JPH02174286A - 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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- JPH02174286A JPH02174286A JP32761088A JP32761088A JPH02174286A JP H02174286 A JPH02174286 A JP H02174286A JP 32761088 A JP32761088 A JP 32761088A JP 32761088 A JP32761088 A JP 32761088A JP H02174286 A JPH02174286 A JP H02174286A
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
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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］
この発明は、半導体レーザの製造方法に関し、さらに詳
しくいうと、０ＥＩＣ（光、電子集積回路）化が容易な
プレーナ構造の半導体レーザの製造方法に関するもので
ある。
しくいうと、０ＥＩＣ（光、電子集積回路）化が容易な
プレーナ構造の半導体レーザの製造方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
電子素子との集積に適したプレーナ構造の半導体レーザ
として従来、例えば応用物理学会（１９８７年、秋季）
予稿集、１８ａ−ＺＲ９，Ｐ２Ｓ５に掲載された、第３
図に断面図を示す構造のものが知られている。この半導
体レーザは、半絶縁性ＧａＡｓ基板（１）上にｐ−Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層（２）、活性領域となる多ｆｆｉ量
子井戸層（３）、ｎ −ＡｌＧａＡｓクラッド層（５）
およびｎ−ＧａＡｓコンタクト層（６）を順次形成した
後、ストライプ状にｎ影領域を残してｚｎを選択的に拡
散し、さらにｎ −ＧａＡｓのｐｎ接合部分を選択的に
エツチングして除去し、ｎ形、ｐ形部分のそれぞれの表
面に電極（８）、（９）を形成してなるものである。（
７）はｐ形不純物拡散領域である。
として従来、例えば応用物理学会（１９８７年、秋季）
予稿集、１８ａ−ＺＲ９，Ｐ２Ｓ５に掲載された、第３
図に断面図を示す構造のものが知られている。この半導
体レーザは、半絶縁性ＧａＡｓ基板（１）上にｐ−Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層（２）、活性領域となる多ｆｆｉ量
子井戸層（３）、ｎ −ＡｌＧａＡｓクラッド層（５）
およびｎ−ＧａＡｓコンタクト層（６）を順次形成した
後、ストライプ状にｎ影領域を残してｚｎを選択的に拡
散し、さらにｎ −ＧａＡｓのｐｎ接合部分を選択的に
エツチングして除去し、ｎ形、ｐ形部分のそれぞれの表
面に電極（８）、（９）を形成してなるものである。（
７）はｐ形不純物拡散領域である。
Ｚｎを拡散した部分の多重量子井戸層（３）は無秩序化
され、平均的な組成のＡｌＧａＡｓ層になる。
され、平均的な組成のＡｌＧａＡｓ層になる。
以上の構造になる半導体レーザでは、ｐｎ接合はストラ
イブ状に残された活性領域、すなわち、多重量子井戸層
（３）の無秩序化されていない部分の周辺のｐｎ接合お
よびｎ −ＡｌＧａＡｓクラッド層（５）内に形成され
たｐｎ接合からなっており、前者のｐｎ接合は後者に比
べて拡散電位が低いため、ｐｎ両電極間に電圧を印加す
ると電流は電位障壁の低い活性領域周辺のｐｎ接合を通
って流れ、活性領域にキャリアを注入することによりレ
ーザ発振が起こる。また、多重量子井戸層（３）のＺｎ
拡散により無秩序化されて平均的組成のＡｌＧａＡｓに
なった部分は活性領域よりも屈折率が小さいため、活性
領域は左右を屈折率の低い領域で囲まれた屈折率導波路
を形成しており、安定な単一横モード発振が得られる。
イブ状に残された活性領域、すなわち、多重量子井戸層
（３）の無秩序化されていない部分の周辺のｐｎ接合お
よびｎ −ＡｌＧａＡｓクラッド層（５）内に形成され
たｐｎ接合からなっており、前者のｐｎ接合は後者に比
べて拡散電位が低いため、ｐｎ両電極間に電圧を印加す
ると電流は電位障壁の低い活性領域周辺のｐｎ接合を通
って流れ、活性領域にキャリアを注入することによりレ
ーザ発振が起こる。また、多重量子井戸層（３）のＺｎ
拡散により無秩序化されて平均的組成のＡｌＧａＡｓに
なった部分は活性領域よりも屈折率が小さいため、活性
領域は左右を屈折率の低い領域で囲まれた屈折率導波路
を形成しており、安定な単一横モード発振が得られる。
この構造ではｐ、ｎ′ｒ４極が同一面上にあるため集積
化に適している。
化に適している。
［発明が解決しようとする課題］
以上のような従来の製造方法による半導体レーザでは、
活性領域と周りのＡｌＣ１ａＡｓの間の屈折率差が比較
的大きいので、単一横モードを得るためには活性領域幅
を２μ−程度と極めて狭くしなければならない。その結
果、ｎ形電極の幅も狭くなるので、接触抵抗の低い電極
を形成することは極めて困難であった。
活性領域と周りのＡｌＣ１ａＡｓの間の屈折率差が比較
的大きいので、単一横モードを得るためには活性領域幅
を２μ−程度と極めて狭くしなければならない。その結
果、ｎ形電極の幅も狭くなるので、接触抵抗の低い電極
を形成することは極めて困難であった。
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、活性領域幅を狭くしてもストライブ上の電極
幅を広くとることができ、電極形成が容易となるような
ブレーナ構造の半導体レーザの製造方法を得ることを目
的とする・。
たもので、活性領域幅を狭くしてもストライブ上の電極
幅を広くとることができ、電極形成が容易となるような
ブレーナ構造の半導体レーザの製造方法を得ることを目
的とする・。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る半導体レーザの製造方法は、半絶縁性基
板上にｐ形りラッド層、多重量子井戸層、ｐ形層（不純
物濃度の高い層）を形成した後、ｐ形層をストライブ状
に選択エツチングで除去し、２回目の結晶成長でｎ形り
ラッド層、ｎ形コンタクト層を形成する。その後、熱処
理を施し、高濃度ｐ形層を拡散源として多重量子井戸層
を無秩序化して活性領域を形成し、さらに活性領域の両
側に表面からｐ影領域に届くようにｐ拡散を行う。
板上にｐ形りラッド層、多重量子井戸層、ｐ形層（不純
物濃度の高い層）を形成した後、ｐ形層をストライブ状
に選択エツチングで除去し、２回目の結晶成長でｎ形り
ラッド層、ｎ形コンタクト層を形成する。その後、熱処
理を施し、高濃度ｐ形層を拡散源として多重量子井戸層
を無秩序化して活性領域を形成し、さらに活性領域の両
側に表面からｐ影領域に届くようにｐ拡散を行う。
［作 用］
この発明によれば、表面のｎ領域の幅を活性領域幅とは
無関係に広くとることができるので、ｎ電極の形成が容
易になり、接触抵抗の低い電極が形成される′。
無関係に広くとることができるので、ｎ電極の形成が容
易になり、接触抵抗の低い電極が形成される′。
［実施例］
以下この発明の一実施例を第１図、第２図を参照して説
明する。まず、第１図（ａ）に示すように、半絶縁性Ｇ
ａＡｓ基板（１）上に第１導電形クラフト層であるｐ−
ＡｌＧａＡｓクラッド層（２）、活性領域となる多重量
子井戸層（３）及び導電形高濃度層をなす高濃度ｐ（ｉ
ａＡｓ層（４）を形成する。そうして写真製版、選択エ
ツチングにより、ｐ −ＧａＡｓ層（４）を幅３〜４μ
ｍ程度のストライブ状に除去する。
明する。まず、第１図（ａ）に示すように、半絶縁性Ｇ
ａＡｓ基板（１）上に第１導電形クラフト層であるｐ−
ＡｌＧａＡｓクラッド層（２）、活性領域となる多重量
子井戸層（３）及び導電形高濃度層をなす高濃度ｐ（ｉ
ａＡｓ層（４）を形成する。そうして写真製版、選択エ
ツチングにより、ｐ −ＧａＡｓ層（４）を幅３〜４μ
ｍ程度のストライブ状に除去する。
次に、第１図（ｂ）に示すように、２回目の結晶成長で
第２導電形クラッド層をなすｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層（５） 、ｎ−ＧａＡｓ：ｙンタクト層（６）を成長
させる。その後、高温で熱処理を施して高濃度ｐ−Ｇａ
Ａｓ層（４）を拡散源として不純物を拡散させ、多重量
子井戸層（３）を無秩序化する。
第２導電形クラッド層をなすｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層（５） 、ｎ−ＧａＡｓ：ｙンタクト層（６）を成長
させる。その後、高温で熱処理を施して高濃度ｐ−Ｇａ
Ａｓ層（４）を拡散源として不純物を拡散させ、多重量
子井戸層（３）を無秩序化する。
この際、ｐ−ＧａＡｓ層（４）が選択的に除去されてい
た部分の多重量子井戸層（３）は無秩序化されずに保存
されて幅２μ−程度のストライブ状の活性領域が形成さ
れる。拡散は横方向にも起こるので活性領域の幅はｐ−
ＧａＡｓ層（４）が選択的に除去されている部分の幅よ
りも多少狭くなる。
た部分の多重量子井戸層（３）は無秩序化されずに保存
されて幅２μ−程度のストライブ状の活性領域が形成さ
れる。拡散は横方向にも起こるので活性領域の幅はｐ−
ＧａＡｓ層（４）が選択的に除去されている部分の幅よ
りも多少狭くなる。
次に、第１図（Ｃ）に示すように、活性領域の両側に表
面からｐ形不純物（７）を、先に形成したｐ影領域に達
するように拡散する。その後、ｎ−ＧａＡｓコンタクト
層（６）ｐｎ接合部分を選択的にエツチングして除去し
、ｐ形、ｎ形部分のそれぞれの表面に電極（８）、（９
）を形成して第２図に示すような所定の半導体レーザが
完成する。
面からｐ形不純物（７）を、先に形成したｐ影領域に達
するように拡散する。その後、ｎ−ＧａＡｓコンタクト
層（６）ｐｎ接合部分を選択的にエツチングして除去し
、ｐ形、ｎ形部分のそれぞれの表面に電極（８）、（９
）を形成して第２図に示すような所定の半導体レーザが
完成する。
以上の構造になる半導体レーザのｐｎ両電極（Ｉｔ）、
（９）間に電圧を印加すると、従来例で示したレーザ
と同様、電流は電位障壁の低い活性領域周辺のｐｎ接合
に流れ、活性領域にキャリアが注入される。また、活性
領域で発生した光は多重量子井戸層（３）の無秩序化に
よって形成された屈折率導波路によって有効に閉じ込め
られ、安定な単−横モード発振が得られる。
（９）間に電圧を印加すると、従来例で示したレーザ
と同様、電流は電位障壁の低い活性領域周辺のｐｎ接合
に流れ、活性領域にキャリアが注入される。また、活性
領域で発生した光は多重量子井戸層（３）の無秩序化に
よって形成された屈折率導波路によって有効に閉じ込め
られ、安定な単−横モード発振が得られる。
この製造方法による半導体レーザでは、活性領域は内部
のｐ−ＧａＡｓ層（４）を拡散源とする拡散によって形
成され、表面におけるｎ影領域の幅は活性領域幅とは無
関係に表面からｐ形不純物拡散を行う領域の間の間隔を
広くすることにより広げることが可能となる。その結果
、ｎ電極（９）の幅を広くすることができるため接触抵
抗を低減することができ、かつ、ｎ７！＆極の形成が容
易になる。
のｐ−ＧａＡｓ層（４）を拡散源とする拡散によって形
成され、表面におけるｎ影領域の幅は活性領域幅とは無
関係に表面からｐ形不純物拡散を行う領域の間の間隔を
広くすることにより広げることが可能となる。その結果
、ｎ電極（９）の幅を広くすることができるため接触抵
抗を低減することができ、かつ、ｎ７！＆極の形成が容
易になる。
また、ｎ電極（９）の幅が広がることによりワイヤボデ
ィングなどの配線も容易になる。
ィングなどの配線も容易になる。
また、この製造方法によれば、活性層となる多重量子井
戸層（３）に隣接した層を拡散源とする不純物拡散によ
り活性領域を形成するので、活性領域幅は拡散源となる
ｐ形層を選択的に除去する部分の幅によって制御するこ
とができ、表面からの不純物拡散によって活性領域を形
成する従来の方法よりも、活性領域幅の制御性、再現性
が向上する。
戸層（３）に隣接した層を拡散源とする不純物拡散によ
り活性領域を形成するので、活性領域幅は拡散源となる
ｐ形層を選択的に除去する部分の幅によって制御するこ
とができ、表面からの不純物拡散によって活性領域を形
成する従来の方法よりも、活性領域幅の制御性、再現性
が向上する。
なお、上記実施例ではＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系の半導
体レーザに適用した場合について述べたが、ＩｎＰ ／
ＩｎＧａＡｓＰ系等の他の材料を用いた半導体レーザに
適用しても同様の効果を得ることができる。
体レーザに適用した場合について述べたが、ＩｎＰ ／
ＩｎＧａＡｓＰ系等の他の材料を用いた半導体レーザに
適用しても同様の効果を得ることができる。
また、上記実施例では活性領域の両側に表面からｐ形不
純物を拡散することにより表面のｎ形層をｐ形に反転し
たが、イオンインプラによりｐ形イオンを打ちみむこと
によってｐ影領域を形成してもよい。また、エツチング
によりｎ形層を選択的に除去してｐ形高濃度層上に電極
を形成してもよい。
純物を拡散することにより表面のｎ形層をｐ形に反転し
たが、イオンインプラによりｐ形イオンを打ちみむこと
によってｐ影領域を形成してもよい。また、エツチング
によりｎ形層を選択的に除去してｐ形高濃度層上に電極
を形成してもよい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、内部のｐ形層を拡散
源とする拡散によって活性領域を形成した後、表面から
ｐ形不純物を拡散して表面にｐ領域を形成するので、活
性領域上のｎ領域の幅を広くすることができ、その結果
接触抵抗を低減することが可能となる。また、活性領域
幅の制御性が向上する。
源とする拡散によって活性領域を形成した後、表面から
ｐ形不純物を拡散して表面にｐ領域を形成するので、活
性領域上のｎ領域の幅を広くすることができ、その結果
接触抵抗を低減することが可能となる。また、活性領域
幅の制御性が向上する。
第１図はこの発明の一実施例を説明するための断面図、
第２図は当該実施例による半導体レーザの断面図、第３
図は従来の製造方法による半導体レーザの断面図である
。 （１）は半絶縁性（ＧａＡｓ）基板、（２）はｐ−Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層（第１導電形クラッド層）、（３
）は多重量子井戸層、（４）は高濃度ｐ−ＧａＡｓ層（
導電形高濃度層）、（５）はｎ −ＡＩＧａＡｓｌＧａ
Ａｓクラッド層形クラッド層）、（７）はｐ形不純物拡
散領域、（８）はｐ電極、（９）はｎ電極。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 昂１図
第２図は当該実施例による半導体レーザの断面図、第３
図は従来の製造方法による半導体レーザの断面図である
。 （１）は半絶縁性（ＧａＡｓ）基板、（２）はｐ−Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層（第１導電形クラッド層）、（３
）は多重量子井戸層、（４）は高濃度ｐ−ＧａＡｓ層（
導電形高濃度層）、（５）はｎ −ＡＩＧａＡｓｌＧａ
Ａｓクラッド層形クラッド層）、（７）はｐ形不純物拡
散領域、（８）はｐ電極、（９）はｎ電極。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 昂１図
Claims (1)
- 半絶縁性基板上に第１導電形クラッド層、多重量子井戸
層および導電形高濃度層を形成する工程と、前記導電形
高濃度層をストライプ状にエッチング除去した後、第２
導電形クラッド層を形成する工程と、熱処理を施し前記
導電形高濃度層を拡散源として第１導電形不純物を拡散
して前記多重量子井戸層を無秩序化する工程と、前記導
電形高濃度層上の前記第２導電形クラッド層を第１導電
形に反転するか、除去することにより表面に第１導電形
領域を形成する工程と、前記第１、第２導電形領域のそ
れぞれの表面に電極を形成する工程とからなる半導体レ
ーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32761088A JPH02174286A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32761088A JPH02174286A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174286A true JPH02174286A (ja) | 1990-07-05 |
Family
ID=18200978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32761088A Pending JPH02174286A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02174286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993020604A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP32761088A patent/JPH02174286A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993020604A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US5544189A (en) * | 1992-03-31 | 1996-08-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
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