JPH02209782A - リッジ導波路の製造方法 - Google Patents
リッジ導波路の製造方法Info
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- JPH02209782A JPH02209782A JP3026789A JP3026789A JPH02209782A JP H02209782 A JPH02209782 A JP H02209782A JP 3026789 A JP3026789 A JP 3026789A JP 3026789 A JP3026789 A JP 3026789A JP H02209782 A JPH02209782 A JP H02209782A
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- 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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
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-
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- H01S5/2201—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 having a ridge or stripe structure in a specific crystallographic orientation
-
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- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
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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〕
本発明は半導体光素子の製造に利用する。特に、ＡｌＧ
ａＡｓ系リッジ導波路の製造方法に関する。
ａＡｓ系リッジ導波路の製造方法に関する。
本発明は、リッジ導波路型半導体レーザの製造方法とし
て利用するに適する。
て利用するに適する。
本発明は、ＡｌＧａＡｓ系リッジ導波路の製造方法にお
いて、 表面にＡｌｌ！ＧａＡｓを成長させてから湿式エツチン
グすることにより、 リッジ側面の形状を改善するものである。
いて、 表面にＡｌｌ！ＧａＡｓを成長させてから湿式エツチン
グすることにより、 リッジ側面の形状を改善するものである。
第３図は従来例ＡｌＧａＡｓ系リッジ導波路型半導体レ
ーザの断面構造を示す。
ーザの断面構造を示す。
このような半導体レーザを製造するには、まず、基板１
の（００１）面上に、ＡｌＧａＡｓクラッド層２、活性
層３、ＡｌＧａＡｓクラッド層４およびＧａＡｓキャッ
プ層５をこの順序で成長させる。次に、ＧａＡｓキャッ
プ層５とＡｊ！ＧａＡｓクラッド層４の一部とを溝状に
エツチングし、＜１１０＞方向に細長いリッジ１０を形
成する。このとき、リッジ１０の両側には保持領域１１
が形成される。続いて表面全体にＳｉＯ□層７を成長さ
せ、リッジ頂部のＳｉＯ□層を除去する。この後に表面
全体に電極８を形成する。また、基板１の裏面にも電極
を形成する。
の（００１）面上に、ＡｌＧａＡｓクラッド層２、活性
層３、ＡｌＧａＡｓクラッド層４およびＧａＡｓキャッ
プ層５をこの順序で成長させる。次に、ＧａＡｓキャッ
プ層５とＡｊ！ＧａＡｓクラッド層４の一部とを溝状に
エツチングし、＜１１０＞方向に細長いリッジ１０を形
成する。このとき、リッジ１０の両側には保持領域１１
が形成される。続いて表面全体にＳｉＯ□層７を成長さ
せ、リッジ頂部のＳｉＯ□層を除去する。この後に表面
全体に電極８を形成する。また、基板１の裏面にも電極
を形成する。
第４図は、実際に作成した半導体レーザのリッジ部分、
すなわち第３図において破線で示した部分について、そ
の襞間面の走査電子顕微鏡写真を示す。この写真は、各
層が明確になるように、襞間面をエツチング処理してか
ら撮影した。倍率は１７８００倍である。ＧａＡｓキャ
ンプ層５の厚さは０．２７μｍである。
すなわち第３図において破線で示した部分について、そ
の襞間面の走査電子顕微鏡写真を示す。この写真は、各
層が明確になるように、襞間面をエツチング処理してか
ら撮影した。倍率は１７８００倍である。ＧａＡｓキャ
ンプ層５の厚さは０．２７μｍである。
得られた半導体レーザは、ヒートシンクに接着して使用
される。半導体レーザをヒートシンクに接着するには、
ヒートシンクの表面に金属膜を形成し、この金属膜と’
１１７ジ側の電極８または基板ｌの裏面の電極とをハン
ダ付けする。
される。半導体レーザをヒートシンクに接着するには、
ヒートシンクの表面に金属膜を形成し、この金属膜と’
１１７ジ側の電極８または基板ｌの裏面の電極とをハン
ダ付けする。
リッジを形成することにより、その部分の下の層、特に
活性層３の実効的な屈折率が変化する。
活性層３の実効的な屈折率が変化する。
このため、伝搬光がリッジの下の領域に閉じ込められる
。このようにして形成された導波路をリッジ導波路とい
う。
。このようにして形成された導波路をリッジ導波路とい
う。
ＡＩＧａＡｓ系のリッジ導波路型半導体レーザについて
は、例えば、ハヤカワ他、「ロースレッショルド・ルー
ムテンブレチャ・体オペレーション・オブ・（Ａ ＩＧ
ａＡｓ） ｍ （ＧａＡｓ） ｎ スーパーラティス・
クラオンタム・ウェル・レーザズ・エミッティング・ア
ト〜６８０ｎｍ 」アプライド・フィツクス・レターズ
第５１巻第１０号第７０７〜７０９頁（Ｔ、 Ｈａｙａ
ｋａｗａｅｔ、ａ！、、 ”Ｌｏｗ−仁ｈｒｅｓｈ
ｏｌｄ ｒｏｏｍ−仁ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｃｗ］ｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ （ＡＩＧａＡｓ）
、（ＧａＡｓ）ｈｓｕｐｅｒｌａｊｔｉｃｅｑｕａｎｔ
ｕｍ ｗｅｌｌ １ａｓｅｒｓ ｅｍｉｔｔｉｎ
ｇ ａｔ 〜６８Ｑｎｍ 。
は、例えば、ハヤカワ他、「ロースレッショルド・ルー
ムテンブレチャ・体オペレーション・オブ・（Ａ ＩＧ
ａＡｓ） ｍ （ＧａＡｓ） ｎ スーパーラティス・
クラオンタム・ウェル・レーザズ・エミッティング・ア
ト〜６８０ｎｍ 」アプライド・フィツクス・レターズ
第５１巻第１０号第７０７〜７０９頁（Ｔ、 Ｈａｙａ
ｋａｗａｅｔ、ａ！、、 ”Ｌｏｗ−仁ｈｒｅｓｈ
ｏｌｄ ｒｏｏｍ−仁ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｃｗ］ｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ （ＡＩＧａＡｓ）
、（ＧａＡｓ）ｈｓｕｐｅｒｌａｊｔｉｃｅｑｕａｎｔ
ｕｍ ｗｅｌｌ １ａｓｅｒｓ ｅｍｉｔｔｉｎ
ｇ ａｔ 〜６８Ｑｎｍ 。
八ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、、 Ｖｏｌ、５１．
Ｎｏ、１０． ７ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８７
、 ｐｐ７０７−７０９）に詳しく説明されている。
Ｎｏ、１０． ７ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８７
、 ｐｐ７０７−７０９）に詳しく説明されている。
しかし、ハヤカワ他の論文には示されていないが、湿式
エツチングにより＜ｌＩＱ＞方向にリッジ導波路を形成
すると、リッジの側面が急角度の逆メサ形状となる。こ
のため、リッジ側面への電極付けが困難となり、導通不
良の原因となる欠点があった。
エツチングにより＜ｌＩＱ＞方向にリッジ導波路を形成
すると、リッジの側面が急角度の逆メサ形状となる。こ
のため、リッジ側面への電極付けが困難となり、導通不
良の原因となる欠点があった。
また、リッジ導波路型半導体レーザをリッジ側の電極で
ヒートシンクに接着する場合には、リッジを保護するた
め、その部分のキャップ層の表面をエツチングしてその
高さを保持領域より低くする必要がある。しかし、この
エツチングの制御は困難である。
ヒートシンクに接着する場合には、リッジを保護するた
め、その部分のキャップ層の表面をエツチングしてその
高さを保持領域より低くする必要がある。しかし、この
エツチングの制御は困難である。
本発明は、以上の問題点を解決し、リッジの側面形状が
改善されるリッジ導波路の製造方法を提供することを目
的とする。
改善されるリッジ導波路の製造方法を提供することを目
的とする。
本発明のリッジ導波路の製造方法は、ＧａＡｓキャップ
層の上にＡｊ！ＧａＡｓ層を成長させから湿式エツチン
グによりリッジを形成し、その後にリッジ上のＡｊ７Ｇ
ａＡｓ層を除去することを特徴とする。
層の上にＡｊ！ＧａＡｓ層を成長させから湿式エツチン
グによりリッジを形成し、その後にリッジ上のＡｊ７Ｇ
ａＡｓ層を除去することを特徴とする。
本明細書において「上」、「下」とは、基板を基準とし
てそれぞれ遠ざかる方向、近づく方向をいう。また、ｒ
Ａｊｌ！ＧａＡｓ」、ｒＧａＡｓ」とは、各元素を主成
分として含むことを表す。すなわち、これらの化合物は
不純物を含むことができ、各元素の含有率が均等である
場合に限定されるものではない。特に、ＡＩＧａＡｓに
ついては、般にＡＩ！Ｍｃａｔ−Ｘ Ａｓで表されるも
のをいう。
てそれぞれ遠ざかる方向、近づく方向をいう。また、ｒ
Ａｊｌ！ＧａＡｓ」、ｒＧａＡｓ」とは、各元素を主成
分として含むことを表す。すなわち、これらの化合物は
不純物を含むことができ、各元素の含有率が均等である
場合に限定されるものではない。特に、ＡＩＧａＡｓに
ついては、般にＡＩ！Ｍｃａｔ−Ｘ Ａｓで表されるも
のをいう。
ただし、Ｑ＜ｘ＜ｌである。
湿式エツチングによるエツチング速度は、エツチング液
の組成や温度だけでなく、エツチングされる材料の組成
や結晶方向にも依存する。特に、（００１）面のウアハ
を用いて＜１１０＞方向のリッジを形成する場合に、リ
ッジの側面ではＧａＡｓキャップ層よりもＡｉ’ＧａＡ
ｓクラッド層の方が速くエツチングされる。このため、
リッジの側面が急角度の逆メサ形状となる。
の組成や温度だけでなく、エツチングされる材料の組成
や結晶方向にも依存する。特に、（００１）面のウアハ
を用いて＜１１０＞方向のリッジを形成する場合に、リ
ッジの側面ではＧａＡｓキャップ層よりもＡｉ’ＧａＡ
ｓクラッド層の方が速くエツチングされる。このため、
リッジの側面が急角度の逆メサ形状となる。
そこで、キャップ層の上にＡＩ！ＧａＡｓ層を設けて湿
式エツチングを行う。Ａｉ’ＧａＡｓ層の側面がエツチ
ングされると、ＧａＡｓキャップ層の側面のエツチング
速度が加速される。これにより、逆メサ形状の角度が改
善される。
式エツチングを行う。Ａｉ’ＧａＡｓ層の側面がエツチ
ングされると、ＧａＡｓキャップ層の側面のエツチング
速度が加速される。これにより、逆メサ形状の角度が改
善される。
第１図は本発明実施例Ａｊ？ＧａＡｓ系リッジ導波路型
半導体レーザの製造方法を示す。
半導体レーザの製造方法を示す。
まず、第１図（ａ）に示すように、基板１の（００Ｉ〉
面上に、ＡｌＧａＡｓクラッド層２、活性層３、ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層４およびＧａＡｓキャップ層５をこの
順序に成長させ、さらに、ＧａＡｓキャップ層５の上に
ＡｌＧ ａ Ａ ８層６を成長させた。
面上に、ＡｌＧａＡｓクラッド層２、活性層３、ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層４およびＧａＡｓキャップ層５をこの
順序に成長させ、さらに、ＧａＡｓキャップ層５の上に
ＡｌＧ ａ Ａ ８層６を成長させた。
本実施例では、ＧａＡｓキャップ層５の厚さを０．５叩
、Ａｊ７ＧａＡｓ層６の厚さを０．１μｍｌ：形成した
。また、ＡＡＧａＡｓ層６の組成はＡ ｊ’ ０．２Ｇ
ａｏ、ｅＡＳとした。
、Ａｊ７ＧａＡｓ層６の厚さを０．１μｍｌ：形成した
。また、ＡＡＧａＡｓ層６の組成はＡ ｊ’ ０．２Ｇ
ａｏ、ｅＡＳとした。
基板１としては、ＧａＡｓ基板に格子定数を整合させる
ためのへソファ層やその他の層をエピタキシャル成長さ
せたものを用いた。また、活性層３として量子弁ミ層を
用いた。
ためのへソファ層やその他の層をエピタキシャル成長さ
せたものを用いた。また、活性層３として量子弁ミ層を
用いた。
次に、第１図（ｂ）に示すように、Ａｊ７ＧａＡｓ層６
、ＧａＡｓキャップ層５およびＡ （ｌ Ｇ ａ 、Ａ
、 ｓクランド層４の一部を溝状にエツチングして、く
１１０〉方向に細長いリッジ１０と、リッジ１０の両側
の保持領域１１とを形成した。エツチング液としては、
リン酸：過酸化水素：水−１＋６０＋４０の混合液を用
い、５℃で２分間エツチングした。
、ＧａＡｓキャップ層５およびＡ （ｌ Ｇ ａ 、Ａ
、 ｓクランド層４の一部を溝状にエツチングして、く
１１０〉方向に細長いリッジ１０と、リッジ１０の両側
の保持領域１１とを形成した。エツチング液としては、
リン酸：過酸化水素：水−１＋６０＋４０の混合液を用
い、５℃で２分間エツチングした。
続いて、第１図（Ｃ）に示すように、表面全体にプラグ
？ＣＶＤにより５ｉｏｔ層７を０．１２μｍの厚さに堆
積させ、リッジ頂部の５ｉｎ２層を除去した。
？ＣＶＤにより５ｉｏｔ層７を０．１２μｍの厚さに堆
積させ、リッジ頂部の５ｉｎ２層を除去した。
この後に、第１図（ｄ）に示すように、リッジ頂部のＡ
ｌＧａＡｓ層６を除去し、スパッタリングにより表面全
体に電極８を形成した。ＡｌＧａＡｓ層６の除去は、Ｓ
ｉＯ□層７をマスクとして用いることにより容易に行う
ことができる。
ｌＧａＡｓ層６を除去し、スパッタリングにより表面全
体に電極８を形成した。ＡｌＧａＡｓ層６の除去は、Ｓ
ｉＯ□層７をマスクとして用いることにより容易に行う
ことができる。
第２図は、実際に作成した半導体レーザの保持領域の部
分、すなわち第１図（ｄ）において破線で示した部分に
ついて、その襞間面の走査電子顕微鏡写真を示す。この
写真は、各層が明確になるように、襞間面をエツチング
処理してから撮影した。
分、すなわち第１図（ｄ）において破線で示した部分に
ついて、その襞間面の走査電子顕微鏡写真を示す。この
写真は、各層が明確になるように、襞間面をエツチング
処理してから撮影した。
倍率は１７８００倍である。
この写真では保持領域の側面に厚い電極が形成されたこ
とを示すが、リッジ側面の形状も同等であり、厚い電極
が形成された。
とを示すが、リッジ側面の形状も同等であり、厚い電極
が形成された。
以上の実施例では半導体レーザを製造する場合を例に説
明したが、その他のリッジ導波路、例えば光増幅器や電
流注入による屈折率変化を利用する素子を製造する場合
でも、本発明を同様に実施できる。
明したが、その他のリッジ導波路、例えば光増幅器や電
流注入による屈折率変化を利用する素子を製造する場合
でも、本発明を同様に実施できる。
以上説明したように、本発明のリッジ導波路の製造方法
は、簡単な製造工程を追加するだけでリッジ側面の形状
を改善することができ、電極付けが容易になる。また、
リッジの高さの制御が容易である。したがって、信頼性
の高いリッジ導波路が得られ、製造歩留りが改善される
効果がある。
は、簡単な製造工程を追加するだけでリッジ側面の形状
を改善することができ、電極付けが容易になる。また、
リッジの高さの制御が容易である。したがって、信頼性
の高いリッジ導波路が得られ、製造歩留りが改善される
効果がある。
第１図は本発明実施例ＡｌＧａＡｓ系リッジ導波路型半
導体レーザの製造方法を示す図。 第２図は半導体レーザの襞間面の結晶構造を示す走査電
子顕微鏡写真。 第３図は従来例ＡｌＧａＡｓ系リッジ導波路型半導体レ
ーザの断面構造を示す図。 第４図は半導体レーザの襞間面の結晶構造を示す走査電
子顕微鏡写真。 １・・・基板、２．４・・・ＡｌＧａＡｓクラッド層、
３・・・活性層、５・・・ＧａＡｓキャップ層、６・・
・ＡＩ！ＧａＡｓ層、７−・−３ｉＯ２層、８・・・電
極、１０−・・リッジ、１１・・・保持領域。 特許出願人 光計測技術開発株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 （Ｑ） （ｂ） 肩 図 （ｄ） 肩 圓 壓 事件の表示 平成元年特許願第３０２６７号 発明の名称 リッジ導波路の製造方法３、 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都武蔵野市中町２丁目１１番１３号名
称 光計測技術開発株式会社 代表者 曖 河 正 三 代理人 〒１７７ ｆｆｉ ０３−９２８−５６７３６
、補正により増加する請求項の数 な し７、補正の
対象 図面第３図および第４図ノー 回
導体レーザの製造方法を示す図。 第２図は半導体レーザの襞間面の結晶構造を示す走査電
子顕微鏡写真。 第３図は従来例ＡｌＧａＡｓ系リッジ導波路型半導体レ
ーザの断面構造を示す図。 第４図は半導体レーザの襞間面の結晶構造を示す走査電
子顕微鏡写真。 １・・・基板、２．４・・・ＡｌＧａＡｓクラッド層、
３・・・活性層、５・・・ＧａＡｓキャップ層、６・・
・ＡＩ！ＧａＡｓ層、７−・−３ｉＯ２層、８・・・電
極、１０−・・リッジ、１１・・・保持領域。 特許出願人 光計測技術開発株式会社 代理人 弁理士 井 出 直 孝 （Ｑ） （ｂ） 肩 図 （ｄ） 肩 圓 壓 事件の表示 平成元年特許願第３０２６７号 発明の名称 リッジ導波路の製造方法３、 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都武蔵野市中町２丁目１１番１３号名
称 光計測技術開発株式会社 代表者 曖 河 正 三 代理人 〒１７７ ｆｆｉ ０３−９２８−５６７３６
、補正により増加する請求項の数 な し７、補正の
対象 図面第３図および第４図ノー 回
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＡｌＧａＡｓクラッド層の上にＧａＡｓキャップ層
を成長させる第一工程と、 このＡｌＧａＡｓクラッド層とＧａＡｓキャップ層とを
湿式エッチングして＜１１０＞方向のリッジを形成する
第二工程と を含むリッジ導波路の製造方法において、 上記第一工程に続いて上記ＧａＡｓキャップ層の上にＡ
ｌＧａＡｓ層を成長させる工程と、上記第二工程の後に
リッジ上のＡｌＧａＡｓ層を除去する工程と を含むことを特徴とするリッジ導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026789A JPH02209782A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | リッジ導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026789A JPH02209782A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | リッジ導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209782A true JPH02209782A (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=12298927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3026789A Pending JPH02209782A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | リッジ導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02209782A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999049544A1 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur herstellung eines stegwellenleiters in iii-v-verbindungshalbleiter-schichtstrukturen und halbleiterlaservorrichtung besonders für niedere serienwiderstände |
| US6360048B1 (en) | 1999-01-19 | 2002-03-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Waveguide optical semiconductor device, method of fabricating the same and optical device module |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60213073A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS6338279A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-18 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP3026789A patent/JPH02209782A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60213073A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS6338279A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-18 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999049544A1 (de) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur herstellung eines stegwellenleiters in iii-v-verbindungshalbleiter-schichtstrukturen und halbleiterlaservorrichtung besonders für niedere serienwiderstände |
| US6360048B1 (en) | 1999-01-19 | 2002-03-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Waveguide optical semiconductor device, method of fabricating the same and optical device module |
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