JPH01106489A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH01106489A JPH01106489A JP26266287A JP26266287A JPH01106489A JP H01106489 A JPH01106489 A JP H01106489A JP 26266287 A JP26266287 A JP 26266287A JP 26266287 A JP26266287 A JP 26266287A JP H01106489 A JPH01106489 A JP H01106489A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
多次元の量子井戸を有する半導体装置及びその製造方法
の改良に関し、 現在、多用されている技術を適用して容易に多次元量子
井戸を有する半導体装置を得られるようにすることを目
的とし、 面指数が（１００）である化合物半導体基板に形成され
て内部斜面として面指数が（１１１）である面が表出さ
れている複数の平行な■溝と、該Ｖ溝の底に形成され厚
さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横方向に量子化可能な寸
法をもつ量子井戸構成材料薄膜とを備えてなるように、
或いは、面指数が（１００）である化合物半導体基板に
二光束干渉露光法を利用して多数の平行なり溝を形成し
て内部斜面に面指数が（１１１）である面を表出させる
工程と、次いで、該■溝の底にのみ厚さ方向並びに該Ｖ
溝に直交する横方向に量子化可能な寸法をもつ量子井戸
構成材料薄膜を成長させる工程とが含まれてなるように
構成する。
の改良に関し、 現在、多用されている技術を適用して容易に多次元量子
井戸を有する半導体装置を得られるようにすることを目
的とし、 面指数が（１００）である化合物半導体基板に形成され
て内部斜面として面指数が（１１１）である面が表出さ
れている複数の平行な■溝と、該Ｖ溝の底に形成され厚
さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横方向に量子化可能な寸
法をもつ量子井戸構成材料薄膜とを備えてなるように、
或いは、面指数が（１００）である化合物半導体基板に
二光束干渉露光法を利用して多数の平行なり溝を形成し
て内部斜面に面指数が（１１１）である面を表出させる
工程と、次いで、該■溝の底にのみ厚さ方向並びに該Ｖ
溝に直交する横方向に量子化可能な寸法をもつ量子井戸
構成材料薄膜を成長させる工程とが含まれてなるように
構成する。
本発明は、多次元の量子井戸を有する半導体装置及びそ
の製造方法の改良に関する。
の製造方法の改良に関する。
近年、量子井戸を用いた半導体装置として半導体レーザ
、共鳴トンネリング・バイポーラ・トランジスタ（ｒｅ
ｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｌ ｉｎｇ ｂｉｐｏｌａ
ｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＲＴＢＴ） 、共鳴トラ
ンジスタ・ホット・エレクトロン・トランジスタ（ｒｅ
ｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｔｉｎｇ ｈｏｔ ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓ ｉ ｓ ｔｏｒ ：ＲＨ
ＥＴ）など多くの種類のものが知られている。
、共鳴トンネリング・バイポーラ・トランジスタ（ｒｅ
ｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｌ ｉｎｇ ｂｉｐｏｌａ
ｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＲＴＢＴ） 、共鳴トラ
ンジスタ・ホット・エレクトロン・トランジスタ（ｒｅ
ｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｔｉｎｇ ｈｏｔ ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓ ｉ ｓ ｔｏｒ ：ＲＨ
ＥＴ）など多くの種類のものが知られている。
このような半導体装置に適用されている量子井戸は一次
元のものであって、半導体結晶層の層厚をドウ・ブロー
イー（ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ）波長以下に薄くして積
層することで量子サイズ効果を得ているものであり、状
態密度が放物線状から階段状に変わることを利用するよ
うにしている。
元のものであって、半導体結晶層の層厚をドウ・ブロー
イー（ｄｅ Ｂｒｏｇｌｉｅ）波長以下に薄くして積
層することで量子サイズ効果を得ているものであり、状
態密度が放物線状から階段状に変わることを利用するよ
うにしている。
例えば、光半導体装置に量子井戸を用いると、エキシト
ン（ｅｘｃｉｔｏｎ）の結合エネルギが大きくなること
から、室温でもエキシトンが存在するようになり、従来
のバルクよりも大きな光屈折率変化或いは光吸収量変化
があり、その現象を利用して外部変調器或いは双安定素
子などが実現され、また、特に半導体レーザの場合、利
得係数の増加、或いは、偏波面選択特性の向上などを期
待できる。
ン（ｅｘｃｉｔｏｎ）の結合エネルギが大きくなること
から、室温でもエキシトンが存在するようになり、従来
のバルクよりも大きな光屈折率変化或いは光吸収量変化
があり、その現象を利用して外部変調器或いは双安定素
子などが実現され、また、特に半導体レーザの場合、利
得係数の増加、或いは、偏波面選択特性の向上などを期
待できる。
前記したような量子サイズ効果が一次元方向のみでなく
、二次元或いは３次元など多次元方向に発生させること
ができれば、状態密度は益々成る値に集中した形となり
、前記した効果は更に顕著となる。
、二次元或いは３次元など多次元方向に発生させること
ができれば、状態密度は益々成る値に集中した形となり
、前記した効果は更に顕著となる。
然しなから、二次元以上の量子サイズ効果を得る為の技
術としては確立されたものがなく、その実現は甚だ困難
である。
術としては確立されたものがなく、その実現は甚だ困難
である。
本発明は、現在、多用されている技術を適用して容易に
多次元量子井戸を有する半導体装置を得られるようにす
る。
多次元量子井戸を有する半導体装置を得られるようにす
る。
第１図及び第２図は本発明の原理を解説する為の半導体
装置の要部切断側面図を表し、次に、これ等の図を参照
しつつ説明する。
装置の要部切断側面図を表し、次に、これ等の図を参照
しつつ説明する。
図に於いて、１は基板、ＩＡは基板１に形成した■溝、
４は■溝ＩＡの底に形成された活性層をそれぞれ示して
いる。
４は■溝ＩＡの底に形成された活性層をそれぞれ示して
いる。
この場合、活性層４は量子サイズ効果が得られる幅及び
厚さを持つものである。
厚さを持つものである。
次に、この半導体装置の構成材料としてｍ−ｖ族化合物
半導体を用いることとして更に具体的に説明しよう。
半導体を用いることとして更に具体的に説明しよう。
即ち、基板１として面指数が（１００）であるｎ型Ｉｎ
Ｐを用い、これの＜０１１＞軸方向に沿う■溝ＩＡを形
成する。一般に、ｍ−ｖ族化合物半導体に於いては、エ
ツチングの際の特異面として（１１１） Ａ面〔或いは
（１１１） Ｂ面〕が現れるので、Ｖ溝ＩＡの傾斜面と
してその面を用いることで、頂角が７０．６＠の尖鋭、
なり字形が得られる。
Ｐを用い、これの＜０１１＞軸方向に沿う■溝ＩＡを形
成する。一般に、ｍ−ｖ族化合物半導体に於いては、エ
ツチングの際の特異面として（１１１） Ａ面〔或いは
（１１１） Ｂ面〕が現れるので、Ｖ溝ＩＡの傾斜面と
してその面を用いることで、頂角が７０．６＠の尖鋭、
なり字形が得られる。
その■溝ＩＡに対し、例えば、マストランスポート（ｍ
ａｓｓ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）法、気相エピタキシャ
ル成長（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅｅｐｉｔａｘｙ：Ｖ
ＰＥ）法、液相エピタキシャル成長（ｌｉｑｕｉｄ
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＬＰＥ）法、有機金属
化学気相成長（ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：Ｍ
ＯＣＶＤ）法などを必要に応じ選択して適用し、ＩｎＧ
ａＡｓＰからなる活性層４を成長させる。−この成長は
Ｖ溝ＩＡの底から始まる。その理由は、（１１１）面に
於いては成長速度が著しく遅いことに依る。
ａｓｓ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）法、気相エピタキシャ
ル成長（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅｅｐｉｔａｘｙ：Ｖ
ＰＥ）法、液相エピタキシャル成長（ｌｉｑｕｉｄ
ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＬＰＥ）法、有機金属
化学気相成長（ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：Ｍ
ＯＣＶＤ）法などを必要に応じ選択して適用し、ＩｎＧ
ａＡｓＰからなる活性層４を成長させる。−この成長は
Ｖ溝ＩＡの底から始まる。その理由は、（１１１）面に
於いては成長速度が著しく遅いことに依る。
成長させる活性層４の厚さを１０〔入〕〜３００〔人〕
程度に選択すると、その幅も同程度になり、厚さ方向に
も横方向にも量子サイズ効果が現れることになる。
程度に選択すると、その幅も同程度になり、厚さ方向に
も横方向にも量子サイズ効果が現れることになる。
前記したようなことから、本発明に依る半導体装置及び
その製造方法に於いては、面指数が（１００）である化
合物半導体基板（例えばｎ型ＩｎＰ基板１）に形成され
て内部斜面として面指数が（１１１）である面が表出さ
れている複数の平行なり溝（例えばＶ溝ＩＡ或いはコル
ゲーション２を構成する■溝）と、該Ｖ溝の底に形成さ
れ厚さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横方向に量子化可能
な寸法をもつ量子井戸構成材料薄膜（例えばＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層４）とを備えてなるように、或いは、面指数
が（１００）である化合物半導体基板に二光束干渉露光
法を利用して多数の平行なり溝を形成して内部斜面に面
指数が（１１１）である面を表出させる工程と、次いで
、該Ｖ溝の底にのみ厚さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横
方向に量子化可能な寸法をもつ量子井戸構成材料薄膜を
成長させる工程とが含まれてなるように構成する。
その製造方法に於いては、面指数が（１００）である化
合物半導体基板（例えばｎ型ＩｎＰ基板１）に形成され
て内部斜面として面指数が（１１１）である面が表出さ
れている複数の平行なり溝（例えばＶ溝ＩＡ或いはコル
ゲーション２を構成する■溝）と、該Ｖ溝の底に形成さ
れ厚さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横方向に量子化可能
な寸法をもつ量子井戸構成材料薄膜（例えばＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層４）とを備えてなるように、或いは、面指数
が（１００）である化合物半導体基板に二光束干渉露光
法を利用して多数の平行なり溝を形成して内部斜面に面
指数が（１１１）である面を表出させる工程と、次いで
、該Ｖ溝の底にのみ厚さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横
方向に量子化可能な寸法をもつ量子井戸構成材料薄膜を
成長させる工程とが含まれてなるように構成する。
前記手段を採ることに依り、従来から多用されている安
定な技術を適用することで多次元の量子井戸を有する半
導体装置を容易に得ることが可能である。
定な技術を適用することで多次元の量子井戸を有する半
導体装置を容易に得ることが可能である。
第３図乃至第５図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於ける半導体装置（半導体レーザ）を表す図であ
って、第３図は要部斜面図、第４図及び第５図は要部切
断正面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。尚、第１図及び第２図に於いて用いた記号と同記号
は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
要所に於ける半導体装置（半導体レーザ）を表す図であ
って、第３図は要部斜面図、第４図及び第５図は要部切
断正面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。尚、第１図及び第２図に於いて用いた記号と同記号
は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
第３図参照
（１）面指数が（１００）であるｎ型ＴｎＰ基板１上に
通常のレジスト・プロセスを適用してフォト・レジスト
膜を形成し、これに三光束干渉法を適用して＜０１１＞
方向に延びるＶ溝形成用マスクとする為の露光及び現像
を行う。
通常のレジスト・プロセスを適用してフォト・レジスト
膜を形成し、これに三光束干渉法を適用して＜０１１＞
方向に延びるＶ溝形成用マスクとする為の露光及び現像
を行う。
この場合、光源としては、Ｈｅ−Ｃｄガス・レーザの３
２５（ｎｍ）を用いると良い。
２５（ｎｍ）を用いると良い。
（２）エッチャントを〔飽和臭素（Ｂｒ）水子燐酸〕系
とする化学エツチング法を適用することに依り、基板ｌ
のエツチングを行い＜０１丁〉方向に延在し、深さＤが
約１０００ Ｃ人〕程度で、＜０１１＞方向の周期Ｐが
約２０００ （人〕程度であるコルゲーション（ｃｏｒ
ｒｕｇａｔｉｏｎ）２を形成する。
とする化学エツチング法を適用することに依り、基板ｌ
のエツチングを行い＜０１丁〉方向に延在し、深さＤが
約１０００ Ｃ人〕程度で、＜０１１＞方向の周期Ｐが
約２０００ （人〕程度であるコルゲーション（ｃｏｒ
ｒｕｇａｔｉｏｎ）２を形成する。
このようにするとコルゲーション２の内面には（１１１
）Ａ面が表出され、極めて鋭角な■溝が得られる。
）Ａ面が表出され、極めて鋭角な■溝が得られる。
第４図参照
（３）熱処理装置内に於いて、基板ｌのコルゲージジン
２上を少なくともＧａとＡｓとを含む化合物、例えばＧ
ａＡｓ板３で覆い、水素（Ｈ２）雰囲気中で、温度を６
００〔℃〕、時間を１０〔分〕として熱処理を行うと、
マストランスポート現象に依り、コルゲーション２の底
部に厚さが約１００ 〔人〕程度、幅が約２００ Ｃ人
〕程度のＩｎＧａＡｓＰ活性層４が形成される。
２上を少なくともＧａとＡｓとを含む化合物、例えばＧ
ａＡｓ板３で覆い、水素（Ｈ２）雰囲気中で、温度を６
００〔℃〕、時間を１０〔分〕として熱処理を行うと、
マストランスポート現象に依り、コルゲーション２の底
部に厚さが約１００ 〔人〕程度、幅が約２００ Ｃ人
〕程度のＩｎＧａＡｓＰ活性層４が形成される。
第５図参照
（４１ＧａＡｓ板３を除去してから、基板１のコルゲー
ション２上をＩｎＰ板５で覆い、同じ雰囲気中で、温度
を６００（’Ｃ）、時間を６０（分〕として熱処理を行
うと、同じくマストランスポート現象に依り、活性層４
上に厚さが約８００〔入〕程度のｎ型１ｎＰ埋め込み層
６が形成される。この場合、ＩｎＰからなるコルゲーシ
ョン２の頂部は円みを帯びたように変形する。
ション２上をＩｎＰ板５で覆い、同じ雰囲気中で、温度
を６００（’Ｃ）、時間を６０（分〕として熱処理を行
うと、同じくマストランスポート現象に依り、活性層４
上に厚さが約８００〔入〕程度のｎ型１ｎＰ埋め込み層
６が形成される。この場合、ＩｎＰからなるコルゲーシ
ョン２の頂部は円みを帯びたように変形する。
このようにして、厚さ１００ （人〕、幅２゜Ｏ〔人〕
程度の寸法をもつ二次元量子井戸が得られる。尚、これ
は、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４の厚さ及び幅と同じである
。
程度の寸法をもつ二次元量子井戸が得られる。尚、これ
は、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４の厚さ及び幅と同じである
。
第６図乃至第８図は本発明に於ける他の実施例を解説す
る為の工程要所に於ける半導体装置（半導体レーザ）に
関する要部切断側面図であり、以下、これ等の図を参照
しつつ説明する。尚、第１図乃至第５図に於いて用いた
記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つも
のとする。
る為の工程要所に於ける半導体装置（半導体レーザ）に
関する要部切断側面図であり、以下、これ等の図を参照
しつつ説明する。尚、第１図乃至第５図に於いて用いた
記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つも
のとする。
第６図参照
（１） 第３図について説明した工程と同じそれを採
用してコルゲーション２を形成したｎ型！ｎＰ基板１に
ＶＰＥ法を適用することに依り、厚さが約１００ Ｃ人
〕程度、幅が約２００〔人〕程度のＩｎＧａＡｓＰ活性
層４を形成する。
用してコルゲーション２を形成したｎ型！ｎＰ基板１に
ＶＰＥ法を適用することに依り、厚さが約１００ Ｃ人
〕程度、幅が約２００〔人〕程度のＩｎＧａＡｓＰ活性
層４を形成する。
この場合、活性層４の厚さは約１０Ｃ人〕〜３００ （
人〕程度の範囲で任意に選択することができ、また、成
長技術としてはＶＰＥ法に限られることなく、例えば、
ＬＰＥ法、ＭＯＣＶＤ法などを適宜採用することができ
る。
人〕程度の範囲で任意に選択することができ、また、成
長技術としてはＶＰＥ法に限られることなく、例えば、
ＬＰＥ法、ＭＯＣＶＤ法などを適宜採用することができ
る。
第７図参照
（２）引き続き、厚さ約１．５〔μｍ〕程度のｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層７並びに厚さ約０．５〔μｍ〕程度のｐ型
１ｎＧａＡｓＰ電極コンタクト層８の成長を行う。
Ｐクラッド層７並びに厚さ約０．５〔μｍ〕程度のｐ型
１ｎＧａＡｓＰ電極コンタクト層８の成長を行う。
第８図参照
（３）例えば化学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａ
ｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法を適用す
ることに依り、二酸化シリコン（Ｓｉ２０）膜（図示せ
ず）を形成し、これを通常のフォト・リソグラフィ技術
にてパターニングする。
ｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法を適用す
ることに依り、二酸化シリコン（Ｓｉ２０）膜（図示せ
ず）を形成し、これを通常のフォト・リソグラフィ技術
にてパターニングする。
（３）前記Ｓ ｉ Ｏ２膜をマスクとして、表面から基
板１に達するストライプ状のメサ・エツチングを行う。
板１に達するストライプ状のメサ・エツチングを行う。
この場合、ストライプの形成方向如何に依って半導体レ
ーザとして種類をことにするものとなる。即ち、ストラ
イプの方向がコルゲーション２のＶ溝に沿うようにした
場合にはファブリ・ぺｏ−（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ
：ＦＰ）型半導体レーザとなり、直交するようにした場
合には分布帰還（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄ
ｂａｃｋ：ＤＦＢ）型半導体レーザとなるものであり、
本実施例ではＦＰ型を採用している。
ーザとして種類をことにするものとなる。即ち、ストラ
イプの方向がコルゲーション２のＶ溝に沿うようにした
場合にはファブリ・ぺｏ−（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ
：ＦＰ）型半導体レーザとなり、直交するようにした場
合には分布帰還（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄ
ｂａｃｋ：ＤＦＢ）型半導体レーザとなるものであり、
本実施例ではＦＰ型を採用している。
（４） 例えばＬＰＥ法を適用することに依り、ｐ型
ＩｎＰ埋め込み層９及びｎ型ＩｎＰ埋め込み層１０を形
成する。
ＩｎＰ埋め込み層９及びｎ型ＩｎＰ埋め込み層１０を形
成する。
この後、ｐ側電極及びｎ側電極をそれぞれ形成し、襞間
を行えば二次元量子井戸レーザが完成する。
を行えば二次元量子井戸レーザが完成する。
第９図及び第１０図は本発明の更に他の実施例を説明す
る為の工程要所に於ける半導体装置（半導体レーザ）の
要部切断正面図を表し、第１図乃至第８図に於いて用い
た記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
る為の工程要所に於ける半導体装置（半導体レーザ）の
要部切断正面図を表し、第１図乃至第８図に於いて用い
た記号と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
第９図参照
（１１ＬＰＥ法など適宜の技法を適用することに依り、
厚さが例えば１．５ 〔μｍ〕程度であるｎ型１ｎＰバ
ッファ層１１並びに厚さが例えば０゜１５ 〔μｍ〕程
度であるｐ型１ｎＰクラッド層１２を成長させる。
厚さが例えば１．５ 〔μｍ〕程度であるｎ型１ｎＰバ
ッファ層１１並びに厚さが例えば０゜１５ 〔μｍ〕程
度であるｐ型１ｎＰクラッド層１２を成長させる。
（２）二光束干渉露光法を適用して周期Ｐが４０００〔
人〕のコルゲーション２を形成する。
人〕のコルゲーション２を形成する。
第１０図参照
（３１ＬＰＥ法など適宜の技法を適用することに依り、
コルゲーション２を構成する深さ２０００〔人〕のＶ溝
の底に厚さ例えば１（１（人〕〜３００ 〔人〕程度の
ＩｎＧａＡｓＰ活性Ｎ４を成長させる。
コルゲーション２を構成する深さ２０００〔人〕のＶ溝
の底に厚さ例えば１（１（人〕〜３００ 〔人〕程度の
ＩｎＧａＡｓＰ活性Ｎ４を成長させる。
（４） マストランスポート法を適用することに依り
、厚さ例えば１５００ （人〕程度のｎ型１ｎＰ埋め込
み層６を形成して活性層４を埋め込むようにする。
、厚さ例えば１５００ （人〕程度のｎ型１ｎＰ埋め込
み層６を形成して活性層４を埋め込むようにする。
この場合、ＩｎＰからなるコルゲーション２の頂部は円
みを帯びたように変形する。
みを帯びたように変形する。
この後、第６図乃至第８図に関して説明したように、ク
ラッド層や電極コンタクト層などを形成して二次元量子
井戸レーザを作ることができる。
ラッド層や電極コンタクト層などを形成して二次元量子
井戸レーザを作ることができる。
前記何れの実施例に於いても、ＩｎＧａＡｓＰ／ Ｉ
ｎ Ｐ系の半導体材料を用いたが、この外の半導体材料
、例えば、Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ
ｓ系などを用いることも可能であり、また、ｐｎの導電
型を反転させても良いことは勿論である。
ｎ Ｐ系の半導体材料を用いたが、この外の半導体材料
、例えば、Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ
ｓ系などを用いることも可能であり、また、ｐｎの導電
型を反転させても良いことは勿論である。
第１２図は本発明に依って得られた半導体レーザに於け
るエネルギ対状態密度の関係を表す線図であり、横軸に
エネルギを、縦軸に状態密度をそれぞれ採っである。
るエネルギ対状態密度の関係を表す線図であり、横軸に
エネルギを、縦軸に状態密度をそれぞれ採っである。
図から明らかなように、本発明に依る二次元量子井戸を
用いると、厚さ方向と横方向に量子化される為、状態密
度関数は離散的に近づき、ゲイン・スペクトルの幅が狭
くなることから、例えば、従来のダブル・ペテロ構造（
ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：Ｄ
Ｈ）半導体レーザに比較すると闇値電流密度は〜１／１
０程度に低減され、緩和振動周波数は〜３倍程度にも高
くなる。
用いると、厚さ方向と横方向に量子化される為、状態密
度関数は離散的に近づき、ゲイン・スペクトルの幅が狭
くなることから、例えば、従来のダブル・ペテロ構造（
ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：Ｄ
Ｈ）半導体レーザに比較すると闇値電流密度は〜１／１
０程度に低減され、緩和振動周波数は〜３倍程度にも高
くなる。
本発明に依る半導体装置及びその製造方法に於いては、
面指数が（１００）である化合物半導体基板にＤＦＢレ
ーザに於けるコルゲーションと同様な複数のＶ溝を設け
、その底に量子井戸を成す化合物半導体薄膜を形成する
ようにしている。
面指数が（１００）である化合物半導体基板にＤＦＢレ
ーザに於けるコルゲーションと同様な複数のＶ溝を設け
、その底に量子井戸を成す化合物半導体薄膜を形成する
ようにしている。
前記構成を採ることに依り、従来から多用されている安
定な技術を適用することで多次元の量子井戸を有する半
導体装置を容易に得ることが可能である。
定な技術を適用することで多次元の量子井戸を有する半
導体装置を容易に得ることが可能である。
第１図及び第２図は本発明の詳細な説明する為の工程要
所に於ける半導体装置の要部切断正面図、第３図乃至第
５図は本発明一実施例を説明する為の図であり、第３図
は工程要所に於ける半導体装置の要部切断斜面図、第４
図及び第５図は工程要所に於ける半導体装置の要部切断
正面図、第６図乃至第８図は本発明の他の実施例を説明
する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断正面図
、第９図及び第１Ｏ図は本発明の更に他の実施例を説明
する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断正面図
、第１１図はエネルギ対状態密度の関係を説明する為の
線図をそれぞれ表している。 図に於いて、ｌは基板、ＩＡは基板ｌに形成したＶ溝、
４はＶ溝ＩＡの底に形成された活性層をそれぞれ示して
いる。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第１図 第２図 ＜ｏｉｉ＞ 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図
所に於ける半導体装置の要部切断正面図、第３図乃至第
５図は本発明一実施例を説明する為の図であり、第３図
は工程要所に於ける半導体装置の要部切断斜面図、第４
図及び第５図は工程要所に於ける半導体装置の要部切断
正面図、第６図乃至第８図は本発明の他の実施例を説明
する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断正面図
、第９図及び第１Ｏ図は本発明の更に他の実施例を説明
する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断正面図
、第１１図はエネルギ対状態密度の関係を説明する為の
線図をそれぞれ表している。 図に於いて、ｌは基板、ＩＡは基板ｌに形成したＶ溝、
４はＶ溝ＩＡの底に形成された活性層をそれぞれ示して
いる。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第１図 第２図 ＜ｏｉｉ＞ 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図
Claims (2)
- （１）面指数が（１００）である化合物半導体基板に形
成されて内部斜面として面指数が（１１１）である面が
表出されている複数の平行なＶ溝と、該Ｖ溝の底に形成
され厚さ方向並びに該Ｖ溝に直交する横方向に量子化可
能な寸法をもつ量子井戸構成材料薄膜と を備えてなることを特徴とする半導体装置。 - （２）面指数が（１００）である化合物半導体基板に二
光束干渉露光法を利用して多数の平行なり溝を形成して
内部斜面に面指数が（１１１）である面を表出させる工
程と、 次いで、該Ｖ溝の底にのみ厚さ方向並びに該Ｖ溝に直交
する横方向に量子化可能な寸法をもつ量子井戸構成材料
薄膜を成長させる工程とが含まれてなることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26266287A JPH01106489A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26266287A JPH01106489A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01106489A true JPH01106489A (ja) | 1989-04-24 |
Family
ID=17378877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26266287A Pending JPH01106489A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01106489A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0444350A2 (en) * | 1990-02-28 | 1991-09-04 | AT&T Corp. | Method for fabricating selfstabilized semiconductor gratings |
| US5089239A (en) * | 1989-04-18 | 1992-02-18 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Wire vibration prevention mechanism for a single crystal pulling apparatus |
| EP0513745A2 (en) * | 1991-05-13 | 1992-11-19 | CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni S.p.A. | A gain-coupled distributed-feed-back semiconductor laser |
| EP0706243A2 (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Distributed feedback semiconductor laser and method for producing the same |
| EP0709902A1 (en) * | 1994-10-26 | 1996-05-01 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| EP1037342A2 (en) * | 1999-03-08 | 2000-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device and fabrication method thereof |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26266287A patent/JPH01106489A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5089239A (en) * | 1989-04-18 | 1992-02-18 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Wire vibration prevention mechanism for a single crystal pulling apparatus |
| EP0444350A2 (en) * | 1990-02-28 | 1991-09-04 | AT&T Corp. | Method for fabricating selfstabilized semiconductor gratings |
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| US5276702A (en) * | 1991-05-13 | 1994-01-04 | Cselt-Centro Studi E Laboratori Telecommunicazioni S.P.A. | Gain-coupled distributed-feedback semiconductor laser |
| EP0706243A3 (en) * | 1994-09-28 | 1996-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser with distributed reflector and method of making |
| EP0706243A2 (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Distributed feedback semiconductor laser and method for producing the same |
| US6107112A (en) * | 1994-09-28 | 2000-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Distributed feedback semiconductor laser and method for producing the same |
| US6151351A (en) * | 1994-09-28 | 2000-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Distributed feedback semiconductor laser and method for producing the same |
| EP0709902A1 (en) * | 1994-10-26 | 1996-05-01 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| EP1037342A2 (en) * | 1999-03-08 | 2000-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device and fabrication method thereof |
| EP1037342A3 (en) * | 1999-03-08 | 2001-12-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device and fabrication method thereof |
| US6625189B1 (en) | 1999-03-08 | 2003-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device and fabrication method thereof |
| US6933159B2 (en) | 1999-03-08 | 2005-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fabrication method of a semiconductor laser device |
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