JPH0258883A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH0258883A JPH0258883A JP21115088A JP21115088A JPH0258883A JP H0258883 A JPH0258883 A JP H0258883A JP 21115088 A JP21115088 A JP 21115088A JP 21115088 A JP21115088 A JP 21115088A JP H0258883 A JPH0258883 A JP H0258883A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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、単一横モードで発振するAlGaInP系の
半導体レーザ装置に関する。
半導体レーザ装置に関する。
(従来の技術)
最近、有機金属熱分解法(以後MOVPEと略す)によ
る結晶成長により形成された単一横モードで発振するA
I G a I n P系の半導体レーザ装置として
、第3図に示すような構造が報告されていル(エレクト
ロニクス・レターズ、23.18゜pp938−939
.1987)。この構造は第一回目の成長でn型GaA
s基板1上に、n型(Al o、5Gao、s)o、5
Ino、s P クラッド層2 、GaInP活性層
3゜p型(Al o、s Gao、s) o、5Ino
、sP 下部クラッド層4 、 pmGaInP層1
2.p型(Al o、s Ga o、s)0.11工n
o、s P上部クラッド層6.p型Ga I nP層7
.p型GaAsキャップ層8を順次lこ形成する。
る結晶成長により形成された単一横モードで発振するA
I G a I n P系の半導体レーザ装置として
、第3図に示すような構造が報告されていル(エレクト
ロニクス・レターズ、23.18゜pp938−939
.1987)。この構造は第一回目の成長でn型GaA
s基板1上に、n型(Al o、5Gao、s)o、5
Ino、s P クラッド層2 、GaInP活性層
3゜p型(Al o、s Gao、s) o、5Ino
、sP 下部クラッド層4 、 pmGaInP層1
2.p型(Al o、s Ga o、s)0.11工n
o、s P上部クラッド層6.p型Ga I nP層7
.p型GaAsキャップ層8を順次lこ形成する。
次にフォトリソグラフィーlこより5i(hヲマスクと
して、メサストライプを形成する。そして5iOzマス
クをつけたまま、第二回目の成長を行ないエツチングし
たところをn型GaAs層9で埋め込む。
して、メサストライプを形成する。そして5iOzマス
クをつけたまま、第二回目の成長を行ないエツチングし
たところをn型GaAs層9で埋め込む。
次に5iftマスクを除去し、p側全面に電極が形成で
きるようlこ第三回目の成長でp型GaAsコンタクト
層10を成長する。
きるようlこ第三回目の成長でp型GaAsコンタクト
層10を成長する。
この構造により電流はn型GaAs層9によりブロック
されメサストライプ部にのみ注入される。
されメサストライプ部にのみ注入される。
また、メサストライプ形成のエツチングのときに、メサ
ストライプ部以外のp型クラッド層の厚みを光の閉じ込
めには不十分な厚みまでエツチングするのでn型GaA
s層8のある部分では、このn型G a A s層8に
光が吸収され、メサストライプ部にのみ光は導波される
。このようにこの構造では、電流狭窄機構と光導波機構
が同時に作り付けられる。
ストライプ部以外のp型クラッド層の厚みを光の閉じ込
めには不十分な厚みまでエツチングするのでn型GaA
s層8のある部分では、このn型G a A s層8に
光が吸収され、メサストライプ部にのみ光は導波される
。このようにこの構造では、電流狭窄機構と光導波機構
が同時に作り付けられる。
(発明が解決しようとする課題)
上述の構造では、メサ形成時にp型Ga1nP層12を
、p型(AIo、1Gao、s)o、5Ino、sP
上部クラッド層6この組成差lこよるエツチング速度の
差を利用してエツチング停止層として用いている。
、p型(AIo、1Gao、s)o、5Ino、sP
上部クラッド層6この組成差lこよるエツチング速度の
差を利用してエツチング停止層として用いている。
そして組成差によるエツチング速度の差を利用するため
tこDffGaInP層12は活性層層間2組成になっ
ており、光の吸収を防ぐために数十オングストローム程
度lこ薄膜化し吸収端を量子化して高エネルギーにしで
ある。このエツチング停止層の薄さのため、エツチング
停止機能が十分ではないといつ問題点があった。
tこDffGaInP層12は活性層層間2組成になっ
ており、光の吸収を防ぐために数十オングストローム程
度lこ薄膜化し吸収端を量子化して高エネルギーにしで
ある。このエツチング停止層の薄さのため、エツチング
停止機能が十分ではないといつ問題点があった。
本発明の目的は、この問題点を解決した半導体レーザ装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
(!l!題を解決するための手段)
本発明は、第一導電型G aA s基板上lこ、この基
板に格子整合する、エネルギーギャップが2.IeV以
下である。(AIxGa t −x) w In s−
WP (0≦XO,3、W 〜0.51 )又はAlG
a1nP系の量子井戸からなる活性層と、この活性層を
挾む第一導電型および第二導電型のA I Ga I
nP系のクラッド層とにより形成されたダブルヘテロ構
造を設け、てなる半導体レーザ装置であって、前記第一
導電型クラッド層より前記基板から遠い側の前記第二導
電型クラッド層上に、前記活性層よりもエネルギーギャ
ップの大きな第二導電型AlGaAs層を設け、このA
lGaAs層上にメサストライプ状の第二導電型AlG
aInP 系クラッド層を設け、このメサストライプ
状のクラッド層が設けられている部分以外の前記AlG
aAs 層上に前記活性層の上側の第二導電型クラッド
層とは屈折率が異なる第−導導型物質または高抵抗物質
の層を設けたことを特命とする。
板に格子整合する、エネルギーギャップが2.IeV以
下である。(AIxGa t −x) w In s−
WP (0≦XO,3、W 〜0.51 )又はAlG
a1nP系の量子井戸からなる活性層と、この活性層を
挾む第一導電型および第二導電型のA I Ga I
nP系のクラッド層とにより形成されたダブルヘテロ構
造を設け、てなる半導体レーザ装置であって、前記第一
導電型クラッド層より前記基板から遠い側の前記第二導
電型クラッド層上に、前記活性層よりもエネルギーギャ
ップの大きな第二導電型AlGaAs層を設け、このA
lGaAs層上にメサストライプ状の第二導電型AlG
aInP 系クラッド層を設け、このメサストライプ
状のクラッド層が設けられている部分以外の前記AlG
aAs 層上に前記活性層の上側の第二導電型クラッド
層とは屈折率が異なる第−導導型物質または高抵抗物質
の層を設けたことを特命とする。
(作用)
上述の本発明の構成ではエツチング停止層は活性層より
もエネルギーギャップの大きなAlGaAsである。こ
のため吸収端を量子化して高エネルギーζこする必要が
なく数十オングストロームという薄膜化は必要でない。
もエネルギーギャップの大きなAlGaAsである。こ
のため吸収端を量子化して高エネルギーζこする必要が
なく数十オングストロームという薄膜化は必要でない。
またAlGaInPではそれぞれの組成に関係なく、塩
酸系のエツチング液でAlGaInPをAIGaAsj
こ対して選択的にエツチングできる。このため本発明の
半導体レーザ装置を制作するfこは、メサストライブ形
成時tこ、メサストライプ以外の部分のp型クラッド層
のエツチングを、より制御性良く停止することができる
。
酸系のエツチング液でAlGaInPをAIGaAsj
こ対して選択的にエツチングできる。このため本発明の
半導体レーザ装置を制作するfこは、メサストライブ形
成時tこ、メサストライプ以外の部分のp型クラッド層
のエツチングを、より制御性良く停止することができる
。
(実施例)
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の半導体レーザ装置の一実施例を示すレ
ーザチップの断面図である。
ーザチップの断面図である。
まず−回目の減圧MOVPEfこよる成長で、n型Ga
As基板1 (Siドープ: n=2x 10”cm−
’)上に、n型(Alo、s Gao、s) o、5I
no、s P クラッド層2 (n=5xlo”cI
ILS;厚み1 a m ) 、 Ga、。
As基板1 (Siドープ: n=2x 10”cm−
’)上に、n型(Alo、s Gao、s) o、5I
no、s P クラッド層2 (n=5xlo”cI
ILS;厚み1 a m ) 、 Ga、。
I n o、sP活性層3(アンドープ;厚み0.1μ
m)、p型(A l o、sGa o、s ) o、s
I no、5 P下部クラッド層4(p=5xlo
cm p厚み0.3μm)、p型AI0,7Gao
、sAs層5 (p=1xlO”3−” ;厚み500
^)、p型(Al o、5Gao、s) o、s In
o、s P クラッド上部層6 (p=5xlo C
IIL p厚み0.8 tt m )、p型Gao、
5Ino、BPPI3p型GaAsキャ7プノー8を順
次に形成した。成長条件は、温度700’C1圧カフ0
Torr。
m)、p型(A l o、sGa o、s ) o、s
I no、5 P下部クラッド層4(p=5xlo
cm p厚み0.3μm)、p型AI0,7Gao
、sAs層5 (p=1xlO”3−” ;厚み500
^)、p型(Al o、5Gao、s) o、s In
o、s P クラッド上部層6 (p=5xlo C
IIL p厚み0.8 tt m )、p型Gao、
5Ino、BPPI3p型GaAsキャ7プノー8を順
次に形成した。成長条件は、温度700’C1圧カフ0
Torr。
V/III=200、キャリヤガス(H2)の金泥1g
1/m i nとした。原料としては、トリメチルイン
ジウA(TMI :(CHs)sIn)、トリエチルガ
リウム(TEG:((lH5)3Ga)、トリメチルア
ルミニウム(TMA:(CHs)sAl)、アルシン(
A s Ha )、ホスフィン(PHs)、n型ドーパ
ント:セレン化水素(HzSe)% p型ドーパント:
シクロペンタジェニルマグネシウム(CpzMg)
を用いた。こうして成長したウェハにフォトリングラ
フィζこより幅5μmのストライプ状のSi0gマスク
を形成した。次lここの5iOzマスクを用いてリン酸
系のエツチング液によりp型GaAsキャップ層8メサ
状fこエツチングした。つづいて塩酸系のエツチング液
により、p型Gao、s Ino、s P層7およびp
型(Al o 、s Gao、s )o、s Ino、
s P上部クラッド層6をメサ状にエツチングした。つ
ぎに5i(hマスクをつけたまま減圧MOVPEにより
二回目の成長を行ないn型G aA s層9を形成した
。そしてSi0gマスクを除去した後に、減圧MOVP
Eにより三回目の成長を行ないp型GaA sコンタク
ト層10を形成した。最後に、p+ n両電極を形成し
てキャピテイ長250Amにへき開し、個々のチップに
分離した。
1/m i nとした。原料としては、トリメチルイン
ジウA(TMI :(CHs)sIn)、トリエチルガ
リウム(TEG:((lH5)3Ga)、トリメチルア
ルミニウム(TMA:(CHs)sAl)、アルシン(
A s Ha )、ホスフィン(PHs)、n型ドーパ
ント:セレン化水素(HzSe)% p型ドーパント:
シクロペンタジェニルマグネシウム(CpzMg)
を用いた。こうして成長したウェハにフォトリングラ
フィζこより幅5μmのストライプ状のSi0gマスク
を形成した。次lここの5iOzマスクを用いてリン酸
系のエツチング液によりp型GaAsキャップ層8メサ
状fこエツチングした。つづいて塩酸系のエツチング液
により、p型Gao、s Ino、s P層7およびp
型(Al o 、s Gao、s )o、s Ino、
s P上部クラッド層6をメサ状にエツチングした。つ
ぎに5i(hマスクをつけたまま減圧MOVPEにより
二回目の成長を行ないn型G aA s層9を形成した
。そしてSi0gマスクを除去した後に、減圧MOVP
Eにより三回目の成長を行ないp型GaA sコンタク
ト層10を形成した。最後に、p+ n両電極を形成し
てキャピテイ長250Amにへき開し、個々のチップに
分離した。
上述の制作工程においてはp型Al o、7 Gao、
3As層5(こおけるエツチング停止時間は数十分以上
でありメサストライプ部のサイドエツチングのみを問題
にしてp型(Al o、sG ao、s)o、s I
n o、s P上部クラッド層6のエツチング時間を決
めることができる。これに対して従来の構造ではエツチ
ング停止時間は数十秒程度でありp型(Alo、5Ga
o、s )0.5 I n O,5P上部クラッド層6
のエツチング時間の制御に厳しい条件が課せられる。
3As層5(こおけるエツチング停止時間は数十分以上
でありメサストライプ部のサイドエツチングのみを問題
にしてp型(Al o、sG ao、s)o、s I
n o、s P上部クラッド層6のエツチング時間を決
めることができる。これに対して従来の構造ではエツチ
ング停止時間は数十秒程度でありp型(Alo、5Ga
o、s )0.5 I n O,5P上部クラッド層6
のエツチング時間の制御に厳しい条件が課せられる。
以上述べた実施例では、活性層をGa o、s Ino
、sP、り2ラド層を(Alo、5Gao、s)o、s
Ino、sPとしたが、活性層組成は製作するレーザ
装置に要求される発振波長要件を満たす組成または量子
井戸1こすればよく、クラッド層組成は用いる活性層組
成lこ対して光とキャリヤの閉じ込めが十分にできる組
成を選べはよい。またレーザ装置に要求される特性によ
りSCH構造にするなどクラッド層をより多層化するこ
ともできる。上述の実施例ではn型GaA sを[流狭
窄と光吸収をさせる層に用いたが、この層は高低抗層で
も良く、またGaInPやポリイミドなど本発明の要件
を満たすものであれば良い。
、sP、り2ラド層を(Alo、5Gao、s)o、s
Ino、sPとしたが、活性層組成は製作するレーザ
装置に要求される発振波長要件を満たす組成または量子
井戸1こすればよく、クラッド層組成は用いる活性層組
成lこ対して光とキャリヤの閉じ込めが十分にできる組
成を選べはよい。またレーザ装置に要求される特性によ
りSCH構造にするなどクラッド層をより多層化するこ
ともできる。上述の実施例ではn型GaA sを[流狭
窄と光吸収をさせる層に用いたが、この層は高低抗層で
も良く、またGaInPやポリイミドなど本発明の要件
を満たすものであれば良い。
(発明の効果)
このように本発明により、メサストライプ形成時のエツ
チングの制御がたやすいAlGaInP系半導体レーザ
装置る得ることができる。
チングの制御がたやすいAlGaInP系半導体レーザ
装置る得ることができる。
P上部クラッド層、7はp型Ga o、5 In o、
sP層、8はp m GaAsキ+yプ層、9はn型G
aAs層、10はp型GaAs :r yタクト層、1
1はS ioz膜、12はp型Gao、s Ino、5
P層である。
sP層、8はp m GaAsキ+yプ層、9はn型G
aAs層、10はp型GaAs :r yタクト層、1
1はS ioz膜、12はp型Gao、s Ino、5
P層である。
代理人 弁理士 本 庄 伸゛介
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図G)〜
(f)は本発明の制作工程を示す断面因、第3図は従来
の半導体レーザ装置の例を示す断面図である。
(f)は本発明の制作工程を示す断面因、第3図は従来
の半導体レーザ装置の例を示す断面図である。
Claims (1)
- 第一導電型のGaAs基板上に、この基板に格子整合
する、エネルギーギャップが2.1eV以下である(A
l_XGa_1_−_X)_WIn_1_−_WP(0
≦X≦0.3、W〜0.51)又はAlGaInP系の
量子井戸からなる活性層と、この活性層を挾む第一導電
型および第二導電型のAlGaInP系のクラッド層と
により形成されたダブルヘテロ構造を設けてなる半導体
レーザ装置において、前記第一導電型クラッド層より前
記基板から遠い側の前記第二導電型クラッド層上に、前
記活性層よりもエネルギーギャップの大きな第二導電型
のAlGaAs層を設け、このAlGaAs層上にメサ
ストライプ状の第二導電型AlGaInP系のクラッド
層を設け、このメサストライプ状のクラッド層が設けら
れている部分以外の前記AlGaAs層上に、前記活性
層の上側の第二導電型クラッド層とは屈折率が異なる第
一導電型物質または高抵抗物質の層を設けたことを特徴
とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21115088A JPH0258883A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21115088A JPH0258883A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0258883A true JPH0258883A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16601209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21115088A Pending JPH0258883A (ja) | 1988-08-25 | 1988-08-25 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0258883A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH047885A (ja) * | 1990-04-25 | 1992-01-13 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
JPH04106991A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
JPH04309281A (ja) * | 1991-04-08 | 1992-10-30 | Nec Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
US5357535A (en) * | 1992-01-14 | 1994-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser including an aluminum-rich AlGaAs etch stopping layer |
US5763291A (en) * | 1994-09-05 | 1998-06-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor laser |
US5982799A (en) * | 1994-09-14 | 1999-11-09 | Xerox Corporation | Multiple-wavelength laser diode array using quantum well band filling |
US6200382B1 (en) | 1998-07-14 | 2001-03-13 | Nec Corporation | Method of manufacturing a semiconductor laser device and a crystal growth apparatus for use in a semiconductor laser device |
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-
1988
- 1988-08-25 JP JP21115088A patent/JPH0258883A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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