JPH03276786A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH03276786A JPH03276786A JP2077976A JP7797690A JPH03276786A JP H03276786 A JPH03276786 A JP H03276786A JP 2077976 A JP2077976 A JP 2077976A JP 7797690 A JP7797690 A JP 7797690A JP H03276786 A JPH03276786 A JP H03276786A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- 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
- H01S5/22—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
- 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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- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
-
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- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
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、半導体レーザ、特にいわゆるＡｊ！Ｇａ１ｎ
Ｐ系可視光半導体レーザに係わる。。
Ｐ系可視光半導体レーザに係わる。。
本発明は、半導体レーザに係わり、活性層を挟んでｎ型
のクラッド層と、ｐ型のクラッド層とが配置されるダブ
ルヘテロ接合型構造を採り、そのｐ型のクラッド層が、
活性層側に配された（Ａ ＲＸ Ｇａ＋ −１１） Ｉ
ｎＰ系の第１クラッド層と、これとは反対側に配された
（” ｙ Ｇａ、−Ｙ） Ａｓ系の第２のクラッド層と
の積層構造を有し、更に上記第１のクラッド層中に（Ａ
ｊ！ｚ Ｇａ＋−ｊ Ａｓ系の劣化防止層が上記第２
のクラッド層より所要の厚さだけ隔てた位置に介在され
、上記第２のクラッド層の一部が除去されて、この除去
部に電流狭搾層が形成されて成るものであり、このよう
な構成とすることによって信頼性の高い半導体レーザを
確実に得ることができるようにする。
のクラッド層と、ｐ型のクラッド層とが配置されるダブ
ルヘテロ接合型構造を採り、そのｐ型のクラッド層が、
活性層側に配された（Ａ ＲＸ Ｇａ＋ −１１） Ｉ
ｎＰ系の第１クラッド層と、これとは反対側に配された
（” ｙ Ｇａ、−Ｙ） Ａｓ系の第２のクラッド層と
の積層構造を有し、更に上記第１のクラッド層中に（Ａ
ｊ！ｚ Ｇａ＋−ｊ Ａｓ系の劣化防止層が上記第２
のクラッド層より所要の厚さだけ隔てた位置に介在され
、上記第２のクラッド層の一部が除去されて、この除去
部に電流狭搾層が形成されて成るものであり、このよう
な構成とすることによって信頼性の高い半導体レーザを
確実に得ることができるようにする。
可視光半導体レーザであるＡＡＧａｌｎＰ系半導体レー
ザは、光情報処理用光源として近年注目を浴びており、
その実用化に向けて低しきい値化や横モ−ド制御などを
目指した構造が種々提案されている。
ザは、光情報処理用光源として近年注目を浴びており、
その実用化に向けて低しきい値化や横モ−ド制御などを
目指した構造が種々提案されている。
一方、ＡβＧａ１ｎＰ系半導体レーザにおいて、そのヘ
ッダーないしはヒートシンクに取着される側のｐ型のク
ラッド層を、Ａ、＆ＧａＪｎＰ層と、これに対し熱伝導
度が高ＬＳＡ ｆｌ ＧａＡｓ層との２層構造（以下［
］ＳＣ型構造と略記する）として、放熱効果を高めるよ
うにした半導体レーザが本出願人の出願に係る特開昭６
２−２６８８５号公開公報に開示されている。
ッダーないしはヒートシンクに取着される側のｐ型のク
ラッド層を、Ａ、＆ＧａＪｎＰ層と、これに対し熱伝導
度が高ＬＳＡ ｆｌ ＧａＡｓ層との２層構造（以下［
］ＳＣ型構造と略記する）として、放熱効果を高めるよ
うにした半導体レーザが本出願人の出願に係る特開昭６
２−２６８８５号公開公報に開示されている。
また、半導体レーザにおいて低しきい値化をはかるため
に、活性層上のｐ型のクラッド層側の半導体層を、その
中央の一部をストライプ状に残して両側をエツチングに
よって除去し、この除去部にｎ型の電流狭搾層をエピタ
キシャル成長させるリッジ型構造が考えられている。
に、活性層上のｐ型のクラッド層側の半導体層を、その
中央の一部をストライプ状に残して両側をエツチングに
よって除去し、この除去部にｎ型の電流狭搾層をエピタ
キシャル成長させるリッジ型構造が考えられている。
この種のリッジ型構成による半導体レーザにおいて上述
したＤＳＣ型構造を適用するときは、リッジ型構造部を
作製する上で利点を有する。
したＤＳＣ型構造を適用するときは、リッジ型構造部を
作製する上で利点を有する。
すなわち、上述のＤＳＣ型構造の半導体レーザは、第４
図にその１例の断面図を示すように、高不純物濃度のｎ
型の例えばＧａＡｓよりなる（１００） 結晶面を主
面とする半導体基体（１）上に、順次例えばｎ型のＧａ
Ａｓバッファ層（２）と、ｎ型のＡＩ！、Ｇａ１ｎＰ系
クラッド層（３）と、例えばノンドープの活性層（４）
と、ｐ型のクラッド層（５）と、キマップ層（６）とを
有し、更に、そのｐ型のクラッド層（５）が、活性層（
４）側に配された（ＡｊＬ Ｇａ＋−Ｊ ｒｎＰ系の第
１クラッド層（５１）と、これとは反対側に配された（
Ａ １ｙＧａ＋−ｙ）Ａｓ系の第２のクラッド層（５２
）との積層構造を有する。
図にその１例の断面図を示すように、高不純物濃度のｎ
型の例えばＧａＡｓよりなる（１００） 結晶面を主
面とする半導体基体（１）上に、順次例えばｎ型のＧａ
Ａｓバッファ層（２）と、ｎ型のＡＩ！、Ｇａ１ｎＰ系
クラッド層（３）と、例えばノンドープの活性層（４）
と、ｐ型のクラッド層（５）と、キマップ層（６）とを
有し、更に、そのｐ型のクラッド層（５）が、活性層（
４）側に配された（ＡｊＬ Ｇａ＋−Ｊ ｒｎＰ系の第
１クラッド層（５１）と、これとは反対側に配された（
Ａ １ｙＧａ＋−ｙ）Ａｓ系の第２のクラッド層（５２
）との積層構造を有する。
このＤＳＣ型構造半導体レーザにおいて、リッジ型構成
を採る場合、第５図にその一製造工程の路線的断面図を
示すように、そのキャップ層（６）上の中央部にストラ
イプ状に例えばＳＩＮＭ によるマスク（７）を被着し
、これをエツチングマスクとしてキャップ層（６）側か
ら硫酸系のエツチング液によってエツチングを行なう。
を採る場合、第５図にその一製造工程の路線的断面図を
示すように、そのキャップ層（６）上の中央部にストラ
イプ状に例えばＳＩＮＭ によるマスク（７）を被着し
、これをエツチングマスクとしてキャップ層（６）側か
ら硫酸系のエツチング液によってエツチングを行なう。
このようにすると、この硫酸系エツチング液に対するエ
ツチング速度が格段に低いＡｆＧａｌｎＰ系の第１のク
ラッド層（５１）が外部に露出する位置までエツチング
が進行した時点で見掛は上エツチングが停止するのでこ
の時点でエツチングをやめれば、キャップ層（６）と、
ｐ型のクラッド層（５）の第２のクラッド層（５２）の
みが選択的に、マスク（７）によって覆われていないそ
の両側においてエツチングされる。このときそのエツチ
ングは、マスク（７）の両側縁下に入り込んで生じるが
、このときこのエツチングによって生じた側面（８）は
、（１１１） Ａ結晶面すなわちＡｓが存在する面と
なる。
ツチング速度が格段に低いＡｆＧａｌｎＰ系の第１のク
ラッド層（５１）が外部に露出する位置までエツチング
が進行した時点で見掛は上エツチングが停止するのでこ
の時点でエツチングをやめれば、キャップ層（６）と、
ｐ型のクラッド層（５）の第２のクラッド層（５２）の
みが選択的に、マスク（７）によって覆われていないそ
の両側においてエツチングされる。このときそのエツチ
ングは、マスク（７）の両側縁下に入り込んで生じるが
、このときこのエツチングによって生じた側面（８）は
、（１１１） Ａ結晶面すなわちＡｓが存在する面と
なる。
次に第６図にその路線的断面図（同図においては後述す
る電流狭搾層（１０）の形成後のマスク（７）を排除し
た後の状態を示す）を示すように、このようにしてエツ
チングによって除去された除去部（９）にマスク（７）
をマスクにして選択的ＭＯＣＶＤ （有機金属化学的気
相成長法）によるエピタキシャル成長によってｎ型のＧ
ａＡｓの電流狭搾層（１０）を形成する。
る電流狭搾層（１０）の形成後のマスク（７）を排除し
た後の状態を示す）を示すように、このようにしてエツ
チングによって除去された除去部（９）にマスク（７）
をマスクにして選択的ＭＯＣＶＤ （有機金属化学的気
相成長法）によるエピタキシャル成長によってｎ型のＧ
ａＡｓの電流狭搾層（１０）を形成する。
ところがこのエピタキシャル成長は、側面（８）におい
てはＡｓが存在し、エツチングによって生じた第１のク
ラッド層（５１）の表面は（１００）結晶面でりんＰが
存在することから両面に関して良好に再現性良く選択的
にエピタキシャル成長を行なうことは困難である。また
、このエピタキシャル成長に当って、例えば７２０℃程
度の加熱がなされるが、このとき、第１のクラッド層（
５１）のりんＰが蒸発して活性層（４）に対する屈折率
差による本来の閉じ込め効果が低下し、特性に変動を来
たすとか、活性層（４）との界面に結晶の転位を生じる
など特性劣化を来たすなどの信頼性に課題がある。
てはＡｓが存在し、エツチングによって生じた第１のク
ラッド層（５１）の表面は（１００）結晶面でりんＰが
存在することから両面に関して良好に再現性良く選択的
にエピタキシャル成長を行なうことは困難である。また
、このエピタキシャル成長に当って、例えば７２０℃程
度の加熱がなされるが、このとき、第１のクラッド層（
５１）のりんＰが蒸発して活性層（４）に対する屈折率
差による本来の閉じ込め効果が低下し、特性に変動を来
たすとか、活性層（４）との界面に結晶の転位を生じる
など特性劣化を来たすなどの信頼性に課題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、上述したＤＳＣ型構造を採り、しかもリッジ
型構成による半導体レーザにおいて、再現性および信頼
性の高い半導体レーザを提供する。
型構成による半導体レーザにおいて、再現性および信頼
性の高い半導体レーザを提供する。
本発明は、第１図にその１例の路線的断面図を示すよう
に、活性層（４）を挟んでｎ型のクラッド層（３）と、
ｐ型のクラッド層（５）とが配置されるダブルヘテロ接
合型構造を採る。
に、活性層（４）を挟んでｎ型のクラッド層（３）と、
ｐ型のクラッド層（５）とが配置されるダブルヘテロ接
合型構造を採る。
そして、そのｐ型のクラッド層（５）が、活性層（４）
側に配された（八Ｌ Ｇａｐ−Ｘ）ＩｎＰ系の第１クラ
ッド層（５１）と、これとは反対側に配された（Ａ Ａ
’ ｙＧａ＋−ｙ） Ａｓ系の第２のクラッド層（５２
）との積層構造を有し、更にその第１のクラッド層（５
１）中に（Ａ ＩｌＺ Ｇａｐ−ｊ Ａｓ系の劣化防止
層（１１）が、第２のクラッド層（５２）より所要の主
たる厚さｔだけ隔てた位置に介在される。すなわち、第
１のクラッド層（５１）においては、活性層（４）に接
する主たる第１のクラッド層（５１ａ） と、劣化防
止層（１１）と、薄膜層１のクラッド層（５１ｂ）
とが積層された構造とする。
側に配された（八Ｌ Ｇａｐ−Ｘ）ＩｎＰ系の第１クラ
ッド層（５１）と、これとは反対側に配された（Ａ Ａ
’ ｙＧａ＋−ｙ） Ａｓ系の第２のクラッド層（５２
）との積層構造を有し、更にその第１のクラッド層（５
１）中に（Ａ ＩｌＺ Ｇａｐ−ｊ Ａｓ系の劣化防止
層（１１）が、第２のクラッド層（５２）より所要の主
たる厚さｔだけ隔てた位置に介在される。すなわち、第
１のクラッド層（５１）においては、活性層（４）に接
する主たる第１のクラッド層（５１ａ） と、劣化防
止層（１１）と、薄膜層１のクラッド層（５１ｂ）
とが積層された構造とする。
そして、第２のクラッド層（５２）の一部が除去されて
、この除去部（８）に電流狭搾層（１０）が形成される
。
、この除去部（８）に電流狭搾層（１０）が形成される
。
尚、上記ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ原子比で、０．５≦Ｘ≦
１．０．６≦ｙ≦１．０．６≦２≦１とされる。
１．０．６≦ｙ≦１．０．６≦２≦１とされる。
上述の本発明構成によれば、ＤＳＣ型構造をとって、ｐ
型のクラッド層（５）に熱伝導度の高いＡｊｌ！ＧａＡ
ｓ系の第２のクラッド層（５２）を設けたことにより、
この半導体レーザをｐ型のクラッド層側でヘラグーない
しはヒートシンクに取着することによって良好な放熱効
果が得られ、しかも電流狭搾層（１０）の形成における
選択的エツチングにおいては、ＡＡＧａｌｎＰ系の第１
のクラッド層（５１）が選択的エツチングのストッパー
としての作用を保持できることから所定位置までのエツ
チングの制御を確実に行なうことができる。
型のクラッド層（５）に熱伝導度の高いＡｊｌ！ＧａＡ
ｓ系の第２のクラッド層（５２）を設けたことにより、
この半導体レーザをｐ型のクラッド層側でヘラグーない
しはヒートシンクに取着することによって良好な放熱効
果が得られ、しかも電流狭搾層（１０）の形成における
選択的エツチングにおいては、ＡＡＧａｌｎＰ系の第１
のクラッド層（５１）が選択的エツチングのストッパー
としての作用を保持できることから所定位置までのエツ
チングの制御を確実に行なうことができる。
更に、この第１のクラッド層（５１）中には、（Ａ Ｉ
ｌｇ Ｇａｐ−ｊ Ａｓ系の劣化防止層（１１）を配す
るものであり、この（Ａｚ、 Ｇａｐ−ｊ Ａｓは、り
んＰを遮断する効果を有することから、第１のクラッド
層（５１）の特に活性層（４）側の主たる第１のクラッ
ド層（５１ａ） からのりんＰの蒸発を阻止することが
できるものであり、これによりそのクラッド層としての
特性の低下、結晶性の劣化を回避できる。
ｌｇ Ｇａｐ−ｊ Ａｓ系の劣化防止層（１１）を配す
るものであり、この（Ａｚ、 Ｇａｐ−ｊ Ａｓは、り
んＰを遮断する効果を有することから、第１のクラッド
層（５１）の特に活性層（４）側の主たる第１のクラッ
ド層（５１ａ） からのりんＰの蒸発を阻止することが
できるものであり、これによりそのクラッド層としての
特性の低下、結晶性の劣化を回避できる。
尚、上述の本発明構成によれば、電流狭搾層（１０）の
形成のための除去部（９）に、エツチングのストッパー
として作用させたりんＰを含む第１のクラッド層（５１
）の表面が臨むことになるが、この場合、劣化防止層（
１１）の存在によってその厚さが充分薄い薄膜層（５１
ｂ） とされていることにより、電流狭搾層（１０）
の形成におけるエピタキシャル成長時の加熱温度によっ
てこの薄膜層（５１ｂ） のりんＰは殆ど蒸発してしま
うことから冒頭に述べたような除去部（９）におけるＰ
が表面に存在することによる良好なエピタキシャル成長
を阻害する不都合は回避される。
形成のための除去部（９）に、エツチングのストッパー
として作用させたりんＰを含む第１のクラッド層（５１
）の表面が臨むことになるが、この場合、劣化防止層（
１１）の存在によってその厚さが充分薄い薄膜層（５１
ｂ） とされていることにより、電流狭搾層（１０）
の形成におけるエピタキシャル成長時の加熱温度によっ
てこの薄膜層（５１ｂ） のりんＰは殆ど蒸発してしま
うことから冒頭に述べたような除去部（９）におけるＰ
が表面に存在することによる良好なエピタキシャル成長
を阻害する不都合は回避される。
したがって本発明構成によれば、信頼性の高い低しきい
値の半導体レーザを再現性良く得ることができるもので
ある。
値の半導体レーザを再現性良く得ることができるもので
ある。
本発明の１実施例を、第１図を参照して説明するが、そ
の理解を容易にするために、第２図および第３図を参照
してその製造方法の１例とともに説明する。
の理解を容易にするために、第２図および第３図を参照
してその製造方法の１例とともに説明する。
先ず第２図にその路線的断面図を示すように、高不純物
濃度のｎ型の例えばＧａＡｓよりなる（１００）結晶面
を主面とする半導体基体（１）上に、順次例えば厚さ０
．３μｍのｎ型のＧａＡｓバッファ層（２）と、例えば
厚さ１．５μｍのｎ型のＡｊ！Ｇａ１ｎＰ系のクラッド
層（３）と、例えば７００人のノンドープのＧａ１ｎＰ
系の活性層（４）と、ｐ型のクラッド層（５）と、例え
ば厚さ０．８μｍのキャップ層（６）とを順次連続的Ｍ
ＯＣＶＤによってエピタキシャル成長するものであるが
、特にそのｐ型のクラッド層（５）として、活性層（４
）側に配された（Ａ Ｉｌｘ Ｇａｐ−ｘ） ＩｎＰ系
で厚さが例えば０．３μｍの第１のクラッド層（５１）
と、これとは反対側に配された厚さが例えば０．８μｍ
の（Ａ ＡＹ Ｇａｐ−ｙ）Ａｓ系の第２のクラッド層
（５２）との積層構造を有し、更にその第１のクラッド
層（５１）中に（ＡＣＧａｐ−ｚ） Ａｓ系の劣化防止
層（１１）が、第２のクラッド層（５２）より所要の小
なる厚さｔだけ隔てた位置に介在される。すなわち、第
１のクラッド層（５１）においては、活性層（４）に接
する主たる第１クラッド層（５１ａ） と、劣化防止
層（１１）と、厚さｔの薄膜第１クラッド層（５１ｂ）
とが積層された構造とする。
濃度のｎ型の例えばＧａＡｓよりなる（１００）結晶面
を主面とする半導体基体（１）上に、順次例えば厚さ０
．３μｍのｎ型のＧａＡｓバッファ層（２）と、例えば
厚さ１．５μｍのｎ型のＡｊ！Ｇａ１ｎＰ系のクラッド
層（３）と、例えば７００人のノンドープのＧａ１ｎＰ
系の活性層（４）と、ｐ型のクラッド層（５）と、例え
ば厚さ０．８μｍのキャップ層（６）とを順次連続的Ｍ
ＯＣＶＤによってエピタキシャル成長するものであるが
、特にそのｐ型のクラッド層（５）として、活性層（４
）側に配された（Ａ Ｉｌｘ Ｇａｐ−ｘ） ＩｎＰ系
で厚さが例えば０．３μｍの第１のクラッド層（５１）
と、これとは反対側に配された厚さが例えば０．８μｍ
の（Ａ ＡＹ Ｇａｐ−ｙ）Ａｓ系の第２のクラッド層
（５２）との積層構造を有し、更にその第１のクラッド
層（５１）中に（ＡＣＧａｐ−ｚ） Ａｓ系の劣化防止
層（１１）が、第２のクラッド層（５２）より所要の小
なる厚さｔだけ隔てた位置に介在される。すなわち、第
１のクラッド層（５１）においては、活性層（４）に接
する主たる第１クラッド層（５１ａ） と、劣化防止
層（１１）と、厚さｔの薄膜第１クラッド層（５１ｂ）
とが積層された構造とする。
０
ここに、ｎ型のクラッド層（３）は、ｎ型の（八１ＮＧ
ａ＋−Ｘ） ＩｎＰ （０，５≦Ｘ≦１）の例えば（
Ａ ｊ！ ｏ、 ｓ Ｇａｏ、 ｓ） ｏ、 ５ｌｎｏ
−ｓＰ系よりなり、活性層（４）は、例えばノンドープ
のＧａｏ、 ５１ｎｏ、 ５Ｐ よりなり、ｐ型のクラ
ッド層（５）の第１のクラッド層（５１）の主たる第１
クラッド層（５１ａ） および薄膜第１クラッド層（
５１ｂ） は、それぞれｐ型の（Ａ ｊ’ Ｘ Ｇａ
＋−ｘ） ＩｎＰ（０，５＜ｘ＜１）の例えば（Ａ ｊ
２ ｏ、ｓ Ｇａｏ、 ｓ） ｏ−５ｌｎｏ、 ｓＰ系
よりなり、劣化防止層（１１）および第２のクラッド層
（５２）は、ｐ型の（Ａ ｊｉｚ Ｇａ＋−２）ＡＳ系
及び（八 ｊ！ｙ Ｇａ＋−ｙ）ＡＳ 系 （０，６
≦ ２ ≦ １．０．６ ≦ ｙ ≦ １）の例えば
（Ａ ｉ Ｏ−６Ｇａａ−４＞ＡＳよりなる。
ａ＋−Ｘ） ＩｎＰ （０，５≦Ｘ≦１）の例えば（
Ａ ｊ！ ｏ、 ｓ Ｇａｏ、 ｓ） ｏ、 ５ｌｎｏ
−ｓＰ系よりなり、活性層（４）は、例えばノンドープ
のＧａｏ、 ５１ｎｏ、 ５Ｐ よりなり、ｐ型のクラ
ッド層（５）の第１のクラッド層（５１）の主たる第１
クラッド層（５１ａ） および薄膜第１クラッド層（
５１ｂ） は、それぞれｐ型の（Ａ ｊ’ Ｘ Ｇａ
＋−ｘ） ＩｎＰ（０，５＜ｘ＜１）の例えば（Ａ ｊ
２ ｏ、ｓ Ｇａｏ、 ｓ） ｏ−５ｌｎｏ、 ｓＰ系
よりなり、劣化防止層（１１）および第２のクラッド層
（５２）は、ｐ型の（Ａ ｊｉｚ Ｇａ＋−２）ＡＳ系
及び（八 ｊ！ｙ Ｇａ＋−ｙ）ＡＳ 系 （０，６
≦ ２ ≦ １．０．６ ≦ ｙ ≦ １）の例えば
（Ａ ｉ Ｏ−６Ｇａａ−４＞ＡＳよりなる。
尚各層のＭＯＣＶＤ においてｎ型の不純物源としてＨ
２Ｓを、ｐ型の不純物源としてジメチルＺｎを用い得る
。
２Ｓを、ｐ型の不純物源としてジメチルＺｎを用い得る
。
そして、劣化防止層（１１）は、その厚さを４００人〜
１０００人に選定する。これは、４００人未満では主た
る第１のクラッド層（５１ａ） よりのりんＰの蒸発
を阻止する効果が充分に生じにく（なり、１０００ Ａ
を越えると活性層（４）に対する本来の閉じ込め機能を
阻害してくることによる。
１０００人に選定する。これは、４００人未満では主た
る第１のクラッド層（５１ａ） よりのりんＰの蒸発
を阻止する効果が充分に生じにく（なり、１０００ Ａ
を越えると活性層（４）に対する本来の閉じ込め機能を
阻害してくることによる。
また、第１のクラッド層（５１）の、薄膜第１クラッド
層（５１ｂ） の厚さｔは、５０八〜１００八に選定
する。これは、５０人未満ではエツチングのストッパー
としての機能が不充分となり、１００人を越えると電流
狭搾層（１０）のエピタキシャル成長時にその表面にり
んＰが残って電流狭搾層（１０）の良好なエピタキシャ
ル成長を阻害することによる。
層（５１ｂ） の厚さｔは、５０八〜１００八に選定
する。これは、５０人未満ではエツチングのストッパー
としての機能が不充分となり、１００人を越えると電流
狭搾層（１０）のエピタキシャル成長時にその表面にり
んＰが残って電流狭搾層（１０）の良好なエピタキシャ
ル成長を阻害することによる。
次に、第３図にその路線的断面図を示すように、そのキ
ャップ層（６）上の中央部にストライプ状に例えば５Ｉ
ＮＸ によるマスク（７）を被着し、これをエツチング
マスクとしてキャップ層（６〕側から例えば硫酸系のエ
ツチング液によってエツチングを行なう。
ャップ層（６）上の中央部にストライプ状に例えば５Ｉ
ＮＸ によるマスク（７）を被着し、これをエツチング
マスクとしてキャップ層（６〕側から例えば硫酸系のエ
ツチング液によってエツチングを行なう。
このようにすると、この硫酸系エツチング液に対するエ
ツチング速度が格段に低いＡｌＧａＡｓ系系の第１のク
ラッド層（５１）が外部に露出する位置までエツチング
が進行した時点で見掛は上エツチングが停止するのでこ
の時点でエツチングをやめれば、キャップ層（６）と、
ｐ型のクラッド層（５）の第２のクラッド層（５２）の
みが選択的に、マスク（７）によって覆われていないそ
の両側においてエツチングされる。このときそのエツチ
ングは、マスク（７）の両側縁下に入り込んで生じ、こ
のエツチングによって生じた側面（８）は、（１１１）
Ａ結晶面すなわちＡｓが存在する面となる。
ツチング速度が格段に低いＡｌＧａＡｓ系系の第１のク
ラッド層（５１）が外部に露出する位置までエツチング
が進行した時点で見掛は上エツチングが停止するのでこ
の時点でエツチングをやめれば、キャップ層（６）と、
ｐ型のクラッド層（５）の第２のクラッド層（５２）の
みが選択的に、マスク（７）によって覆われていないそ
の両側においてエツチングされる。このときそのエツチ
ングは、マスク（７）の両側縁下に入り込んで生じ、こ
のエツチングによって生じた側面（８）は、（１１１）
Ａ結晶面すなわちＡｓが存在する面となる。
次に第１図にその路線的断面図を示すように、このよう
にしてエツチングによって除去された除去部（９）にマ
スク（７）をマスクにして選択的ＭＯＣＶＤ によるエ
ピタキシャル成長によってｎ型のＧａＡｓの電流狭搾層
（１０）を形成する。尚、第１図においてはマスク（７
）を排除した後の状態を示す。
にしてエツチングによって除去された除去部（９）にマ
スク（７）をマスクにして選択的ＭＯＣＶＤ によるエ
ピタキシャル成長によってｎ型のＧａＡｓの電流狭搾層
（１０）を形成する。尚、第１図においてはマスク（７
）を排除した後の状態を示す。
尚、上述した例では、ｎ型不純物がＳｅ、 ｐ型不純
物がＺｎとしたものであるが、Ｓｉ、 Ｍｇ等によるこ
ともできるなど上述の例に限らず種々の変更をなし得る
。
物がＺｎとしたものであるが、Ｓｉ、 Ｍｇ等によるこ
ともできるなど上述の例に限らず種々の変更をなし得る
。
上述の本発明構成によれば、ＤＳＣ型構造をとって、ｐ
型のクラッド層（５）に熱伝導度の高いＡｌＧａＡｓ系
の第２のクラッド層（５２）を設けたことにより、この
半導体レーザをｐ型のクラッド層側でヘッダーないしは
ヒートシンクに取着することによって良好な放熱効果が
得られ、しかも電流狭搾層（１０）の形成における選択
的エツチングにおいては、（Ａ ｊ！ ＸＧａ＋−Ｘ）
ＩｎＰ系（０，５≦Ｘ≦１）の第１のクラッド層（５
１）が選択的エツチングのストッパーとしての作用を保
持できることから所定位置までのエツチングの制御を確
実に行なうことができる。
型のクラッド層（５）に熱伝導度の高いＡｌＧａＡｓ系
の第２のクラッド層（５２）を設けたことにより、この
半導体レーザをｐ型のクラッド層側でヘッダーないしは
ヒートシンクに取着することによって良好な放熱効果が
得られ、しかも電流狭搾層（１０）の形成における選択
的エツチングにおいては、（Ａ ｊ！ ＸＧａ＋−Ｘ）
ＩｎＰ系（０，５≦Ｘ≦１）の第１のクラッド層（５
１）が選択的エツチングのストッパーとしての作用を保
持できることから所定位置までのエツチングの制御を確
実に行なうことができる。
更に、この第１のクラッド層（５１）中には、（Ａ Ｉ
ｌｗ Ｇａ＋−２） ＡＳ系の劣化防止層（１１）を配
するものであり、この（＾βｚ Ｇａ、−２） Ａｓは
、りんＰを遮断する効果を有することから、第１のクラ
ッド層（５１）の特に活性層（４）側の主たる第１のク
ラッド層（５１）からのりんＰの蒸発を阻止することが
できるものであり、これによりそのクラッド層としての
特性すなわち閉じ込め効果の低下、結晶性の劣化を回避
できる。
ｌｗ Ｇａ＋−２） ＡＳ系の劣化防止層（１１）を配
するものであり、この（＾βｚ Ｇａ、−２） Ａｓは
、りんＰを遮断する効果を有することから、第１のクラ
ッド層（５１）の特に活性層（４）側の主たる第１のク
ラッド層（５１）からのりんＰの蒸発を阻止することが
できるものであり、これによりそのクラッド層としての
特性すなわち閉じ込め効果の低下、結晶性の劣化を回避
できる。
そして、本発明構成によれば、電流狭搾層（１０）の形
成のための除去部（９）に、エツチングストッパ４ −として作用させたりんＰを含む第１のクラッド層（５
１）の表面が臨むことになるが、この層は、そよってこ
の薄膜層中のりんＰは殆ど蒸発してしまうことから冒頭
に述べたような除去部（９）におけるＰが表面に存在す
ることによる良好なエピタキシャル成長を阻害する不都
合は回避される。
成のための除去部（９）に、エツチングストッパ４ −として作用させたりんＰを含む第１のクラッド層（５
１）の表面が臨むことになるが、この層は、そよってこ
の薄膜層中のりんＰは殆ど蒸発してしまうことから冒頭
に述べたような除去部（９）におけるＰが表面に存在す
ることによる良好なエピタキシャル成長を阻害する不都
合は回避される。
したがって、本発明構成によれば、信頼性の高い半導体
レーザを再現性良く得ることができるものである。
レーザを再現性良く得ることができるものである。
第１図は本発明による半導体レーザの１例の路線的断面
図、第２図および第３図はそれぞれその製造工程図、第
４図〜第６図は従来の半導体レーザの製造工程図である
。 （１）は半導体基体、（３）はｎ型のクラッド層、（４
）は活性層、（５）はｐ型のクラッド層、（５１）は第
１のクラッド層、（５１ａ） はその主たる第１クラ
ッド層、（５１ｂ） は薄膜第１クラッド層、（５２
）は第２のクラ５ ド層、 （１０）は電流狭搾層、 （１１）は劣化防止層で ある。 代 理 人 松 隈 秀 盛 ■ 特開平 ３ ２７６７８６ （６） 手続補正書 １．事件の表示 平成 ２年 特 許 願 第 ７７９７６号２、発明の
名称 半導体レーザ ３、補正をする者 事件との関係
図、第２図および第３図はそれぞれその製造工程図、第
４図〜第６図は従来の半導体レーザの製造工程図である
。 （１）は半導体基体、（３）はｎ型のクラッド層、（４
）は活性層、（５）はｐ型のクラッド層、（５１）は第
１のクラッド層、（５１ａ） はその主たる第１クラ
ッド層、（５１ｂ） は薄膜第１クラッド層、（５２
）は第２のクラ５ ド層、 （１０）は電流狭搾層、 （１１）は劣化防止層で ある。 代 理 人 松 隈 秀 盛 ■ 特開平 ３ ２７６７８６ （６） 手続補正書 １．事件の表示 平成 ２年 特 許 願 第 ７７９７６号２、発明の
名称 半導体レーザ ３、補正をする者 事件との関係
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 活性層を挟んでｎ型のクラッド層と、ｐ型のクラッド層
とが配置されるダブルヘテロ接合型構造を採り、 上記ｐ型のクラッド層が、上記活性層側に配された（Ａ
ｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘ）ＩｎＰ系の第１クラッド層と
、これとは反対側に配された（Ａｌ＿ｙＧａ＿１＿−＿
ｙ）Ａｓ系の第２のクラッド層との積層構造を有し、 上記第１のクラッド層中に（Ａｌ＿ｚＧａ＿１＿−＿ｚ
）Ａｓ系の劣化防止層が上記第２のクラッド層より所要
の厚さだけ隔てた位置に介在され、 上記第２のクラッド層の一部が除去されて、該除去部に
電流狭搾層が形成されて成ることを特徴とする半導体レ
ーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077976A JP2893827B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 半導体レーザ |
| EP91302580A EP0449553B1 (en) | 1990-03-27 | 1991-03-25 | Semiconductor lasers |
| DE69102092T DE69102092T2 (de) | 1990-03-27 | 1991-03-25 | Halbleiterlaser. |
| US07/675,272 US5095488A (en) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077976A JP2893827B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276786A true JPH03276786A (ja) | 1991-12-06 |
| JP2893827B2 JP2893827B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=13648927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2077976A Expired - Fee Related JP2893827B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 半導体レーザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5095488A (ja) |
| EP (1) | EP0449553B1 (ja) |
| JP (1) | JP2893827B2 (ja) |
| DE (1) | DE69102092T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518082B1 (en) | 1998-09-17 | 2003-02-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating nitride semiconductor device |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0533197A3 (en) * | 1991-09-20 | 1993-11-03 | Fujitsu Ltd | Stripe laser diode having an improved efficiency for current confinement |
| GB2265755B (en) * | 1992-03-31 | 1995-11-08 | Matsushita Electronics Corp | Semiconductor laser device and its fabrication method |
| JPH0653602A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ素子 |
| EP0589727B1 (en) * | 1992-09-25 | 1997-03-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| JPH07162089A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 可視光レーザダイオード及びその製造方法 |
| JPH09116222A (ja) * | 1995-10-17 | 1997-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザ |
| JP2003142492A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-16 | Sumitomo Chem Co Ltd | ３−５族化合物半導体および半導体装置 |
| JP2007049088A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Rohm Co Ltd | 高出力赤色半導体レーザ |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61285783A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| US4792958A (en) * | 1986-02-28 | 1988-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser with mesa stripe waveguide structure |
| JPS6390186A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光装置 |
| JP2564813B2 (ja) * | 1987-01-21 | 1996-12-18 | 日本電気株式会社 | Ａ▲ｌ▼ＧａＩｎＰ半導体発光素子 |
| JP2685209B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1997-12-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置及び半導体発光装置 |
| JPH01251684A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-06 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2077976A patent/JP2893827B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-25 DE DE69102092T patent/DE69102092T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-25 EP EP91302580A patent/EP0449553B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-26 US US07/675,272 patent/US5095488A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6518082B1 (en) | 1998-09-17 | 2003-02-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating nitride semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0449553A3 (en) | 1992-01-22 |
| DE69102092T2 (de) | 1994-09-01 |
| EP0449553A2 (en) | 1991-10-02 |
| DE69102092D1 (de) | 1994-06-30 |
| JP2893827B2 (ja) | 1999-05-24 |
| EP0449553B1 (en) | 1994-05-25 |
| US5095488A (en) | 1992-03-10 |
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Legal Events
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