JPH01319987A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH01319987A JPH01319987A JP15331488A JP15331488A JPH01319987A JP H01319987 A JPH01319987 A JP H01319987A JP 15331488 A JP15331488 A JP 15331488A JP 15331488 A JP15331488 A JP 15331488A JP H01319987 A JPH01319987 A JP H01319987A
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Landscapes
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コンパクトディスク(CD) 、ビデオディ
スク、 CDファイル等の光デイスク装置、光通信用光
源等に用いられる半導体レーザの製造方法に関するもの
である。
スク、 CDファイル等の光デイスク装置、光通信用光
源等に用いられる半導体レーザの製造方法に関するもの
である。
半導体レーザの実用化の拡大に伴って、その量産化が望
まれている。従来、半導体レーザを製造する際の薄膜多
層へテロ接合エピタキシャル結晶成長には、液相成長法
(LPE法)が用いられているが、このLPE法は、ウ
ェハの大面積化が困難でありしかも薄膜多層の均−性及
び制御性に劣っているという難点がある。
まれている。従来、半導体レーザを製造する際の薄膜多
層へテロ接合エピタキシャル結晶成長には、液相成長法
(LPE法)が用いられているが、このLPE法は、ウ
ェハの大面積化が困難でありしかも薄膜多層の均−性及
び制御性に劣っているという難点がある。
そこでLPE法に代わる方法として、有機金属熱分解法
(MO−CVD法)1分子線成長法(MBE法)がある
。これらのMO−CVD法またはMBE法の特徴を利用
した半導体レーザの構造としてセルファライン型のもの
が公知である(アプライド・フィジツクス・レター、3
7巻、262頁、 1980年)。
(MO−CVD法)1分子線成長法(MBE法)がある
。これらのMO−CVD法またはMBE法の特徴を利用
した半導体レーザの構造としてセルファライン型のもの
が公知である(アプライド・フィジツクス・レター、3
7巻、262頁、 1980年)。
第2図はこのセルファライン型の半導体レーザの構造を
示す断面図である。図中11はn−GaAs基板を示し
、該n−GaAs基板11上には、n−AtXGa1−
X Asクラッド層(x =0.6.膜厚1.3μm)
12.アンドープAlx Ga、−XAs活性層(x
=0.15.膜厚0.07μrn’)13、p−八1、
Ga、−XAs第1クラッド層(x=0.6.膜厚0.
4μm) 14. n−GaAsブロック層(膜厚0.
4μm)16+ I)−AIX Ga、−、As第2ク
ラツド71(x=0.6.膜厚1.2μm)17及びp
−GaAsコンタクト層(膜厚0.6μm)18がこの
順に積層形成されており、n−GaAsブロック層16
はその一部が除去されていて、ストライプ窓が形成され
ている。
示す断面図である。図中11はn−GaAs基板を示し
、該n−GaAs基板11上には、n−AtXGa1−
X Asクラッド層(x =0.6.膜厚1.3μm)
12.アンドープAlx Ga、−XAs活性層(x
=0.15.膜厚0.07μrn’)13、p−八1、
Ga、−XAs第1クラッド層(x=0.6.膜厚0.
4μm) 14. n−GaAsブロック層(膜厚0.
4μm)16+ I)−AIX Ga、−、As第2ク
ラツド71(x=0.6.膜厚1.2μm)17及びp
−GaAsコンタクト層(膜厚0.6μm)18がこの
順に積層形成されており、n−GaAsブロック層16
はその一部が除去されていて、ストライプ窓が形成され
ている。
このような構成をなす半導体レーザは、以下のような工
程にて製造される。まずMBE法を用いてn−GaAs
基板11上にn−A1. Ga、XAsクラッド層12
゜アンドープA1. Gap−、^S活性層13+ p
−A1. Gap−、As第1クラフト層14+ n−
GaAsブロック層16の各層を順次成長させた後、−
旦成長結晶を取り出してn−GaAsブロック層16の
一部を選択的に化学エツチングし、その後p−Alx
Ga1−xAs第2クラッド層17及びp−GaAsコ
ンタクト層18を成長させる。
程にて製造される。まずMBE法を用いてn−GaAs
基板11上にn−A1. Ga、XAsクラッド層12
゜アンドープA1. Gap−、^S活性層13+ p
−A1. Gap−、As第1クラフト層14+ n−
GaAsブロック層16の各層を順次成長させた後、−
旦成長結晶を取り出してn−GaAsブロック層16の
一部を選択的に化学エツチングし、その後p−Alx
Ga1−xAs第2クラッド層17及びp−GaAsコ
ンタクト層18を成長させる。
ところがp−AlXGa1−XAs第1クラツドJii
14のAIの液晶比はx=0.6であるので、上述した
製造工程の選択的エツチングの際に、p−^lXGa+
−x As第1クラッド層14上面に高抵抗N19が生
じる。この高抵抗層19の発生は、選択的エツチングの
際に生じる酸化層と大気露出に伴う炭素汚染層とに起因
しており、この高抵抗層の存在により、半導体レーザの
V−1特性が阻害され、また活性層での発光が吸収され
る。
14のAIの液晶比はx=0.6であるので、上述した
製造工程の選択的エツチングの際に、p−^lXGa+
−x As第1クラッド層14上面に高抵抗N19が生
じる。この高抵抗層19の発生は、選択的エツチングの
際に生じる酸化層と大気露出に伴う炭素汚染層とに起因
しており、この高抵抗層の存在により、半導体レーザの
V−1特性が阻害され、また活性層での発光が吸収され
る。
このような高抵抗層19の発生を防止する半導体レーザ
として第3図にその構造を示すものが提案されている(
特開昭62−141796号公報)。
として第3図にその構造を示すものが提案されている(
特開昭62−141796号公報)。
第3図において第2図と同番号は同一部分を示し、ここ
ではその説明を省略する。この例にあっては、p−^l
XGa、−XAs第1クラフトJi14とn−GaAs
ブロック1W16との間に、p−A1. Ga、−、A
s高抵抗抑制層(x = 0〜0.3.膜厚0.05μ
m) 15が形成されている。またその製造工程は、前
述の工程と同様にMBE法を用いてn−GaAs基板1
1上にn−A1. cat−x Asクラッド層12.
アンドープAIXGap−xAs活性層13゜p−A1
. Ga、−、As第1クラッド層14の各層を順次成
長させた後、p−[、Ga1−x As高抵抗抑制層1
5及びn−GaAsブロック層16の各層を順次成長さ
せ、次いで前述の工程と同様にn−GaAsブロック層
16に選択的エツチングを施した後、1)−Alll
Ga1−、 As第2クラッド層17及びp−GaAs
コンタクト層18を成長させる。
ではその説明を省略する。この例にあっては、p−^l
XGa、−XAs第1クラフトJi14とn−GaAs
ブロック1W16との間に、p−A1. Ga、−、A
s高抵抗抑制層(x = 0〜0.3.膜厚0.05μ
m) 15が形成されている。またその製造工程は、前
述の工程と同様にMBE法を用いてn−GaAs基板1
1上にn−A1. cat−x Asクラッド層12.
アンドープAIXGap−xAs活性層13゜p−A1
. Ga、−、As第1クラッド層14の各層を順次成
長させた後、p−[、Ga1−x As高抵抗抑制層1
5及びn−GaAsブロック層16の各層を順次成長さ
せ、次いで前述の工程と同様にn−GaAsブロック層
16に選択的エツチングを施した後、1)−Alll
Ga1−、 As第2クラッド層17及びp−GaAs
コンタクト層18を成長させる。
ところがこのような構造の半導体レーザにあっても、薄
膜の高抵抗層の発生は避けられないという問題点がある
。
膜の高抵抗層の発生は避けられないという問題点がある
。
また光吸収を生じるトラップ準位が高い変性層29が発
生し、p−クラフト層内に光が吸収されるという問題点
がある。
生し、p−クラフト層内に光が吸収されるという問題点
がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、再成
長の前に発生する高抵抗層を除去すると共に、変性層を
除去してp−クラッド層内での光吸収を防止する半導体
レーザの製造方法を提供することを目的とする。
長の前に発生する高抵抗層を除去すると共に、変性層を
除去してp−クラッド層内での光吸収を防止する半導体
レーザの製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る半導体レーザの製造方法は、分子線成長法
と化学エツチングとを用いて、活性層を含むGaAlA
sダブルヘテロ構造をGaAs基板上に形成する半導体
レーザの製造方法において、化学エツチングの際に生じ
る酸化膜を除去するためのH2ガス雰囲気での熱的処理
工程と、この熱的処理工程後に生じる自然酸化膜及び化
学エツチングの際に生じる変性層を除去するための砒素
を主成分とする高真空雰囲気での熱的エツチング工程と
を有することを特徴とする。
と化学エツチングとを用いて、活性層を含むGaAlA
sダブルヘテロ構造をGaAs基板上に形成する半導体
レーザの製造方法において、化学エツチングの際に生じ
る酸化膜を除去するためのH2ガス雰囲気での熱的処理
工程と、この熱的処理工程後に生じる自然酸化膜及び化
学エツチングの際に生じる変性層を除去するための砒素
を主成分とする高真空雰囲気での熱的エツチング工程と
を有することを特徴とする。
本発明の半導体レーザの製造方法にあっては、酸化性が
大きいI)−Alll Ga1−x As層の上面に高
抵抗抑制層を付加しておくことにより、n−GaAsブ
ロック層に対する化学エツチングの際に発生する酸化膜
を低減させると共に、発生した酸化膜をH2ガス雰囲気
にて熱処理して完全に除去する。また、この熱処理から
MBEの反応系内への装着の際に生じる自然酸化膜を、
砒素を主成分とする高真空雰囲気にて熱的エツチングに
て除去すると共に、この熱的エツチングによって、変性
層を除去する。そうすると再成長の初期に見られるトラ
ップ準位の発生が防止され、トラップ準位が少ない第2
クラッド層を形成することができる。
大きいI)−Alll Ga1−x As層の上面に高
抵抗抑制層を付加しておくことにより、n−GaAsブ
ロック層に対する化学エツチングの際に発生する酸化膜
を低減させると共に、発生した酸化膜をH2ガス雰囲気
にて熱処理して完全に除去する。また、この熱処理から
MBEの反応系内への装着の際に生じる自然酸化膜を、
砒素を主成分とする高真空雰囲気にて熱的エツチングに
て除去すると共に、この熱的エツチングによって、変性
層を除去する。そうすると再成長の初期に見られるトラ
ップ準位の発生が防止され、トラップ準位が少ない第2
クラッド層を形成することができる。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。
に説明する。
第1図は本発明に係る半導体レーザの製造方法の工程を
示す断面図である。まず導電性のn−GaAs基板1を
MBB反応系に装着し、該n−GaAs基板l上に、M
BE法を用いて、n−A1. Ga、−XAsクランド
層(X =0.6+Si = I X IQ”Cl11
−”、膜厚1.3μm>2゜アンドープAIX Ga1
−XAs活性層(x=0.15.膜厚0.07μm)
3+ p−Alx Gap−xへS第1クラフト層(x
=0.6.Be= 1 ×10+11cffi−3.
膜厚0.4μm)4゜p−A1. Ga、−8As高抵
抗抑制層(x =0.2.Be= 2x10”effl
−’、膜厚0.08μm)5及びn−GaAsブロック
層(Si = I X IQIllam−3,膜厚0.
4.crm) 6を順次成長させる(第1図+al参照
)。
示す断面図である。まず導電性のn−GaAs基板1を
MBB反応系に装着し、該n−GaAs基板l上に、M
BE法を用いて、n−A1. Ga、−XAsクランド
層(X =0.6+Si = I X IQ”Cl11
−”、膜厚1.3μm>2゜アンドープAIX Ga1
−XAs活性層(x=0.15.膜厚0.07μm)
3+ p−Alx Gap−xへS第1クラフト層(x
=0.6.Be= 1 ×10+11cffi−3.
膜厚0.4μm)4゜p−A1. Ga、−8As高抵
抗抑制層(x =0.2.Be= 2x10”effl
−’、膜厚0.08μm)5及びn−GaAsブロック
層(Si = I X IQIllam−3,膜厚0.
4.crm) 6を順次成長させる(第1図+al参照
)。
次に前記n−GaAsブロック層6に対して、幅4μm
のストライプ状に化学エツチング(リン酸1:過酸化水
素2:純水50)を深さ0.4μmに亘って施す。この
際、p−AlえGap−x^S第1クラッド層4の上面
にはp−A1. Gap−XAs高抵抗抑制層5が形成
されているので、p−A1. Ga、−XAs第1クラ
ッド層4はエツチングされずに、AI液晶比(x=0.
2)が小さいp−A1. Ga1−、 As高抵抗抑制
層5がエツチングされるので、発生する酸化膜は10〜
20人と極めて薄い。
のストライプ状に化学エツチング(リン酸1:過酸化水
素2:純水50)を深さ0.4μmに亘って施す。この
際、p−AlえGap−x^S第1クラッド層4の上面
にはp−A1. Gap−XAs高抵抗抑制層5が形成
されているので、p−A1. Ga、−XAs第1クラ
ッド層4はエツチングされずに、AI液晶比(x=0.
2)が小さいp−A1. Ga1−、 As高抵抗抑制
層5がエツチングされるので、発生する酸化膜は10〜
20人と極めて薄い。
次いでこのような成長結晶を、高純度H2ガス雰囲気の
反応管に載置し、十分にH2ガス置換を行った後、予め
400℃に昇温した可動式電気炉を前記成長結晶に移動
させ、2〜5分間に亘って該結晶の熱処理を行って酸化
膜を除去する。熱処理された結晶がH2ガス雰囲気にて
室温に達した後、この結晶を反応管から取出して、速や
かにMBE反応系に再び装着する。この際p−AI、G
a、−XAs高抵抗抑制層5表面には、自然酸化膜及び
変性層9が生じている(第1図(b))。
反応管に載置し、十分にH2ガス置換を行った後、予め
400℃に昇温した可動式電気炉を前記成長結晶に移動
させ、2〜5分間に亘って該結晶の熱処理を行って酸化
膜を除去する。熱処理された結晶がH2ガス雰囲気にて
室温に達した後、この結晶を反応管から取出して、速や
かにMBE反応系に再び装着する。この際p−AI、G
a、−XAs高抵抗抑制層5表面には、自然酸化膜及び
変性層9が生じている(第1図(b))。
As4の分子強度を2 X 1O−5Torrとし、装
着した結晶を750℃に昇温させた後、5〜15分間に
亘って熱的エツチングを行って、約5人の自然酸化膜及
び変性N9を除去する。なおこの熱的エツチングにより
、0.05μmのp−AlXGa1−x^S高抵抗抑制
N5がエツチングされる。また予めH2雰囲気での熱処
理により酸化膜が除去されているので、熱的エツチング
前の酸化膜は、MBB反応系への装着までの間に生じる
自然酸化膜だけであり、その膜厚は50程度であるので
、熱的エツチングを容易に行なえる。
着した結晶を750℃に昇温させた後、5〜15分間に
亘って熱的エツチングを行って、約5人の自然酸化膜及
び変性N9を除去する。なおこの熱的エツチングにより
、0.05μmのp−AlXGa1−x^S高抵抗抑制
N5がエツチングされる。また予めH2雰囲気での熱処
理により酸化膜が除去されているので、熱的エツチング
前の酸化膜は、MBB反応系への装着までの間に生じる
自然酸化膜だけであり、その膜厚は50程度であるので
、熱的エツチングを容易に行なえる。
最後に、p−AlXGa、−XAs第2クラッド層(x
=0.6.Be= 4 XIO”am−’、膜厚1.2
μm)?及びp−GaAsコンタクト層(Be= 4
XIO”clll−’、膜厚0.6μm)8を、MBE
法を用いてこの順に成長させて半導体レーザを得る(第
1図(C))。
=0.6.Be= 4 XIO”am−’、膜厚1.2
μm)?及びp−GaAsコンタクト層(Be= 4
XIO”clll−’、膜厚0.6μm)8を、MBE
法を用いてこの順に成長させて半導体レーザを得る(第
1図(C))。
このようにして熱的エツチングを施した清浄界面10を
有するp−Alx Ga、−XAsクラッド層を用いて
製造した半導体レーザでは、高抵抗層に伴うV−1特性
の劣化、変性層における発光の吸収等の異常が見られな
い。
有するp−Alx Ga、−XAsクラッド層を用いて
製造した半導体レーザでは、高抵抗層に伴うV−1特性
の劣化、変性層における発光の吸収等の異常が見られな
い。
以上詳述した如く本発明の製造方法では、H2ガス雰囲
気での熱処理により、化学エツチングに伴う酸化膜を除
去し、また砒素を主成分とする高真空雰囲気での熱的エ
ツチングにより、自然酸化膜及び変性層を除去すること
としているので、高抵抗層の発生に起因するV−I特性
の劣化を防止すると共に、活性層での発光の吸収を防止
することができる。この結果MB2法を用いて再現性に
優れたセルファライン型の半導体レーザを量産できる等
、本発明は優れた効果を奏する。
気での熱処理により、化学エツチングに伴う酸化膜を除
去し、また砒素を主成分とする高真空雰囲気での熱的エ
ツチングにより、自然酸化膜及び変性層を除去すること
としているので、高抵抗層の発生に起因するV−I特性
の劣化を防止すると共に、活性層での発光の吸収を防止
することができる。この結果MB2法を用いて再現性に
優れたセルファライン型の半導体レーザを量産できる等
、本発明は優れた効果を奏する。
第1図は本発明の半導体レーザの製造方法の工程を示す
断面図、第2図、第3図は従来の半導体レーザの構造を
示す断面図である。
断面図、第2図、第3図は従来の半導体レーザの構造を
示す断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、分子線成長法と化学エッチングとを用いて、活性層
を含むGaAlAsダブルヘテロ構造をGaAs基板上
に形成する半導体レーザの製造方法において、 化学エッチングの際に生じる酸化膜を除去 するためのH_2ガス雰囲気での熱的処理工程と、この
熱的処理工程後に生じる自然酸化膜及び化学エッチング
の際に生じる変性層を除去するための砒素を主成分とす
る高真空雰囲気での熱的エッチング工程とを有すること
を特徴とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15331488A JPH01319987A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15331488A JPH01319987A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01319987A true JPH01319987A (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=15559785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15331488A Pending JPH01319987A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01319987A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03268471A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Sharp Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP15331488A patent/JPH01319987A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03268471A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Sharp Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
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