JPH02194682A - 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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- JPH02194682A JPH02194682A JP1434689A JP1434689A JPH02194682A JP H02194682 A JPH02194682 A JP H02194682A JP 1434689 A JP1434689 A JP 1434689A JP 1434689 A JP1434689 A JP 1434689A JP H02194682 A JPH02194682 A JP H02194682A
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- cladding layer
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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】
(イ)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、詳しく言
えば、半導体レーザの順方向電圧を低くすることができ
る製造方法に関する。
えば、半導体レーザの順方向電圧を低くすることができ
る製造方法に関する。
(ロ)従来の技術
従来の半導体レーザの製造方法としては、例えば以下の
ものが知られている。この製造方法は、以下のi −i
vの工程を備えている。
ものが知られている。この製造方法は、以下のi −i
vの工程を備えている。
i:MT3E(分子線エピタキシ)装置の成長室内に導
入されたGaAs基板の表面に、下部クラッド層と、活
性層と、第1の上部クラッド層と、光吸収層と、蒸発防
止層とを積層する第1の成長工程 ii:この積層されたGaAs基板を成長室から取り出
し、前記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成
するホトエツチング工程 iii :このストライプ溝が形成されたGaAs基板
を加熱して光吸収層を選択的に蒸発させる再蒸発工程 i■:この光吸収層を蒸発させたGaAs基板に、第2
の上部クラッド層およびキャップ層とを積層する第2の
成長工程。
入されたGaAs基板の表面に、下部クラッド層と、活
性層と、第1の上部クラッド層と、光吸収層と、蒸発防
止層とを積層する第1の成長工程 ii:この積層されたGaAs基板を成長室から取り出
し、前記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成
するホトエツチング工程 iii :このストライプ溝が形成されたGaAs基板
を加熱して光吸収層を選択的に蒸発させる再蒸発工程 i■:この光吸収層を蒸発させたGaAs基板に、第2
の上部クラッド層およびキャップ層とを積層する第2の
成長工程。
(ハ)発明が解決しようとする課題
上記従来の製造方法で製造された半導体レーザでは、ス
トライプ溝で第1の上部クラッド層と、第2の上部クラ
ッド層とが接するが、両者の界面(電流狭窄部)におい
て界面順位が生じ、順方向電圧vFが高くなる問題点が
あった。
トライプ溝で第1の上部クラッド層と、第2の上部クラ
ッド層とが接するが、両者の界面(電流狭窄部)におい
て界面順位が生じ、順方向電圧vFが高くなる問題点が
あった。
この問題点は、第1の上部クラッド層のキャリア濃度を
高めることにより解決できるかにみえる。
高めることにより解決できるかにみえる。
しかしながら、第1の上部クラッド層のキャリア濃度を
高めると、発振開始電流Iい等他の特性が低下してしま
う問題点があった。
高めると、発振開始電流Iい等他の特性が低下してしま
う問題点があった。
この発明は上記に鑑みなされたもので、他の特性を撰な
うことなく、順方向電圧■、を下げた半導体レーザを製
造する方法の提供を目的としている。
うことなく、順方向電圧■、を下げた半導体レーザを製
造する方法の提供を目的としている。
(ニ)課題を解決するための手段ELV41’F−用上
記課題を解決するため、この発明の半導体レーザの製造
方法は、 i:MBE装置の成長室内に導入された半導体基板の表
面に下部クラッド層と、活性層と、第一の上部クラッド
層と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層する第1の成長
工程と、 ii:この積層された半導体基板を成長室から取り出し
て、前記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成
するホトエツチング工程と、111:このストライプ溝
を形成された半導体基板をMBE装置の成長室内に導入
し、この半導体基板を加熱して光吸収層を選択的に蒸発
させる再蒸発工程と、 i■:この光吸収層を蒸発させた半導体基板に第2の上
部クラッド層およびキャップ層とを積層する第2の成長
工程を備えてなる製造方法において、 V:前記再蒸発工程終了後、MBE装置のドーパントシ
ャッタを所定時間開放して、前記半導体基板のストライ
プ溝内に露出する第1の上部クラッド層にドーパントを
付着させる付着工程と、vi:前記半導体基板を加熱し
、付着されたドーパントを第1の上部クラッド層界面部
に拡散させる拡散工程とを加えたことを特徴としている
。
記課題を解決するため、この発明の半導体レーザの製造
方法は、 i:MBE装置の成長室内に導入された半導体基板の表
面に下部クラッド層と、活性層と、第一の上部クラッド
層と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層する第1の成長
工程と、 ii:この積層された半導体基板を成長室から取り出し
て、前記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成
するホトエツチング工程と、111:このストライプ溝
を形成された半導体基板をMBE装置の成長室内に導入
し、この半導体基板を加熱して光吸収層を選択的に蒸発
させる再蒸発工程と、 i■:この光吸収層を蒸発させた半導体基板に第2の上
部クラッド層およびキャップ層とを積層する第2の成長
工程を備えてなる製造方法において、 V:前記再蒸発工程終了後、MBE装置のドーパントシ
ャッタを所定時間開放して、前記半導体基板のストライ
プ溝内に露出する第1の上部クラッド層にドーパントを
付着させる付着工程と、vi:前記半導体基板を加熱し
、付着されたドーパントを第1の上部クラッド層界面部
に拡散させる拡散工程とを加えたことを特徴としている
。
従って、第1の上部クラッド層の内、第2の上部クラッ
ド層との界面部に、付着したドーパントが拡散してキャ
リア濃度が高くなり、直列抵抗成分が低下し、順方向電
圧vFを下げることができる。一方、第1の上部クラッ
ド層の界面部以外の部分のキャリア濃度は従来のままで
あるから、発振開始電流■い等他の特性が損なわれるこ
とはない。
ド層との界面部に、付着したドーパントが拡散してキャ
リア濃度が高くなり、直列抵抗成分が低下し、順方向電
圧vFを下げることができる。一方、第1の上部クラッ
ド層の界面部以外の部分のキャリア濃度は従来のままで
あるから、発振開始電流■い等他の特性が損なわれるこ
とはない。
(ホ)実施例
この発明の一実施例を図面に基づいて以下に説明する。
まず、MBE装置成長室15の構成を第2図を用いて説
明する。成長室15は、高真空が保てる密閉構造とされ
る。16は、GaAs基板2を装着するためのモリブテ
ン(M o )台、17は、この台を加熱するためのヒ
ータである。台17側方には、質量分析器18が備えら
れ、成長状態がモニタできるよう構成されている。
明する。成長室15は、高真空が保てる密閉構造とされ
る。16は、GaAs基板2を装着するためのモリブテ
ン(M o )台、17は、この台を加熱するためのヒ
ータである。台17側方には、質量分析器18が備えら
れ、成長状態がモニタできるよう構成されている。
成長室15内には、蒸発源19−1〜19−5が扇状に
配置される。蒸発源19−1〜19−6には、それぞれ
以下のような物質が収容される。
配置される。蒸発源19−1〜19−6には、それぞれ
以下のような物質が収容される。
19伺 ガリウム(Ga)
19−z P型ドーパント
蒸発源1!L3 N型ドーパント19−1
ヒ素(As) 19−2 アルミニウム(AI)各蒸発源19
−1〜19−6は図示しないコイルにより加熱され、分
子線を発生する。各分子線の基板2への到達量は、シャ
ッタ20−、〜2o−2でそれぞれ制御される。
ヒ素(As) 19−2 アルミニウム(AI)各蒸発源19
−1〜19−6は図示しないコイルにより加熱され、分
子線を発生する。各分子線の基板2への到達量は、シャ
ッタ20−、〜2o−2でそれぞれ制御される。
次に、実施例半導体レーザの製造方法を説明する。
・第1の成長工程
まず、モリブテン台16上に装着されたN型のGaAs
基板2を成長室15内に導入し、ヒータ17で加熱する
。各シャッタ20−1〜20−6の開閉と各蒸発源19
−5〜19−6の温度が制御され、N型A I XG、
、、A、 (X =0.6 )からなる下部クラッド層
3、A j! XG、+−,A、 (X =0.15)
よりなる活性層4、P型Affi、 G、l−、A、
(X=0.6)からなる第1の上部クラッド層5、N
型GaAsからなる光吸収層6、N型A I!、、G、
、XA、 (X =0.15)からなる蒸発防止層7が
積層される〔第1図(a)参照〕。なお、上に示したA
/!MilaXの値は一例であり適宜変更可能である。
基板2を成長室15内に導入し、ヒータ17で加熱する
。各シャッタ20−1〜20−6の開閉と各蒸発源19
−5〜19−6の温度が制御され、N型A I XG、
、、A、 (X =0.6 )からなる下部クラッド層
3、A j! XG、+−,A、 (X =0.15)
よりなる活性層4、P型Affi、 G、l−、A、
(X=0.6)からなる第1の上部クラッド層5、N
型GaAsからなる光吸収層6、N型A I!、、G、
、XA、 (X =0.15)からなる蒸発防止層7が
積層される〔第1図(a)参照〕。なお、上に示したA
/!MilaXの値は一例であり適宜変更可能である。
・ホトエツチング工程
前記積層されたGaAs基板2は成長室15から外部に
取り出された後、ストライプ溝が形成されるべき部分以
外の蒸発防止N7をホトレジスト8で覆う〔第1図■)
参照〕。このホトレジスト8をマスクとして光吸収層6
がわずかに(例えば1000人程度)残るように、蒸発
防止層7と光吸収層6とをそれぞれエツチングしてスト
ライブ溝9を形成する。
取り出された後、ストライプ溝が形成されるべき部分以
外の蒸発防止N7をホトレジスト8で覆う〔第1図■)
参照〕。このホトレジスト8をマスクとして光吸収層6
がわずかに(例えば1000人程度)残るように、蒸発
防止層7と光吸収層6とをそれぞれエツチングしてスト
ライブ溝9を形成する。
・再蒸発工程
ホトレジスト8を除去した後、再びモリブテン台16に
装着されたGaAs基板2を成長室15内に導入して、
ヒータ17で加熱する(650°C=800°C)。こ
の状態でシャッタ19−4のみが開けられ、As分子線
がGaAs基板2表面に当てられて、この表面に付着し
ている酸化物等の不純物と前記残された光吸収層6aが
蒸発させられる。これにより第1の上部クラッド層5の
表面5aが露出する〔第1因(C)参照〕。
装着されたGaAs基板2を成長室15内に導入して、
ヒータ17で加熱する(650°C=800°C)。こ
の状態でシャッタ19−4のみが開けられ、As分子線
がGaAs基板2表面に当てられて、この表面に付着し
ている酸化物等の不純物と前記残された光吸収層6aが
蒸発させられる。これにより第1の上部クラッド層5の
表面5aが露出する〔第1因(C)参照〕。
・付着工程、拡散工程
シャッタ19−4を閉じ、シャッタ19−2を開けてP
型ドーパントの分子線をGaAs基板2に数分間当てる
。この時、P型ドーパントが第1の上部クラッド層表面
5aに付着し、厚さ数10人(一原子層程度)のP型ド
ーパント層5bが形成される〔第1図(d)参照〕。
型ドーパントの分子線をGaAs基板2に数分間当てる
。この時、P型ドーパントが第1の上部クラッド層表面
5aに付着し、厚さ数10人(一原子層程度)のP型ド
ーパント層5bが形成される〔第1図(d)参照〕。
次に、シャッタ19−2を閉じ、GaAs基板2の加熱
をそのまま数分から数十分にわたり続ける。
をそのまま数分から数十分にわたり続ける。
この間P型ドーパントの層5bより、P型ドーパントが
第1の上部クラッド層5内に拡散して行き、界面の近傍
にキャリア濃度の高い(数%)領域5Cが形成される。
第1の上部クラッド層5内に拡散して行き、界面の近傍
にキャリア濃度の高い(数%)領域5Cが形成される。
・第2の成長工程
最後に、第1の成長工程と同様に、P型AI!、vca
、、A、(Y=0.6)からなる第2の上部クラッド層
10及びP’ C;aAsからなるキャップN11とが
積層される〔第1図(e)参照〕。ここでも、A1組成
Y=0.6は一例であり、適宜変更可能である。以下、
通常の半導体レーザの製造方法と同様に電極12a、1
2bが形成される。
、、A、(Y=0.6)からなる第2の上部クラッド層
10及びP’ C;aAsからなるキャップN11とが
積層される〔第1図(e)参照〕。ここでも、A1組成
Y=0.6は一例であり、適宜変更可能である。以下、
通常の半導体レーザの製造方法と同様に電極12a、1
2bが形成される。
このようにして製造された半導体レーザ1は、第1の上
部クラッドN5が、第2の上部クラッド層10との界面
近傍にキャリア濃度の高い領域5Cを有することとなる
から、直列抵抗成分が減少し、順方向電圧■、を下げる
ことが可能となる。
部クラッドN5が、第2の上部クラッド層10との界面
近傍にキャリア濃度の高い領域5Cを有することとなる
から、直列抵抗成分が減少し、順方向電圧■、を下げる
ことが可能となる。
また、第1の上部クラッド層5の領域5C以外の部分の
キャリア濃度は従来のままであるから、発振開始電流I
Lhやその他の特性が損なわれにくい。
キャリア濃度は従来のままであるから、発振開始電流I
Lhやその他の特性が損なわれにくい。
(へ)発明の詳細
な説明したように、この発明の半導体レーザの製造方法
は、再蒸発工程終了後、MBE装置のドーパントシャッ
タを所定時間開放して、前記半導体基板のストライプ溝
内に露出する第1の上部クラッド層にドーパントを付着
させる付着工程と、この半導体基板を加熱し、付着され
たドーパントを第1の上部クラッド層内に拡散させる拡
散工程とを加えたことを特徴とするものである。従って
、発振開始電流ILh等他等地性を損なうことなく、順
方向電圧■、を下げた半導体レーザを得ることができる
利点を有している。
は、再蒸発工程終了後、MBE装置のドーパントシャッ
タを所定時間開放して、前記半導体基板のストライプ溝
内に露出する第1の上部クラッド層にドーパントを付着
させる付着工程と、この半導体基板を加熱し、付着され
たドーパントを第1の上部クラッド層内に拡散させる拡
散工程とを加えたことを特徴とするものである。従って
、発振開始電流ILh等他等地性を損なうことなく、順
方向電圧■、を下げた半導体レーザを得ることができる
利点を有している。
また、付着工程及び拡散工程をMBE装置で行え、他の
装置を用いる必要がない利点を有している。
装置を用いる必要がない利点を有している。
第1図(5)、第1図(b)、第1図(C)、第1図(
d)及び第1図(e)は、この発明の一実施例に係る半
導体レーザの製造工程を説明する図、第2図は、同実施
例に係るMBE装置の概略構成を説明する図である。 2:GaAs基板、3:下部クラッド層、4:活性層、
5:第1の上部クラッド層、5b:P型ドーパン
ト層、 6:光吸収層、 7:蒸発防止層、 9ニスドライブ溝、 lO:第2の上部クラッド層、 11;キャンプ層・ 3:下船2う、・、F麿 4:活性層 特許出願人 ローム株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信第 図 (C) 第 図 (d) (a)
d)及び第1図(e)は、この発明の一実施例に係る半
導体レーザの製造工程を説明する図、第2図は、同実施
例に係るMBE装置の概略構成を説明する図である。 2:GaAs基板、3:下部クラッド層、4:活性層、
5:第1の上部クラッド層、5b:P型ドーパン
ト層、 6:光吸収層、 7:蒸発防止層、 9ニスドライブ溝、 lO:第2の上部クラッド層、 11;キャンプ層・ 3:下船2う、・、F麿 4:活性層 特許出願人 ローム株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信第 図 (C) 第 図 (d) (a)
Claims (1)
- (1)MBE装置の成長室内に導入された半導体基板の
表面に下部クラッド層と、活性層と、第一の上部クラッ
ド層と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層する第1の成
長工程と、 この積層された半導体基板を成長室から取り出して、前
記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成するホ
トエッチング工程と、 このストライプ溝を形成された半導体基板をMBE装置
の成長室内に導入し、この半導体基板を加熱して光吸収
層を選択的に蒸発させる再蒸発工程と、 この光吸収層を蒸発させた半導体基板に第2の上部クラ
ッド層およびキャップ層とを積層する第2の成長工程と
を備えてなる半導体レーザの製造方法において、 前記再蒸発工程終了後、MBE装置のドーパントシャッ
タを所定時間開放して、前記半導体基板のストライプ溝
内に露出する第1の上部クラッド層にドーパントを付着
させる付着工程と、 前記半導体基板を加熱し、付着されたドーパントを第1
の上部クラッド層界面部に拡散させる拡散工程とを加え
た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 |
---|---|---|---|
JP1434689A JPH02194682A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1434689A JPH02194682A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02194682A true JPH02194682A (ja) | 1990-08-01 |
Family
ID=11858511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1434689A Pending JPH02194682A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02194682A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60137088A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
JPS6142987A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
JPS63222488A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1434689A patent/JPH02194682A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60137088A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
JPS6142987A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
JPS63222488A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
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