JPH05121823A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
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- JPH05121823A JPH05121823A JP26707891A JP26707891A JPH05121823A JP H05121823 A JPH05121823 A JP H05121823A JP 26707891 A JP26707891 A JP 26707891A JP 26707891 A JP26707891 A JP 26707891A JP H05121823 A JPH05121823 A JP H05121823A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 低しきい値のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系Ｓｉ
−ＩＩＬＤ埋め込みヘテロ型半導体レーザ装置のＺｎ拡
散を制御する。 【構成】 表面から全面にＺｎを不純物として拡散し前
記上部クラッド層７，９内にｐ−ｎ接合を形成して埋め
込みヘテロ型半導体レーザを製造する場合、活性層を形
成した後上部クラッド層を形成する前にこの上部クラッ
ド層よりもＡｌ混晶比の低い拡散ストップ層８を形成す
る。 【効果】 Ｚｎの拡散フロント位置を拡散ストップ層で
制御できる。
−ＩＩＬＤ埋め込みヘテロ型半導体レーザ装置のＺｎ拡
散を制御する。 【構成】 表面から全面にＺｎを不純物として拡散し前
記上部クラッド層７，９内にｐ−ｎ接合を形成して埋め
込みヘテロ型半導体レーザを製造する場合、活性層を形
成した後上部クラッド層を形成する前にこの上部クラッ
ド層よりもＡｌ混晶比の低い拡散ストップ層８を形成す
る。 【効果】 Ｚｎの拡散フロント位置を拡散ストップ層で
制御できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザの製造方法
に関し、とくに光情報処理分野で利用される低しきい値
半導体レーザの製造方法に関するものである。
に関し、とくに光情報処理分野で利用される低しきい値
半導体レーザの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光情報処理分野で利用される半導体レー
ザにおいては、しきい値電流が低く、安定した横モード
特性をもち、最大光出力が高いものに対する要求が強
い。これらを実現する方法のひとつに不純物拡散による
無秩序化の技術（Ｉｍｐｕｒｉｔｙ Ｉｎｄｕｃｅｄ
Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｏｒｄｅｒｉｎｇ、以下「ＩＩＬ
Ｄ」という）がある。例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．４７（１９８５），
１２３９〜１２４１頁においては、Ｓｉ−ＩＩＬＤ技術
を用いて電流および光の閉じ込めを行なった埋め込みヘ
テロ型レーザが示されている。この半導体レーザの構造
を図６に示す。
ザにおいては、しきい値電流が低く、安定した横モード
特性をもち、最大光出力が高いものに対する要求が強
い。これらを実現する方法のひとつに不純物拡散による
無秩序化の技術（Ｉｍｐｕｒｉｔｙ Ｉｎｄｕｃｅｄ
Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｏｒｄｅｒｉｎｇ、以下「ＩＩＬ
Ｄ」という）がある。例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．４７（１９８５），
１２３９〜１２４１頁においては、Ｓｉ−ＩＩＬＤ技術
を用いて電流および光の閉じ込めを行なった埋め込みヘ
テロ型レーザが示されている。この半導体レーザの構造
を図６に示す。
【０００３】このＳｉ−ＩＩＬＤ技術を用いた半導体レ
ーザは次のように製造される。まず有機金属気相成長法
（以下「ＭＯＣＶＤ法」という）によってｎ−ＧａＡｓ
基板３１上にｎ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ下部クラッド層
３２、ｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ込め層３３、ｐ
−ＧａＡｓ／Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ多重量子井戸活性層
３４、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ込め層３５、ｐ
−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ上部クラッド層３６、ｐ+−Ｇ
ａＡｓキャップ層３７の各層を順次形成する。
ーザは次のように製造される。まず有機金属気相成長法
（以下「ＭＯＣＶＤ法」という）によってｎ−ＧａＡｓ
基板３１上にｎ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ下部クラッド層
３２、ｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ込め層３３、ｐ
−ＧａＡｓ／Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ多重量子井戸活性層
３４、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ込め層３５、ｐ
−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ上部クラッド層３６、ｐ+−Ｇ
ａＡｓキャップ層３７の各層を順次形成する。
【０００４】次に不純物拡散のブロック層となるＳｉＮ
を被覆しこれにフォトリソグラフィー技術を使ってＳｉ
拡散用の窓をあけ、拡散源であるＳｉ、さらには拡散保
護層のＳｉＮ膜を順次堆積する。この試料に電気炉中で
８５０°Ｃ， ７．５時間の熱処理を施し 拡散深さ約
１．０μｍのＳｉ拡散領域４１を形成する。
を被覆しこれにフォトリソグラフィー技術を使ってＳｉ
拡散用の窓をあけ、拡散源であるＳｉ、さらには拡散保
護層のＳｉＮ膜を順次堆積する。この試料に電気炉中で
８５０°Ｃ， ７．５時間の熱処理を施し 拡散深さ約
１．０μｍのＳｉ拡散領域４１を形成する。
【０００５】そしてＳｉＮ及びＳｉをＣＦ4のプラズマ
・エッチングによって除去してから、今度はこの試料の
全面にＺｎ拡散を行なってＡｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ上部ク
ラッド層３２中にｐｎ接合４２を形成する。
・エッチングによって除去してから、今度はこの試料の
全面にＺｎ拡散を行なってＡｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ上部ク
ラッド層３２中にｐｎ接合４２を形成する。
【０００６】このような構造をもつ半導体レーザにおい
ては、注入された電流がＳｉ拡散領域４１によって挟ま
れた領域のみに流れ、また放出された光は同じくこの領
域に閉じ込められるため、電流狭搾機構と光導波機構を
ともに作りつけられた埋め込みヘテロ構造を構成する。
ては、注入された電流がＳｉ拡散領域４１によって挟ま
れた領域のみに流れ、また放出された光は同じくこの領
域に閉じ込められるため、電流狭搾機構と光導波機構を
ともに作りつけられた埋め込みヘテロ構造を構成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記半導体レー
ザにおいてはＳｉ拡散領域への漏れ電流を防ぐためにＺ
ｎ拡散領域を設けるが、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系材料
中でのＺｎの拡散速度はＡｌ混晶比に大きく依存するこ
とが知られている。前記レーザにおいては活性領域上部
がｐ+−ＧａＡｓキャップ層、ｐ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａ
ｓ上部クラッド層及びｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ
込め層の３層からなるのに対して、Ｓｉ拡散領域では前
記３層が混晶化（無秩序化）された結果、Ａｌ混晶比
0.85以下のＡｌXＧａ1−XＡｓ（０．３５＜Ｘ＜０．８
５）層が新たに生成されたと考えられる。
ザにおいてはＳｉ拡散領域への漏れ電流を防ぐためにＺ
ｎ拡散領域を設けるが、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系材料
中でのＺｎの拡散速度はＡｌ混晶比に大きく依存するこ
とが知られている。前記レーザにおいては活性領域上部
がｐ+−ＧａＡｓキャップ層、ｐ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａ
ｓ上部クラッド層及びｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ
込め層の３層からなるのに対して、Ｓｉ拡散領域では前
記３層が混晶化（無秩序化）された結果、Ａｌ混晶比
0.85以下のＡｌXＧａ1−XＡｓ（０．３５＜Ｘ＜０．８
５）層が新たに生成されたと考えられる。
【０００８】従って上述のようにＺｎを全面拡散する場
合、この２つの領域で拡散速度が異なるため拡散深さの
制御が難しく、所望の位置でＺｎ拡散を停止することは
極めて困難であった。万一、Ｚｎが活性領域まで達すれ
ば軽微ながら活性層が無秩序化されて量子準位が上が
り、発振波長が短波長化する等ロット間での特性のばら
つきや素子の信頼性・再現性に関して問題が生ずる。本
発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、これら
の問題点を解決した低しきい値半導体レーザの製造方法
を提供することを課題とする。
合、この２つの領域で拡散速度が異なるため拡散深さの
制御が難しく、所望の位置でＺｎ拡散を停止することは
極めて困難であった。万一、Ｚｎが活性領域まで達すれ
ば軽微ながら活性層が無秩序化されて量子準位が上が
り、発振波長が短波長化する等ロット間での特性のばら
つきや素子の信頼性・再現性に関して問題が生ずる。本
発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、これら
の問題点を解決した低しきい値半導体レーザの製造方法
を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は第一導電
型のＧａＡｓ基板上に、この基板に格子整合するＧａＡ
ｓ／ＡｌＧａＡｓ系の量子井戸活性層と、この活性層を
挟む上部および下部ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のクラッ
ド層とを順次形成し、前記活性層をストライプ状に取り
囲むように前記基板の表面からＳｉを不純物として拡散
し、次いで表面から全面にＺｎを不純物として拡散し前
記上部クラッド層内にｐ−ｎ接合を形成する埋め込みヘ
テロ型半導体レーザの製造方法において、前記活性層を
形成した後前記上部クラッド層を形成する前にこの上部
クラッド層よりもＡｌ混晶比の低い拡散ストップ層を形
成することにより課題を解決する。
型のＧａＡｓ基板上に、この基板に格子整合するＧａＡ
ｓ／ＡｌＧａＡｓ系の量子井戸活性層と、この活性層を
挟む上部および下部ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のクラッ
ド層とを順次形成し、前記活性層をストライプ状に取り
囲むように前記基板の表面からＳｉを不純物として拡散
し、次いで表面から全面にＺｎを不純物として拡散し前
記上部クラッド層内にｐ−ｎ接合を形成する埋め込みヘ
テロ型半導体レーザの製造方法において、前記活性層を
形成した後前記上部クラッド層を形成する前にこの上部
クラッド層よりもＡｌ混晶比の低い拡散ストップ層を形
成することにより課題を解決する。
【００１０】
【作用】ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系材料中では、Ｚｎの
拡散速度はＡｌ混晶比が高いほど速く、例えば温度５６
６°Ｃの石英アンプル内ではＡｌ混晶比が０の場合と
０．６の場合では１：３の差を生ずることが知られてい
る（例えばＪａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．２２（１９
８３年），８２９頁）。
拡散速度はＡｌ混晶比が高いほど速く、例えば温度５６
６°Ｃの石英アンプル内ではＡｌ混晶比が０の場合と
０．６の場合では１：３の差を生ずることが知られてい
る（例えばＪａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．２２（１９
８３年），８２９頁）。
【００１１】従ってこの現象を利用して上部の第二導電
型クラッド層中に前記第二導電型クラッド層よりもＡｌ
混晶比の低い拡散ストップ層を設ければ、Ａｌ混晶比に
よるＺｎの拡散速度の大きな違いによりＺｎの拡散は律
速され、所望の位置で容易に停止することができる。ま
た本発明の半導体レーザの構成は、拡散ストップ層を含
まない構成の半導体レーザと同程度の光閉じ込め係数を
もつから、ダブルヘテロ構造が積層方向に対してもつ良
好な光及び電流の閉じ込め特性は維持される。なお前記
拡散ストップ層のＡｌ混晶比及び膜厚は全体の構成がこ
の拡散ストップ層を含まない構造の半導体レーザと同程
度の光閉じ込め係数をもつように設定すればよい。
型クラッド層中に前記第二導電型クラッド層よりもＡｌ
混晶比の低い拡散ストップ層を設ければ、Ａｌ混晶比に
よるＺｎの拡散速度の大きな違いによりＺｎの拡散は律
速され、所望の位置で容易に停止することができる。ま
た本発明の半導体レーザの構成は、拡散ストップ層を含
まない構成の半導体レーザと同程度の光閉じ込め係数を
もつから、ダブルヘテロ構造が積層方向に対してもつ良
好な光及び電流の閉じ込め特性は維持される。なお前記
拡散ストップ層のＡｌ混晶比及び膜厚は全体の構成がこ
の拡散ストップ層を含まない構造の半導体レーザと同程
度の光閉じ込め係数をもつように設定すればよい。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例にしたがって説明する。図１
はＳｉ−ＩＩＬＤ型埋め込みヘテロ構造半導体レーザ装
置の断面図、図２〜６は本発明の実施例の各工程後の半
導体レーザ装置の断面図である。
はＳｉ−ＩＩＬＤ型埋め込みヘテロ構造半導体レーザ装
置の断面図、図２〜６は本発明の実施例の各工程後の半
導体レーザ装置の断面図である。
【００１３】まずＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ基板
１（Ｓｉドープ：ｎ〜１×１０18ｃｍ-3）上にｎ−Ｇａ
Ａｓバッファ層２（ｎ〜４×１０18ｃｍ-3；厚さ〜０．
２μｍ）、ｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ下部クラッド層３
（ｎ〜１×１０18ｃｍ-3；厚さ〜０．９μｍ）、ｎ−Ａ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層４（ｎ〜１×１０18ｃｍ
-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｕｎｄｏｐｅｄ−ＧａＡｓ活
性層５（厚さ〜１００オングストローム）、ｐ−Ａｌ
0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層６（ｐ〜１×１０18ｃ
ｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上
部第１クラッド層７（ｐ〜５×１０17ｃｍ-3；厚さ〜
０．８μｍ）、ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡散ストップ層
８（ｐ〜１×１０19ｃｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｐ−
Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第２クラッド層９（ｐ〜５×１
０17ｃｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層１０（ｐ〜１×１０19ｃｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）
の各層を順次形成する。ここで前記拡散ストップ層のＡ
ｌ混晶比及び膜厚は全体の構成がこの拡散ストップ層を
含まない構造の半導体レーザと同程度の光閉じ込め係数
をもつように設定した。
１（Ｓｉドープ：ｎ〜１×１０18ｃｍ-3）上にｎ−Ｇａ
Ａｓバッファ層２（ｎ〜４×１０18ｃｍ-3；厚さ〜０．
２μｍ）、ｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ下部クラッド層３
（ｎ〜１×１０18ｃｍ-3；厚さ〜０．９μｍ）、ｎ−Ａ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層４（ｎ〜１×１０18ｃｍ
-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｕｎｄｏｐｅｄ−ＧａＡｓ活
性層５（厚さ〜１００オングストローム）、ｐ−Ａｌ
0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層６（ｐ〜１×１０18ｃ
ｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上
部第１クラッド層７（ｐ〜５×１０17ｃｍ-3；厚さ〜
０．８μｍ）、ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡散ストップ層
８（ｐ〜１×１０19ｃｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｐ−
Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第２クラッド層９（ｐ〜５×１
０17ｃｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）、ｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層１０（ｐ〜１×１０19ｃｍ-3；厚さ〜０．１μｍ）
の各層を順次形成する。ここで前記拡散ストップ層のＡ
ｌ混晶比及び膜厚は全体の構成がこの拡散ストップ層を
含まない構造の半導体レーザと同程度の光閉じ込め係数
をもつように設定した。
【００１４】次にＲＦスパッタリングで拡散ブロック層
となるＳｉＮ膜１１を着膜する。さらにこのＳｉＮ膜１
１をフォトリソグラフィーによりストライプ状に形成し
たフォトレジストパターンをエッチングマスクとしてス
トライプ状部を残し他の部分は緩衝フッ酸を用いてエッ
チングして除去する（図２）。その後フォトレジストは
剥離する。
となるＳｉＮ膜１１を着膜する。さらにこのＳｉＮ膜１
１をフォトリソグラフィーによりストライプ状に形成し
たフォトレジストパターンをエッチングマスクとしてス
トライプ状部を残し他の部分は緩衝フッ酸を用いてエッ
チングして除去する（図２）。その後フォトレジストは
剥離する。
【００１５】次いで全面に拡散源であるＳｉ１２をＥＢ
蒸着によって堆積し、さらに拡散保護層のＳｉＯ2膜１
３をＲＦスパッタリングによって着膜する。この試料を
固体ヒ素と共に石英アンプル内に封管し、電気炉中で８
５０°Ｃ，２時間の熱処理を施して 拡散深さ約１．０
μｍのＳｉ拡散領域２１を形成する（図３）。
蒸着によって堆積し、さらに拡散保護層のＳｉＯ2膜１
３をＲＦスパッタリングによって着膜する。この試料を
固体ヒ素と共に石英アンプル内に封管し、電気炉中で８
５０°Ｃ，２時間の熱処理を施して 拡散深さ約１．０
μｍのＳｉ拡散領域２１を形成する（図３）。
【００１６】次にＳｉＮ，Ｓｉ及びＳｉＯ2をＣＦ4のプ
ラズマ・エッチングによって除去する。この試料を固体
Ｚｎ及び固体ヒ素と共に再び石英アンプル内に封管し、
Ｓｉ拡散の場合と同様電気炉中で５６６°Ｃ，４０分間
の熱処理を施す。Ｓｉ拡散領域２１が形成された後も活
性領域２３（図１参照）となる部分の上部は、ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層１０、ｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第２
クラッド層９、ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡散ストップ層
８で構成されたままなので、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１
０及びｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第２クラッド層９を
拡散したＺｎはＡｌ混晶比の低いｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａ
ｓ拡散ストップ層８で拡散速度が減衰され、結局Ｚｎ拡
散領域２２の拡散フロントはｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡
散ストップ層８に相当する深さ０．２〜０．３μｍの位
置に形成される（図４）。Ｚｎ拡散を行った後、へき開
面をＡＢエッチャントでステン・エッチングして拡散フ
ロントを確認したところ、上部第２クラッド層９と拡散
ストップ層８との境界線はＺｎのＩＩＬＤによって混晶
化されわずかに残っているのみだが、拡散ストップ層８
と上部第１クラッド層７との境界線は明らかに残ってお
り、拡散は拡散ストップ層８中で停止し、拡散ストップ
層を持たない従来のレーザ基板に比べ遥かに容易に拡散
フロント位置を制御できることがわかった。
ラズマ・エッチングによって除去する。この試料を固体
Ｚｎ及び固体ヒ素と共に再び石英アンプル内に封管し、
Ｓｉ拡散の場合と同様電気炉中で５６６°Ｃ，４０分間
の熱処理を施す。Ｓｉ拡散領域２１が形成された後も活
性領域２３（図１参照）となる部分の上部は、ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層１０、ｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第２
クラッド層９、ｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡散ストップ層
８で構成されたままなので、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１
０及びｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第２クラッド層９を
拡散したＺｎはＡｌ混晶比の低いｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａ
ｓ拡散ストップ層８で拡散速度が減衰され、結局Ｚｎ拡
散領域２２の拡散フロントはｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡
散ストップ層８に相当する深さ０．２〜０．３μｍの位
置に形成される（図４）。Ｚｎ拡散を行った後、へき開
面をＡＢエッチャントでステン・エッチングして拡散フ
ロントを確認したところ、上部第２クラッド層９と拡散
ストップ層８との境界線はＺｎのＩＩＬＤによって混晶
化されわずかに残っているのみだが、拡散ストップ層８
と上部第１クラッド層７との境界線は明らかに残ってお
り、拡散は拡散ストップ層８中で停止し、拡散ストップ
層を持たない従来のレーザ基板に比べ遥かに容易に拡散
フロント位置を制御できることがわかった。
【００１７】次に試料全面にＲＦスパッタリングで電流
ブロック層のＳｉＯ2膜１４（厚さ〜０．２μｍ）を着
膜し、フォト・リソグラフィにより活性領域上部のみに
コンタクト・ホール１５をあけ（図５）、ｎ−ＧａＡｓ
基板１を１００μｍ程度の厚さまで研磨してからｐ側電
極１６及びｎ側電極１７を蒸着し、劈開によって長さ３
００μｍ程度のファブリペロー型共振器を形成する。こ
のチップをヒートシンクにマウントし、リード線を取り
付けて完成する。
ブロック層のＳｉＯ2膜１４（厚さ〜０．２μｍ）を着
膜し、フォト・リソグラフィにより活性領域上部のみに
コンタクト・ホール１５をあけ（図５）、ｎ−ＧａＡｓ
基板１を１００μｍ程度の厚さまで研磨してからｐ側電
極１６及びｎ側電極１７を蒸着し、劈開によって長さ３
００μｍ程度のファブリペロー型共振器を形成する。こ
のチップをヒートシンクにマウントし、リード線を取り
付けて完成する。
【００１８】このようにして、Ｓｉ拡散領域２１によっ
て挟まれた活性領域２３が主発光領域となり、また注入
された電流は電流ブロック層１４のため活性領域２３上
部に集中的に流れる。この時、ｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ
上部クラッド層９に拡がろうとする電流は、Ｓｉ拡散領
域２１においてはＺｎ拡散領域２２と作るｐｎ接合のた
め容易にはポテンシャル・バリアを越えることができ
ず、また活性領域２３上部においてもｐ−Ａｌ0.6Ｇａ
0.4Ａｓ上部クラッド層９とＳｉ拡散領域２１とで作ら
れるｐｎ接合のため容易にはポテンシャル・バリアを越
えることができない。従って注入された電流は効率良く
活性領域２３で電子ー正孔再結合を生ずるから、漏れ電
流が抑制された低しきい値のレーザが実現される。
て挟まれた活性領域２３が主発光領域となり、また注入
された電流は電流ブロック層１４のため活性領域２３上
部に集中的に流れる。この時、ｐ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ
上部クラッド層９に拡がろうとする電流は、Ｓｉ拡散領
域２１においてはＺｎ拡散領域２２と作るｐｎ接合のた
め容易にはポテンシャル・バリアを越えることができ
ず、また活性領域２３上部においてもｐ−Ａｌ0.6Ｇａ
0.4Ａｓ上部クラッド層９とＳｉ拡散領域２１とで作ら
れるｐｎ接合のため容易にはポテンシャル・バリアを越
えることができない。従って注入された電流は効率良く
活性領域２３で電子ー正孔再結合を生ずるから、漏れ電
流が抑制された低しきい値のレーザが実現される。
【００１９】以上の実施例においては活性層を単一量子
井戸構造としたが、本発明ではこれに限らず通常のダブ
ルヘテロ構造や多重量子井戸構造としても良い。さら
に、上記実施例ではＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系材料を用
いたが、これに限らずＧａＡｓ／ＡｌＧａＩｎＰ系材料
やＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系材料を用いても本発明が実
現できることは明らかである。
井戸構造としたが、本発明ではこれに限らず通常のダブ
ルヘテロ構造や多重量子井戸構造としても良い。さら
に、上記実施例ではＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系材料を用
いたが、これに限らずＧａＡｓ／ＡｌＧａＩｎＰ系材料
やＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系材料を用いても本発明が実
現できることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】本発明においては上部クラッド層よりも
Ａｌ混晶比の低い拡散ストップ層を形成することにより
Ｚｎの拡散フロント位置を容易に制御でき、低しきい値
のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系Ｓｉ−ＩＩＬＤ埋め込みヘ
テロ型半導体レーザ装置を安定して製造することができ
る。
Ａｌ混晶比の低い拡散ストップ層を形成することにより
Ｚｎの拡散フロント位置を容易に制御でき、低しきい値
のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系Ｓｉ−ＩＩＬＤ埋め込みヘ
テロ型半導体レーザ装置を安定して製造することができ
る。
【図１】本発明の実施例のＳｉ−ＩＩＬＤ埋め込みヘテ
ロ型レーザの断面図
ロ型レーザの断面図
【図２】本発明の実施例においてストライプ状部の形成
したところ
したところ
【図３】本発明の実施例においてＳｉ拡散領域を形成し
たところ
たところ
【図４】本発明の実施例においてＺｎ拡散領域を形成し
たところ
たところ
【図５】本発明の実施例においてコンタクトホールを形
成したところ
成したところ
【図６】従来のＳｉ−ＩＩＬＤ埋め込みヘテロ型レーザ
の断面図
の断面図
１・・・ｎ−ＧａＡｓ基板、２・・・ｎ−ＧａＡｓバッ
ファ層、３・・・ｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ下部クラッド
層、４・・・ｎ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層、５
・・・ｕｎｄｏｐｅｄ−ＧａＡｓ活性層、６・・・ｐ−
Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層、７・・・ｐ−Ａｌ
0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第１クラッド層、８・・・ｐ−Ａｌ
0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡散ストップ層、９・・・ｐ−Ａｌ0.6
Ｇａ0.4Ａｓ上部第２クラッド層、１０・・・ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層、１１・・・拡散ブロック層、１２・・
・拡散源、１３・・・拡散保護層、１４・・・電流ブロ
ック層、１５・・・コンタクト・ホール、１６・・・ｐ
側電極、１７・・・ｎ側電極、１８・・・フォトレジス
ト、２１・・・Ｓｉ拡散領域、２２・・・Ｚｎ拡散領
域、２３・・・活性領域、３１・・・ｎ−ＧａＡｓ基
板、３２・・・ｎ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ下部クラッド
層、３３・・・ｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ込め
層、３４・・・ｐ−ＧａＡｓ／Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ多
重量子井戸活性層、３５・・・ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａ
ｓ光閉じ込め層、３６・・・ｐ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ
上部クラッド層、３７・・・ｐ+−ＧａＡｓキャップ
層、３８・・・ｐ側電極、３９・・・ｎ側電極、４１・
・・Ｓｉ拡散領域、４２・・・Ｚｎ拡散領域、４３・・
・Ｈ＋打ち込み領域
ファ層、３・・・ｎ−Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ下部クラッド
層、４・・・ｎ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層、５
・・・ｕｎｄｏｐｅｄ−ＧａＡｓ活性層、６・・・ｐ−
Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ光閉じ込め層、７・・・ｐ−Ａｌ
0.6Ｇａ0.4Ａｓ上部第１クラッド層、８・・・ｐ−Ａｌ
0.1Ｇａ0.9Ａｓ拡散ストップ層、９・・・ｐ−Ａｌ0.6
Ｇａ0.4Ａｓ上部第２クラッド層、１０・・・ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層、１１・・・拡散ブロック層、１２・・
・拡散源、１３・・・拡散保護層、１４・・・電流ブロ
ック層、１５・・・コンタクト・ホール、１６・・・ｐ
側電極、１７・・・ｎ側電極、１８・・・フォトレジス
ト、２１・・・Ｓｉ拡散領域、２２・・・Ｚｎ拡散領
域、２３・・・活性領域、３１・・・ｎ−ＧａＡｓ基
板、３２・・・ｎ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ下部クラッド
層、３３・・・ｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光閉じ込め
層、３４・・・ｐ−ＧａＡｓ／Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ多
重量子井戸活性層、３５・・・ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａ
ｓ光閉じ込め層、３６・・・ｐ−Ａｌ0.85Ｇａ0.15Ａｓ
上部クラッド層、３７・・・ｐ+−ＧａＡｓキャップ
層、３８・・・ｐ側電極、３９・・・ｎ側電極、４１・
・・Ｓｉ拡散領域、４２・・・Ｚｎ拡散領域、４３・・
・Ｈ＋打ち込み領域
Claims (1)
- 【請求項１】 第一導電型のＧａＡｓ基板上に、この基
板に格子整合するＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系の量子井戸
活性層と、この活性層を挟む上部および下部ＧａＡｓ／
ＡｌＧａＡｓ系のクラッド層とを順次形成し、前記活性
層をストライプ状に取り囲むように前記基板の表面から
Ｓｉを不純物として拡散し、次いで表面から全面にＺｎ
を不純物として拡散し前記上部クラッド層内にｐ−ｎ接
合を形成する埋め込みヘテロ型半導体レーザの製造方法
において、前記活性層を形成した後前記上部クラッド層
を形成する前にこの上部クラッド層よりもＡｌ混晶比の
低い拡散ストップ層を形成することを特徴とする半導体
レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26707891A JPH05121823A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26707891A JPH05121823A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121823A true JPH05121823A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17439727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26707891A Pending JPH05121823A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121823A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10242575A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Hitachi Ltd | 半導体素子 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP26707891A patent/JPH05121823A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10242575A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Hitachi Ltd | 半導体素子 |
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