JP3228258B2 - 半導体レーザとその製造方法 - Google Patents
半導体レーザとその製造方法Info
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- JP3228258B2 JP3228258B2 JP02701099A JP2701099A JP3228258B2 JP 3228258 B2 JP3228258 B2 JP 3228258B2 JP 02701099 A JP02701099 A JP 02701099A JP 2701099 A JP2701099 A JP 2701099A JP 3228258 B2 JP3228258 B2 JP 3228258B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザとそ
の製造方法に係わり、特に、端面発光型の半導体レーザ
の端面破壊（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａ
ｌ Ｄａｍａｇｅ以下、ＣＯＤという）の発生を改善し
た半導体レーザとその製造方法に関する。
の製造方法に係わり、特に、端面発光型の半導体レーザ
の端面破壊（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａ
ｌ Ｄａｍａｇｅ以下、ＣＯＤという）の発生を改善し
た半導体レーザとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＤＶＤ−ＲＡＭや高密度光磁気デ
ィスク装置の光源として、赤色の半導体レーザが用いら
れている。このような用途では、ディスクの高密度化
や、光ピックアップの簡素化のために、半導体レーザに
より大きな出力が期待されている。通常の半導体レーザ
は、ダブルヘテロ構造を具備するウエーハを結晶面で劈
開し、その劈開面を反射鏡として用いてレーザ発振させ
ている。このとき、劈開面付近の活性層は熱の上昇と、
端面準位の存在により発振光を吸収してしまい、局所的
な熱暴走を引き起こしＣＯＤが発生する。
ィスク装置の光源として、赤色の半導体レーザが用いら
れている。このような用途では、ディスクの高密度化
や、光ピックアップの簡素化のために、半導体レーザに
より大きな出力が期待されている。通常の半導体レーザ
は、ダブルヘテロ構造を具備するウエーハを結晶面で劈
開し、その劈開面を反射鏡として用いてレーザ発振させ
ている。このとき、劈開面付近の活性層は熱の上昇と、
端面準位の存在により発振光を吸収してしまい、局所的
な熱暴走を引き起こしＣＯＤが発生する。
【０００３】このＣＯＤは、半導体レーザの高光出力化
の課題となっており、図３に示すような窓構造が解決策
として、提案、実施されている。この窓構造レーザの構
造は、ＣＯＤを引き起こす端面部分の活性層を除去し、
発振波長のもつエネルギーよりもバンドギャップの大き
な半導体結晶で埋め込んで、その部分を劈開し反射鏡を
形成したものである。そして、その原理と効果は以下の
通りである。
の課題となっており、図３に示すような窓構造が解決策
として、提案、実施されている。この窓構造レーザの構
造は、ＣＯＤを引き起こす端面部分の活性層を除去し、
発振波長のもつエネルギーよりもバンドギャップの大き
な半導体結晶で埋め込んで、その部分を劈開し反射鏡を
形成したものである。そして、その原理と効果は以下の
通りである。
【０００４】即ち、窓部に形成した結晶のバンドギャッ
プが発振波長のもつエネルギーよりも大きいので、端面
部の温度が上がっても光を吸収できず熱的な暴走を起こ
すことはなく、ＣＯＤは発生しない。しかしながら、Ａ
ｌＧａＩｎＰ系の赤色の半導体レーザの場合、発振波長
のもつエネルギーよりもバンドギャップの大きな半導体
結晶で、格子整合をするものはアルミニュウム組成の大
きなＡｌＧａＩｎＰか、ＡｌＩｎＰに限られている。こ
のような、アルミニュウムを含む半導体結晶は再成長時
に転移を生じやすく、この転移が光の透過部分に存在す
ると窓としての効果が薄れ、ＣＯＤ防止の歩留まりが悪
化するという問題があった。
プが発振波長のもつエネルギーよりも大きいので、端面
部の温度が上がっても光を吸収できず熱的な暴走を起こ
すことはなく、ＣＯＤは発生しない。しかしながら、Ａ
ｌＧａＩｎＰ系の赤色の半導体レーザの場合、発振波長
のもつエネルギーよりもバンドギャップの大きな半導体
結晶で、格子整合をするものはアルミニュウム組成の大
きなＡｌＧａＩｎＰか、ＡｌＩｎＰに限られている。こ
のような、アルミニュウムを含む半導体結晶は再成長時
に転移を生じやすく、この転移が光の透過部分に存在す
ると窓としての効果が薄れ、ＣＯＤ防止の歩留まりが悪
化するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、端面発光型の半導
体レーザの端面破壊の発生を改善し、歩留まりを向上さ
せた新規な半導体レーザとその製造方法を提供するもの
である。
した従来技術の欠点を改良し、特に、端面発光型の半導
体レーザの端面破壊の発生を改善し、歩留まりを向上さ
せた新規な半導体レーザとその製造方法を提供するもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わる半
導体レーザの第１態様は、半導体基板上に、第１クラッ
ド層、活性層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成
すると共に、ダブルヘテロ構造部を有する半導体レーザ
の光共振器を形成するミラー面のうちの少なくとも一方
に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制帯幅の大きな
半導体埋め込み窓構造が形成されている半導体レーザに
おいて、前記窓構造を形成する半導体層がアルミニュウ
ムを含む半導体である時、アルミニュウムを含まず、且
つ、前記ダブルヘテロ構造部とは格子不整合な半導体材
料からなる下地層を破壊限界以下の膜厚で前記半導体層
の下層に成膜したことを特徴とするものであり、又、第
２態様は、前記窓構造は、前記下地層としてのＧａＰバ
ッファ層と、このバッファ層上に成膜したＡｌＩｎＰ窓
層とで構成したことを特徴とするものであり、又、第３
態様は、前記窓構造は、下地層としてのＧａＰバッファ
層と、このバッファ層上に成膜した第１の導電型の第１
の半導体と、第２の導電型の第２の半導体と、第１の導
電型の第３の半導体とからなる窓層とで構成したことを
特徴とするものであり、又、第４態様は、前記窓構造
は、下地層としてのＧａＰバッファ層と、このバッファ
層上に成膜した第１の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第２の
導電型のＡｌＩｎＰ層と、第１の導電型のＡｌＩｎＰ層
とからなる窓層とで構成したことを特徴とするものであ
る。
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わる半
導体レーザの第１態様は、半導体基板上に、第１クラッ
ド層、活性層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成
すると共に、ダブルヘテロ構造部を有する半導体レーザ
の光共振器を形成するミラー面のうちの少なくとも一方
に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制帯幅の大きな
半導体埋め込み窓構造が形成されている半導体レーザに
おいて、前記窓構造を形成する半導体層がアルミニュウ
ムを含む半導体である時、アルミニュウムを含まず、且
つ、前記ダブルヘテロ構造部とは格子不整合な半導体材
料からなる下地層を破壊限界以下の膜厚で前記半導体層
の下層に成膜したことを特徴とするものであり、又、第
２態様は、前記窓構造は、前記下地層としてのＧａＰバ
ッファ層と、このバッファ層上に成膜したＡｌＩｎＰ窓
層とで構成したことを特徴とするものであり、又、第３
態様は、前記窓構造は、下地層としてのＧａＰバッファ
層と、このバッファ層上に成膜した第１の導電型の第１
の半導体と、第２の導電型の第２の半導体と、第１の導
電型の第３の半導体とからなる窓層とで構成したことを
特徴とするものであり、又、第４態様は、前記窓構造
は、下地層としてのＧａＰバッファ層と、このバッファ
層上に成膜した第１の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第２の
導電型のＡｌＩｎＰ層と、第１の導電型のＡｌＩｎＰ層
とからなる窓層とで構成したことを特徴とするものであ
る。
【０００７】又、本発明に係わる半導体レーザの製造方
法の第１態様は、半導体基板上に、第１クラッド層、活
性層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成すると共
に、半導体レーザ発振器を形成するミラー面のうちの少
なくとも一方に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制
帯幅の大きな半導体埋め込み窓構造が形成されている半
導体レーザの製造方法において、前記活性層を含んでエ
ッチングし、前記窓構造を形成するための溝を形成する
第１の工程と、前記溝内に下地層としてのＧａＰバッフ
ァ層を破壊限界以下の膜厚で成膜する第２の工程と、前
記バッファ層上にＡｌＩｎＰ窓層を成膜する第３の工程
と、を含むことを特徴とするものであり、又、第２態様
は、半導体基板上に、第１クラッド層、活性層、第２ク
ラッド層、キャップ層を順に形成すると共に、半導体レ
ーザ発振器を形成するミラー面のうちの少なくとも一方
に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制帯幅の大きな
半導体埋め込み窓構造が形成されている半導体レーザの
製造方法において、前記活性層を含んでエッチングし、
前記窓構造を形成するための溝を形成する第１の工程
と、前記溝内に下地層としてのＧａＰバッファ層を破壊
限界以下の膜厚で成膜する第２の工程と、前記バッファ
層上に第１の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第２の導電型の
ＡｌＩｎＰ層と、第１の導電型のＡｌＩｎＰ層とを順に
成膜する第３の工程と、を含むことを特徴するものであ
る。
法の第１態様は、半導体基板上に、第１クラッド層、活
性層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成すると共
に、半導体レーザ発振器を形成するミラー面のうちの少
なくとも一方に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制
帯幅の大きな半導体埋め込み窓構造が形成されている半
導体レーザの製造方法において、前記活性層を含んでエ
ッチングし、前記窓構造を形成するための溝を形成する
第１の工程と、前記溝内に下地層としてのＧａＰバッフ
ァ層を破壊限界以下の膜厚で成膜する第２の工程と、前
記バッファ層上にＡｌＩｎＰ窓層を成膜する第３の工程
と、を含むことを特徴とするものであり、又、第２態様
は、半導体基板上に、第１クラッド層、活性層、第２ク
ラッド層、キャップ層を順に形成すると共に、半導体レ
ーザ発振器を形成するミラー面のうちの少なくとも一方
に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制帯幅の大きな
半導体埋め込み窓構造が形成されている半導体レーザの
製造方法において、前記活性層を含んでエッチングし、
前記窓構造を形成するための溝を形成する第１の工程
と、前記溝内に下地層としてのＧａＰバッファ層を破壊
限界以下の膜厚で成膜する第２の工程と、前記バッファ
層上に第１の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第２の導電型の
ＡｌＩｎＰ層と、第１の導電型のＡｌＩｎＰ層とを順に
成膜する第３の工程と、を含むことを特徴するものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に係わる半導体レーザは、
半導体基板上に、第１クラッド層、活性層、第２クラッ
ド層、キャップ層を順に形成し、ダブルヘテロ構造部を
有する半導体レーザの光共振器を形成するミラー面のう
ちの少なくとも一方に、前記活性層よりエネルギー準位
の禁制帯幅の大きな半導体埋め込み窓構造が形成されて
いる半導体レーザにおいて、前記窓構造を形成する半導
体層がアルミニュウムを含む半導体である時、アルミニ
ュウムを含まず、且つ、前記ダブルヘテロ構造部とは格
子不整合な半導体材料からなる下地層を破壊限界以下の
膜厚で前記半導体層の下層に成膜したことを特徴とする
ものである。
半導体基板上に、第１クラッド層、活性層、第２クラッ
ド層、キャップ層を順に形成し、ダブルヘテロ構造部を
有する半導体レーザの光共振器を形成するミラー面のう
ちの少なくとも一方に、前記活性層よりエネルギー準位
の禁制帯幅の大きな半導体埋め込み窓構造が形成されて
いる半導体レーザにおいて、前記窓構造を形成する半導
体層がアルミニュウムを含む半導体である時、アルミニ
ュウムを含まず、且つ、前記ダブルヘテロ構造部とは格
子不整合な半導体材料からなる下地層を破壊限界以下の
膜厚で前記半導体層の下層に成膜したことを特徴とする
ものである。
【０００９】図１に基づき説明すると、ＭＱＷ活性層３
と、この層を挟み込むｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
２、及び、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４から成るダ
ブルヘテロ構造が、端面近傍でエッチングにより落とさ
れており、その部分にＧａＰバッファ層６を下地とし
て、ＡｌＩｎＰ窓層７が形成されている。この時、Ｇａ
Ｐバッファ層６、及び、ＡｌＩｎＰ窓層７は、ＭＱＷ活
性層３の発光波長のエネルギーより、バンドギャップが
広く、光を吸収せず透過させる。
と、この層を挟み込むｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
２、及び、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４から成るダ
ブルヘテロ構造が、端面近傍でエッチングにより落とさ
れており、その部分にＧａＰバッファ層６を下地とし
て、ＡｌＩｎＰ窓層７が形成されている。この時、Ｇａ
Ｐバッファ層６、及び、ＡｌＩｎＰ窓層７は、ＭＱＷ活
性層３の発光波長のエネルギーより、バンドギャップが
広く、光を吸収せず透過させる。
【００１０】更に、ＧａＰバッファ層６は、その他の１
〜５、７の層とは格子常数が異なっているが、歪みによ
る応力で割れ（破壊）の発生する膜厚より薄くつけられ
ている。
〜５、７の層とは格子常数が異なっているが、歪みによ
る応力で割れ（破壊）の発生する膜厚より薄くつけられ
ている。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明に係わる半導体レーザとその
製造方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。図１は、本発明に係わる半導体レーザの具体例の構
造を示す図であって、図１には、半導体基板１上に、第
１クラッド層２、活性層３、第２クラッド層４、キャッ
プ層（コンタクト層）５を順に形成すると共に、ダブル
ヘテロ構造部を有する半導体レーザの光共振器を形成す
るミラー面のうちの少なくとも一方に、前記活性層より
エネルギー準位の禁制帯輻の大きな半導体埋め込み窓構
造１１が形成されている半導体レーザにおいて、前記窓
構造１１を形成する半導体層７がアルミニュウムを含む
半導体である時、アルミニュウムを含まず、且つ、前記
ダブルヘテロ構造部とは格子不整合な半導体材料からな
る下地層６を破壊限界以下の膜厚で前記半導体層７の下
層に成膜したことを特徴とする半導体レーザが示されて
いる。
製造方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。図１は、本発明に係わる半導体レーザの具体例の構
造を示す図であって、図１には、半導体基板１上に、第
１クラッド層２、活性層３、第２クラッド層４、キャッ
プ層（コンタクト層）５を順に形成すると共に、ダブル
ヘテロ構造部を有する半導体レーザの光共振器を形成す
るミラー面のうちの少なくとも一方に、前記活性層より
エネルギー準位の禁制帯輻の大きな半導体埋め込み窓構
造１１が形成されている半導体レーザにおいて、前記窓
構造１１を形成する半導体層７がアルミニュウムを含む
半導体である時、アルミニュウムを含まず、且つ、前記
ダブルヘテロ構造部とは格子不整合な半導体材料からな
る下地層６を破壊限界以下の膜厚で前記半導体層７の下
層に成膜したことを特徴とする半導体レーザが示されて
いる。
【００１２】以下に、本発明を更に詳細に説明する。ま
ず、一回目の減圧ＭＯＶＰＥによる成長で、ｎ型ＧａＡ
ｓ基板１（Ｓｉドープ；ｎ＝２×１０18ｃｍ-3）上に、
ｎ型（Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２
（ｎ＝５×１０17ｃｍ-3；厚み１μｍ）、ＭＱＷ活性層
３（アンドープ；厚み０．１μｍ）、ｐ型（Ａｌ0.4 Ｇ
ａ0.6 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４（ｐ＝５×１０17
ｃｍ-3；厚み１μｍ）、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５を順
次形成した。活性層３は多重量子井戸と光導波層を含ん
だ構成となっており、発振波長６５０ｎｍにチューニン
グしてある。
ず、一回目の減圧ＭＯＶＰＥによる成長で、ｎ型ＧａＡ
ｓ基板１（Ｓｉドープ；ｎ＝２×１０18ｃｍ-3）上に、
ｎ型（Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２
（ｎ＝５×１０17ｃｍ-3；厚み１μｍ）、ＭＱＷ活性層
３（アンドープ；厚み０．１μｍ）、ｐ型（Ａｌ0.4 Ｇ
ａ0.6 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４（ｐ＝５×１０17
ｃｍ-3；厚み１μｍ）、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５を順
次形成した。活性層３は多重量子井戸と光導波層を含ん
だ構成となっており、発振波長６５０ｎｍにチューニン
グしてある。
【００１３】成長条件は、温度７００℃、圧力７０Ｔｏ
ｒｒ、Ｖ／ＩＩＩ（Ｖ族、ＩＩＩ族流量比）＝２００、
キャリヤガス（Ｈ2 ）の全流量１５１／ｍｉｎとした。
原料としては、トリメチルインジウム（ＴＭＩ：（ＣＨ
3 ）3 Ｉｎ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧ：（Ｃ2 Ｈ
5 ）3 Ｇａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ：（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ａｌ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）、ホスフィン
（ＰＨ3 ）、ｎ型ドーパント：セレン化水素（Ｈ2 Ｓ
ｅ）、ｐ型ドーパント：トリメチル亜鉛（ＴＭＺ：（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ｚｎ）を用いた。こうして成長したウエーハ
に、エッチングと選択再成長により光導波路を形成し
た。その後、光の反射鏡となる部分を溝状にエッチング
し、その部分に減圧ＭＯＶＰＥによる成長で、ＧａＰバ
ッファ層６、及び、ＡｌＩｎＰ窓層７を成長させた。こ
のとき、ＧａＰバッファ層６の厚みは１０ｎｍとした。
最後に、ｐ、ｎ両電極を形成してキャビティ長５００μ
ｍに劈開し、個々のチップに分離した。
ｒｒ、Ｖ／ＩＩＩ（Ｖ族、ＩＩＩ族流量比）＝２００、
キャリヤガス（Ｈ2 ）の全流量１５１／ｍｉｎとした。
原料としては、トリメチルインジウム（ＴＭＩ：（ＣＨ
3 ）3 Ｉｎ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧ：（Ｃ2 Ｈ
5 ）3 Ｇａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ：（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ａｌ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）、ホスフィン
（ＰＨ3 ）、ｎ型ドーパント：セレン化水素（Ｈ2 Ｓ
ｅ）、ｐ型ドーパント：トリメチル亜鉛（ＴＭＺ：（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ｚｎ）を用いた。こうして成長したウエーハ
に、エッチングと選択再成長により光導波路を形成し
た。その後、光の反射鏡となる部分を溝状にエッチング
し、その部分に減圧ＭＯＶＰＥによる成長で、ＧａＰバ
ッファ層６、及び、ＡｌＩｎＰ窓層７を成長させた。こ
のとき、ＧａＰバッファ層６の厚みは１０ｎｍとした。
最後に、ｐ、ｎ両電極を形成してキャビティ長５００μ
ｍに劈開し、個々のチップに分離した。
【００１４】こうして製造された半導体レーザ装置で
は、レーザ光によるＣＯＤ（端面光損傷）の発生しない
素子が、９５％以上の歩留まりで得られ、従来構造の８
０％を大きく改善できた。また、寿命については、従来
構造のものに比べ、１．２倍のＭＦＴが得られた。
は、レーザ光によるＣＯＤ（端面光損傷）の発生しない
素子が、９５％以上の歩留まりで得られ、従来構造の８
０％を大きく改善できた。また、寿命については、従来
構造のものに比べ、１．２倍のＭＦＴが得られた。
【００１５】このように構成した本発明の半導体レーザ
では、ＧａＰバッファ層６は、アルミニュウムを含まな
いため、ＡｌＩｎＰ窓層７の再成長時に転移の発生が減
少し、窓構造を再現性良く得ることが出来る。ＡｌＩｎ
Ｐ窓層７の部分に、他の層と格子整合し、且つ、光を吸
収しない半導体結晶を成長できれば、本発明のバッファ
層６は必要ない。しかし、そのような半導体結晶が存在
しない場合、アルミニュウムを含むワイドギャップの結
晶を用いざるを得ない。その場合に、格子整合しない
が、バンドエネルギーの大きな結晶を破壊膜厚以下で成
長させ、転移の発生を防いでいる。
では、ＧａＰバッファ層６は、アルミニュウムを含まな
いため、ＡｌＩｎＰ窓層７の再成長時に転移の発生が減
少し、窓構造を再現性良く得ることが出来る。ＡｌＩｎ
Ｐ窓層７の部分に、他の層と格子整合し、且つ、光を吸
収しない半導体結晶を成長できれば、本発明のバッファ
層６は必要ない。しかし、そのような半導体結晶が存在
しない場合、アルミニュウムを含むワイドギャップの結
晶を用いざるを得ない。その場合に、格子整合しない
が、バンドエネルギーの大きな結晶を破壊膜厚以下で成
長させ、転移の発生を防いでいる。
【００１６】従って、本発明の半導体レーザの製造方法
は、前記活性層を含んでエッチングし、前記窓構造を形
成するための溝を形成する第１の工程と、前記溝内に下
地層としてのＧａＰバッファ層を破壊限界以下の膜厚で
成膜する第２の工程と、前記バッファ層上に第１の導電
型のＡｌＩｎＰ層と、第２の導電型のＡｌＩｎＰ層と、
第１の導電型のＡｌＩｎＰ層とを順に成膜する第３の工
程と、窓構造領域内の光導波路に垂直な面で、レーザウ
エーハを劈開する第４の工程と、で製造するものであ
る。
は、前記活性層を含んでエッチングし、前記窓構造を形
成するための溝を形成する第１の工程と、前記溝内に下
地層としてのＧａＰバッファ層を破壊限界以下の膜厚で
成膜する第２の工程と、前記バッファ層上に第１の導電
型のＡｌＩｎＰ層と、第２の導電型のＡｌＩｎＰ層と、
第１の導電型のＡｌＩｎＰ層とを順に成膜する第３の工
程と、窓構造領域内の光導波路に垂直な面で、レーザウ
エーハを劈開する第４の工程と、で製造するものであ
る。
【００１７】図２は、本発明の他の具体例を示し、この
具体例では、ＧａＰバッファ層６上に、窓構造を構成す
る半導体結晶をｐ−ＡｌＩｎＰ窓層８、ｎ−ＡｌＩｎＰ
窓層９、ｐ−ＡｌＩｎＰ窓層１０の三層構造とし、窓部
に電流を流さないようにしたものである。
具体例では、ＧａＰバッファ層６上に、窓構造を構成す
る半導体結晶をｐ−ＡｌＩｎＰ窓層８、ｎ−ＡｌＩｎＰ
窓層９、ｐ−ＡｌＩｎＰ窓層１０の三層構造とし、窓部
に電流を流さないようにしたものである。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係わる半導体レーザとその製造
方法は、上述のように構成したので、レーザ光によるＣ
ＯＤ（端面光損傷）の発生を再現良く防止でき、更に、
レーザ素子を長寿命化することが出来る等の優れた効果
を奏する。
方法は、上述のように構成したので、レーザ光によるＣ
ＯＤ（端面光損傷）の発生を再現良く防止でき、更に、
レーザ素子を長寿命化することが出来る等の優れた効果
を奏する。
【図１】本発明に係わる半導体レーザの断面図である。
【図２】本発明に係わる半導体レーザの他の具体例の断
面図である。
面図である。
【図３】従来の半導体レーザの断面図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ３ ＭＱＷ活性層 ４ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ５ ＧａＡｓキャップ層 ６ ＧａＰバッファ層 ７ ＡｌＩｎＰ窓層 ８ ｐ−ＡｌＩｎＰ窓層 ９ ｎ−ＡｌＩｎＰ窓層 １０ ｐ−ＡｌＩｎＰ窓層 １１ 窓構造
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−45688（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓ ｅｌｅｃｔｅｄ Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓ １［２］（1995）ｐ．728−733 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ ｒｓ 26［20］（1990）ｐ．1726−1728 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板上に、第１クラッド層、活性
層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成すると共
に、ダブルヘテロ構造部を有する半導体レーザの光共振
器を形成するミラー面のうちの少なくとも一方に、前記
活性層よりエネルギー準位の禁制帯幅の大きな半導体埋
め込み窓構造が形成されている半導体レーザにおいて、 前記窓構造を形成する半導体層がアルミニュウムを含む
半導体である時、アルミニュウムを含まず、且つ、前記
ダブルヘテロ構造部とは格子不整合な半導体材料からな
る下地層を破壊限界以下の膜厚で前記半導体層の下層に
成膜したことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記窓構造は、前記下地層としてのＧａ
Ｐバッファ層と、このバッファ層上に成膜したＡｌＩｎ
ｐ窓層とで構成したことを特徴とする請求項１記載の半
導体レーザ。 - 【請求項３】 前記窓構造は、下地層としてのＧａＰバ
ッファ層と、このバッファ層上に成膜した第１の導電型
の第１の半導体と、第２の導電型の第２の半導体と、第
１の導電型の第３の半導体とからなる窓層とで構成した
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記窓構造は、下地層としてのＧａＰバ
ッファ層と、このバッファ層上に成膜した第１の導電型
のＡｌＩｎＰ層と、第２の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第
１の導電型のＡｌＩｎＰ層とからなる窓層とで構成した
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項５】 半導体基板上に、第１クラッド層、活性
層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成すると共
に、半導体レーザ共振器を形成するミラー面のうちの少
なくとも一方に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制
帯幅の大きな半導体埋め込み窓構造が形成されている半
導体レーザの製造方法において、 前記活性層を含んでエッチングし、前記窓構造を形成す
るための溝を形成する第１の工程と、 前記溝内に下地層としてのＧａＰバッファ層を破壊限界
以下の膜厚で成膜する第２の工程と、 前記バッファ層上にＡｌＩｎＰ窓層を成膜する第３の工
程と、 を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項６】 半導体基板上に、第１クラッド層、活性
層、第２クラッド層、キャップ層を順に形成すると共
に、半導体レーザ共振器を形成するミラー面のうちの少
なくとも一方に、前記活性層よりエネルギー準位の禁制
帯輻の大きな半導体埋め込み窓構造が形成されている半
導体レーザの製造方法において、 前記活性層を含んでエッチングし、前記窓構造を形成す
るための溝を形成する第１の工程と、 前記溝内に下地層としてのＧａＰバッファ層を破壊限界
以下の膜厚で成膜する第２の工程と、 前記バッファ層上に第１の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第
２の導電型のＡｌＩｎＰ層と、第１の導電型のＡｌＩｎ
Ｐ層とを順に成膜する第３の工程と、を含むことを特徴
とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02701099A JP3228258B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 半導体レーザとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02701099A JP3228258B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 半導体レーザとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223775A JP2000223775A (ja) | 2000-08-11 |
| JP3228258B2 true JP3228258B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=12209149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02701099A Expired - Fee Related JP3228258B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 半導体レーザとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228258B2 (ja) |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP02701099A patent/JP3228258B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ２６［２０］（１９９０）ｐ．１７２６−１７２８ |
| ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｔｏｐｉｃｓ ｉｎ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ １［２］（１９９５）ｐ．７２８−７３３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000223775A (ja) | 2000-08-11 |
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