JPH01304793A - Manufacture of semiconductor laser device - Google Patents

Manufacture of semiconductor laser device

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Publication number
JPH01304793A
JPH01304793A JP13650788A JP13650788A JPH01304793A JP H01304793 A JPH01304793 A JP H01304793A JP 13650788 A JP13650788 A JP 13650788A JP 13650788 A JP13650788 A JP 13650788A JP H01304793 A JPH01304793 A JP H01304793A
Authority
JP
Japan
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layer
gaas
conductivity type
etching stopper
meltback
Prior art date
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Pending
Application number
JP13650788A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Misao Hironaka
美佐夫 廣中
Hide Kimura
秀 木村
Koji Yamashita
山下 光二
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2054Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2081Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
    • H01S5/209Methods of obtaining the confinement using special etching techniques special etch stop layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2231Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase a crystallinity of a regrowing interface by forming a cap layer by a method wherein the cap layer is allowed to start growing with a GaAs etching stopper layer left behind and during the growth of the layer an upper clad layer is exposed by melting back the GaAs etching stopper layer. CONSTITUTION:The thicknesses d1-d5 of a GaAs etching stopper layer 10, an AlGaAs etching stopper layer 11, a current block layer 5, an anti-meltback layer 12 and a meltback layer 13 are on the following conditions: 0<d1<=0.3mum, 0<d2<=0.3mum, 0.3mum<=d3<=2mum, 0.1mum<=d4<=0.4mum and 0.1mum<=d5<=0.4mum. With the GaAs layer 10 for oxidation prevention left behind thinly at the bottom of a ditch formed on the current block layer 5 as a current path and an upper clad layer 4 not exposed to air, a cap layer 7 is formed by a method wherein the cap layer is melt back by the liquid phase epitaxial method at the time of growing and only the GaAs layer 10 for oxidation prevention is removed. By this method, a high crystallinity can be obtained at a regrowing interface.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、m−v族化合物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 [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of manufacturing an m-v group compound semiconductor laser device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は従来の製造方法によって作製された半導体レー
ザ装置を示す断面図であり、図において、1は例えばS
lなどのドナーを高濃度にドープしたn型GaAs半導
体基板、2は半導体基板1上に例えばMO−CVDなど
の方法で形成されたn型A 1. G a 、−、A 
s上クラッド層、3は下クラッドN2上に成長されたA
 I 、 G a +−y A s活性層、4は下クラ
ッド層2.活性層3と共にダブルへテロ接合を形成する
、例えばZnなどのアクセプタをドープしたP型A 1
 g G a +−++ A s上クラッド層、5は上
クラッド層4上に成長されたn型GaAs電流ブロック
層、6は電流ブロック層5にストライプ状に加工形成さ
れた電流通路用の溝、7は電流ブロックN5上に上記電
流通路用の溝6で上記上クラッドN4と電気的に接触す
べく例えばMOCVDなどの方法で成長されたP型At
□Ga+−gAsキャップ層、8はキャップ層7上に順
次成長されたP型コンタクト層、9a、9bはそれぞれ
上記コンタク)ii8.半導体基板1にオーミック接触
する例えばAuGe、N i、Auなどを主材料とする
電極である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor laser device manufactured by a conventional manufacturing method, and in the figure, 1 is, for example, S
An n-type GaAs semiconductor substrate doped with a donor such as 1 at a high concentration; 2 is an n-type A semiconductor substrate 1 formed on the semiconductor substrate 1 by a method such as MO-CVD; G a, -, A
s upper cladding layer, 3 is A grown on the lower cladding N2
I, G a + -y As active layer, 4 is the lower cladding layer 2. P-type A 1 doped with an acceptor such as Zn, forming a double heterojunction with the active layer 3
g Ga +-++ As upper cladding layer; 5 is an n-type GaAs current blocking layer grown on the upper cladding layer 4; 6 is a current path trench formed in a stripe shape in the current blocking layer 5; 7 is a P-type At which is grown by a method such as MOCVD in order to electrically contact the upper cladding N4 in the groove 6 for the current path on the current block N5.
□Ga+-gAs cap layer, 8 is a P-type contact layer grown sequentially on the cap layer 7, 9a and 9b are the above-mentioned contacts, respectively) ii8. This is an electrode mainly made of, for example, AuGe, Ni, or Au, which makes ohmic contact with the semiconductor substrate 1.

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

電極9a、9b間に順方向電圧を印加すれば、活性N3
を含むPN接合に順方向電界が生じ、電流が流れる。こ
の時電流は、ブロック層5と上クラッド層4との間で生
じる空乏層のため、電流通路用の溝6の部分を選択的に
流れ、活性層3へ局所的な電流圧入が生じ、また、下ク
ラッド[2゜活性層3.上クラッドN4とで形成された
ダブルへテロ接合により注入キャリアの反転分布が生じ
、フォトンの誘導放出を行ない、レーザ発振を行なう。
If a forward voltage is applied between electrodes 9a and 9b, active N3
A forward electric field is generated in the PN junction including the PN junction, and a current flows. At this time, the current selectively flows through the current path groove 6 due to the depletion layer formed between the block layer 5 and the upper cladding layer 4, causing local current injection into the active layer 3, and , lower cladding [2° active layer 3. The double heterojunction formed with the upper cladding N4 causes population inversion of the injected carriers, stimulated emission of photons, and causes laser oscillation.

さらに活性層3からしみ出した光の、電流ブロック層5
とキャップ7I7への光の吸収量の違いから生じる横方
向の実効的な屈折率分布によって、横モードが安定で、
キンクの少ないレーザ発振特性が得られる。
Further, a current blocking layer 5 for light seeping out from the active layer 3
The transverse mode is stable due to the effective refractive index distribution in the transverse direction caused by the difference in the amount of light absorbed by the cap 7I7 and the cap 7I7.
Laser oscillation characteristics with fewer kinks can be obtained.

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のエピ成長工程で、半導体基板1上に下クラフ
ト層2.活性層3.上クラッド層4.電流ブロック1i
5を順次積層する。次に上記電流ブロック層5に上記上
クラッドII4を露呈せしめるストライプ状の電流通路
用の溝6を加工形成し、しかる後、第2のエピ成長によ
り上記電流ブロック層5及び上記電流通路用の溝6上に
キャンプ層及7びコンタクト層8を順次積層する。そし
て半導体基板1及びコンタクト層8のそれぞれにオーミ
ック接触する電極9a、9bを形成して装置が完成する
First, in a first epitaxial growth step, a lower craft layer 2. Active layer 3. Upper cladding layer 4. current block 1i
5 are stacked one after another. Next, a striped current passage groove 6 exposing the upper cladding II 4 is formed in the current blocking layer 5, and then a second epitaxial growth process is performed to form the current blocking layer 5 and the current passage groove. A camp layer 7 and a contact layer 8 are sequentially laminated on 6. Then, electrodes 9a and 9b are formed in ohmic contact with semiconductor substrate 1 and contact layer 8, respectively, to complete the device.

〔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2のエピ成長の前に上記電流通路
用の溝の底の部分で上記上クラフト層が露出しており、
この部分が酸化され、この酸化の影響により第2のエピ
成長の工程において、キャップ層を成長させるためには
MOCVDなどの気相成長法などを用いなければ成長で
きないという制約があり、さらにMOCVDなどの方法
で第2のエピ成長を行なえたとしても、上記上クラフト
層の酸化層は界面中に存在するか又は結晶性の悪化を招
(ことが容易に考えられ、レーザ動作中に発生する光の
エネルギーの吸収、即ちフォトンの吸収、ヒートスポッ
トの発生に伴う結晶欠陥が生じ、信頼性に乏しいという
問題点があった。
Since the conventional method for manufacturing a semiconductor laser device is configured as described above, the upper craft layer is exposed at the bottom of the current path groove before the second epitaxial growth,
This part is oxidized, and due to the influence of this oxidation, there is a restriction that in order to grow the cap layer in the second epitaxial growth process, it cannot be grown unless a vapor phase growth method such as MOCVD is used. Even if the second epitaxial growth can be performed using the method described above, the oxide layer of the above-mentioned upper craft layer may exist in the interface or cause deterioration of crystallinity. The problem is that crystal defects occur due to the absorption of energy, that is, the absorption of photons, and the generation of heat spots, resulting in poor reliability.

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、第2のエピ工程の再成長界面の酸化を防止
でき、結晶性の向上した、信頼性の高い半導体レーザ装
置を高歩留で安価に製造することの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。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to prevent oxidation of the regrowth interface in the second epitaxial step, and to provide a highly reliable semiconductor laser device with improved crystallinity. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor laser device that can be manufactured at a low yield and at low cost.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、第1の
エピ成長工程でGaAs基板上に、AlxG a l−
w A sアク5フド層+ AI、Gap−、A!1活
性層、Aim Gap−g As上クラッド層、 Ga
A S 工7チングストフバ層、  A 1 r G 
a +−r A s(r≧0.4)エツチングストッパ
層、GaAs電流ブロック層、第1導電型のA I 、
 G a 1.−、 A s(p≧0.4)アンチメル
トバック層+ G a A sメルトバック層を順次成
長し、GaAsに選択性を持つ選択性エッチャント及び
AlGaAsに選択性を持つ選択性エッチャントを交互
に用いて、上記メルトバック層、アンチメルトバック層
、電流ブロック15.AlGaAsエツチングストッパ
層の各層を貫通する形でストライブ状の溝を加工形成し
、結晶成長装置内で上記ストライブ状の溝の底に露出し
た上記GaAsエツチングストッパ層をメルトバックし
て上記上クラフト層を露出させ、これに続いて同一装置
内で上記ストライブ状の溝及び上記メルトバック層上に
A1.Ga、m Asキャップ層を主面が平坦となるべ
く液相エピ法積層するようにしたものである。
In the method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, AlxGal-
w A s AC 5 hood layer + AI, Gap-, A! 1 active layer, Aim Gap-g As upper cladding layer, Ga
A S engineering 7 Chingstukhva layer, A 1 r G
a + - r A s (r≧0.4) etching stopper layer, GaAs current blocking layer, first conductivity type A I ,
G a 1. -, As (p≧0.4) anti-meltback layer + GaAs meltback layer are grown sequentially, and a selective etchant selective to GaAs and a selective etchant selective to AlGaAs are alternately grown. Using the above meltback layer, anti-meltback layer, current block 15. A stripe-shaped groove is formed by processing to penetrate each layer of the AlGaAs etching stopper layer, and the GaAs etching stopper layer exposed at the bottom of the stripe-shaped groove is melted back in a crystal growth apparatus to form the upper craft. A1. layer is exposed, followed by A1. A Ga, mAs cap layer is laminated by liquid phase epitaxy so that the main surface is flat.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、第1のエピ成長工程において成長
された電流ブロック層に加工形成された電流通路用の溝
の底部に、酸化防止用のGaAs層を薄膜状に残し、上
クラッド層を大気中に露出することなく、次のキャップ
層をその成長時に液相エピタキシャル法でメルトバック
させて上記酸化防止用のGaAs層だけを除去して形成
するようにしたから、再成長界面での結晶性が高く、信
頼性の高い半導体レーザ装置を得ることができる。
In this invention, a GaAs layer for preventing oxidation is left in the form of a thin film at the bottom of the current path groove formed in the current blocking layer grown in the first epitaxial growth step, and the upper cladding layer is exposed to the atmosphere. Since the next cap layer is melted back during growth using the liquid phase epitaxial method and only the GaAs layer for preventing oxidation is removed, the crystallinity at the regrowth interface is improved. A highly reliable semiconductor laser device can be obtained.

〔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半導体レーザ装置の製
造方法により作製された半導体レーザ装置を示す断面図
である。図において、第2図と同一符号は同−又は相当
部分であり、10は上クラッド層4上に積層されたP型
GaAsエッチングストフパ[,11はGaAsエツチ
ングストッパ層10上に積層されたn型Al、Ga、−
、ASzッチングストツパ層、12は電流ブロック層5
上に積層されたn型Al、Ga、−、Asアンチメルト
バック層、13はアンチメルトバック層12上に積層さ
れたn型GaAsメルトバック層である。
FIG. 1 is a cross-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. In the figure, the same reference numerals as in FIG. Type Al, Ga, -
, ASz etching stopper layer, 12 is current blocking layer 5
The n-type Al, Ga, -, As anti-meltback layer 13 laminated thereon is an n-type GaAs meltback layer laminated on the anti-meltback layer 12 .

6はGaAsエツチングストッパ層10.AlGaAs
エツチングストッパj!j11.を流ブロック層5.ア
ンチメルトバック層12.メルトバック層13に加工形
成された電流通路用の溝、7は主面が平坦となるように
、液相エピタキシャル法で形成されたP型Al@ Ga
p−++ Asキャップ層である。
6 is a GaAs etching stopper layer 10. AlGaAs
Etching stopper! j11. Flow block layer 5. Anti-meltback layer 12. The current path grooves 7 formed in the meltback layer 13 are P-type Al@Ga formed by liquid phase epitaxial method so that the main surface is flat.
This is a p-++ As cap layer.

次に製造工程について説明する。Next, the manufacturing process will be explained.

まず第1のエピタキシャル成長工程において、n型Ga
As基板1上に、 1)n型AIX Ga、−、AI下クラッド92゜2)
Aly Gap−y As活性層3゜3)P型A 1 
@ G a l−m A S上クラッド層4゜4)P型
GaAsエッチングストフパN10゜5)n型Al、G
a、−、As (r≧0.4)エツチングストッパ層1
1゜ 6)n型GaAs電流ブo7り層5゜ 7)n型At、Ga1−p As  (p≧0.4)ア
ンチメルトバック層12.及び 8)n型GaAsメルトバフク層13 を順次成長する。ここで、上記GaAsエツチングスト
ッパFil O,AlGaAsエツチングストッパ層1
1.を流ブロック層5.アンチメルトバック層12.メ
ルトバック層13の各層の厚みd1+  di、ds、
d4+  a、は、0〈d、≦0.3 μm。
First, in the first epitaxial growth step, n-type Ga
On the As substrate 1, 1) n-type AIX Ga, -, AI lower cladding 92° 2)
Aly Gap-y As active layer 3゜3) P type A 1
@G a l-m A S upper cladding layer 4゜4) P-type GaAs etching stopper N10゜5) n-type Al, G
a, -, As (r≧0.4) Etching stopper layer 1
1゜6) N-type GaAs current flow layer 5゜7) N-type At, Ga1-p As (p≧0.4) anti-meltback layer 12. and 8) sequentially grow an n-type GaAs melt buffer layer 13. Here, the GaAs etching stopper Fil O, the AlGaAs etching stopper layer 1
1. Flow block layer 5. Anti-meltback layer 12. The thickness of each layer of the meltback layer 13 d1+ di, ds,
d4+ a, is 0<d, ≦0.3 μm.

Q<d2≦0.3 μm。Q<d2≦0.3 μm.

0.3.czm≦d、≦2pm。0.3. czm≦d, ≦2pm.

0.1μm≦d4≦0.4 μm+ 0.1 、c+m5d、≦0.4 μmとなっている。0.1 μm≦d4≦0.4 μm+ 0.1, c+m5d, ≦0.4 μm.

各層の厚みを上記のような値にすることによって、所望
のレーザ構造を容易に得ることができる。
By setting the thickness of each layer to the above values, a desired laser structure can be easily obtained.

次に上記電流通路用の溝6の形成法について述べる。Next, a method of forming the groove 6 for the current path will be described.

メルトバンク層13.電流ブロック層5の土成分はGa
Asであり、溝加工形成に用いるエッチャントとしては
例えば、NHa OH: Hz Ox −1=30.1
0℃や、酒石酸:HtO□=5 : 1゜20℃などが
考えられ、以下GaAsエッチャントと称す。これらG
aAsエッチャントはGaASのエッチレートに対して
、A lt Gaトt  As(l≧0.4)のエッチ
レートが2ケタ程度小さいという特徴を持つ。またA 
lp Gat−p A”アンチメルトバックl!12.
Air Ga1−r Asエツチングストッパ層11の
主成分はA 170al−7ASであり、溝加工形成に
用いるエッチャントとしては例えば、KI:Jz:H□
0−345:195:300(重量比)、RTなどが考
えられ、以下AlGaAsエッチャントと称す、これら
AtGaAsエッチャントはAIJGa+−t As 
 (ffi≧0.4)のエッチレートに対して、GaA
sのエッチレートが2ケタ程度小さいという特徴を持つ
Melt bank layer 13. The soil component of the current block layer 5 is Ga
As the etchant used for forming the groove, for example, NHa OH: Hz Ox -1=30.1
0°C, tartaric acid:HtO□=5:1°20°C, etc., and is hereinafter referred to as GaAs etchant. These G
The aAs etchant has a characteristic that the etch rate of AltGa and As (l≧0.4) is about two orders of magnitude lower than that of GaAS. Also A
lp Gat-p A” Anti-meltback l!12.
The main component of the Air Ga1-r As etching stopper layer 11 is A170al-7AS, and the etchant used for groove formation is, for example, KI:Jz:H□
0-345:195:300 (weight ratio), RT, etc., and these AtGaAs etchants, hereinafter referred to as AlGaAs etchants, are AIJGa+-tAs.
For an etch rate of (ffi≧0.4), GaA
It has the characteristic that the etch rate of s is about two orders of magnitude smaller.

本実施例のレーザ構造では、E≧0.4即ちp≧0゜4
、r≧0.4であることにより上述のエッチャントを用
いて、上述のエピタキシャル層を順次選択的にエツチン
グしてゆくことが可能となる。即ち、メルトバック層1
3上にストライプ状に写真製版した後、これらメルトバ
ック層13.アンチメルトバック層12.電流ブロック
層5.AIGaASエツチングストッパ層11の4つの
エピタキシャル層を、上述のGaAsエッチャント及び
A、lGaAsエッチャントを、GaASエッチャント
A I G a A sエッチャント−GaAsエッチ
ャント−A、1GaAsエツチヤントの順で用いて順次
エツチングすることにより、非常に再現性よく、GaA
sエツチングストッパ1110を残した状態で、即ち上
クラッド層4が大気中に露出しない状態で電流通路用の
溝6の加工形成のためのエツチングを完了することがで
きる。
In the laser structure of this example, E≧0.4, that is, p≧0°4
, r≧0.4, it becomes possible to sequentially and selectively etch the above-mentioned epitaxial layer using the above-mentioned etchant. That is, meltback layer 1
After photoengraving stripes on 13.3, these meltback layers 13. Anti-meltback layer 12. Current blocking layer 5. By sequentially etching the four epitaxial layers of the AIGaAS etching stopper layer 11 using the above-mentioned GaAs etchant and A, lGaAs etchant in the order of GaAS etchant AIGaAs etchant-GaAs etchant-A and 1GaAs etchant. , very reproducibly, GaA
Etching for forming the groove 6 for the current path can be completed with the etching stopper 1110 remaining, that is, with the upper cladding layer 4 not exposed to the atmosphere.

次に上述のようにして電流通路用の溝を加工形成したウ
ェハ上に、液相エピタキシャル成長法などを用いてキャ
ップ層7及びコンタクト層8のエピ成長を行なうが、こ
の際、キャンプ層7のメルトの可飽和度をやや未飽和の
状態でメルト接触を行ない、しかる後に成長温度を下げ
て可飽和の状態で成長することにより、上述の溝加工時
に残しておいたGaAsエツチングストッパ層10をメ
ルトパンクさせて上クラフト層4を成長中に露出させ、
その上にキャップ層7を成長させ、続いてコンタクト層
8を成長することで本実施例装置を再現性良く得ること
ができる。
Next, the cap layer 7 and the contact layer 8 are epitaxially grown using a liquid phase epitaxial growth method or the like on the wafer in which the current path grooves have been formed as described above. The GaAs etching stopper layer 10 left in the above-mentioned groove processing is melt-punctured by performing melt contact with the saturability of the layer slightly unsaturated and then lowering the growth temperature to grow the saturability in a saturable state. to expose the upper craft layer 4 during growth,
By growing the cap layer 7 thereon and subsequently growing the contact layer 8, the device of this embodiment can be obtained with good reproducibility.

A lx  G a +−7A S  (1≧0.4)
の方がGaAsに比して8倍程度メルトバック速度が小
さいことが知られているため、本実施例では、電流ブロ
ック層5を保護するためにA1モル比の大きいアンチメ
ルトバック層12を設け、このアンチメルトバックN1
2の酸化を防止するためにメルトバック層13を設けて
いる。
A lx G a +-7A S (1≧0.4)
It is known that the meltback speed of GaAs is about 8 times lower than that of GaAs, so in this embodiment, an anti-meltback layer 12 with a large A1 molar ratio is provided to protect the current blocking layer 5. , this anti-meltback N1
A melt-back layer 13 is provided to prevent oxidation of 2.

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

本実施例による製造方法により作製された半導体レーザ
装置においても、従来装置同様、電極9a、9b間に順
方向電圧を加えれば、同様の原理で安定な横モードでレ
ーザ発振するが、本実施例では、上クラッドN4を大気
中に露出させずにキャップ層7を成長したので、再成長
界面の結晶性が向上し、レーザ動作中に発生する光のエ
ネルギーの吸収、即ちフォトンの吸収、ヒートスポット
の発生に伴う結晶欠陥の増大等の不都合は生じない。
Similarly to the conventional device, the semiconductor laser device manufactured by the manufacturing method of this example also oscillates in a stable transverse mode based on the same principle if a forward voltage is applied between the electrodes 9a and 9b. In this case, since the cap layer 7 was grown without exposing the upper cladding N4 to the atmosphere, the crystallinity of the regrowth interface is improved, and the absorption of light energy generated during laser operation, that is, absorption of photons, and heat spots are improved. Inconveniences such as an increase in crystal defects due to the occurrence of this do not occur.

なお、上記実施例では半導体基板1の導電型をn型とし
たものについて述べたが、これを反対導電型、即ち、P
型として、各半導体層もそれぞれ反対導電型としたもの
であってもよい。
In the above embodiment, the conductivity type of the semiconductor substrate 1 is n type, but it is assumed that the conductivity type of the semiconductor substrate 1 is n type.
Each semiconductor layer may also be of an opposite conductivity type.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば半導体レーザ装置の製
造方法において、GaAsエツチングストッパ層を残し
た状態、即ち上クラッド層を大気中に露出しない状態で
キャップ層を成長開始し、このキャップ層成長中にGa
Asエツチングストッパ層をメルトバックして上クラッ
ド層を露出して該上クラッド層上にキャップ層を成長形
成するようにしたから、再成長界面の結晶性が良く、信
頼性の高い半導体レーザ装置が得られる効果がある。
As described above, in the method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, the growth of the cap layer is started with the GaAs etching stopper layer remaining, that is, the upper cladding layer is not exposed to the atmosphere, and the cap layer is grown. Ga inside
Since the As etching stopper layer is melted back to expose the upper cladding layer and the cap layer is grown on the upper cladding layer, the crystallinity of the re-grown interface is good and a highly reliable semiconductor laser device can be obtained. There are benefits to be gained.

【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
製造方法により作製された半導体レーザ装置を示す断面
図、第2図は従来の製造方法により作製された半導体レ
ーザ装置を示す断面図である。 1は半導体基板、2は下クラッド層、3は活性層、4は
上クラッド層、5は電流ブロック層、6は電流通路用の
溝、7はキャップ層、8はコンタクト層、9a、9bは
電極、10はGaAsエツチングストッパ層、11はA
lGaAsエツチングストッパ層、12はアンチメルト
バック層、13はメルトバック層。 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 FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor laser device manufactured by a conventional manufacturing method. . 1 is a semiconductor substrate, 2 is a lower cladding layer, 3 is an active layer, 4 is an upper cladding layer, 5 is a current blocking layer, 6 is a groove for current passage, 7 is a cap layer, 8 is a contact layer, 9a and 9b are electrode, 10 is a GaAs etching stopper layer, 11 is A
12 is an anti-meltback layer, and 13 is a meltback layer. 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)第1導電型のGaAs基板上に、 第1導電型のAl_xGa_1_−_xAs下クラッド
層、Al_yGa_1_−_yAs活性層。 第2導電型のAl_xGa_1_−_xAs上クラッド
層、層厚d_1の第2導電型のGaAsエッチングスト
ッパ層、 層厚d_2の第1導電型のAl_rGa_1_−_rA
sエッチングストッパ層、 層厚d_3の第1導電型のGaAs電流ブロック層、 層厚d_4の第1導電型のAl_pGa_1_−_pA
sアンチメルトバック層、及び 層厚d_5の第1導電型のGaAsメルトバック層 ここで、0<d_1≦0.3μm 0<d_2≦0.3μm 0.3μm≦d_3≦2μm 0.1μm≦d_4≦0.4μm 0.1μm≦d_5≦0.4μm r≧0.4 p≧0.4 を順次成長する第1の工程と、 GaAsに選択性を持つ選択性エッチャント及びAlG
aAsに選択性を持つ選択性エッチャントを交互に用い
て、上記メルトバック層、アンチメルトバック層、電流
ブロック層、AlGaAsエッチングストッパ層の各層
を貫通する形でストライプ状の溝を加工形成する第2の
工程と、結晶成長装置内で上記ストライプ状の溝の底に
露出した上記GaAsエッチングストッパ層をメルトバ
ックして上記上クラッド層を露出させ、これに続いて同
一装置内で上記ストライプ状の溝及び上記メルトバック
層上に第2導電型のAl_xGa_1_−_xAsキャ
ップ層を主面が平坦となるべく液相エピ法積層する第3
の工程と、 該キャップ層上に第2導電型のGaAsコンタクト層を
積層する第4の工程と、 上記GaAs基板及び上記コンタクト層にそれぞれオー
ミック電極を形成する第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) A first conductivity type Al_xGa_1_-_xAs lower cladding layer and an Al_yGa_1_-_yAs active layer on a first conductivity type GaAs substrate. A second conductivity type Al_xGa_1_-_xAs upper cladding layer, a second conductivity type GaAs etching stopper layer with a layer thickness d_1, a first conductivity type Al_rGa_1_-_rA with a layer thickness d_2
s etching stopper layer, first conductivity type GaAs current blocking layer with layer thickness d_3, first conductivity type Al_pGa_1_-_pA with layer thickness d_4
s anti-meltback layer and a GaAs meltback layer of the first conductivity type with a layer thickness d_5, where 0<d_1≦0.3μm 0<d_2≦0.3μm 0.3μm≦d_3≦2μm 0.1μm≦d_4≦ 0.4μm 0.1μm≦d_5≦0.4μm r≧0.4 p≧0.4 A first step of sequentially growing 0.4μm 0.1μm≦d_5≦0.4μm r≧0.4 p≧0.4 and a selective etchant that is selective to GaAs and AlG
A second method of processing and forming striped grooves penetrating each layer of the meltback layer, anti-meltback layer, current block layer, and AlGaAs etching stopper layer by alternately using a selective etchant that is selective to aAs. The GaAs etching stopper layer exposed at the bottom of the striped groove is melted back to expose the upper cladding layer in a crystal growth apparatus, and then the striped groove is grown in the same apparatus. and a third layer in which an Al_xGa_1_-_xAs cap layer of the second conductivity type is laminated on the melt-back layer by liquid phase epitaxy so that the main surface is flat.
A fourth step of laminating a second conductivity type GaAs contact layer on the cap layer, and a fifth step of forming ohmic electrodes on the GaAs substrate and the contact layer, respectively. A method for manufacturing a semiconductor laser device.
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