JP3213428B2 - Semiconductor laser device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor laser device and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP3213428B2
JP3213428B2 JP03313093A JP3313093A JP3213428B2 JP 3213428 B2 JP3213428 B2 JP 3213428B2 JP 03313093 A JP03313093 A JP 03313093A JP 3313093 A JP3313093 A JP 3313093A JP 3213428 B2 JP3213428 B2 JP 3213428B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
cladding layer
type
cladding
semiconductor laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03313093A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06252497A (en
Inventor
尚宏 須山
晃広 松本
健 大林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP03313093A priority Critical patent/JP3213428B2/en
Publication of JPH06252497A publication Critical patent/JPH06252497A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3213428B2 publication Critical patent/JP3213428B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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、低閾値電流で動作でき
る半導体レーザ装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device capable of operating at a low threshold current and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザ装置は、多くの応用分野に
おいて、良好な光学特性が必要とされている。この良好
な光学特性を得るために、半導体レーザ装置は屈折率導
波構造を採用している場合が多い。そして、上記屈折率
導波構造としては、分子線エピタキシー(MBE)法や有
機金属気相成長(MOCVD)法などの結晶成長法によっ
て作製するセルフアライン構造と呼ばれるものがよく知
られている。
2. Description of the Related Art Semiconductor laser devices are required to have good optical characteristics in many application fields. In order to obtain such good optical characteristics, the semiconductor laser device often employs a refractive index waveguide structure. As the refractive index waveguide structure, a structure called a self-aligned structure manufactured by a crystal growth method such as a molecular beam epitaxy (MBE) method or a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method is well known.

【0003】従来、上記セルフアライン構造の半導体レ
ーザ装置としては、図9に示すものがある。このセルフ
アライン構造の半導体レーザ装置の製造工程を以下に説
明する。
FIG. 9 shows a conventional semiconductor laser device having the self-aligned structure. The manufacturing process of the self-aligned semiconductor laser device will be described below.

【0004】まず、n型GaAs基板701上に、MOC
VD法によって、n型GaAsバッファー層702(層厚
0.5μm)と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層703
(y=0.45、層厚1μm)と、AlxGa1-xAs活性層7
04(x=0.13、層厚0.08μm)と、p型AlyGa1-y
As第2クラッド層705(層厚0.2μm)と、n型GaAs
電流阻止層706(層厚1μm)を順に形成する。次に、
フォトリソグラフィー法などによって、電流阻止層70
6を3〜4μmの幅でストライプ状、かつ、溝状に除去
して、欠損部720を形成する。
First, an MOC is placed on an n-type GaAs substrate 701.
By the VD method, the n-type GaAs buffer layer 702 (layer thickness: 0.5 μm) and the n-type AlyGa 1- yAs first cladding layer 703 are formed.
(y = 0.45, layer thickness 1 μm) and AlxGa 1 -xAs active layer 7
04 (x = 0.13, layer thickness 0.08 μm) and p-type AlyGa 1- y
As second cladding layer 705 (layer thickness 0.2 μm) and n-type GaAs
A current blocking layer 706 (layer thickness 1 μm) is formed in order. next,
The current blocking layer 70 is formed by photolithography or the like.
6 is removed in a stripe shape and a groove shape with a width of 3 to 4 μm to form a defective portion 720.

【0005】この後、上記欠損部720を含む電流阻止
層706上に、再びMOCVD法によって、p型AlyGa
1-yAs第3クラッド層708(層厚1μm)と、p型GaAs
キャップ層709(層厚1μm)を順に形成することによ
って、図9に示す構造の半導体レーザ装置を得ている。
After that, the p-type AlyGa is again formed on the current blocking layer 706 including the deficient portion 720 by MOCVD.
1- yAs third cladding layer 708 (layer thickness 1 μm) and p-type GaAs
By sequentially forming the cap layer 709 (layer thickness 1 μm), a semiconductor laser device having the structure shown in FIG. 9 is obtained.

【0006】上記半導体レーザ装置は、電流阻止層70
6をストライプ状に除去することによって形成した欠損
部720が電流通路となる。また、上記電流阻止層70
6は光吸収作用を有するので、上記欠損部720は、上
記電流通路となるだけでなく、屈折率導波機構をも形成
している。
[0006] In the semiconductor laser device, the current blocking layer 70
The defective portion 720 formed by removing 6 in a stripe shape becomes a current path. The current blocking layer 70
6 has a light absorbing function, the deficient portion 720 not only serves as the current path but also forms a refractive index waveguide mechanism.

【0007】上記半導体レーザ装置は、電流阻止層70
6の光吸収作用に基づく屈折率光吸収作用によって、高
次の横モードに対する損失が基本横モードの損失に対し
て非常に大きくなる。したがって、上記半導体レーザ装
置のセルフアライン構造によれば、極めて安定な基本横
モード動作を得ることができる。
[0007] In the semiconductor laser device, the current blocking layer 70
Due to the refractive index light absorption effect based on the light absorption effect of No. 6, the loss for the higher-order transverse mode is much larger than the loss for the fundamental transverse mode. Therefore, according to the self-aligned structure of the semiconductor laser device, an extremely stable fundamental transverse mode operation can be obtained.

【0008】上記セルフアライン構造の半導体レーザ装
置は、電流が電流阻止層706に形成された溝状の欠損
部720に、電流を閉じ込めて、低電流動作の実現を図
っている。
In the semiconductor laser device having the self-aligned structure, the current is confined in the groove-shaped defective portion 720 formed in the current blocking layer 706 to realize a low current operation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の半
導体レーザ装置では、電流阻止層706によって十分に
狭く閉じ込められた電流が、第2クラッド層705内で
横方向(活性層704に平行な方向)に拡がる。そして、
この電流の拡がりによって、無効電流が発生し、実際に
は、十分な低電流動作を実現できないという問題があ
る。
However, in the above-described conventional semiconductor laser device, the current confined sufficiently narrowly by the current blocking layer 706 moves in the second cladding layer 705 in the lateral direction (the direction parallel to the active layer 704). ). And
Due to the spread of the current, a reactive current is generated, and there is a problem that a sufficiently low current operation cannot be realized in practice.

【0010】そこで、本発明の目的は、安定した基本横
モード発振を実現できるだけでなく、十分な低電流動作
を実現できる半導体レーザ装置およびその製造方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device which can realize not only stable fundamental transverse mode oscillation but also a sufficiently low current operation, and a method of manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、第1導電型の半導体基板上に、少なくと
も、第1導電型の第1クラッド層と、活性層と、第2導
電型の第2クラッド層とが積層され、上記第2クラッド
層上に、ストライプ状かつ溝状の欠損部を有する第1導
電型の電流阻止層が積層され、上記ストライプ状の欠損
部上に少なくとも第2導電型の第3クラッド層が形成さ
れた半導体レーザ装置であって、上記第2クラッド層
は、上記電流阻止層の欠損部に対向する高濃度部と、上
記電流阻止層の非欠損部に対向し、かつ、上記高濃度部
よりも不純物濃度が低い低濃度部とを有しており、少な
くとも上記第2クラッド層の不純物が上記第3クラッド
層の不純物よりも拡散し難い不純物を有していることを
特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides at least a semiconductor device of the first conductivity type on a semiconductor substrate of the first conductivity type.
The first conductive type first cladding layer, the active layer, and the second conductive type
A second clad layer of an electric type,
The first conductor having a stripe-shaped and groove-shaped defect on the layer
An electric current blocking layer is stacked, and the stripe-shaped defect is formed.
At least a third cladding layer of the second conductivity type is formed on the portion.
Semiconductor laser device, wherein the second cladding layer
Is a high-concentration portion facing the defective portion of the current blocking layer;
Facing the non-defective portion of the current blocking layer, and
And a low concentration portion having a lower impurity concentration than
At least the impurities in the second cladding layer are
It is characterized by having impurities which are harder to diffuse than impurities of the layer .

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】また、本願発明は、上記半導体レーザ装置
において、第2クラッド層の高濃度部には、第3クラッ
ド層から拡散した不純物を含み、第2クラッド層の低濃
度部には第3クラッド層の不純物を含まないことを特徴
としている。
Further, according to the present invention, in the above-described semiconductor laser device, the third clad layer is provided in the high-concentration portion of the second clad layer.
The second cladding layer
The degree portion is characterized in that you do not contain impurities third cladding layers.

【0018】また、本願発明は、上記の半導体レーザ装
置において、上記第2クラッド層の低濃度部の不純物
カーボンであることを特徴としている。
Further, the present invention, there is provided a semiconductor laser device described above is characterized in that an impurity of a low concentration portion of the second cladding layer is <br/> carbon.

【0019】また、上記の半導体レーザ装置を製造する
半導体レーザ装置の製造方法において、半導体基板上
に、少なくとも第1クラッド層と、活性層と、第2クラ
ッド層と、電流阻止層とを順に形成する第1工程と、上
記電流阻止層に、ストライプ状の溝状の欠損部を形成す
る第2工程と、上記ストライプ状の溝状の欠損部上に、
少なくとも第3クラッド層を形成する第3の工程と、上
記第3クラッド層から、上記電流阻止層の欠損部を介し
て、少なくとも上記第2クラッド層へ不純物を拡散し、
上記欠損部に対向する領域の第2クラッド層の不純物濃
度を、上記電流阻止層の非欠損部に対向する領域の第2
クラッド層の不純物濃度よりも高くする第4の工程とを
含み、上記第3クラッド層から第2クラッド層に不純物
を拡散する前から上記第2クラッド層にある不純物を、
上記第3クラッド層から第2クラッド層に拡散する不純
物に比べて、拡散し難い不純物にしたことを特徴として
いる。
[0019] In the method for manufacturing a semiconductor laser device for producing a semiconductor laser device described above, formed on a semiconductor substrate, at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, a current blocking layer in this order A first step of forming a striped groove-shaped defect in the current blocking layer; and a second step of forming a striped groove-shaped defect in the current blocking layer.
At least a third step of forming a third cladding layer; and diffusing impurities from the third cladding layer into at least the second cladding layer via a defective portion of the current blocking layer;
The impurity concentration of the second cladding layer in the region facing the defective portion is adjusted to the second concentration of the region facing the non-defective portion of the current blocking layer.
A fourth step of making the impurity concentration higher than the impurity concentration of the cladding layer, wherein the impurity existing in the second cladding layer before the impurity is diffused from the third cladding layer to the second cladding layer,
It is characterized in that impurities are hardly diffused compared to the impurities diffused from the third clad layer to the second clad layer.

【0020】[0020]

【作用】本発明によれば、第2クラッド層の不純物が第3
クラッド層の不純物よりも拡散し難い不純物を有してい
るから、第3クラッド層から第2クラッド層に不純物を
拡散するときに、この拡散前から第2クラッド層にある
不純物が拡散することを抑制でき、クラッド層間の不純
物拡散の制御性が向上するという効果がある。また、欠
損部に対向する領域の第2クラッド層の不純物濃度を、
上記電流阻止層の非欠損部に対向する領域の第2クラッ
ド層よりも高くすることが容易になる。さらに第2クラ
ッド層内での電流広がりによる無効電流の発生が抑えら
れ、低閾値電流動作が実現される。即ち、この発明で
は、第2クラッド層の不純物分布を制御して、低電流動
作を実現できるという効果がある
According to the present invention , the impurity in the second cladding layer is
Contains impurities that are more difficult to diffuse than impurities in the cladding layer
Therefore, impurities are introduced from the third cladding layer to the second cladding layer.
When diffusing, it is in the second cladding layer before this diffusion
The diffusion of impurities can be suppressed, and impurities between the cladding layers can be reduced.
There is an effect that the controllability of material diffusion is improved. Also missing
The impurity concentration of the second cladding layer in the region facing the damaged portion is
The second crack in the region facing the non-defective portion of the current blocking layer
It is easier to make the height higher than that of the metal layer. In addition, the second class
Of reactive current due to current spreading in the pad layer
Thus, a low threshold current operation is realized. That is, in this invention
Controls the impurity distribution in the second cladding layer,
There is an effect that the work can be realized .

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【0032】[0032]

【0033】また、本発明に記載の半導体レーザ装置に
よれば、第2クラッド層5のp型不純物をカーボンCに
したので、第2クラッド層の不純物拡散防止効果をさら
に増強することができる。したがって、発明では、第
2クラッド層の不純物分布の制御性がさらに向上し、低
電流動作を一層確実に実現できる。
Further, according to the semiconductor laser device of the present invention, the p-type impurity of the second cladding layer 5 is carbon C, so that the effect of preventing the second cladding layer from diffusing impurities can be further enhanced. Therefore, in the present invention, the controllability of the impurity distribution of the second cladding layer is further improved, and the low-current operation can be realized more reliably.

【0034】また、本発明に記載の半導体レーザ装置の
製造方法によれば、第3クラッド層から第2クラッド層
に不純物を拡散する前から上記第2クラッド層にある不
純物を、上記第3クラッド層から第2クラッド層に拡散
する不純物に比べて、拡散し難い不純物にした。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, before diffusing impurities from the third cladding layer into the second cladding layer, the impurities in the second cladding layer are removed from the third cladding layer. The impurities are hardly diffused compared to the impurities diffused from the layer into the second cladding layer.

【0035】したがって、第3クラッド層から第2クラ
ッド層に不純物を拡散するときに、この拡散前から上記
第2クラッド層にある不純物が拡散することを抑制でき
る。
Therefore, when the impurities are diffused from the third cladding layer to the second cladding layer, the diffusion of the impurities existing in the second cladding layer before the diffusion can be suppressed.

【0036】したがって、発明によれば、上記欠損部
に対向する領域の第2クラッド層の不純物濃度を、上記
電流阻止層の非欠損部に対向する領域の第2クラッド層
の不純物濃度よりも高くすることが容易になる。
Therefore, according to the present invention, the impurity concentration of the second cladding layer in the region facing the deficient portion is made higher than the impurity concentration of the second cladding layer in the region facing the non-defective portion of the current blocking layer. It is easy to raise the height.

【0037】[0037]

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0038】図1に、本発明の半導体レーザ装置の第1
実施例の断面を示す。図1を参照して、この第1実施例
の構造を説明する。この第1実施例は、n型GaAs基板
(キャリア濃度は2×1018cm-3)1上に、n型GaAsバ
ッファー層(層厚0.5μm、キャリア濃度1×1018cm
-3)2と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層(y=0.
5、層厚1μm、キャリア濃度1×1018cm-3)3と、ノ
ンドープAlxGa1-xAs活性層(x=0.14、層厚0.0
9μm)4と、p型AlyGa1-yAs第2クラッド層(0.3μ
m、1×1017cm-3)5と、n型GaAs電流阻止層(層厚
0.8μm、キャリア濃度5×1018cm-3)6とが、順に
積層されている。
FIG. 1 shows a first example of the semiconductor laser device of the present invention.
1 shows a cross section of an example. The structure of the first embodiment will be described with reference to FIG. This first embodiment is an n-type GaAs substrate
(Carrier concentration: 2 × 10 18 cm −3 ) An n-type GaAs buffer layer (layer thickness: 0.5 μm, carrier concentration: 1 × 10 18 cm -3 )
-3 ) 2 and n-type AlyGa 1- yAs first cladding layer (y = 0.
5, a layer thickness of 1 μm, a carrier concentration of 1 × 10 18 cm −3 ) 3 and a non - doped AlxGa 1 -xAs active layer (x = 0.14, layer thickness of 0.0
9 μm) 4 and p-type AlyGa 1- yAs second cladding layer (0.3 μm).
m, 1 × 10 17 cm −3 ) 5 and an n-type GaAs current blocking layer (layer thickness: 0.8 μm, carrier concentration: 5 × 10 18 cm −3 ) 6 are sequentially stacked.

【0039】さらに、上記第1実施例は、上記電流阻止
層6を、図1に示すように、ストライプ状溝状に除去し
て形成した欠損部10を有している。この欠損部10を
介して、活性層4に電流が注入されるようになってい
る。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the current blocking layer 6 has a defective portion 10 formed by removing the current blocking layer 6 in the form of a stripe-shaped groove. A current is injected into the active layer 4 through the deficient portion 10.

【0040】更に、上記第1実施例は、上記ストライプ
状の欠損部10を含む電流阻止層6上に、p型AlyGa1-
yAs第3クラッド層(層厚1μm、キャリア濃度1.5×
1018cm-3)7と、p型GaAsキャップ層(層厚2μm、キ
ャリア濃度5×1018cm-3)8とが順に積層されてい
る。さらに、上記第1実施例は、基板1側にn側電極1
1が形成され、とキャップ層8側にp側電極12が形成
されている。
Further, in the first embodiment, the p-type AlyGa 1-
yAs third cladding layer (layer thickness 1 μm, carrier concentration 1.5 ×
10 18 cm −3 ) 7 and a p-type GaAs cap layer (layer thickness 2 μm, carrier concentration 5 × 10 18 cm −3 ) 8 are sequentially stacked. Further, in the first embodiment, the n-side electrode 1 is provided on the substrate 1 side.
1 is formed, and the p-side electrode 12 is formed on the cap layer 8 side.

【0041】さらに、上記実施例は、上記第3クラッド
層7から上記欠損部10を介して、不純物が拡散されて
おり、この拡散によって、上記第2クラッド層5から活
性層4に至る拡散領域が形成されている。この拡散領域
は、上記欠損部10に対向している。そして、この拡散
領域にある第2クラッド層5は、上記電流阻止層6の非
欠損部に対向する領域にある第2クラッド層5よりも不
純物濃度が高い高濃度部を構成している。
Further, in the above embodiment, the impurity is diffused from the third cladding layer 7 through the deficient portion 10, and this diffusion causes the diffusion region from the second cladding layer 5 to the active layer 4. Are formed. This diffusion region is opposed to the defect portion 10. The second cladding layer 5 in the diffusion region forms a high-concentration portion having a higher impurity concentration than the second cladding layer 5 in the region facing the non-defective portion of the current blocking layer 6.

【0042】次に、上記第1実施例の半導体レーザ装置
の製造方法について説明する。この製造方法は、まず、
図8(A)に示すように、分子線エピタキシー法によっ
て、n型GaAs基板1上に、n型GaAsバッファー層2
と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層3と、ノンドープ
活性層4と、p型AlGaAs第2クラッド層5と、n型Ga
As電流阻止層6とを順に成長させて成長層を形成す
る。
Next, a method of manufacturing the semiconductor laser device of the first embodiment will be described. This manufacturing method first,
As shown in FIG. 8A, an n-type GaAs buffer layer 2 is formed on an n-type GaAs substrate 1 by molecular beam epitaxy.
N-type AlyGa 1 -yAs first cladding layer 3, non-doped active layer 4, p-type AlGaAs second cladding layer 5, n-type Ga
The As current blocking layer 6 is sequentially grown to form a growth layer.

【0043】このとき、n型ドーパントとしてはSi、p
型ドーパントとしてはBeを用いている。また、バッフ
ァー層2および第1クラッド層3のSiドーピング濃度
を1×1018cm-3程度にし、第2クラッド層5のBeド
ーピング濃度を1×1017cm-3程度にし、電流阻止層6
のSiドーピング濃度を5×1018cm-3程度にした。
At this time, the n-type dopant is Si, p
Be is used as the type dopant. Also, the Si doping concentration of the buffer layer 2 and the first cladding layer 3 is about 1 × 10 18 cm −3 , the Be doping concentration of the second cladding layer 5 is about 1 × 10 17 cm −3 , and the current blocking layer 6
Was made to have a Si doping concentration of about 5 × 10 18 cm −3 .

【0044】次に、図8(A)に示す成長層を成長させ
た後に、成長層(ウェハ)をMBE装置から取り出し、
フォトリソグラフィ法などを用いて、図8(B)に示す
ように、電流阻止層6に幅約3.5μmのストライプ状か
つ溝状の欠損部10を形成する。上記欠損部10の溝深
さは、この欠損部10の底部の厚さが約0.05μmにな
る程度にしている。
Next, after growing the growth layer shown in FIG. 8A, the growth layer (wafer) is taken out of the MBE apparatus, and
As shown in FIG. 8B, a stripe-shaped and groove-shaped defective portion 10 having a width of about 3.5 μm is formed in the current blocking layer 6 by using a photolithography method or the like. The groove depth of the deficient portion 10 is set so that the thickness of the bottom of the deficient portion 10 becomes about 0.05 μm.

【0045】つぎに、このウェハを液相成長装置に導入
し、液相成長(LPE)法によって、上記欠損部10の底
部のGaAs層(電流阻止層6の残り)をメルトバックす
る。その後、上記欠損部10を含む電流阻止層6上に、
p型AlGaAs第3クラッド層7と、p型GaAsキャップ
層8を順に成長させる(図8(C)参照)。
Next, the wafer is introduced into a liquid phase growth apparatus, and the GaAs layer (the rest of the current blocking layer 6) at the bottom of the defective portion 10 is melted back by the liquid phase growth (LPE) method. Then, on the current blocking layer 6 including the deficient portion 10,
A p-type AlGaAs third cladding layer 7 and a p-type GaAs cap layer 8 are sequentially grown (see FIG. 8C).

【0046】上記LPE成長では、p型ドーパントとし
てMgを用いている。そして、第3クラッド層7及び、
キャップ層8のドーピング濃度はそれぞれ1.5×10
18cm-3および、5×1018cm-3程度にしている。このL
PE成長の後、ウェハをさらに30分程度LPE成長装
置内で高温(800℃程度)に保持し、第3クラッド層7
から上記欠損部10を介して第2クラッド層5へ不純物
(Mg)の拡散を行い、拡散領域13を形成する(図8
(D)参照)。次に、ウェハをLPE装置から取り出し
た後、基板1側を研磨して100μm程度の厚さにし、p
側電極12およびn側電極11を形成する。最後に、劈
開によってチップ分割することによって、上記第1実施
例の半導体レーザ装置を得ることができる。
In the LPE growth, Mg is used as a p-type dopant. And the third cladding layer 7 and
The doping concentration of the cap layer 8 is 1.5 × 10
18 cm −3 and 5 × 10 18 cm −3 . This L
After PE growth, the wafer is kept at a high temperature (about 800 ° C.) in the LPE growth apparatus for about 30 minutes, and the third clad layer 7 is formed.
Impurities from the second cladding layer 5 through the defect 10
(Mg) is diffused to form a diffusion region 13 (FIG. 8).
(D)). Next, after taking out the wafer from the LPE apparatus, the substrate 1 is polished to a thickness of about 100 μm,
The side electrode 12 and the n-side electrode 11 are formed. Finally, the semiconductor laser device of the first embodiment can be obtained by dividing the chip by cleavage.

【0047】上記第1実施例の半導体レーザ装置は、上
記電流阻止層6の非欠損部に対向する領域の第2クラッ
ド層5を低濃度部5Aとし、この低濃度部5Aの不純物
濃度を1×1017cm-3にすると共に、上記拡散領域にあ
る第2クラッド層5を高濃度部5Bとして、この高濃度
部5Bの不純物濃度を5〜8×1017cm-3にした。した
がって、上記高濃度部5Bの抵抗率を、上記低濃度部5
Aの抵抗率に比べて小さくできる。したがって、上記第
3クラッド層7から上記第2クラッド層5の高濃度部5
Bに達した電流が上記低濃度部5Aに広がることを防止
できる。すなわち、上記第2クラッド層5内で、横方向
(活性層4に平行な方向)に広がる無効電流を低減でき
る。したがって、上記第1実施例によれば、低閾値電流
動作を実現することができる。
In the semiconductor laser device of the first embodiment, the second cladding layer 5 in the region facing the non-defective portion of the current blocking layer 6 is a low-concentration portion 5A, and the low-concentration portion 5A has an impurity concentration of 1%. × well as the 10 17 cm -3, a second clad layer 5 in the diffusion region as the high density portion 5B, and the impurity concentration of the high density portion 5B to 5~8 × 10 17 cm -3. Therefore, the resistivity of the high-concentration portion 5B is changed to the low-concentration portion 5B.
A can be made smaller than the resistivity of A. Accordingly, the third clad layer 7 to the high concentration portion 5 of the second clad layer 5
The current that has reached B can be prevented from spreading to the low concentration portion 5A. That is, in the second cladding layer 5, the reactive current spreading in the lateral direction (the direction parallel to the active layer 4) can be reduced. Therefore, according to the first embodiment, a low threshold current operation can be realized.

【0048】また、上記第1実施例は、第2クラッド層
5のドーパントを、第3クラッド層7のドーパントであ
るMgに比べて拡散し難いBeにしたので、第3クラッド
層7から第2クラッド層5に不純物Mgを拡散させると
きに、第2クラッド層5の不純物Beが拡散することを
防ぐことができる。ここで、上記第2クラッド層5のp
型不純物をカーボンCにした場合には、第2クラッド層
5の不純物拡散防止効果をさらに増強することができ
る。
In the first embodiment, the dopant of the second cladding layer 5 is set to Be which is difficult to diffuse as compared with Mg which is the dopant of the third cladding layer 7. When the impurity Mg is diffused into the cladding layer 5, the diffusion of the impurity Be of the second cladding layer 5 can be prevented. Here, p of the second cladding layer 5
When the type impurity is carbon C, the effect of preventing the second clad layer 5 from diffusing impurities can be further enhanced.

【0049】次に、図2に、第2実施例の断面を示す。
この第2実施例は、基本的な構造および作製方法は、上
記第1実施例と同様である。従って、上記第1実施例と
異なる点について、以下に重点的に説明する。この第2
実施例は、電流阻止層6が、AlGaAsエッチングスト
ップ層16と、GaAs保護層15とを含んでいる。つま
り、上記電流阻止層6を多層構造にして、ストライプ状
かつ溝状の欠損部10を形成するときに、選択エッチン
グして、上記欠損部10の溝深さの制御を容易にできる
ようにしている。この第2実施例では、図8(C)に示す
ようにして、LPE成長(液相成長)した後の高温保持時
間を15分にして、不純物Mgの拡散の深さを制御し、
拡散領域13の深さを制御している。
Next, FIG. 2 shows a cross section of the second embodiment.
The second embodiment has the same basic structure and manufacturing method as the first embodiment. Therefore, points different from the first embodiment will be mainly described below. This second
In the embodiment, the current blocking layer 6 includes an AlGaAs etching stop layer 16 and a GaAs protection layer 15. That is, when the current blocking layer 6 is formed into a multilayer structure to form the striped and grooved deficient portions 10, selective etching is performed so that the groove depth of the deficient portions 10 can be easily controlled. I have. In the second embodiment, as shown in FIG. 8C, the high-temperature holding time after LPE growth (liquid phase growth) is set to 15 minutes, and the diffusion depth of the impurity Mg is controlled.
The depth of the diffusion region 13 is controlled.

【0050】次に、図3に、第3実施例の断面を示す。
この第3実施例は、基本的な構造および作製方法は、上
記第2実施例と同様である。したがって、上記第2実施
例と異なる点について、以下に重点的に説明する。この
第3実施例では、図8(C)に示すようにして、LPE成
長(液相成長)した後の高温保持時間を60分にして、不
純物Mgの拡散の深さを制御し、拡散領域13の深さを
制御している。この第3実施例では、図3に示すよう
に、拡散領域13が第1クラッド層3に達している。即
ち、この第3実施例は、p型の拡散領域13とn型の第1
クラッド層3とがpn接合を構成している。つまり、この
第3実施例は、pn接合が第1クラッド層3内に形成され
たリモートジャンクションを含んでいる。このリモート
ジャンクションのpn接合が、活性層4から大きく離れる
と、発振閾値電流が増大する可能性があるので、上記拡
散領域13の深さがあまり深くなることは好ましくな
い。実験によれば、上記実施例において、発振閾値電流
の増大を防ぐためには、活性層4とpn接合との距離を
0.2μm程度以下にする必要があることが分かった。
Next, FIG. 3 shows a cross section of the third embodiment.
The third embodiment has the same basic structure and manufacturing method as the second embodiment. Therefore, points different from the second embodiment will be mainly described below. In the third embodiment, as shown in FIG. 8C, the high-temperature holding time after the LPE growth (liquid phase growth) is set to 60 minutes, the diffusion depth of the impurity Mg is controlled, and the diffusion region is formed. 13 is controlled. In the third embodiment, as shown in FIG. 3, the diffusion region 13 has reached the first cladding layer 3. That is, in the third embodiment, the p-type diffusion region 13 and the n-type first
The cladding layer 3 forms a pn junction. That is, the third embodiment includes a remote junction in which a pn junction is formed in the first cladding layer 3. If the pn junction of the remote junction is far away from the active layer 4, the oscillation threshold current may increase. Therefore, it is not preferable that the depth of the diffusion region 13 is too large. According to an experiment, it was found that in the above embodiment, the distance between the active layer 4 and the pn junction needs to be about 0.2 μm or less in order to prevent the oscillation threshold current from increasing.

【0051】次に、図4に、第4実施例の半導体レーザ
装置の断面を示す。この第4実施例は、n型GaAs基板
(不純物濃度2×1018cm-3)41上に、n型GaAsバッ
ファー層(層厚0.5μm、不純物濃度1×1018cm-3)4
2と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層(y=0.5、層
厚1μm、不純物濃度1×1018cm-3)43と、ノンドー
プAlxGa1-xAs活性層(x=0.14、層厚0.09μm)
44と、低ドープp型AlyGa1-yAs第2クラッド層(層
厚0.05μm、不純物濃度0.5×1017cm-3)45ー1
と、高ドープp型AlyGa1-yAs第2クラッド層(層厚0.
25μm、不純物濃度1×1018cm-3)45ー2と、n型
GaAs電流阻止層(層厚0.8μm、不純物濃度5×10
18cm-3)46とが順に積層されている。
Next, FIG. 4 shows a cross section of the semiconductor laser device of the fourth embodiment. This fourth embodiment is an n-type GaAs substrate
(Impurity concentration 2 × 10 18 cm −3 ) 41, an n-type GaAs buffer layer (layer thickness 0.5 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 ) 4
2, an n-type AlyGa 1- yAs first cladding layer (y = 0.5, a layer thickness of 1 μm, an impurity concentration of 1 × 10 18 cm −3 ) 43, and a non - doped AlxGa 1- xAs active layer (x = 0.14) , Layer thickness 0.09μm)
44 and a lightly doped p-type AlyGa 1- yAs second cladding layer (layer thickness: 0.05 μm, impurity concentration: 0.5 × 10 17 cm −3 )
And a highly doped p-type AlyGa 1- yAs second cladding layer (layer thickness:
25 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 ) 45-2, n-type GaAs current blocking layer (layer thickness 0.8 μm, impurity concentration 5 × 10
18 cm −3 ) 46 are sequentially stacked.

【0052】上記電流阻止層46は、ストライプ状かつ
溝状に除去された欠損部50を有し、この欠損部50を
通して活性層44に電流が注入されるようになってい
る。
The current blocking layer 46 has a deficient portion 50 which is removed in a stripe shape and a groove shape, and a current is injected into the active layer 44 through the deficient portion 50.

【0053】さらに、上記第4実施例は、上記欠損部5
0を含む電流阻止層46上に、p型AlyGa1-yAs第3ク
ラッド層(層厚1μm、不純物濃度1.5×1018cm-3)4
7と、p型GaAsキャップ層(層厚2μm、不純物濃度5
×1018cm-3)48とが積層されている。また、基板4
1側とキャップ層48側に、それぞれn側電極51とp側
電極52が形成されている。
Further, in the fourth embodiment, the defective portion 5
A p-type AlyGa 1- yAs third cladding layer (layer thickness 1 μm, impurity concentration 1.5 × 10 18 cm −3 ) 4 on the current blocking layer 46 containing
7 and a p-type GaAs cap layer (layer thickness 2 μm, impurity concentration 5
× 10 18 cm -3 ) 48 are laminated. Also, the substrate 4
An n-side electrode 51 and a p-side electrode 52 are formed on one side and the cap layer 48 side, respectively.

【0054】更に、上記実施例は、上記第3クラッド層
47から上記欠損部50を介して、不純物が拡散されて
おり、この拡散によって、上記第2クラッド層45ー
2、45ー1から活性層44に至る拡散領域53が形成
されている。この拡散領域53は、上記欠損部50に対
向している。
Further, in the above embodiment, the impurity is diffused from the third cladding layer 47 through the deficient portion 50, and the diffusion causes the active from the second cladding layers 45-2 and 45-1. A diffusion region 53 reaching the layer 44 is formed. This diffusion region 53 faces the above-described defective portion 50.

【0055】そして、この拡散領域53にある高ドープ
の第2クラッド層45ー2は欠損部直下高濃度部45ー
2Bを構成している。また、上記電流阻止層46の非欠
損部に対向する領域にある高ドープの第2クラッド層4
5−2は非欠損部直下低濃度部45−2Aを構成してい
る。
The highly doped second cladding layer 45-2 in the diffusion region 53 constitutes a high concentration portion 45-2B immediately below the defective portion. Further, the highly doped second cladding layer 4 in a region opposed to the non-defective portion of the current blocking layer 46.
5-2 constitutes the low concentration portion 45-2A immediately below the non-defective portion.

【0056】また、上記電流阻止層46の非欠損部に対
向する領域にある低ドープの第2クラッド層45−1
は、非欠損部対向低濃度部45−1Aを構成している。
The lightly doped second cladding layer 45-1 located in a region facing the non-defective portion of the current blocking layer 46.
Constitutes the non-defective portion opposite low concentration portion 45-1A.

【0057】次に、上記第4実施例の半導体レーザ装置
の製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor laser device of the fourth embodiment will be described.

【0058】この製造方法は、まず、分子線エピタキシ
ー法によって、n型GaAs基板41上に、n型GaAsバッ
ファー層42と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層43
と、ノンドープ活性層44と、低ドープp型AlGaAs第
2クラッド層45−1と、高ドープp型AlGaAs第2ク
ラッド層45−2と、n型GaAs電流阻止層46とを成
長して形成し、図8(A)に示す成長層を形成する。この
成長層の形成時に、n型ドーパントとしてはSiを用い、
p型ドーパントとしてはBeを用いている。
In this manufacturing method, first, an n-type GaAs buffer layer 42 and an n-type AlyGa 1 -yAs first cladding layer 43 are formed on an n-type GaAs substrate 41 by molecular beam epitaxy.
And a non-doped active layer 44, a lightly doped p-type AlGaAs second cladding layer 45-1, a highly doped p-type AlGaAs second cladding layer 45-2, and an n-type GaAs current blocking layer 46. Then, a growth layer shown in FIG. When forming this growth layer, Si was used as an n-type dopant,
Be is used as the p-type dopant.

【0059】そして、上記バッファー層42および第1
クラッド層43のSiドーピング濃度は、1×1018cm
-3にした。
The buffer layer 42 and the first
The Si doping concentration of the cladding layer 43 is 1 × 10 18 cm
-3 .

【0060】また、上記第2クラッド層45−1および
45−2については、初めに、Beドーピング濃度0.5
×1017cm-3で、約0.05μmの層厚の低ドープ第2ク
ラッド層45−1を成長して形成した後に、Beセルの
温度を変えてドーピング濃度1×1018cm-3の高ドープ
第2クラッド層45−2を形成する。電流阻止層46の
Siドーピング濃度は、5×1018cm-3程度である。
The second cladding layers 45-1 and 45-2 are first formed with a Be doping concentration of 0.5.
After growing and forming a low-doped second cladding layer 45-1 of about 10 17 cm -3 and a thickness of about 0.05 μm, the temperature of the Be cell is changed to obtain a doping concentration of 1 × 10 18 cm -3 . A highly doped second cladding layer 45-2 is formed. The Si doping concentration of the current blocking layer 46 is about 5 × 10 18 cm −3 .

【0061】次に、上記成長層を成長した後に、上記成
長層(ウェハ)をMBE装置から取り出し、フォトリソグ
ラフィ法などを用いて電流阻止層6に幅約3.5μmのス
トライプ状かつ溝状の欠損部50を形成する(図8(B)
参照)。上記欠損部50の溝深さは、上記欠損部50の
底部の厚さが約0.05μmになる程度にしている。
Next, after the growth layer is grown, the growth layer (wafer) is taken out of the MBE apparatus, and the current blocking layer 6 is formed into a stripe-like and groove-like shape having a width of about 3.5 μm by photolithography or the like. Form a defect 50 (FIG. 8B)
reference). The groove depth of the defective portion 50 is set so that the bottom of the defective portion 50 has a thickness of about 0.05 μm.

【0062】次に、このウェハを液相成長装置に導入
し、液相成長(LPE)法によって欠損部50の底部のG
aAs層(電流阻止層46の残り)をメルトバックし、この
後、上記欠損部50を含む電流阻止層46上に、p型Al
GaAs第3クラッド層47と、p型GaAsキャップ層4
8を順に成長する(図8(C)参照)。このLPE成長にお
いては、p型ドーパントとしてMgを用い、第3クラッド
層47,キャップ層48のドーパント濃度は、それぞれ
1.5×1018cm-3,5×1018cm-3程度にした。
Next, this wafer is introduced into a liquid phase growth apparatus, and G at the bottom of the defective portion 50 is formed by a liquid phase growth (LPE) method.
The As layer (remaining part of the current blocking layer 46) is melted back, and thereafter, the p-type Al
GaAs third cladding layer 47 and p-type GaAs cap layer 4
8 are sequentially grown (see FIG. 8C). In this LPE growth, Mg was used as a p-type dopant, and the dopant concentrations of the third cladding layer 47 and the cap layer 48 were about 1.5 × 10 18 cm −3 and 5 × 10 18 cm −3 , respectively.

【0063】このLPE成長の後、上記ウェハを更に3
0分程度LPE成長装置内で高温(800℃程度)に保持
し、p型第3クラッド層47からp型第2クラッド層45
へ不純物(Mg)の拡散を行い、図8(D)に示すように、
拡散領域53を形成する。次に、上記ウェハをLPE装
置から取り出した後、基板41側を研磨して100μm
程度の厚さとし、p側電極52およびn側電極51を形成
する。最後に劈開によってチップ分割することによっ
て、上記第4実施例の半導体レーザ装置を得ることがで
きる。
After this LPE growth, the wafer is
It is kept at a high temperature (about 800 ° C.) in the LPE growth apparatus for about 0 minutes, and the p-type second cladding layer
Then, the impurity (Mg) is diffused into the substrate, as shown in FIG.
A diffusion region 53 is formed. Next, after taking out the wafer from the LPE apparatus, the substrate 41 side was polished to 100 μm.
The p-side electrode 52 and the n-side electrode 51 are formed to a thickness of about the same. Finally, by dividing the chip by cleavage, the semiconductor laser device of the fourth embodiment can be obtained.

【0064】この第4実施例では、第2クラッド層を、
ドーピング濃度0.5×1017cm-3の低ドープの第2ク
ラッド層45−1と、ドーピング濃度1×1018cm-3
高ドープの第2クラッド層45−2との2層構造にし、
かつ、第3クラッド層47から不純物(Mg)を拡散して
形成した拡散領域53では、不純物濃度が8〜12×1
17cm-3以上になる。
In the fourth embodiment, the second clad layer
It has a two-layer structure of a low-doped second cladding layer 45-1 having a doping concentration of 0.5 × 10 17 cm -3 and a highly-doped second cladding layer 45-2 having a doping concentration of 1 × 10 18 cm -3. ,
Further, in the diffusion region 53 formed by diffusing the impurity (Mg) from the third cladding layer 47, the impurity concentration is 8 to 12 × 1.
0 17 cm -3 or more.

【0065】したがって、上記拡散領域53にある高ド
ープ第2クラッド層45−2つまり欠損部直下高濃度部
45−2Bの抵抗率は、その両側にある非欠損部直下低
濃度部45−2Aの抵抗率よりも小さく、上記拡散領域
53にある低ドープ第2クラッド層45−1の抵抗率
は、その両側にある非欠損部対向低濃度部45−1Aの
抵抗率よりも小さい。更に、上記非欠損部対向低濃度部
45−1Aの抵抗率は、上記非欠損部直下低濃度部45
−2Aの抵抗率よりも大きいので、上記高ドープの第2
クラッド層45−2内で横方向(活性層44に平行方
向)に拡がったキャリヤ(正孔)に対して、上記低ドープ
の第2クラッド層45−1の非欠損部対向低濃度部45
−1Aが障壁層として働き、上記拡がったキャリヤが上
記拡散領域53外の活性層44に達することを防止でき
る。したがって、上記第4実施例によれば、無効電流を
低減でき、低閾値電流動作を実現できる。
Therefore, the resistivity of the high-doped second cladding layer 45-2 in the diffusion region 53, that is, the high-concentration portion 45-2B immediately below the defect portion, is lower than that of the low-concentration portion 45-2A immediately below the non-deletion portion on both sides thereof. The resistivity of the low-doped second cladding layer 45-1 in the diffusion region 53 is smaller than the resistivity of the non-defective portion opposed low-concentration portion 45-1A on both sides thereof. Further, the resistivity of the low-density portion 45-1A opposed to the non-defective portion is equal to the low-density portion 45
−2A, the second resistive layer is highly doped.
The carriers (holes) spread in the lateral direction (parallel to the active layer 44) in the cladding layer 45-2 are opposed to the non-defective portions 45 of the low-doped second cladding layer 45-1.
-1A acts as a barrier layer, and can prevent the spread carriers from reaching the active layer 44 outside the diffusion region 53. Therefore, according to the fourth embodiment, the reactive current can be reduced, and a low threshold current operation can be realized.

【0066】次に、図5に、第5実施例の半導体レーザ
装置の断面を示す。図5に示すように、この第5実施例
は、n型GaAs基板(不純物濃度2×1018cm-3)51上
に、n型GaAsバッファー層(層厚0.5μm、不純物濃度
1×1018cm-3)52と、n型AlyGa1-yAs第1クラッ
ド層(y=0.5、層厚1μm不純物濃度1×1018cm-3)
53と、ノンドープAlzGa1-zAs第1光ガイド層(z:
0.5→0.3,層厚0.15μm)54と、ノンドープG
aAs量子井戸活性層(層厚0.007μm)55と、ノン
ドープAlzGa1-zAs第2光ガイド層(z:0.3→0.
5、層厚0.15μm)56と、p型AlyGa1-yAs第2ク
ラッド層(層厚0.2μm、不純物濃度1×1018cm-3)
57と、n型GaAs電流阻止層(層厚0.8μm、不純物
濃度5×1018cm-3)58が積層されている。
Next, FIG. 5 shows a cross section of the semiconductor laser device of the fifth embodiment. As shown in FIG. 5, in the fifth embodiment, an n-type GaAs buffer layer (layer thickness: 0.5 μm, impurity concentration: 1 × 10 5) is formed on an n-type GaAs substrate (impurity concentration: 2 × 10 18 cm −3 ). 18 cm −3 ) 52 and n-type AlyGa 1 -yAs first cladding layer (y = 0.5, layer thickness 1 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 )
53 and a non - doped AlzGa 1 -zAs first optical guide layer (z:
0.5 → 0.3, layer thickness 0.15 μm) 54, non-doped G
aAs quantum well active layer (layer thickness 0.007 μm) 55 and non - doped AlzGa 1 -zAs second optical guide layer (z: 0.3 → 0.3)
5, a layer thickness 0.15 μm) 56 and a p-type AlyGa 1- yAs second cladding layer (layer thickness 0.2 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 )
57 and an n-type GaAs current blocking layer (layer thickness 0.8 μm, impurity concentration 5 × 10 18 cm −3 ) 58 are laminated.

【0067】上記電流阻止層58は、ストライプ状に除
去された欠損部60を有している。この欠損部60を通
して、活性層55に電流が注入されるようになってい
る。
The current blocking layer 58 has a defective portion 60 removed in a stripe shape. A current is injected into the active layer 55 through the deficient portion 60.

【0068】上記第5実施例は、さらに、上記欠損部6
0を含む電流阻止層58上に、p型AlyGa1-yAs第3ク
ラッド層(層厚1μm、不純物濃度1.5×1018cm-3
61と、p型GaAsキャップ層(層厚2μm、不純物濃度
5×1018cm-3)62が積層されている。そして、基板
51側とキャップ層62側には、n側電極63とp側電極
64が形成されている。
In the fifth embodiment, the defective portion 6
The third cladding layer of p-type AlyGa 1- yAs (layer thickness 1 μm, impurity concentration 1.5 × 10 18 cm −3 ) on the current blocking layer 58 containing zero.
61 and a p-type GaAs cap layer (layer thickness 2 μm, impurity concentration 5 × 10 18 cm −3 ) 62 are laminated. An n-side electrode 63 and a p-side electrode 64 are formed on the substrate 51 side and the cap layer 62 side.

【0069】さらに、上記構造において、ストライプ状
の欠損部60を通して、第3クラッド層61から第2ク
ラッド層57および第2光ガイド層56および活性層5
5および第1光ガイド層54へ至る不純物の拡散がなさ
れ、拡散領域65が形成されている。上記実施例の作製
方法、手順は第1実施例と同様であり、また、不純物の
種類も第1実施例と同じである。
Further, in the above structure, the third cladding layer 61, the second cladding layer 57, the second light guide layer 56 and the active layer
5 and the first light guide layer 54 are diffused to form a diffusion region 65. The manufacturing method and procedure of the above embodiment are the same as those of the first embodiment, and the types of impurities are also the same as those of the first embodiment.

【0070】上記第5実施例は、不純物拡散により拡散
領域65の抵抗率が、その両側の第2クラッド層57の
抵抗率に比べ低減化されている。つまり、上記第2クラ
ッド層57は、上記電流阻止層58の欠損部60に対向
する欠損部対向高濃度クラッド部57Aと、この高濃度
クラッド部57Aよりも不純物濃度が低く、電流阻止層
58の非欠損部に対向する低濃度クラッド部57Bを含
んでいる。
In the fifth embodiment, the resistivity of the diffusion region 65 is reduced by the impurity diffusion as compared with the resistivity of the second cladding layer 57 on both sides thereof. In other words, the second cladding layer 57 has a defect-confronting high-concentration cladding 57A facing the defect 60 of the current blocking layer 58, and has a lower impurity concentration than the high-concentration cladding 57A. The low-concentration clad portion 57B facing the non-defective portion is included.

【0071】また、上記第2光ガイド層56は、拡散領
域65にある高濃度ガイド部56Aと、上記拡散領域6
5外にあるノンドープのガイド部56Bを含んでいる。
The second light guide layer 56 includes a high concentration guide portion 56 A in the diffusion region 65 and the diffusion region 6.
5 includes a non-doped guide portion 56B.

【0072】したがって、上記第5実施例は、不純物拡
散により拡散領域65内にある第2クラッド層57の抵
抗率が、その両側の拡散領域65外にある第2クラッド
層57の抵抗率に比べ低減化されている。また、上記第
2光ガイド層56も、上記拡散領域65内のガイド部5
6Aの抵抗率が、上記拡散領域65外にあるノンドープ
で高抵抗であるガイド部56Bに比べて低減化されてい
る。
Therefore, in the fifth embodiment, the resistivity of the second cladding layer 57 inside the diffusion region 65 due to impurity diffusion is smaller than the resistivity of the second cladding layer 57 outside the diffusion region 65 on both sides. It has been reduced. Further, the second light guide layer 56 is also provided with the guide portion 5 in the diffusion region 65.
The resistivity of 6A is lower than that of the non-doped, high-resistance guide portion 56B outside the diffusion region 65.

【0073】このため、上記第2クラッド層57および
第2光ガイド層56内で、横方向(活性層55の成長面
に平行方向)に拡がる無効電流が低減され、結果として
閾値電流の低減を実現できる。
For this reason, in the second cladding layer 57 and the second optical guide layer 56, the reactive current spreading in the lateral direction (the direction parallel to the growth surface of the active layer 55) is reduced, and as a result, the threshold current is reduced. realizable.

【0074】また、上記第5実施例は、不純物拡散が上
記第1光ガイド層54に達しており、第1光ガイド層5
4内にリモートジャンクションが形成されているが、上
記第1光ガイド層54は傾斜組成になっているので、上
記リモートジャンクションが活性層55へのキャリヤ注
入効率を低下させることはない。したがって、上記リモ
ートジャンクションの存在によって、発振閾値電流が増
加することはない。尚、上記不純物拡散領域を制御し
て、上記リモートジャンクションを形成しないようにす
ることが可能であることは言うまでもない。
In the fifth embodiment, the impurity diffusion reaches the first light guide layer 54, and the first light guide layer 5
Although a remote junction is formed in 4, the first optical guide layer 54 has a graded composition, so that the remote junction does not lower the carrier injection efficiency into the active layer 55. Therefore, the oscillation threshold current does not increase due to the presence of the remote junction. It goes without saying that the impurity diffusion region can be controlled so that the remote junction is not formed.

【0075】また、上記第5実施例は、上記電流阻止層
58が、エッチングストップ層58−2と保護層58−
1を含んでいる選択エッチング可能な多層構造になって
いる。したがって、上記第5実施例は、欠損部60の構
造形成の制御性の向上を図ることができる。
In the fifth embodiment, the current blocking layer 58 comprises an etching stop layer 58-2 and a protective layer 58-.
1 and a multi-layer structure capable of selective etching. Therefore, in the fifth embodiment, the controllability of the formation of the structure of the defective portion 60 can be improved.

【0076】尚、上記第4実施例の電流阻止層を、上記
第5実施例の電流阻止層と同様の多層構造にすること
が、第4実施例の構造形成の制御性の向上に有効である
ことは言うまでもない。
It is effective to improve the controllability of the formation of the structure of the fourth embodiment by making the current blocking layer of the fourth embodiment the same multilayer structure as the current blocking layer of the fifth embodiment. Needless to say, there is.

【0077】次に、図6に、第6実施例の半導体レーザ
装置の断面を示す。この第6実施例は、n型GaAs基板
(不純物濃度2×1018cm-3)71上に、n型GaAsバッ
ファー層(層厚0.5μm、不純物濃度1×1018cm-3)7
2と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層(y=0.5、
層厚1μm、不純物濃度1×1018cm-3)73と、ノン
ドープAlxGa1-xAs活性層(x=0.14、層厚0.0
9μm)74と、n型AlyGa1-yAs第2クラッド層(層
厚0.08μm、不純物濃度3×1017cm-3)75ー1
と、p型AlyGa1-yAs第2クラッド層(層厚0.25μ
m、不純物濃度1×1018cm-3)75ー2と、n型GaAs
電流阻止層(層厚0.8μm、不純物濃度5×1018c
m-3)76とが順に積層されている。
Next, FIG. 6 shows a cross section of the semiconductor laser device of the sixth embodiment. This sixth embodiment is an n-type GaAs substrate
(Impurity concentration 2 × 10 18 cm −3 ) 71, an n-type GaAs buffer layer (layer thickness 0.5 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 ) 7
2 and an n-type AlyGa 1- yAs first cladding layer (y = 0.5,
A layer thickness of 1 μm, an impurity concentration of 1 × 10 18 cm −3 ) 73 and a non - doped AlxGa 1 -xAs active layer (x = 0.14, layer thickness of 0.0
9 μm) 74 and an n-type AlyGa 1 -yAs second cladding layer (layer thickness 0.08 μm, impurity concentration 3 × 10 17 cm −3 ) 75-1
And a p-type AlyGa 1- yAs second cladding layer (layer thickness 0.25 μm).
m, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 ) 75-2, n-type GaAs
Current blocking layer (layer thickness 0.8 μm, impurity concentration 5 × 10 18 c
m -3 ) 76 are sequentially stacked.

【0078】上記電流阻止層76は、ストライプ状かつ
溝状に除去された欠損部80を有し、この欠損部80を
通して活性層74に電流が注入されるようになってい
る。
The current blocking layer 76 has a defective portion 80 which is removed in a stripe shape and a groove shape, and a current is injected into the active layer 74 through the defective portion 80.

【0079】さらに、上記第6実施例は、上記欠損部8
0を含む電流阻止層76上に、p型AlyGa1-yAs第3ク
ラッド層(層厚1μm、不純物濃度1.5×1018cm-3
77と、p型GaAsキャップ層(層厚2μm、不純物濃度
5×1018cm-3)78とが積層されている。また、基板
71側とキャップ層78側に、それぞれn側電極81とp
側電極82が形成されている。
Further, in the sixth embodiment, the defective portion 8
A third p-type AlyGa 1- yAs cladding layer (layer thickness 1 μm, impurity concentration 1.5 × 10 18 cm −3 )
77 and a p-type GaAs cap layer (layer thickness 2 μm, impurity concentration 5 × 10 18 cm −3 ) 78 are laminated. The n-side electrode 81 and the p-side electrode 81 are provided on the substrate 71 side and the cap layer 78 side, respectively.
A side electrode 82 is formed.

【0080】更に、上記実施例は、上記第3クラッド層
77から上記欠損部80を介して、不純物が拡散されて
おり、この拡散によって、上記第2クラッド層75ー
2、75ー1から活性層74に至る拡散領域83が形成
されている。この拡散領域83は、上記欠損部80に対
向している。
Further, in the above embodiment, the impurity is diffused from the third cladding layer 77 through the deficient portion 80, and the diffusion causes the active from the second cladding layers 75-2 and 75-1. A diffusion region 83 reaching the layer 74 is formed. This diffusion region 83 faces the above-mentioned defective portion 80.

【0081】そして、この拡散領域83にある第2クラ
ッド層75ー2は、欠損部直下p型部75ー2Bを構成
している。また、上記電流阻止層76の非欠損部に対向
する領域にある第2クラッド層75−2は、非欠損部直
下p型部75−2Aを構成している。
The second cladding layer 75-2 in the diffusion region 83 forms a p-type portion 75-2B immediately below the defective portion. Further, the second cladding layer 75-2 in a region facing the non-defective portion of the current blocking layer 76 constitutes a p-type portion 75-2A immediately below the non-defective portion.

【0082】また、この拡散領域83にある第2クラッ
ド層75ー1は、欠損部対向p型部75ー1Bを構成し
ている。また、上記電流阻止層76の非欠損部に対向す
る領域にある第2クラッド層75−1は、非欠損部対向
n型部75−1Aを構成している。
The second cladding layer 75-1 in the diffusion region 83 forms a p-type portion 75-1B opposed to the defective portion. Further, the second cladding layer 75-1 in a region facing the non-defective portion of the current blocking layer 76 has a non-defective portion facing the non-defective portion.
It constitutes the n-type part 75-1A.

【0083】次に、上記第6実施例の半導体レーザ装置
の製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor laser device of the sixth embodiment will be described.

【0084】この製造方法は、まず、分子線エピタキシ
ー法によって、n型GaAs基板71上に、n型GaAsバッ
ファー層72と、n型AlyGa1-yAs第1クラッド層73
と、ノンドープ活性層74と、n型AlGaAs第2クラッ
ド層75−1と、p型AlGaAs第2クラッド層75−2
と、n型GaAs電流阻止層76とを成長して形成し、図
8(A)に示す成長層を形成する。この成長層の形成時
に、n型ドーパントとしてはSiを用い、p型ドーパント
としてはBeを用いている。
In this manufacturing method, first, an n-type GaAs buffer layer 72 and an n-type AlyGa 1 -yAs first cladding layer 73 are formed on an n-type GaAs substrate 71 by molecular beam epitaxy.
, A non-doped active layer 74, an n-type AlGaAs second cladding layer 75-1, and a p-type AlGaAs second cladding layer 75-2.
And an n-type GaAs current blocking layer 76 are grown to form the growth layer shown in FIG. When forming this growth layer, Si is used as the n-type dopant and Be is used as the p-type dopant.

【0085】上記バッファー層72および第1クラッド
層73のSiドーピング濃度は、1.5×1018cm-3にし
た。
The Si doping concentration of the buffer layer 72 and the first cladding layer 73 was 1.5 × 10 18 cm −3 .

【0086】また、上記n型第2クラッド層75−1
は、Siドーピング濃度3×1017cm-3で、層厚約0.0
8μmに成長させるようにしている。その後、Siセルと
Beセルとを切り替えて、上記p型第2クラッド層75
−2を、Beドーピング濃度1×1018cm-3で成長させ
るようにしている。電流阻止層76のSiドーピング濃
度は、5×1018cm-3程度である。
The n-type second cladding layer 75-1
Is a Si doping concentration of 3 × 10 17 cm -3 and a layer thickness of about 0.0
It is made to grow to 8 μm. Thereafter, by switching between the Si cell and the Be cell, the p-type second cladding layer 75 is switched.
-2 is grown at a Be doping concentration of 1 × 10 18 cm −3 . The Si doping concentration of the current blocking layer 76 is about 5 × 10 18 cm −3 .

【0087】次に、上記成長層を成長した後に、上記成
長層(ウェハ)をMBE装置から取り出し、フォトリソ
グラフィ法などを用いて電流阻止層76に幅約3.5μm
のストライプ状かつ溝状の欠損部80を形成する(図8
(B)参照)。上記欠損部80の溝深さは、上記欠損部
80の底部の厚さが約0.05μmになる程度にしてい
る。
Next, after the growth layer is grown, the growth layer (wafer) is taken out from the MBE apparatus, and the current blocking layer 76 is formed to a width of about 3.5 μm by photolithography or the like.
The stripe-shaped and groove-shaped defective portions 80 are formed as shown in FIG.
(B)). The groove depth of the defective portion 80 is set so that the thickness of the bottom of the defective portion 80 becomes about 0.05 μm.

【0088】次に、このウェハを液相成長装置に導入
し、液相成長(LPE)法によって欠損部80の底部のG
aAs層(電流阻止層76の残り)をメルトバックし、この
後、上記欠損部80を含む電流阻止層76上に、p型Al
GaAs第3クラッド層77と、p型GaAsキャップ層7
8を順に成長させる(図8(C)参照)。このLPE成
長においては、p型ドーパントとしてMgを用い、第3ク
ラッド層77,キャップ層78のドーパント濃度は、そ
れぞれ1.5×1018cm-3,5×1018cm-3程度にし
た。
Next, this wafer is introduced into a liquid phase growth apparatus, and G at the bottom of the defect 80 is formed by a liquid phase growth (LPE) method.
The As layer (remaining part of the current blocking layer 76) is melted back, and thereafter, the p-type Al
GaAs third cladding layer 77 and p-type GaAs cap layer 7
8 are sequentially grown (see FIG. 8C). In this LPE growth, Mg was used as a p-type dopant, and the dopant concentrations of the third cladding layer 77 and the cap layer 78 were about 1.5 × 10 18 cm −3 and 5 × 10 18 cm −3 , respectively.

【0089】このLPE成長の後、上記ウェハをさらに
30分程度LPE成長装置内で高温(800℃程度)に保
持し、p型第3クラッド層77からp型第2クラッド層7
5へ不純物(Mg)の拡散を行い、図8(D)に示すよう
に、拡散領域83を形成する。次に、上記ウェハをLP
E装置から取り出した後、基板71側を研磨して100
μm程度の厚さとし、p側電極82およびn側電極81を
形成する。最後に劈開によってチップ分割することによ
って、上記第6実施例の半導体レーザ装置を得ることが
できる。
After the LPE growth, the wafer is kept at a high temperature (about 800 ° C.) in the LPE growth apparatus for about 30 minutes, and the p-type third cladding layer 77 is removed from the p-type second cladding layer 7.
5 is diffused to form a diffusion region 83 as shown in FIG. Next, the above wafer is LP
After removing from the E apparatus, the substrate 71 side is polished to 100
The p-side electrode 82 and the n-side electrode 81 are formed to have a thickness of about μm. Finally, the semiconductor laser device of the sixth embodiment can be obtained by dividing the chip by cleavage.

【0090】この第6実施例では、第2クラッド層75
を、ドーピング濃度3×1017cm-3のn型ドープの第2
クラッド層75−1と、ドーピング濃度1×1018cm-3
のp型ドープの第2クラッド層75−2との2層構造に
している。さらに、第3クラッド層77から不純物(M
g)を拡散して形成した拡散領域83では、n型の第2ク
ラッド層75−1がp型に転換されて、上記欠損部対向p
型部75ー1Bになっている。
In the sixth embodiment, the second clad layer 75
Is converted to a second n-type doped layer having a doping concentration of 3 × 10 17 cm −3 .
Cladding layer 75-1 and doping concentration of 1 × 10 18 cm −3
And a p-type doped second cladding layer 75-2. Further, the impurity (M
In the diffusion region 83 formed by diffusing g), the n-type second cladding layer 75-1 is converted to p-type, and the above-mentioned p facing the defective portion is formed.
It is a mold part 75-1B.

【0091】このため、上記拡散領域83外にある上記
第2クラッド層75−2のp型部75−2Aと、上記第
2クラッド層75−1のn型部75−1Aとのpn接合に
よるビルトイン電圧が、上記拡散領域83における上記
第2クラッド層75−2と第2クラッド層75−1との
接合によるビルトイン電圧よりも大きくなる。したがっ
て、上記活性層74への電流注入が、上記ストライプ状
の欠損部80に対向する領域に集中的に行われることに
なり、低閾値電流動作を実現できる。
Therefore, a pn junction between the p-type portion 75-2A of the second cladding layer 75-2 outside the diffusion region 83 and the n-type portion 75-1A of the second cladding layer 75-1 is formed. The built-in voltage is higher than the built-in voltage at the junction between the second clad layer 75-2 and the second clad layer 75-1 in the diffusion region 83. Therefore, current injection into the active layer 74 is intensively performed in the region facing the stripe-shaped defective portion 80, and a low threshold current operation can be realized.

【0092】また、上記第6実施例は、p型第2クラッ
ド層75ー2のドーパントを、p型第3クラッド層77
のドーパントであるMgに比べて拡散し難いBeにしたの
で、第3クラッド層77から第2クラッド層75ー2に
不純物Mgを拡散させる時に、第2クラッド層75ー2
の不純物Beが拡散することを防ぐことができる。ここ
で、上記第2クラッド層75ー2のp型不純物をカーボ
ンCにした場合には、第2クラッド層75ー2の不純物
拡散防止効果をさらに増強することができる。
In the sixth embodiment, the dopant of the p-type second cladding layer 75-2 is added to the p-type third cladding layer 77-2.
Be, which is difficult to diffuse as compared with Mg as a dopant, is used to diffuse the impurity Mg from the third cladding layer 77 to the second cladding layer 75-2.
Can be prevented from diffusing. Here, when the p-type impurity of the second cladding layer 75-2 is carbon C, the effect of preventing the second cladding layer 75-2 from diffusing impurities can be further enhanced.

【0093】尚、上記第6実施例の製造方法において、
図8(A)に示す成長層をMBE成長するときに、第2
クラッド層75−1および75−2の全体をn型にドー
ピングし、その後、上記ストライプ状の欠損部80に対
向する領域の第2クラッド層75に、p型不純物を拡散
することによって、上記対向領域の第2クラッド層75
をp型に反転した場合には、電流阻止層76が有効に作
用しない。しかも、拡散領域83の両側のpn接合を、電
流阻止層76と第3クラッド層77との接合が形成す
る。その結果、上記場合には、図6に示す構造の半導体
レーザ装置に比べて、拡散領域83の両側のpn接合のビ
ルトイン電圧が小さくなり、閾値電流低減効果が小さく
なる。
In the manufacturing method of the sixth embodiment,
When MBE growth is performed on the growth layer shown in FIG.
The whole of the cladding layers 75-1 and 75-2 is doped with n-type, and then the p-type impurity is diffused into the second cladding layer 75 in a region opposed to the stripe-shaped defective portion 80, whereby Region second cladding layer 75
Is inverted to the p-type, the current blocking layer 76 does not function effectively. Moreover, the pn junction on both sides of the diffusion region 83 is formed by the junction between the current blocking layer 76 and the third cladding layer 77. As a result, in the above case, the built-in voltage of the pn junction on both sides of the diffusion region 83 is smaller than that of the semiconductor laser device having the structure shown in FIG.

【0094】次に、図7に、第7実施例の半導体レーザ
装置の断面を示す。図7に示すように、この第7実施例
は、n型GaAs基板(不純物濃度2×1018cm-3)91上
に、n型GaAsバッファー層(層厚0.5μm、不純物濃度
1×1018cm-3)92と、n型AlyGa1-yAs第1クラッ
ド層(y=0.5、層厚1μm、不純物濃度1×1018cm
-3)93と、n型のAlzGa1-zAs第1光ガイド層(z:
0.5→0.3、層厚0.15μm、不純物濃度約5×10
17cm-3)94と、ノンドープGaAs量子井戸活性層(層厚
0.007μm)95と、n型AlzGa1-zAs第2光ガイド
層(z:0.3→0.5、層厚0.15μm、不純物濃度5×
1017cm-3)96と、p型AlyGa1-yAs第2クラッド層
(層厚0.2μm、不純物濃度1×1018cm-3)97と、n
型GaAs電流阻止層(層厚0.8μm、不純物濃度5×1
18cm-3)98が積層されている。
Next, FIG. 7 shows a cross section of the semiconductor laser device of the seventh embodiment. As shown in FIG. 7, in the seventh embodiment, an n-type GaAs buffer layer (layer thickness: 0.5 μm, impurity concentration: 1 × 10 3 ) is formed on an n-type GaAs substrate (impurity concentration: 2 × 10 18 cm −3 ). 18 cm −3 ) 92 and n-type AlyGa 1 -yAs first cladding layer (y = 0.5, layer thickness 1 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm)
-3 ) 93 and the n-type AlzGa 1- zAs first light guide layer (z:
0.5 → 0.3, layer thickness 0.15 μm, impurity concentration about 5 × 10
17 cm -3 ) 94, a non-doped GaAs quantum well active layer (layer thickness 0.007 μm) 95, and an n-type AlzGa 1 -zAs second light guide layer (z: 0.3 → 0.5, layer thickness 0.5). 15 μm, impurity concentration 5 ×
10 17 cm −3 ) 96, a p-type AlyGa 1 -yAs second cladding layer (layer thickness 0.2 μm, impurity concentration 1 × 10 18 cm −3 ) 97, and n
GaAs current blocking layer (layer thickness 0.8 μm, impurity concentration 5 × 1
0 18 cm -3 ) 98 are laminated.

【0095】上記電流阻止層58は、ストライプ状に除
去された欠損部104を有している。この欠損部104
を通して、活性層95に電流が注入されるようになって
いる。
The current blocking layer 58 has a defective portion 104 which is removed in a stripe shape. This missing portion 104
, A current is injected into the active layer 95.

【0096】上記第7実施例は、さらに、上記欠損部1
04を含む電流阻止層98上に、p型AlyGa1-yAs第3
クラッド層(層厚1μm、不純物濃度1.5×1018c
m-3)99と、p型GaAsキャップ層(層厚2μm、不純
物濃度5×1018cm-3)100が積層されている。そし
て、基板91側とキャップ層100側には、n側電極1
01とp側電極102が形成されている。
In the seventh embodiment, the defective portion 1
04 on the current blocking layer 98 containing p-type AlyGa 1- yAs
Cladding layer (layer thickness 1 μm, impurity concentration 1.5 × 10 18 c
m −3 ) 99 and a p-type GaAs cap layer (layer thickness 2 μm, impurity concentration 5 × 10 18 cm −3 ) 100 are laminated. The n-side electrode 1 is provided on the substrate 91 side and the cap layer 100 side.
01 and a p-side electrode 102 are formed.

【0097】さらに、上記構造において、ストライプ状
の欠損部104を通して、第3クラッド層99から第2
クラッド層97および第2光ガイド層96および活性層
95および第1光ガイド層94へ至る不純物の拡散がな
され、拡散領域103が形成されている。上記実施例の
作製方法、手順は第6実施例と同様であり、また、不純
物の種類も第6実施例と同じである。
Further, in the above structure, the second cladding layer 99 is separated from the second
Diffusion of impurities reaching the cladding layer 97, the second light guide layer 96, the active layer 95, and the first light guide layer 94 is performed, and a diffusion region 103 is formed. The manufacturing method and procedure of the above embodiment are the same as those of the sixth embodiment, and the types of impurities are also the same as those of the sixth embodiment.

【0098】上記第7実施例は、不純物拡散により拡散
領域103の抵抗率が、その両側の第2クラッド層97
の抵抗率に比べ低減化されている。
In the seventh embodiment, the resistivity of the diffusion region 103 is increased by impurity diffusion so that the second cladding layer
, The resistivity is reduced.

【0099】また、第3クラッド層99から不純物(M
g)を拡散して形成した拡散領域103では、n型の第2
光ガイド層96がp型に転換されて、欠損部対向ガイド
部96Bになっている。
Further, impurities (M
In the diffusion region 103 formed by diffusing g), the n-type second region
The light guide layer 96 is converted to a p-type to form a defective portion facing guide portion 96B.

【0100】つまり、上記第2光ガイド層96は、拡散
領域103にあるp型の欠損部対向ガイド部96Bと、
上記拡散領域103外にあるn型のガイド部96Aを含
んでいる。
That is, the second light guide layer 96 is formed of a p-type defect-portion-facing guide portion 96 B in the diffusion region 103.
An n-type guide portion 96A outside the diffusion region 103 is included.

【0101】そして、上記第2クラッド層97は、上記
電流阻止層98の欠損部104に対向する欠損部対向p
型クラッド部97Bと、電流阻止層98の非欠損部に対
向するp型の非欠損部対向クラッド部97Aを含んでい
る。
Then, the second cladding layer 97 is formed on the current blocking layer 98 so as to face the defective portion 104 facing the defective portion 104.
It includes a mold clad portion 97B and a p-type non-defective portion facing clad portion 97A facing the non-defective portion of the current blocking layer 98.

【0102】このため、上記拡散領域103外にある上
記第2クラッド層97のp型部97Aと、上記第2光ガ
イド層96のn型のガイド部96Aとのpn接合によるビ
ルトイン電圧が、上記拡散領域103における上記第1
光ガイド層94の拡散領域部94Bと同第1光ガイド層
94の非拡散領域部94Aの接合によるビルトイン電圧
よりも大きくなる。したがって、上記活性層95への電
流注入が、上記ストライプ状の欠損部104に対向する
領域に集中的に行われることになり、低閾値電流動作を
実現できる。
Therefore, the built-in voltage due to the pn junction between the p-type portion 97A of the second cladding layer 97 outside the diffusion region 103 and the n-type guide portion 96A of the second optical guide layer 96 is reduced by The first region in the diffusion region 103
The voltage is higher than the built-in voltage due to the junction between the diffusion region 94B of the light guide layer 94 and the non-diffusion region 94A of the first light guide layer 94. Therefore, current injection into the active layer 95 is performed intensively in a region facing the striped defect portion 104, and a low threshold current operation can be realized.

【0103】また、上記第7実施例は、不純物拡散領域
103が上記第1光ガイド層94に達しており、第1光
ガイド層94内にリモートジャンクションが形成されて
いるが、上記第1光ガイド層94は傾斜組成になってい
るので、上記リモートジャンクションが活性層95への
キャリヤ注入効率を低下させることはない。したがっ
て、上記リモートジャンクションの存在によって、発振
閾値電流が増加することはない。尚、上記不純物拡散領
域を制御して、上記リモートジャンクションを形成しな
いようにすることが可能であることは言うまでもない。
In the seventh embodiment, the impurity diffusion region 103 reaches the first light guide layer 94 and a remote junction is formed in the first light guide layer 94. Since the guide layer 94 has a graded composition, the remote junction does not lower the efficiency of carrier injection into the active layer 95. Therefore, the oscillation threshold current does not increase due to the presence of the remote junction. It goes without saying that the impurity diffusion region can be controlled so that the remote junction is not formed.

【0104】また、上記第7実施例は、上記電流阻止層
98が、エッチングストップ層98−2と保護層98−
1を含んでいる選択エッチング可能な多層構造になって
いる。したがって、上記第7実施例は、欠損部104の
構造形成の制御性の向上を図ることができる。
In the seventh embodiment, the current blocking layer 98 includes the etching stop layer 98-2 and the protective layer 98-.
1 and a multi-layer structure capable of selective etching. Therefore, in the seventh embodiment, the controllability of the formation of the structure of the defective portion 104 can be improved.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に記載の半導体レーザ装置によれば、第2クラッド層の
不純物が第3クラッド層の不純物よりも拡散し難い不純
物を有しているから、第3クラッド層から第2クラッド
層に不純物を拡散するときに、この拡散前から第2クラ
ッド層にある不純物が拡散することを抑制できる。した
がって、層間の不純物拡散の制御性が向上するという効
果がある。また、欠損部に対向する領域の第2クラッド
層の不純物濃度を、上記電流阻止層の非欠損部に対向す
る領域の第2クラッド層よりも高くすることが容易にな
る。さらに、第2クラッド層内での電流広がりによる無
効電流を抑えられ、低閾値電流動作が実現される。すな
わち、この発明では、第2クラッド層の不純物分布を制
御して、低電流動作を実現できるという効果がある
As is apparent from the above description, the present invention
According to the semiconductor laser device described in the above, the second cladding layer
Impurities in which impurities are less likely to diffuse than impurities in the third cladding layer
From the third cladding layer to the second cladding layer
When diffusing impurities into the layer, the second
Diffusion of impurities in the pad layer can be suppressed. did
As a result, the controllability of impurity diffusion between layers is improved.
There is fruit. In addition, the second cladding in a region facing the defect portion
The impurity concentration of the layer is set so as to face the non-defective portion of the current blocking layer.
Higher than the second cladding layer in the region where
You. Furthermore, there is no noise due to current spreading in the second cladding layer.
The active current is suppressed, and a low threshold current operation is realized. sand
That is, in the present invention, the impurity distribution of the second cladding layer is controlled.
Thus, there is an effect that low-current operation can be realized .

【0106】[0106]

【0107】[0107]

【0108】[0108]

【0109】[0109]

【0110】[0110]

【0111】[0111]

【0112】[0112]

【0113】[0113]

【0114】[0114]

【0115】[0115]

【0116】[0116]

【0117】[0117]

【0118】また、本発明に記載の半導体レーザ装置に
よれば、第2クラッド層5のp型不純物をカーボンCに
したので、第2クラッド層の不純物拡散防止効果をさら
に増強することができる。したがって、この明では、
第2クラッド層の不純物の制御性がさらに向上し、低電
流動作を一層確実に実現できる。
Further, according to the semiconductor laser device of the present invention, since the p-type impurity of the second cladding layer 5 is carbon C, the effect of preventing the second cladding layer from diffusing impurities can be further enhanced. Therefore, in this inventions it is,
The controllability of impurities in the second cladding layer is further improved, and low-current operation can be realized more reliably.

【0119】また、本発明に記載の半導体レーザ装置の
製造方法によれば、第3クラッド層から第2クラッド層
に不純物を拡散する前から上記第2クラッド層にある不
純物を、上記第3クラッド層から第2クラッド層に拡散
する不純物に比べて拡散し難い不純物にした。したがっ
て、第3クラッド層から第2クラッド層に不純物を拡散
するときに、この拡散前から上記第2クラッド層にある
不純物が拡散することを抑制できる。したがって、
明によれば、上記欠損部に対向する領域の第2クラッド
層の不純物濃度を、上記電流阻止層の非欠損部に対向す
る領域の第2クラッド層の不純物濃度よりも高くするこ
とが容易になる。したがって、半導体レーザ装置の閾値
電流の低減を促進できる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, before diffusing impurities from the third cladding layer into the second cladding layer, the impurities in the second cladding layer are removed from the third cladding layer. The impurities are hardly diffused compared to the impurities diffused from the layer into the second cladding layer. Therefore, when the impurities are diffused from the third cladding layer to the second cladding layer, the diffusion of the impurities existing in the second cladding layer from before the diffusion can be suppressed. Therefore, according to the present invention, the impurity concentration of the second cladding layer in the region facing the non-defective portion of the current blocking layer is reduced. Higher than that. Therefore, reduction of the threshold current of the semiconductor laser device can be promoted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の半導体レーザ装置の第1実施例の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention.

【図2】 この発明の半導体レーザ装置の第2実施例の
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the semiconductor laser device of the present invention.

【図3】 この発明の半導体レーザ装置の第3実施例の
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the semiconductor laser device of the present invention.

【図4】 この発明の半導体レーザ装置の第4実施例の
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の半導体レーザ装置の第5実施例の
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の半導体レーザ装置の第6実施例の
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の半導体レーザ装置の第7実施例の
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】 上記第1,第4,第6実施例の半導体レーザ
装置の製造方法を説明する工程図である。
FIG. 8 is a process chart for explaining a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the first, fourth and sixth embodiments.

【図9】 従来の半導体レーザ装置の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41,51,71,91…n型GaAs基板、 2,42,52,72,92…n型GaAsバッファー
層、 3,43,53,73,93…n型AlGaAs第1クラッ
ド層、 4,44,55,74,95…活性層、 5,45,57,75,97…AlGaAs第2クラッド
層、 6,46,58,76,98…n型GaAs電流阻止層、 7,47,61,77,99…p型AlGaAs第3クラッ
ド層、 8,48,62,78,100…p型GaAsキャップ
層、 10,50,60,80,104…欠損部、 11,51,63,81,101…n側電極、 12,52,64,82,102…p側電極、 13,53,65,83,103…拡散領域。
1, 41, 51, 71, 91 ... n-type GaAs substrate, 2, 42, 52, 72, 92 ... n-type GaAs buffer layer, 3, 43, 53, 73, 93 ... n-type AlGaAs first cladding layer, 4 , 44, 55, 74, 95 ... active layer, 5, 45, 57, 75, 97 ... AlGaAs second cladding layer, 6, 46, 58, 76, 98 ... n-type GaAs current blocking layer, 7, 47, 61 , 77, 99 ... p-type AlGaAs third cladding layer, 8, 48, 62, 78, 100 ... p-type GaAs cap layer, 10, 50, 60, 80, 104 ... defect part, 11, 51, 63, 81, 101 ... n-side electrode, 12, 52, 64, 82, 102 ... p-side electrode, 13, 53, 65, 83, 103 ... diffusion region.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−192287(JP,A) 特開 平2−194684(JP,A) 特開 平2−194681(JP,A) 特開 平1−138775(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-192287 (JP, A) JP-A-2-194684 (JP, A) JP-A-2-194681 (JP, A) JP-A-1-138775 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板上に、少なくと
も、第1導電型の第1クラッド層と、活性層と、第2導
電型の第2クラッド層とが積層され、上記第2クラッド
層上に、ストライプ状かつ溝状の欠損部を有する第1導
電型の電流阻止層が積層され、上記ストライプ状の欠損
部上に少なくとも第2導電型の第3クラッド層が形成さ
れた半導体レーザ装置であって、上記第2クラッド層は、 上記電流阻止層の欠損部に対向する高濃度部と、上記電
流阻止層の非欠損部に対向し、かつ、上記高濃度部より
も不純物濃度が低い低濃度部とを有しており、 少なくとも上記第2クラッド層の不純物が上記第3クラ
ッド層の不純物よりも拡散し難い不純物を有しているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
A first conductive type first clad layer, an active layer, and a second conductive type second clad layer laminated on a first conductive type semiconductor substrate; A semiconductor laser in which a first conductivity type current blocking layer having a stripe-shaped and groove-shaped defect is laminated on a layer, and at least a second conductivity-type third cladding layer is formed on the stripe-shaped defect. In the device, the second cladding layer includes a high-concentration portion facing a defective portion of the current blocking layer,
Opposed to the non-defective portion of the flow blocking layer, and from the high concentration portion
A low-concentration portion having a low impurity concentration, wherein at least the impurity of the second cladding layer has an impurity which is more difficult to diffuse than the impurity of the third cladding layer. .
【請求項2】 請求項1に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 第2クラッド層の高濃度部には、第3クラッド層から拡
散した不純物を含み、第2クラッド層の低濃度部には第
3クラッド層の不純物を含まないこ とを特徴とする半導
体レーザ装置。
2. The semiconductor laser device according to claim 1,
In the high concentration portion of the second cladding layer, the third cladding layer is expanded.
Scattered impurities, and the low concentration portion of the second cladding layer
3 semiconductor laser device characterized that it will not include impurities cladding layer.
【請求項3】 請求項1または2記載の半導体レーザ装
置において、 上記第2クラッド層の低濃度部の不純物カーボンであ
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
3. A semiconductor laser device according to claim 1 or 2, wherein the impurity of low concentration portion of the second cladding layer is carbon der
The semiconductor laser device, characterized in that that.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一つに記載の
半導体レーザ装置を製造する半導体レーザ装置の製造方
法において、 半導体基板上に、少なくとも第1クラッド層と、活性層
と、第2クラッド層と、電流阻止層とを順に形成する第
1工程と、 上記電流阻止層に、ストライプ状の溝状の欠損部を形成
する第2工程と、 上記ストライプ状の溝状の欠損部上に、少なくとも第3
クラッド層を形成する第3の工程と、 上記第3クラッド層から、上記電流阻止層の欠損部を介
して、少なくとも上記第2クラッド層へ不純物を拡散
し、上記欠損部に対向する領域の第2クラッド層の不純
物濃度を、上記電流阻止層の非欠損部に対向する領域の
第2クラッド層の不純物濃度よりも高くする第4の工程
とを含み、 上記第3クラッド層から第2クラッド層に不純物を拡散
する前から上記第2クラッド層にある不純物を、上記第
3クラッド層から第2クラッド層に拡散する不純物に比
べて、拡散し難い不純物にしたことを特徴とする半導体
レーザ装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 1, wherein at least a first cladding layer, an active layer, and a second semiconductor layer are formed on the semiconductor substrate. A first step of sequentially forming a cladding layer and a current blocking layer; a second step of forming a striped groove-shaped defect in the current blocking layer; , At least third
A third step of forming a cladding layer; and diffusing impurities from the third cladding layer through the deficient portion of the current blocking layer to at least the second cladding layer, and forming a third region of the region opposed to the deficient portion. A fourth step of making the impurity concentration of the second cladding layer higher than the impurity concentration of the second cladding layer in a region facing the non-defective portion of the current blocking layer. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the impurities existing in the second cladding layer are made harder to diffuse than the impurities diffusing from the third cladding layer to the second cladding layer before the impurity is diffused. Production method.
JP03313093A 1993-02-23 1993-02-23 Semiconductor laser device and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3213428B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03313093A JP3213428B2 (en) 1993-02-23 1993-02-23 Semiconductor laser device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03313093A JP3213428B2 (en) 1993-02-23 1993-02-23 Semiconductor laser device and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06252497A JPH06252497A (en) 1994-09-09
JP3213428B2 true JP3213428B2 (en) 2001-10-02

Family

ID=12378026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03313093A Expired - Fee Related JP3213428B2 (en) 1993-02-23 1993-02-23 Semiconductor laser device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3213428B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3676965B2 (en) 1999-08-31 2005-07-27 シャープ株式会社 Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
TWI256241B (en) 2004-05-24 2006-06-01 Primax Electronics Ltd Planar light source of image scanner

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06252497A (en) 1994-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4937835A (en) Semiconductor laser device and a method of producing same
JP3488597B2 (en) Gallium nitride based compound semiconductor device
JPH0656906B2 (en) Semiconductor laser device
JPH10200190A (en) Semiconductor laser and fabrication thereof
US6853015B2 (en) Optical semiconductor device including InGaAlAs doped with Zn
KR100232993B1 (en) Semiconductor laser device and method of fabricating semiconductor laser device
EP0293000B1 (en) Light emitting device
US5588016A (en) Semiconductor laser device
EP1033796B1 (en) Semiconductor laser and a manufacturing method for the same
JP3213428B2 (en) Semiconductor laser device and method of manufacturing the same
US5770471A (en) Method of making semiconductor laser with aluminum-free etch stopping layer
JPH09214045A (en) Semiconductor laser and its fabrication method
JPS61168981A (en) Semiconductor laser device
JP2699848B2 (en) Manufacturing method of semiconductor laser
JP2001057459A (en) Semiconductor laser
JPH10261835A (en) Semiconductor laser device and its manufacture
JPH10256647A (en) Semiconductor laser element and fabrication thereof
JP2001230491A (en) Semiconductor laser element and its manufacturing method
JP2001185809A (en) Semiconductor optical device and manufacturing method therefor
JP2003086894A (en) Semiconductor laser device and its manufacturing method
US5745517A (en) Alternative doping for AlGaInP laser diodes fabricated by impurity-induced layer disordering (IILD)
JPH09148669A (en) Semiconductor laser of buried-structure
JPH04150087A (en) Visible light semiconductor laser device
JP2002252406A (en) Ribbon embedded semiconductor laser and its manufacturing method
JP2538613B2 (en) Semiconductor laser and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070719

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees