JPH0437183A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0437183A JPH0437183A JP14167190A JP14167190A JPH0437183A JP H0437183 A JPH0437183 A JP H0437183A JP 14167190 A JP14167190 A JP 14167190A JP 14167190 A JP14167190 A JP 14167190A JP H0437183 A JPH0437183 A JP H0437183A
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- 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】
〔概要〕
本発明は半導体の製造方法に関し、特にInP系半導体
レーザに通した半導体の製造方法に関し、幅に段差のあ
るメサ構造でもn−n間のリークを確実に防止したn−
1−n構造を有する半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とし、p型InP基板上に、I nGaAsま
たはInGaAsPの活性層と、その上のInPクラッ
ド層と、更にその上のI nGaAsまたはI nCr
aA、 s Pのコンタクト層とを積層し、メサを形成
するためのストライブマスク層を該コンタクト層の上に
形成した下板基板を用い、 上記下板基板をサイドエッチレートの小さいエツチング
液でエツチングすることにより、上記InP基板がエツ
チングされて形成された下段部分と、上記活性層、上記
クラッド層、および上記コンタクト層がエツチングされ
て形成され且つ該下段部分よりも幅が狭い上段部分とか
ら成るメサを形成する工程、 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端までn型
InP層で埋める工程、上記埋め込んだn型1 n、
P層を上記エツチング液よりもサイドエッチレートの大
きいエツチング液でエツチングすることにより、上記メ
サの下段部分の両側の下板基板上に該下段部分の高さに
達しない厚さで上記n型InP層を残し且つそれ以外の
部分の上記n型InP層を除去すると共に上記メサの上
段部分の幅を所定幅にまで減少させる工程、および 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端まで高抵
抗i型InP層で埋める工程、を含むように構成する。
レーザに通した半導体の製造方法に関し、幅に段差のあ
るメサ構造でもn−n間のリークを確実に防止したn−
1−n構造を有する半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とし、p型InP基板上に、I nGaAsま
たはInGaAsPの活性層と、その上のInPクラッ
ド層と、更にその上のI nGaAsまたはI nCr
aA、 s Pのコンタクト層とを積層し、メサを形成
するためのストライブマスク層を該コンタクト層の上に
形成した下板基板を用い、 上記下板基板をサイドエッチレートの小さいエツチング
液でエツチングすることにより、上記InP基板がエツ
チングされて形成された下段部分と、上記活性層、上記
クラッド層、および上記コンタクト層がエツチングされ
て形成され且つ該下段部分よりも幅が狭い上段部分とか
ら成るメサを形成する工程、 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端までn型
InP層で埋める工程、上記埋め込んだn型1 n、
P層を上記エツチング液よりもサイドエッチレートの大
きいエツチング液でエツチングすることにより、上記メ
サの下段部分の両側の下板基板上に該下段部分の高さに
達しない厚さで上記n型InP層を残し且つそれ以外の
部分の上記n型InP層を除去すると共に上記メサの上
段部分の幅を所定幅にまで減少させる工程、および 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端まで高抵
抗i型InP層で埋める工程、を含むように構成する。
〔産業上の利用分野]
本発明は半導体の製造方法に関し、特にInP系半種半
導体レーザした半導体の製造方法に関する。
導体レーザした半導体の製造方法に関する。
InP系半種半導体レーザいては、n型基板に比べて這
かに大きな出力が得られるP型基板が用いられる。
かに大きな出力が得られるP型基板が用いられる。
従来の半導体レーザの構造は、第2図に示したように、
例えばp型rnPi板21の一部であるメサ下段部分2
2と、In、GaAsPまたはInGaAsの活性層2
3、n型InPのクランド層24、ρ型1nGaAsま
たはp型I nGaAsPのコンタクト層29を積層し
たメサ上段部分(23,24,29)とから成る2段構
造の形のメサ26(22,23,24,29)を、Fe
ドープ高抵抗InP層28で埋めた構造であり、高抵抗
InP層28を挟んでP−1−n構造を構成している。
例えばp型rnPi板21の一部であるメサ下段部分2
2と、In、GaAsPまたはInGaAsの活性層2
3、n型InPのクランド層24、ρ型1nGaAsま
たはp型I nGaAsPのコンタクト層29を積層し
たメサ上段部分(23,24,29)とから成る2段構
造の形のメサ26(22,23,24,29)を、Fe
ドープ高抵抗InP層28で埋めた構造であり、高抵抗
InP層28を挟んでP−1−n構造を構成している。
(同図中25は、メサ26をエツチングで形成するため
のストライブマスクである。)このようにメサに段差を
設けることは本出願人による出願(名称「メサ埋め込み
型光半導体装置の製造方法」、平成2年2月28日出願
、特願平2−45854 )において開示した構造であ
る。これは、メサに段差を設けたことにより、メサトッ
プの異常成長やメササイドの穴の発生を防止して特性劣
化を防止したものである。
のストライブマスクである。)このようにメサに段差を
設けることは本出願人による出願(名称「メサ埋め込み
型光半導体装置の製造方法」、平成2年2月28日出願
、特願平2−45854 )において開示した構造であ
る。これは、メサに段差を設けたことにより、メサトッ
プの異常成長やメササイドの穴の発生を防止して特性劣
化を防止したものである。
しかし、p−1−n構造では、i層すなわち高抵抗In
Pt流狭窄層がその機能を十分に発揮することができな
いため、リークが発生して光出力が飽和しレーザ出力に
限界があった。すなわち、本来Feドープ高抵抗InP
層は、Feが伝導体と価電子体との間に深いエネルギー
レベルの谷を形成し、これが電子トラップとして作用す
ることによりInP層を高抵抗化する。ところがp −
in構造とした場合、p側のホール注入があるため、ト
ラップされた電子と注入されたホールとが再結合して電
流が流れる。
Pt流狭窄層がその機能を十分に発揮することができな
いため、リークが発生して光出力が飽和しレーザ出力に
限界があった。すなわち、本来Feドープ高抵抗InP
層は、Feが伝導体と価電子体との間に深いエネルギー
レベルの谷を形成し、これが電子トラップとして作用す
ることによりInP層を高抵抗化する。ところがp −
in構造とした場合、p側のホール注入があるため、ト
ラップされた電子と注入されたホールとが再結合して電
流が流れる。
このリーク電流を防止するにはP側からのホール注入が
無い構造にすれば良い。これは、p −i−n構造とセ
ずn −i−nとすることにより可能である。
無い構造にすれば良い。これは、p −i−n構造とセ
ずn −i−nとすることにより可能である。
n−1−n構造を形成するための方法は従来から種々行
われていた。しかし、上記のようにメサ幅に段差を設け
た構造については、段差の無い構造のための従来の方法
では、メサのn型InPクラツド層とメサの両側に形成
するn型InP層とのn −n間のリークを確実に防止
するように形成することが困難なため、メサに段差のあ
る場合にn −i −n構造の効果を発揮できないとい
う問題があった。
われていた。しかし、上記のようにメサ幅に段差を設け
た構造については、段差の無い構造のための従来の方法
では、メサのn型InPクラツド層とメサの両側に形成
するn型InP層とのn −n間のリークを確実に防止
するように形成することが困難なため、メサに段差のあ
る場合にn −i −n構造の効果を発揮できないとい
う問題があった。
本発明は、幅に段差のあるメサ構造でも上記nn間のリ
ークを確実に防止したn −i −n構造を有する半導
体装置の製造方法を提供することを目的とする。
ークを確実に防止したn −i −n構造を有する半導
体装置の製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、P型InP基板上に、
InGaAsまたはInGaAsPの活性層と、その上
のInPクラッド層と、更にその上のI nGaAsま
たはInGaAsPのコンタクト層とを積層し、メサを
形成するためのストライプマスク層を該コンタクト層の
上に形成した下板基板を用い、 上記下板基板をサイドエッチレートの小さいエツチング
液でエツチングすることにより、上記In、 P基板が
エツチングされて形成された下段部分と、上記活性層、
上記クラッド層、および上記コンタクト層がエツチング
されて形成され且つ該下段部分よりも幅が狭い上段部分
とから成るメサを形成する工程、 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端までn型
InP層で埋める工程、上記埋め込んだn型InP層を
上記エツチング液よりもサイドエッチレートの大きいエ
ツチング液でエツチングすることにより、上記メサの下
段部分の両側の下板基板上に該下段部分の高さに達しな
い厚さで上記n型InP層を残し且つそれ以外の部分の
上記n型InP層を除去すると共に上記メサの上段部分
の幅を所定幅にまで減少させる工程、および 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端まで高抵
抗i型InP層で埋める工程、を含むことを特徴とする
半導体の製造方法によって達成される。
InGaAsまたはInGaAsPの活性層と、その上
のInPクラッド層と、更にその上のI nGaAsま
たはInGaAsPのコンタクト層とを積層し、メサを
形成するためのストライプマスク層を該コンタクト層の
上に形成した下板基板を用い、 上記下板基板をサイドエッチレートの小さいエツチング
液でエツチングすることにより、上記In、 P基板が
エツチングされて形成された下段部分と、上記活性層、
上記クラッド層、および上記コンタクト層がエツチング
されて形成され且つ該下段部分よりも幅が狭い上段部分
とから成るメサを形成する工程、 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端までn型
InP層で埋める工程、上記埋め込んだn型InP層を
上記エツチング液よりもサイドエッチレートの大きいエ
ツチング液でエツチングすることにより、上記メサの下
段部分の両側の下板基板上に該下段部分の高さに達しな
い厚さで上記n型InP層を残し且つそれ以外の部分の
上記n型InP層を除去すると共に上記メサの上段部分
の幅を所定幅にまで減少させる工程、および 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端まで高抵
抗i型InP層で埋める工程、を含むことを特徴とする
半導体の製造方法によって達成される。
本発明によれば、p型InP基板の一部であるメサ下段
部分の上にそれよりも幅の狭い活性層、クランド層、お
よびコンタクト層から成る上段部分を積層することによ
り幅に段差のあるメサを形成し、メサ下段部分にのみ接
した形でn型InP層を残し、それ以外の部分のn型I
nP層は除去するので、n型InP層を活性層あるいは
n型InPクラッド層に接触させることなく、〔n型I
nPのクランド層]−〔後でメサの両側に埋め込んだ高
抵抗i型1 n P J!! ) −(上記でメサ下段
部分の両側に残したn型InP層〕によるn−1n構造
を形成することができる。
部分の上にそれよりも幅の狭い活性層、クランド層、お
よびコンタクト層から成る上段部分を積層することによ
り幅に段差のあるメサを形成し、メサ下段部分にのみ接
した形でn型InP層を残し、それ以外の部分のn型I
nP層は除去するので、n型InP層を活性層あるいは
n型InPクラッド層に接触させることなく、〔n型I
nPのクランド層]−〔後でメサの両側に埋め込んだ高
抵抗i型1 n P J!! ) −(上記でメサ下段
部分の両側に残したn型InP層〕によるn−1n構造
を形成することができる。
以下に、実施例により本発明をより詳細に説明する。
InP系半導体レーザの高抵抗埋込みに本発明を適用し
た場合の一例を説明する。
た場合の一例を説明する。
第1図(a)〜(e)に示した手順で上記埋込み構造を
作成した。
作成した。
第1図(a)は、用いた下板基板を示す。下板基板10
は、p型InP基板1の表面に気相エピタキシャル成長
法(VPE)、液相エピタキシャル成長法(LPE)等
によりI nGaAsまたはI nGaAs Pの活性
層3、その上のn型InPのクランド層4、および更に
その上のp型1nGaAsまたはp型!nGaAsPの
コンタクト層9で覆ってDH構造を構成した後、化学気
相成長法(CVD) 、スパッタ等によりSin、のス
トライプマスク層5を形成したものである。ストライプ
マスク層5の幅Wは例えば5μm程度とする。
は、p型InP基板1の表面に気相エピタキシャル成長
法(VPE)、液相エピタキシャル成長法(LPE)等
によりI nGaAsまたはI nGaAs Pの活性
層3、その上のn型InPのクランド層4、および更に
その上のp型1nGaAsまたはp型!nGaAsPの
コンタクト層9で覆ってDH構造を構成した後、化学気
相成長法(CVD) 、スパッタ等によりSin、のス
トライプマスク層5を形成したものである。ストライプ
マスク層5の幅Wは例えば5μm程度とする。
本発明のエツチングにおいては、最初にサイドエッチレ
ートの小さいエツチング液を用い、後でサイドエッチレ
ートの大きいエツチング液を用いる。InPのエツチン
グ液としては例えば塩酸(HC/2)、硝酸(HNO:
l)、過酸化水素(H2O2)の混合液を用い、サイド
エッチレートの大きさは組成中の塩酸比率で調整する。
ートの小さいエツチング液を用い、後でサイドエッチレ
ートの大きいエツチング液を用いる。InPのエツチン
グ液としては例えば塩酸(HC/2)、硝酸(HNO:
l)、過酸化水素(H2O2)の混合液を用い、サイド
エッチレートの大きさは組成中の塩酸比率で調整する。
すなわち、塩酸比率を小さくするとサイドエッチレート
が大きくなる。
が大きくなる。
サイドエッチレートの小さいエツチング液として、3H
C1: IHNO,: lH2O□の比率の混合液を用
いて、クラッド層4、活性層3、およびコンタクト層9
をエツチングすることにより、メサの下段部分2(幅6
μm程度)上に、これよりも狭い幅(例えば3μm程度
)の活性層3、クラッド層4、およびコンタクト層9か
ら成るメサの上段部分がこの順で積層した2段構造のメ
サ6を形成する(第1図(b))。
C1: IHNO,: lH2O□の比率の混合液を用
いて、クラッド層4、活性層3、およびコンタクト層9
をエツチングすることにより、メサの下段部分2(幅6
μm程度)上に、これよりも狭い幅(例えば3μm程度
)の活性層3、クラッド層4、およびコンタクト層9か
ら成るメサの上段部分がこの順で積層した2段構造のメ
サ6を形成する(第1図(b))。
次に、有機金属気相成長法により、下板基板10上のメ
サ6の両側の領域をストライプマスク層5の下端までn
型InP層7で埋める(第1図(C))。
サ6の両側の領域をストライプマスク層5の下端までn
型InP層7で埋める(第1図(C))。
上記エツチング液よりもサイドエッチレートの小さいエ
ツチング液として、2HCI!、: IHNO。
ツチング液として、2HCI!、: IHNO。
:IHzO□の比率の混合液を用いて、埋め込んだn型
InP層7をエツチングする。その際に、凸部2の両側
の下板基板1上に凸部2の高さhに達しない厚さdでn
型InPjii7を残し且つそれ以外の部分のn型I
n、 P層7を除去するように、そしてメサ6の凸部2
より上の部分が所定幅Bになるようにエツチング条件を
制御する(第1図(d))。
InP層7をエツチングする。その際に、凸部2の両側
の下板基板1上に凸部2の高さhに達しない厚さdでn
型InPjii7を残し且つそれ以外の部分のn型I
n、 P層7を除去するように、そしてメサ6の凸部2
より上の部分が所定幅Bになるようにエツチング条件を
制御する(第1図(d))。
次に、有機金属気相成長法により、下板基板10のメサ
6の両側の領域をストライブマスク5の下端まで高抵抗
i型InP層8で埋める(第1図(e))。
6の両側の領域をストライブマスク5の下端まで高抵抗
i型InP層8で埋める(第1図(e))。
以上の工程により、下段の幅がWで上段の幅がBの、幅
に段差のあるメサ6を有し、n −n間(n型InPク
ラッド層4− n型InP層7間)が確実に分離され、
リークが防止された高抵抗埋込み構造が実現される。
に段差のあるメサ6を有し、n −n間(n型InPク
ラッド層4− n型InP層7間)が確実に分離され、
リークが防止された高抵抗埋込み構造が実現される。
以上説明したように、本発明によれば、幅に段差のある
メサ構造で、n −n間のリークを確実に防止できるの
で、メサの段差構造による特性劣化防止効果を発揮しな
がら、光出力を高めたInP系半導体レーザを得ること
ができる。
メサ構造で、n −n間のリークを確実に防止できるの
で、メサの段差構造による特性劣化防止効果を発揮しな
がら、光出力を高めたInP系半導体レーザを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(e)は、本発明に従ってn −i −
n構造のrnP系半導体レーザを作成する工程例を示す
断面図、および 第2図は、従来のp−1−n構造のrnP系半導体レー
ザを示す断面図である。 1.21:p型InP基板、 2.22:P型InP基板1の一部であるメサ下段部分
、 3 23:InGaAsまたはI nGaAs Pの′
活性層、 4.24:n型InPクラッド層、5,25ニスドライ
ブマスク層、 6.26:メサ、7:n型InP層、8.28=高抵抗
i型InPIii、 9 29:InGaAsまたはInGaAsPのコンタ
クト層。 、4〜4 (C) 第1図 (d) 第 図 、1 第 図
n構造のrnP系半導体レーザを作成する工程例を示す
断面図、および 第2図は、従来のp−1−n構造のrnP系半導体レー
ザを示す断面図である。 1.21:p型InP基板、 2.22:P型InP基板1の一部であるメサ下段部分
、 3 23:InGaAsまたはI nGaAs Pの′
活性層、 4.24:n型InPクラッド層、5,25ニスドライ
ブマスク層、 6.26:メサ、7:n型InP層、8.28=高抵抗
i型InPIii、 9 29:InGaAsまたはInGaAsPのコンタ
クト層。 、4〜4 (C) 第1図 (d) 第 図 、1 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、p型InP基板上に、InGaAsまたはInGa
AsPの活性層と、その上のInPクラッド層と、更に
その上のInGaAsまたはInGaAsPのコンタク
ト層とを積層し、メサを形成するためのストライプマス
ク層を該コンタクト層の上に形成した下板基板を用い、 上記下板基板をサイドエッチレートの小さいエッチング
液でエッチングすることにより、上記InP基板がエッ
チングされて形成された下段部分と、上記活性層、上記
クラッド層、および上記コンタクト層がエッチングされ
て形成され且つ該下段部分よりも幅が狭い上段部分とか
ら成るメサを形成する工程、 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端までn型
InP層で埋める工程、 上記埋め込んだn型InP層を上記エッチング液よりも
サイドエッチレートの大きいエッチング液でエッチング
することにより、上記メサの下段部分の両側の下板基板
上に該下段部分の高さに達しない厚さで上記n型InP
層を残し且つそれ以外の部分の上記n型InP層を除去
すると共に上記メサの上段部分の幅を所定幅にまで減少
させる工程、および 有機金属気相成長法により、上記下板基板上の上記メサ
の両側の領域を上記ストライプマスク層の下端まで高抵
抗i型InP層で埋める工程、を含むことを特徴とする
半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14167190A JP2921925B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14167190A JP2921925B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0437183A true JPH0437183A (ja) | 1992-02-07 |
JP2921925B2 JP2921925B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=15297488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14167190A Expired - Fee Related JP2921925B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2921925B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5270245A (en) * | 1992-11-27 | 1993-12-14 | Motorola, Inc. | Method of forming a light emitting diode |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP14167190A patent/JP2921925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5270245A (en) * | 1992-11-27 | 1993-12-14 | Motorola, Inc. | Method of forming a light emitting diode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2921925B2 (ja) | 1999-07-19 |
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