JPH0513885A - 可視光半導体レーザの製造方法 - Google Patents

可視光半導体レーザの製造方法

Info

Publication number
JPH0513885A
JPH0513885A JP16414291A JP16414291A JPH0513885A JP H0513885 A JPH0513885 A JP H0513885A JP 16414291 A JP16414291 A JP 16414291A JP 16414291 A JP16414291 A JP 16414291A JP H0513885 A JPH0513885 A JP H0513885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
semiconductor laser
visible light
groove
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
JP16414291A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Goto
勝彦 後藤
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP16414291A priority Critical patent/JPH0513885A/ja
Publication of JPH0513885A publication Critical patent/JPH0513885A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性層へのドーパントの拡散、パイルアップ
を防ぎ、特性、寿命の劣化を防止した可視光半導体レー
ザを得る。 【構成】 溝を形成したn型GaAs基板1にn型Al
GaAsクラッド層2を成長して溝を埋めて平坦化し、
その上にn型AlGaInPクラッド槽3,GaInP
層4およびp型AlGaInPクラッド層5を成長す
る。 【効果】 溝をAlGaAsで埋めるので、表面の平坦
な結晶欠陥の少ない結晶成長ができる。活性層を成長し
た後には再成長をしないのでドーパントの拡散が起こら
ない。したがって、しきい値電流密度の上昇や寿命の劣
化のない、かつ特性および信頼性の良好な可視光半導体
レーザが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、AlGaInP系の材
料を用いて作製される可視光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】図5は従来の可視光半導体レーザを示す
断面図である。この図において、1はn型GaAs基
板、12はn型AlGaInPクラッド層、13はGa
InP活性層、14はp型AlGaInPクラッド層、
15はp型GaInP層、16はp型GaAs層、17
はn型GaAsブロック層、18はp型GaAsコンタ
クト層、20はメサである。
【0003】図6は、図5の従来の可視光半導体レーザ
の製造方法を示す工程フロー図であり、以下に説明する
手順でこの可視光半導体レーザは作製される。
【0004】まず、図6(a)に示すように、n型Ga
As基板1上にn型AlGaInPクラッド層12,G
aInP活性層13,p型AlGaInPクラッド層1
4,p型GaInP層15,p型GaAs層16を順次
MOCVD法で成長する。次に、このウエハ上にSiN
膜19を形成し、写真製版により幅3μm程度のストラ
イプ状にパターニングした後、図6(b)に示すよう
に、パターニングされたSiN膜19をマスクとしてp
型AlGaInPクラッド層14の途中までエッチング
しメサ20を形成する。次に、図6(c)に示すよう
に、SiN膜19をそのまま選択成長のマスクとして用
いて、MOCVD法によりn型GaAsブロック層17
をメサ20の両側に埋込み成長する。次に、図6(d)
に示すように、SiN膜19を除去し、ウエハ全面にp
型GaAsコンタクト層18を成長して図5の構造の可
視光半導体レーザが出来上がる。
【0005】次に、動作について説明する。図5の構造
のウエハの表面と裏面に電極を形成して分離した素子に
p側が正となる電圧を印加すると電流はメサ20の部分
を集中して流れ、メサ20の両側はn型GaAsブロッ
ク層17によるnP逆バイアス接合があるため電流は流
れない。その結果、GaInP活性層13のメサ直下の
部分でレーザ発振が生じる。また、発生した光はメサ2
0の下にあたる部分ではp型AlGaInPクラッド層
14が十分に厚いために閉じ込められるが、メサ20の
外側ではn型GaAsブロック層17に吸収されるため
横方向にも安定に導波される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の可視光半導体レ
ーザの構造と製造方法では、1回目の成長でGaInP
活性層13を成長した後、2回目,3回目の成長を必要
とする。しきい値電流密度Jthを評価した場合、1回目
の成長後のしきい値電流密度Jthは低い値が得られて
も、2回目,3回目の成長後にはしきい値電流密度Jth
が大幅に上昇するという問題点があった。これは、再成
長時に、ZnがGaInP活性層13に拡散し、このG
aInP活性層13とp型AlGaInPクラッド層1
4とのヘテロ界面にパイルアップすることが原因と推測
されている。また、再成長により寿命が劣化するという
問題点があった。
【0007】また、他の従来例として、GaInP活性
層13を成長した後に再成長を行う必要が無く、図5の
構造とほぼ同様の電流狭窄、横モード制御が得られる構
造として波長〜0.9μm帯のAlGaAs系レーザで
は図7に示すインナー・ストライプ型レーザがある(App
lied Physics Letter.Vol.40,No.5,p373(1982)参照)。
【0008】図7において、31はn型GaAs基板、
32はn型AlGaAsクラッド層、33はGaAs活
性層、34はp型AlGaAsクラッド層、35はp型
GaAsブロック層、36はp型GaAsコンタクト層
である。
【0009】このインナー・ストライプ構造を可視光半
導体レーザに適用した場合、その作製過程において図8
に示すようにクラッド層となるn型AlGaInP層4
2を溝を形成した段差の有るn型GaAs基板41上に
成長する必要がある。ところが、AlGaInPは平坦
部と斜面で成長速度が異なり、溝斜面の成長速度が速い
ため、表面が凹凸になって平らに埋まらず、また、平ら
な部分からの成長と斜面からの成長が出合う界面で欠陥
が生じることが実験的に確認されている。
【0010】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、活性層を成長した後に再成長の
必要が無く、その結果しきい値電流密度や寿命の劣化の
無い可視光半導体レーザおよびその製造方法を提供する
ことを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る可視光半導
体レーザの製造方法は、第1導電型のGaAs基板上に
第2導電型のGaAsあるいはAlGaAs層を形成す
る工程と、前記GaAs基板に達するストライプ状の溝
を形成する工程と、この溝を形成したウエハに第1導電
型のAlGaAs層、第1導電型のAlGaInP層、
GaInPあるいはAlGaInP活性層、第2導電型
のAlGaInPクラッド層を順次形成する工程を含む
ものである。
【0012】
【作用】本発明においては、活性層を成長した後には再
成長を行わないので、ドーパントであるZnの拡散が無
く、その結果しきい値電流密度の上昇や寿命の劣化が生
じず、良好な特性および信頼性が得られる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図1は本発明の可視光半導体レーザの一実施例を示
す構造断面図で、1はn型GaAs基板、2はn型Al
GaAsクラッド層、3はn型AlGaInPクラッド
層、4はGaInPまたはAlGaInP活性層(以
下、GaInP活性層という)、5はp型AlGaIn
Pクラッド層、6はp型GaAsまたはAlGaAsブ
ロック層(以下、p型GaAsブロック層という)、7
はp型GaAsコンタクト層である。
【0014】次に、図1の可視光半導体レーザの製造方
法を図2(a)〜(d)により説明する。まず、図2
(a)に示すように、n型GaAs基板1上にp型Ga
Asブロック層6を成長する。次に図2(b)に示すよ
うに、写真製版により幅3μm程度の、n型GaAs基
板1に達するストライプ状の溝を形成する。次に図2
(c)に示すように、GaInP活性層4よりもバンド
ギャップの大きいn型AlGaAsクラッド層2を成長
して溝を埋めて平坦にする。続いて図2(d)に示すよ
うに、n型AlGaInPクラッド層3,GaInP活
性層4,p型AlGaInPクラッド層5およびp型G
aAsコンタクト層7を順次成長する。
【0015】この構造および製造方法によれば、GaI
nP活性層4を成長した後の2回目,3回目の結晶成長
(再成長)を行う必要が無いので、Zn等のドーパント
の拡散やヘテロ界面でのパイルアップが生じず、その結
果、しきい値電流密度の上昇や寿命の劣化の無い、特性
および信頼性の優れた可視光半導体レーザが得られる。
【0016】本発明によれば、下側のクラッド層を2層
構造にし、まず、n型AlGaAsクラッド層2を成長
して溝を埋めて平坦にした後にn型AlGaInPクラ
ッド層3を成長するので、溝のある基板に直接AlGa
InPクラッド層を成長した場合に起こる表面が凹凸に
なったり、結晶欠陥が生じる等の問題が無い。
【0017】本実施例の可視光半導体レーザにp側が正
となる電圧を印加すると電流は溝の形成された領域を集
中して流れ、溝の両側はp型GaAsブロック層6によ
るnP逆バイアス接合があるため電流は流れない。その
結果、GaInP活性層4の溝の上部の部分でレーザ発
振が生じる。
【0018】また、発生した光は溝の上にあたる部分で
はクラッド層が十分に厚いために閉じ込められるが、溝
の外側ではp型GaAsブロック層6に吸収されるた
め、横方向にも安定に導波される。
【0019】なお、上記実施例では溝の形状が図1に示
すような底が平らな順メサ形状であったが、溝の形状は
その他の形状であってもよく、例えば、図3に示すよう
なV溝形状や、図4に示すような逆メサ形状の溝であっ
てもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
溝を形成したGaAs基板に、活性層よりバンドギャッ
プの大きいAlGaAsを成長することにより溝を埋め
て平坦にし、その上にAlGaInP系のクラッド層、
活性層を成長するので、表面の平坦な結晶欠陥の少ない
結晶成長が可能である。また、活性層を成長した後に再
成長を行わないので、ドーパントの拡散が無く、その結
果、しきい値電流密度の上昇や寿命の劣化の無い特性お
よび信頼性の良好な可視光半導体レーザが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す可視光半導体レーザの
断面図である。
【図2】図1の可視光半導体レーザの製造方法を示す工
程断面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す可視光半導体レーザ
の断面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例を示す可視光半導体
レーザの断面図である。
【図5】従来の可視光半導体レーザを示す断面図であ
る。
【図6】図5の可視光半導体レーザの製造方法を示す工
程断面図である。
【図7】従来のインナー・ストライプ型レーザを示す断
面図である。
【図8】従来の溝付き基板にAlGaInPを直接成長
した場合の成長形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 n型GaAs基板 2 n型AlGaAsクラッド層 3 n型AlGaInPクラッド層 4 GaInP活性層 5 p型AlGaInPクラッド層 6 p型GaAsクラッド層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 第1導電型のGaAs基板上に第2導電
    型のGaAsあるいはAlGaAs層を形成する工程
    と、前記GaAs基板に達するストライプ状の溝を形成
    する工程と、この溝を形成したウエハに第1導電型のA
    lGaAs層、第1導電型のAlGaInP層、GaI
    nPあるいはAlGaInP活性層、第2導電型のAl
    GaInPクラッド層を順次形成する工程を含むことを
    特徴とする可視光半導体レーザの製造方法。
JP16414291A 1991-07-04 1991-07-04 可視光半導体レーザの製造方法 Pending JPH0513885A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16414291A JPH0513885A (ja) 1991-07-04 1991-07-04 可視光半導体レーザの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16414291A JPH0513885A (ja) 1991-07-04 1991-07-04 可視光半導体レーザの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0513885A true JPH0513885A (ja) 1993-01-22

Family

ID=15787551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16414291A Pending JPH0513885A (ja) 1991-07-04 1991-07-04 可視光半導体レーザの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0513885A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT3310B (en) 1988-12-02 1995-06-26 Basf Lacke & Farben Liquid, radiation-cured coating composition for glass surfaces, process for coating, optical glass fibre
LT3330B (en) 1989-04-29 1995-07-25 Basf Lacke & Farben Liquid, radiation-cured coating composition for glass surfaces
JP2019079911A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 シャープ株式会社 半導体レーザ素子

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT3310B (en) 1988-12-02 1995-06-26 Basf Lacke & Farben Liquid, radiation-cured coating composition for glass surfaces, process for coating, optical glass fibre
LT3330B (en) 1989-04-29 1995-07-25 Basf Lacke & Farben Liquid, radiation-cured coating composition for glass surfaces
JP2019079911A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 シャープ株式会社 半導体レーザ素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11274635A (ja) 半導体発光装置
JPH03208388A (ja) 半導体レーザ及びその製造方法と不純物拡散方法
JP3585817B2 (ja) レーザダイオードおよびその製造方法
JPH0856045A (ja) 半導体レーザ装置
JP3270374B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JP2001057459A (ja) 半導体レーザ
JPH0513885A (ja) 可視光半導体レーザの製造方法
JP3621155B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JP2001077465A (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
US5490159A (en) Visible light semiconductor laser
JP4378955B2 (ja) ブロードエリア型半導体レーザおよびその製造方法
JPH07193321A (ja) 半導体レーザの製造方法
JP2865160B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JP4048695B2 (ja) 半導体混晶層の製造方法、及び半導体デバイスと半導体発光素子
JP3071021B2 (ja) 半導体レーザ装置の製造方法
JP3451818B2 (ja) 半導体レーザー
JPH04150087A (ja) 可視光半導体レーザ装置
JPH0851255A (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
JP2865325B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3206573B2 (ja) 半導体レーザおよびその作製方法
JPH0680868B2 (ja) 半導体レーザ素子
JPH0621576A (ja) 半導体レーザおよびその作製方法
JPH0680869B2 (ja) 半導体レーザ素子
JP2586826B2 (ja) AlGaInP系半導体レーザとその製法
JP2004200276A (ja) 半導体レーザ