JPH046889A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH046889A JPH046889A JP10960590A JP10960590A JPH046889A JP H046889 A JPH046889 A JP H046889A JP 10960590 A JP10960590 A JP 10960590A JP 10960590 A JP10960590 A JP 10960590A JP H046889 A JPH046889 A JP H046889A
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- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 claims 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 25
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract 1
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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。
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〕
この発明は選択成長法を用いることなく１回の結晶成長
工程で、電流ブロック層およびコンタクト層を形成する
ことを可能とする半導体レーザ装置に関するものである
。
工程で、電流ブロック層およびコンタクト層を形成する
ことを可能とする半導体レーザ装置に関するものである
。
第３図（ａ）〜（ｄ）は従来より行なわれているリッジ
埋め込み型レーザの製造工程を示す断面図で、図におい
て、（１）は（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板で、この（１
００）面上に（２）のｎ型Ａ １ 、）４５Ｇａｏ、６
５Ａ３クラッド層・ （３）のＡ Ｉ ０．０７Ｇ ８
０．９３Ａ Ｓ活性層、（４）のＰ型Ａ １０．４５Ｇ
ａ ｏ、 ｓｓＡ Ｓクラッド層、 （５ａ）のＰ
型ＧａＡｓキャップ層を順次結晶成長する（第３図（ａ
）） このウェハ上に例えば（６）のＳｉＮなとの誘電
体膜をＣＶＤ法などにより形成した後、パターニングお
よびエツチング工程を経て、第３図（ｂ）に示すように
＜０１１ ＞方向に、Ｐ型Ａ １ ｏ４５Ｇ ａ ｏ、
ｓｓＡ Ｓ （４）とＰ型ＧａＡｓ（５ａ）よりなる（
７ａ）の順メサストライプを形成する。（６）のＳｉＮ
膜はＡｌＧａＡｓ系結晶をＭＯＣＶＤ （有機金属気相
成長）法により成長する際、選択成長マスクとして作用
するので、この方法を用いて結晶成長を行なうと、第３
図（Ｃ）に示すように（８ａ）のｎ型ＧａＡｓ電流ブロ
ック層は（７ａ）の順メサストライプを埋め込むように
選択的に成長される。この後、（６）のＳｉＮ膜を除去
した後、（９ｂ）のＰ型ＧａＡｓコンタクト層を成長す
ることにより第３図（ｄ）のようなりッジ埋め込み型レ
ーザを作製することができる。
埋め込み型レーザの製造工程を示す断面図で、図におい
て、（１）は（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板で、この（１
００）面上に（２）のｎ型Ａ １ 、）４５Ｇａｏ、６
５Ａ３クラッド層・ （３）のＡ Ｉ ０．０７Ｇ ８
０．９３Ａ Ｓ活性層、（４）のＰ型Ａ １０．４５Ｇ
ａ ｏ、 ｓｓＡ Ｓクラッド層、 （５ａ）のＰ
型ＧａＡｓキャップ層を順次結晶成長する（第３図（ａ
）） このウェハ上に例えば（６）のＳｉＮなとの誘電
体膜をＣＶＤ法などにより形成した後、パターニングお
よびエツチング工程を経て、第３図（ｂ）に示すように
＜０１１ ＞方向に、Ｐ型Ａ １ ｏ４５Ｇ ａ ｏ、
ｓｓＡ Ｓ （４）とＰ型ＧａＡｓ（５ａ）よりなる（
７ａ）の順メサストライプを形成する。（６）のＳｉＮ
膜はＡｌＧａＡｓ系結晶をＭＯＣＶＤ （有機金属気相
成長）法により成長する際、選択成長マスクとして作用
するので、この方法を用いて結晶成長を行なうと、第３
図（Ｃ）に示すように（８ａ）のｎ型ＧａＡｓ電流ブロ
ック層は（７ａ）の順メサストライプを埋め込むように
選択的に成長される。この後、（６）のＳｉＮ膜を除去
した後、（９ｂ）のＰ型ＧａＡｓコンタクト層を成長す
ることにより第３図（ｄ）のようなりッジ埋め込み型レ
ーザを作製することができる。
従来のＳｉＮなとの誘電体膜を選択成長マスクとして、
半導体レーザ装置の結晶成長を行なうと、ＳｉＮ膜直下
のキャップ層表面に変成層を生じたり、ＳｉＮ膜による
ストレスが活性層などの各半導体層に加わる。また、こ
の様な方法では必然的に３回の結晶成長が必要となり、
製造工程が複雑になるとともに、良好な特性を有する半
導体レーザ装置を得ることが困難であるという問題点が
あった。
半導体レーザ装置の結晶成長を行なうと、ＳｉＮ膜直下
のキャップ層表面に変成層を生じたり、ＳｉＮ膜による
ストレスが活性層などの各半導体層に加わる。また、こ
の様な方法では必然的に３回の結晶成長が必要となり、
製造工程が複雑になるとともに、良好な特性を有する半
導体レーザ装置を得ることが困難であるという問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、選択成長マスクを用いることにより生じる変
成層の生成および活性層へのストレス印加を避けると共
に、結晶成長工程の回数を減少できる半導体レーザ装置
を得ることを目的とする。
たもので、選択成長マスクを用いることにより生じる変
成層の生成および活性層へのストレス印加を避けると共
に、結晶成長工程の回数を減少できる半導体レーザ装置
を得ることを目的とする。
（！Ｉ題を解決するための手段）
この発明に係る半導体レーザ装置は、
ＭＯＣＶＤ法により成長されるＡＩＧａＡＳ系材料の成
系材状の特異性が利用できるメサストライプ形状とする
ことにより、従来のような選択成長マスクを用いること
なく、電流ブロック層ならびにコンタクト層が形成可能
な半導体レーザ装置が得られるようにしたものである。
系材状の特異性が利用できるメサストライプ形状とする
ことにより、従来のような選択成長マスクを用いること
なく、電流ブロック層ならびにコンタクト層が形成可能
な半導体レーザ装置が得られるようにしたものである。
この発明における半導体レーザ装置は、（１００）基板
上にエピタキシャル成長した後、＜０１１〉方向に順メ
サストライプを形成したクエへの埋め込み成長を、ＭＯ
ＣＶＤ法によるＡ Ｉ ＧａＡＳ系材料系材具な結晶成
長機構を利用して行なうことにより、従来のような選択
成長用マスクを用いることなく、１回の埋め込み成長工
程で実現できる。
上にエピタキシャル成長した後、＜０１１〉方向に順メ
サストライプを形成したクエへの埋め込み成長を、ＭＯ
ＣＶＤ法によるＡ Ｉ ＧａＡＳ系材料系材具な結晶成
長機構を利用して行なうことにより、従来のような選択
成長用マスクを用いることなく、１回の埋め込み成長工
程で実現できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例を示す半導
体レーザ装置の製造工程を示す断面図で、図において、
符号１〜４は前記の従来のものと同一であるので説明を
省略する。図中、５ｂは後述する理由により３〜５μｍ
程度の厚さとしたＰ−ＧａＡｓキャップ層、７ｂはｐ−
ＡＩＧａＡＳ上クラッド層４とｐ−ＧａＡｓキャップ層
５ｂよりなる順メサストライプ、８ｂは圧さ１μｍ程度
のｎ−ＧａＡｓブロック層、９ｂは圧さ３μｍ程度のｐ
−ＧａＡｓコンタクト層、 １０はｐ−ＧａＡｓ５ｂ上
にパターニングされたフォトレジスト、】１は順メサス
トライプ７ｂの斜面で（１１１’） Ｂ面である。
体レーザ装置の製造工程を示す断面図で、図において、
符号１〜４は前記の従来のものと同一であるので説明を
省略する。図中、５ｂは後述する理由により３〜５μｍ
程度の厚さとしたＰ−ＧａＡｓキャップ層、７ｂはｐ−
ＡＩＧａＡＳ上クラッド層４とｐ−ＧａＡｓキャップ層
５ｂよりなる順メサストライプ、８ｂは圧さ１μｍ程度
のｎ−ＧａＡｓブロック層、９ｂは圧さ３μｍ程度のｐ
−ＧａＡｓコンタクト層、 １０はｐ−ＧａＡｓ５ｂ上
にパターニングされたフォトレジスト、】１は順メサス
トライプ７ｂの斜面で（１１１’） Ｂ面である。
以下、製造工程について詳しく説明する。
まず第１図（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１の
（１００）面上に２〜５ｂの各半導体層を順次形成する
。これら半導体層は現在実用化されているエピタキシャ
ル成長法のいずれを用いて形成しても良い。この後、図
に示すように１０のフォトレジストを＜０１１ ＞方向
にパターニングし、適当なエツチング液を用いて第１図
（ｂ）のような形状の順メサストライプ７ｂを形成する
。この際のエツチングは、フォトレジスト１０の下もオ
ーバーエツチングしてしまうので、フォトレジスト１０
は自動的に除去される。このようにして形成された順メ
サストライプ７ｂの斜面１１は（ＩＩＩ ）Ｂ面が露出
している。ここでＭＯＣＶＤ法により８ｂ、９ｂのｎ−
ＧａＡｓブロック層。
（１００）面上に２〜５ｂの各半導体層を順次形成する
。これら半導体層は現在実用化されているエピタキシャ
ル成長法のいずれを用いて形成しても良い。この後、図
に示すように１０のフォトレジストを＜０１１ ＞方向
にパターニングし、適当なエツチング液を用いて第１図
（ｂ）のような形状の順メサストライプ７ｂを形成する
。この際のエツチングは、フォトレジスト１０の下もオ
ーバーエツチングしてしまうので、フォトレジスト１０
は自動的に除去される。このようにして形成された順メ
サストライプ７ｂの斜面１１は（ＩＩＩ ）Ｂ面が露出
している。ここでＭＯＣＶＤ法により８ｂ、９ｂのｎ−
ＧａＡｓブロック層。
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層を順次エピタキシャル成長す
ると第１図（Ｃ）に示すような形で各層が形成され、リ
ッジ埋め込み型レーザか作製できる。第１図（Ｃ）の８
ｂ、９ｂ各層の結晶成長形状はＭＯＣＶＤ法によるＡ
Ｉ ＧａＡｓ系材料固有の性質によるものである。即ち
、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌＧａＡｓ系材料を成長する場
合、７ｂの順メサストライプの斜面、即ち（１１１）
８面上にはエピタキシャル成長しないため、８ｂのｎ−
ＧａＡｓブロック層は、７ｂの順メサストライプの三角
形の形状を全て覆うような形ではエピタキシャル成長せ
ず、第３図（ｅ）のように部分的に埋め込むような形状
となる。
ると第１図（Ｃ）に示すような形で各層が形成され、リ
ッジ埋め込み型レーザか作製できる。第１図（Ｃ）の８
ｂ、９ｂ各層の結晶成長形状はＭＯＣＶＤ法によるＡ
Ｉ ＧａＡｓ系材料固有の性質によるものである。即ち
、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌＧａＡｓ系材料を成長する場
合、７ｂの順メサストライプの斜面、即ち（１１１）
８面上にはエピタキシャル成長しないため、８ｂのｎ−
ＧａＡｓブロック層は、７ｂの順メサストライプの三角
形の形状を全て覆うような形ではエピタキシャル成長せ
ず、第３図（ｅ）のように部分的に埋め込むような形状
となる。
ここで、この実施例における半導体レーザ装置を実現す
るために最も重要な、５ｂのｐ−ＧａＡｓキャップ層の
厚さについて詳しく述べる。
るために最も重要な、５ｂのｐ−ＧａＡｓキャップ層の
厚さについて詳しく述べる。
第２図に順メサストライプを形成した後の断面図を示す
。
。
図中、符号１〜４および５ｂ、１１は前記と同一のため
説明を省略する。Ｗは順メサストライプの底幅は、ｔ＋
、ｔｚ 、ｔ３は図中に示す各部の層厚、θは順メサ
ストライプ底部の仰角を表しており、１１の（１１１）
Ｂ面が露出する場合、結晶構造上一義的にθ＝５４°
となる さて、ここに示すような構造の半導体レーザ装置では、
４の厚さ約１μｍのｐ−ＡｌＧａＡｓ上クラッド層をｔ
１〜０．３μｍ、ｔ２〜０．７μｍ。
説明を省略する。Ｗは順メサストライプの底幅は、ｔ＋
、ｔｚ 、ｔ３は図中に示す各部の層厚、θは順メサ
ストライプ底部の仰角を表しており、１１の（１１１）
Ｂ面が露出する場合、結晶構造上一義的にθ＝５４°
となる さて、ここに示すような構造の半導体レーザ装置では、
４の厚さ約１μｍのｐ−ＡｌＧａＡｓ上クラッド層をｔ
１〜０．３μｍ、ｔ２〜０．７μｍ。
またＷを４〜６μｍ程度とすることがレーザ特性上望ま
しい寸法となる。このような寸法を実現するためには５
ｂのｐ−ＧａＡｓキャップ層の厚さｔ３が非常に重要と
なる。θ＝５４°なので例えばＷ＝５μｍ、ｔｌ ＝０
．３ μｍ、ｔｚ ＝０．７ μｍとしたい場合に必要
なｔ３は、３．４μｍとなる。
しい寸法となる。このような寸法を実現するためには５
ｂのｐ−ＧａＡｓキャップ層の厚さｔ３が非常に重要と
なる。θ＝５４°なので例えばＷ＝５μｍ、ｔｌ ＝０
．３ μｍ、ｔｚ ＝０．７ μｍとしたい場合に必要
なｔ３は、３．４μｍとなる。
従って実用上のｐ−ＧａＡｓキャップ層５ｂの厚さは３
〜４μｍ程度となる。
〜４μｍ程度となる。
なお、上記実施例ではＡｌＧａＡｓ系材料の半導体レー
ザ装置を例に挙げて説明したが、ＡＩＧａＩｎＰ系材料
でクラ系材層、活性層を構成する同一構造のレーザに対
しても全く同様に適用できることはいうまでもない。
ザ装置を例に挙げて説明したが、ＡＩＧａＩｎＰ系材料
でクラ系材層、活性層を構成する同一構造のレーザに対
しても全く同様に適用できることはいうまでもない。
以上のようにこの発明によれば、従来のような選択成長
マスクを用いることなく、しかも１回のＭＯＣＶＤ法に
よるエピタキシャル成長工程で埋め込み成長が実現でき
、半導体層に変成層が生じたり、ストレスが印加される
ことがないため、高性能の埋め込み型半導体レーザ装置
が得られるという効果がある。
マスクを用いることなく、しかも１回のＭＯＣＶＤ法に
よるエピタキシャル成長工程で埋め込み成長が実現でき
、半導体層に変成層が生じたり、ストレスが印加される
ことがないため、高性能の埋め込み型半導体レーザ装置
が得られるという効果がある。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例を示す半導
体レーザ装置の製造工程を示す断面図、第２図はこの発
明に係わる半導体層厚を説明する断面図、第３図（ａ）
〜（ｄ）は従来の半導体レーザ装置の製造工程を示す断
面図である。 図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ａｌｏ４
５Ｇａ０５５Ａｓクラッド層、３はＡＩｏ、０７０ ａ
ｏ、 、、Ａ ｓ活性層、４はｐ型Ａ １ 。、 ４
５Ｇ ａ ０．５５Ａｓ上クラツド層、５ｂはｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層、７ｂは順メサストライプ、８ｂはｎ型
ＧａＡｓブロック層、９ｂはｐ型ＧａＡｓコンタクト層
、１０はフォトレジスト、１１は（１１１） Ｂ面を示
す。 なお、図中、同一符号は同一 または相当部分を示す。 第１図 （ａ’）
体レーザ装置の製造工程を示す断面図、第２図はこの発
明に係わる半導体層厚を説明する断面図、第３図（ａ）
〜（ｄ）は従来の半導体レーザ装置の製造工程を示す断
面図である。 図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ａｌｏ４
５Ｇａ０５５Ａｓクラッド層、３はＡＩｏ、０７０ ａ
ｏ、 、、Ａ ｓ活性層、４はｐ型Ａ １ 。、 ４
５Ｇ ａ ０．５５Ａｓ上クラツド層、５ｂはｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層、７ｂは順メサストライプ、８ｂはｎ型
ＧａＡｓブロック層、９ｂはｐ型ＧａＡｓコンタクト層
、１０はフォトレジスト、１１は（１１１） Ｂ面を示
す。 なお、図中、同一符号は同一 または相当部分を示す。 第１図 （ａ’）
Claims (1)
- 有機金属気相成長法を用いた埋め込み成長により、電
流ブロック層およびコンタクト層を形成する半導体レー
ザ装置において、誘電体膜等によるマスクを用いた選択
成長法を用いることなく、１回の結晶成長工程により電
流ブロック層とコンタクト層を形成することを特徴とす
る半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10960590A JPH046889A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10960590A JPH046889A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046889A true JPH046889A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14514524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10960590A Pending JPH046889A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046889A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5758836A (en) * | 1992-06-03 | 1998-06-02 | Verbatim Corporation | Tape cartridge and method of making the same |
| US9552803B2 (en) | 2011-12-21 | 2017-01-24 | General Electric Company | Communication method, communication system, and magnetic resonance apparatus |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP10960590A patent/JPH046889A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5758836A (en) * | 1992-06-03 | 1998-06-02 | Verbatim Corporation | Tape cartridge and method of making the same |
| US9552803B2 (en) | 2011-12-21 | 2017-01-24 | General Electric Company | Communication method, communication system, and magnetic resonance apparatus |
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