JPH03220786A - 半導体レーザーの製造方法 - Google Patents

半導体レーザーの製造方法

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JPH03220786A
JPH03220786A JP1562090A JP1562090A JPH03220786A JP H03220786 A JPH03220786 A JP H03220786A JP 1562090 A JP1562090 A JP 1562090A JP 1562090 A JP1562090 A JP 1562090A JP H03220786 A JPH03220786 A JP H03220786A
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JP
Japan
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layer
semiconductor
type
laser
growth
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Pending
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JP1562090A
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Inventor
Masamichi Ogawa
小川 正道
Akira Ishibashi
晃 石橋
Toyoji Ohata
豊治 大畑
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザーの製造方法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体レーザーの製造方法において、半導体
基板上にその一方の側面が成長回顧で他方の側面が成長
不可面であるストライプ状の半導体層を形成し、その後
レーザー構造を形成するための半導体層のエピタキシャ
ル成長を行うようにすることによって、半導体レーザー
の製造工程の簡略化を図ることができるとともに、エピ
タキシャル成長された半導体層に損傷が生じるのを防止
することができるようにしたものである。
〔従来の技術〕
従来の半導体レーザーの製造方法においては、まず半導
体基板の全面にレーザー構造を形成するための半導体N
(活性層やクラッド層など)のエピタキシャル成長を行
い、その後半導体基板の裏面ラッピング、レーザー発振
用の電流の狭窄のためのプロトン注入あるいは〜101
1m以下の幅を持つストライプの形成などのプロセスを
行っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のように、従来の半導体レーザーの製造方法は、レ
ーザー構造を形成するための半導体層のエピタキシャル
成長後に多くの工程が必要であるばかりでなく、このエ
ピタキシャル成長後に行われる裏面ラッピングや電流狭
窄のためのプロトン注入などのプロセスにおいて活性層
などの半導体層に損傷が生じることにより半導体レーザ
ーの特性の劣化を招いてしまうという問題があった。
従って本発明の目的は、半導体レーザーの製造工程の簡
略化を図ることができる半導体レーザーの製造方法を提
供することにある。
本発明の他の目的は、エピタキシャル成長された活性層
などの半導体層に損傷が生じるのを防止することができ
る半導体レーザーの製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者の知見によれば、ある特定の結晶面方位を有す
る半導体基板上に半導体層をエピタキシャル成長させ、
この半導体層をエツチングによりある特定の方向に延び
るストライプ状の形状にパターンニングした場合、その
後に半導体層のエピタキシャル成長を行うと、このスト
ライプ状の半導体層の一方の側面では半導体層の成長が
起きるが、他方の側面ではほとんど半導体層の成長が起
きない。すなわち、このストライプ状の半導体層の一方
の側面は成長可面となるが、他方の側面は成長不可面と
なる。
本発明は、以上のような本発明者の知見に基づいて案出
されたものである。
すなわち、上記目的を達成するために、本発明は、半導
体レーザーの製造方法において、半導体基板(1)上に
その一方の側面が成長可面で他方の側面が成長不可面で
あるストライプ状の半導体層(2)を形成し、次いでレ
ーザー構造を形成するための半導体Ji (3,4,5
,6)のエピタキシャル成長を行うようにしている。
ここで、成長不可面とは、その上で半導体層(3,4,
5,6)の成長が全く起きない面のほか、半導体層(3
,4,5,6)の成長は起きるがその成長厚さが極めて
小さい面も含むものである。
〔作用〕
上述のように構成された本発明の半導体レーザーの製造
方法によれば、レーザー構造を形成するための半導体層
(3,4,5,6)のエピタキシャル成長を行った場合
、ストライプ状の半導体層(2)の成長可面である一方
の側面では半導体層(3,4,5,6)のエピタキシャ
ル成長が起きるが、成長不可面である他方の側面では半
導体層(3,4,5,6)のエピタキシャル成長が全く
起きないか、あるいは起きてもその成長厚さは極めて小
さい。そして、ストライプ状の半導体層(2)の成長回
顧である一方の側面では、半導体層(3,4,5,6)
のエピタキシャル成長は、この側面に対してほぼ垂直な
方向もしくはこの方向からある角度傾いた方向に進み、
この側面に成長した半導体層(3,4,5,6)により
レーザー構造が形成される。
このようにして形成されたレーザー構造においては、ス
トライプ状の半導体層(2)が従来の半導体レーザーに
おける裏面ラッピング後の半導体基板に相当する。この
裏面ラッピング後の半導体基板の厚さに相当するこのス
トライプ状の半導体層(2)の幅は、リソグラフィーや
エツチングにより決定することができる。このため、従
来の半導体レーザーの製造方法のように、レーザー構造
を形成するためのエピタキシャル成長を行った後に半導
体基板の裏面ラッピングを行う必要はなくなる。一方、
電流狭窄幅は、ストライプ状の半導体層(2)の厚さに
より決定することができる。
このストライプ状の半導体層(2)の厚さは、半導体層
(2)のエピタキシャル成長を行う際に決定することが
できるので、所望の電流狭窄幅を容易に得ることができ
る。従って、従来の半導体レーザーの製造方法のように
、レーザー構造を形成するためのエピタキシャル成長を
行った後に、電流狭窄のためのプロトン注入を行ったり
、幅の狭いストライプを形成したりする必要がなくなる
以上により、半導体レーザーの製造工程の簡略化を図る
ことができるとともに、エピタキシャル成長された半導
体層に損傷が生じるのを防止することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。以下の実施例は、いずれもn型AlGaAs /
 GaAs (へl:アルくニウム、Ga:ガリウム、
As:ヒ素)ダブルへテロ接合レーザーの製造に本発明
を適用した実施例である。なお、実施例の全図において
、同一部分には同一の符号を付す。
第1図A〜第1図りは本発明の一実施例によるn型A 
lGaAs / GaAsダブルへテロ接合レーザーの
製造方法を示す。
この実施例においては、第1図Aに示すように、まず例
えば(112)面方位でその表面が(112)B面(A
s面)である半絶縁性GaAs基板1上に例えば有機金
属化学気相成長(MOCVD)法により例えばn型Ga
As層2のエピタキシャル成長を行った後、このn型G
aAs層2を例えば反応性イオンエツチング(RIE)
法によりエツチングしてストライプ状にパターンニング
する。このパターンニングにより形威されたストライプ
状のn型GaAs層2の長手方向は<110>、方向と
なるようにする。この場合、このストライプ状のn型G
aAs層2の図中左側及び右側の側面はそれぞれ(11
1)A面(Ga面)及び(111)B面である。なお、
このストライプ状のn型GaAs層2の厚さは、例えば
〜1μmである。
次に、例えばMOCVD法によりn型AlGaAsのエ
ピタキシャル成長を行う。このMOCVDにおいては、
トリメチル系の原料を用いる。例えば、AIの原料とし
てはTMA()リメチルアルミニウム、(CH3)3 
Al) 、Gaの原料としてはTMG(トリメチルガリ
ウム、(CH3) 3 Ga)を用いる。
Asの原料としては、例えばASH3(アルシン)を用
いる。このエピタキシャル成長によって、第1図Bに示
すように、ストライプ状のn型GaAs層2の(111
)A面である図中左側の側面ではn型AlGaAs層3
の成長が起きるが、(111) B面である図中右側の
側面ではn型AlGaAs層3の成長は起きない。すな
わち、ストライプ状のn型GaAs層2の(111) 
A面である図中左側の側面は成長可面であり、(111
) B面である図中右側の側面は成長不可面である。な
お、この場合、半絶縁性GaAs基板1上にも薄くn型
AlGaAs層3が成長する。
次に、上述と同様にしてトリメチル系の原料を用いたM
OCVD法によりGaAs、 p型AlGaAs及びp
型GaAsのエピタキシャル成長を順次行う。これによ
って、第1図Cに示すように、上述のn型AtGaAs
層3の場合と同様に、ストライプ状のn型GaAs層2
の(111) A面である図中左側の側面に成長したn
型AlGaAs層3上ではGaAs層4、P型組GaA
s層5及びp型GaAs層6が成長するが、(111)
B面である図中右側の側面ではこれらのGaAs層4、
p型AlGaAs層5及びp型GaAs層6の成長は起
きない。なお、ストライプ状のn型G’a A s層2
の上面でのp型GaAs層6の成長は、その断面形状で
見て三角形の頂点が形威された時点で自動的に停止する
次に、第1図りに示すように、斜め蒸着法などにより、
P型GaAs層6に対してオー逅ツクコンタクトする電
極7及びn型GaAs層2に対してオーくツクコンタク
トする電極8を形成する。
この後、へき開などにより鏡面を形威して、目的とする
n型AlGaAs / GaAsダブルへテロ接合レー
ザーを完成させる。この場合、鏡面としては(110)
面を用いる。
このようにして製造されたダブルへテロ接合レーザーに
おいては、n型AlGaAs層3及びp型AlGaAs
層5がクラッド層を形威し、それらの間にはさまれたG
aAs層4が活性層を形成する。そして、電極7.8間
にしきい値電流以上の順方向電流を流すことによりレー
ザー発振を行わせることができる。この場合、レーザー
光の発光方向は(110>方向またはこれと正反対の方
向である。
以上のように、この実施例によれば、その一方の側面が
戊辰回顧((111)A面)であり、他方の側面が成長
不可面((111)B面)であるストライプ状のn型G
aAs層2を形威し、その後MOCVD法によりレーザ
ー構造を形成するためのエピタキシャル成長を行うこと
により、ストライプ状のn型GaAs層2の成長可面で
ある一方の側面0 ((111)A面)にn型AlGaAs層3、GaAs
層4、p型AlGaAs層5及びp型GaAs層6を成
長させてレーザー構造を形成することができる。この場
合、ストライプ状のn型GaAs層2が従来の半導体レ
ーザーにおける裏面ラッピング後の半導体基板に相当し
、従って従来のように半導体基板の裏面ラッピングを行
う必要はなくなる。また、電流狭窄幅は、ストライプ状
のn型GaAs層2の厚さによって決定することができ
るので、電流狭窄のためのプロトン注入や幅の狭いスト
ライプの形成なとは不要となる。なお、この場合、電流
狭窄幅は、このn型GaAs層2の厚さよりも小さくな
る。
以上のように、レーザー構造を形成するためのエピタキ
シャル成長を行った後に裏面ラッピングやプロトン注入
あるいは幅の狭いストライプの形成などを行う必要がな
くなるので、ダブルへテロ接合レーザーの製造工程の簡
略化を図ることができるとともに、エピタキシャル成長
された活性層などに損傷が生しるのを防止することがで
き、これによってレーザー特性の劣化を防止することが
1 できる。
なお、半絶縁性GaAs基板1上にもn型AlGaAs
層3、GaAs層4、p型合1GaAs層5及びp型G
aAs層6が薄く成長することから、電極7,8間に電
流を流した場合に、半絶縁性GaAs基板1上に成長し
たこれらのn型AlGaAs層3、GaAs層4、p型
AlGaAs層5及びp型GaAs層6にもリーク電流
が流れることも考えられるが、このリーク電流は半絶縁
性GaAs基板1上に成長したこれらのn型AlGaA
s層3、GaAs層4、P型AlGaAs層5及びp型
GaAs層6にアイソレーション処理を施すことにより
解消することができる。
次に、本発明の他の実施例によるn型AlGaAs/G
aAsダブルへテロ接合レーザーの製造方法について第
2図を参照しながら説明する。
第2図に示すように、この実施例においては、例えば面
方位が(113)でその表面が(113)B面である半
絶縁性GaAs基板lを用い、まずこの半絶縁性GaA
s基板1上に上述の実施例と同様にしてストライプ状の
n型GaAs層2を形成する。ここ2 で、このストライプ状のn型GaAs層2の長手方向は
<110>方向となるようにする。このストライプ状の
n型GaAs層2の図中左側及び右側の側面はそれぞれ
(111)A面及び(111)B面である。そして、こ
のストライプ状のn型GaAs層2の図中左側の側面(
(111)A面)が成長回部であり、図中右側の側面(
(111)B面)が成長不可面である。
次に、上述の実施例と同様にしてトリメチル系の原料を
用いたMOCVD法により、n型^lGaAs、GaA
s、 p型AlGaAsびp型GaAsのエピタキシャ
ル成長を順次行う。これによって、ストライプ状のn型
GaAs層2の図中左側の側面、すなわち成長回部にn
型AlGaAs層3、GaAs層4、p型AlGaAs
層5及びp型GaAs層6がエピタキシャル成長してレ
ーザー構造が形成される。なお、ストライプ状のn型G
aAs層2の図中左側の側面(成長回部)にn型AlG
aAs層3がエピタキシャル成長する場合、成長がある
程度進んだ状態でその成長面が(111)面に平行にな
ると考えられる。
3 この後、上述の実施例と同様にして電極7,8の形成な
どの工程を経て、目的とするn型AlGaAs/GaA
sダブルへテロ接合レーザーを完成させる。
この実施例によれば、上述の実施例と同様に、ダブルへ
テロ接合レーザーの製造工程の簡略化を図ることができ
るとともに、エピタキシャル成長された活性層などに損
傷が生じるのを防止することができる。
以上、本発明の実施例につ7き具体的に説明したが、本
発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施例においては、その表面が(112
)B面または(113)B面である半絶縁性GaAs基
板1を用いた場合について説明したが、例えばその表面
が(115)面、(117)B面、(119)B面など
である半絶縁性GaAs基板1を用いることも可能であ
る。また、半絶縁性GaAs基板1以外の他の半導体基
板を用いることも可能である。
4 さらに、上述の実施例における各半導体層の導電型が逆
の場合にも本発明の適用が可能である。
また、上述の実施例においては、n型AlGaAs/G
aAsダブルへテロ接合レーザーの製造に本発明を適用
した場合について説明したが、本発明は、他の半導体へ
テロ接合を用いた半導体レーザーの製造に適用すること
も可能であることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、半導体基板上にそ
の一方の側面が成長回顧で他方の側面が戊辰不回顧であ
るストライプ状の半導体層を形威し、その後レーザー構
造を形成するための半導体層のエピタキシャル成長を行
うようにしているので、半導体レーザーの製造工程の簡
略化を図ることができるとともに、エピタキシャル成長
された半導体層に損傷が生じるのを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
5 第1図A〜第1図りは本発明の一実施例によるn型A 
lGaAs / GaAsダブルへテロ接合レーザーの
製造方法を工程順に説明するための断面図、第2図は本
発明の他の実施例によるn型AlGaAs / GaA
sダブルへテロ接合レーザーの製造方法を説明するため
の断面図である。 図面における主要な符号の説明 1:半絶縁性GaAs基板、 2:n型GaAs層、3
:n型^lGaAs1i、  4 : GaAs層、 
 5:p型AlGaAs層、  6:p型GaAs層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上にその一方の側面が成長可面で他方の側面
    が成長不可面であるストライプ状の半導体層を形成し、
    その後レーザー構造を形成するための半導体層のエピタ
    キシャル成長を行うようにしたことを特徴とする半導体
    レーザーの製造方法。
JP1562090A 1990-01-25 1990-01-25 半導体レーザーの製造方法 Pending JPH03220786A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013222844A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光半導体素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013222844A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光半導体素子

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