JPH01289184A - Manufacture of semiconductor laser device - Google Patents

Manufacture of semiconductor laser device

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JPH01289184A
JPH01289184A JP11985988A JP11985988A JPH01289184A JP H01289184 A JPH01289184 A JP H01289184A JP 11985988 A JP11985988 A JP 11985988A JP 11985988 A JP11985988 A JP 11985988A JP H01289184 A JPH01289184 A JP H01289184A
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JP
Japan
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layer
type
type gaas
gaas
iayer
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JP11985988A
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Japanese (ja)
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Tetsuya Yagi
哲哉 八木
Hide Kimura
秀 木村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent crystal defects in the vicinity of a re-grown interface for obtaining a laser device longer in service life and higher in reliability by a method wherein meltback is effected, just before the second epitaxial growth process, for the removal of a part of a P-type GaAs active Iayer and of an N-type GaAs current stopping Iayer oxidized in a stripe shape trench forming process. CONSTITUTION:In the first epitaxial growth process, an N-type GaAs layer 2, an N-type AlGaAs first clad Iayer 3, a P-type AlGaAs active layer 4, a P-type AlGaAs second clad layer 5, a P-type GaAs active Iayer 6, an N-type AlGaAs etching stopper layer 7, and an N-type GaAs current stopping layer 8 are formed, in that order, all on an N-type GaAs substrate 1. A process follows wherein a P-type Al GaAs third clad layer 9 and a P-type GaAs contact layer 10 are deposited and made to grow by liquid phase epitaxy on the N-type GaAs current stopping layer 8, which is accomplished just after the removal in a meltback process of the surfaces exposed in the trench 11, which surfaces were oxidized when a trench 11 was provided, of the P-type GaAs active layer 6 and of the N-type GaAs current stopping Iayer 8. This method prevents the generation of a deep Ievel attributable to crystal defects.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体レーザ装置の製造方法に関し、特に
製造のばらつきが小さく、信転性の高い半導体レーザ装
置の製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser device, and particularly to a method for manufacturing a semiconductor laser device with small manufacturing variations and high reliability.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は従来のいわゆるSAS型の半導体レーザ装置の
構造を示す断面図であり、図において、1はn型(以下
n−と略す)GaAs基板、2は基板1上に設けられた
n−GaAsバッファ層、3はバッツyiiZ上に設け
られたn AIQ、4SGa 6. SSA s第1ク
ラフト層、4は第1クラッド層3上に設けられたp型(
以下p−と略す)Alo、+5Gao、5sA3活性層
、5は活性層4上に設けられたpA l o、 asG
 a a、 s5A s第2クラッド層、8は第2クラ
ッド層5上に設けられた該第2クラッド層5に達するス
トライブ状の溝部11が穿たれたn−GaAs電流阻止
層、9は電流阻止N8上及びストライブ状溝部11を埋
め込むように設けられたpA 10.4SG a o、
 ssA S第3クラッド層、10は第3クラフト層9
上に設けられたp−GaAsコンタクト層である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional so-called SAS type semiconductor laser device. In the figure, 1 is an n-type (hereinafter abbreviated as n-) GaAs substrate, and 2 is an n- GaAs buffer layer, 3 n AIQ, 4SGa provided on the butts yiiZ 6. SSA s first kraft layer 4 is a p-type (
(hereinafter abbreviated as p-) Alo, +5Gao, 5sA3 active layer, 5 is pA lo, asG provided on the active layer 4
a a, s5A s second cladding layer, 8 is an n-GaAs current blocking layer provided on the second cladding layer 5 and has a stripe-shaped groove 11 reaching the second cladding layer 5; 9 is a current blocking layer; pA 10.4SG ao provided so as to embed the striped groove portion 11 on the blocking N8,
ssA S third cladding layer, 10 is third craft layer 9
A p-GaAs contact layer provided above.

また、第4図(al及び第4図(blは従来の半導体レ
ーザ装置の製造方法を示す図である。
Further, FIG. 4 (al) and FIG. 4 (bl) are diagrams showing a conventional method for manufacturing a semiconductor laser device.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

p−GaAsコンタクト層10及びn  GaAs基板
Iの間にp−GaAsコンタクト層10が正となるよう
なバイアスを印加すると、これらの間にn−GaAs電
流阻止層8が介在している領域、即ち、ストライプ状溝
部11が無い領域においては、pnpnサイリスク構造
が形成されているため電流は流れず、電流は、n−Ga
As電流阻止N8が介在していない領域、即ち、ストラ
イプ状溝部11が存在する領域のみに選択的に電流が流
れる。第3図中12は流れる電流の経路を示している。
When a bias is applied between the p-GaAs contact layer 10 and the n-GaAs substrate I so that the p-GaAs contact layer 10 becomes positive, the region where the n-GaAs current blocking layer 8 is interposed between them, i.e. In the region where there is no striped groove 11, no current flows because a pnpn silicon risk structure is formed, and the current does not flow in the n-Ga
A current selectively flows only in the region where the As current blocking N8 is not present, that is, the region where the striped groove portion 11 is present. Reference numeral 12 in FIG. 3 indicates the path of the flowing current.

電流が流れることにより活性層4内に注入された電子及
び正孔は再結合して光を輻射する。
Electrons and holes injected into the active layer 4 due to the flow of current recombine and radiate light.

電流を大きくしていくと、やがて誘導輻射が始まり、レ
ーザ発振に至る。レーザ光は装置の上下方向では、p−
A 1 o、 +sG a o、 esA S活性層4
と、n −A 1 o、 asG a o、 ssA 
S第1クラフト層3.  nA I 11.4SG a
 o、 SSA 5第2クラ・ノドN5及びnA 1 
o、 as G a o、 15 A s第3クラフト
層9との間の実屈折率差により、また、装置の横方向で
はレーザ光がn−GaAs電流阻止層8に吸収されるこ
とにより生じる屈折率差により導波される。
As the current increases, induced radiation eventually begins, leading to laser oscillation. The laser beam is p-
A 1 o, +sG a o, esA S active layer 4
and n −A 1 o, asG a o, ssA
S first craft layer 3. nA I 11.4SG a
o, SSA 5 2nd Cla Nodo N5 and nA 1
o, as Ga o, 15 As due to the real refractive index difference between the third Kraft layer 9 and the laser beam being absorbed by the n-GaAs current blocking layer 8 in the lateral direction of the device. The wave is guided by the index difference.

次に従来のレーザ装置の製造方法について説明する。Next, a conventional method for manufacturing a laser device will be described.

まず第1回目のエピタキシャル成長でn−GaAs基V
il上にn−GaAsバッファ層2.n−A Io、a
sGao、5sAS第1クラッド層3.p−A1.1.
Ga、1.xAs活性層4.1)  Alo、4sGa
o、5sAs第2クラッド層5+n−GaAs電流阻止
層8を順次エピタキシャル成長し、第4図(a)に示す
ウェハを得る。この際エピタキシャル成長法は特に指定
されないが、成長層の膜厚の制御性の良好な有機金属の
熱分解法(以下MOCVD法と略す)が一般にはよく用
いられる。次にこの第4図(a)に示すウェハ上に写真
製版技術により、ストライブ状に開口したホトレジスト
パターン13を形成する。次にGaAsのエツチングレ
ートがAI。、 4SG 86.55A 3のそれより
も充分に大きなエツチング液、具体的にはアンモニア水
と過酸化水素水の混合液により、n−1caAs電流阻
止N8のみを選択的にエツチング除去して、ストライプ
状溝部11を形成して第4図(b)に示すウェハを得る
。ホトレジストパターン13を除去した後、第2回目の
エピタキシャル成長でp  Alo、4sGao、ss
A!1第3クランドN9及びp−GaAsコンタクト層
10を順次エピタキシャル成長し、第3図に示す半導体
レーザ装置が完成する。この第2回目のエピタキシャル
成長はストライブ状溝部11内部にあるpA l o、
asG a o、ssA s第2クラッドN5上にもエ
ピタキシャル成長を行なうことが必要であるため、MO
CVD法が用いられる。
First, in the first epitaxial growth, the n-GaAs base V
n-GaAs buffer layer 2 on the il. n-A Io,a
sGao, 5sAS first cladding layer 3. p-A1.1.
Ga, 1. xAs active layer 4.1) Alo, 4sGa
A second cladding layer 5 of o.5sAs and a current blocking layer 8 of n-GaAs are sequentially epitaxially grown to obtain the wafer shown in FIG. 4(a). At this time, the epitaxial growth method is not particularly specified, but an organic metal thermal decomposition method (hereinafter abbreviated as MOCVD method), which allows good controllability of the thickness of the grown layer, is generally often used. Next, a photoresist pattern 13 having stripe-like openings is formed on the wafer shown in FIG. 4(a) by photolithography. Next, the etching rate of GaAs is AI. , 4SG 86.55A Using an etching solution sufficiently larger than that of 3, specifically, a mixture of aqueous ammonia and hydrogen peroxide, only the n-1caAs current blocking N8 is selectively etched away to form a striped pattern. Grooves 11 are formed to obtain the wafer shown in FIG. 4(b). After removing the photoresist pattern 13, p Alo, 4sGao, ss
A! 1. A third gland N9 and a p-GaAs contact layer 10 are epitaxially grown in sequence, and the semiconductor laser device shown in FIG. 3 is completed. In this second epitaxial growth, pA lo inside the striped groove 11,
asG ao, ssA sSince it is necessary to perform epitaxial growth on the second cladding N5, MO
CVD method is used.

液相成長法(L P E)や分子線エピタキシャル成長
法(MBE)によっては、Atのモル比が大きなAlG
aAs上には良好なエピタキシャル層が得にくいため、
これらの成長法はこの第2回目のエピタキシャル成長の
成長法には適さない。
Depending on liquid phase epitaxy (LPE) or molecular beam epitaxial growth (MBE), AlG with a large At molar ratio can be
Since it is difficult to obtain a good epitaxial layer on aAs,
These growth methods are not suitable for this second epitaxial growth.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の半導体レーザ装置の製造方法は以上のように構成
されているので、第3図中のX印で示した界面頷@14
が、第1回目のエピタキシャル成長と第2回目のエピタ
キシャル成長の間に外気にさらされる、酸化された、い
わゆる再成長界面となる。再成長界面14のうち第2ク
ラッド層5と第3クラフトJW9との間に存在する界面
はAlGaAsであり、特に酸化されている。酸化され
たウェハ上にエピタキシャル成長された層は、種々の結
晶欠陥をその内部に含有する。このような結晶欠陥は特
に再成長界面近傍に多い。ストライブ状溝部11の再成
長界面14近傍は上記理由により多くの結晶欠陥を含有
する。このような結晶欠陥の多くは深い準位を構成する
。従来の製造方法により製造された半導体レーザ装置を
駆動すると、レーザ光の一部が上記のような結晶欠陥に
起因する深い準位に吸収されて、熱に変換されたり、注
入さるキャリアが深い準位にトラップされて熱に変換さ
れ、活性層4近傍の温度が上昇する。活性N4近傍にお
ける温度の上昇はレーザ発振に必要な注入電流レベルの
上昇を招き、更なる温度上昇を招くことになる。以上に
記した温度上昇のサイクルの他、温度上昇による結晶欠
陥密度の増大等により第3図に示す従来の製造方法によ
る半導体レーザ装置は装置を連続に通電駆動を行なうと
短時間で一定出力を得るための駆動電流の増加を引き起
こし、遂には発振が停止する、いわゆる短寿命であると
いう問題点があった。
Since the conventional method for manufacturing a semiconductor laser device is configured as described above, the interface nodule @14 indicated by the X mark in FIG.
However, this becomes an oxidized so-called regrowth interface that is exposed to the outside air between the first epitaxial growth and the second epitaxial growth. Among the regrowth interfaces 14, the interface between the second cladding layer 5 and the third craft JW9 is made of AlGaAs, and is particularly oxidized. Layers grown epitaxially on oxidized wafers contain various crystal defects therein. Such crystal defects are particularly common near the regrowth interface. The vicinity of the regrowth interface 14 of the striped groove portion 11 contains many crystal defects for the above-mentioned reason. Many of these crystal defects constitute deep levels. When a semiconductor laser device manufactured using conventional manufacturing methods is driven, a portion of the laser light is absorbed into deep levels caused by crystal defects such as those mentioned above and is converted into heat, or injected carriers are absorbed into deep levels caused by crystal defects such as those described above. It is trapped in the active layer 4 and converted into heat, and the temperature near the active layer 4 increases. An increase in temperature near the active N4 causes an increase in the level of injection current necessary for laser oscillation, leading to a further temperature increase. In addition to the temperature rise cycle described above, due to an increase in crystal defect density due to temperature rise, etc., the semiconductor laser device manufactured by the conventional manufacturing method shown in Fig. 3 can output a constant output in a short period of time when the device is continuously energized. However, there is a problem in that the drive current increases to obtain the required voltage, and the oscillation eventually stops, resulting in a short life.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、長寿命で信頼性の高い半導体レーザ装置を製
造できる半導体レーザ装置の製造方法を得ることを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor laser device that can manufacture a semiconductor laser device with a long life and high reliability.

C課題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の製造方法は、液相エ
ピタキシャル成長装置内において、Ga −Al−As
系メルトにより選択的にストライブ状溝部内のp型のG
aAsバッファ層及びn型のGaASt流阻止層の一部
をメルトバンクし、引き続いて連続的に同装置内でp型
のAlx G a l−8As第3クラッド層及びp型
のGaAsコンタクト層を順次液相成長法によりエピタ
キシャル成長するものである。
Means for Solving Problem C] A method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention includes a method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, in which Ga-Al-As
The p-type G in the striped grooves is selectively removed by the system melt.
A part of the aAs buffer layer and the n-type GaAst flow blocking layer is melt-banked, and then a p-type Alx Gal-8As third cladding layer and a p-type GaAs contact layer are sequentially formed in the same device. It is epitaxially grown using a liquid phase growth method.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、Ga−Al−As系メルトにより
選択的にストライブ状溝部内のp型のGaA38777
層及びn型のGaAs電流阻止層の一部をメルトバック
し、引き続いて連続的に同装置内でp型のA1.Ga、
−8As第3クランド層及びp型のGaAsコンタクト
層を順次液相成長法によりエピタキシャル成長する構成
゛としたから、再成長界面が大気に触れ酸化することが
無く、再成長界面近傍に結晶欠陥に起因する深い準位が
形成され無いため信頼性の高い半導体レーザ装置を製造
することができる。
In this invention, p-type GaA38777 in the striped grooves is selectively removed by a Ga-Al-As melt.
layer and a portion of the n-type GaAs current blocking layer, followed by successive p-type A1. Ga,
- Since the 8As third ground layer and the p-type GaAs contact layer are epitaxially grown sequentially by liquid phase growth, the regrowth interface does not come into contact with the atmosphere and oxidize, which prevents oxidation from occurring due to crystal defects near the regrowth interface. Since no deep level is formed, a highly reliable semiconductor laser device can be manufactured.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例による製造方法によって製造
された半導体レーザ装置の構造を示す断面図であり、図
において、lはn−GaAs基板、2はn−GaAs8
771層、3はn  AIG、4SG a o、ssA
 S第1クランド層、4はp  Alo、+sGa、1
.As活性層、5はp  A 1 a、4sG a o
、5sAs第2クラッド層、6はp−GaAsバッファ
層、7はn −A 1 o、 asG a o、 ss
A Sエツチングストッパ層、8はn−GaAs電流阻
止層、11はpA 1 o、 asG a o、 ss
A s第2クラッド層5が露出するようにp−GaAs
バッファ層6.n−A1 o、 4sG a o、 s
sA 3工ツチングストツパ層7.  n−GaAs電
流阻止N8に穿たれたストライブ状の溝部、9はストラ
イブ状の溝部11を埋め込むように形成されたp−A 
l O,4SG a o、 ssA s第3クラフト層
、10はp−GaAsコンタクト層である。また、第2
図(a)ないし第2図(d)は本実施例による製造方法
を示す図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a semiconductor laser device manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. In the figure, l is an n-GaAs substrate, 2 is an n-GaAs8
771 layers, 3 is n AIG, 4SG ao, ssA
S first ground layer, 4 is p Alo, +sGa, 1
.. As active layer, 5 is p A 1 a, 4sG a o
, 5sAs second cladding layer, 6 p-GaAs buffer layer, 7 n-A 1 o, asG ao, ss
A S etching stopper layer, 8 an n-GaAs current blocking layer, 11 pA 1 o, asG ao, ss
p-GaAs so that the second cladding layer 5 is exposed.
Buffer layer 6. n-A1 o, 4sG ao, s
sA 3-piece fitting stopper layer 7. The stripe-shaped groove part 9 is formed in the n-GaAs current blocking N8, and the p-A is formed so as to bury the stripe-shaped groove part 11.
10 is a p-GaAs contact layer; 10 is a p-GaAs contact layer; Also, the second
FIG. 2(a) to FIG. 2(d) are diagrams showing the manufacturing method according to this embodiment.

次に製造方法について説明する。Next, the manufacturing method will be explained.

まず、第1回目のエピタキシャル成長でMOCVD法に
よりn−GaAs基板l上にrt−GaA98771層
2 *  n  A 1o、4sGao、siA S第
1クランド層3.p−A1o、l5Gao、m5AS活
性層4+  p −A 1a、aiGao、s5A 3
第2クラフト層5゜p−GaAsバッファ層6 、 n
  A lo、1sGao、5iAs工ツチングストツ
パ層7.n−GaAs1i流阻止層8を順次エピタキシ
ャル成長し、第2図(a)に示すウェハを得る。ここで
エピタキシャル成長法としてMOCVD法を採用した理
由は、一般に半導体レーザの製造に用いられるLPE法
に比べてMOCVD法はエピタキシャル層の組成の内面
分布、バッチ間分布や、エピタキシャル層厚の内面分布
、バッチ間分布等が極めて小さい(標準偏差が約1/1
0)からである0次に写真製版技術を用いて第2図(a
)に示すエビウェハ上にストライブ状の開口を持つホト
レジストパターン13を形成し、これをエツチングマス
クとして使用し、アンモニア水と過酸化水素水の混合液
を用いてn−GaAs電流阻止層8にn  A 1 o
、 asG a o、 ssA 3工ツチングストツパ
層7に達するストライブ状の溝部11aを形成し、第2
図(′b)に示すウェハを得る。ホトレジストパターン
13を除去したウェハを、ヨウ素及びヨウ化カリウムの
水溶液もしくはフン化水素酸の水溶液に浸すことにより
、ストライブ状の溝部11aの底に存在するn  A 
16,4sGao、5sAsエツチングストフパN7の
みを選択的にエツチング除去して、底部にp−GaAs
バッファ層6のあられれたストライブ状溝部11bを形
成し、第2図(C)に示すウェハを得る0次に第2図(
C)に示すウェハを図示しないLPE装置内に挿入し、
Ga−Al−As系メルトにウェハを接触させることに
より、n−GaAs1i流阻止層8の上部及びストライ
ブ状溝部11bの底部に存在するp−caAsバッファ
層6をメルトバックし、底部にp−A 1 o、asG
 a o、ssA S第2クラッド層5の露出したスト
ライブ状の溝部11Cを形成し、第2図(d)に示すウ
ェハを得る。この工程に引き続いて、同−LPE装置内
においてp  A 1 o、asG a o、5sAs
第3クラッド層9及びp−GaAsコンタクト層10を
順次エピタキシャル成長させることにより第1図に示す
半導体レーザ装置が完成する。
First, in the first epitaxial growth, an rt-GaA98771 layer 2*nA 1o, 4sGao, siA S first ground layer 3. p-A1o, l5Gao, m5AS active layer 4+ p-A 1a, aiGao, s5A 3
Second kraft layer 5゜p-GaAs buffer layer 6, n
Alo, 1sGao, 5iAs processing stopper layer7. An n-GaAs1i flow blocking layer 8 is successively epitaxially grown to obtain the wafer shown in FIG. 2(a). The reason why the MOCVD method was adopted as the epitaxial growth method here is that compared to the LPE method that is generally used for manufacturing semiconductor lasers, the MOCVD method is more effective at improving the internal distribution of the composition of the epitaxial layer, the distribution between batches, the internal distribution of the epitaxial layer thickness, and the batch-to-batch distribution. The average distribution, etc. is extremely small (standard deviation is approximately 1/1
2 (a) using photolithography technology.
) A photoresist pattern 13 having stripe-shaped openings is formed on a shrimp wafer, and this is used as an etching mask. A 1 o
, asG ao, ssA A striped groove portion 11a reaching the three-cutting stopper layer 7 is formed, and a second
The wafer shown in Figure ('b) is obtained. By immersing the wafer from which the photoresist pattern 13 has been removed in an aqueous solution of iodine and potassium iodide or an aqueous solution of hydrofluoric acid, the nA present at the bottom of the striped groove 11a is removed.
16,4sGao, 5sAs etching stopper N7 is selectively etched away, and p-GaAs is added to the bottom.
The striped grooves 11b of the buffer layer 6 are formed to obtain the wafer shown in FIG. 2(C).
Insert the wafer shown in C) into an LPE device (not shown),
By bringing the wafer into contact with the Ga-Al-As melt, the p-caAs buffer layer 6 existing on the top of the n-GaAs1i flow blocking layer 8 and the bottom of the striped groove 11b is melted back, and the p- A 1 o, asG
ao, ssA Striped grooves 11C exposed in the second cladding layer 5 are formed to obtain the wafer shown in FIG. 2(d). Following this step, p A 1 o, asG a o, 5sAs
By epitaxially growing the third cladding layer 9 and the p-GaAs contact layer 10 in sequence, the semiconductor laser device shown in FIG. 1 is completed.

次に本実施例の製造方法により製造された第1図に示す
半導体レーザ装置の動作について説明する。
Next, the operation of the semiconductor laser device shown in FIG. 1 manufactured by the manufacturing method of this embodiment will be explained.

p−GaAsコンタクト7110及びn−GaAS基板
1の間にp −G a A sコンタクトJilOが正
となるようなバイアスを印加すると、これらの間にn−
GaAs電流阻止層8が介在している領域、即ちストラ
イブ状溝部11が無い領域においてはpnpnサイリス
タ構造が形成されているため電流は流れず、n−GaA
s電流阻止層8が除去されたストライブ状溝部11のみ
選択的に電流が流れる。電流経路は模式的に第1図中の
12に示した。このように電流が流れることにより活性
層4内に注入された電子、正孔は再結合し、光を輻射す
る。注入電流を増加していくとやがて誘導輻射が始まり
レーザ発振に至る。
When a bias is applied between the p-GaAs contact 7110 and the n-GaAS substrate 1 so that the p-GaAs contact JILO becomes positive, n-
Since a pnpn thyristor structure is formed in the region where the GaAs current blocking layer 8 is interposed, that is, the region where the striped groove portion 11 is not present, no current flows, and the n-GaA
Current selectively flows only in the striped groove portions 11 from which the current blocking layer 8 has been removed. The current path is schematically shown at 12 in FIG. Electrons and holes injected into the active layer 4 as a result of current flowing in this manner recombine and radiate light. As the injected current increases, induced radiation eventually begins, leading to laser oscillation.

レーザ光は装置の上下方向では、p−At。、1゜Ga
o、5sAS活性層4と、n−A 1o、443Ga@
、51As第1クラッド層3.n−A1o、asGao
、5sAS第2クラッド層5及びn  A 16.4S
G a @、 5SA3第3クラッド層9との間の実屈
折率差により、また、装置の横方向ではレーザ光がp−
GaAsバッファ層6及びn−GaAs1i流阻止層8
に吸収されることにより生じる屈折率差により導波され
る。
The laser beam is p-At in the vertical direction of the device. , 1°Ga
o, 5sAS active layer 4 and n-A 1o, 443Ga@
, 51As first cladding layer 3. n-A1o, asGao
, 5s AS second cladding layer 5 and n A 16.4S
Due to the real refractive index difference between G a @, 5SA3 and the third cladding layer 9, the laser beam becomes p- in the lateral direction of the device.
GaAs buffer layer 6 and n-GaAs1i flow blocking layer 8
The wave is guided by the refractive index difference caused by absorption by the

上記のように本実施例の製造方法により製造された半導
体レーザ装置は第2回目エピタキシャル成長直前に、ス
トライブ状の溝部11bを形成側る工程で酸化されたp
−GaAsバッファ層6及びf’1−GaA3電流阻止
層8の一部をメルトバックにより除去するため、再成長
界面近傍に結晶欠陥による深い準位が導入されず、長寿
命の信鯨性の高い半導体レーザ装置を得ることができる
。また、メルトバック除去されるp−GaAsバッフy
N6がpA l 11+ 41c a o、 ssA 
s第2クラッド層5及びpA l (1,4SG a 
o、 ssA S第3クラッド層9と同一の電気伝導型
であるため、メルトバック後、わずかにp−GaAsバ
ッファ層6が残留するか、もしくはp−GaAsバッフ
ァ層6は完全にメルトバックしたにもかかわらずドーパ
ントが界面に残るような状態になっても、装置の直列抵
抗が大きくなるなどの電気特性悪化を引き起こすことは
ない。
As described above, in the semiconductor laser device manufactured by the manufacturing method of this embodiment, the oxidized pCl was removed in the step of forming the stripe-shaped groove portion 11b immediately before the second epitaxial growth.
- Since part of the GaAs buffer layer 6 and f'1-GaA3 current blocking layer 8 is removed by meltback, deep levels due to crystal defects are not introduced near the regrowth interface, resulting in a long life and high stability. A semiconductor laser device can be obtained. In addition, p-GaAs buffer y from which meltback is removed
N6 is pA l 11+ 41cao, ssA
s second cladding layer 5 and pA l (1,4SG a
o, ssA Since it has the same electrical conductivity type as the S third cladding layer 9, the p-GaAs buffer layer 6 may remain slightly after melting back, or the p-GaAs buffer layer 6 may be completely melted back. However, even if the dopant remains at the interface, it does not cause deterioration of the electrical characteristics such as an increase in the series resistance of the device.

なお、上記実施例では第1回目のエピタキシャル成長法
としてMOCVD法を用いたものを示したが、これは他
の方法、たとえばMBE法やLPE法であってもよいこ
とは言うまでもない。
In the above embodiment, MOCVD was used as the first epitaxial growth method, but it goes without saying that other methods such as MBE or LPE may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば液層エピタキシャル成
長装置内において、Ga−Al−As系メルトにより選
択的にn−GaAs電流阻止屡の一部及びストライブ状
溝部内部のp−GaAsバッファ層をメルトバックし、
引き続いて同一装置内にてp−AIX Ga+−w A
s第3クラッド層及びp−GaAsコンタクト層を順次
LPE法によりエピタキシャル成長するように構成した
から、長寿命で信鯨性が高く、かつ装置の直列抵抗等の
電気特性が良好な半導体レーザ装置が得られるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, a part of the n-GaAs current blocking layer and the p-GaAs buffer layer inside the striped groove are selectively grown using the Ga-Al-As melt in the liquid layer epitaxial growth apparatus. melt back,
Subsequently, p-AIX Ga+-w A in the same device
Since the third cladding layer and the p-GaAs contact layer are epitaxially grown sequentially by the LPE method, a semiconductor laser device with long life, high reliability, and good electrical characteristics such as series resistance of the device can be obtained. It has the effect of being

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による半導体レーザ装置の
製造方法によって製造された半導体レーザ装置を示す断
面図、第2図(a)ないし第2図(dlは本発明の一実
施例による半導体レーザ装置の製造方法を示す図、第3
図は従来の半導体レーザ装置の製造方法によって製造さ
れた半導体レーザ装置を示す断面図、第4図(a)、第
4図山)は従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す図
である。 1はn−GaAs基板、2はn−GaAsバッファ層、
3はn  A l o、 asG a o、 55A 
a第1クラッド層、4はp−A l a、 +sG a
 o、 ssA s活性層、5はp −A l 1)、
 45G a o、 ssA s第2クラッド層、6は
p−GaAsバッファ層、7はn−Alo、4sG a
 6.55 A sエソチングストフパ層、8はn−G
aAst流阻止層、9はpA 1 o、 asG a 
o、 5aAS第3クラッド層、10はp−GaAsコ
ンタクト層、11はストライブ状溝部。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor laser device manufactured by a method for manufacturing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. Diagram 3 showing the manufacturing method of the laser device
The figure is a cross-sectional view showing a semiconductor laser device manufactured by a conventional method for manufacturing a semiconductor laser device, and FIGS. 1 is an n-GaAs substrate, 2 is an n-GaAs buffer layer,
3 is n A lo, asG a o, 55A
a first cladding layer, 4 p-A la, +sG a
o, ssA s active layer, 5 is p -A l 1),
45G ao, ssA s second cladding layer, 6 p-GaAs buffer layer, 7 n-Alo, 4sG a
6.55 A s etching stiffness layer, 8 is n-G
aAst flow blocking layer, 9 is pA 1 o, asG a
o, 5a AS third cladding layer, 10 a p-GaAs contact layer, 11 a striped trench. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)n型GaAs基板上にn型GaAsバッファ層、
n型Al_xGa_1_−_xAs第1クラッド層、n
型もしくは真性もしくはp型のAl_yGa_1_−_
yAs(y<x)活性層、p型Al_xGa_1_−_
xAs第2クラッド層、p型GaAsバッファ層、n型
Al_zGa_1_−_zAs(z>0.40)である
エッチングストッパ層、及びn型GaAs電流阻止層を
順次エピタキシャル成長する第1の工程と、 アンモニア水と過酸化水素水の混合液により上記n型G
aA3電流阻止層にn型Al_zGa_1_−_zAs
エッチングストッパ層まで達するストライプ状の溝部を
形成する第2の工程と、 ヨウ素及びヨウ化カリウムの水溶液もしくはフッ化水素
酸の水溶液により上記ストライプ状溝部内のAl_zG
a_1_−_zAsエッチングストッパ層を除去する第
3の工程と、 液相エピタキシャル成長装置内において、Ga−Al−
As系メルトにより選択的に上記ストライプ状溝部内の
p型GaAsバッファ層及びn型GaAs電流阻止層の
一部をメルトバックする第4の工程と、 該第4の工程に引き続いて連続的に同装置内でp型Al
_xGa_1_−_xAs第3クラッド層及びp型Ga
Asコンタクト層を順次液相成長法によりエピタキシャ
ル成長する第5の工程とを含むことを特徴とする半導体
レーザ装置の製造方法。
(1) An n-type GaAs buffer layer on an n-type GaAs substrate,
n-type Al_xGa_1_-_xAs first cladding layer, n
type or intrinsic or p-type Al_yGa_1_-_
yAs (y<x) active layer, p-type Al_xGa_1_-_
A first step of sequentially epitaxially growing an xAs second cladding layer, a p-type GaAs buffer layer, an etching stopper layer of n-type Al_zGa_1_-_zAs (z>0.40), and an n-type GaAs current blocking layer; The above n-type G is
aA3 current blocking layer with n-type Al_zGa_1_-_zAs
A second step of forming striped grooves reaching the etching stopper layer; and Al_zG in the striped grooves using an aqueous solution of iodine and potassium iodide or an aqueous solution of hydrofluoric acid.
a_1_-_zThe third step of removing the As etching stopper layer and the step of removing the Ga-Al-
a fourth step of selectively melting back a part of the p-type GaAs buffer layer and the n-type GaAs current blocking layer in the striped grooves with an As-based melt; p-type Al in the device
_xGa_1_-_xAs third cladding layer and p-type Ga
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising: a fifth step of sequentially epitaxially growing an As contact layer by a liquid phase growth method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0669599A (en) * 1992-05-27 1994-03-11 Gold Star Co Ltd Semiconductor laser diode and its manufacture
US5361271A (en) * 1992-09-14 1994-11-01 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser

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