JPH021387B2 - - Google Patents
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- JPH021387B2 JPH021387B2 JP58004457A JP445783A JPH021387B2 JP H021387 B2 JPH021387 B2 JP H021387B2 JP 58004457 A JP58004457 A JP 58004457A JP 445783 A JP445783 A JP 445783A JP H021387 B2 JPH021387 B2 JP H021387B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- 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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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体レーザ装置の製造方法の改良
に係わり、特にAlを構成元素として含む−
族半導体材料を用いた半導体レーザ装置の製造方
法に関する。
に係わり、特にAlを構成元素として含む−
族半導体材料を用いた半導体レーザ装置の製造方
法に関する。
近時、−族系半導体材料を用いて室温連続
発振を可能とした各種の化合物半導体レーザが開
発されている。この種の半導体レーザにおいて、
安定な基本横モード発振及び非点収差のないレー
ザビームを得るために作り付け導波路構造によつ
て横モードを制御することは、半導体レーザの応
用範囲を拡げる上で極めて重要な技術である。こ
のような作り付け導波路構造を有する半導体レー
ザの１つとして、第１図に示す如きリブ導波路型
レーザが知られている。なお、図中１は半導体基
板、２は第１クラツド層、３は活性層、４は第２
クラツド層、５はオーミツクコンタクト層、６は
電流狭窄のための絶縁層、７，８は電極、９は拡
散層を示している。このレーザは、活性層３の上
面に凸部（リブ）３ａを設けることにより屈折率
変化を生じさせ、これによつて光導波路を形成し
たものである。そして、リブ３ａの幅Ｗ、高さ
Ｈ、段差ΔH及び各層の組成を変えることによ
り、所望の横モードを実現することができる。し
かし、上記の構造ではリブ導波路と他の部分との
屈折率差Δnが段差ΔHの増加に伴い極めて急激に
増加するため、基本横モード発振を得るには、例
えばΔH≦500〔Å〕と言う厳しい作製条件が要求
される（文献T.P.LEEetal：IEEE J.Quantum
Electron.QE−11、432（1975））。このため、その
製造が極めて困難であつた。
発振を可能とした各種の化合物半導体レーザが開
発されている。この種の半導体レーザにおいて、
安定な基本横モード発振及び非点収差のないレー
ザビームを得るために作り付け導波路構造によつ
て横モードを制御することは、半導体レーザの応
用範囲を拡げる上で極めて重要な技術である。こ
のような作り付け導波路構造を有する半導体レー
ザの１つとして、第１図に示す如きリブ導波路型
レーザが知られている。なお、図中１は半導体基
板、２は第１クラツド層、３は活性層、４は第２
クラツド層、５はオーミツクコンタクト層、６は
電流狭窄のための絶縁層、７，８は電極、９は拡
散層を示している。このレーザは、活性層３の上
面に凸部（リブ）３ａを設けることにより屈折率
変化を生じさせ、これによつて光導波路を形成し
たものである。そして、リブ３ａの幅Ｗ、高さ
Ｈ、段差ΔH及び各層の組成を変えることによ
り、所望の横モードを実現することができる。し
かし、上記の構造ではリブ導波路と他の部分との
屈折率差Δnが段差ΔHの増加に伴い極めて急激に
増加するため、基本横モード発振を得るには、例
えばΔH≦500〔Å〕と言う厳しい作製条件が要求
される（文献T.P.LEEetal：IEEE J.Quantum
Electron.QE−11、432（1975））。このため、その
製造が極めて困難であつた。
そこで最近、上記問題を解決するものとして、
第２図に示す如く活性層３より屈折率が小さく、
かつクラツド層４より屈折率の大きい光導波路層
１０を活性層３に接して設け、この光導波路層１
０にリブ１０ａを形成した半導体レーザが提案さ
れている。このレーーザでは、基本横モード発振
を得るための作製条件が、例えばΔH≦0.2〔μｍ〕
と比較的緩くなり、その製造も容易となる。ま
た、基本横モード発振が得易いだけでなく、活性
層３と垂直な方向のビーム放射角を小さくでき、
大きな光出力が得られる等の利点を持つ。
第２図に示す如く活性層３より屈折率が小さく、
かつクラツド層４より屈折率の大きい光導波路層
１０を活性層３に接して設け、この光導波路層１
０にリブ１０ａを形成した半導体レーザが提案さ
れている。このレーーザでは、基本横モード発振
を得るための作製条件が、例えばΔH≦0.2〔μｍ〕
と比較的緩くなり、その製造も容易となる。ま
た、基本横モード発振が得易いだけでなく、活性
層３と垂直な方向のビーム放射角を小さくでき、
大きな光出力が得られる等の利点を持つ。
しかしながら、この種のレーザでは、前記光導
波路層１０としてAlxGa1-xAs、AlxGa1-xAsP及
びIny（AlxGa1-x）1-yＰ等のAlを構成元素として含
む材料を用いた場合、前記第２図の構造を実現す
ることは困難であつた。すなわち、第２図の構造
を実現するには、光導波路層１０までの結晶成長
を行つたのち、エツチング等により光導波路層１
０にリブ１０ａを形成し、その上に第２クラツド
層４及びオーミツクコンタクト層５の結晶成長を
行う必要がある。これを、従来の液相成長
（LPE）法で行う場合、Alを含む光導波路層１０
の表面に前記エツチング等の工程で酸化層が形成
されるため、さらに一旦大気にさらされたAlを
含む光導波路層の表面に酸化層が形成されるため
この上に形成すべきクラツド層４の結晶成長が困
難となる。特に、族の構成元素中のAlの割合
ｘがｘ＞0.1の化合物半導体層上への上記条件下
での結晶成長は、従来殆んど不可能と考えられて
いる（文献IEEE Journal of Quantum
Electronics、Vol、QE−15、No.６、June（1979）．
P458）。このため、第２図に示す構造のレーザ
は、InGaAsP系等のAlを含まない材料のみで実
現でき、Alを含む材料に関しては実現困難であ
ると考えられていた。
波路層１０としてAlxGa1-xAs、AlxGa1-xAsP及
びIny（AlxGa1-x）1-yＰ等のAlを構成元素として含
む材料を用いた場合、前記第２図の構造を実現す
ることは困難であつた。すなわち、第２図の構造
を実現するには、光導波路層１０までの結晶成長
を行つたのち、エツチング等により光導波路層１
０にリブ１０ａを形成し、その上に第２クラツド
層４及びオーミツクコンタクト層５の結晶成長を
行う必要がある。これを、従来の液相成長
（LPE）法で行う場合、Alを含む光導波路層１０
の表面に前記エツチング等の工程で酸化層が形成
されるため、さらに一旦大気にさらされたAlを
含む光導波路層の表面に酸化層が形成されるため
この上に形成すべきクラツド層４の結晶成長が困
難となる。特に、族の構成元素中のAlの割合
ｘがｘ＞0.1の化合物半導体層上への上記条件下
での結晶成長は、従来殆んど不可能と考えられて
いる（文献IEEE Journal of Quantum
Electronics、Vol、QE−15、No.６、June（1979）．
P458）。このため、第２図に示す構造のレーザ
は、InGaAsP系等のAlを含まない材料のみで実
現でき、Alを含む材料に関しては実現困難であ
ると考えられていた。
本発明の目的は、Alを構成材料として含む光
導波路層にリブを形成し、その上へのクラツド層
の結晶成長を可能にしてリブ導波路型レーザを実
現でき、横モード制御の容易化をはかり得る半導
体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
導波路層にリブを形成し、その上へのクラツド層
の結晶成長を可能にしてリブ導波路型レーザを実
現でき、横モード制御の容易化をはかり得る半導
体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
本発明の骨子は、リブを形成された光導波路層
上への結晶成長に際し、有機金属気相成長法（以
下MOCVD法と略記する）を用いることにある。
上への結晶成長に際し、有機金属気相成長法（以
下MOCVD法と略記する）を用いることにある。
すなわち、従来のLPE法は熱平衡状態で結晶
成長が進行するのに対して、MOCVD法では、
非熱平衡条件の下で結晶成長が進行するため、極
端な場合は格子定数の異なる基板の上や単結晶で
ない基板の上にも結晶成長が起こり得る。
MOCVD法のこのような特徴を利用することに
より、LPE法では困難な材料の上へのエピタキ
シヤル成長が可能であると考えられる。そして、
本発明者等の鋭意研究によれば、MOCVD法を
用いることにより、リブが形成されたAlを構成
元素として含む光導波路層上に、良好な結晶成長
を行い得ることが確認された。
成長が進行するのに対して、MOCVD法では、
非熱平衡条件の下で結晶成長が進行するため、極
端な場合は格子定数の異なる基板の上や単結晶で
ない基板の上にも結晶成長が起こり得る。
MOCVD法のこのような特徴を利用することに
より、LPE法では困難な材料の上へのエピタキ
シヤル成長が可能であると考えられる。そして、
本発明者等の鋭意研究によれば、MOCVD法を
用いることにより、リブが形成されたAlを構成
元素として含む光導波路層上に、良好な結晶成長
を行い得ることが確認された。
本発明はこのような点に着目してなされたもの
で、半導体レーザ装置を製造するに際し、基板上
に第１クラツド層、活性層及び光導波路層を順次
成長形成したのち、光導波路層を選択エツチング
してストライプ状の凸部を形成し、しかるのち
MOCVD法を用い光導波路層上に第２クラツド
層を成長形成するようにした方法である。
で、半導体レーザ装置を製造するに際し、基板上
に第１クラツド層、活性層及び光導波路層を順次
成長形成したのち、光導波路層を選択エツチング
してストライプ状の凸部を形成し、しかるのち
MOCVD法を用い光導波路層上に第２クラツド
層を成長形成するようにした方法である。
本発明によれば、Alを構成元素として含む光
導波路層を用いる場合にあつても、前記第２図に
示す如きリブ導波路型の半導体レーザを実現する
ことができ、横モード制御の容易化をはかり得
る。また、Alを含む材料を用いていることから、
レーザ発振波長を短波長側に制御することがで
き、最近特に注目されているビデオ・デイスクや
DAD（デジタル・オーデイオ・デイスク）等の読
み取り用光源として極めて有効である。
導波路層を用いる場合にあつても、前記第２図に
示す如きリブ導波路型の半導体レーザを実現する
ことができ、横モード制御の容易化をはかり得
る。また、Alを含む材料を用いていることから、
レーザ発振波長を短波長側に制御することがで
き、最近特に注目されているビデオ・デイスクや
DAD（デジタル・オーデイオ・デイスク）等の読
み取り用光源として極めて有効である。
第３図ａ〜ｃは本発明の第１の実施例に係わる
半導体レーザの製造工程を示す断面図である。ま
ず、第３図ａに示す如くＮ−GaAs基板１上に、
Ｎ−Al0.45Ga0.55As層（第１クラツド層）２、ア
ンドープAl0.15G0.85As層（活性層）３及びＰ−
Al0.35Ga0.65As層（光導波路層）１０をLPE法に
より上記順に成長形成する。次いで、フオトレジ
スト等をマスクとして用い、第３図ｂに示す如く
光導波路層１０を選択エツチングし、該層１０の
表面にストライプ状の凸部（リブ）１０ａを形成
する。なお、このエツチングに際しては、
CH3OH、H3PO4、H2O2（体積比３：１：１）等
を用いることができる。
半導体レーザの製造工程を示す断面図である。ま
ず、第３図ａに示す如くＮ−GaAs基板１上に、
Ｎ−Al0.45Ga0.55As層（第１クラツド層）２、ア
ンドープAl0.15G0.85As層（活性層）３及びＰ−
Al0.35Ga0.65As層（光導波路層）１０をLPE法に
より上記順に成長形成する。次いで、フオトレジ
スト等をマスクとして用い、第３図ｂに示す如く
光導波路層１０を選択エツチングし、該層１０の
表面にストライプ状の凸部（リブ）１０ａを形成
する。なお、このエツチングに際しては、
CH3OH、H3PO4、H2O2（体積比３：１：１）等
を用いることができる。
次に、MOCVD法を用い、第３図ｃに示す如
く光導波路層１０上にＰ−Al0.45Ga0.55As層（第
２クラツド層）４及びＰ−GaAs層（オーミツク
コンタクト層）５を順次成長形成する。ここで、
MOCVD法を用いた場合の詳細を述べる。まず、
前記第３図ｂに示す状態の試料を十分に脱脂洗浄
したのち、希HCl等によつて表面の酸化層を除去
し直ちに反応炉に入れる。結晶成長温度は750
〔℃〕とし、原料としてはトリメチルガリウム
（（CH3）3Ga）、トリメチルアルミニウム
（（CH3）3Al）及びアルシン（AsH3）を用いた。
Ｐ型ドーパントにはジエチルジンク（C2H5）2Zn
を用いた。また、原料ガス中の族元素（Ga、
Al）と族元素（As）とのモル比は〔As〕／
〔Ga＋Al〕＝20とした。このような条件下で
MOCVD法を実施したところ、光導波路層１０
上に良好な結晶成長を行うことができた。
く光導波路層１０上にＰ−Al0.45Ga0.55As層（第
２クラツド層）４及びＰ−GaAs層（オーミツク
コンタクト層）５を順次成長形成する。ここで、
MOCVD法を用いた場合の詳細を述べる。まず、
前記第３図ｂに示す状態の試料を十分に脱脂洗浄
したのち、希HCl等によつて表面の酸化層を除去
し直ちに反応炉に入れる。結晶成長温度は750
〔℃〕とし、原料としてはトリメチルガリウム
（（CH3）3Ga）、トリメチルアルミニウム
（（CH3）3Al）及びアルシン（AsH3）を用いた。
Ｐ型ドーパントにはジエチルジンク（C2H5）2Zn
を用いた。また、原料ガス中の族元素（Ga、
Al）と族元素（As）とのモル比は〔As〕／
〔Ga＋Al〕＝20とした。このような条件下で
MOCVD法を実施したところ、光導波路層１０
上に良好な結晶成長を行うことができた。
次に、第３図ｃに示す状態の試料に電流狭窄の
ためのSiO2膜（絶縁層）６、Cr／Au電極７，８
及びZn拡散層９を形成することによつて、前記
第２図に示す構造の半導体レーザが作製されるこ
とになる。なお、上記Zn拡散層９の形成に際し
ては、Al2O3を拡散のマスクとして用いた。ま
た、基板及び各層の厚さＬ、不純物濃度Ｎは次の
ように設定した。基板１ではＷ＝80〔μｍ〕、ND
＝１×1018〔cm-3〕、第１クラツド層２ではＬ＝１
〔μｍ〕、ND＝３×1017〔cm-3〕、活性層３ではＬ＝
0.12〔μｍ〕、光導波路層１０ではＬ＝0.5〔μｍ〕、
NA＝５×1017〔cm-3〕、第２クラツド層４ではＬ＝
１〔μｍ〕、NA＝５×1017〔cm3〕、オーミツクコン
タクト層５ではＬ＝0.5〔μｍ〕、NA＝１×1019〔cm
-3〕とした。また、光導波路層１０のリブ１０ａ
の段差はΔH＝0.2〔μｍ〕、リブの幅はＷ＝３〔μ
ｍ〕とした。
ためのSiO2膜（絶縁層）６、Cr／Au電極７，８
及びZn拡散層９を形成することによつて、前記
第２図に示す構造の半導体レーザが作製されるこ
とになる。なお、上記Zn拡散層９の形成に際し
ては、Al2O3を拡散のマスクとして用いた。ま
た、基板及び各層の厚さＬ、不純物濃度Ｎは次の
ように設定した。基板１ではＷ＝80〔μｍ〕、ND
＝１×1018〔cm-3〕、第１クラツド層２ではＬ＝１
〔μｍ〕、ND＝３×1017〔cm-3〕、活性層３ではＬ＝
0.12〔μｍ〕、光導波路層１０ではＬ＝0.5〔μｍ〕、
NA＝５×1017〔cm-3〕、第２クラツド層４ではＬ＝
１〔μｍ〕、NA＝５×1017〔cm3〕、オーミツクコン
タクト層５ではＬ＝0.5〔μｍ〕、NA＝１×1019〔cm
-3〕とした。また、光導波路層１０のリブ１０ａ
の段差はΔH＝0.2〔μｍ〕、リブの幅はＷ＝３〔μ
ｍ〕とした。
かくして作製された半導体レーザは、光導波路
層１０に設けたリブ１０ａにより安定した基本横
モード発振を達成することができ、またAlを構
成材料として含むことから、発振波長を比較的短
波長側に制御することができる。このため、ビデ
オデイスクやDAD等の信号読み取り用光源とし
て用いるのに極めて有効である。また活性層３に
リブを設けるのではなく、光導波路層１０にリブ
１０ａを設けているので、リブ１０ａの段差ΔH
を比較的緩い条件（ΔH≦0.2μｍ）で形成するこ
とができ、その製造が容易である。さらに、活性
層３が露出しないので、発光領域に欠陥が導入さ
れる可能性を少なくし得る等の利点もある。
層１０に設けたリブ１０ａにより安定した基本横
モード発振を達成することができ、またAlを構
成材料として含むことから、発振波長を比較的短
波長側に制御することができる。このため、ビデ
オデイスクやDAD等の信号読み取り用光源とし
て用いるのに極めて有効である。また活性層３に
リブを設けるのではなく、光導波路層１０にリブ
１０ａを設けているので、リブ１０ａの段差ΔH
を比較的緩い条件（ΔH≦0.2μｍ）で形成するこ
とができ、その製造が容易である。さらに、活性
層３が露出しないので、発光領域に欠陥が導入さ
れる可能性を少なくし得る等の利点もある。
第４図は第２の実施例に係わる半導体レーザの
概略構成を示す斜視図である。なお、第２図及び
第３図ａ〜ｃと同一部分には同一符号を付して、
その詳しい説明は省略する。この実施例が先に説
明した実施例と異なる点は、前記SiO2膜６の代
りに拡散層を用いて電流狭窄構造を実現したこと
にある。すなわち、先の実施例と同様に第３図ａ
に示す如く基板１上に第１クラツド層２、活性層
３及び光導波路層１０を成長形成したのち、第５
図ａに示す如く光導波路層１０上にZnを高濃度
に添加（Ｐ＞１×1019cm-3）したP+−GaAs層
（Zn拡散層）１１を成長形成する。その後、Zn拡
散層１１及び光導波路層１０を選択エツチングし
て第５図ｂに示す如きリブ構造を形成する。次い
で、第５図ｃに示す如くＮ−Al0.45Ga0.55As層
（第３クラツド層）１２、前記第２クラツド層４
及びオーミツクコンタクト層５をMOCVD法に
より順次成長形成する。ここで、Ｎ型のドーパン
トにはセレン化水素（H2Se）を用いた。また、
第３クラツド層１２の厚さＬ及び不純物濃度Ｎ
は、Ｌ＝0.5〔μｍ〕、ND＝３×1017〔cm-3〕とし
た。
概略構成を示す斜視図である。なお、第２図及び
第３図ａ〜ｃと同一部分には同一符号を付して、
その詳しい説明は省略する。この実施例が先に説
明した実施例と異なる点は、前記SiO2膜６の代
りに拡散層を用いて電流狭窄構造を実現したこと
にある。すなわち、先の実施例と同様に第３図ａ
に示す如く基板１上に第１クラツド層２、活性層
３及び光導波路層１０を成長形成したのち、第５
図ａに示す如く光導波路層１０上にZnを高濃度
に添加（Ｐ＞１×1019cm-3）したP+−GaAs層
（Zn拡散層）１１を成長形成する。その後、Zn拡
散層１１及び光導波路層１０を選択エツチングし
て第５図ｂに示す如きリブ構造を形成する。次い
で、第５図ｃに示す如くＮ−Al0.45Ga0.55As層
（第３クラツド層）１２、前記第２クラツド層４
及びオーミツクコンタクト層５をMOCVD法に
より順次成長形成する。ここで、Ｎ型のドーパン
トにはセレン化水素（H2Se）を用いた。また、
第３クラツド層１２の厚さＬ及び不純物濃度Ｎ
は、Ｌ＝0.5〔μｍ〕、ND＝３×1017〔cm-3〕とし
た。
次いで、900〔℃〕において４時間程度熱処理を
行い、Zn拡散層１１よりZnを拡散させリブ上の
第３クラツド層１２をＰ型に変換する。ここで、
上記Zn拡散による拡散領域１３の不純物濃度は
NA＝１×1018〔cm-3〕であつた。この後は、第５
図ｃの試料の両面に電極７，８を被着することに
より、第４図に示す構造の半導体レーザが作製さ
れることになる。
行い、Zn拡散層１１よりZnを拡散させリブ上の
第３クラツド層１２をＰ型に変換する。ここで、
上記Zn拡散による拡散領域１３の不純物濃度は
NA＝１×1018〔cm-3〕であつた。この後は、第５
図ｃの試料の両面に電極７，８を被着することに
より、第４図に示す構造の半導体レーザが作製さ
れることになる。
かくして作製された半導体レーザは、拡散領域
１３が電流狭窄構造として作用することになり、
活性層３の発光領域をストライプ状に規定するこ
とができる。このため、先の第１の実施例と同様
の効果を奏するのは勿論、電流狭窄構造としての
SiO2膜６を必要とせず、その製造がより容易化
される。また、Zn拡散に際しては光導波路層１
０よりAlを多く含む第３クラツド層１２の方が
拡散し易いので、拡散領域１３を活性層３に達す
ることなく第２クラツド層４に達するよう容易に
形成することができる。
１３が電流狭窄構造として作用することになり、
活性層３の発光領域をストライプ状に規定するこ
とができる。このため、先の第１の実施例と同様
の効果を奏するのは勿論、電流狭窄構造としての
SiO2膜６を必要とせず、その製造がより容易化
される。また、Zn拡散に際しては光導波路層１
０よりAlを多く含む第３クラツド層１２の方が
拡散し易いので、拡散領域１３を活性層３に達す
ることなく第２クラツド層４に達するよう容易に
形成することができる。
第６図及び第７図はそれぞれ第３の実施例に係
わる半導体レーザの概略構造を示す斜視図であ
る。この実施例は、光導波路層の一部に高抵抗層
若しくは拡散層を形成して、電流狭窄を行うよう
にしたものである。
わる半導体レーザの概略構造を示す斜視図であ
る。この実施例は、光導波路層の一部に高抵抗層
若しくは拡散層を形成して、電流狭窄を行うよう
にしたものである。
第６図に示す半導体レーザでは、先の第１の実
施例と同様に基板１上に第１クラツド層２、活性
層３及び光導波路層１０を成長形成し、さらに光
導波路層１０にリブ１０ａを形成した前記第３図
ｂの状態で、リブ１０ａ以外の部分に酸素をイオ
ン注入してイオン注入層１４を形成する。このと
き、イオン注入層１４が活性層３まで達しないよ
うにする。その後、先の第１の実施例と同様に
MOCVD法を用い第２クラツド層４及びオーミ
ツクコンタクト層５を成長形成し、さらに電極
７，８を被着することによつて作製される。ここ
で、MOCVD法における結晶成長温度を750〔℃〕
以下の低温とすることで、イオン注入層１４の低
抵抗化を防止でき、電流狭窄のための高抵抗層を
形成することが可能となる。
施例と同様に基板１上に第１クラツド層２、活性
層３及び光導波路層１０を成長形成し、さらに光
導波路層１０にリブ１０ａを形成した前記第３図
ｂの状態で、リブ１０ａ以外の部分に酸素をイオ
ン注入してイオン注入層１４を形成する。このと
き、イオン注入層１４が活性層３まで達しないよ
うにする。その後、先の第１の実施例と同様に
MOCVD法を用い第２クラツド層４及びオーミ
ツクコンタクト層５を成長形成し、さらに電極
７，８を被着することによつて作製される。ここ
で、MOCVD法における結晶成長温度を750〔℃〕
以下の低温とすることで、イオン注入層１４の低
抵抗化を防止でき、電流狭窄のための高抵抗層を
形成することが可能となる。
また、第７図に示す半導体レーザでは、まず第
８図ａに示す如くＰ−GaAs基板２１上にＰ−
Al0.45Ga0.55As層（第１クラツド層）２２、アン
ドープAl0.15Ga0.85As層（活性層）２３及びＮ−
Al0.35Ga0.65As層（光導波路層）３０をLPE法に
より順次成長形成する。次いで、光導波路層３０
を選択エツチングし第３図ｂに示す如くリブ３０
ａを形成する。その後、リブ３０ａの上部を除く
光導波路層３０の表面にZn拡散を行い、Zn拡散
層３４を形成する。このとき、Zn拡散層３４が
活性層２３にまで達しないようにする。次いで、
MOCVD法を用い、第８図ｃに示すＮ−Al0.45
Ga0.55As層（第２クラツド層）２４及びＮ−
GaAs層（オーミツクコンタクト層）２５を順次
成長形成する。その後、電極２７，２８を被着形
成することによつて、第７図に示す構造が実現さ
れる。
８図ａに示す如くＰ−GaAs基板２１上にＰ−
Al0.45Ga0.55As層（第１クラツド層）２２、アン
ドープAl0.15Ga0.85As層（活性層）２３及びＮ−
Al0.35Ga0.65As層（光導波路層）３０をLPE法に
より順次成長形成する。次いで、光導波路層３０
を選択エツチングし第３図ｂに示す如くリブ３０
ａを形成する。その後、リブ３０ａの上部を除く
光導波路層３０の表面にZn拡散を行い、Zn拡散
層３４を形成する。このとき、Zn拡散層３４が
活性層２３にまで達しないようにする。次いで、
MOCVD法を用い、第８図ｃに示すＮ−Al0.45
Ga0.55As層（第２クラツド層）２４及びＮ−
GaAs層（オーミツクコンタクト層）２５を順次
成長形成する。その後、電極２７，２８を被着形
成することによつて、第７図に示す構造が実現さ
れる。
かくして作製された第６図及び第７図に示す半
導体レーザは、イオン注入層１４若しくはZn拡
散層３４が電流狭窄構造として作用することにな
る。したがつて、先の第２の実施例と同様の効果
が得られる。
導体レーザは、イオン注入層１４若しくはZn拡
散層３４が電流狭窄構造として作用することにな
る。したがつて、先の第２の実施例と同様の効果
が得られる。
なお、本発明は上述した各実施例に限定される
ものではない。例えば、前記光導波路層の構成材
料としてはAlxGa1-xAs系に限定されるものでは
なく、AlxGa1-xAsP系やIny（AlxGa1-x）1-yＰ系等
を用いてもよい。要は、Alを構成元素として含
む−族半導体で、特に族の構成元素中の
Alの割合がｘ＞0.1のものに適用することができ
る。また、実施例では第１クラツド層、活性層及
び光導波路層をLPE法で成長形成したが、これ
らの層をもMOCVD法やMBE法で成長形成する
ようにしてもよい。さらに、基板として−族
半導体の代りに、サフアイア等の絶縁物を用いる
ことも可能である。また、基板及び各層の厚さＬ
や不純物濃度等の条件は、仕様に応じて適宜変更
可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
ものではない。例えば、前記光導波路層の構成材
料としてはAlxGa1-xAs系に限定されるものでは
なく、AlxGa1-xAsP系やIny（AlxGa1-x）1-yＰ系等
を用いてもよい。要は、Alを構成元素として含
む−族半導体で、特に族の構成元素中の
Alの割合がｘ＞0.1のものに適用することができ
る。また、実施例では第１クラツド層、活性層及
び光導波路層をLPE法で成長形成したが、これ
らの層をもMOCVD法やMBE法で成長形成する
ようにしてもよい。さらに、基板として−族
半導体の代りに、サフアイア等の絶縁物を用いる
ことも可能である。また、基板及び各層の厚さＬ
や不純物濃度等の条件は、仕様に応じて適宜変更
可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
第１図及び第２図はそれぞれ従来のリブ導波路
型半導体レーザの概略構造を示す斜視図、第３図
ａ〜ｃは本発明の第１の実施例に係わる半導体レ
ーザの製造工程を示す断面図、第４図は第２の実
施例に係わる半導体レーザの概略構造を示す斜視
図、第５図ａ〜ｃは上記第２の実施例を説明する
ための工程断面図、第６図及び第７図はそれぞれ
第３の実施例に係わる半導体レーザの概略構造を
示す斜視図、第８図ａ〜ｃは上記第７図の半導体
レーザを説明するための工程断面図である。 １，２１……基板、２，２２……第１クラツド
層、３，２３……活性層、４，２４……第２クラ
ツド層、５，２５……オーミツクコンタクト層、
６……絶縁層、７，８，２７，２８……電極、１
０，３０……光導波路層、１０ａ，３０ａ……リ
ブ、１１，３４……Zn拡散層、１２……第３ク
ラツド層、１３……拡散領域、１４……イオン注
入層（高抵抗層）。
型半導体レーザの概略構造を示す斜視図、第３図
ａ〜ｃは本発明の第１の実施例に係わる半導体レ
ーザの製造工程を示す断面図、第４図は第２の実
施例に係わる半導体レーザの概略構造を示す斜視
図、第５図ａ〜ｃは上記第２の実施例を説明する
ための工程断面図、第６図及び第７図はそれぞれ
第３の実施例に係わる半導体レーザの概略構造を
示す斜視図、第８図ａ〜ｃは上記第７図の半導体
レーザを説明するための工程断面図である。 １，２１……基板、２，２２……第１クラツド
層、３，２３……活性層、４，２４……第２クラ
ツド層、５，２５……オーミツクコンタクト層、
６……絶縁層、７，８，２７，２８……電極、１
０，３０……光導波路層、１０ａ，３０ａ……リ
ブ、１１，３４……Zn拡散層、１２……第３ク
ラツド層、１３……拡散領域、１４……イオン注
入層（高抵抗層）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁物若しくは−族半導体からなる基板
上にそれぞれ−族半導体からなる第１クラツ
ド層及び活性層を順次成長形成する工程と、上記
活性層上にAlを構成元素として含む−族半
導体からなる光導波路層を成長形成する工程と、
上記光導波路層を選択エツチングして該層にスト
ライプ状の凸部を形成する工程と、次いで上記エ
ツチングにより露出した表面に形成された酸化膜
を除去する工程と、次いで有機金属気相成長法を
用い上記光導波路層上−族半導体からなる第
２クラツド層を成長形成する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。 ２ 前記光導波路層は、AlxGa1-xAs系、Alx
Ga1-xAsP系或いはInY（AlxGa1-x）1-YＰ系の材料
からなり、Alの割合ｘをｘ＞0.1としたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レー
ザ装置の製造方法。 ３ 前記酸化膜を除去する工程として、前記エツ
チングにより露出した表面を洗浄処理した後、該
表面をHClで処理することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体レーザ装置の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004457A JPS59129486A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| EP84300214A EP0114109B1 (en) | 1983-01-14 | 1984-01-13 | Semiconductor laser device and method for manufacturing the same |
| US06/570,301 US4647953A (en) | 1983-01-14 | 1984-01-13 | Semiconductor laser device and method for manufacturing the same |
| DE8484300214T DE3484825D1 (de) | 1983-01-14 | 1984-01-13 | Halbleiterlaser-vorrichtung und verfahren zu deren herstellung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004457A JPS59129486A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129486A JPS59129486A (ja) | 1984-07-25 |
| JPH021387B2 true JPH021387B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=11584673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004457A Granted JPS59129486A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4647953A (ja) |
| EP (1) | EP0114109B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59129486A (ja) |
| DE (1) | DE3484825D1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3579929D1 (de) * | 1984-03-27 | 1990-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Halbleiterlaser und verfahren zu dessen fabrikation. |
| JPS6174382A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
| JP2716693B2 (ja) * | 1985-02-08 | 1998-02-18 | ソニー株式会社 | 半導体レーザー |
| GB8516853D0 (en) * | 1985-07-03 | 1985-08-07 | British Telecomm | Manufacture of semiconductor structures |
| JPS62130581A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
| FR2596529B1 (fr) * | 1986-03-28 | 1988-05-13 | Thomson Csf | Guide d'onde optique en materiau semiconducteur, laser appliquant ce guide d'onde et procede de realisation |
| DE3789695T2 (de) * | 1986-08-08 | 1994-08-25 | Toshiba Kawasaki Kk | Doppelheterostruktur-Halbleiterlaser mit streifenförmigem Mesa-Wellenleiter. |
| US4821278A (en) * | 1987-04-02 | 1989-04-11 | Trw Inc. | Inverted channel substrate planar semiconductor laser |
| JPS63265485A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-11-01 | Sony Corp | 半導体レ−ザ |
| US4956682A (en) * | 1987-04-28 | 1990-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optoelectronic integrated circuit |
| JPH0646669B2 (ja) * | 1987-07-28 | 1994-06-15 | 日本電気株式会社 | 半導体レ−ザ及びその製造方法 |
| US4941025A (en) * | 1987-12-30 | 1990-07-10 | Bell Communications Research, Inc. | Quantum well semiconductor structures for infrared and submillimeter light sources |
| US4884112A (en) * | 1988-03-18 | 1989-11-28 | The United States Of America As Repressented By The Secretary Of The Air Force | Silicon light-emitting diode with integral optical waveguide |
| KR960014732B1 (ko) * | 1992-12-22 | 1996-10-19 | 양승택 | Rwg형 반도체 레이저장치 및 제조방법 |
| WO2000052796A1 (fr) | 1999-03-04 | 2000-09-08 | Nichia Corporation | Element de laser semiconducteur au nitrure |
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| JPS5766685A (en) * | 1980-06-03 | 1982-04-22 | Nec Corp | Rib structure semiconductor laser |
Family Cites Families (6)
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| US4190813A (en) * | 1977-12-28 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Strip buried heterostructure laser |
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| US4366568A (en) * | 1979-12-20 | 1982-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Semiconductor laser |
| JPS5791581A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Sharp Corp | Semiconductor laser element and manufacture therefor |
| JPS586191A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-13 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS5980984A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Hitachi Ltd | 面発光分布帰還形半導体レ−ザ素子 |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP58004457A patent/JPS59129486A/ja active Granted
-
1984
- 1984-01-13 DE DE8484300214T patent/DE3484825D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-01-13 EP EP84300214A patent/EP0114109B1/en not_active Expired
- 1984-01-13 US US06/570,301 patent/US4647953A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526093A (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-18 | Hitachi Ltd | Production method of semiconductor device |
| JPS5766685A (en) * | 1980-06-03 | 1982-04-22 | Nec Corp | Rib structure semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3484825D1 (de) | 1991-08-29 |
| JPS59129486A (ja) | 1984-07-25 |
| EP0114109B1 (en) | 1991-07-24 |
| EP0114109A3 (en) | 1987-05-06 |
| EP0114109A2 (en) | 1984-07-25 |
| US4647953A (en) | 1987-03-03 |
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