JPH0484482A - Semiconductor laser element and its manufacture - Google Patents

Semiconductor laser element and its manufacture

Info

Publication number
JPH0484482A
JPH0484482A JP19803890A JP19803890A JPH0484482A JP H0484482 A JPH0484482 A JP H0484482A JP 19803890 A JP19803890 A JP 19803890A JP 19803890 A JP19803890 A JP 19803890A JP H0484482 A JPH0484482 A JP H0484482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor laser
laser device
optical waveguide
waveguide layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19803890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Tanaka
俊明 田中
Shigekazu Minagawa
皆川 重量
Takashi Kajimura
梶村 俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19803890A priority Critical patent/JPH0484482A/en
Publication of JPH0484482A publication Critical patent/JPH0484482A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To get high output properties by relatively decreasing the carrier concentration at the vicinity on the side where a second waveguide layer contacts with an active layer and relatively increasing the carrier concentration at the vicinity on the reverse side. CONSTITUTION:On a substrate 1 are stacked a buffer layer 2, a light waveguide layer 3, an active layer 4, a light waveguide layer 5, an etch stop layer 6, a waveguide layer 7, and a cap layer 8. For the light waveguide layer 5, the p-type impurities concentration is set so that the carrier concentration may be 1-10<17>cm<-3> usually, and for the light waveguide layer 7, p-type impurity concentration is increased relatively and is set so that the carrier concentration may be high at 5X10<17>-10<18>cm<-3>. The impurities diffuse from the light waveguide layer 7 to the active layer 4, and by the concentration of these diffused impurities, ordered array structure occurring in the undoped layer 4 vanishes. Therefore, in this part, the band gap of the active layer comes to show the value in the case of disordered array structure. Moreover, by using quantum well structure for the active layer, the band gap difference with the inside becomes large.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野J 本発明は、情報端末機器等の光源として有効な短波長の
半導体レーザ素子及びその製造方法に関する。 [従来の技術] 従来の四元混晶AΩGaInPを用いた半導体レーザは
、アプライド フィジックス レター第54巻第139
1頁〜第1393頁(1989) (Appl、Phy
s、Lett、 、54゜1.989 PP1391〜
1393)に記載のように、アンドープGaInP層を
活性層に、p型A Q GaInP層とn型AQGaI
nP層を光導波層とするものである。 【発明が解決しようとする課題】 上記従来技術は、AΩGaInPを用いた半導体レーザ
が室温連続動作で50mW程度の光出力を実現すること
を述べたもので、60mW以上の高出力が得られないと
いう問題があった。 本発明の目的は、高出力特性を有する半導体レーザ素子
を提供することにある。 本発明の他の目的は、高出力特性を有する半導体レーザ
素子の製造方法を提供することにある。
[Industrial Application Field J] The present invention relates to a short-wavelength semiconductor laser device that is effective as a light source for information terminal equipment, etc., and a method for manufacturing the same. [Prior art] A semiconductor laser using a conventional quaternary mixed crystal AΩGaInP is described in Applied Physics Letters Vol. 54, No. 139.
Pages 1 to 1393 (1989) (Appl, Phy
s, Lett, , 54° 1.989 PP1391~
1393), an undoped GaInP layer is used as an active layer, a p-type AQ GaInP layer and an n-type AQGaI
The nP layer is used as an optical waveguide layer. [Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned conventional technology states that a semiconductor laser using AΩGaInP achieves an optical output of about 50 mW in continuous operation at room temperature, but it states that a high output of 60 mW or more cannot be obtained. There was a problem. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device having high output characteristics. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor laser device having high output characteristics.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的は、(1)基板上に、(A Q xGal−X
LIn、−mP (ただし、mはこの半導体の格子定数
が基板の格子定数と実質的に同じになるように定めた値
、Xは0≦x≦0.5の範囲の値である)よりなる活性
層及び該活性層の両側に配置され、該活性層のバンドキ
ャップより大きいバンドキャップを有し、(A Q Y
Gax−Y)mInt−mP (ただし、mは上記の意
味を表わし、yはO<y≦1の範囲の値であり、Xくy
の関係にある値である)よりなる光導波層を有し、該光
導波層の一方はp型不純物がドープされた光導波層であ
り、他方はn型不純物がドープされた光導波層である半
導体レーザ素子において、上記活性層に対して基板に近
い側に設けられた上記光導波層を第1の光導波層、上記
活性層に対して基板より遠い側に設けられた上記光導波
層を第2の光導波層とするとき、該第2の光導波層の該
活性層と接する側の近傍でそのキャリア濃度が相対的に
少なく、その逆の側の近傍でそのキャリア濃度が相対的
に多いことを特徴とする半導体レーザ素子、(2)上記
1記載の半導体レーザ素子において、上記第2の光導波
層の該活性層と接する側の近傍のキャリア濃度は、1×
】0“7〜5X1×1017〜5×1017cmcm−
’の範囲であることを特徴とする半導体レーザ素子、(
3)上記1又は2記載の半導体レーザ素子において、上
記第2の光導波層の該活性層と接する側と逆の側の近傍
のキャリア濃度は、5X1017〜lX10111C腸
−3の範囲であることを特徴とする半導体レーザ素子、
(4)上記1.2又は3記載の半導体レーザ素子におい
て、半導体レーザ素子の共振器端面の少なくとも一方の
近傍の上記第2の光導波層の上部に、該第2の光導波層
の不純物と異なる導電型の不純物を有する半導体層を設
けたことを特徴とする半導体レーザ素子、(5)上記4
記載の半導体レーザ素子において、上記半導体レーザ素
子の共振器端面の近傍は、該端面から長さが10〜10
0μmまでの範囲であることを特徴とする半導体レーザ
素子、(6)上記1から5のいずれかに記載の半導体レ
ーザ素子において、mの値は0.51であることを特徴
とする半導体レーザ素子、(7)上記1から6のいずれ
かに記載の半導体レーザ素子において、上記活性層を単
一量子井戸構造としたことを特徴とする半導体レーザ素
子、(8)上記7記載の半導体レーザ素子において、上
記単一量子井戸の層の膜厚は10〜30nmの範囲であ
ることを特徴とする半導体レーザ素子、(9)上記7又
は8記載の半導体レーザ素子において、上記単一量子井
戸構造の量子障壁層は、(A Q zGa、z)mIn
、−mP (ただし、mはこの半導体の格子定数が基板
の格子定数と実質的に同じになるように定めた値、2は
O<Z≦0.5の範囲の値である)よりなることを特徴
とする半導体レーザ素子、(10)上記1から6のいず
れかに記載の半導体レーザ素子において、上記活性層を
多重量子井戸構造としたことを特徴とする半導体レーザ
素子、(11)上記10記載の半導体レーザ素子におい
て、上記多重量子井戸構造のそれぞれの量子井戸層の膜
厚は3〜15nmの範囲であることを特徴とする半導体
レーザ素子、(12)上記1o又は11記載の半導体レ
ーザ素子において、上記多重量子井戸構造の量子障壁層
は、(A Q zGal−z) *In1−+++P 
(ただし、mはこの半導体の格子定数が基板の格子定数
と実質的に同じになるように定めた値、2はO<z≦0
.5の範囲の値である)よりなることを特徴とする半導
体レーザ素子、(13)上記1から12のいずれかに記
載の半導体レーザ素子において、上記P型不純物は、Z
n、Mg、Beからなる群から選ばれた少なくとも一種
の元素であることを特徴とする半導体レーザ素子、(1
4)上記1から12のいずれかに記載の半導体レーザ素
子において、上記第2の光導波層はp型不純物がドープ
された光導波層であり、該第2の光導波層の上にn型半
導体層が配置され、該n型半導体層にドープされたn型
不純物は、Se、Siからなる群から選ばれた少なくと
も一種の元素であることを特徴とする半導体レーザ素子
によって達成される。 上記他の目的は、(15)基板上に、(A Q yGa
x−yLInl−mP (ただし、mはこの半導体の格
子定数が基板の格子定数と実質的に同じになるように定
めた値、yはO<y≦1の範囲の値である)よりなり、
第1導電型の不純物を有する第1の光導波層を形成する
第1工程、該第1の光導波層上に、(A Q xGa、
−X)mIJ −1jp (ただし、mは上記の意味を
表わし、Xは0≦x≦0.5の範囲の値であり、X〈y
の関係にある値である)よりなり、該第1の光導波層の
バンドキャップより小さいバンドキャップを有する活性
層を形成する第2工程、該活性層上に、(A Q yG
ax −y) mInx −mP (ただし、m、yは
上記の意味を表わす)よりなり、所望の濃度の第2導電
型の不純物を有する第2の光導波層を形成する第3工程
、該第2の光導波層の形成される共振器端面近傍を該活
性層近傍までエツチングする第4工程及び該エツチング
した部分に該所望の濃度より多い濃度の第2導電型の不
純物を有する(A Q yGa、−y)mIn、−mP
(ただし、m、yは上記の意味を表わす)よりなる層を
第2の光導波層の一部として形成する第5工程を含むこ
とを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法、(16)
上記15記軟の半導体レーザ素子の製造方法において、
上記第1の光導波層の形成、上記活性層の形成、上記第
2の光導波層の形成、上記所望の濃度より多いキャリア
濃度を有する層の形成は、いずれも600°Cから75
0℃の範囲の温度で結晶成長させて行なうことを特徴と
する半導体レーザ素子の製造方法、(17)上記15又
は16記載の半導体レーザ素子の製造方法において、上
記第2導電型の不純物はP型不純物であることを特徴と
する半導体レーザ素子の製造方法、(18)上記17記
載の半導体レーザ素子の製造方法において、上記第5工
程の後に、上記第2の光導波層の上に、Se、Siから
なる群から選ばれた少なくとも一種の元素の水素化合物
をドーパントとして用いて、n型半導体層を形成する工
程を有することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方
法、(19)基板上に、(A QyGa、−y)m■n
1−mp(ただし、mはこの半導体の格子定数が基板の
格子定数と実質的に同じになるように定めたM、yは0
<y≦1の範囲の値である)よりなり、第1導電型の不
純物を有する第1の光導波層を形成する工程、該第1の
光導波層上に、(A Q xGa、−x)mIr+1−
mP (ただし、mは上記の意味を表わし、Xは0≦x
≦0.5の範囲の値であり、X〈yの関係にある値であ
る)よりなり、該第1の光導波層のバンドキャップより
小さいバンドキャップを有する活性層を形成する工程及
び該活性層上に、(A Q yGax −Y )mIn
i −mP (ただし、m、yは上記の意味を表わす)
よりなり、所望の濃度の第2導電型の不純物を有する層
と、該層上に該所望の濃度より多い濃度の不純物を有す
る層とを設け、キャリア濃度が異なる部分を有する第2
の光導波層とする工程を含むことを特徴とする半導体レ
ーザ素子の製造方法、(20)上記19記載の半導体レ
ーザ素子の製造方法において、上記第1の光導波層の形
成、上記活性層の形成、上記第2の光導波層の2つの層
の形成は、いずれも600℃から750℃の範囲の温度
で結晶成長させて行なうことを特徴とする半導体レーザ
素子の製造方法によって達成される。
The above purpose is to (1) place (A Q xGal-X
LIn, -mP (where m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and X is a value in the range of 0≦x≦0.5). an active layer and a bandcap disposed on both sides of the active layer that is larger than the bandcap of the active layer;
Gax-Y)mInt-mP (However, m represents the above meaning, y is a value in the range of O<y≦1, and
one of the optical waveguide layers is an optical waveguide layer doped with a p-type impurity, and the other is an optical waveguide layer doped with an n-type impurity. In a certain semiconductor laser device, the optical waveguide layer provided on the side closer to the substrate with respect to the active layer is a first optical waveguide layer, and the optical waveguide layer provided on the side farther from the substrate with respect to the active layer. is a second optical waveguide layer, the carrier concentration is relatively low near the side of the second optical waveguide layer in contact with the active layer, and the carrier concentration is relatively low near the opposite side. (2) In the semiconductor laser device described in 1 above, the carrier concentration near the side of the second optical waveguide layer in contact with the active layer is 1×
]0"7~5X1x1017~5x1017cmcm-
A semiconductor laser device characterized in that it is in the range of (
3) In the semiconductor laser device according to 1 or 2 above, the carrier concentration near the side of the second optical waveguide layer opposite to the side in contact with the active layer is in the range of 5×1017 to 1×10111C-3. Characteristic semiconductor laser device,
(4) In the semiconductor laser device according to 1.2 or 3 above, an impurity of the second optical waveguide layer is formed on the top of the second optical waveguide layer near at least one of the cavity end faces of the semiconductor laser device. A semiconductor laser device characterized by providing a semiconductor layer containing impurities of different conductivity types, (5) 4 above.
In the semiconductor laser device described above, the vicinity of the cavity end face of the semiconductor laser device has a length of 10 to 10 mm from the end face.
(6) A semiconductor laser device according to any one of 1 to 5 above, characterized in that the value of m is 0.51. , (7) the semiconductor laser device according to any one of 1 to 6 above, characterized in that the active layer has a single quantum well structure; (8) the semiconductor laser device according to 7 above. , a semiconductor laser device characterized in that the thickness of the single quantum well layer is in the range of 10 to 30 nm; (9) a semiconductor laser device as described in 7 or 8 above, wherein the single quantum well structure has a quantum well structure; The barrier layer is (A Q zGa, z) mIn
, -mP (where m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and 2 is a value in the range of O<Z≦0.5). (10) A semiconductor laser device according to any one of 1 to 6 above, wherein the active layer has a multiple quantum well structure; (11) 10 above. (12) The semiconductor laser device as described in 1o or 11 above, wherein the thickness of each quantum well layer of the multi-quantum well structure is in the range of 3 to 15 nm. In the above, the quantum barrier layer of the multi-quantum well structure is (A Q zGal-z) *In1-+++P
(However, m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and 2 is O<z≦0
.. (13) In the semiconductor laser device according to any one of 1 to 12 above, the P-type impurity is Z
A semiconductor laser element (1) characterized by being at least one element selected from the group consisting of n, Mg, and Be.
4) In the semiconductor laser device according to any one of 1 to 12 above, the second optical waveguide layer is an optical waveguide layer doped with a p-type impurity, and the second optical waveguide layer is an optical waveguide layer doped with an n-type impurity. This is achieved by a semiconductor laser device in which a semiconductor layer is disposed, and the n-type impurity doped into the n-type semiconductor layer is at least one element selected from the group consisting of Se and Si. The other purpose is (15) to place (A Q yGa on the substrate)
x-yLInl-mP (where m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and y is a value in the range of O<y≦1),
A first step of forming a first optical waveguide layer having impurities of the first conductivity type, on the first optical waveguide layer, (A Q x Ga,
-X)mIJ -1jp (However, m represents the above meaning, X is a value in the range of 0≦x≦0.5, and X〈y
a second step of forming an active layer having a bandgap smaller than that of the first optical waveguide layer;
ax -y) mInx -mP (where m and y represent the above meanings), a third step of forming a second optical waveguide layer having a desired concentration of impurities of the second conductivity type; A fourth step of etching the vicinity of the resonator end face where the optical waveguide layer No. 2 is formed to the vicinity of the active layer, and having impurities of the second conductivity type at a concentration higher than the desired concentration in the etched portion (A Q yGa , -y) mIn, -mP
(16) A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising a fifth step of forming a layer consisting of (m and y have the above meanings) as part of a second optical waveguide layer.
In the method for manufacturing a semiconductor laser device according to Paragraph 15 above,
Formation of the first optical waveguide layer, formation of the active layer, formation of the second optical waveguide layer, and formation of the layer having a carrier concentration higher than the desired concentration are all carried out at 600°C to 75°C.
(17) In the method for manufacturing a semiconductor laser device as described in 15 or 16 above, the impurity of the second conductivity type is P. (18) In the method for manufacturing a semiconductor laser device as described in 17 above, after the fifth step, Se is added on the second optical waveguide layer. , a method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of forming an n-type semiconductor layer using a hydrogen compound of at least one element selected from the group consisting of Si as a dopant; , (A QyGa, -y) m■n
1-mp (where m is M determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and y is 0
<y≦1) and has impurities of the first conductivity type. )mIr+1-
mP (However, m represents the above meaning, and X is 0≦x
forming an active layer having a bandgap smaller than the bandgap of the first optical waveguide layer; On the layer, (A Q yGax −Y ) mIn
i - mP (however, m and y represent the above meanings)
a layer having a second conductivity type impurity at a desired concentration, and a layer having an impurity at a concentration higher than the desired concentration on the layer, and a second layer having a portion having a different carrier concentration.
(20) A method for manufacturing a semiconductor laser device as described in 19 above, including the steps of forming the first optical waveguide layer and forming the active layer. The formation of the two layers of the second optical waveguide layer is achieved by a method for manufacturing a semiconductor laser device characterized in that both of the two layers of the second optical waveguide layer are grown by crystal growth at a temperature in the range of 600°C to 750°C.

【作用】[Effect]

A Q GaInP光導波層にドーピングされたp型不
純物は、結晶成長条件によって活性層の方に拡散しやす
い性質を有することが実験により判明した。 本発明の一実施例の半導体レーザ素子の共振器端面近傍
部の結晶成長断面構造に相当する部分を第7図(a)に
示し、共振器端面より内部の結晶成長断面構造に相当す
る部分を第7図(b)に示して作用を説明する。第7図
(a)、第7図(b)共に、基板1の上にバッファ層2
、光導波層3、活性層4、光導波層5、エッチストップ
層6、光導波層7.キャップ層8が積層されている。光
導波層5は、p型不純物濃度を通常でキャリア濃度が1
〜5 X 1017cm−”となるように設定し、光導
波層7は、相対的にp型不純物濃度を多くしキャリア濃
度が5 X 1017−I X 1×1017〜5×1
017cmall−”と高くなるように設定する。第7
図(a)においてはキャップ層8の上に、n型のGaA
sブロック層9を設け、その上にコンタクト層11を設
けるが、第7図(b)では、ブロック層を設けることな
くコンタクト層11を設ける。 第7図(a)の部分では、光導波層7から不純物が活性
層4の方へ拡散し、この拡散した不純物の濃度によりア
ンドープ活性層4に生じている秩序配列構造が消失する
。このことは電子顕微鏡のamにより明らかになった9
このため、この部分では活性層のバンドギャップは無秩
序配列構造の場合の値を示すようになる。 第8図は、第7図(a)に示した部分と第7図(b)に
示した部分をエッチストップ層6までエツチング除去し
た後、活性層に相当するホトルミネッセンススペクトル
を測定した結果である。第7図(a)に示した部分のス
ペクトル(A)ではピーク波長約645nmを示したも
のに対し、第7図(b)に示した部分のスペクトル(B
)ではピーク波長666nmを示した。このことがらも
、第7図(a)に示した部分では活性層が不純物拡散を
受は無秩序配列構造となっており、共振器内部に相当す
る第7図(b)に示した部分では活性層において秩序配
列構造が保たれていることが分かる。共振器端面部近傍
は内部よりも約60me■以上活性層のバンドギャップ
が大きくなり、内部の活性層に導波されるレーザ光に対
しては!lS構造となる効果がある。また、活性層に量
子井戸構造を用いることにより、共振器端面部近傍は不
純物拡散によりAQ組成の混晶化が生じるためさらに内
部とのバンドギャップ差が大きなり、少なくとも100
〜200 meV以上にできる。 [実施例) 実施例1 本発明の一実施例の半導体レーザ素子の斜視図を第1図
に示し、その製造方法を説明する。第1図において、ま
ずn−GaAs基板1(厚さ100μm、n o= I
 X 1015cm−3)上にn−GaAsバッファ層
2(厚さ0.5μm、no=2X10111am−’)
 、n−(AA yGax−y)a、5zIna、*s
P光導波層3(厚さ1.0μm、 no= I X 1
×1017〜5×1017cman−”、y=0.7)
、アンドープ(AlfxGa1−x)o、511no、
*sP活性層4(厚さ0.06μm、x=o)、p−(
A Q yGax−y)o、511n。、49P光導波
層5(厚さ0.3μm、n^=5X1017cm−”、
y = 0 、7 ) 、 P−(AF *Ga1−x
)o、511n。、49P工ツチストツプ層6(厚さ0
.005+μm、n p、= 8 X 10 ”cxn
−3、X=0)、p−(ARyGam、F)Q、5LI
n0.49P光導波層7(厚さO、、7μm、n^=〜
lXl0111an−”  y=0.7)、p−Ga、
、、□Ino、4.Pキャップ層8(厚さ0.1μm、
n^=IX 1016α−3)を順次有機金属気相成長
(MOCVD)法によりエピタキシャル成長させる。 次に、Sin、絶縁膜(厚さ0.2μm)を蒸着し。 ホトリソグラフィーを用いて幅5μmのストライプ状パ
ターンを作製する。このとき、ストライプの方向は基板
の<110>方向に形成する。SiO□絶縁膜のパター
ンをマスクとし、エッチャントとして硫酸系溶液を用い
て、キャップ層8と光導波層7をエッチストップ層6ま
でエツチング除去して、第1mに示すように順メサ状の
リッジストライプ構造を作製する。そして、5in2絶
縁膜マスクをさらに加工するため、ホトリソグラフィー
により、半導体レーザの共振器端面から第1図の長さQ
の領域に相当する部分の5in2絶縁膜マスクをエツチ
ング除去する。本実施例では長さQを50μmとしたが
1〜100μmの範囲であればどのような長さでもよい
。さらに、上記のように絶縁膜マスクパターンを残した
まま、MOCVD法によりn型不純物としてSeの水素
化合物をドーパントに用い、n−GaAsブロック層9
(厚さ1.0μm、 no=4 X 101@C!D−
”)を選択成長させる。 ドーパントはSiの水素化合物を用いてもよい。 このとき、共振器端面近傍部にだけ不純物拡散領域10
(斜線部)が形成される。次に、5IO2絶縁膜マスク
をエツチング除去した後、p−GaAsコンタクト層1
1(厚さ3μm、nA=1×1018a、−3)をMO
CV法により埋め込み成長させる。この後、p電極12
及びn電極13を蒸着し、骨間スクライブすることによ
り素子の形に切り出す。共振器長は400μmの範囲と
する。 なお、第2図(a)はこの素子の共振器端面近傍部の断
面図、第2図(b)は共振器端面より長さQ以上離れた
位置の断面図である。 本実施例によると、室温連続動作において閾値電流30
〜50mAで基本横モードを保ったまま光出力80〜1
00mWの最大光出力を得ることができた。また、光損
失は20〜50an−1の範囲に抑えることができた。 実施例2 本発明の他の実施例を第3図により説明する。 実施例1と同様に素子を作製したが、素子のストライプ
方向を実施例1と異なり基板の<110>方向に作製し
、第3図に示すように逆メサ状のリッジストライプ構造
とした。 本実施例においても、実施例1と同様の効果が得られた
。 実施例3 本発明のさらに他の実施例を第4図により説明する。実
施例1と同様に素子を作製するが、活性層を単一量子井
戸構造とする。実施例1と同様に。 MOCVD法により光導波層3まで成長させ、続いて単
一量子井戸S CH(Separate Confin
ementHeterostructure)構造[ア
ンドープ CAQzGal−2)0.0In0.41P
層ガイド層(厚み15nm、z=0.4)、アンドープ
(A Q xGal−x)。、b□Ino、49P量子
井戸層(厚み15nm、x=o)−アンドープ(A l
1zGa、−z)。、5iIn。、49Pガイド層(厚
み15nm、z=0.4)]を活性層4として成長させ
、続いて、 p−(An yGal−y)o、5zIn
o、4qP光導波M5(厚み0.3μm、y==0.7
、nΔ=5×1017an−3) 、 p−(AQaG
al−a)o、5xIno、4sP(厚5nm、O≦a
≦0.4)エッチストップ層6を成長させた後、実施例
1と全く同様の作製工程により素子を切り出す。エッチ
ストップ層6はp−A Q bGal−bAs(厚さ5
層m、0≦b≦1)でもよい。 本実施例によると、室温連続動作において閾値電流15
〜30mAで基本横モードのまま最大光出力100〜1
50mWを得た。 実施例4 実施例3と同様に素子を作製するが、活性層を多重量子
井戸構造[アンドープ(A Q zGa□−2)。、5
11nl+、49P量子障壁層(厚み5層m、z=0.
4)4層と、その間に設けられたアンドープ(AQxG
aj、−X)11.511n0.4IP(厚み5層m、
x=o)層の3層]とした。 本実施例も、室温連続動作において閾値電流15〜30
mAで基本横モードのまま最大光出力100〜150m
Wを得た。 実施例5 本発明のさらに他の実施例を第5図、第6図を用いて説
明する。実施例1と同様にして、ただし光導波層7に代
えてp−(A Q yG81−F)o 、 s x I
n。、4.P光導波層5 (nA=5 X 1017c
xr−”、y=0.7)とし、キャップ層8まで成長さ
せた後、ホトリソグラフィーによりマスクを形成し、ス
トライプ状パターンを形成する。この際共振器端面近傍
のストライプ部に相当する部分もエッチストップ、II
F6までエツチングする。 このあとマスクを除去し、p型の(AΩyGa1−y)
a、gxlno、*mP埋込み層16(厚さ0.8μm
、y=0.7、n ^= 8 x 1017(!It−
’) を成長させる。 埋め込み層16はn型の(A Q yGal−y)o、
s□Ino、4sP(no= 2 X 101san−
3)でもよい。 この後、実施例1と同様の作製工程によりn −GaA
sブロック層9をMOCVD法により選択成長させる。 次に、5i02マスクを除去し、n−GaAsブロック
層9をマスクとして埋込み層16をエッチャントにより
選択エツチング除去する。以上の工程により、共振器端
面部のn−GaAsブロック層9の下側のストライプ部
にのみ埋込み層16が残ることになる。この後、実施例
1と全く同様の作製工程により素子の形に切り比す。 本実施例によっても実施例1と同様の効果を得ることで
きた。 (発明の効果] 本発明による半導体レーザ素子は、その共振器端面近傍
において、共振器内部の活性層よりもバンドギャップが
少なくとも70〜90meV大きい窓構造を有し、この
ため、従来最大光出力が50mW程度以下に制限される
大きな要因である端面破壊を避けることができ、最大光
出力を60〜100mWに向上させることができた。 さらに、活性層に単一又は多重量子井戸構造を用いるこ
とにより、共振器端面近傍の窓構造光導波部のバンドギ
ャップを内部の活性層よりも100〜200 meV以
上にすることができ、最大光出力を100〜150mW
に向上させることができた。 また、このような半導体レーザ素子を特に高い技巧をに
よることなく1通常用いられている作製技術により製造
することができた。
Experiments have revealed that the p-type impurity doped into the AQ GaInP optical waveguide layer has the property of easily diffusing toward the active layer depending on the crystal growth conditions. FIG. 7(a) shows a portion corresponding to the crystal growth cross-sectional structure in the vicinity of the cavity end face of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, and a portion corresponding to the crystal growth cross-sectional structure inside the cavity end face is shown. The operation will be explained with reference to FIG. 7(b). In both FIG. 7(a) and FIG. 7(b), a buffer layer 2 is provided on the substrate 1.
, optical waveguide layer 3, active layer 4, optical waveguide layer 5, etch stop layer 6, optical waveguide layer 7. A cap layer 8 is laminated. The optical waveguide layer 5 has a normal p-type impurity concentration and a carrier concentration of 1.
~5 x 1017 cm-'', and the optical waveguide layer 7 has a relatively high p-type impurity concentration so that the carrier concentration is 5 x 1017-I x 1 x 1017 to 5 x 1
017cmall-". 7th
In figure (a), n-type GaA
An s-block layer 9 is provided, and a contact layer 11 is provided thereon, but in FIG. 7(b), the contact layer 11 is provided without providing a block layer. In the part shown in FIG. 7(a), impurities diffuse from the optical waveguide layer 7 toward the active layer 4, and the ordered structure generated in the undoped active layer 4 disappears due to the concentration of the diffused impurities. This was revealed by electron microscopy.9
Therefore, in this part, the bandgap of the active layer shows the value in the case of a disordered structure. FIG. 8 shows the results of measuring the photoluminescence spectrum corresponding to the active layer after removing the portions shown in FIG. 7(a) and FIG. 7(b) by etching down to the etch stop layer 6. be. The spectrum (A) of the part shown in Figure 7(a) shows a peak wavelength of about 645 nm, while the spectrum (B) of the part shown in Figure 7(b) shows a peak wavelength of about 645 nm.
) showed a peak wavelength of 666 nm. This also means that in the part shown in Figure 7(a), the active layer receives impurity diffusion and has a disordered arrangement structure, and in the part shown in Figure 7(b), which corresponds to the inside of the resonator, there is no active layer. It can be seen that the ordered structure is maintained in the layers. The bandgap of the active layer near the cavity end face is approximately 60 me■ larger than the inside, and for laser light guided to the internal active layer! This has the effect of forming an lS structure. In addition, by using a quantum well structure in the active layer, the AQ composition becomes mixed crystal near the cavity end face due to impurity diffusion, which further increases the band gap difference with the inside, at least 100
~200 meV or more. [Example] Example 1 A perspective view of a semiconductor laser device according to an example of the present invention is shown in FIG. 1, and a manufacturing method thereof will be explained. In FIG. 1, first, an n-GaAs substrate 1 (thickness 100 μm, no=I
n-GaAs buffer layer 2 (thickness 0.5μm, no=2X10111am-') on
, n-(AA yGax-y) a, 5zIna, *s
P optical waveguide layer 3 (thickness 1.0 μm, no=I
×1017~5×1017cman-”, y=0.7)
, undoped (AlfxGa1-x)o, 511no,
*sP active layer 4 (thickness 0.06 μm, x=o), p-(
A Q yGax-y)o, 511n. , 49P optical waveguide layer 5 (thickness 0.3 μm, n^=5×1017 cm−”,
y = 0, 7), P-(AF *Ga1-x
)o, 511n. , 49P engineering stop layer 6 (thickness 0
.. 005+μm, n p, = 8 x 10”cxn
-3,X=0),p-(ARyGam,F)Q,5LI
n0.49P optical waveguide layer 7 (thickness O, 7 μm, n^=~
lXl0111an-” y=0.7), p-Ga,
,,□Ino,4. P cap layer 8 (thickness 0.1 μm,
n^=IX 1016α-3) is sequentially grown epitaxially by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Next, a Sin insulating film (thickness: 0.2 μm) was deposited. A striped pattern with a width of 5 μm is produced using photolithography. At this time, the direction of the stripes is formed in the <110> direction of the substrate. Using the pattern of the SiO□ insulating film as a mask and using a sulfuric acid solution as an etchant, the cap layer 8 and optical waveguide layer 7 are etched away down to the etch stop layer 6 to form a mesa-shaped ridge stripe as shown in the first m. Fabricate the structure. Then, in order to further process the 5in2 insulating film mask, photolithography is applied to the length Q shown in Figure 1 from the cavity end face of the semiconductor laser.
The portion of the 5 in 2 insulating film mask corresponding to the area is removed by etching. In this embodiment, the length Q is 50 μm, but any length within the range of 1 to 100 μm may be used. Furthermore, with the insulating film mask pattern left as described above, a hydrogen compound of Se is used as a dopant as an n-type impurity by MOCVD, and an n-GaAs block layer 9 is formed.
(thickness 1.0μm, no=4×101@C!D-
”). A hydrogen compound of Si may be used as the dopant. At this time, the impurity diffusion region 10 is grown only in the vicinity of the cavity end face.
(shaded area) is formed. Next, after removing the 5IO2 insulating film mask by etching, the p-GaAs contact layer 1
1 (thickness 3 μm, nA = 1 × 1018a, -3) as MO
Buried growth is performed using the CV method. After this, p electrode 12
Then, an n-electrode 13 is deposited and cut into an element shape by interosseous scribing. The resonator length is in the range of 400 μm. Note that FIG. 2(a) is a cross-sectional view of a portion near the resonator end face of this element, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view of a position at a distance of a length Q or more from the resonator end face. According to this embodiment, the threshold current is 30 in continuous operation at room temperature.
Optical output 80~1 while maintaining basic transverse mode at ~50mA
A maximum optical output of 00 mW could be obtained. Furthermore, the optical loss could be suppressed within the range of 20 to 50 an-1. Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A device was fabricated in the same manner as in Example 1, but unlike in Example 1, the stripe direction of the device was fabricated in the <110> direction of the substrate, resulting in an inverted mesa-shaped ridge stripe structure as shown in FIG. In this example as well, the same effects as in Example 1 were obtained. Embodiment 3 Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A device is manufactured in the same manner as in Example 1, but the active layer has a single quantum well structure. Same as Example 1. The optical waveguide layer 3 is grown by the MOCVD method, and then a single quantum well SCH (Separate Confin) is grown.
elementHeterostructure) structure [undoped CAQzGal-2)0.0In0.41P
Layer guide layer (thickness 15 nm, z=0.4), undoped (A Q xGal-x). , b□Ino, 49P quantum well layer (thickness 15 nm, x = o) - undoped (Al
1zGa, -z). , 5iIn. , 49P guide layer (thickness 15 nm, z=0.4)] was grown as the active layer 4, and then p-(AnyGal-y)o, 5zIn
o, 4qP optical waveguide M5 (thickness 0.3 μm, y==0.7
, nΔ=5×1017an-3), p-(AQaG
al-a) o, 5xIno, 4sP (thickness 5 nm, O≦a
≦0.4) After growing the etch stop layer 6, a device is cut out using the same manufacturing process as in Example 1. The etch stop layer 6 is made of p-AQ bGal-bAs (thickness 5
layer m, 0≦b≦1). According to this embodiment, the threshold current is 15 in continuous operation at room temperature.
Maximum optical output 100-1 in basic transverse mode at ~30mA
Obtained 50 mW. Example 4 A device is manufactured in the same manner as in Example 3, but the active layer has a multiple quantum well structure [undoped (A Q zGa□-2). ,5
11nl+, 49P quantum barrier layer (thickness 5 layers m, z=0.
4) 4 layers and undoped (AQxG
aj, -X) 11.511n0.4IP (thickness 5 layers m,
x=o) layer]. This example also has a threshold current of 15 to 30 in continuous operation at room temperature.
Maximum light output 100-150m in basic transverse mode at mA
I got a W. Embodiment 5 Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In the same manner as in Example 1, but in place of the optical waveguide layer 7, p-(A Q yG81-F)o, s x I
n. ,4. P optical waveguide layer 5 (nA=5 x 1017c
xr-'', y=0.7), and after growing up to the cap layer 8, a mask is formed by photolithography to form a striped pattern.At this time, the portion corresponding to the striped part near the cavity end face is also grown. Sex Stop, II
Etch up to F6. After this, the mask is removed and the p-type (AΩyGa1-y)
a, gxlno, *mP buried layer 16 (thickness 0.8 μm
, y=0.7, n ^= 8 x 1017 (!It-
') to grow. The buried layer 16 is an n-type (A Q yGal-y)o,
s□Ino, 4sP (no= 2 X 101san-
3) is fine. After this, n-GaA
The s-block layer 9 is selectively grown by MOCVD. Next, the 5i02 mask is removed, and the buried layer 16 is selectively etched away using an etchant using the n-GaAs block layer 9 as a mask. Through the above steps, the buried layer 16 remains only in the stripe portion below the n-GaAs block layer 9 at the end face of the resonator. Thereafter, it is cut into the shape of an element using the same manufacturing process as in Example 1. The same effects as in Example 1 could be obtained in this example as well. (Effects of the Invention) The semiconductor laser device according to the present invention has a window structure in the vicinity of the cavity end face where the band gap is at least 70 to 90 meV larger than the active layer inside the cavity. We were able to avoid edge destruction, which is a major factor limiting the power output to below 50 mW, and were able to increase the maximum optical output to 60 to 100 mW.Furthermore, by using a single or multiple quantum well structure in the active layer, , the bandgap of the window structure optical waveguide near the cavity end face can be made 100 to 200 meV or more higher than that of the internal active layer, and the maximum optical output can be made 100 to 150 mW.
was able to improve. Furthermore, such a semiconductor laser device could be manufactured using a commonly used manufacturing technique without requiring particularly high skill.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例の半導体レーザ装置を示す
斜視図、第2図は、その共振器端面近傍及び内部の構造
を示す横断面図、第3図、第4図、第5図は、本発明の
他の実施例の半導体レーザ装置を示す斜断面図、第6図
は、第5図のA−A’線に沿って共振器方向にみた縦断
面図、第7図は。 本発明の一実施例の半導体レーザ装置のストライプ構造
の共振器端面近傍及び内部における構造図、第8図は、
第7図の部分の活性層からのフォトルミネッセンススペ
クトルを示す図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vicinity of the resonator end face and the internal structure, and FIGS. 3, 4, and 5 The figure is a perspective cross-sectional view showing a semiconductor laser device according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a vertical cross-sectional view taken along the line AA' in FIG. . FIG. 8 is a structural diagram of the vicinity and inside of a resonator end face of a striped structure of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a photoluminescence spectrum from the active layer in the portion shown in FIG. 7. FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に、(AlfxGa_1_−x)_mIn_
1_−_mP(ただし、mはこの半導体の格子定数が基
板の格子定数と実質的に同じになるように定めた値、x
は0≦x≦0.5の範囲の値である)よりなる活性層及
び該活性層の両側に配置され、該活性層のバンドキャッ
プより大きいバンドキャップを有し、 (AlyGa_1_−y)_mIn_1_−_mP(た
だし、mは上記の意味を表わし、yは0<y≦1の範囲
の値であり、x<yの関係にある値である)よりなる光
導波層を有し、該光導波層の一方はp型不純物がドープ
された光導波層であり、他方はn型不純物がドープされ
た光導波層である半導体レーザ素子において、上記活性
層に対して基板に近い側に設けられた上記光導波層を第
1の光導波層、上記活性層に対して基板より遠い側に設
けられた上記光導波層を第2の光導波層とするとき、該
第2の光導波層の該活性層と接する側の近傍でそのキャ
リア濃度が相対的に少なく、その逆の側の近傍でそのキ
ャリア濃度が相対的に多いことを特徴とする半導体レー
ザ素子。 2、請求項1記載の半導体レーザ素子において、上記第
2の光導波層の該活性層と接する側の近傍のキャリア濃
度は、1×10^1^7〜5×10^1^7cm^−^
3の範囲であることを特徴とする半導体レーザ素子。 3、請求項1又は2記載の半導体レーザ素子において、
上記第2の光導波層の該活性層と接する側と逆の側の近
傍のキャリア濃度は、5×10^1^7〜1×10^1
^8cm^−^3の範囲であることを特徴とする半導体
レーザ素子。 4、請求項1、2又は3記載の半導体レーザ素子におい
て、半導体レーザ素子の共振器端面の少なくとも一方の
近傍の上記第2の光導波層の上部に、該第2の光導波層
の不純物と異なる導電型の不純物を有する半導体層を設
けたことを特徴とする半導体レーザ素子。 5、請求項4記載の半導体レーザ素子において、上記半
導体レーザ素子の共振器端面の近傍は、該端面から長さ
が10〜100μmまでの範囲であることを特徴とする
半導体レーザ素子。 6、請求項1から5のいずれかに記載の半導体レーザ素
子において、mの値は0.51であることを特徴とする
半導体レーザ素子。 7、請求項1から6のいずれかに記載の半導体レーザ素
子において、上記活性層を単一量子井戸構造としたこと
を特徴とする半導体レーザ素子。 8、請求項7記載の半導体レーザ素子において、上記単
一量子井戸の層の膜厚は10〜30nmの範囲であるこ
とを特徴とする半導体レーザ素子。 9、請求項7又は8記載の半導体レーザ素子において、
上記単一量子井戸構造の量子障壁層は、(AlzGa_
1_−z)_mIn_1_−_mP(ただし、mはこの
半導体の格子定数が基板の格子定数と実質的に同じにな
るように定めた値、zは0<z≦0.5の範囲の値であ
る)よりなることを特徴とする半導体レーザ素子。 10、請求項1から6のいずれかに記載の半導体レーザ
素子において、上記活性層を多重量子井戸構造としたこ
とを特徴とする半導体レーザ素子。 11、請求項10記載の半導体レーザ素子において、上
記多重量子井戸構造のそれぞれの量子井戸層の膜厚は3
〜15nmの範囲であることを特徴とする半導体レーザ
素子。 12、請求項10又は11記載の半導体レーザ素子にお
いて、上記多重量子井戸構造の量子障壁層は、(Alz
Ga_1_−Z)_mIn_1_−_mP(ただし、m
はこの半導体の格子定数が基板の格子定数と実質的に同
じになるように定めた値、zは0<z≦0.5の範囲の
値である)よりなることを特徴とする半導体レーザ素子
。 13、請求項1から12のいずれかに記載の半導体レー
ザ素子において、上記p型不純物は、Zn、Mg、Be
からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素であるこ
とを特徴とする半導体レーザ素子。 14、請求項1から12のいずれかに記載の半導体レー
ザ素子において、上記第2の光導波層はp型不純物がド
ープされた光導波層であり、該第2の光導波層の上にn
型半導体層が配置され、該n型半導体層にドープされた
n型不純物は、Se、Siからなる群から選ばれた少な
くとも一種の元素であることを特徴とする半導体レーザ
素子。 15、基板上に、(AlyGa_1_−y)_mIn_
1_−_mP(ただし、mはこの半導体の格子定数が基
板の格子定数と実質的に同じになるように定めた値、y
は0<y≦1の範囲の値である)よりなり、第1導電型
の不純物を有する第1の光導波層を形成する第1工程、
該第1の光導波層上に、(AlxGa_1_−x)_m
In_1_−_mP(ただし、mは上記の意味を表わし
、xは0≦x≦0.5の範囲の値であり、x<yの関係
にある値である)よりなり、該第1の光導波層のバンド
キャップより小さいバンドキャップを有する活性層を形
成する第2工程、該活性層上に、(AlyGa_1_−
y)_mIn_1_−_mP(ただし、m、yは上記の
意味を表わす)よりなり、所望の濃度の第2導電型の不
純物を有する第2の光導波層を形成する第3工程、該第
2の光導波層の形成される共振器端面近傍を該活性層近
傍までエッチングする第4工程及び該エッチングした部
分に該所望の濃度より多い濃度の第2導電型の不純物を
有する(AlyGa_1_−_y)_mIn_1_−_
mP(ただし、m、yは上記の意味を表わす)よりなる
層を第2の光導波層の一部として形成する第5工程を含
むことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。 16、請求項15記載の半導体レーザ素子の製造方法に
おいて、上記第1の光導波層の形成、上記活性層の形成
、上記第2の光導波層の形成、上記所望の濃度より多い
キャリア濃度を有する層の形成は、いずれも600℃か
ら750℃の範囲の温度で結晶成長させて行なうことを
特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。 17、請求項15又は16記載の半導体レーザ素子の製
造方法において、上記第2導電型の不純物はp型不純物
であることを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。 18、請求項17記載の半導体レーザ素子の製造方法に
おいて、上記第5工程の後に、上記第2の光導波層の上
に、Se、Siからなる群から選ばれた少なくとも一種
の元素の水素化合物をドーパントとして用いて、n型半
導体層を形成する工程を有することを特徴とする半導体
レーザ素子の製造方法。 19、基板上に、(AlyGa_1_−y)_mIn_
1_−_mP(ただし、mはこの半導体の格子定数が基
板の格子定数と実質的に同じになるように定めた値、y
は0<y≦1の範囲の値である)よりなり、第1導電型
の不純物を有する第1の光導波層を形成する工程、該第
1の光導波層上に、(AlxGa_1_−x)_mIn
_1_−_mP(ただし、mは上記の意味を表わし、x
は0≦x≦0.5の範囲の値であり、x<yの関係にあ
る値である)よりなり、該第1の光導波層のバンドキャ
ップより小さいバンドキャップを有する活性層を形成す
る工程及び該活性層上に、(AlyGa_1_−y)_
mIn_1_−_mP(ただし、m、yは上記の意味を
表わす)よりなり、所望の濃度の第2導電型の不純物を
有する層と、該層上に該所望の濃度より多い濃度の不純
物を有する層とを設け、キャリア濃度が異なる部分を有
する第2の光導波層とする工程を含むことを特徴とする
半導体レーザ素子の製造方法。 20、請求項19記載の半導体レーザ素子の製造方法に
おいて、上記第1の光導波層の形成、上記活性層の形成
、上記第2の光導波層の2つの層の形成は、いずれも6
00℃から750℃の範囲の温度で結晶成長させて行な
うことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
[Claims] 1. On the substrate, (AlfxGa_1_-x)_mIn_
1_-_mP (where m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, x
(AlyGa_1_-y)_mIn_1_- _mP (where m represents the above meaning, y is a value in the range of 0<y≦1, and is a value in the relationship x<y), the optical waveguide layer In a semiconductor laser device, one of which is an optical waveguide layer doped with a p-type impurity, and the other is an optical waveguide layer doped with an n-type impurity, the above-mentioned active layer is provided on a side closer to the substrate with respect to the active layer. When the optical waveguide layer is a first optical waveguide layer and the optical waveguide layer provided on the side farther from the substrate with respect to the active layer is a second optical waveguide layer, the activation of the second optical waveguide layer A semiconductor laser device characterized in that the carrier concentration is relatively low near the side in contact with a layer, and the carrier concentration is relatively high near the opposite side. 2. In the semiconductor laser device according to claim 1, the carrier concentration near the side of the second optical waveguide layer in contact with the active layer is 1 x 10^1^7 to 5 x 10^1^7 cm^-. ^
3. A semiconductor laser device characterized in that the range is 3. 3. The semiconductor laser device according to claim 1 or 2,
The carrier concentration near the side of the second optical waveguide layer opposite to the side in contact with the active layer is 5×10^1^7 to 1×10^1
A semiconductor laser device characterized in that the diameter is in the range of ^8cm^-^3. 4. The semiconductor laser device according to claim 1, 2 or 3, wherein an impurity of the second optical waveguide layer and an upper part of the second optical waveguide layer near at least one of the cavity end faces of the semiconductor laser device A semiconductor laser device comprising a semiconductor layer containing impurities of different conductivity types. 5. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the vicinity of the resonator end face of the semiconductor laser device has a length ranging from 10 to 100 μm from the end face. 6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the value of m is 0.51. 7. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the active layer has a single quantum well structure. 8. The semiconductor laser device according to claim 7, wherein the single quantum well layer has a thickness in the range of 10 to 30 nm. 9. The semiconductor laser device according to claim 7 or 8,
The quantum barrier layer of the single quantum well structure is (AlzGa_
1_-z)_mIn_1_-_mP (where, m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and z is a value in the range of 0<z≦0.5 ) A semiconductor laser device comprising: 10. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the active layer has a multiple quantum well structure. 11. The semiconductor laser device according to claim 10, wherein the thickness of each quantum well layer of the multiple quantum well structure is 3.
A semiconductor laser device characterized in that the wavelength is in the range of 15 nm to 15 nm. 12. In the semiconductor laser device according to claim 10 or 11, the quantum barrier layer having the multiple quantum well structure has (Alz
Ga_1_-Z)_mIn_1_-_mP (however, m
is a value determined so that the lattice constant of the semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, and z is a value in the range of 0<z≦0.5). . 13. In the semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 12, the p-type impurity is Zn, Mg, Be.
A semiconductor laser element characterized by being at least one element selected from the group consisting of: 14. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the second optical waveguide layer is an optical waveguide layer doped with a p-type impurity, and the second optical waveguide layer is an optical waveguide layer doped with a p-type impurity.
1. A semiconductor laser device, wherein a semiconductor laser device is provided with an n-type semiconductor layer, and an n-type impurity doped into the n-type semiconductor layer is at least one element selected from the group consisting of Se and Si. 15. On the substrate, (AlyGa_1_-y)_mIn_
1_-_mP (where m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, y
is a value in the range of 0<y≦1), a first step of forming a first optical waveguide layer having a first conductivity type impurity;
On the first optical waveguide layer, (AlxGa_1_-x)_m
In_1_-_mP (where m represents the above meaning, x is a value in the range of 0≦x≦0.5, and is a value in the relationship x<y), and the first optical waveguide A second step of forming an active layer with a bandcap smaller than the bandcap of the layer, on the active layer, (AlyGa_1_-
y) a third step of forming a second optical waveguide layer made of _mIn_1_-_mP (where m and y represent the above meanings) and having a desired concentration of second conductivity type impurities; A fourth step of etching the vicinity of the resonator end face where the optical waveguide layer is formed to the vicinity of the active layer, and having a second conductivity type impurity in the etched portion at a concentration higher than the desired concentration (AlyGa_1_-_y)_mIn_1_ −_
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising a fifth step of forming a layer made of mP (where m and y have the above meanings) as part of a second optical waveguide layer. 16. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 15, wherein the formation of the first optical waveguide layer, the formation of the active layer, the formation of the second optical waveguide layer, and the steps of forming the carrier concentration higher than the desired concentration are performed. 1. A method for manufacturing a semiconductor laser device, characterized in that each layer is formed by crystal growth at a temperature in the range of 600° C. to 750° C. 17. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 15 or 16, wherein the second conductivity type impurity is a p-type impurity. 18. The method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 17, wherein after the fifth step, a hydrogen compound of at least one element selected from the group consisting of Se and Si is placed on the second optical waveguide layer. 1. A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of forming an n-type semiconductor layer using as a dopant. 19. On the substrate, (AlyGa_1_-y)_mIn_
1_-_mP (where m is a value determined so that the lattice constant of this semiconductor is substantially the same as the lattice constant of the substrate, y
is a value in the range of 0<y≦1), a step of forming a first optical waveguide layer having a first conductivity type impurity, on the first optical waveguide layer, (AlxGa_1_-x); _mIn
_1_-_mP (where m represents the above meaning, x
is a value in the range of 0≦x≦0.5, and is a value in the relationship x<y), forming an active layer having a band gap smaller than the band gap of the first optical waveguide layer. On the process and the active layer, (AlyGa_1_-y)_
mIn_1_-_mP (where m and y represent the above meanings), a layer having a second conductivity type impurity at a desired concentration, and a layer having an impurity at a concentration higher than the desired concentration on the layer; 1. A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of forming a second optical waveguide layer having portions having different carrier concentrations. 20. In the method for manufacturing a semiconductor laser device according to claim 19, the formation of the first optical waveguide layer, the formation of the active layer, and the formation of the two layers of the second optical waveguide layer are all performed in step 6.
A method for manufacturing a semiconductor laser device, characterized in that crystal growth is performed at a temperature in the range of 00°C to 750°C.
JP19803890A 1990-07-27 1990-07-27 Semiconductor laser element and its manufacture Pending JPH0484482A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19803890A JPH0484482A (en) 1990-07-27 1990-07-27 Semiconductor laser element and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19803890A JPH0484482A (en) 1990-07-27 1990-07-27 Semiconductor laser element and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0484482A true JPH0484482A (en) 1992-03-17

Family

ID=16384505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19803890A Pending JPH0484482A (en) 1990-07-27 1990-07-27 Semiconductor laser element and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0484482A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006269568A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006269568A (en) * 2005-03-23 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd Semiconductor laser element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050040384A1 (en) Semiconductor light-emitting element and method of manufacturing the same
US5966396A (en) Gallium nitride-based compound semiconductor laser and method of manufacturing the same
JPH11330605A (en) Semiconductor laser
JP4057802B2 (en) Semiconductor optical device
JPH0484482A (en) Semiconductor laser element and its manufacture
US6411637B1 (en) Semiconductor laser and method of manufacturing the same
JPH10256647A (en) Semiconductor laser element and fabrication thereof
JPS6079785A (en) Semiconductor laser device
JP2940158B2 (en) Semiconductor laser device
JPS61176181A (en) Semiconductor light emitting device
JP3244312B2 (en) AlGaInP-based visible light semiconductor laser device
JP2555984B2 (en) Semiconductor laser and manufacturing method thereof
JPH06104534A (en) Semiconductor laser element
JPH0786695A (en) Semiconductor laser device
JPH01192184A (en) Manufacture of buried type semiconductor laser
JP3820826B2 (en) Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor device
JPH03174793A (en) Semiconductor laser
JP3143105B2 (en) Method for manufacturing semiconductor laser device
JPH04275479A (en) Semiconductor laser
JP2001077466A (en) Semiconductor laser
JP2908124B2 (en) Semiconductor laser device and method of manufacturing the same
JP2005159152A (en) Manufacturing method of iii-v compound semiconductor crystal and manufacturing method of semiconductor device using the same
JPH0414277A (en) Semiconductor laser and its manufacture
JPS60134489A (en) Semiconductor laser device
JPS62224095A (en) Light-emitting element