JPH01134985A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH01134985A
JPH01134985A JP29352287A JP29352287A JPH01134985A JP H01134985 A JPH01134985 A JP H01134985A JP 29352287 A JP29352287 A JP 29352287A JP 29352287 A JP29352287 A JP 29352287A JP H01134985 A JPH01134985 A JP H01134985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
semiconductor laser
etching
laser device
Prior art date
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Pending
Application number
JP29352287A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Arimoto
有本 智
Nobuaki Konno
金野 信明
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体レーザ装置に関し、特に製造工程に
おける選択エツチングの平易性と良好な再成長界面の実
現を可能とするレーザ構造に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は、例えば+1旧gh−Power Singl
e ModeOperation of Index−
Guided Inner 5tripe (I2S)
Laser by MOCVD” N、Kaneno+
 ”I’−Kadowaki+ S、Hinata。
T、Aoyagl+ Y、Seiwa+ Y6Miha
shi+ K、Ikeda andW、5usaki 
+ Extended Abstracts of t
he 18thSolld 5tate Device
s and Materials (1986)pp、
173−176、に示された従来の屈折率導波型半導体
レーザ装置の例を示す断面図である。図において、1l
lH約100μm厚のn型GaAB基板、(21n F
J 1)Lm厚のn型GaA aバッファ層、(3)は
約2声m厚のn型AL0.35GaO,65As下クラ
ッド層、(4)ニ約0.12メm厚のp型G a A 
s活性層、(5)ハ約0−5)1m厚のI) W ”0
.25Ggo、75A$光ガイド層、(7)に約1.g
m厚のn型AJo、5Ga o、sA s電流ブロック
層で、その一部はエツチングにより除去さn5、ストラ
イブ状の溝が形成される。この溝形成は、硫酸系エラチ
ャン) (H2SO4:H2O2: H2O−6:1:
1,5°C)を用いて行なりれる。
5°Cの低温としているのに、エツチング速度を低下さ
せて制御性を向上し、Ai。、25Gg o、7s A
s光ガイド層(6)のエツチングを避けるためである。
(8)ケ約1.57m厚のp型AAo、2□Ga O,
’73As上クラッド層、(9)H約1.Itrn厚の
p型GaAsコンタクト層である。
なお、各層+21〜+91 iいずれもMOCVD (
MetalOrganic Chemical Vap
or Deposition)法によって形成さn、る
が、xiifック1m (7) vで成長しメサストラ
イプ溝を形成した後、2回目の成長によりHl、s)t
m厚のp型AJ、o、、Ga 043Ab(8)、約1
μm厚のp型GaA sコンタクト層(9)が形成され
、る。
従来のlS型半導体レーザ装置に上記のように構成され
、n型GaAs基板il+とコンタクト層(9)の間に
、pn接合の順方向バイアスが印加されると、電/ff
iは電流ブロック層(7)のストライプ状溝部から活性
層(4)へ集中して流れ上、下のクラッド層(8)。
(3)から正孔と電子が注入される。注入されたキャリ
アはへテロ接合界面におけるバリアにより、活性層(4
1内に閉じ込めらn、て、貴結合し発光する。
従来例の屈折率導波型レーザでは、電流ブロック層(7
)、上クラッド層(8)各ALGaAs 層のAL組成
比?変え、前者の屈折率を後者よりも小さくすることに
より、実効的に横方向の屈折率分布は、発光領域でステ
ップ状に高くなっている。このためレーザビームの横方
向の広がりが制限され、基本モードで発振する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の屈折率導波型半導体レーザ装置に、AヱGaAs
のみを材料として、tif流ブロブロック層)、光力イ
ト層(5)が構成されているため、ストライプmfr硫
酸系エッチャントf用いたエツチングにより形成する際
、光ガイド層(5)までエツチングしないようにするた
めの制御性が非常に困難であること、またストライプ溝
形成後の再成長時において、酸化され、易いAfGaA
sfガイド層(5)が露出しているため、再成長界面特
性とじて良好なものを得難いなどの問題点があった。
この発明に、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、ストライプ溝を選択エツチングにより形成
できるとともに、再成長界面の問題を解決できる半導体
レーザ装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザ装置ハ、光ガイド層と′電
流ブロック層の間に、光ガイド層と同じ伝導型の薄いG
aInP層を設けたものである。
〔作用〕
この発明においてa%Ga1nPiエツチングストッパ
ー層として用いるため、硫酸系エッチャントによるGa
A@、 AJGaAs系材料の選択エツチングが可能と
なる。さらに、エツチングストッパー層のGaInP上
に再成長を行なった際、Ga1nPが酸化されにくいと
いう特徴から、再成長界面における界面準位密度に減少
し、良好な界面特性を有する半導体レーザ装置ifを得
ることが可能になる。
〔発明の実施例〕
WJ1図に、この発明の一実施例を示す断面図であり、
(6)を除<11)〜(9)の各部分は、上記従来装置
と同−又は相当のものである。図において、1lli約
100μm厚のn型GaAs基板、(2)は約1.Am
厚のn型バッファ層、(31ホ約2)Am厚のn型A 
LxGa 、−xA @(X−0,35)下クラッド層
、(4)は約0.12.4m厚のp型GaAa活性層、
(61ニ約0.5.Am厚のp型AL xGa 、−x
A s(x=0−25 )光ガイド層、(6)に約0.
1μm#のp型GaInPエツチングストッパー層であ
り、f71i約1)Amのn型AjxGa1−xAs 
(x−0,5) if流ジブロック層ある。(2)〜(
7)の各層H、MOCVD法により形成されるが、第1
回目の成長にここまでとし、IA酸系エッチャントによ
りブロック層(7)にメサ・ストライプ状溝を形成する
。この際、(61のGa1nPストツパ一層はエツチン
グさnないため、(6)の光ガイド層は保護される。メ
サ・ストライプ状溝形成後、第2回目の成長を行ない、
約1.5fim厚のp 型A JXG a r −xA
s (x=0.27)上クラッド層(8)および約1μ
m厚のp型GaAsコンタクト層(9)を形成する。
Ga I nPストッパー層te+H1硫酸系エッチャ
ントに対する耐性が強いため、n型AAGaAsブロッ
ク層(7)のメサ状溝のエツチングの際、エツチングに
ストッパー層に達すると同時に停止する。従って、スト
ッパー層(6)下のALGaAa、光ガイド層(5)は
、全くエツチングされることなく保護さn、る。このよ
うに、本発明においては、レーザ動作上重要なALGa
As光ガイド層(5)がエツチングされてしまうなどの
、従来例で生じ易い欠点を完壁に除外することが可能と
なる。
また、QalnPエツチングストッパー層(6)にGa
1nP自身がAJGaAsに比して、自然酸化されにく
いため、再成長により生じるAJGaAs上クラッド層
(8)との界面特性が大幅に改善されることが期待され
る0 第2図は、他の実施例を示す断面図である。この場合は
第1図の実施例と同様、薄く挿入したGaInP層(6
1を選択エツチング時のストッパー層として利用し、リ
ッジ構造を形成した半導体レーザ装置である。
他に、活性層1AJGaAs系材料にした場合あるい1
GaInP系材料にした場合においても同様に、メサ状
溝形成あるいi IJッジ導波路構造の形成を硫酸系エ
ラチャントラ用いたエツチングにより行なう際にも、G
a1nP工ツチングストツパー層を使用することが可能
である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明にょnば硫酸系エッチャントに
耐性の強いGa1nP f GaAs * ALGaA
s系材料との選択エツチング材として、半導体レーザ装
置を構成しているため、メサ状の溝あるいV、r IJ
ッジ構造が正確にしかも制御性良く得られる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す半導体レーザ装置の
断面図、第2図はこの発明の他の実施例を示す断面図、
第3図は従来の半導体レーザ装置の一実施例を示す断面
図である。 図において、(3)にn型ALGaAs下クラッド層、
+41ip型GaAs活性層、(51i1)型AJG 
a A s光ガイド層、(6)はp型Ga1nPエツチ
ングストッパー層、(7)f’fn型A2GaAaブロ
ック層、(81HI)型AAGaAs上クラッド層であ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に、少なくとも第1のクラッド層、
    活性層及び第2のクラッド層、電磁ブロック層がAlG
    aAs系材料を用いて順に形成される半導体レーザ装置
    において、硫酸系エッチャントに対する耐性の強いGa
    InP層を電流ブロック層の下に挿入し、これをエッチ
    ングストッパー層として用いることを特徴とする半導体
    レーザ装置。
  2. (2)メサ形の溝が選択エッチングにより形成されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体レー
    ザ装置。
  3. (3)リッチ(Ridge)導波路構造が選択エッチン
    グにより形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の半導体レーザ装置。
JP29352287A 1987-11-19 1987-11-19 半導体レーザ装置 Pending JPH01134985A (ja)

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