JPH0497582A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0497582A JPH0497582A JP2215571A JP21557190A JPH0497582A JP H0497582 A JPH0497582 A JP H0497582A JP 2215571 A JP2215571 A JP 2215571A JP 21557190 A JP21557190 A JP 21557190A JP H0497582 A JPH0497582 A JP H0497582A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
-
- 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
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザに関する。
従来の半導体レーザの製造工程について簡単に述べると
、まずダブルヘテロ構造を有する半導体ウェハをＬＰＥ
などの結晶成長方法により製作する。この半導体ウェハ
の上面に寄生容量低減の為、Ｓ ｉ ０２などの絶縁膜
を形成した後、コンタクト窓を形成し、上記ウェハ表面
全面に渡って電極を形成していた。
、まずダブルヘテロ構造を有する半導体ウェハをＬＰＥ
などの結晶成長方法により製作する。この半導体ウェハ
の上面に寄生容量低減の為、Ｓ ｉ ０２などの絶縁膜
を形成した後、コンタクト窓を形成し、上記ウェハ表面
全面に渡って電極を形成していた。
従来技術の更に改良された一例として、上記半導体ウェ
ハの発光部分を挟んで両側にメサ渭を形成した後、前述
の例と同じに絶縁膜、更に電極をウェハ表面全面に渡っ
て形成していた。第３図は、従来の電極構造を表わして
いる。チャネル部１４をエツチングにより形成し、絶縁
膜としてＳ ｉ ０２膜１０を全面に設けた後、電流を
流すコンタクト部１１をエツチングにより形成する。
ハの発光部分を挟んで両側にメサ渭を形成した後、前述
の例と同じに絶縁膜、更に電極をウェハ表面全面に渡っ
て形成していた。第３図は、従来の電極構造を表わして
いる。チャネル部１４をエツチングにより形成し、絶縁
膜としてＳ ｉ ０２膜１０を全面に設けた後、電流を
流すコンタクト部１１をエツチングにより形成する。
更にその上に、オーミックを取る為の電極ＣｒＡｕ１２
、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５、及びｎ−ＩｎＰ基板１の下に
ＡｕＧｅ−ＡｕＮｉからなる電極２０を形成する。Ｔｉ
−Ｐｔ−Ａｕ １５の上にＡｕメツキによりＡｕ１６を
形成する。なお、第３図（ａ）は断面図であり、第３図
（ｂ）は上方から見た図である。
、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５、及びｎ−ＩｎＰ基板１の下に
ＡｕＧｅ−ＡｕＮｉからなる電極２０を形成する。Ｔｉ
−Ｐｔ−Ａｕ １５の上にＡｕメツキによりＡｕ１６を
形成する。なお、第３図（ａ）は断面図であり、第３図
（ｂ）は上方から見た図である。
従来の半導体レーザで、半導体レーザ表面全面に電極を
施しているので、寄生容量の低減が不十分であった。こ
の結果として、従来例のメサ構造電極を採用しても２．
ＯＧｂ／ｓ程度が限度であった。又、メサ構造を有さな
い前記従来の半導体レーザにおいての変調特性は更に劣
り、たかだかＩＧｂ、／ｓ程度であった。変調速度が２
．４Ｇｂ／Ｓ以上を目標とすると、この解決策として電
極表面積を最小限にする工夫がされた。しかし、−方従
来の半導体レーザにおいては、絶縁膜と密着強度の弱い
電極金属を用いていた為電極表面積を最小限にした場合
、絶縁膜と電極金属との接着力が弱く、ワイヤーボンデ
ィング時の電極部の剥がれがしばしば生じ、信頼性の点
で問題があった。
施しているので、寄生容量の低減が不十分であった。こ
の結果として、従来例のメサ構造電極を採用しても２．
ＯＧｂ／ｓ程度が限度であった。又、メサ構造を有さな
い前記従来の半導体レーザにおいての変調特性は更に劣
り、たかだかＩＧｂ、／ｓ程度であった。変調速度が２
．４Ｇｂ／Ｓ以上を目標とすると、この解決策として電
極表面積を最小限にする工夫がされた。しかし、−方従
来の半導体レーザにおいては、絶縁膜と密着強度の弱い
電極金属を用いていた為電極表面積を最小限にした場合
、絶縁膜と電極金属との接着力が弱く、ワイヤーボンデ
ィング時の電極部の剥がれがしばしば生じ、信頼性の点
で問題があった。
本発明の目的は、組立歩留り、信頼性に優れ、なおかつ
２．４Ｇｂ／ｓ以上の高速変調が可能な半導体レーザを
提供することにある。
２．４Ｇｂ／ｓ以上の高速変調が可能な半導体レーザを
提供することにある。
本発明は、発光に与る活性層を含むダブルヘテロ構造多
層半導体の上に窓を有する絶縁膜を備え、その上に金属
電極が設けられた半導体レーザにおいて、Ｃｒ−Ａｕで
前記窓を少なくとも覆い、前記金属電極のうち、前記絶
縁膜と接する部分は遷移金属から構成されることを特徴
とする半導体レーザである。
層半導体の上に窓を有する絶縁膜を備え、その上に金属
電極が設けられた半導体レーザにおいて、Ｃｒ−Ａｕで
前記窓を少なくとも覆い、前記金属電極のうち、前記絶
縁膜と接する部分は遷移金属から構成されることを特徴
とする半導体レーザである。
〔実施例１〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板１の上にｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰガイド層３、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４、ｐ−
ＩｎＰクラッド層５を順に結晶成長した後、エツチング
により、２つの平行な渭２１とそれによって挟まれるメ
サストライプ２２を形成し、その後、メサストライプ２
２の上部を除いて、ｐ−ＩｎＰブロック層６、ｎＩｎＰ
ブロック層７、そして全面にｐ−ＩｎＰ層８、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰキャップ層９をＬＰＥ法により形成する事に
より、ダブルヘテロ埋め込み構造を得る。次いで、第１
図（ｂ）の如く、チャネル部１４をエツチングにより形
成し、絶縁膜としてＳ ｉ ０２膜１０を成長し、エツ
チングにより、ＳｉＯ２膜の一部をストライブ状に除去
して窓を形成して電流を流すコンタクト部１１とする。
（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板１の上にｎ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰガイド層３、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４、ｐ−
ＩｎＰクラッド層５を順に結晶成長した後、エツチング
により、２つの平行な渭２１とそれによって挟まれるメ
サストライプ２２を形成し、その後、メサストライプ２
２の上部を除いて、ｐ−ＩｎＰブロック層６、ｎＩｎＰ
ブロック層７、そして全面にｐ−ＩｎＰ層８、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰキャップ層９をＬＰＥ法により形成する事に
より、ダブルヘテロ埋め込み構造を得る。次いで、第１
図（ｂ）の如く、チャネル部１４をエツチングにより形
成し、絶縁膜としてＳ ｉ ０２膜１０を成長し、エツ
チングにより、ＳｉＯ２膜の一部をストライブ状に除去
して窓を形成して電流を流すコンタクト部１１とする。
この後、第１図（Ｃ）のように、その上にＣｒ−Ａｕ１
２を、コンタクト部１１を少なくとも覆うように形成す
る。さらに、第１図（ｄ）の如く、その上に絶縁膜と密
着強度の良い遷移金属１３、例えば、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ
、Ｗなどを形成し、更にその上にＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５
を全面に形成する。このＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５を、第１
図（ｅ）の如く、コンタクト部１１とワイヤーボンディ
ングに必要な部分のみ残し他の部分はエツチングで除去
する、その残った電極の上にＡｕメツキによりＡｕ１６
を形成後、へき開により個々のチップに分割すると半導
体レーザが出来上る。
２を、コンタクト部１１を少なくとも覆うように形成す
る。さらに、第１図（ｄ）の如く、その上に絶縁膜と密
着強度の良い遷移金属１３、例えば、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ
、Ｗなどを形成し、更にその上にＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５
を全面に形成する。このＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５を、第１
図（ｅ）の如く、コンタクト部１１とワイヤーボンディ
ングに必要な部分のみ残し他の部分はエツチングで除去
する、その残った電極の上にＡｕメツキによりＡｕ１６
を形成後、へき開により個々のチップに分割すると半導
体レーザが出来上る。
第１図（ｆ）は、第１図（ｅ）の平面図である。
ワイヤーをボンディングするパッド部分１１６゜２１６
のみを残し他の部分はＳｉ○２膜１０が露出している。
のみを残し他の部分はＳｉ○２膜１０が露出している。
上記のように形成した、半導体レーザのワイヤーボンデ
ィング時には十分な電極の密着強度（１３ｍｇの引っ張
り強度）が得られた。
ィング時には十分な電極の密着強度（１３ｍｇの引っ張
り強度）が得られた。
又、変調特性を測定したところ、４ Ｇ ｂ ／ ５Ｎ
ＲＺ′Ｒ調において十分良好なアイパターンが得られ、
十分な高速応答特性が得られた。
ＲＺ′Ｒ調において十分良好なアイパターンが得られ、
十分な高速応答特性が得られた。
〔実施例２〕
第２図（ａ）〜（ｆ）は本発明の第二の実施例を示す構
造である。第二の実施例は、第一の実施例で形成したチ
ャネル部１４を形成しない構造である。この他は先の実
施例と同じである。第一の実施例に於いては、非常にす
ぐれた特性を実施し得るが、メサ構造の上にホトリソグ
ラフィにより、パッド状の電極を形成すると言う非常に
複雑な製造工程を経ていた０本実施例においては、メサ
渭を形成することなく、平坦な面上に絶縁膜１０を形成
しく第２図（ｂ） ） 、Ｃｒ−Ａｕ １２でコンタク
ト部１１を少なくとも覆うように形成（第２図（ｃ））
した後、先の実施例と同じく、絶縁膜と密着強度の良い
遷移金属１３及びＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５から成るパッド
状の電極を形成しく第２図（ｄ））、さらにＡｕ１６を
形成したく第２図（ｅ）、（ｆ））。
造である。第二の実施例は、第一の実施例で形成したチ
ャネル部１４を形成しない構造である。この他は先の実
施例と同じである。第一の実施例に於いては、非常にす
ぐれた特性を実施し得るが、メサ構造の上にホトリソグ
ラフィにより、パッド状の電極を形成すると言う非常に
複雑な製造工程を経ていた０本実施例においては、メサ
渭を形成することなく、平坦な面上に絶縁膜１０を形成
しく第２図（ｂ） ） 、Ｃｒ−Ａｕ １２でコンタク
ト部１１を少なくとも覆うように形成（第２図（ｃ））
した後、先の実施例と同じく、絶縁膜と密着強度の良い
遷移金属１３及びＴｉ−Ｐｔ−Ａｕ１５から成るパッド
状の電極を形成しく第２図（ｄ））、さらにＡｕ１６を
形成したく第２図（ｅ）、（ｆ））。
この構造は、実施例１に比べて製造工程が簡単であり、
引っ張り強度的にも、第一の実施例と同程度の１３ｍｇ
が得られた。又、この様な半導体レーザにおいても、１
．６Ｇｂ／ｓ程度の変調特性が得られた。又、この様な
半導体レーザにおいても、１．６Ｇｂ／ｓ程度の変調特
性が得られた０本第二の実施例は極めて単純な製造工程
で実現でき、ワイヤーボンディング密着強度が良く、な
おかつ１〜２ Ｇ ｂ ／ ｓ程度の比較的速い変調特
性を有する半導体レーザチップを安定かつ安価に提供す
ることが可能になるという利点がある。
引っ張り強度的にも、第一の実施例と同程度の１３ｍｇ
が得られた。又、この様な半導体レーザにおいても、１
．６Ｇｂ／ｓ程度の変調特性が得られた。又、この様な
半導体レーザにおいても、１．６Ｇｂ／ｓ程度の変調特
性が得られた０本第二の実施例は極めて単純な製造工程
で実現でき、ワイヤーボンディング密着強度が良く、な
おかつ１〜２ Ｇ ｂ ／ ｓ程度の比較的速い変調特
性を有する半導体レーザチップを安定かつ安価に提供す
ることが可能になるという利点がある。
以上説明したように本発明は、半導体レーザにおいて絶
縁膜を施し、従来より高信頼性の確認されているＣ ｒ
−Ａｕで電流注入の為の窓を少なくとも覆うように形成
し、更に絶縁膜上に絶縁膜と密着の良い遷移金属を施し
、表面の電極を製造上必要最小限の大きさに形成した部
分のみを残し他を除去したので、半導体レーザのワイヤ
ーボンディング強度向上と又、半導体レーザの寄生容量
を減少させ、その事により、変調特性を大幅に改善でき
ると言う利点を有する。
縁膜を施し、従来より高信頼性の確認されているＣ ｒ
−Ａｕで電流注入の為の窓を少なくとも覆うように形成
し、更に絶縁膜上に絶縁膜と密着の良い遷移金属を施し
、表面の電極を製造上必要最小限の大きさに形成した部
分のみを残し他を除去したので、半導体レーザのワイヤ
ーボンディング強度向上と又、半導体レーザの寄生容量
を減少させ、その事により、変調特性を大幅に改善でき
ると言う利点を有する。
第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例１の縦断面図
である。第１図（ｆ）は、平面図である。第２図（ａ）
〜（ｅ）は、本発明の実施例２の縦断面図である。第２
図（ｆ）は、平面図である。第３図（ａ）、（ｂ）は従
来例を示す図である。 １ ・−ｎ −Ｉ ｎ Ｐ基板、３−ｎ−Ｉ ｎＧａＡ
ｓＰガイド層、４・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層、５・・
・ｐＩｎＰクラッド層、６・・・ｐ−ＩｎＰブロック層
、７・・ｎ−ＩｎＰブロック層、８−ｐ−１ｎＰ層、９
−−−ｐ−Ｉ ｎＧａＡｓＰキャップ層、１０＝−３ｉ
ｏ２膜、１１ ・・・コンタクト部、１２− Ｃｒ −
Ａ ｕ、１３・・・遷移金属、１４・・・チャネル部、
１５・・・ＴｉＰｔ−Ａｕ、１６−・・Ａｕ、２０−Ａ
ｕ Ｇ ｅ −ＡｕＮｉ。
である。第１図（ｆ）は、平面図である。第２図（ａ）
〜（ｅ）は、本発明の実施例２の縦断面図である。第２
図（ｆ）は、平面図である。第３図（ａ）、（ｂ）は従
来例を示す図である。 １ ・−ｎ −Ｉ ｎ Ｐ基板、３−ｎ−Ｉ ｎＧａＡ
ｓＰガイド層、４・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層、５・・
・ｐＩｎＰクラッド層、６・・・ｐ−ＩｎＰブロック層
、７・・ｎ−ＩｎＰブロック層、８−ｐ−１ｎＰ層、９
−−−ｐ−Ｉ ｎＧａＡｓＰキャップ層、１０＝−３ｉ
ｏ２膜、１１ ・・・コンタクト部、１２− Ｃｒ −
Ａ ｕ、１３・・・遷移金属、１４・・・チャネル部、
１５・・・ＴｉＰｔ−Ａｕ、１６−・・Ａｕ、２０−Ａ
ｕ Ｇ ｅ −ＡｕＮｉ。
Claims (1)
- 発光に与る活性層を含むダブルヘテロ構造多層半導体の
上に窓を有する絶縁膜を備え、その上に金属電極が設け
られた半導体レーザにおいて、Ｃｒ−Ａｕで前記窓を少
なくとも覆い、前記金属電極のうち、前記絶縁膜と接す
る部分は遷移金属から構成されることを特徴とする半導
体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215571A JPH0497582A (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215571A JPH0497582A (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0497582A true JPH0497582A (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=16674638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2215571A Pending JPH0497582A (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0497582A (ja) |
-
1990
- 1990-08-15 JP JP2215571A patent/JPH0497582A/ja active Pending
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