誘電
体膜8が形成され、基板11側およびコンタクト層17
側には、それぞれp側電極電極6およびn側電極7が形
成されている。
Example 1 FIG. 1A is a perspective view showing a semiconductor laser device of Example 1. FIG. This semiconductor laser device has a VSIS structure. A striped V-shaped groove 13 is formed in a p-type GaAs substrate 11 on which an n-type GaAs current confinement layer 12 is formed, and a p - type Ga 1-y A is formed thereon.
l y As (0 <y ≦ 1) cladding layer 14, p-type Ga 1-x A
l x As (0 ≦ x <1) active layer 3, n-type Ga 1 -z Al z A
An s (0 <z ≦ 1) cladding layer 16 and an n-type GaAs contact layer 17 are sequentially laminated. The end face of the VSIS internal structure 1 is formed as a laser light emission end face 2 by cleavage. The light emitting end face 2, Ga 1-t Al having a high Al mixed crystal ratio t than Al content of the active layer 3 x t As (x
<T ≦ 1) The end face growth layer 4 is formed. For example, in the case of a semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 780 nm, the Al mixed crystal ratio t can be set to t> 0.14. In this embodiment, t = 0.6 is set to have a sufficiently large band gap with respect to the active layer inside the device. The end face growth layer 3 is grown at a growth temperature of 500 ° C. or lower. Further, a dielectric film 8 is formed on the end face growth layer 4, and the substrate 11 side and the contact layer 17 are formed.
On the sides, a p-side electrode electrode 6 and an n-side electrode 7 are formed, respectively.
【0018】この半導体レーザ素子の製造は、例えば以
下のようにして行うことができる。まず、図2(a)に
示すように、半導体レーザ素子の内部構造1を形成す
る。p−GaAs基板11上に、LPE法により厚み
0.8μmのn型GaAs電流狭窄層12を積層し、化
学エッチングにより幅3μm、深さ1.0μmのストラ
イプ状V溝13を形成する。その後、2回目のLPE法
による成長工程で、厚み0.8μm(V溝13以外の部
分)のp−Ga0.55Al0.45Asクラッド層14、厚み
0.06μmのp−Ga0.86Al0.14As活性層3、厚
み1μmのn−Ga0.55Al0.45Asクラッド層16お
よび厚み2μmのn−GaAsコンタクト層17を連続
的に積層する。
The manufacture of the semiconductor laser device can be performed, for example, as follows. First, as shown in FIG. 2A, the internal structure 1 of the semiconductor laser device is formed. An n-type GaAs current confinement layer 12 having a thickness of 0.8 μm is laminated on the p-GaAs substrate 11 by the LPE method, and a stripe-shaped V groove 13 having a width of 3 μm and a depth of 1.0 μm is formed by chemical etching. Thereafter, in the second growth step by the LPE method, the p-Ga 0.55 Al 0.45 As clad layer 14 having a thickness of 0.8 μm (the portion other than the V-groove 13) and the p-Ga 0.86 Al 0.14 As active layer having a thickness of 0.06 μm are formed. 3. An n-Ga 0.55 Al 0.45 As cladding layer 16 having a thickness of 1 μm and an n-GaAs contact layer 17 having a thickness of 2 μm are continuously laminated.
【0019】上記のように積層構造が形成されたウェハ
20を共振器長に劈開して、図2(b)に示すようなレ
ーザバー21とする。このレーザバー21の劈開面は、
半導体レーザ素子の光出射端面2となる。
The wafer 20 on which the laminated structure has been formed as described above is cleaved to a cavity length to obtain a laser bar 21 as shown in FIG. 2B. The cleavage plane of this laser bar 21
It becomes the light emitting end face 2 of the semiconductor laser device.
【0020】次に、図2(c)に示すように、MOCV
D法により、光出射端面2に厚み0.1μmのGa0.6
Al0.4As端面成長層4を成長させる。この時の成長
温度は、500℃以下に設定し、V/III比を45として
成長した。このように500℃以下の低温成長温度で
は、n型またはp型結晶中に添加される不純物の拡散を
少なくすることができる。
Next, as shown in FIG. 2C, the MOCV
According to the D method, a Ga 0.6 layer having a thickness of 0.1 μm
An Al 0.4 As end face growth layer 4 is grown. The growth temperature at this time was set to 500 ° C. or lower, and the growth was performed with the V / III ratio set to 45. As described above, at a low growth temperature of 500 ° C. or lower, the diffusion of impurities added into the n-type or p-type crystal can be reduced.
【0021】上記端面成長層4の成長は、図2(c)に
示すように光出射端面2以外の部分にも行われる。成長
された端面成長層の内、4a部分を残しておくと半導体
レーザ素子の素子抵抗が増大されてしまうので、成長終
了後取り除く。光出射端面の端面成長層4上に酸化抑制
のための誘電体膜8を蒸着し、これをマスクとして図2
(d)に示すように不要部分4aをエッチング除去す
る。
The growth of the end face growth layer 4 is also performed on portions other than the light emitting end face 2 as shown in FIG. If the portion 4a is left in the grown end face growth layer, the device resistance of the semiconductor laser device is increased. A dielectric film 8 for suppressing oxidation is deposited on the end face growth layer 4 on the light emitting end face, and this is used as a mask in FIG.
As shown in (d), the unnecessary portion 4a is removed by etching.
【0022】次に、この状態のレーザバー21に、p側
電極6およびn側電極7を形成する。p側電極6用金属
としてAuZn、Au、Mo、Auを、n側電極7用金
属としてAuGe、Ni、Mo、Auを順次蒸着し、4
00℃の窒素雰囲気中で蒸着金属と半導体レーザ素子を
構成する結晶との合金化を行うことにより、良好なオー
ミックコンタクトを得ることができる。その後、レーザ
バー21をチップに分割して、図1(a)に示すような
窓型半導体レーザ素子とする。
Next, the p-side electrode 6 and the n-side electrode 7 are formed on the laser bar 21 in this state. AuZn, Au, Mo, and Au are sequentially deposited as a metal for the p-side electrode 6 and AuGe, Ni, Mo, and Au are sequentially deposited as a metal for the n-side electrode 7.
A good ohmic contact can be obtained by alloying the deposited metal and the crystal constituting the semiconductor laser element in a nitrogen atmosphere at 00 ° C. Thereafter, the laser bar 21 is divided into chips to obtain a window-type semiconductor laser device as shown in FIG.
【0023】上記半導体レーザ素子においては、端面成
長層4の成長が500℃以下の低温で行われているの
で、半導体レーザ素子を構成する結晶に添加された不純
物の内部拡散を抑制することができる。よって、端面成
長層4形成後における半導体レーザ素子特性の悪化を防
ぐことができる。
In the above-described semiconductor laser device, since the growth of the end face growth layer 4 is performed at a low temperature of 500 ° C. or less, the internal diffusion of impurities added to the crystal constituting the semiconductor laser device can be suppressed. . Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the semiconductor laser device characteristics after the formation of the end face growth layer 4.
【0024】光出射端面の酸化を抑制するために、端面
成長層4の上に誘電体膜8を蒸着し、放熱用パッケージ
に組み立て、そのパッケージに温度60℃、光出力40
mWの一定光出力駆動条件で長期走行試験を行った。そ
の結果、図2(e)に示すように、従来の半導体レーザ
素子に比べて駆動電流IOPの増加が抑えられ、信頼性を
向上させることができた。
In order to suppress the oxidation of the light emitting end face, a dielectric film 8 is deposited on the end face growth layer 4 and assembled into a heat dissipation package.
A long-term running test was performed under a constant light output driving condition of mW. As a result, as shown in FIG. 2E, an increase in the driving current IOP was suppressed as compared with the conventional semiconductor laser device, and the reliability was improved.
【0025】(実施例2)図1(b)は、実施例2の半
導体レーザ素子を示す斜視図である。この実施例の半導
体レーザ素子においては、光出射端面5がエッチングに
より形成されている。
Embodiment 2 FIG. 1B is a perspective view showing a semiconductor laser device of Embodiment 2. In the semiconductor laser device of this embodiment, the light emitting end face 5 is formed by etching.
【0026】この半導体レーザ素子の製造は、以下によ
うにして行う。まず、実施例1と同様にしてVSIS内
部構造1を形成する。次に、図3(a)に示すように、
フォトリソグラフィー法により、光出射端面5を形成す
べき部分を除いたウェハ20上をレジスト10で覆う。
The manufacture of this semiconductor laser device is performed as follows. First, the VSIS internal structure 1 is formed in the same manner as in the first embodiment. Next, as shown in FIG.
The resist 20 covers the wafer 20 except for the portion where the light emitting end face 5 is to be formed by photolithography.
【0027】その後、図3(b)に示すように、RIB
E(反応性イオンビームエッチング)等のドライエッチ
ングにより、光出射端面5となる結晶面を形成する。
Thereafter, as shown in FIG.
By dry etching such as E (reactive ion beam etching), a crystal plane to be the light emitting end face 5 is formed.
【0028】次に、図3(c)に示すように、実施例1
と同様の条件を用いたMOCVD法により、端面成長層
4を成長させ、不要成長部分4aを除去する。
Next, as shown in FIG.
The end face growth layer 4 is grown by MOCVD using the same conditions as described above, and the unnecessary growth portion 4a is removed.
【0029】上記のように端面成長層4が形成されたウ
ェハをレーザバー21に劈開し、図3(d)に示すよう
に光出射端面5の端面成長層4上に酸化抑制のための誘
電体膜8を蒸着し、これをマスクとして不要部分4aを
エッチング除去する。
The wafer on which the end face growth layer 4 is formed as described above is cleaved into laser bars 21, and a dielectric for suppressing oxidation is formed on the end face growth layer 4 of the light emitting end face 5 as shown in FIG. The film 8 is deposited, and the unnecessary portion 4a is removed by etching using the film 8 as a mask.
【0030】次に、この状態のレーザバー21に、実施
例1と同様にしてp側電極6およびn側電極7を形成
し、レーザバー21をチップに分割して、図1(b)に
示すような窓型半導体レーザ素子とする。
Next, the p-side electrode 6 and the n-side electrode 7 are formed on the laser bar 21 in this state in the same manner as in the first embodiment, and the laser bar 21 is divided into chips, as shown in FIG. Window semiconductor laser device.
【0031】この実施例の半導体レーザ素子において
も、実施例1と同様に端面成長層4の成長が500℃以
下の低温で行われているので、端面成長層4形成後にお
ける半導体レーザ素子特性の悪化を防ぐことができる。
Also in the semiconductor laser device of this embodiment, the growth of the end face growth layer 4 is performed at a low temperature of 500 ° C. or less as in the first embodiment. Deterioration can be prevented.
【0032】上記実施例1、2においては、AlGaA
s系の半導体レーザ素子について示したが、それ以外の
化合物や混晶系を用いることもでき、例えば、InGa
AlP系の半導体レーザ素子にも適用することができ
る。
In the first and second embodiments, AlGaAs
Although an s-based semiconductor laser device has been described, other compounds and mixed crystal systems can be used.
The present invention can also be applied to an AlP-based semiconductor laser device.
【0033】また、VSIS構造の半導体レーザ素子に
ついて説明したが、その他の構造の半導体レーザ素子に
適用することもできる。さらに、簡単のため、ダブルヘ
テロ構造の半導体レーザ素子について示したが、SCH
(Separated Confinement Heterostructure)型やGR
IN(Graded Index)−SCH型などの半導体レーザ素
子にも適用できる。端面成長層の成長方法としてはMO
CVD法を用いたが、MBE法を用いても同様な効果が
得られる。
Although the description has been given of the semiconductor laser device having the VSIS structure, the present invention can be applied to a semiconductor laser device having another structure. Further, for the sake of simplicity, a semiconductor laser device having a double heterostructure has been described.
(Separated Confinement Heterostructure) type and GR
The present invention can also be applied to a semiconductor laser device such as an IN (Graded Index) -SCH type. MO is used as a growth method of the end face growth layer.
Although the CVD method is used, a similar effect can be obtained by using the MBE method.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
おいては、共振器の光出射端面に成長される端面成長層
が500℃以下の低温で成長されているので、半導体レ
ーザ素子を構成する結晶中に含まれる不純物の内部拡散
を抑えることができる。よって、半導体レーザ素子特性
の悪化を抑制して、信頼性を向上させることができる。
As is clear from the above description, in the present invention, since the end face growth layer grown on the light emitting end face of the resonator is grown at a low temperature of 500 ° C. or less, the semiconductor laser device is constructed. Internal diffusion of impurities contained in the resulting crystal can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the semiconductor laser element and improve the reliability.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】(a)は、実施例1の半導体レーザ素子を示す
斜視図であり、(b)は、実施例2の半導体レーザ素子
を示す斜視図である。
FIG. 1A is a perspective view illustrating a semiconductor laser device according to a first embodiment, and FIG. 1B is a perspective view illustrating a semiconductor laser device according to a second embodiment.
【図2】(a)〜(d)は、実施例1の半導体レーザ素
子の製造工程を示す図であり、(e)は、実施例1およ
び従来の半導体レーザ素子における走行時間と駆動電流
との関係を示すグラフである。
2 (a) to 2 (d) are diagrams showing a manufacturing process of the semiconductor laser device of Example 1; and FIG. 2 (e) is a view showing a running time, a driving current and a driving current in Example 1 and a conventional semiconductor laser device. 6 is a graph showing the relationship of.
【図3】(a)〜(e)は、実施例2の半導体レーザ素
子の製造工程を示す図である。
FIGS. 3A to 3E are diagrams illustrating a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the second embodiment.
【図4】従来の半導体レーザ素子を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a conventional semiconductor laser device.
【図5】(a)〜(f)は、従来の半導体レーザ素子の
製造工程を示す図である。
5 (a) to 5 (f) are views showing a manufacturing process of a conventional semiconductor laser device.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 内部構造 2、5 光出射端面 3 活性層 4 端面成長層 6 p側電極 7 n側電極 8 誘電体膜 11 基板 12 電流狭窄層 13 ストライプ状V溝 14、16 クラッド層 17 コンタクト層 20 ウェハ 21 レーザバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal structure 2, 5 Light emission end face 3 Active layer 4 End face growth layer 6 P-side electrode 7 N-side electrode 8 Dielectric film 11 Substrate 12 Current constriction layer 13 Stripe-shaped V-groove 14, 16 Cladding layer 17 Contact layer 20 Wafer 21 Laser bar
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 寛 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−227485(JP,A) 特開 平1−166588(JP,A) 特開 平3−106090(JP,A) 特開 昭64−81289(JP,A) 特開 平1−138784(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Hiroshi Hayashi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (56) References JP-A 1-227485 (JP, A) JP-A 1-227 166588 (JP, A) JP-A-3-106090 (JP, A) JP-A-64-81289 (JP, A) JP-A-1-138784 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 Alを含む結晶から構成され、活性層を
    含む共振器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よ
    りもバンドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が
    形成された半導体レーザ素子において、 該端面成長層、有機金属気相成長法または分子線エピ
    タキシャル成長法により、500℃以下の成長温度で成
    して形成される半導体レーザ素子。
    1. A semiconductor laser comprising an Al-containing crystal and an end face growth layer made of a crystal having a band gap larger than that of the crystal constituting the active layer on a light emitting end face of a resonator including an active layer. in the element, the end face growth layer, a semiconductor laser device by metal organic chemical vapor deposition or molecular beam epitaxy, Ru is formed to grow at 500 ° C. below the growth temperature.
  2. 【請求項2】 Alを含む結晶から構成され、活性層を
    含む共振器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よ
    りもバンドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が
    形成された半導体レーザ素子の製造方法において、 該端面成長層を、有機金属気相成長法または分子線エピ
    タキシャル成長法により、500℃以下の成長温度で成
    させる半導体レーザ素子の製造方法。
    2. A semiconductor laser comprising an Al-containing crystal and an end face growth layer made of a crystal having a band gap larger than that of the crystal constituting the active layer on a light emitting end face of a resonator including the active layer. in the manufacturing method for the device, the end face growth layer by metal organic chemical vapor deposition or molecular beam epitaxy, a method of manufacturing a semiconductor laser device Ru grown at 500 ° C. below the growth temperature.
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