JPH02122685A - 埋め込み型半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
埋め込み型半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH02122685A JPH02122685A JP27709988A JP27709988A JPH02122685A JP H02122685 A JPH02122685 A JP H02122685A JP 27709988 A JP27709988 A JP 27709988A JP 27709988 A JP27709988 A JP 27709988A JP H02122685 A JPH02122685 A JP H02122685A
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- H01S—DEVICES 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
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- H01S5/20—Structure 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
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-
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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。
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〕
本発明は光通信、光計測その他に用いられるレーザ光源
に関する。特に、ＡｌＧａＡｓ系の埋め込み型半導体レ
ーザに関する。
に関する。特に、ＡｌＧａＡｓ系の埋め込み型半導体レ
ーザに関する。
〔概 要〕
本発明は、活性層を含むメサ構造の側面に埋め込み層が
形成された構造の埋め込み型半導体レーザおよびその製
造方法において、 結晶面を利用して埋め込み層を選択成長させることによ
り、 マスクを使用せずに高精度の埋め込み型半導体レーザを
製造するものである。
形成された構造の埋め込み型半導体レーザおよびその製
造方法において、 結晶面を利用して埋め込み層を選択成長させることによ
り、 マスクを使用せずに高精度の埋め込み型半導体レーザを
製造するものである。
埋め込み型半導体レーザは、活性層を含むストライプ状
のメサ構造が低屈折率の材料により埋め込まれた構造を
もつ。活性層の領域に電流を流し他の領域には電流が流
れないようにするため、メサ構造の側面に高抵抗の埋め
込み層を選択成長させるか、または亜鉛その他の不純物
を拡散させて活性層の領域への電流通路を形成すること
が行われている。
のメサ構造が低屈折率の材料により埋め込まれた構造を
もつ。活性層の領域に電流を流し他の領域には電流が流
れないようにするため、メサ構造の側面に高抵抗の埋め
込み層を選択成長させるか、または亜鉛その他の不純物
を拡散させて活性層の領域への電流通路を形成すること
が行われている。
第６図は選択成長による埋め込み型半導体レーザの製造
方法を示す図であり、二つの工程における断面図を示す
。ここでは、基板としてｎ型ＧａＡｓを用い、この基板
上にＡｌＧａＡｓ系の埋め込み型半導体レーザを形成す
る場合について説明する。
方法を示す図であり、二つの工程における断面図を示す
。ここでは、基板としてｎ型ＧａＡｓを用い、この基板
上にＡｌＧａＡｓ系の埋め込み型半導体レーザを形成す
る場合について説明する。
まず、ｎ型ＧａＡｓ基板６１上にｎ型バッファ層６２、
ｎ型クラッド層６３、活性層６４およびｐ型ガイド層６
５をこの順序で結晶成長させる。この後に、ｐ型ガイド
層６５上にストライプ状のマスク６６を取り付け、ｐ型
ガイド層６５、活性層６４およびｎ型クラッド層６３の
一部をエツチングする。これにより、第６図（ａ）に示
すようなメサ構造が得られる。
ｎ型クラッド層６３、活性層６４およびｐ型ガイド層６
５をこの順序で結晶成長させる。この後に、ｐ型ガイド
層６５上にストライプ状のマスク６６を取り付け、ｐ型
ガイド層６５、活性層６４およびｎ型クラッド層６３の
一部をエツチングする。これにより、第６図（ａ）に示
すようなメサ構造が得られる。
この後、第６図ら）に示すように、メサ構造の側面、す
なわちエツチングされた領域に、高抵抗の埋め込み層６
７を選択成長させる。埋め込み層６７としては、それ自
身が高抵抗のものだけでなく、動作時に逆バイアスとな
るｐｎ接合を用いることもできる。
なわちエツチングされた領域に、高抵抗の埋め込み層６
７を選択成長させる。埋め込み層６７としては、それ自
身が高抵抗のものだけでなく、動作時に逆バイアスとな
るｐｎ接合を用いることもできる。
さらに、第６図（Ｃ）に示すように、マスク６６を除去
してｎ型クラッド層６８、ｐ型キャップ層６９を生成し
、ｐ型キャップ層６９の上およびｎ型ＧａＡｓ基板６１
の裏面に電極（図示せず）を設ける。
してｎ型クラッド層６８、ｐ型キャップ層６９を生成し
、ｐ型キャップ層６９の上およびｎ型ＧａＡｓ基板６１
の裏面に電極（図示せず）を設ける。
第７図は不純物拡散による埋め込み型半導体レーザの製
造方法を示す図であり、三つの工程における断面図を示
す。
造方法を示す図であり、三つの工程における断面図を示
す。
この方法では、まず、第７図（ａ）に示すように、選択
成長による場合と同様にしてメサ構造を形成する。この
後に、エツチングに用いたマスクを除去する。
成長による場合と同様にしてメサ構造を形成する。この
後に、エツチングに用いたマスクを除去する。
次に、第７図（ｂ）に示すように、メサ構造およびｎ型
クラッド層６３の表面にｎ型クラッド層７１、ｎ型電流
ブロック層７２、ｎ型クラッド層７３およびｐ型キャッ
プ層７４を成長させる。
クラッド層６３の表面にｎ型クラッド層７１、ｎ型電流
ブロック層７２、ｎ型クラッド層７３およびｐ型キャッ
プ層７４を成長させる。
この後、第７図（Ｃ）に示すように、ｐ型キャップ層７
４の表面にＳｉＮ、膜７５を堆積させ、活性層６４の領
域に窓を開けて亜鉛を拡散させて亜鉛拡散領域７６を形
成する。これにより、この領域の電流ブロック層７２が
ｐ型半導体となり、動作時にこの領域に電流を集中させ
ることができる。
４の表面にＳｉＮ、膜７５を堆積させ、活性層６４の領
域に窓を開けて亜鉛を拡散させて亜鉛拡散領域７６を形
成する。これにより、この領域の電流ブロック層７２が
ｐ型半導体となり、動作時にこの領域に電流を集中させ
ることができる。
亜鉛拡散領域７６を形成した後、ｐ型キャップ層７４の
露出した部分およびＳｉＮ、膜７５の表面と、ｎ型Ｇａ
Ａｓ１．［６１の裏面とに、電極（図示せず）を設ける
。
露出した部分およびＳｉＮ、膜７５の表面と、ｎ型Ｇａ
Ａｓ１．［６１の裏面とに、電極（図示せず）を設ける
。
選択成長の場合には、マスク上に付着物が生じないこと
、および選択成長後にマスクを除去できることが必要で
ある。しかし、埋め込み層としてＡ１組成比の高いＡβ
ＧａＡｓを用いると、マスク上に付着物が生じ、しかも
、埋め込み層をエツチングすることなくマスクを除去で
きるエツチング剤の選択が困難である。
、および選択成長後にマスクを除去できることが必要で
ある。しかし、埋め込み層としてＡ１組成比の高いＡβ
ＧａＡｓを用いると、マスク上に付着物が生じ、しかも
、埋め込み層をエツチングすることなくマスクを除去で
きるエツチング剤の選択が困難である。
また、不純物拡散の場合には、電流を流す領域を狭くす
るために、拡散の場所および深さの精度を高める必要が
ある。しかし、場所については、５ＩＮＮ膜に窓を開け
るためのマスク合わせが必要であり、深さについては、
拡散条件の制御が複雑となるなど、精度がそれほど十分
ではなく、活性層（およびメサ構造）の幅をあまり狭く
できない欠点があった。
るために、拡散の場所および深さの精度を高める必要が
ある。しかし、場所については、５ＩＮＮ膜に窓を開け
るためのマスク合わせが必要であり、深さについては、
拡散条件の制御が複雑となるなど、精度がそれほど十分
ではなく、活性層（およびメサ構造）の幅をあまり狭く
できない欠点があった。
本発明は、以上の問題点を解決し、マスクを用いる必要
なしに選択成長が可能な埋め込み型半導体レーザの構造
およびその製造方法を提供するものである。
なしに選択成長が可能な埋め込み型半導体レーザの構造
およびその製造方法を提供するものである。
本発明の第一の観点は埋め込み型半導体レーザの製造方
法であり、メサ構造の側面に第一の材料の層を結晶成長
させるとともに、この第一の材料によりメサ構造の上に
（１１１｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造を形成する工程と
、この屋根形構造の（１１１｝Ｂ面における結晶成長が
停止した状態で、メサ構造の側面に第一の材料と異なる
第二の材料の層を結晶成長させる工程とを含むことを特
徴とする。
法であり、メサ構造の側面に第一の材料の層を結晶成長
させるとともに、この第一の材料によりメサ構造の上に
（１１１｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造を形成する工程と
、この屋根形構造の（１１１｝Ｂ面における結晶成長が
停止した状態で、メサ構造の側面に第一の材料と異なる
第二の材料の層を結晶成長させる工程とを含むことを特
徴とする。
メサ構造は活性層を含む層構造をエツチングすることに
より得られる。本発明では、（１００）ＧａＡｓ基板上
にＨＩ Ｏ＞方向に沿ってストライプ状に形成したもの
を用いる。ここで、（）は結晶面を表し、く 〉は結晶
方向を表す。また、（）は等価な結晶面を表す。
より得られる。本発明では、（１００）ＧａＡｓ基板上
にＨＩ Ｏ＞方向に沿ってストライプ状に形成したもの
を用いる。ここで、（）は結晶面を表し、く 〉は結晶
方向を表す。また、（）は等価な結晶面を表す。
本明細書において、「上」とは、基板から離れる方向を
いうものとする。また、「下」、「横」、「側面」も同
様に、基板を基準とした方向をいうものとする。
いうものとする。また、「下」、「横」、「側面」も同
様に、基板を基準とした方向をいうものとする。
本発明の第二の観点は上述の方法により製造される埋め
込み型半導体レーザであり、メサ構造の上面に接して（
１１１） Ｂ面で囲まれた屋根形構造を備えたことを特
徴とする。
込み型半導体レーザであり、メサ構造の上面に接して（
１１１） Ｂ面で囲まれた屋根形構造を備えたことを特
徴とする。
（１００） ＧａＡｓ基板上に＜１１０＞方向に沿って
メサ構造を形成し、メサ構造の上端部の角度θを１２５
°以下とにすると、成長条件を選択することにより、メ
サ構造の上に（１１１｝Ｂ面が形成される。この面は、
メサ構造の側面に成長した層の高さがこのメサ構造の高
さと一致するまで、それ以上に成長することはない。そ
こで、屋根形構造が形成された後に、メサ構造の側面に
、屋根形構造を形成した材料と異なる材料の層を選択成
長させることができる。
メサ構造を形成し、メサ構造の上端部の角度θを１２５
°以下とにすると、成長条件を選択することにより、メ
サ構造の上に（１１１｝Ｂ面が形成される。この面は、
メサ構造の側面に成長した層の高さがこのメサ構造の高
さと一致するまで、それ以上に成長することはない。そ
こで、屋根形構造が形成された後に、メサ構造の側面に
、屋根形構造を形成した材料と異なる材料の層を選択成
長させることができる。
すなわち、マスクを使用することなく選択成長を行うこ
とができる。したがって、選択成長の後にマスクだけを
除去する必要がなく、埋め込み層の組成に制限がなくな
る。また、マスク合わせの工程が不要となる。
とができる。したがって、選択成長の後にマスクだけを
除去する必要がなく、埋め込み層の組成に制限がなくな
る。また、マスク合わせの工程が不要となる。
第１図は本発明第一実施例埋め込み型半導体レーザの製
造方法を示す。この例では、基板としてｎ型ＧａＡｓを
用いたものについて説明する。
造方法を示す。この例では、基板としてｎ型ＧａＡｓを
用いたものについて説明する。
まず、第一工程として、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１
上に活性層４を含む層構造、すなわちｎ型バッファ層２
、ｐ型クラッド層３、活性層４およびｐ型ガイド層５を
この順に結晶成長させる。結晶成長の方法としては、Ｍ
ＯＣＶＤ （有機金属化学気相成長法） 、ＭＢＥ （
分子線エピタキシ法）、ＬＰＥ （液相成長法）その他
の従来から用いられている方法を利用できる。
上に活性層４を含む層構造、すなわちｎ型バッファ層２
、ｐ型クラッド層３、活性層４およびｐ型ガイド層５を
この順に結晶成長させる。結晶成長の方法としては、Ｍ
ＯＣＶＤ （有機金属化学気相成長法） 、ＭＢＥ （
分子線エピタキシ法）、ＬＰＥ （液相成長法）その他
の従来から用いられている方法を利用できる。
次に、第二工程として、ｎ型クラッド層３の一部、活性
層４およびｐ型ガイド層５をエツチングし、層構造を＜
１１０＞方向に沿ったストライプ状のメサ構造に形成す
る。このとき、メサ構造の上端部の角度θを１２５°以
下となるようにする。
層４およびｐ型ガイド層５をエツチングし、層構造を＜
１１０＞方向に沿ったストライプ状のメサ構造に形成す
る。このとき、メサ構造の上端部の角度θを１２５°以
下となるようにする。
また、メサ構造の幅Ｗと深さｄとの関係については、
ｄ ＞ Ｃ’ｖＶ／ ２１３ ｔａｎ ５４°＋ｂを満
たすことが必要である。ここで、ｂは後の工程で形成さ
れる電流ブロック層の厚さである。
たすことが必要である。ここで、ｂは後の工程で形成さ
れる電流ブロック層の厚さである。
以上の工程により、第１図（ａ）に示す構造が得られる
。
。
次に、第三工程として、メサ構造の側面に埋め込み層を
選択成長させる。
選択成長させる。
第一段階として、ＭＯＣＶＤにより、メサ構造の側面に
第一の材料の層としてｐ型クラッド層６を結晶成長させ
るとともに、この材料によりメサ構造の上に（１１１｝
Ｂ面で囲まれた屋根形構造７を形成する。これにより得
られる構造を第１図（ｂ）に示す。
第一の材料の層としてｐ型クラッド層６を結晶成長させ
るとともに、この材料によりメサ構造の上に（１１１｝
Ｂ面で囲まれた屋根形構造７を形成する。これにより得
られる構造を第１図（ｂ）に示す。
（１００）面と（１１１） Ｂ面とのなす角が５４゜な
ので、幅Ｗの屋根形構造７の高さｈは、ｈ ＝（Ｗ／
２ ］ ｔａｎ ５４゜となる。屋根形構造７が形成さ
れると、メサ構造の上面と側面の層との高さが一致する
まで、その表面における結晶成長が停止する。ｐ型クラ
ッド層６の厚さａはａ＞ｈとなる。
ので、幅Ｗの屋根形構造７の高さｈは、ｈ ＝（Ｗ／
２ ］ ｔａｎ ５４゜となる。屋根形構造７が形成さ
れると、メサ構造の上面と側面の層との高さが一致する
まで、その表面における結晶成長が停止する。ｐ型クラ
ッド層６の厚さａはａ＞ｈとなる。
第二段階として、屋根形構造７の（１１１｝Ｂ面におけ
る結晶成長が停止した状態で、メサ構造の側面に第一の
材料と異なる第二の材料の層として、厚さｂＯｎ型電流
ブロック層８を結晶成長させる。
る結晶成長が停止した状態で、メサ構造の側面に第一の
材料と異なる第二の材料の層として、厚さｂＯｎ型電流
ブロック層８を結晶成長させる。
さらに、第三工程に続く工程として、屋根形構造７およ
びｎ型電流ブロック層８の上にｐ型クラッド層９および
ｎ型キャップ層１０を結晶成長させる。この後に、ｎ型
キャップ層１０の上表面および（１００）ｎ型Ｇａへｓ
基板ｌの裏面に、それぞれ電極１１．１２を設ける。こ
れにより得られる構造を第１図（Ｃ）に示す。
びｎ型電流ブロック層８の上にｐ型クラッド層９および
ｎ型キャップ層１０を結晶成長させる。この後に、ｎ型
キャップ層１０の上表面および（１００）ｎ型Ｇａへｓ
基板ｌの裏面に、それぞれ電極１１．１２を設ける。こ
れにより得られる構造を第１図（Ｃ）に示す。
ｎ型電流ブロック層８を形成する材料は、その高さがメ
サ構造の高さに一致するまで、屋根形構造７の上には成
長できない。したがって、屋根形構造７の領域を上下に
見ると、活性層４を含むｐｉｎダブルへテロ構造が形成
される。また、その他の領域を上下にみると、ｐｎｐｎ
構造が形成される。さらに、ｎ型電流ブロック層８が活
性層４に近接しているため、活性層４の領域を通過しな
い電流成分を非常に小さくすることができる。これによ
り、活性層４の領域に電流を集中させることができる。
サ構造の高さに一致するまで、屋根形構造７の上には成
長できない。したがって、屋根形構造７の領域を上下に
見ると、活性層４を含むｐｉｎダブルへテロ構造が形成
される。また、その他の領域を上下にみると、ｐｎｐｎ
構造が形成される。さらに、ｎ型電流ブロック層８が活
性層４に近接しているため、活性層４の領域を通過しな
い電流成分を非常に小さくすることができる。これによ
り、活性層４の領域に電流を集中させることができる。
また、メサ構造の両側のｐ型クラッド層６の材料として
、低屈折率のものを用いることにより、光閉じ込めを良
好に行うことができる。
、低屈折率のものを用いることにより、光閉じ込めを良
好に行うことができる。
第一工程において、ｐ型ガイド層５の上部に回折格子を
形成することもできる。これにより、分布帰還型の埋め
込み型半導体レーザが得られる。
形成することもできる。これにより、分布帰還型の埋め
込み型半導体レーザが得られる。
第２図は以上の工程により実際に得られた埋め込み型半
導体レーザの断面の走査電子顕微鏡写真を示す。この例
では、成長のようすを調べるため、不純物濃度を変化さ
せてｐ型クラッド層９を三層構造にしている。
導体レーザの断面の走査電子顕微鏡写真を示す。この例
では、成長のようすを調べるため、不純物濃度を変化さ
せてｐ型クラッド層９を三層構造にしている。
第３図は本発明第二実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図を示す。
面図を示す。
この実施例は、活性層の上側のクラッド層およびキャッ
プ層が、ブロック層および屋根型構造の上ではな（メサ
構造内に設けられたことが第一実施例と異なる。また、
基板としてｐ型ＧａＡｓを用い、これに伴って各層の導
電型も第一実施例と異なる。
プ層が、ブロック層および屋根型構造の上ではな（メサ
構造内に設けられたことが第一実施例と異なる。また、
基板としてｐ型ＧａＡｓを用い、これに伴って各層の導
電型も第一実施例と異なる。
この半導体レーザを製造するには、第一工程として、（
１００）ｐ型ＧａＡｓ基板３１上に、活性Ｆｊヲ含む層
構造としてｐ型バッファ層３２、ｎ型クラッド層３３、
活性層３４、ｎ型ガイド層３５、ｎ型クラッド層３６お
よびｎ型キャップ層３７を結晶成長させる。
１００）ｐ型ＧａＡｓ基板３１上に、活性Ｆｊヲ含む層
構造としてｐ型バッファ層３２、ｎ型クラッド層３３、
活性層３４、ｎ型ガイド層３５、ｎ型クラッド層３６お
よびｎ型キャップ層３７を結晶成長させる。
第二工程として、ｎ型クラッド層３３の一部、活性層３
４、ｎ型ガイド層３５、ｎ型クラッド層３６およびｎ型
キャップ層３７を＜１１０＞方向に沿ったストライプ状
のメサ構造に形成する。第三工程として、メサ構造の側
面に埋め込み層としてｎ型クラッド層３８およびｐ型電
流ブロック層４０を選択成長させる。
４、ｎ型ガイド層３５、ｎ型クラッド層３６およびｎ型
キャップ層３７を＜１１０＞方向に沿ったストライプ状
のメサ構造に形成する。第三工程として、メサ構造の側
面に埋め込み層としてｎ型クラッド層３８およびｐ型電
流ブロック層４０を選択成長させる。
この第三工程では、メサ構造の側面に第一の材料の層と
してｎ型クラッド層３８を結晶成長させるとともに、こ
の第一の材料によりｎ型キャップ層３７の上に（１１１
｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造３９を形成し、この屋根形
構造３９の（１１１｝Ｂ面における結晶成長が停止した
状態で、ｎ型キャップ層３７の側面に第一の材料と異な
る第二の材料の層としてｐ型電流ブロック層４０を結晶
成長させる。
してｎ型クラッド層３８を結晶成長させるとともに、こ
の第一の材料によりｎ型キャップ層３７の上に（１１１
｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造３９を形成し、この屋根形
構造３９の（１１１｝Ｂ面における結晶成長が停止した
状態で、ｎ型キャップ層３７の側面に第一の材料と異な
る第二の材料の層としてｐ型電流ブロック層４０を結晶
成長させる。
屋根形構造３９の表面およびｐ型電流ブロック層４０の
表面と、（１００）ｐ型ＧａＡｓ基板３１の裏面とには
、第一実施例と同様に電極（図示せず）を設ける。
表面と、（１００）ｐ型ＧａＡｓ基板３１の裏面とには
、第一実施例と同様に電極（図示せず）を設ける。
これにより、メサ構造の領域がｎ１ｐダブルへテロ構造
となり、それ以外の領域がｐｎｐ構造となって、活性層
３４のある領域に電流を集中させることができる。
となり、それ以外の領域がｐｎｐ構造となって、活性層
３４のある領域に電流を集中させることができる。
第４図は本発明第三実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図を示す。
面図を示す。
この実施例は、基板としてｎ型ＧａＡｓを用いたこと、
屋根形構造を取り除いたこと、および埋め込み層として
高抵抗クラッド層を用いたことが第二実施例と異なる。
屋根形構造を取り除いたこと、および埋め込み層として
高抵抗クラッド層を用いたことが第二実施例と異なる。
この半導体レーザを製造するには、第一工程として、（
１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、活性層を含む層構造
としてｎ型バッファ層２、ｎ型クラッド層３、活性層４
、ｐ型ガイド層５、ｐ型りラッド層４１およびｐ型キャ
ップ層４２を結晶成長させる。
１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、活性層を含む層構造
としてｎ型バッファ層２、ｎ型クラッド層３、活性層４
、ｐ型ガイド層５、ｐ型りラッド層４１およびｐ型キャ
ップ層４２を結晶成長させる。
第二工程として、ｎ型クラッド層３の一部、活性層４、
ｐ型ガイド層５、ｐ型りラッド層４１およびｐ型キャッ
プ層４２を＜１１０＞方向に沿ったストライプ状のメサ
構造に形成する。第三工程として、メサ構造の側面に、
埋め込み層として高抵抗クラッド層４３およびＧａＡｓ
キャップ層４４を選択成長させる。
ｐ型ガイド層５、ｐ型りラッド層４１およびｐ型キャッ
プ層４２を＜１１０＞方向に沿ったストライプ状のメサ
構造に形成する。第三工程として、メサ構造の側面に、
埋め込み層として高抵抗クラッド層４３およびＧａＡｓ
キャップ層４４を選択成長させる。
この第三工程では、メサ構造の側面に第一の材料の層と
して高抵抗クラッド層４３を結晶成長させるとともに、
この第一の材料によりｐ型キャップ層４２上に（１１１
｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造を形成し、この屋根形構造
の（１１，１｝Ｂ面における結晶成長が停止した状態で
、ｐ型キャップ層４２の側面に第一の材料と異なる第二
の材料の層としてＧａＡｓキャップ層４４を結晶成長さ
せる。
して高抵抗クラッド層４３を結晶成長させるとともに、
この第一の材料によりｐ型キャップ層４２上に（１１１
｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造を形成し、この屋根形構造
の（１１，１｝Ｂ面における結晶成長が停止した状態で
、ｐ型キャップ層４２の側面に第一の材料と異なる第二
の材料の層としてＧａＡｓキャップ層４４を結晶成長さ
せる。
さらに、第三工程に続いて、屋根形構造を選択的なエツ
チングにより除去する。このためには、屋根型構造およ
び高抵抗クラッド層４３の材料として、Ａｆ、Ｇａ＋
ｘＡｓ （ただしＸ＞０．４）を用いる。この材料であ
れば、ＧａＡｓに対するエツチング速度が速いエツチン
グ剤が容易に得られる。したがって、ＧａＡｓキャップ
層４４をエツチングすることなく、屋根形構造だけを選
択的にエツチングすることができる。エツチング剤とし
ては、例えばＨＦ、加熱されたＨＣｌその他を用いる。
チングにより除去する。このためには、屋根型構造およ
び高抵抗クラッド層４３の材料として、Ａｆ、Ｇａ＋
ｘＡｓ （ただしＸ＞０．４）を用いる。この材料であ
れば、ＧａＡｓに対するエツチング速度が速いエツチン
グ剤が容易に得られる。したがって、ＧａＡｓキャップ
層４４をエツチングすることなく、屋根形構造だけを選
択的にエツチングすることができる。エツチング剤とし
ては、例えばＨＦ、加熱されたＨＣｌその他を用いる。
ｐ型キャップ層４２の表面およびＧａＡｓキャップ層４
４の表面と、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面とに
は、第一実施例および第二実施例と同様に、電極（図示
せず）を設ける。
４の表面と、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面とに
は、第一実施例および第二実施例と同様に、電極（図示
せず）を設ける。
第一工程において、ｐ型ガイド層５とｐ型りラッド層４
１との間に回折格子を設け、分布帰還型の埋め込み型半
導体レーザを製造することもできる。
１との間に回折格子を設け、分布帰還型の埋め込み型半
導体レーザを製造することもできる。
第５図は本発明第四実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図を示す。
面図を示す。
この実施例は、屋根型構造をエツチングせず、屋根形構
造およびＧａＡｓキャップ層４４の一部に、ｐ型不純物
として亜鉛を拡散させたことが第三実施例と異なる。Ａ
Ｉ ＧａＡｓ中では、ＧａＡｓ中に比較して亜鉛の拡
散速度が３〜４倍速い。そこで、屋根型構造とＧａＡｓ
キャ／プ層４４との表面全体に亜鉛を拡散させると、屋
根型構造全体とＧａＡｓキャップ層４４の一部とに、亜
鉛拡散領域５１が形成される。亜鉛拡散領域５１の表面
と、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面とには、上述
の各実施例と同様に電極（図示せず）を設ける。
造およびＧａＡｓキャップ層４４の一部に、ｐ型不純物
として亜鉛を拡散させたことが第三実施例と異なる。Ａ
Ｉ ＧａＡｓ中では、ＧａＡｓ中に比較して亜鉛の拡
散速度が３〜４倍速い。そこで、屋根型構造とＧａＡｓ
キャ／プ層４４との表面全体に亜鉛を拡散させると、屋
根型構造全体とＧａＡｓキャップ層４４の一部とに、亜
鉛拡散領域５１が形成される。亜鉛拡散領域５１の表面
と、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面とには、上述
の各実施例と同様に電極（図示せず）を設ける。
以上説明したように、本発明の方法によれば、ＭＯＣＶ
Ｄ法では困難であったＡβ組成の高い埋め込み層を用い
た埋め込み型半導体レーザが、マスク合わせの工程なし
に製造できる。さらに、活性層を含む構造をストライプ
状のメサ構造に形成しているため、活性層の上に回折格
子が設けられたガイド層を形成して分布帰還型のレーザ
とすることもできる。
Ｄ法では困難であったＡβ組成の高い埋め込み層を用い
た埋め込み型半導体レーザが、マスク合わせの工程なし
に製造できる。さらに、活性層を含む構造をストライプ
状のメサ構造に形成しているため、活性層の上に回折格
子が設けられたガイド層を形成して分布帰還型のレーザ
とすることもできる。
第１図は本発明第一実施例埋め込み型半導体レーザの製
造方法を示す図。 第２図は実際に得られた埋め込み型半導体装置ザの断面
の結晶構造を示す走査電子顕微鏡写真。 第３図は本発明第二実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図。 第４図は本発明第三実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図。 第５図は本発明第四実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図。 第６図は選択成長による埋め込み型半導体レーザの製造
方法を示す図。 第７図は不純物拡散による埋め込み型半導体レーザの製
造方法を示す図。 ■−（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板、２．６２−Ｔｌ型バ
ッファ層、３．３６．３８．６３・・・ｎ型クラッド層
、４．６４．３４・・・活性層、５．６５・・・ｐ型ガ
イド層、６．９．３３．４１．６８．７１．７３・・・
ｐ型クラッド層、７．３９・・・屋根形構造、８．７２
・・・ｎ型電流ブロック層、１０．４２．６９．７４・
・・ｎ型キャップ層、１１．１２・・・電極、３１・・
・（１００）ｐ型ＧａＡｓ基板、３２・・・ｐ型バッフ
ァ層、３５・・・ｎ型ガイド層、３７・・・ｎ型キャッ
プ層、４０・・・ｐ型電流ブロック層、４３・・・高抵
抗クラッド層、４４・・・ＧａＡｓキャップ層、５１．
７６・・・亜鉛拡散領域、６１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板
、６６・・・マスク、６７・・・埋め込み層、７５・・
・５ＩＮ）１ 膜。
造方法を示す図。 第２図は実際に得られた埋め込み型半導体装置ザの断面
の結晶構造を示す走査電子顕微鏡写真。 第３図は本発明第二実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図。 第４図は本発明第三実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図。 第５図は本発明第四実施例埋め込み型半導体レーザの断
面図。 第６図は選択成長による埋め込み型半導体レーザの製造
方法を示す図。 第７図は不純物拡散による埋め込み型半導体レーザの製
造方法を示す図。 ■−（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板、２．６２−Ｔｌ型バ
ッファ層、３．３６．３８．６３・・・ｎ型クラッド層
、４．６４．３４・・・活性層、５．６５・・・ｐ型ガ
イド層、６．９．３３．４１．６８．７１．７３・・・
ｐ型クラッド層、７．３９・・・屋根形構造、８．７２
・・・ｎ型電流ブロック層、１０．４２．６９．７４・
・・ｎ型キャップ層、１１．１２・・・電極、３１・・
・（１００）ｐ型ＧａＡｓ基板、３２・・・ｐ型バッフ
ァ層、３５・・・ｎ型ガイド層、３７・・・ｎ型キャッ
プ層、４０・・・ｐ型電流ブロック層、４３・・・高抵
抗クラッド層、４４・・・ＧａＡｓキャップ層、５１．
７６・・・亜鉛拡散領域、６１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板
、６６・・・マスク、６７・・・埋め込み層、７５・・
・５ＩＮ）１ 膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（１００）ＧａＡｓ基板上に活性層を含む層構造を
結晶成長させる第一工程と、 この層構造を＜１１０＞方向に沿ったストライプ状のメ
サ構造に形成する第二工程と、 このメサ構造の側面に埋め込み層を選択成長させる第三
工程と を含む埋め込み型半導体レーザの製造方法において、 上記第三工程は、 上記メサ構造の側面に第一の材料の層を結晶成長させる
とともに、この第一の材料により上記メサ構造の上に｛
１１１｝Ｂ面で囲まれた屋根形構造を形成する工程と、 この屋根形構造の｛１１１｝Ｂ面における結晶成長が停
止した状態で、上記メサ構造の側面に上記第一の材料と
異なる第二の材料の層を結晶成長させる工程と を含む ことを特徴とする埋め込み型半導体レーザの製造方法。 ２、第一工程は活性層の上にガイド層を結晶成長させる
工程を含み、 第三工程に続いて屋根型構造および第二の材料の層の上
にクラッド層およびキャップ層を結晶成長させる工程を
含む 請求項１記載の埋め込み型半導体レーザの製造方法。 ３、第一工程は活性層の上にガイド層、クラッド層およ
びキャップ層を結晶成長させる工程を含む請求項１記載
の埋め込み型半導体レーザの製造方法。 ４、第三工程に続いて屋根形構造を選択的なエッチング
により除去する工程を含む請求項３記載の埋め込み型半
導体レーザの製造方法。 ５、第一の材料はＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ（ただ
しｘ＞０．４）であり、この材料をＨＦまたは加熱され
たＨＣｌによりエッチングする請求項４記載の埋め込み
型半導体レーザの製造方法。 ６、第三工程に続いて屋根形構造および第二の材料の層
にｐ型不純物を拡散させる工程を含む請求項３記載の埋
め込み型半導体レーザの製造方法。 ７、（１００）ＧａＡｓ基板上に＜１１０＞方向に沿っ
て形成されたストライプ状のメサ構造と、このメサ構造
の側面に形成された埋め込み層とを備え、 上記メサ構造に活性層を備えた 埋め込み型半導体レーザにおいて、 上記メサ構造の上面に接して｛１１１｝Ｂ面で囲まれた
屋根形構造を備えた ことを特徴とする埋め込み型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27709988A JP2736382B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 埋め込み型半導体レーザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27709988A JP2736382B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 埋め込み型半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122685A true JPH02122685A (ja) | 1990-05-10 |
| JP2736382B2 JP2736382B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=17578763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27709988A Expired - Fee Related JP2736382B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 埋め込み型半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736382B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP27709988A patent/JP2736382B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2736382B2 (ja) | 1998-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |