JPH03209892A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、可視光領域で横モードのレーザ発振を生じ
て発光する半導体レーザおよびその製造方法に関するも
のである。

〔従　来　の　技　術〕

可視光領域でレーザ発振を生じて発光する半導体レーザ
は、光情報処理用光源や光計測用光源などの用途があり
、最近重要性を増している。中でも、（Ａ　Ｉｔｚ　Ｇ
　ａ　Ｉ−Ｘ　）ｏ、ｓ　Ｉ　ｎＯ，ｓ　Ｐ系の材料は
、良質な基板であるＧａＡｓに格子整合し、組成Ｘを変
化させることで波長０．６８μｍ−０，５６μｍの範囲
でレーザ発振を得ることができるために注目されている
。半導体レーザとしては、ダブルヘテロ構造が用いられ
る。

以下、従来例を用いてダブルヘテロ構造の横モード制御
型の赤色発光の半導体レーザについて説明する。

この半導体レーザは、第３図に示すように、ｎＧａＡｓ
基板１５上にｎ−ＧａＡｓハ、、ファ層１６　　ｎ−（
Ａ６ｏ、６Ｇａｏ、４）ｏ、５　１ｎｏ４　Ｐクラッド
層１７．アンドープＧａｏ、５１　ｎＱ、、　ｐ活性層
１８＋　　１）　　　（Ａｊ！ｏ、６Ｇａｏ、ａ）ｏ、
ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓＰクラッド層１９．ｐ　　Ｇａｏ、
ｓ　　Ｉｎ９．５Ｐ層２０、ｎ−ＧａＡｓブロック層２
１．ｐ−ＧａＡｓキャップ層２２が順次形成され、その
後にｐ側電極２３およびｎ側電極２４が形成される。

この半導体レーザの構造では、有機金属化合物気相成長
法（ＭＯＶＰＥ法）などの結晶成長技術により、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板１５上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１６．　ｎ
　　（Ａｆｆｏ、ａ　Ｇａｏ、ａ）ｏ、ｓ　Ｉｎｏ、ｓ
Ｐツク９フ層１７．アンドープＧａｏ、５ｌｎｏ、５Ｐ
活性層１８．ｐ−（Ａ６ｏ、６Ｇａｏ、４）ｏ、５Ｉｎ
ｏ、ｓＰクラッド層１９およびｐ−Ｇａｏ、ｓ　　Ｉｎ
ｏ、５Ｐ層２０を順次堆積し、つぎにホト技術およびエ
ツチング技術により、ｐ−Ｇａ０．、Ｉｎ０．５Ｐ層２
０とｐ（Ａｊ！ｏ、６Ｇａｏ、４）ｏ、５Ｉ　ｎｏ、ｓ
Ｐクラッド層１９とをメサ形状にエツチングし、その後
ＭＯＶＰＥ法などを用いてｎ−ＧａＡｓブロック層２１
を堆積し、さらにｐ−ＧａＡｓキャップ層２２を堆積す
る。

このような半導体レーザの構造では、ｎ−ＧａＡｓブロ
ック層２１により電流狭窄を行うことができ、またｐ−
（Ａβｏ、ｂ　Ｇａｏｌ）ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓＰク
ラッド層１９をメサ形状にエツチングする際に、エツチ
ング残し厚みを最適化することにより、実効的な屈折率
差をつけることができ、光の閉じ込めが可能であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、第３図のような構造では、作製上、１）　　
　（Ａ＃ｏ、ａ　Ｇａｏ、、）ｏ、、　　Ｉ　ｎＯ，ｓ
　Ｐクラッド層１９を正確にエツチングする必要があり
、また複数回の結晶成長（ｎ−ＧａＡｓハソファ層１６
からＩ）　　Ｇａ０．５　　Ｉ　ｎ。、５　Ｐ層２０ま
でを成長させる第１の結晶成長工程と、ｎ−ＧａＡｓブ
ロック層２１お・よびｐ−ＧａＡｓキャップ層２２を成
長させる第２の結晶成長工程）を行うなどの複雑な工程
が要求された。また、（Ａρ。、、Ｇａｏｌ）。、５　
１　ｎｏ、ｓ　Ｐは材料の性質上抵抗率が高く、メサ形
状にエツチングすることにより素子の直列抵抗が増大し
、発熱の原因となっていた。

この発明の目的は、直列抵抗が低く発振動作時の発熱が
少なくて信頼性の高い半導体レーザを提供すること、お
よびこの半導体レーザを１回の結晶成長で作製すること
ができる半導体レーザの製造方法を提供することである
。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１１記載の半導体レーザは、化合物半導体基板
上にダブルヘテロ構造を有しており、一導電型の活性層
内に、基本横モード発振が成立する幅のストライプ状の
発光領域を確保し、この発光領域の両側を不純物注入に
よって導電型を反転させて反対導電型領域としている。

請求項（２）記載の半導体レーザは、請求項（１）にお
ける活性層の上下のクラッド層の発光領域に対接した領
域を一導電型としている。

請求項（３）記載の半導体レーザの製造方法は、ダブル
ヘテロ構造を有する半導体レーザを製造するもので、ダ
ブルヘテロ構造を構成する材料よりも不純物拡散速度が
遅い材料で最表面にストライプ状の層を形成し、最表面
から不純物拡散を行い、一導電型の活性層内に基本横モ
ード発振が成立する幅のストライプ状の発光領域を確保
できるようにこの発光領域の両側の導電型を反転させて
反対導電型領域とする。

請求項（４）記載の半導体レーザの製造方法は、請求項
（３）の活性層の上層となるクラッド層の発光領域に対
接する領域に、不純物の拡散が届かないように拡散を制
御する。

上記において、化合物半導体基板としては、例えばｎ−
ＧａＡｓ基板が用いられ、活性層としては、例えばｎ　
　　（Ａ　（１２Ｇ　ａ　Ｉ−２）　ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎ
ｏ、ｓＰ層が用いられる。活性層を挟む２層のクラッド
層のうち、基板側（下側）のクラッド層としては、ｎ　
　（Ａｊ！ｘ　Ｑａ＋−Ｘ）　ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ
　Ｐ層が用いられ、基板と反対側（上側）のクラッド層
としては、ｎ　−（Ａｎｙ　Ｇａ＋−ｙ　）　ｏ、ｓ　
Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層が用いられる。上記において、ｘ、
ｙ、ｚの各層は、０≦２≦Ｘ≦１ ０≦２≦ｙ≦１ に設定される。そして、活性層にＡ７！を含む材料を用
いた場合は、ＡＡを含まない材料を用いた場合に比べて
発光波長が短くなる。

また、化合物半導体基板と基板側のクラッド層との間に
設けられるバッファ層としては例えばｎＧａＡｓが用い
られ、基板と反対側のクラッド層の上に設けられる化合
物半導体層としては、例えばｎ　　Ｇａ６．、Ｉ　ｎｏ
、５　Ｐ層が用いられる。また、この化合物半導体層の
上に形成される最表面のストライプ状の層としては、ダ
ブルヘテロ構造を構成する材料よりも不純物拡散速度が
遅い材料である例えば化合物半導体ＧａＡｓまたはＳｉ
の酸化膜もしくは窒化膜等が用いられる。また、化合物
半導体層およびストライプ状の層の表面から内部へ拡散
させる不純物としては、ｐ型不純物である例えばＺｎが
使用される。

なお、化合物半導体基板およびその上に形成される各層
の導電型がｐ型であれば、上記の不純物はｎ型にする。

〔作　　　用〕

請求項（１）記載の構成によれば、一導電型の活性層内
に、基本横モード発振が成立する幅のストライプ状の発
光領域を確保し、この発光領域の両側を不純物注入によ
って導電型を反転させて反対導電型領域としたので、一
導電型の発光領域とその両側の反対導電型領域との間に
水平方向の実効的な屈折率差を作って発光領域内に光を
閉じ込めることができるとともに、活性層の上のクラッ
ド層から注入した電流を活性層内の発光領域に集めるこ
とができ、発光領域において、屈折率導波型の横モード
のレーザ発振が生じ、その部分から発光することになる
。

この際、発光領域の両側の導電型を反転させて反対導電
型領域とすることにより光閉じ込め用の屈折率差を作る
構成であって、活性層の上のクラッド層に段差を設けて
屈折率差を作るとともに電流を集中させる構成ではない
ので、活性層の上のクラッド層における電流注入領域を
大きくとることができ、素子の直列抵抗を下げることが
できる。

この結果、レーザ発振による発光時の発熱を抑制するこ
とができ、信頼性を向上させることができる。

請求項（２）記載の構成によれば、活性層の上下のクラ
ッド層の発光領域に対接した領域を一導電型としたので
、活性層内の発光領域の不純物濃度を低い状態に確保す
ることができる。この結果、発光領域でのレーザ発振を
効率良く行わせることが可能である。

請求項（３）記載の半導体レーザの製造方法によれば、
ダブルヘテロ構造を構成する材料よりも不純物拡散速度
が遅い材料で最表面にストライプ状の層を形成し、最表
面から不純物拡散を行うので、ダブルヘテロ構造のスト
ライプ状の層の直下の領域の不純物の拡散が遅く、スト
ライプ状の層の直下以外の領域の不純物の拡散速度が速
い。このため、活性層のストライプ状の層の直下の領域
を不純物濃度が低い状態にして発光領域とし、活性層の
ストライプ状の層の直下以外の領域を導電型を反転して
反対導電型領域とし、かつ不純物濃度が高い状態とする
。この結果、活性層内にストライプ状の発光領域とその
両側の領域とで不純物濃度差による屈折率差を作るとと
もに、活性層の上のクラッド層から注入した電流を活性
層内の発光領域に集中させることができる。この際、一
導電型の活性層内の発光領域としては、基本横モード発
振が成立する幅が確保される。

この場合、ＭＯＶＰＥ法等の結晶成長方法による１回の
結晶成長によってダブルヘテロ構造およびストライプ状
の層を作るための層を作り、エツチング処理によってス
トライプ状の層を形成し、不純物拡散処理によって導電
型を反転させることで、上記の構造を有する半導体レー
ザを作製することができる。

請求項（４）記載の半導体レーザの製造方法によれば、
活性層の上層となるクラッド層の発光領域に対接する領
域に、不純物の拡散が届かないように拡散を制御するの
で、活性層の発光領域として不純物濃度が低い状態を確
保することができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図にこの発明の一実施例の横モード制御型の赤色発
光の半導体レーザの断面図を示し、第２図に第１図の半
導体レーザの製造工程を表す工程順断面図を示す。

この半導体レーザは、第１図に示すように、例えばｎ−
ＧａＡｓ基板（化合物半導体基板）１上にｎ−ＧａＡｓ
バッファＮ２を介してｎ−Ｇａｏ。

Ｉｎｏ、ｓＰ活性層４をｎ　　Ａｊ！６．５　１ｎｏ、
ｓ　Ｐクラッド層３およびｎ−Ａｌ２ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ
、ｓ　Ｐクラ、２ド層５で挟んでなるダブルヘテロ構造
を有している。そして、ｎ　　Ｇａ６．、Ｉｎｏ、５Ｐ
活性層４内に、基本横モード発振が成立する幅のストラ
イプ状の発光領域３１を確保し、ｐ型不純物拡散によ１ りこの発光領域３１の両側の導電型を反転してｐ゛Ｇａ
ｏ、５１ｎｏ、ｓ　Ｐ層１３としており、ｎ−Ｇａｏ、
ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ活性層４の上下のｎ−ＡＮｏ、
５ｒｎｏ、ｓＰクラッド層５およびｎ　　Ａ６ｏ、ｓ　
　Ｉｎ。、ｓＰクラッド層３の発光領域３１に対接した
領域の導電型がｎ型、つまり不純物が拡散されず元の状
態を維持している。

１”　　Ｇａｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層１３の上下
のｎＡｊ！ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層５お
よびｎ−Ａ７！。、５　　Ｔ　ｎｏ−ｓ　Ｐクラッド層
３については、不純物拡散によって導電型が反転してｐ
”−Ａｆｆｏ、５ｒｎｏ、ｓＰツク５フ層１２およびｐ
″Ａｊ２゜、５Ｉｎｏ、ｓｐクラッド層１４が作られて
いる。

また、上記のダブルヘテロ構造の上には、ｐ＋−Ｇａ、
、、Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層１１が設けられ、さらに１）”
　　Ｇａｏ、５　　Ｉ　ｎｏ、５　Ｐ層１１の側にｐ側
電極９が設けられ、ｎ−ＧａＡｓ基板１側にｎ側電極１
０が設けられている。なお、ｐ“−Ｇａｏ、５Ｉｎｏ、
ｓＰＰ層１は、ｎ−Ｇａ０．ｓ　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ層が不
純物拡散によって導電型が反転して形成された２ ものである。

この半導体レーザによれば、ｎ−Ｇａ０．、ＩｎＯ，Ｓ
Ｐ活性層４内に、基本横モード発振が成立する幅の発光
領域３１を確保し、この発光領域３１の両側を不純物注
入によって導電型を反転させて１）”　　Ｇａｏ、５　
１ｎｏ、５　Ｐ層１３としたので、ｎ型の発光領域３１
とその両側のｐ”　−〇ａｏ、ｓ　　１ｎ。、５Ｐ層１
３との間に水平方向の実効的な屈折率差を作って発光領
域３１内に光を閉じ込めることができるとともに、ｎ　
　Ｇａ６．ｓ　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ活性層４の上の１）”　
−Ａｌｌｏ、ｇ　　Ｉ　ｎｏ、５　Ｐクラッド層１２か
ら注入した電流をｎ　　Ｇａ６．ｓ　　Ｉｎｏ、。

Ｐ活性層４内の発光領域３１に集めることができ、発光
領域３１において、屈折率導波型の横モードのレーザ発
振が生じ、その部分から発光することになる。

この際、発光領域３１の両側の導電型を反転させてｐ”
　　Ｇａｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ層１３とすることに
より光閉じ込め用の屈折率差を作る構成であって、活性
層の上のクラッド層に段差を設けて屈折率差を作るとと
もに電流を集中させる構成ではないので、ｎ−Ｇａ６．
ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ活性層４の上のｐ”　−Ａ７！
、、５１　ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層１２における電流注
入領域を大きくとることができ、素子の直列抵抗を下げ
ることができる。この結果、レーザ発振による発光時の
発熱を抑制することができ、信頼性を向上させることが
できる。

また、ｎ−Ｇａｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ活性層４の上
下のクラッド層３．５の発光領域３１に対接した領域を
ｎ型としたので、ｎ−Ｇａ＠、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ
活性層４内の発光領域３１の不純物濃度を低い状態に確
保することができる。この結果、発光領域３１でのレー
ザ発振を有効に行わせることが可能である。

つぎに、この半導体レーザの製造方法を第２図を参照し
ながら説明する。

まず第２図ｆａｌに示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上
にｎ−〇ａＡｓバッファ層２．厚さ１．０μｍのｎ　　
Ａｌ１ｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層３．厚さ０
．０８μｍのｎ　　Ｇａｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、５Ｐ活性層
４厚さ１．０μｍのｎ−ＡＮｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　
Ｐクラッド層５．厚さ１．０　ｐ　ｍのｎ　　Ｇａ６．
ｓ　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ層６および厚さ１．０　ｐ　ｍのＧ
ａＡｓ層７をＭＯＶＰＥ法（ＭＢＥ法でもよい）により
順次堆積する。

その後第２図に示すように、硫酸系のエツチング液を用
いて、ＧａＡｓ層７をメサ形状に加工して、ストライプ
状の突起物を作る。ストライプ状の突起物の幅は１０μ
ｍ程度（基本横モード発振が成立する幅）である。

つぎに第２図（Ｃ）に示すように、ＺｎＰｚを用いて、
ｐ型不純物であるＺｎを表面から拡散してＺｎ拡散領域
８を形成する。

ここで、最上層のＧａＡｓ層７におけるｐ型不純物Ｚｎ
の拡散速度はダブルヘテロ構造を構成するｎ　　Ｇａ６
．ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ活性層４．　　ｎ　　Ａｆｉｏ
、５Ｉｎｏ、ｓＰクラッド層３およびｎ−Ａ７！ｏ、５
ｌｎｏ、ｓＰクラッド層５のそれぞれより１桁程度小さ
いので、点々で示したＺｎ拡散領域８の境界線に凹凸が
生じる。すなわち、ストライプ状に残したＧａＡｓ層７
の直下にｐ型不純物Ｚｎが拡散し５ ない領域が一部存在する。第１図および第２図ではスト
ライプ状に残したＧａＡｓ層７の直下の領域においてｎ
−−Ａｌ。、、、Ｇａｏ、ｓ　Ｐクラッド層５の途中ま
でＺｎが拡散するとともに、ＧａＡｓ層７の直下以外の
領域においてｎ−ＡＮｏ、ｓＧａ。、ｓ　Ｐクラッド層
３の途中まで拡散させた場合について示している。

上記のような不均一なｐ型不純物Ｚｎの拡散により、ｎ
　　Ｇａｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ活性層４内の水平方
向にＰ”−ｎ−Ｐ”構造が形成される。つまり、ＧａＡ
ｓ層７の直下の領域は導電型が変化せずｎＧａｏ、ｓ　
　Ｉ　ｎ６．ｙ、　ｐ活性層４のままであり、ＧａＡｓ
層７の直下以外の領域は導電型が反転して高不純物濃度
のｐ”　　Ｇａｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、５　Ｐ層１３とな
る。したがって、ｎ　　Ｇａｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ
活性層４およびその両側のｐ”　−Ｇａ６．５　１　ｎ
ｏ、ｓＰ層１３よりなる層内には、不純物濃度差による
屈折率差が生じている。ここで、導電型が変化しなかっ
たストライプ状のｎ　　Ｇａｏ、５　１ｎｏ、ｓ　Ｐ活
性層４は基本横モード発振が成立する幅を有し、１に の部分で光が閉じ込められて、レーザ発振が起こる。以
下、この領域が先に述べた発光領域３１となる。

つぎに、ｎ　　ＡＩＬｏ、５　１ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド
層３については、ＧａＡｓ層７の直下の領域（ｎ型の発
光領域３１に対接する部分）は導電型が変化せずｎ　　
Ａｊ！６．ｓ　　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層３のままで
あり、ＧａＡｓ層７の直下以外の領域はｐ”−ｃａｏ、
ｓ　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層１３に対接する一部分について
導電型が反転してｐ”　　Ａｌ１ｏ、ｓ　　Ｉｎｏ、５
Ｐクラッド層１４となっている。また、ｎ−−Ａｎ！０
．５Ｉｎ、、、Ｐクラッド層５については、ＧａＡｓ層
７の直下の領域のｎ型の発光領域３１に対接する一部分
は導電型が変化せず、それ以外の領域は導電型が反転し
てｐ”　　Ａｊ！ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド
層１２となっている。また、ｎ−Ｇａｏ、ｓｌｎ。、ｓ
Ｐ層６は全域の導電型が反転してｐ　’−Ｑ　ａＯ，Ｓ
　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層１１となっている。

なお、ＧａＡｓ層７の直下の領域に全（Ｚｎが拡散しな
い場合でも効果はほとんど変わらない。

その後第２図（ｄｌに示すように、ストライプ状のＧａ
Ａｓ層７を硫酸系のエツチング液で除去し、ｎ　　Ｇａ
６．ｓ　Ｉｎｏ、ｓ　Ｐ層６側、つまりｐ’　−Ｇａｏ
、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層１１側にｐ側電極９を形成
し、ｎ−ＧａＡｓ基板１側にｎ側電極１０を形成すると
、第１図に示した半導体レーザが得られる。

以上のようにして作製した半導体レーザに電流を注入す
ると、レーザ発振は、第１図に示すように、ｎ型の発光
領域３１で起こる。第１図に示した半導体レーザの構造
において、ｐ側電極９から注入された正孔はＺｎ拡散領
域８を通って発振領域であるｎ型の発光領域３１に注入
される。Ｚｎ拡散領域８は、十分に広いために、抵抗率
の高いＰ”　　Ａｊ！ｏ、ｓ　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクラ
ッド層１２の直列抵抗成分を従来に比べ、約４０分の１
に減らすことができ、レーザ発振時の熱の発生を抑える
ことができる。また、ｐ側電極９の接触面積が大きいた
め、ｐ側電極９の接触抵抗を低くすることができる。

また、発光領域３１の近傍には、Ｚｎ拡散により水平方
向にｐ　＋　　ｎ　　ｐ　＋構造が作られており、不純
物濃度差による屈折率差が生じ、Ｚｎ拡散領域８、つま
りＩ”−ＧａＯ０５１ｎｏ、ｓ　ｐ層１３の屈折率が下
がって発光領域３１の屈折率より低くなるため、発光領
域３１内に光を閉じ込めることができ、屈折率導波型の
半導体レーザを実現できる。

また、発光領域３１を不純物濃度の少ないｎ領域とする
ためには、発光領域３１の上部に、一部あるいは全＜Ｚ
ｎが拡散しない領域が存在しなければならず、第１図に
示すように発光領域３１の上下の層の導電型がｎ型であ
る必要がある。したがって、Ｚｎ拡散領域８は凹凸形状
となる。ここでは、ｎ型の発光領域３１およびその上部
がｎ型導電型の場合について述べたが、Ｚｎの拡散によ
って十分な屈折率差が得られるようであれば、上記の活
性層３１およびその上層の導電型がｐ型であってもよい
。

また、ｎ　　Ｇａｏ、ｓ　　ｒ　ｎｏ、ｓ　Ｐ層６側、
つまり１）　　Ｇａｏ、５１ｎｏ、ｓ　Ｐ層１１側の表
面を平坦に９ 保つことができ、ヒートシンク材へのマウントが容易に
でき、歩留りが向上する。さらに、結晶成長回数が１回
で済み、工程が簡便化できるという効果があり、有効で
ある。

以上実施例で述べたように、ｎ型化合物半導体基板上に
形成したダブルヘテロ構造において、Ｇａｏ、ｓ　　Ｉ
　ｎｏ、ｓ　Ｐ　、　Ａ　Ｉ２０．Ｓ　　Ｉ　ｎ００５
　Ｐのようなダブルヘテロ構造を構成する材料よりもｐ
型不純物に対する拡散速度が小さい、例えばＧａＡＳの
ような材料を用いて最表面にストライブ状の突起物を作
製し、表面からｐ型不純物を拡散することにより、ｎ　
　Ｇａｏ、５　１ｎｏ、５Ｐ活性層４内の発光領域３１
の両側に水平方向にｐ”　−Ｇａｏ、５１ｎ０．５ｐ層
１３層を有する構造を作製でき、屈折率導波型の半導体
レーザが作製可能となる。この際、発光領域３１は、不
純物濃度が小さい、すなわち屈折率が大きい必要があり
、そのために、発光領域３１の上下の層はｐ型不純物の
拡散のない、ｎ型とする方が望ましい。

前記実施例ではダブルヘテロ構造を構成する材０ 料の組成を限定して説明してきたが、クラッド層が（Ａ
Ｉｌｘ　Ｑａｌ−）Ｏｏ、ｓＴ　ｎｏ、５　Ｐ、　（Ａ
ｊ２ｙ　Ｇａ　＋−ｙ　）ｏ、ｓ　Ｉ　ｎｏ、Ｂ　Ｐ、
活性層が（Ａｆｆ、Ｇａｚ　）ｏ、ｓＴ　ｎｏ、ｓ　Ｐ
　（ここで、１≧ｘ、ｙ≧２≧０）の場合でも、この発
明の効果は大きい。

また、この実施例では、ｐ型不純物に対する拡散速度が
遅い材料として、ＧａＡＳを用いた場合を述べたが、拡
散速度が遅い半導体であれば何でも良い。また、半導体
の代わりに、５１０ｇ、Ｓｉ３Ｎ４などの酸化膜もしく
は窒化膜を用いた場合でも、第１図に示すような構造は
作製でき、その効果は変わらない。

また、上記では、ｎ型不純物半導体基板にｐ型不純物を
拡散させる実施例を示したが、逆にｐ型半導体基板にｎ
型不純物を拡散させるものにも、この発明を適用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

請求項（１）記載の半導体レーザによれば、活性層内の
発光領域の両側の層の導電型を反転し、かつその不純物
濃度を高めて、屈折率差を作るととともに、発光領域内
に光を閉じ込めるとともに、発光領域の上のクラッド層
に注入した電流を発光領域に集めているので、電流注入
時のクラッド層の抵抗を下げることができ、したがって
素子全体の直列抵抗を下げることができ、レーザ発振時
の発熱を抑えることが可能で信頼性を向上させることが
できる。

請求項（２）記載の半導体レーザによれば、活性層の上
下のクラッド層の発光領域に対接した領域を一導電型と
したので、不純物濃度の低い発光領域を確保することが
でき、レーザ発振による発光を効率よく行わせることが
できる。

請求項（３）記載の半導体レーザの製造方法によれば、
不純物拡散によって活性層内の発光領域とその両側の領
域との間に屈折率差を作るとともに、発光領域に電流を
集める構造を作っているので、１回の結晶成長により屈
折率導波型の半導体レーザを作製することができる。

請求項（４）記載の半導体レーザの製造方法によれば、
活性層の上層となるクラッド層の発光領域に対接する領
域に、不純物の拡散が届かないように拡散を制御するの
で、不純物濃度の低い発光領域を容易に確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の半導体レーザの構造を示
す断面図、第２図はこの発明の一実施例の半導体レーザ
の製造方法を示す工程順断面図、第３図は従来の半導体
レーザの構造を示す断面図である。 １　・”　ｎ−Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板、２−ｎ　−Ｇ　ａ
　Ａ　ｓバッファ層、３・−ｆｉ　　Ａ、Ｉ２６．ｓ　
　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層、４・＋ｎ　Ｇａｏ、ｓ
　　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐ活性層、５−　ｎＡＮｏ、ｓ　　
Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層、６　・・−ｎ　−Ｇ　ａ
　Ａ３層、７・・・ＳｉＯ□層、８・・・Ｚｎ拡散領域
、９・・ｐ側電極、］、　０　・・・ｎ側電極、１１・
・ｌ”　−ＧａＡ３層、１２−Ｐ”　　Ａ７層６．ｓ　
　Ｉ　ｎｏ、ｓ　Ｐクラッド層、１３＝４”−Ｇａｏ、
、、Ｉ　ｎ＠、５　Ｐ層、１４　・・・Ｐ”　−ＡＮｏ
、ｓ　　Ｔ　ｎ１１．Ｓ　Ｐクラッド層、３１・・・発
光領域 ３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダブルヘテロ構造を有する半導体レーザにおいて
   、一導電型の活性層内に、基本横モード発振が成立する
   幅のストライプ状の発光領域を確保し、この発光領域の
   両側を不純物注入によって導電型を反転させて反対導電
   型領域としたことを特徴とする半導体レーザ。
2. （２）活性層の上下のクラッド層の発光領域に対接した
   領域を一導電型とした請求項（１）記載の半導体レーザ
   。
3. （３）ダブルヘテロ構造を有する半導体レーザの製造方
   法において、ダブルヘテロ構造を構成する材料よりも不
   純物拡散速度が遅い材料で最表面にストライプ状の層を
   形成し、最表面から不純物拡散を行い、一導電型の活性
   層内に基本横モード発振が成立する幅のストライプ状の
   発光領域を確保できるようにこの発光領域の両側の導電
   型を反転させて反対導電型領域とすることを特徴とする
   半導体レーザの製造方法。
4. （４）活性層の上層となるクラッド層の発光領域に対接
   する領域に、不純物の拡散が届かないように拡散を制御
   する請求項（３）記載の半導体レーザの製造方法。