JP7168138B1 - 半導体レーザ素子および半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子および半導体レーザ素子の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
実施の形態1に係る半導体レーザ素子10の断面を図1に示す。
実施の形態2に係る半導体レーザ素子40が実施の形態1と異なる点は、中間ブロック層56がAlInAsから成ることである。AlInAsはInPと同じ格子定数を持つ組成にでき、その組成においてInPよりも電子親和力が小さい。そのため中間ブロック層56が半絶縁ブロック層24に対して電子障壁となり、電子リークを抑制できる。
実施の形態3に係る半導体レーザ素子70が実施の形態1と異なる点は、リッジ82に上側光閉じ込め層80が含まれず、リッジ82の最上部が活性層18であり、リッジ82と電流ブロック層90の上に上側光閉じ込め層80が形成されていることである。
実施の形態4に係る半導体レーザ素子の製造方法が実施の形態1と異なる点は、マスクを除去する工程のあと、かつ、第2の半導体層を形成する工程の前に、ハロゲン系エッチングガスを供給することである。ハロゲン系エッチングガスの供給はMOCVD装置内で行う。
実施の形態5に係る半導体レーザ素子の製造方法が実施の形態1と異なる点は、第1の半導体層を形成する工程のあと、かつ、マスクを形成する工程の前に、第1の半導体層の上にInPから成るキャップ層138を形成し(図10)、マスクを除去する工程のあと、かつ、第2の半導体層を形成する工程の前に、キャップ層138を除去することである。本実施の形態ではマスクはキャップ層138の上に形成する。
Claims (11)
- 下から順にn型クラッド層、下側光閉じ込め層、活性層および上側光閉じ込め層が積層されたリッジと、
前記リッジの両脇に埋め込まれ、下から順に、前記リッジの側面を覆う半絶縁ブロック層、中間ブロック層およびn型ブロック層が積層された電流ブロック層と、
前記リッジおよび前記電流ブロック層の上に形成されたp型クラッド層と、
を備え、
前記リッジの最上層は前記上側光閉じ込め層であり、
前記中間ブロック層は前記半絶縁ブロック層に対して伝導帯の底のエネルギー準位が高く前記半絶縁ブロック層より電子親和力が小さい
半導体レーザ素子。 - 下から順にn型クラッド層、下側光閉じ込め層および活性層が積層されたリッジと、
前記リッジの両脇に埋め込まれ、下から順に、前記リッジの側面を覆う半絶縁ブロック層、中間ブロック層およびn型ブロック層が積層された電流ブロック層と、
前記リッジおよび前記電流ブロック層の上に形成された上側光閉じ込め層と、
前記上側光閉じ込め層の上に形成されたp型クラッド層と、
を備え、
前記リッジの最上層は前記活性層であり、
前記中間ブロック層は前記半絶縁ブロック層に対して伝導帯の底のエネルギー準位が高い
半導体レーザ素子。 - 前記半絶縁ブロック層はInPから成り、
前記中間ブロック層は、Znをドープしたp型InPから成る
請求項2に記載の半導体レーザ素子。 - 前記中間ブロック層は前記半絶縁ブロック層より電子親和力が小さい
請求項2に記載の半導体レーザ素子。 - 前記半絶縁ブロック層はInPから成り、
前記中間ブロック層はAlInAsから成る
請求項1または4に記載の半導体レーザ素子。 - 基板の上に、下から順にn型クラッド層、下側光閉じ込め層、活性層および上側光閉じ込め層が積層された第1の半導体層を形成する工程と、
前記上側光閉じ込め層の上にストライプ状のマスクを形成する工程と、
前記マスクの両脇にある前記第1の半導体層を前記n型クラッド層の途中までエッチングし、前記マスクの下に最上層が前記上側光閉じ込め層となるリッジを形成する工程と、
前記リッジの両脇に、下から順に、前記リッジの側面を覆う半絶縁ブロック層、前記半絶縁ブロック層に対して伝導帯の底のエネルギー準位が高く前記半絶縁ブロック層より電子親和力が小さい中間ブロック層、および、n型ブロック層が積層された電流ブロック層を埋め込む工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記リッジおよび前記電流ブロック層の上に、p型クラッド層から成る第2の半導体層を形成する工程と、
を備えた半導体レーザ素子の製造方法。 - 基板の上に、下から順にn型クラッド層、下側光閉じ込め層および活性層が積層された第1の半導体層を形成する工程と、
前記活性層の上にストライプ状のマスクを形成する工程と、
前記マスクの両脇にある前記第1の半導体層を前記n型クラッド層の途中までエッチングし、前記マスクの下に最上層が前記活性層となるリッジを形成する工程と、
前記リッジの両脇に、下から順に、前記リッジの側面を覆う半絶縁ブロック層、前記半絶縁ブロック層に対して伝導帯の底のエネルギー準位が高い中間ブロック層、および、n型ブロック層が積層された電流ブロック層を埋め込む工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記リッジおよび前記電流ブロック層の上に、下から順に上側光閉じ込め層およびp型クラッド層が積層された第2の半導体層を形成する工程と、
を備えた半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記マスクを除去する工程のあと、かつ、前記第2の半導体層を形成する工程の前に、ハロゲン系エッチングガスを供給して、前記リッジの上面に形成された酸化膜を除去する
請求項6または7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記ハロゲン系エッチングガスはt-塩化ブチルまたは塩化水素である
請求項8に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記マスクを除去する工程のあと、かつ、前記第2の半導体層を形成する工程の前に、650℃以上の温度でアニールして前記リッジの上面に形成された酸化膜を除去する
請求項6または7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記第1の半導体層を形成する工程のあと、かつ、前記マスクを形成する工程の前に、前記第1の半導体層の上面を覆うキャップ層を形成し、
前記マスクを形成する工程において、前記マスクは前記キャップ層の上に形成し、
前記マスクを除去する工程のあと、かつ、前記第2の半導体層を形成する工程の前に、前記キャップ層を除去する
請求項6または7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
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