JPH02119285A - 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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- JPH02119285A JPH02119285A JP27365088A JP27365088A JPH02119285A JP H02119285 A JPH02119285 A JP H02119285A JP 27365088 A JP27365088 A JP 27365088A JP 27365088 A JP27365088 A JP 27365088A JP H02119285 A JPH02119285 A JP H02119285A
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Landscapes
- 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〕
本発明は半導体レーザ端面（レーザ共振器面）において
活性層をもたない、いわゆるウィンドウ構造半導体レー
ザの製造法に関するものである。
活性層をもたない、いわゆるウィンドウ構造半導体レー
ザの製造法に関するものである。
従来のファブリ・ベロー型レーザでは光の出射する端面
まで活性層が存在するため端面近傍において、表面再結
合と光出力が強いことによりキャリアが失われる。この
ため端面近傍の活性層ではキャリアの反転分布が少ない
か反転に至らない。
まで活性層が存在するため端面近傍において、表面再結
合と光出力が強いことによりキャリアが失われる。この
ため端面近傍の活性層ではキャリアの反転分布が少ない
か反転に至らない。
そこで半導体レーザを高出力動作させる場合、活性層の
端面近傍では強い光吸収が起こり、それによる温度上昇
によりバンド幅が狭くなり更に光吸収が強く起こるとい
う悪循環により端面（レーザ共振器面）が破壊される。
端面近傍では強い光吸収が起こり、それによる温度上昇
によりバンド幅が狭くなり更に光吸収が強く起こるとい
う悪循環により端面（レーザ共振器面）が破壊される。
一方、この端面破壊を避けるために、所謂ウィンドウ構
造の半導体レーザが作製されている。代表的なものとし
て端面近傍の活性層をエツチングにより取り除いた後、
埋め込み成長を行うことにより、端面での活性層による
光吸収を除去した高出力動作を可能にするものであり、
特に端面破壊の影響の大きいＡｊｌＧａＡｓ系の半導体
レーザに用いられる。
造の半導体レーザが作製されている。代表的なものとし
て端面近傍の活性層をエツチングにより取り除いた後、
埋め込み成長を行うことにより、端面での活性層による
光吸収を除去した高出力動作を可能にするものであり、
特に端面破壊の影響の大きいＡｊｌＧａＡｓ系の半導体
レーザに用いられる。
以上述べた構造においては高出力動作は可能になるもの
の、活性層を取り除いた後に埋め込みのための結晶成長
を行う必要があり、通常のレーザ作製に比べて結晶成長
の回数が１回余分に必要となり、生産性が劣る。
の、活性層を取り除いた後に埋め込みのための結晶成長
を行う必要があり、通常のレーザ作製に比べて結晶成長
の回数が１回余分に必要となり、生産性が劣る。
本発明の目的は、従来２回の結晶成長を必要としたウィ
ンドウ構造を１回の結晶成長で作製する方法を提供する
ことにある。
ンドウ構造を１回の結晶成長で作製する方法を提供する
ことにある。
本発明の製造方法は、（１００）面あるいは（１００’
）面から数度傾いた結晶面を表面とするＧ ａ Ａ ’
ｓ基板に、メサ幅が周期的に変化するストライブ状のメ
サ構造を形成する工程と、前記メサが形成された基板上
にＡｆｆｌｘＧａｌ−ｘＡｓでなる第１のクラッド層、
第２のクラッド層、活性層、第３のクラッド層、および
キャップ層をこの順に有機金属気相成長法により積層す
る工程と、前記ストライプ状のメサに垂直なレーザ共振
器面をメサ幅が狭い部分において形成する工程とを含み
、かつ前記有機金属気相成長により積層を行なう工程に
おいてメサ幅の狭いストライプ状のメサ上部では第２の
クラッド層積層終了までに（１００）面を消失せしめ、
幅が狭いメサ上部では活性層をもたないように積層する
ことを特徴とする構成になっている。
）面から数度傾いた結晶面を表面とするＧ ａ Ａ ’
ｓ基板に、メサ幅が周期的に変化するストライブ状のメ
サ構造を形成する工程と、前記メサが形成された基板上
にＡｆｆｌｘＧａｌ−ｘＡｓでなる第１のクラッド層、
第２のクラッド層、活性層、第３のクラッド層、および
キャップ層をこの順に有機金属気相成長法により積層す
る工程と、前記ストライプ状のメサに垂直なレーザ共振
器面をメサ幅が狭い部分において形成する工程とを含み
、かつ前記有機金属気相成長により積層を行なう工程に
おいてメサ幅の狭いストライプ状のメサ上部では第２の
クラッド層積層終了までに（１００）面を消失せしめ、
幅が狭いメサ上部では活性層をもたないように積層する
ことを特徴とする構成になっている。
本発明においては、有機金属気相成長法によりＡ Ｊ２
Ｇ ａ Ａ ｓ （１１１） Ｂ面への結晶成長が起
こりにくいことを利用しており、第２図に示すように（
１１０１方向に伸びるストライプ状のメサ４０上への結
晶成長は（１１１） Ｂ面への成長が起こりにくいこと
により、メサ上部（１００）面の幅が段々狭くなり、つ
いには（１００）面が消失してメサ上の結晶成長が停止
する。はじめに幅が狭かったメサ上では幅の広いメサよ
り結晶成長が早く終わるので、幅の狭いメサ上への成長
が停止した後に活性層１を成長させることにより、幅の
広いメサ上には活性層が成長する一方、幅の狭いメサ上
には活性層が成長せず、この領域をレーザの端面にする
ことによりウィンドウ構造レーザが得られる。
Ｇ ａ Ａ ｓ （１１１） Ｂ面への結晶成長が起
こりにくいことを利用しており、第２図に示すように（
１１０１方向に伸びるストライプ状のメサ４０上への結
晶成長は（１１１） Ｂ面への成長が起こりにくいこと
により、メサ上部（１００）面の幅が段々狭くなり、つ
いには（１００）面が消失してメサ上の結晶成長が停止
する。はじめに幅が狭かったメサ上では幅の広いメサよ
り結晶成長が早く終わるので、幅の狭いメサ上への成長
が停止した後に活性層１を成長させることにより、幅の
広いメサ上には活性層が成長する一方、幅の狭いメサ上
には活性層が成長せず、この領域をレーザの端面にする
ことによりウィンドウ構造レーザが得られる。
第１図はこの発明のよる製造方法の一実施例を説明する
ための工程を示す半導体レーザの要部断面図であり、（
ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はレーザ端面における断面図、
（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）はレーザ中央部における断面
図である。ＧａＡｓ基板１０の表面全体を絶縁膜で被覆
し、フォトリソグラフィ技術により（１１０）方向に伸
びるストライブ部を残してその他の部分を除去してスト
ライプ状の絶縁膜３０を形成する（第１図（ａ）（ｅ）
）。このストライブの幅を５μｍとし、３００μｍおき
に幅が２μｍになる領域を長さ１０μｍはど設ける。ア
ンモニア系のエツチング液により基板１０を０．６μｍ
の深さエツチングしてストライプ状のメサ４０を形成す
る（第１図（ｂ）、（ｆ））。
ための工程を示す半導体レーザの要部断面図であり、（
ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はレーザ端面における断面図、
（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）はレーザ中央部における断面
図である。ＧａＡｓ基板１０の表面全体を絶縁膜で被覆
し、フォトリソグラフィ技術により（１１０）方向に伸
びるストライブ部を残してその他の部分を除去してスト
ライプ状の絶縁膜３０を形成する（第１図（ａ）（ｅ）
）。このストライブの幅を５μｍとし、３００μｍおき
に幅が２μｍになる領域を長さ１０μｍはど設ける。ア
ンモニア系のエツチング液により基板１０を０．６μｍ
の深さエツチングしてストライプ状のメサ４０を形成す
る（第１図（ｂ）、（ｆ））。
絶縁膜取り除いた後、有機金属気相成長法によりｎ型バ
ッファ層５をＱ、２Ｂｍ 、 ｎ型ＡＪ！、）、７Ｇａ
□、３ＡＳクラッド層２を１μｍ、ｎ型Ａ ｆｆｌ 、
、。
ッファ層５をＱ、２Ｂｍ 、 ｎ型ＡＪ！、）、７Ｇａ
□、３ＡＳクラッド層２を１μｍ、ｎ型Ａ ｆｆｌ 、
、。
ＧａＯ，７Ａ ｓクラッド層３を０．３ ｕｍ、 Ａ
４０−＋５Ｇ ａ Ｏ，Ｂ５Ａ Ｓ活性層１を０．１
μｍ、 Ｐ型ＡｆｆｌＯ，７ＧａＯ，３Ａｓクラッド層
４を０．８１ｊｍ、 Ｐ型ＧａＡｓ層６を１．１ ａｍ
、 ｎ型ＧａＡｓ層７を１．５ μｍ積層する（第１図
（ｃ）、（ｇ））。このとき、第１図（ｃ）、（ｇ）に
示すように、幅の狭いメサ上の成長はｎ型Ａ １０．３
Ｇ ａ Ｏ，７Ａ ｓクラッド層３の成長中に終止す
る。一方、幅の広いメサ上の成長はｎ型ＧａＡｓ層の成
長中に終止する。この後、幅の狭いメサも幅の広いメサ
も、メサの下から成長してきた層により埋め込まれ、成
長層の厚さは同程度となる。次に成長層の表面を絶縁膜
で被覆し、幅の広いメサの上に開口部を形成した後、Ｚ
ｎを拡散して、Ｚｎ拡散領域２０を表面から深さ１μｍ
程の深さまで形成してｎ型ＧａＡｓをＰ型に反転させる
。この後、絶縁膜を除去し、ＴｉとｐｔとＡｕでなる電
極５０を形成した。半導体基板１０側にも電［５０を形
成した。メサ幅の狭い領域を端面にするようにへき開し
て半導体レーザを得る（第１図（ｄ）、（ｈ））。
４０−＋５Ｇ ａ Ｏ，Ｂ５Ａ Ｓ活性層１を０．１
μｍ、 Ｐ型ＡｆｆｌＯ，７ＧａＯ，３Ａｓクラッド層
４を０．８１ｊｍ、 Ｐ型ＧａＡｓ層６を１．１ ａｍ
、 ｎ型ＧａＡｓ層７を１．５ μｍ積層する（第１図
（ｃ）、（ｇ））。このとき、第１図（ｃ）、（ｇ）に
示すように、幅の狭いメサ上の成長はｎ型Ａ １０．３
Ｇ ａ Ｏ，７Ａ ｓクラッド層３の成長中に終止す
る。一方、幅の広いメサ上の成長はｎ型ＧａＡｓ層の成
長中に終止する。この後、幅の狭いメサも幅の広いメサ
も、メサの下から成長してきた層により埋め込まれ、成
長層の厚さは同程度となる。次に成長層の表面を絶縁膜
で被覆し、幅の広いメサの上に開口部を形成した後、Ｚ
ｎを拡散して、Ｚｎ拡散領域２０を表面から深さ１μｍ
程の深さまで形成してｎ型ＧａＡｓをＰ型に反転させる
。この後、絶縁膜を除去し、ＴｉとｐｔとＡｕでなる電
極５０を形成した。半導体基板１０側にも電［５０を形
成した。メサ幅の狭い領域を端面にするようにへき開し
て半導体レーザを得る（第１図（ｄ）、（ｈ））。
以上詳述したように、この発明の方法によればウィンド
ウ構造の半導体レーザを１回の結晶成長で作製すること
ができる。また通常２回以上の結晶成長を必要とする場
合も、結晶成長回数を増やすことなくウィンドウ構造化
が可能で、生産性の向上が計れる。
ウ構造の半導体レーザを１回の結晶成長で作製すること
ができる。また通常２回以上の結晶成長を必要とする場
合も、結晶成長回数を増やすことなくウィンドウ構造化
が可能で、生産性の向上が計れる。
ッファ層、６はキャップ層、７はブロック層、１０は半
導体基板、２０はＺｎ拡散領域、３０は絶縁膜、４０は
メサ、５０は電極。
導体基板、２０はＺｎ拡散領域、３０は絶縁膜、４０は
メサ、５０は電極。
Claims (1)
- （１００）面あるいは（１００）面から数度傾いた結晶
面を表面とするＧａＡｓ基板に、メサ幅が周期的に変化
するストライプ状のメサ構造を形成する工程と、前記メ
サが形成された基板上にＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ
でなる第１のクラッド層、第２のクラッド層、活性層、
第３のクラッド層、およびキャップ層をこの順に有機金
属気相成長法により積層する工程と、前記ストライプ状
のメサに垂直なレーザ共振器面をメサ幅が狭い部分にお
いて形成する工程とを含み、かつ前記有機金属気相成長
により積層を行なう工程においてメサ幅の狭いストライ
プ状のメサ上部では第２のクラッド層積層終了までに（
１００）面を消失せしめ、幅が狭いメサ上部では活性層
をもたないように積層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 |
|---|---|---|---|
| JP27365088A JP2687495B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27365088A JP2687495B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119285A true JPH02119285A (ja) | 1990-05-07 |
| JP2687495B2 JP2687495B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17530641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27365088A Expired - Lifetime JP2687495B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687495B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5280493A (en) * | 1991-03-28 | 1994-01-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Quantum wire laser |
| JPH06260727A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-09-16 | Nec Corp | 光半導体素子およびその製造方法 |
| US6445723B1 (en) | 1998-05-18 | 2002-09-03 | Jds Uniphase Corporation | Laser source with submicron aperture |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27365088A patent/JP2687495B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5280493A (en) * | 1991-03-28 | 1994-01-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Quantum wire laser |
| JPH06260727A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-09-16 | Nec Corp | 光半導体素子およびその製造方法 |
| US6445723B1 (en) | 1998-05-18 | 2002-09-03 | Jds Uniphase Corporation | Laser source with submicron aperture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2687495B2 (ja) | 1997-12-08 |
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