JPH03165086A - リッジレーザの製造方法 - Google Patents
リッジレーザの製造方法Info
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- JPH03165086A JPH03165086A JP30318189A JP30318189A JPH03165086A JP H03165086 A JPH03165086 A JP H03165086A JP 30318189 A JP30318189 A JP 30318189A JP 30318189 A JP30318189 A JP 30318189A JP H03165086 A JPH03165086 A JP H03165086A
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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〕
本発明はリッジレーザの製造方法に関する。
(従来の技術)
リッジレーザは、第3図に示すように、AlGaAs活
性層4上のP型AlGaAsクラッド層5の部分が、矩
形形状のリッジ部8が形成されて屈折率分布を持ったも
のであり、AlGaAs活性層4から発生する光の水平
方向をリッジ部8の矩形幅の領域に閉し込める構造とな
フている。また、同様な構造で高出力レーザを構成する
場合、第4図に示すように、P型AlGaAsクラッド
層5のリッジ部8以外の部分にAlGaAsバリヤ層1
2を設けて、リッジ部8を埋込み型にし、該AlGaA
sバリヤ層12によフて熱を拡散させるものがある。
性層4上のP型AlGaAsクラッド層5の部分が、矩
形形状のリッジ部8が形成されて屈折率分布を持ったも
のであり、AlGaAs活性層4から発生する光の水平
方向をリッジ部8の矩形幅の領域に閉し込める構造とな
フている。また、同様な構造で高出力レーザを構成する
場合、第4図に示すように、P型AlGaAsクラッド
層5のリッジ部8以外の部分にAlGaAsバリヤ層1
2を設けて、リッジ部8を埋込み型にし、該AlGaA
sバリヤ層12によフて熱を拡散させるものがある。
上述のようなリッジレーザにおいてリッジ部8を形成す
る方法としては、従来、硫酸系、燐酸系エッチャント等
によるウェットエツチング、あるいはRIBE (リア
クティブイオンビームエツチング)等によるドライエツ
チングが用いられている。
る方法としては、従来、硫酸系、燐酸系エッチャント等
によるウェットエツチング、あるいはRIBE (リア
クティブイオンビームエツチング)等によるドライエツ
チングが用いられている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上述した従来の方法では下記のような欠
点がある。
点がある。
ウェットエツチングにおいては、薬品の混合比2周囲温
度、ウェへの表面状態などの違いで、エツチングレート
が変化し再現性に乏しい。そのため、上部クラッド層の
りッジ部以外の部分の厚み(第3図に示すXR)の制御
が難しいばかりか、活性層までエツチングされてしまう
ことさえある。さらに、エツチングの際、マスクのエツ
ジの下部たけでなく側面もエツチングされて、アンター
カットが生しるため、リッジの幅の制御が難しい。
度、ウェへの表面状態などの違いで、エツチングレート
が変化し再現性に乏しい。そのため、上部クラッド層の
りッジ部以外の部分の厚み(第3図に示すXR)の制御
が難しいばかりか、活性層までエツチングされてしまう
ことさえある。さらに、エツチングの際、マスクのエツ
ジの下部たけでなく側面もエツチングされて、アンター
カットが生しるため、リッジの幅の制御が難しい。
方、ドライエツチングによる方法は、ウェットエツチン
グに比べ再現性は向上するが、活性層にダメージを与え
、発振しきい値の上昇、長期信頼性の低下などを招く。
グに比べ再現性は向上するが、活性層にダメージを与え
、発振しきい値の上昇、長期信頼性の低下などを招く。
また、上述のようにウェットエツチングおよびドライエ
ツチングのいずれにしても、エツチング後の上部クラッ
ド層には、酸化されたAlGaAsが露出するため、埋
込み再成長は困難であり、第4図に示したような埋込み
型の構造にすることが難しい。
ツチングのいずれにしても、エツチング後の上部クラッ
ド層には、酸化されたAlGaAsが露出するため、埋
込み再成長は困難であり、第4図に示したような埋込み
型の構造にすることが難しい。
本発明は、上記従来の技術の有する欠点に鑑みてなされ
たもので、信頼性の高いリッジレーザを効率よく製造可
能とする製造方法を提供することを目的とする。
たもので、信頼性の高いリッジレーザを効率よく製造可
能とする製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、二つのAlGaAsクラッド層が活性層を挟
んで積層され、さらに、上層のクラッド層上にGaAs
コンタクト層が積層されているウェハを用いてリッジレ
ーザを製造する方法であって、前記GaAsコンタクト
層上にAlGaAsマスク層がストライプ状に設けられ
ているウェハを製作する第1の工程と、 該第1の工程により製作されたウェハに対して液相成長
法を行なうことにより、前記ストライプ状にAlGaA
s層が形成された部分以外を前記上層のクラッド層の範
囲で所定の厚さ溶解させ、前記ストライプ部分を突起部
とする第2の工程とを有するものであり、 また、前記GaAsコンタクト層上にAlGaAsマス
ク層がストライプ状に設けられているウェハを製作する
第1の工程と、 該第1の工程により製作されたウェハに対して液相成長
法を行なうことにより、前記ストライプ状にAlGaA
s層が形成された部分以外を前記上層のクラッド層の範
囲で所定の厚さ溶解させ、前記ストライプ部分を突起部
とする第2の工程と、該第2の工程の液相成長法と連続
的に2度目の液相成長法を行なって、前記第2の工程に
おいて形成されたストライプ状の突起部の両側に埋込み
層を形成する第3の工程とを有するものである。
んで積層され、さらに、上層のクラッド層上にGaAs
コンタクト層が積層されているウェハを用いてリッジレ
ーザを製造する方法であって、前記GaAsコンタクト
層上にAlGaAsマスク層がストライプ状に設けられ
ているウェハを製作する第1の工程と、 該第1の工程により製作されたウェハに対して液相成長
法を行なうことにより、前記ストライプ状にAlGaA
s層が形成された部分以外を前記上層のクラッド層の範
囲で所定の厚さ溶解させ、前記ストライプ部分を突起部
とする第2の工程とを有するものであり、 また、前記GaAsコンタクト層上にAlGaAsマス
ク層がストライプ状に設けられているウェハを製作する
第1の工程と、 該第1の工程により製作されたウェハに対して液相成長
法を行なうことにより、前記ストライプ状にAlGaA
s層が形成された部分以外を前記上層のクラッド層の範
囲で所定の厚さ溶解させ、前記ストライプ部分を突起部
とする第2の工程と、該第2の工程の液相成長法と連続
的に2度目の液相成長法を行なって、前記第2の工程に
おいて形成されたストライプ状の突起部の両側に埋込み
層を形成する第3の工程とを有するものである。
本発明では、前述のエツチングの代わりに、液相成長法
にあけるメルトバック技術を用いて加工する。具体的に
は、空気中に露出させたAlGaAsはメルトバックさ
れないが、空気中に露出させたGaAsおよびGaAs
下部のAlGaAsはメルトバックされるという選択性
を利用する。
にあけるメルトバック技術を用いて加工する。具体的に
は、空気中に露出させたAlGaAsはメルトバックさ
れないが、空気中に露出させたGaAsおよびGaAs
下部のAlGaAsはメルトバックされるという選択性
を利用する。
すなわち、第1の工程においてはAlGaAsを従来の
エツチングにおけるマスクとして形成し、つづく第2の
工程において液相成長法により選択的にメルトバックを
行なわせて、リッジ部となる突起を形成する。さらに、
第3の工程において、前記突起の両側に半導体層を成長
させることにより、埋込み構造のリッジレーザを容易に
形成することができる。
エツチングにおけるマスクとして形成し、つづく第2の
工程において液相成長法により選択的にメルトバックを
行なわせて、リッジ部となる突起を形成する。さらに、
第3の工程において、前記突起の両側に半導体層を成長
させることにより、埋込み構造のリッジレーザを容易に
形成することができる。
次に1本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本発明の第1実施例による製造工程を段階的に
示す図、第3図は第1実施例により作製されるリッジレ
ーザの構成を示す図である。
示す図、第3図は第1実施例により作製されるリッジレ
ーザの構成を示す図である。
本実施例では、まず、MBE (分子線エピタキシー
)装置で、第1図(a)に示すように、n型GaAs基
板1上に、厚さ0.5.usのn型GaAsバッファ層
2、厚さ 1.5μmのn型AlGaAsクラッド層3
、厚さ 0.1μmのノンドープAlGaAs活性層4
、厚さ 1.5μmのP型^lGaAsクラッド層5.
厚さ0.1μsのP型GaAs+ンタクト層6、厚さ0
.1μmのノンドープAlGaAsマスク層7を順に成
長させる。ここで、AlGaAsの混晶比は0.3とし
た。また、活性層4はノンドープ^1GaAsとしたが
、ノンドープGaAsあるいはAlGaAs MQW構
造としてもよい。
)装置で、第1図(a)に示すように、n型GaAs基
板1上に、厚さ0.5.usのn型GaAsバッファ層
2、厚さ 1.5μmのn型AlGaAsクラッド層3
、厚さ 0.1μmのノンドープAlGaAs活性層4
、厚さ 1.5μmのP型^lGaAsクラッド層5.
厚さ0.1μsのP型GaAs+ンタクト層6、厚さ0
.1μmのノンドープAlGaAsマスク層7を順に成
長させる。ここで、AlGaAsの混晶比は0.3とし
た。また、活性層4はノンドープ^1GaAsとしたが
、ノンドープGaAsあるいはAlGaAs MQW構
造としてもよい。
つづいて、ホトリソグラフィーによりリッジとする部分
をバターニングした後、AlGaAs/ GaAs選択
性のある塩酸十過酸化水素系エッチャントを用いて、第
1図(b)に示すように、リッジとして残したい幅だけ
ストライプ状にAlGaAsマスク層7を残し、それ以
外の部分はGaAsコンタクト層6を露出させる。
をバターニングした後、AlGaAs/ GaAs選択
性のある塩酸十過酸化水素系エッチャントを用いて、第
1図(b)に示すように、リッジとして残したい幅だけ
ストライプ状にAlGaAsマスク層7を残し、それ以
外の部分はGaAsコンタクト層6を露出させる。
次に、液相成長法により温度800℃において、未飽和
度ΔT=−5℃に調整したGaメルトに30sec接触
させ、第1図(C)に示すように、GaAsコンタクト
層6が露出した部分だけ、深さ方向に1゜5μm溶解さ
せてリッジ部8を形成する。このような液相成長法によ
るメルトバックの場合、半導体ウェハをメルトに接触さ
せる時間によって溶解の幅を制御できるので、深さ方向
へ1.5μm溶解させることは容易に実現できる。
度ΔT=−5℃に調整したGaメルトに30sec接触
させ、第1図(C)に示すように、GaAsコンタクト
層6が露出した部分だけ、深さ方向に1゜5μm溶解さ
せてリッジ部8を形成する。このような液相成長法によ
るメルトバックの場合、半導体ウェハをメルトに接触さ
せる時間によって溶解の幅を制御できるので、深さ方向
へ1.5μm溶解させることは容易に実現できる。
その後、プラズマCVD法により、第1図(d)に示す
ように、上面全面にSi、N4絶縁膜9を成膜する。
ように、上面全面にSi、N4絶縁膜9を成膜する。
つづいて、リッジ部8の上面のみにレジスト塗布後、0
2プラズマアツシングにより、リッジ部8の上面のレジ
ストを除去し、つづいてSi3N4絶縁膜9およびAl
GaAsマスク層7を、順に、それぞれ、BHF (
フッ酸+フッ化アンモニウム系エッチャント)、塩酸十
過酸化水素系エッチャントでエツチングして、第1図(
e)に示すように、リッジ部8の上面の窓開けを行なっ
てGaAsコンタクト層6を露出させる。
2プラズマアツシングにより、リッジ部8の上面のレジ
ストを除去し、つづいてSi3N4絶縁膜9およびAl
GaAsマスク層7を、順に、それぞれ、BHF (
フッ酸+フッ化アンモニウム系エッチャント)、塩酸十
過酸化水素系エッチャントでエツチングして、第1図(
e)に示すように、リッジ部8の上面の窓開けを行なっ
てGaAsコンタクト層6を露出させる。
そして、最後に、上面および下面の全面に、それぞれP
型電極1O1n型電極11を蒸着することにより、第3
図に示すようなリッジレーザを製作できる。
型電極1O1n型電極11を蒸着することにより、第3
図に示すようなリッジレーザを製作できる。
次に、本発明の第2実施例について説明する。
第2図は本発明の第2実施例による製造工程を説明する
ための図であり、第4図は第2実施例によって作製され
るリッジレーザの構成を示す図である。
ための図であり、第4図は第2実施例によって作製され
るリッジレーザの構成を示す図である。
本実施例は、第2図においてリッジ部8を形成するまで
、すなわち液相成長法により温度800℃において未飽
和環Δ丁=−5℃に調整したGaメルトに30sec接
触させて、第2図(C)に示すように、GaAsコンタ
クト層6が露出した部分だけ、深ざ方向に165μm溶
解させる工程までは、前述の第1実施例の場合と同じで
ある。その後、上述の液相成長法に連続して過飽和度を
ΔT= 5℃に調整したGaメルトに接触させ、第2図
(d>に示すように、リッジ部8の上部と同じ高さにな
るまで、埋込み層であるn型AlGaAsバリヤ層12
を成長させる。この場合、上述の第2図(c)に示した
液相成長法によるメルトバックで露出したP型AlGa
Asクラッド層5は水素雰囲気中で連続してGaメルト
に接触されるので酸化することはなく、そのためそのP
型AlGaAsクラッド層5上にはn型AlGaAsバ
リヤ層12は成長するが、初めから露出していた、P型
^lGaAsクラッド層5の上部のAlGaAsマスク
層7は空気に触れて酸化されているので、その上面には
n型AlGaAsバリヤ層12は成長しない。したがっ
て、n型AlGaAsバリヤ層12をリッジ部81−の
AlGaAsマスク層7と同じ高さまで成長させること
は容易である。このn型AlGaAsバリヤ層12はP
型AlGaAsクラッド層5よりAl混晶比を大きく、
0.4とし、かつ、該クラッド層5と反対の導通系とす
ることで、それらの屈折率差から光の閉込めを行なうと
ともに外部から供給される電流をリッジ部8のみに集中
させるバリヤとなる。
、すなわち液相成長法により温度800℃において未飽
和環Δ丁=−5℃に調整したGaメルトに30sec接
触させて、第2図(C)に示すように、GaAsコンタ
クト層6が露出した部分だけ、深ざ方向に165μm溶
解させる工程までは、前述の第1実施例の場合と同じで
ある。その後、上述の液相成長法に連続して過飽和度を
ΔT= 5℃に調整したGaメルトに接触させ、第2図
(d>に示すように、リッジ部8の上部と同じ高さにな
るまで、埋込み層であるn型AlGaAsバリヤ層12
を成長させる。この場合、上述の第2図(c)に示した
液相成長法によるメルトバックで露出したP型AlGa
Asクラッド層5は水素雰囲気中で連続してGaメルト
に接触されるので酸化することはなく、そのためそのP
型AlGaAsクラッド層5上にはn型AlGaAsバ
リヤ層12は成長するが、初めから露出していた、P型
^lGaAsクラッド層5の上部のAlGaAsマスク
層7は空気に触れて酸化されているので、その上面には
n型AlGaAsバリヤ層12は成長しない。したがっ
て、n型AlGaAsバリヤ層12をリッジ部81−の
AlGaAsマスク層7と同じ高さまで成長させること
は容易である。このn型AlGaAsバリヤ層12はP
型AlGaAsクラッド層5よりAl混晶比を大きく、
0.4とし、かつ、該クラッド層5と反対の導通系とす
ることで、それらの屈折率差から光の閉込めを行なうと
ともに外部から供給される電流をリッジ部8のみに集中
させるバリヤとなる。
つづいて、AlGaAs/ GaAs選択エッチャント
で上部のAlGaAsマスク層7を除去し、第2図(e
)に示すようにGaAsコンタクト層6を露出させる。
で上部のAlGaAsマスク層7を除去し、第2図(e
)に示すようにGaAsコンタクト層6を露出させる。
このとき、AlGaAsバリヤ層12の表面もわずかに
エツチングされるが、レーザの特性には影響がない。
エツチングされるが、レーザの特性には影響がない。
そして最後に、上面および下面の全面に、P型電極10
.n型電極11をそれぞれ蒸着することにより、第4図
の構造を持つ埋込み型のリッジレーザを製作できる。
.n型電極11をそれぞれ蒸着することにより、第4図
の構造を持つ埋込み型のリッジレーザを製作できる。
(発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば下記のような効果
を奏する。
を奏する。
(1)リッジとなる突起部の形成の際、AlGaAsマ
スク層下のアンダーカットが無くなるので、リッジ幅の
制御が容易となり再現性が向上する。
スク層下のアンダーカットが無くなるので、リッジ幅の
制御が容易となり再現性が向上する。
(2) リッジ部以外の部分の厚さ制御(XR)が容易
となって活性層へのダメージが無くなるので、低しきい
値で信頼性の高いリッジレーザを製造できるとともに、
その生産性も向上する。
となって活性層へのダメージが無くなるので、低しきい
値で信頼性の高いリッジレーザを製造できるとともに、
その生産性も向上する。
(3)リッジ部の両側に埋込み層を成長させる場合、埋
込み層を成長させる部分に酸化層が露出しないので、埋
込み層の成長が容易になり、放熱効果の高い埋込み型の
リッジレーザの生産性が向上する。
込み層を成長させる部分に酸化層が露出しないので、埋
込み層の成長が容易になり、放熱効果の高い埋込み型の
リッジレーザの生産性が向上する。
第1図は本発明の第1実施例による製造工程を示す図、
第2図は本発明の第2実施例による製造工程を示す図、
第3図および第4図は従来のリッジレーザの構成を示す
図である。 1 ・・・n型GaAs基板、 2・・・n型GaAsバッファ層、 3 ・・・n型AlGaAsクラッド層、4 =AIG
aAs活性層、 5−P型AlGaAsクラッド層、 s−p型GaAsコンタクト層、 7一−−AlGaAsマスク層、 8・・・リッジ部、 9・・−5i3N4絶縁膜、 10−P型電極、 11・・・n型電極、 12”−n型AlGaAsバリヤ層。
第2図は本発明の第2実施例による製造工程を示す図、
第3図および第4図は従来のリッジレーザの構成を示す
図である。 1 ・・・n型GaAs基板、 2・・・n型GaAsバッファ層、 3 ・・・n型AlGaAsクラッド層、4 =AIG
aAs活性層、 5−P型AlGaAsクラッド層、 s−p型GaAsコンタクト層、 7一−−AlGaAsマスク層、 8・・・リッジ部、 9・・−5i3N4絶縁膜、 10−P型電極、 11・・・n型電極、 12”−n型AlGaAsバリヤ層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、二つのAlGaAsクラッド層が活性層を挟んで積
層され、さらに、上層のクラッド層上にGaAsコンタ
クト層が積層されているウェハを用いてリッジレーザを
製造する方法であって、 前記GaAsコンタクト層上にAlGaAsマスク層が
ストライプ状に設けられているウェハを製作する第1の
工程と、 該第1の工程により製作されたウェハに対して液相成長
法を行なうことにより、前記ストライプ状にAlGaA
s層が形成された部分以外を前記上層のクラッド層の範
囲で所定の厚さ溶解させ、前記ストライプ部分を突起部
とする第2の工程とを有することを特徴とするリッジレ
ーザの製造方法。 2、二つのAlGaAsクラッド層が活性層を挟んで積
層され、さらに、上層のクラッド層上にGaAsコンタ
クト層が積層されているウェハを用いてリッジレーザを
製造する方法であつて、 前記GaAsコンタクト層上にAlGaAsマスク層が
ストライプ状に設けられているウェハを製作する第1の
工程と、 該第1の工程により製作されたウェハに対して液相成長
法を行なうことにより、前記ストライプ状にAlGaA
s層が形成された部分以外を前記上層のクラッド層の範
囲で所定の厚さ溶解させ、前記ストライプ部分を突起部
とする第2の工程と、該第2の工程の液相成長法と連続
的に2度目の液相成長法を行なって、前記第2の工程に
おいて形成されたストライプ状の突起部の両側に埋込み
層を形成する第3の工程とを有することを特徴とするリ
ッジレーザの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30318189A JPH03165086A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | リッジレーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30318189A JPH03165086A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | リッジレーザの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03165086A true JPH03165086A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17917859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30318189A Pending JPH03165086A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | リッジレーザの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03165086A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0927654A (ja) * | 1994-11-19 | 1997-01-28 | Lg Electron Inc | 半導体レーザダイオードの製造方法 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP30318189A patent/JPH03165086A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0927654A (ja) * | 1994-11-19 | 1997-01-28 | Lg Electron Inc | 半導体レーザダイオードの製造方法 |
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