JPH0370391B2 - - Google Patents
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- JPH0370391B2 JPH0370391B2 JP56021657A JP2165781A JPH0370391B2 JP H0370391 B2 JPH0370391 B2 JP H0370391B2 JP 56021657 A JP56021657 A JP 56021657A JP 2165781 A JP2165781 A JP 2165781A JP H0370391 B2 JPH0370391 B2 JP H0370391B2
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- Japan
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- substrate
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- mesa stripe
- semiconductor laser
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- Expired - Lifetime
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 9
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2272—Buried mesa structure ; Striped active layer grown by a mask induced selective growth
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザの製造方法、特に埋込み
型半導体レーザの製造方法に関する。
型半導体レーザの製造方法に関する。
第１図は従来のこの種レーザを示し、１はＮ型
GaAs（ガリウム砒素）基板、２は該基板１上に
形成された発光層であり、該発光層２はＮ型Ga1
−XAlXAS（ガリウム・アルミ砒素）（０＜Ｘ＜
１、以下Ｘの値はこれに従う）からなる第１層
３、Ｎ型もしくはアンドープGal−YAlYAS（０
≦Ｙ＜１）からなる第２層４、Ｐ型Ga1−
XAlXASからなる第３層５、Ｐ型GaAsからなる
第４層６をエピタキシヤル成長させて順次積層す
ると共に、成長終了後適当なエツチング方法によ
り図に示す如く紙面垂直方向に延在するメサスト
ライプ型に成型される。７は発光層２を埋込むよ
うにＮ型Ga1−XAlXASを基板１上に成長させ
た埋込み層である。
GaAs（ガリウム砒素）基板、２は該基板１上に
形成された発光層であり、該発光層２はＮ型Ga1
−XAlXAS（ガリウム・アルミ砒素）（０＜Ｘ＜
１、以下Ｘの値はこれに従う）からなる第１層
３、Ｎ型もしくはアンドープGal−YAlYAS（０
≦Ｙ＜１）からなる第２層４、Ｐ型Ga1−
XAlXASからなる第３層５、Ｐ型GaAsからなる
第４層６をエピタキシヤル成長させて順次積層す
ると共に、成長終了後適当なエツチング方法によ
り図に示す如く紙面垂直方向に延在するメサスト
ライプ型に成型される。７は発光層２を埋込むよ
うにＮ型Ga1−XAlXASを基板１上に成長させ
た埋込み層である。
上記半導体レーザにおいて第２層４は発光再結
合を生じてレーザ光を発振させる活性層であり、
Al組成比を変化させることによりバンドギヤツ
プを変化させて種々の波長を有するレーザ光を発
振させることができる。
合を生じてレーザ光を発振させる活性層であり、
Al組成比を変化させることによりバンドギヤツ
プを変化させて種々の波長を有するレーザ光を発
振させることができる。
第１層３及び第３層５はAl組成比を第２層４
より大となし、バンドギヤツプを第２層４より広
くしてある。これにより第１層３と第２層４との
界面及び第２層４と第３層５との界面の各々には
エネルギー障壁が形成される。該障壁は第２層４
内に注入された正孔及び電子が他層へ拡散するこ
とを抑止して第２層４内での発光再結合の確率を
高めると共に発光再結合より生じた光を閉じ込め
エネルギー損失を防止する。
より大となし、バンドギヤツプを第２層４より広
くしてある。これにより第１層３と第２層４との
界面及び第２層４と第３層５との界面の各々には
エネルギー障壁が形成される。該障壁は第２層４
内に注入された正孔及び電子が他層へ拡散するこ
とを抑止して第２層４内での発光再結合の確率を
高めると共に発光再結合より生じた光を閉じ込め
エネルギー損失を防止する。
また埋込み層７は第２層４と光屈折率が異なる
ことにより第２層４のエツチング面から光が漏れ
ることを防ぐ。
ことにより第２層４のエツチング面から光が漏れ
ることを防ぐ。
従つて上記半導体レーザは第２層４中に正孔、
電子及び光が充分閉じ込められる構造になつてお
り、低い閾値電流で高出力の真円率が良好なレー
ザ光を発振させることが可能である。また構造が
簡単であるため量産に適している。
電子及び光が充分閉じ込められる構造になつてお
り、低い閾値電流で高出力の真円率が良好なレー
ザ光を発振させることが可能である。また構造が
簡単であるため量産に適している。
ところが、上記半導体レーザの製造工程におい
て、発光層２形成時と埋込み層７形成時とに夫々
エピタキシヤル成長が必要となるため製造工程が
複雑となると共に埋込み層７形成時に発光層２内
に結晶欠陥等を生じさせる危惧があつた。また第
１〜第３層３〜５に含まれるAlの量が増加する
と埋込み層７形成前にエツチング面に酸化膜が発
生して埋込み層７が成長しないという問題があつ
た。
て、発光層２形成時と埋込み層７形成時とに夫々
エピタキシヤル成長が必要となるため製造工程が
複雑となると共に埋込み層７形成時に発光層２内
に結晶欠陥等を生じさせる危惧があつた。また第
１〜第３層３〜５に含まれるAlの量が増加する
と埋込み層７形成前にエツチング面に酸化膜が発
生して埋込み層７が成長しないという問題があつ
た。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、以
下図に基づき本発明を詳述する。
下図に基づき本発明を詳述する。
第２図Ａ〜Ｃは本発明による一実施例を示す工
程別図である。
程別図である。
第２図Ａは第１工程を示し、一主面が100面で
あるＮ型GaAs基板１０を準備すると共に上記一
主面をエツチングして紙面垂直方向に延在するメ
サストライプ部１１を形成する。尚このときエツ
チング液としてリン酸と過酸化水素水とを３：
１：１の割合で混合した混合液を用いた。
あるＮ型GaAs基板１０を準備すると共に上記一
主面をエツチングして紙面垂直方向に延在するメ
サストライプ部１１を形成する。尚このときエツ
チング液としてリン酸と過酸化水素水とを３：
１：１の割合で混合した混合液を用いた。
第２図Ｂは第２工程を示し、Ｎ型GaAs基板１
０のメサストライプ部１１を除く一主面上にメサ
ストライプ部１１の高さと等しい厚さを有する
Ga、Al及びAsからなる多結晶の第１層１２を形
成する。該第１層１２はＮ型GaAs基板１０を約
200℃に保持しGa、Al及びAsをソースとして蒸
着することにより形成される。
０のメサストライプ部１１を除く一主面上にメサ
ストライプ部１１の高さと等しい厚さを有する
Ga、Al及びAsからなる多結晶の第１層１２を形
成する。該第１層１２はＮ型GaAs基板１０を約
200℃に保持しGa、Al及びAsをソースとして蒸
着することにより形成される。
第２図Ｃは最終工程を示し、メサストライプ部
１１表面及び第１層１２表面にＮ型
Ga0.64Al0.36Asからなる第２層１３、アンドー
プもしくはＮ型のGa0.94Al0.06Asからなる第３
層１４、Ｐ型Ga0.64Al0.36Asからなる第４層１
５及びＰ型GaAsからなる第５層１６を液相エピ
タキシヤル成長にて順次積層する。このとき上記
成長層においてメサストライプ部１１上に成長し
た層は単結晶層１７となり、第１層１２上に成長
した層は第１層１２が多結晶であるため多結晶層
１８となる。
１１表面及び第１層１２表面にＮ型
Ga0.64Al0.36Asからなる第２層１３、アンドー
プもしくはＮ型のGa0.94Al0.06Asからなる第３
層１４、Ｐ型Ga0.64Al0.36Asからなる第４層１
５及びＰ型GaAsからなる第５層１６を液相エピ
タキシヤル成長にて順次積層する。このとき上記
成長層においてメサストライプ部１１上に成長し
た層は単結晶層１７となり、第１層１２上に成長
した層は第１層１２が多結晶であるため多結晶層
１８となる。
上記工程により得られた半導体レーザでは単結
晶層１７が第１図の発光層２に相当し、単結晶層
１７中の第３層１４がレーザ発光を行なう活性層
１９である。
晶層１７が第１図の発光層２に相当し、単結晶層
１７中の第３層１４がレーザ発光を行なう活性層
１９である。
該活性層１９はAl組成比の大なる第２層１３
と第４層１５とで上下より挾まれ、活性層１９と
第２層１３、第４層１５との各々の界面にはエネ
ルギー障壁が形成される。また活性層１９の両側
は活性層１９と同一材料からなる多結晶で構成さ
れており、該多結晶の光屈折率は活性層１９の光
屈折率より小である。
と第４層１５とで上下より挾まれ、活性層１９と
第２層１３、第４層１５との各々の界面にはエネ
ルギー障壁が形成される。また活性層１９の両側
は活性層１９と同一材料からなる多結晶で構成さ
れており、該多結晶の光屈折率は活性層１９の光
屈折率より小である。
従つて第２図ｃに示した半導体レーザでは上記
エネギー障壁により活性層１９内に注入された正
孔及び電子が他層へ拡散されることを抑止される
と共に活性層１９で生じた光も効果的に活性層１
９内に閉じ込めることが可能であり、第１図の従
来の半導体レーザと同程度の特性が得られる。
エネギー障壁により活性層１９内に注入された正
孔及び電子が他層へ拡散されることを抑止される
と共に活性層１９で生じた光も効果的に活性層１
９内に閉じ込めることが可能であり、第１図の従
来の半導体レーザと同程度の特性が得られる。
また本実施例では一連の液相エピタキシヤル成
長法にて従来の発光層２及び埋込み層７に相当す
る単結晶層１７及び多結晶層１８を同時に形成で
きる。従つて製造工程が従来に比して簡単となる
と共に結晶欠陥が生じる危惧もない。更に活性層
１９等のAl組成比が増大しても従来の埋込み層
７に相当する多結晶層１８が形成できないという
危惧も全くない。更に多結晶層１８の実質的な成
長基体となる多結晶層の第１層１２は、第２層１
３乃至第４層１５と同一の主成分材料Ga，Al，
Asで形成されるため、それらの層と同様の高抵
抗層となり、単結晶層１７への電流集中効果が一
段と高められ、又第２層１３の成長も速やかに行
われる。
長法にて従来の発光層２及び埋込み層７に相当す
る単結晶層１７及び多結晶層１８を同時に形成で
きる。従つて製造工程が従来に比して簡単となる
と共に結晶欠陥が生じる危惧もない。更に活性層
１９等のAl組成比が増大しても従来の埋込み層
７に相当する多結晶層１８が形成できないという
危惧も全くない。更に多結晶層１８の実質的な成
長基体となる多結晶層の第１層１２は、第２層１
３乃至第４層１５と同一の主成分材料Ga，Al，
Asで形成されるため、それらの層と同様の高抵
抗層となり、単結晶層１７への電流集中効果が一
段と高められ、又第２層１３の成長も速やかに行
われる。
以上の説明から明らかな如く本発明によれば特
性の良好な埋込み型半導体レーザを歩留り良く簡
単に製造することができる。
性の良好な埋込み型半導体レーザを歩留り良く簡
単に製造することができる。
第１図は従来の埋込み型半導体レーザを示す断
面図、第２図は本発明の一実施例を示す工程別断
面図である。 １０……（Ｎ型GaAs）基板、１１……メサス
トライプ部、１２……第１層、１３……第２層、
１４……第３層、１５……第４層、１６……第５
層。
面図、第２図は本発明の一実施例を示す工程別断
面図である。 １０……（Ｎ型GaAs）基板、１１……メサス
トライプ部、１２……第１層、１３……第２層、
１４……第３層、１５……第４層、１６……第５
層。
Claims (1)
- １ GaAsからなる半導体基板を準備すると共に
該基板の一主面上にメサストライプ部を設ける工
程、該メサストライプ部を除く基板の一主面上に
多結晶の第１層を形成する工程、該第１層表面及
びメサストライプ部表面に上記基板と同導電型を
有する第２層、Ｎ型もしくはアンドープでかつ第
２層よりバンドギヤツプエネルギーが小なる第３
層、第２層と反対の導電型を示すと共に第２層と
同程度のバンドギヤツプエネルギーを有する第４
層、該第４層と同導電型を有し、オーミツクコン
タクトを有する第５層をエピタキシヤル成長法に
て順次積層する工程を備えると共に、上記第１層
は、Ga，Al，Asを主成分材料とする第２層乃至
第４層と同一主成分材料で形成されることを特徴
とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165781A JPS57136385A (en) | 1981-02-16 | 1981-02-16 | Manufacture of semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165781A JPS57136385A (en) | 1981-02-16 | 1981-02-16 | Manufacture of semiconductor laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57136385A JPS57136385A (en) | 1982-08-23 |
| JPH0370391B2 true JPH0370391B2 (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=12061112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165781A Granted JPS57136385A (en) | 1981-02-16 | 1981-02-16 | Manufacture of semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57136385A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031287A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| DE102006013442A1 (de) | 2006-03-17 | 2007-09-20 | Humboldt-Universität Zu Berlin | Halbleiterlaser und Verfahren zu seiner Herstellung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151090A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser apparatus and its manufacturing method |
| JPS556830A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-18 | Fujitsu Ltd | Semiconductor luminous apparatus |
-
1981
- 1981-02-16 JP JP2165781A patent/JPS57136385A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151090A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser apparatus and its manufacturing method |
| JPS556830A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-18 | Fujitsu Ltd | Semiconductor luminous apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57136385A (en) | 1982-08-23 |
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