JPH05167187A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH05167187A JPH05167187A JP35193091A JP35193091A JPH05167187A JP H05167187 A JPH05167187 A JP H05167187A JP 35193091 A JP35193091 A JP 35193091A JP 35193091 A JP35193091 A JP 35193091A JP H05167187 A JPH05167187 A JP H05167187A
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- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2238—Buried stripe structure with a terraced structure
-
- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
- H01S5/3203—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth on non-planar substrates to create thickness or compositional variations
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ナノメーター幅のストライプ状（１００）面
側壁２ａをもつＧａＡｓ（１１１）段差加工基板１を作
製する。その上にＡｌＧａＡｓクラッド層４及びＧａＡ
ｓ活性層５を成長させると、ＧａＡｓ結晶が側壁である
（１００）面領域に厚く成長し、量子細線構造を形成す
る。 【効果】 ＧａＡｓ（１１１）基板にナノメーターのご
く浅い段差を精度良く形成することは、エッチング深さ
を数ナノメーター程度にすればよいので従来の微細加工
技術で可能である。そこで、ＧａＡｓが（１１１）面よ
り（１００）面において成長速度が大きくなることを利
用して（１００）面の段差側壁に細線を形成すれば、容
易に量子細線レーザを製造できる。このレーザ構造の場
合、ＧａＡｓが厚く形成された量子細線部におけるｐｎ
接合に効率よく電流が注入される。そして、量子細線の
特性を利用した低閾値電流密度のレーザダイオードが実
現できる。
側壁２ａをもつＧａＡｓ（１１１）段差加工基板１を作
製する。その上にＡｌＧａＡｓクラッド層４及びＧａＡ
ｓ活性層５を成長させると、ＧａＡｓ結晶が側壁である
（１００）面領域に厚く成長し、量子細線構造を形成す
る。 【効果】 ＧａＡｓ（１１１）基板にナノメーターのご
く浅い段差を精度良く形成することは、エッチング深さ
を数ナノメーター程度にすればよいので従来の微細加工
技術で可能である。そこで、ＧａＡｓが（１１１）面よ
り（１００）面において成長速度が大きくなることを利
用して（１００）面の段差側壁に細線を形成すれば、容
易に量子細線レーザを製造できる。このレーザ構造の場
合、ＧａＡｓが厚く形成された量子細線部におけるｐｎ
接合に効率よく電流が注入される。そして、量子細線の
特性を利用した低閾値電流密度のレーザダイオードが実
現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ、特に量子
細線構造の半導体レーザに関する。
細線構造の半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】電荷キャリヤーを２次元的に閉じ込める
量子細線半導体レーザは、一般的な量子井戸レーザより
優れた特性を持つと期待され、例えば低閾値のレーザダ
イオードなどが予測されている。
量子細線半導体レーザは、一般的な量子井戸レーザより
優れた特性を持つと期待され、例えば低閾値のレーザダ
イオードなどが予測されている。
【０００３】この量子細線を作製する方法の１つとし
て、電子線やレーザ干渉によるリソグラフィとエッチン
グを用いたものがある。これらの方法でサブミクロン精
度の量子細線が作製されているが、室温で量子効果が発
揮されるナノメーター程度の構造を安定して作製するに
は、従来の微細加工技術では難しい。
て、電子線やレーザ干渉によるリソグラフィとエッチン
グを用いたものがある。これらの方法でサブミクロン精
度の量子細線が作製されているが、室温で量子効果が発
揮されるナノメーター程度の構造を安定して作製するに
は、従来の微細加工技術では難しい。
【０００４】もう一つの方法として、分子線エピタキシ
ャル成長法（ＭＢＥ法）や有機金属気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ法）の結晶成長技術を応用して、加工を施した基板
結晶上に数十ナノメーターの細線を作製する試みが行わ
れている。その一例が、Ｋａｐｏｎらによりフィジカル
レビューレターズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲｅｖｉｅｗＬ
ｅｔｔｅｒｓ）６３巻、４３０〜４３３頁に記載されて
いる。彼らは、ＧａＡｓ（１００）面に［０１１］方向
のＶ溝を加工して、その上にＭＯＣＶＤ法により量子細
線レーザを作製し擬一次元量子化に伴う発光を観測して
いる。この場合、Ｖ溝の（１１１）側面より（１００）
低部領域でＧａＡｓの成長速度が大きくなることを利用
してＧａＡｓ活性層の一部を厚くして三日月型の断面形
状を持つ量子細線を得ている。
ャル成長法（ＭＢＥ法）や有機金属気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ法）の結晶成長技術を応用して、加工を施した基板
結晶上に数十ナノメーターの細線を作製する試みが行わ
れている。その一例が、Ｋａｐｏｎらによりフィジカル
レビューレターズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲｅｖｉｅｗＬ
ｅｔｔｅｒｓ）６３巻、４３０〜４３３頁に記載されて
いる。彼らは、ＧａＡｓ（１００）面に［０１１］方向
のＶ溝を加工して、その上にＭＯＣＶＤ法により量子細
線レーザを作製し擬一次元量子化に伴う発光を観測して
いる。この場合、Ｖ溝の（１１１）側面より（１００）
低部領域でＧａＡｓの成長速度が大きくなることを利用
してＧａＡｓ活性層の一部を厚くして三日月型の断面形
状を持つ量子細線を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、量子
細線を作製するにはナノメーター程度の極微細加工が必
要である。Ｋａｐｏｎらが行った加工基板上の成長によ
る細線形成の場合も、Ｖ溝の開口幅が数ミクロンであ
り、その様な大きい溝を使って溝低部の細線形成領域を
数ナノメーターのオーダーで制御することは難しい。し
たがって、従来の細線構造では今後更に発達した極微細
加工技術が現れなけらば、容易に量子細線の特性をデバ
イスに応用することはできない。
細線を作製するにはナノメーター程度の極微細加工が必
要である。Ｋａｐｏｎらが行った加工基板上の成長によ
る細線形成の場合も、Ｖ溝の開口幅が数ミクロンであ
り、その様な大きい溝を使って溝低部の細線形成領域を
数ナノメーターのオーダーで制御することは難しい。し
たがって、従来の細線構造では今後更に発達した極微細
加工技術が現れなけらば、容易に量子細線の特性をデバ
イスに応用することはできない。
【０００６】そこで本発明の目的は、従来の加工技術と
高度に制御された結晶成長技術を用いて作製することが
可能な、新しい構造の量子細線半導体レーザを提供する
ことにある。
高度に制御された結晶成長技術を用いて作製することが
可能な、新しい構造の量子細線半導体レーザを提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の半導体レ
ーザは、｛１１１｝結晶面あるいは｛１１１｝結晶面か
らわずかにずれた面を主面とするIII-V 族化合物半導体
基板と、このIII-V 族化合物半導体基板上の｛１００｝
結晶面を側壁に有するストライプ状段差と、このIII-V
族化合物半導体段差基板上に形成された活性層とを具備
し、前記ストライプ状段差上の前記活性層が前記ストラ
イプ段差以外の領域の前記活性層に比べて厚く、主たる
発光層となることを特徴とする。
ーザは、｛１１１｝結晶面あるいは｛１１１｝結晶面か
らわずかにずれた面を主面とするIII-V 族化合物半導体
基板と、このIII-V 族化合物半導体基板上の｛１００｝
結晶面を側壁に有するストライプ状段差と、このIII-V
族化合物半導体段差基板上に形成された活性層とを具備
し、前記ストライプ状段差上の前記活性層が前記ストラ
イプ段差以外の領域の前記活性層に比べて厚く、主たる
発光層となることを特徴とする。
【０００８】本発明の第２の半導体レーザは、｛３１
１｝結晶面を主面とするIII-V 族化合物半導体基板と、
このIII-V 族化合物半導体基板上の｛１００｝結晶面を
側壁に有するストライプ状段差と、このIII-V族化合物
半導体段差基板上に形成された活性層とを具備し、前記
ストライプ状段差上の前記活性層が前記ストライプ段差
以外の領域の前記活性層に比べて厚く、主たる発光層と
なることを特徴とする。
１｝結晶面を主面とするIII-V 族化合物半導体基板と、
このIII-V 族化合物半導体基板上の｛１００｝結晶面を
側壁に有するストライプ状段差と、このIII-V族化合物
半導体段差基板上に形成された活性層とを具備し、前記
ストライプ状段差上の前記活性層が前記ストライプ段差
以外の領域の前記活性層に比べて厚く、主たる発光層と
なることを特徴とする。
【０００９】
【作用】Ｋａｐｏｎらの量子細線は、加工するＶ溝が数
ミクロンの大きさであるために溝低部の細線形成領域を
数ナノメーターで制御することは難しい。これに対して
本発明の量子細線構造は、ＧａＡｓ（１１１）あるいは
（３１１）加工基板における（１００）面のストライプ
状段差側壁に形成される構成となっている。そのためエ
ッチング加工深さが（１００）領域に形成されるＧａＡ
ｓ量子細線の線幅に比例することになる。したがって、
基板のエッチング加工深さを非常に浅くすれば、数ナノ
メーター幅の細線を容易に形成できる。この様な数ナノ
メーターのエッチング加工を従来の微細加工技術で高精
度で制御することは容易である。また、段差加工の間隔
を小さくする必要はない。
ミクロンの大きさであるために溝低部の細線形成領域を
数ナノメーターで制御することは難しい。これに対して
本発明の量子細線構造は、ＧａＡｓ（１１１）あるいは
（３１１）加工基板における（１００）面のストライプ
状段差側壁に形成される構成となっている。そのためエ
ッチング加工深さが（１００）領域に形成されるＧａＡ
ｓ量子細線の線幅に比例することになる。したがって、
基板のエッチング加工深さを非常に浅くすれば、数ナノ
メーター幅の細線を容易に形成できる。この様な数ナノ
メーターのエッチング加工を従来の微細加工技術で高精
度で制御することは容易である。また、段差加工の間隔
を小さくする必要はない。
【００１０】次に、（１００）面の側壁を持つＧａＡｓ
（１１１）段差加工基板上にＧａＡｓ量子井戸を備えた
活性層を成長させると、（１１１）面に比べ（１００）
面にＧａＡｓが厚く形成されるので、この（１００）領
域が量子細線となる。ＧａＡｓの結晶面による成長速度
の違いは、（１１１）面と（１００）面によりＧａ原子
との結合の強さが異なるために、ＧａＡｓ成長時に（１
１１）面からＧａ原子がマイグレーションして結合力の
大きい（１００）面へ流れ込むためと考えられてる。
（３１１）段差加工基板の場合も同様に、（３１１）面
に比べて（１００）面にＧａＡｓが厚く形成され、（１
００）領域に量子細線ができる。
（１１１）段差加工基板上にＧａＡｓ量子井戸を備えた
活性層を成長させると、（１１１）面に比べ（１００）
面にＧａＡｓが厚く形成されるので、この（１００）領
域が量子細線となる。ＧａＡｓの結晶面による成長速度
の違いは、（１１１）面と（１００）面によりＧａ原子
との結合の強さが異なるために、ＧａＡｓ成長時に（１
１１）面からＧａ原子がマイグレーションして結合力の
大きい（１００）面へ流れ込むためと考えられてる。
（３１１）段差加工基板の場合も同様に、（３１１）面
に比べて（１００）面にＧａＡｓが厚く形成され、（１
００）領域に量子細線ができる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。図１は本発明の量子細線半導体レーザ
の断面図である。
詳細に説明する。図１は本発明の量子細線半導体レーザ
の断面図である。
【００１２】図中、１はｎ型ＧａＡｓ（１１１）段差加
工基板、２ａはストライプ状段差側壁（１００）面（幅
５〜３０ナノメーター）、２ｂはテラス（１１１）面、
３はＧａＡｓバッファ層、４はｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓク
ラッド層（ｘ≧０．３、厚さ０．６〜２μｍ）、５は量
子細線構造（厚さ及び幅５〜３０ナノメーター）を備え
たＧａＡｓ活性層、６はｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド
層（ｘ≧０．３、厚さ０．６〜２μｍ）、７はキャップ
層、８はＳｉＯ2 膜、９はｐ電極、１０はｎ電極であ
る。
工基板、２ａはストライプ状段差側壁（１００）面（幅
５〜３０ナノメーター）、２ｂはテラス（１１１）面、
３はＧａＡｓバッファ層、４はｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓク
ラッド層（ｘ≧０．３、厚さ０．６〜２μｍ）、５は量
子細線構造（厚さ及び幅５〜３０ナノメーター）を備え
たＧａＡｓ活性層、６はｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド
層（ｘ≧０．３、厚さ０．６〜２μｍ）、７はキャップ
層、８はＳｉＯ2 膜、９はｐ電極、１０はｎ電極であ
る。
【００１３】本実施例では、基板１として数ナノメータ
ー幅の（１００）面側壁を持つ様に段差状に加工したＧ
ａＡｓ（１１１）面を用いている。この場合、活性層５
に用いられているＧａＡｓは（１１１）面に対し（１０
０）面に厚く形成されるので、ストライプ状段側壁（１
００）領域に量子細線構造が出来る。また、段差側壁部
はテラス部よりもＧａＡｓ膜厚が大きくなるので、量子
井戸の量子準位は高くなる。したがって、段差領域に形
成されるｐｎ接合のＩ−Ｖ特性の立ち上がり電圧ＶT は
テラス部よりも小さくなり、段差部の細線領域に選択的
に電流が注入される。さらに、例えばＧａＡｓ活性層を
ＳｉドープのＡｌＧａＡｓクラッド層とｐ型ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層で挟むと、ＳｉドープＡｌＧａＡｓが（１
００）面のみｎ型となるため、量子細線が形成されてい
る段差側壁（１００）面領域のみｐｎ接合として電流注
入が効率的に行える。以上の様なレーザは、従来の量子
井戸を用いたレーザと比べて優れた特性、例えば低閾電
流を持つ。
ー幅の（１００）面側壁を持つ様に段差状に加工したＧ
ａＡｓ（１１１）面を用いている。この場合、活性層５
に用いられているＧａＡｓは（１１１）面に対し（１０
０）面に厚く形成されるので、ストライプ状段側壁（１
００）領域に量子細線構造が出来る。また、段差側壁部
はテラス部よりもＧａＡｓ膜厚が大きくなるので、量子
井戸の量子準位は高くなる。したがって、段差領域に形
成されるｐｎ接合のＩ−Ｖ特性の立ち上がり電圧ＶT は
テラス部よりも小さくなり、段差部の細線領域に選択的
に電流が注入される。さらに、例えばＧａＡｓ活性層を
ＳｉドープのＡｌＧａＡｓクラッド層とｐ型ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層で挟むと、ＳｉドープＡｌＧａＡｓが（１
００）面のみｎ型となるため、量子細線が形成されてい
る段差側壁（１００）面領域のみｐｎ接合として電流注
入が効率的に行える。以上の様なレーザは、従来の量子
井戸を用いたレーザと比べて優れた特性、例えば低閾電
流を持つ。
【００１４】次に本実施例の製造方法について説明す
る。まず、ＧａＡｓ（１１１）基板にフォトリソグラフ
ィとドライエッチングを使って、数ナノメーターの深さ
で側壁が（１００）となるような段差を作る。この際、
（１００）側壁の幅はやはり数ナノメーターとなる。ま
た、（１１１）テラス幅の大きさは細線幅の大きさに影
響を及ぼさない。ドライエッチングを用いた場合、ウェ
ットエッチングと比べてエッチング制御が精度良くでき
る。この場合に用いるドライエッチングは、エッチング
速度が小さく、浅いエッチング加工が精密に行われるも
のが適している。例えば塩素ラジカル（Ｃｌ* ）を用い
たエッチング等がある。この様に加工した基板１上に、
膜厚制御性の良いＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型
ＧａＡｓ等の適当なバッファ層３を成長する。この厚さ
は、ストライプ状段差が崩れない程度、例えば数十ナノ
メーター程度にとどめる。あるいは、バッファ層として
ＡｌＧａＡｓ混晶を用いてもよい。なぜならＡｌＧａＡ
ｓはどの面でも等速に成長するため、ストライプ状段差
の形状をそのまま保存する特性があるからである。次
に、ｎ型ドープのＡｌＧａＡｓクラッド層４を成長す
る。この場合、先に述べたように段差形状を保存する。
この上へＧａＡｓ活性層５を成長させると（１００）段
差側壁面に厚くＧａＡｓが成長し、量子細線構造が作ら
れる。さらに、ｐ型ドープのＡｌＧａＡｓクラッド層
６、ＧａＡｓキャップ層７を順次成長する。その後、Ｓ
ｉＯ2 パターニング８、電極９、１０を形成する。
る。まず、ＧａＡｓ（１１１）基板にフォトリソグラフ
ィとドライエッチングを使って、数ナノメーターの深さ
で側壁が（１００）となるような段差を作る。この際、
（１００）側壁の幅はやはり数ナノメーターとなる。ま
た、（１１１）テラス幅の大きさは細線幅の大きさに影
響を及ぼさない。ドライエッチングを用いた場合、ウェ
ットエッチングと比べてエッチング制御が精度良くでき
る。この場合に用いるドライエッチングは、エッチング
速度が小さく、浅いエッチング加工が精密に行われるも
のが適している。例えば塩素ラジカル（Ｃｌ* ）を用い
たエッチング等がある。この様に加工した基板１上に、
膜厚制御性の良いＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型
ＧａＡｓ等の適当なバッファ層３を成長する。この厚さ
は、ストライプ状段差が崩れない程度、例えば数十ナノ
メーター程度にとどめる。あるいは、バッファ層として
ＡｌＧａＡｓ混晶を用いてもよい。なぜならＡｌＧａＡ
ｓはどの面でも等速に成長するため、ストライプ状段差
の形状をそのまま保存する特性があるからである。次
に、ｎ型ドープのＡｌＧａＡｓクラッド層４を成長す
る。この場合、先に述べたように段差形状を保存する。
この上へＧａＡｓ活性層５を成長させると（１００）段
差側壁面に厚くＧａＡｓが成長し、量子細線構造が作ら
れる。さらに、ｐ型ドープのＡｌＧａＡｓクラッド層
６、ＧａＡｓキャップ層７を順次成長する。その後、Ｓ
ｉＯ2 パターニング８、電極９、１０を形成する。
【００１５】以上の実施例では、活性領域をＧａＡｓ単
一量子細線構造としたが、これをＧａＡｓ量子細線とＡ
ｌＧａＡｓ層を交互に積層したＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
多重量子細線構造としてもよい。また、ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層を前述したようにＳｉドープのＡｌＧａＡ
ｓとして、段差部のみｎ型で、その他のテラス部がｐ型
になるようにしてもよい。加工基板の形状はストライプ
状段差部が（１００）面であれば階段状でも溝状でもよ
い。本実施例では材料としてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
を用いたが、これに限らずＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系等
の他の材料を用いても本発明を適用することができる。
また、実施例の（１１１）ＪＵＳＴ面に限らず、（１１
１）からわずかにずれた面（オフ角＜１０°）を用いて
もよい。わずかにずれた面を用いると、ＭＢＥ成長時に
テラス部で鏡面が得られやすい特徴がある。さらに、基
板の（１１１）面を（３１１）面に置き換えた場合、
（３１１）面より（１００）面の方がＧａＡｓの成長速
度が大きいために、（１１１）面を用いた場合と同様に
（１００）段差側壁に量子細線が形成される。（３１
１）面は（１００）面と成す角（オフ角）が２８°であ
り、（１１１）面と（１００）面と成す角５５°よりも
小さいために、ＭＢＥフラックスが基板主面に対して垂
直に近い方向で入射するとフラックスのシャドウ効果が
小さくなる。したがって、（１１１）面よりも（３１
１）面を基板にした方が、シャドウ効果による（１０
０）面の成長速度の減少は少ないので、側壁（１００）
面の量子細線部とそれ以外のテラス部とのＧａＡｓ膜厚
の差を大きくすることができる。一方、オフ角が小さい
とエッチング形状がマスクエッジのゆらぎを反映し易
く、側壁の平坦性が低下する。したがって、側壁の平坦
性には（１１１）面の方が（３１１）面よりも優れてい
る。
一量子細線構造としたが、これをＧａＡｓ量子細線とＡ
ｌＧａＡｓ層を交互に積層したＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
多重量子細線構造としてもよい。また、ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層を前述したようにＳｉドープのＡｌＧａＡ
ｓとして、段差部のみｎ型で、その他のテラス部がｐ型
になるようにしてもよい。加工基板の形状はストライプ
状段差部が（１００）面であれば階段状でも溝状でもよ
い。本実施例では材料としてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
を用いたが、これに限らずＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系等
の他の材料を用いても本発明を適用することができる。
また、実施例の（１１１）ＪＵＳＴ面に限らず、（１１
１）からわずかにずれた面（オフ角＜１０°）を用いて
もよい。わずかにずれた面を用いると、ＭＢＥ成長時に
テラス部で鏡面が得られやすい特徴がある。さらに、基
板の（１１１）面を（３１１）面に置き換えた場合、
（３１１）面より（１００）面の方がＧａＡｓの成長速
度が大きいために、（１１１）面を用いた場合と同様に
（１００）段差側壁に量子細線が形成される。（３１
１）面は（１００）面と成す角（オフ角）が２８°であ
り、（１１１）面と（１００）面と成す角５５°よりも
小さいために、ＭＢＥフラックスが基板主面に対して垂
直に近い方向で入射するとフラックスのシャドウ効果が
小さくなる。したがって、（１１１）面よりも（３１
１）面を基板にした方が、シャドウ効果による（１０
０）面の成長速度の減少は少ないので、側壁（１００）
面の量子細線部とそれ以外のテラス部とのＧａＡｓ膜厚
の差を大きくすることができる。一方、オフ角が小さい
とエッチング形状がマスクエッジのゆらぎを反映し易
く、側壁の平坦性が低下する。したがって、側壁の平坦
性には（１１１）面の方が（３１１）面よりも優れてい
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、量子細線構造の持つ様
々な特性が応用でき、例えば低閾値のレーザダイオード
が実現できる。
々な特性が応用でき、例えば低閾値のレーザダイオード
が実現できる。
【図１】本発明の一実施例の量子細線半導体レーザの断
面図である。
面図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ａ ストライプ状段差側壁（１００）面 ２ｂ テラス（１１１）面 ３ バッファ層 ４ ｎ型ＡＬxＧａ1-xＡｓクラッド層 ５ 量子細線構造を備えたＧａＡｓ活性層 ６ ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層 ７ キャップ層 ８ ＳｉＯ2 膜 ９ ｐ電極 １０ ｎ電極
Claims (2)
- 【請求項１】 ｛１１１｝結晶面あるいは｛１１１｝結
晶面からわずかにずれた面を主面とするIII-V 族化合物
半導体基板と、このIII-V 族化合物半導体基板上の｛１
００｝結晶面を側壁に有するストライプ状段差と、この
III-V 族化合物半導体段差基板上に形成された活性層と
を具備し、前記ストライプ状段差上の前記活性層が前記
ストライプ段差以外の領域の前記活性層に比べて厚く、
主たる発光層となることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 ｛３１１｝結晶面を主面とするIII-V 族
化合物半導体基板と、このIII-V 族化合物半導体基板上
の｛１００｝結晶面を側壁に有するストライプ状段差
と、このIII-V 族化合物半導体段差基板上に形成された
活性層とを具備し、前記ストライプ状段差上の前記活性
層が前記ストライプ段差以外の領域の前記活性層に比べ
て厚く、主たる発光層とな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 |
|---|---|---|---|
| JP35193091A JPH05167187A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35193091A JPH05167187A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167187A true JPH05167187A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18420595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35193091A Pending JPH05167187A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167187A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2736765A1 (fr) * | 1995-06-26 | 1997-01-17 | Fujitsu Ltd | Laser a semiconducteur ayant un plan incline d'emission de lumiere et son procede de fabrication |
| JP2011114160A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 半導体基板、電子デバイスおよび半導体基板の製造方法 |
| WO2011105066A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 住友化学株式会社 | 半導体基板、半導体デバイスおよび半導体基板の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101784A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 量子井戸細線の製造方法と量子井戸箱の製造方法および量子井戸細線レーザ |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP35193091A patent/JPH05167187A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH02101784A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 量子井戸細線の製造方法と量子井戸箱の製造方法および量子井戸細線レーザ |
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| JP2011199268A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-10-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 半導体基板、半導体デバイスおよび半導体基板の製造方法 |
| CN102754189A (zh) * | 2010-02-26 | 2012-10-24 | 住友化学株式会社 | 半导体基板、半导体器件及半导体基板的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980421 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980609 |