JP6910580B1 - 光半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1による光半導体装置200の構成を示す断面図である。
実施の形態1による光半導体装置200は、n型InP基板1(第一導電型半導体基板)に順次積層されたn型InPクラッド層2(第一導電型クラッド層)、活性層3、p型InP第一クラッド層4(第二導電型第一クラッド層)からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6a(任意の導電型の半導体層)およびn型InPブロック層6b(第一導電型ブロック層)からなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7(第二導電型第二クラッド層)およびp型InGaAsコンタクト層8(第二導電型コンタクト層)と、p型InGaAsコンタクト層8の表面に形成されたp型InP放熱層9(第二導電型放熱層)と、ストライプ状のリッジ構造5を中心としp型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面とp型InP放熱層9とp型InGaAsコンタクト層8の表面の両端部を覆うように形成されたSiO2からなるメサ保護膜10(絶縁膜からなるメサ保護膜)と、p型InGaAsコンタクト層8の表面でp型InP放熱層9の両側に設けられたp側電極11(第二導電型側電極)と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12(第一導電型側電極)と、で構成される。
なお、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bを総称して、埋め込み層6と称する。
n型InP基板1の表面に、n型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4を、有機金属気相成長法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:MOCVD)等の結晶成長方法によって順次結晶成長する(第一結晶成長工程)。
なお、埋め込み層6の構成は、かかる2層の構成に限らず、p型InP層、Feドープ半絶縁性InP層およびn型InP層の3層を順に積層した構成でも良い。
次に、n型InPブロック層6bの表面およびストライプ状のリッジ構造5の頂部、すなわち、p型InP第一クラッド層4の表面を覆うように、p型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8およびp型InP放熱層9をMOCVDにより順次積層する(第三結晶成長工程)。なお、放熱層9は、InP以外のp型の半導体層(第二導電型の半導体層)でも良く、要するに、放熱性に優れた材料であれば適用可能である。
この際、p型InP放熱層9の放熱層幅D2は、図7に示すように、光半導体装置200の表面メサ幅D1>放熱層幅D2となるように設定する。なお、エッチングマスクはSiO2膜に限らずSiN膜でも良い。
以上の各工程により、実施の形態1による光半導体装置200が製造される。
比較例による光半導体装置500は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7およびp型InGaAsコンタクト層8と、ストライプ状のリッジ構造5を中心としp型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面とp型InGaAsコンタクト層8の表面の両端部を覆うように形成されたSiO2からなるメサ保護膜10と、p型InGaAsコンタクト層8の表面のほぼ全面を覆うように設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
光半導体装置200のp側電極11とn側電極12の間に順方向バイアスを印加することにより、電流がp型InGaAsコンタクト層8から注入される。注入された電流は、埋め込み層6、すなわち、Feドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bによって、ストライプ状のリッジ構造5の領域に電流狭窄される。活性層3に注入された電流により、活性層3において活性層3を構成する半導体層のバンドギャップエネルギーに対応した波長のレーザ光が発生し、光半導体装置200の外部に出射される。
一般に、光半導体装置(半導体レーザ)では、活性層が主な熱発生源となる。活性層で発生した熱は、周囲の半導体層に熱伝導して活性層外へと広がっていく。
比較例による光半導体装置500では、活性層3で発生した熱のうち、積層方向に熱伝導する熱は、活性層3からp型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8を経てp側電極11へと熱伝導し、光半導体装置500の外部へと放熱される。
したがって、放熱性の向上と素子抵抗の低減は、p型InP第二クラッド層7の層厚の設定に関して、トレードオフの関係にあった。
p型InGaAsコンタクト層8の表面に設けられたp型InP放熱層9は、活性層3からp型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8を経て熱伝導された熱を、効率良く光半導体装置200の外部に放熱するように機能する。すなわち、p型InP放熱層9はヒートシンク的な役割を果たす。p型InP放熱層9は、積層方向において、p型InGaAsコンタクト層8よりも高く位置するため、光半導体装置200の外部への放熱が、p型InP放熱層9が設けられていない比較例による光半導体装置500に比べて、より一層効率的に実現できるからである。
図8は、実施の形態2による光半導体装置210の構成を示す断面図である。
実施の形態2による光半導体装置210は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7およびp型InGaAsコンタクト層8と、ストライプ状のリッジ構造5を中心としp型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面とp型InP放熱層9とp型InGaAsコンタクト層8の表面の両端部を覆うように形成されたSiO2からなるメサ保護膜10と、p型InGaAsコンタクト層8に設けられたコンタクト層開口部8aを介してp型InP第二クラッド層7に接するp型InP放熱層9と、p型InGaAsコンタクト層8の表面でp型InP放熱層9の両側に設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、MOCVDによって、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うように埋め込むまでは、図2から図4に示す実施の形態1による光半導体装置200の製造方法と同様である。
第三SiO2膜104の成膜後、図9に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、第三SiO2膜104を、所望のエッチング幅D3を有するストライプ状の第三SiO2膜開口部104aが設けられるようにパターニングする。
以降の製造方法は、実施の形態1による光半導体装置200の製造方法と同様である。
以上の各工程により実施の形態2による光半導体装置210が製造される。
図14は、実施の形態3による光半導体装置220の構成を示す断面図である。
実施の形態3による光半導体装置220は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3およびp型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7およびp型InGaAsコンタクト層8と、ストライプ状のリッジ構造5を中心としp型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面とp型InGaAsコンタクト層8の表面の両端部を覆うように形成されたSiO2からなるメサ保護膜10と、p型InGaAsコンタクト層8の表面に形成されたアンドープInP高抵抗層14と、p型InGaAsコンタクト層8およびアンドープInP高抵抗層14を覆うように設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うようにMOCVDによって埋め込むまでは、図2から図4に示す実施の形態1による光半導体装置200の製造方法と同様である。
以上の各工程により、実施の形態3による光半導体装置220が製造される。
アンドープInP高抵抗層14は、活性層3からp型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8を経て熱伝導された熱を、効率良く光半導体装置220の外部に放熱するように機能する。すなわち、アンドープInP高抵抗層14はヒートシンクの役割を果たす。
アンドープInP高抵抗層14は、積層方向において、p型InGaAsコンタクト層8よりも高く位置するため、光半導体装置220の外部への放熱が、アンドープInP高抵抗層14が設けられていない比較例による光半導体装置500に比べて、より一層効率的に実現できるからである。
さらに、アンドープInP高抵抗層14の表面全体にp側電極11を設けているので、さらなる放熱性の向上が可能となるため、高温特性が一層向上するという効果を奏する。
図18は、実施の形態4による光半導体装置230の構成を示す断面図である。
実施の形態4による光半導体装置230は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7およびp型InGaAsコンタクト層8と、ストライプ状のリッジ構造5を中心としp型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面とp型InGaAsコンタクト層8の表面の両端部を覆うように形成されたSiO2からなるメサ保護膜10と、p型InGaAsコンタクト層8に設けられたコンタクト層開口部8aを介してp型InP第二クラッド層7に接するアンドープInP高抵抗層14と、p型InGaAsコンタクト層8およびアンドープInP高抵抗層14を覆うように設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うようにMOCVDによって埋め込むまでは、図2から図4に示す実施の形態1による光半導体装置200の製造方法と同様である。
以降の製造方法は、実施の形態3による光半導体装置220の製造方法と同様である。
以上の各工程により、実施の形態4による光半導体装置230が製造される。
図22は、実施の形態5による光半導体装置240の構成を示す断面図である。
実施の形態5による光半導体装置240は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7およびp型InGaAsコンタクト層8と、p型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造の両側面に設けられ、一端が両側面に露出したn型InP基板1に達し、他端が両側面に露出した埋め込み層6を覆うSiO2膜からなる部分メサ保護膜と、p型InGaAsコンタクト層8の表面に設けられ、かつ、ストライプ状のメサ構造13の両側面に露出したp型InGaAsコンタクト層8の両側面および同様に露出したp型InP第二クラッド層7の両側面の一部を覆うように設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、MOCVDによって、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うように埋め込み、さらに、p型InP第二クラッド層7およびp型InGaAsコンタクト層8をMOCVDにより順次積層する工程までは、実施の形態2による光半導体装置210の製造方法と同様である。
上述のp側電極11の形成において、ストライプ状のメサ構造13の両側面では、p側電極11の両端部は、両側面に露出したp型InGaAsコンタクト層8と、p型InP第二クラッド層7の少なくとも一部を覆っていても良いし、あるいは、両側面に露出したp型InGaAsコンタクト層8およびp型InP第二クラッド層7と、SiO2からなる部分メサ保護膜10bの少なくとも一部を覆っていても良い。
以上の各工程により、実施の形態5による光半導体装置240が製造される。
一方、実施の形態5による光半導体装置240では、SiO2部分メサ保護膜10bの開口部をストライプ状のメサ構造13の両側面に露出したp型InP第二クラッド層7まで拡幅しているので、p側電極11の両端部が、両側面に露出した部位を含むp型InGaAsコンタクト層8の全体および両側面に露出したp型InP第二クラッド層7の一部と接触するため、光半導体装置240の放熱性が一層向上する。
図25は、実施の形態6による光半導体装置250の構成を示す断面図である。
実施の形態6による光半導体装置250は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成され、上端部が逆メサ形状、すなわち、積層方向において幅が広がる形状を呈するp型InP第二クラッド層7と、p型InP第二クラッド層7の頂部に形成されたp型InGaAsコンタクト層8と、p型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面に設けられ、一端が両側面に露出したn型InP基板1に達し、他端が両側面に露出した埋め込み層6を覆うSiO2膜からなる部分メサ保護膜10bと、p型InGaAsコンタクト層8の表面に設けられ、かつ、p型InGaAsコンタクト層8の両側面と、p型InP第二クラッド層7の両側面の一部を覆うように設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、MOCVDによって、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うように埋め込み、さらに、p型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8をMOCVDにより順次積層し、ストライプ状のメサ構造13を形成するまでは、実施の形態5による光半導体装置240の製造方法と同様である。
なお、エッチャントは、逆メサ方向のエッチングが行えるならば、上記以外の他の薬液を用いても構わない。
以降の製造方法は、実施の形態5による光半導体装置240の製造方法と同様である。
以上の各工程により実施の形態6による光半導体装置250が製造される。
図26は、実施の形態7による光半導体装置260の構成を示す断面図である。
実施の形態7による光半導体装置260は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成され、上端部が順メサ形状、すなわち、積層方向において幅が狭まる形状を呈するp型InP第二クラッド層7と、p型InP第二クラッド層7の頂部に形成されp型InP第二クラッド層7と同じく順メサ形状を呈するp型InGaAsコンタクト層8と、p型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面に設けられ、一端が両側面に露出したn型InP基板1に達し、他端が両側面に露出した埋め込み層6を覆うSiO2膜からなる部分メサ保護膜10bと、p型InGaAsコンタクト層8およびp型InP第二クラッド層7の一部を覆うように設けられ積層方向において幅が狭まる形状を呈するp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、MOCVDによって、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うように埋め込み、さらに、p型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8をMOCVDにより順次積層し、ストライプ状のメサ構造13を形成するまでは、実施の形態5による光半導体装置240の製造方法と同様である。
以降の製造方法は、実施の形態5による光半導体装置240の製造方法と同様である。
以上の各工程により実施の形態7による光半導体装置260が製造される。
図27は、実施の形態8による光半導体装置270の構成を示す断面図である。
実施の形態8による光半導体装置270は、n型InP基板1に順次積層されたn型InPクラッド層2、活性層3、p型InP第一クラッド層4からなるストライプ状のリッジ構造5と、ストライプ状のリッジ構造5の両側面に形成されたFeドープ半絶縁性InP層6aおよびn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6と、ストライプ状のリッジ構造5の頂部およびn型InPブロック層6bの表面を覆うように形成されたp型InP第二クラッド層7および表面に周期的な凹凸パターン15が形成されたp型InGaAsコンタクト層8と、p型InGaAsコンタクト層8からn型InP基板1に達するメサによって形成されたストライプ状のメサ構造13と、ストライプ状のメサ構造13の両側面に設けられ、一端が両側面に露出したn型InP基板1に達し、他端が両側面に露出した埋め込み層6を覆うSiO2膜からなる部分メサ保護膜10bと、p型InGaAsコンタクト層8の表面に設けられ、かつ、ストライプ状のメサ構造13の両側面に露出したp型InGaAsコンタクト層8の両側面および同様に露出したp型InP第二クラッド層7の両側面の一部を覆うように設けられたp側電極11と、n型InP基板1の裏面側に設けられたn側電極12と、で構成される。
n型InP基板1の表面に、ストライプ状のリッジ構造5を形成し、MOCVDによって、Feドープ半絶縁性InP層6aとn型InPブロック層6bからなる埋め込み層6で、ストライプ状のリッジ構造5の両側面を覆うように埋め込み、さらに、p型InP第二クラッド層7、p型InGaAsコンタクト層8をMOCVDにより順次積層し、ストライプ状のメサ構造13を形成するまでは、実施の形態5による光半導体装置240の製造方法と同様である。
以降の製造方法は、実施の形態5による光半導体装置240の製造方法と同様である。
以上の各工程により実施の形態8による光半導体装置270が製造される。
Claims (20)
- 第一導電型半導体基板に順次積層された第一導電型クラッド層、活性層および第二導電型第一クラッド層からなるストライプ状のリッジ構造と、
前記リッジ構造の両側面を覆うように埋め込まれた埋め込み層と、
前記リッジ構造の頂部および前記埋め込み層の表面に順次積層された第二導電型第二クラッド層および第二導電型コンタクト層と、
前記リッジ構造を中心とし、前記第二導電型コンタクト層から前記第一導電型半導体基板に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造と、
前記第二導電型コンタクト層の表面に設けられ、前記第二導電型コンタクト層よりも狭い幅を有する放熱層と、
前記メサ構造の両側面および前記第二導電型コンタクト層の表面の両端部を覆う絶縁膜からなるメサ保護膜と、
前記第二導電型コンタクト層と電気的に接続された第二導電型側電極と、
を備える光半導体装置。 - 第一導電型半導体基板に順次積層された第一導電型クラッド層、活性層および第二導電型第一クラッド層からなるストライプ状のリッジ構造と、
前記リッジ構造の両側面を覆うように埋め込まれた埋め込み層と、
前記リッジ構造の頂部および前記埋め込み層の表面に順次積層された第二導電型第二クラッド層および第二導電型コンタクト層と、
前記リッジ構造を中心とし、前記第二導電型コンタクト層から前記第一導電型半導体基板に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造と、
前記第二導電型コンタクト層に設けられたコンタクト層開口部を介して前記第二導電型第二クラッド層の表面に形成された放熱層と、
前記メサ構造の両側面および前記第二導電型コンタクト層の表面の両端部を覆う絶縁膜からなるメサ保護膜と、
前記第二導電型コンタクト層と電気的に接続された第二導電型側電極と、
を備える光半導体装置。 - 前記放熱層は、第二導電型の半導体層で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光半導体装置。
- 前記放熱層は、高抵抗層で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光半導体装置。
- 第一導電型半導体基板に順次積層された第一導電型クラッド層、活性層および第二導電型第一クラッド層からなるストライプ状のリッジ構造と、
前記リッジ構造の両側面を覆うように埋め込まれた埋め込み層と、
前記リッジ構造の頂部および前記埋め込み層の表面に順次積層された第二導電型第二クラッド層および第二導電型コンタクト層と、
前記リッジ構造を中心とし、前記第二導電型コンタクト層から前記第一導電型半導体基板に達するメサによって両側面が形成されたストライプ状のメサ構造と、
前記メサ構造の両側面に設けられ、一端が前記両側面に露出した前記第一導電型半導体基板に達し、他端が少なくとも前記両側面に露出した前記埋め込み層を覆う絶縁膜からなる部分メサ保護膜と、
前記第二導電型コンタクト層の表面を覆い、かつ、両端部において前記メサ構造の両側面に露出した前記第二導電型コンタクト層の両側面および前記第二導電型第二クラッド層の両側面の少なくとも一部を直接覆うように形成された第二導電型側電極と、
を備える光半導体装置。 - 前記第二導電型側電極の両端部が、前記部分メサ保護膜の他端を覆うように形成されることを特徴とする請求項5に記載の光半導体装置。
- 前記第二導電型第二クラッド層の上端部の少なくとも一部が、ストライプ方向に垂直な断面において、積層方向に対して幅が広がる形状を呈することを特徴とする請求項5または6に記載の光半導体装置。
- 前記第二導電型第二クラッド層の上端部の少なくとも一部が、ストライプ方向に垂直な断面において、積層方向に対して幅が狭まる形状を呈することを特徴とする請求項5または6に記載の光半導体装置。
- 前記第二導電型コンタクト層が、ストライプ方向に垂直な断面において、積層方向に対して幅が狭まる形状を呈することを特徴とする請求項8に記載の光半導体装置。
- 前記第二導電型コンタクト層の表面に凹凸パターンが形成されていることを特徴とする請求項5または6に記載の光半導体装置。
- 前記凹凸パターンは周期的に設けられていることを特徴とする請求項10に記載の光半導体装置。
- 第一導電型半導体基板に、第一導電型クラッド層、活性層および第二導電型第一クラッド層を順次積層する第一結晶成長工程と、
前記第一導電型クラッド層、前記活性層および前記第二導電型第一クラッド層をストライプ状のリッジ構造にエッチングするリッジ構造形成工程と、
前記リッジ構造の両側面を覆うように埋め込む埋め込み層を結晶成長する第二結晶成長工程と、
前記リッジ構造の頂部および前記埋め込み層の表面に、第二導電型第二クラッド層、第二導電型コンタクト層および放熱層を順次積層する第三結晶成長工程と、
前記放熱層を、前記リッジ構造の幅よりも広い幅を有するストライプ状にエッチングする放熱層エッチング工程と、
前記リッジ構造を中心とし、前記第二導電型コンタクト層から前記第一導電型半導体基板に達するメサによってメサ構造の両側面を形成するメサ構造形成工程と、
前記メサ構造の両側面および前記第二導電型コンタクト層の表面の両端部を覆う絶縁膜からなるメサ保護膜を形成するメサ保護膜形成工程と、
前記第二導電型コンタクト層の表面に、前記第二導電型コンタクト層と電気的に接続された第二導電型側電極を形成する電極形成工程と、
を含む光半導体装置の製造方法。 - 第一導電型半導体基板に、第一導電型クラッド層、活性層および第二導電型第一クラッド層を順次積層する第一結晶成長工程と、
前記第一導電型クラッド層、前記活性層および前記第二導電型第一クラッド層をストライプ状のリッジ構造にエッチングするリッジ構造形成工程と、
前記リッジ構造の両側面を覆うように埋め込む埋め込み層を結晶成長する第二結晶成長工程と、
前記リッジ構造の頂部および前記埋め込み層の表面に、第二導電型第二クラッド層および第二導電型コンタクト層を順次積層する第三結晶成長工程と、
前記第二導電型コンタクト層に、底部に前記第二導電型第二クラッド層が露出するコンタクト層開口部をエッチングによって形成するコンタクト層エッチング工程と、
前記コンタクト層開口部および第二導電型コンタクト層の表面に放熱層を結晶成長する第四結晶成長工程と、
前記放熱層を、前記リッジ構造の幅よりも広い幅を有するストライプ状にエッチングする放熱層エッチング工程と、
前記リッジ構造を中心とし、前記第二導電型コンタクト層から前記第一導電型半導体基板に達するメサによってメサ構造の両側面を形成するメサ構造形成工程と、
前記メサ構造の両側面および前記第二導電型コンタクト層の表面の両端部を覆う絶縁膜からなるメサ保護膜を形成するメサ保護膜形成工程と、
前記第二導電型コンタクト層の表面に、前記第二導電型コンタクト層と電気的に接続された第二導電型側電極を形成する電極形成工程と、
を含む光半導体装置の製造方法。 - 第一導電型半導体基板に、第一導電型クラッド層、活性層および第二導電型第一クラッド層を順次積層する第一結晶成長工程と、
前記第一導電型クラッド層、前記活性層および前記第二導電型第一クラッド層をストライプ状のリッジ構造にエッチングするリッジ構造形成工程と、
前記リッジ構造の両側面を覆うように埋め込む埋め込み層を結晶成長する第二結晶成長工程と、
前記リッジ構造の頂部および前記埋め込み層の表面に、第二導電型第二クラッド層、第二導電型コンタクト層および放熱層を順次積層する第三結晶成長工程と、
前記リッジ構造を中心とし、前記第二導電型コンタクト層から前記第一導電型半導体基板に達するメサによってメサ構造の両側面を形成するメサ構造形成工程と、
前記メサ構造の両側面に設けられ、一端が前記両側面に露出した前記第一導電型半導体基板に達し、他端が少なくとも前記両側面に露出した前記埋め込み層を覆う絶縁膜からなる部分メサ保護膜を形成する部分メサ保護膜形成工程と、
前記第二導電型コンタクト層の表面を覆い、かつ、両端部において前記メサ構造の両側面に露出した前記第二導電型コンタクト層の両側面および前記第二導電型第二クラッド層の両側面の少なくとも一部を直接覆う第二導電型側電極を形成する電極形成工程と、
を含む光半導体装置の製造方法。 - 前記第二導電型側電極の両端部が、前記部分メサ保護膜の他端を覆うように形成されることを特徴とする請求項14に記載の光半導体装置の製造方法。
- 前記第二導電型第二クラッド層の上端部の少なくとも一部を、ストライプ方向に垂直な断面において、積層方向に対して幅が広がる形状にエッチング加工することを特徴とする請求項14または15に記載の光半導体装置の製造方法。
- 前記第二導電型第二クラッド層の上端部の少なくとも一部を、ストライプ方向に垂直な断面において、積層方向に対して幅が狭まる形状にエッチング加工することを特徴とする請求項14または15に記載の光半導体装置の製造方法。
- 前記第二導電型コンタクト層を、ストライプ方向に垂直な断面において、積層方向に対して幅が狭まる形状にエッチング加工することを特徴とする請求項17に記載の光半導体装置の製造方法。
- 前記第二導電型コンタクト層の表面に凹凸パターンを形成する凹凸パターン形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項14または15に記載の光半導体装置の製造方法。
- 前記凹凸パターンは周期的に設けられていることを特徴とする請求項19に記載の光半導体装置の製造方法。
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