JPH05167192A - 半導体レーザーの製造方法 - Google Patents
半導体レーザーの製造方法Info
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- H01S5/2222—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単なプロセスで面発光レーザーを製造する
ことができるようにするとともに、ｐ型のＤＢＲ層を用
いた場合にも電流注入に支障が生じないようにする。 【構成】 （−１−１−１）Ｂ面方位を有するｎ型GaAs
基板１上にｎ型ＤＢＲ層２及びｉ型AlGaAs層３をエピタ
キシャル成長させた後、ｉ型AlGaAs層３に｛１１０｝面
から成る側面を有する六角形の穴３ａを形成する。次
に、（−１−１−１）Ｂ面上でのみ成長が起きる条件で
ｎ型AlGaAs層４をエピタキシャル成長させる。次に、
｛１１０｝面上でのみ成長が起きる条件でｉ型AlGaAs層
５をエピタキシャル成長させる。この後、（−１−１−
１）Ｂ面上でのみ成長が起きる条件でｎ型AlGaAsクラッ
ド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsクラッド層８及びｐ型Ｄ
ＢＲ層９をエピタキシャル成長させることによって、ｉ
型AlGaAs層５の穴５ａの部分にロッド状のレーザー構造
を形成する。
ことができるようにするとともに、ｐ型のＤＢＲ層を用
いた場合にも電流注入に支障が生じないようにする。 【構成】 （−１−１−１）Ｂ面方位を有するｎ型GaAs
基板１上にｎ型ＤＢＲ層２及びｉ型AlGaAs層３をエピタ
キシャル成長させた後、ｉ型AlGaAs層３に｛１１０｝面
から成る側面を有する六角形の穴３ａを形成する。次
に、（−１−１−１）Ｂ面上でのみ成長が起きる条件で
ｎ型AlGaAs層４をエピタキシャル成長させる。次に、
｛１１０｝面上でのみ成長が起きる条件でｉ型AlGaAs層
５をエピタキシャル成長させる。この後、（−１−１−
１）Ｂ面上でのみ成長が起きる条件でｎ型AlGaAsクラッ
ド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsクラッド層８及びｐ型Ｄ
ＢＲ層９をエピタキシャル成長させることによって、ｉ
型AlGaAs層５の穴５ａの部分にロッド状のレーザー構造
を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザーの製
造方法に関し、特に、いわゆる面発光型の半導体レーザ
ーの製造に適用して好適なものである。
造方法に関し、特に、いわゆる面発光型の半導体レーザ
ーの製造に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、並列光情報処理などへの応用を目
指した半導体レーザーとして面発光レーザーが注目され
ている。この面発光レーザーは、基板面と垂直方向にレ
ーザー光が出射される半導体レーザーであり、同一基板
上に大規模に二次元集積化が可能であるという特徴を有
している。従来、この面発光レーザーとしては、垂直共
振器型、水平共振器型、曲がり共振器型などの各種のも
のが提案されている。
指した半導体レーザーとして面発光レーザーが注目され
ている。この面発光レーザーは、基板面と垂直方向にレ
ーザー光が出射される半導体レーザーであり、同一基板
上に大規模に二次元集積化が可能であるという特徴を有
している。従来、この面発光レーザーとしては、垂直共
振器型、水平共振器型、曲がり共振器型などの各種のも
のが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の面発光
レーザーは、いずれも製造プロセスが複雑であるという
問題があった。また、垂直共振器構造の電流注入型面発
光レーザーにおいて、組成の異なる半導体層を交互に積
層した半導体多層膜を反射鏡として用いる試みがなされ
ているが、この半導体多層膜反射鏡（以下「ＤＢＲ層」
という）は多数のヘテロ障壁を含むために低抵抗のｐ型
伝導を得ることが困難であり、従ってこのｐ型ＤＢＲ層
の低抵抗化が今後の課題とされている（応用物理、第
６０巻、第１号（１９９１）第２頁〜第１３頁、伊賀
健一、小山二三夫著「面発光レーザー」（オーム社、１
９９０））。
レーザーは、いずれも製造プロセスが複雑であるという
問題があった。また、垂直共振器構造の電流注入型面発
光レーザーにおいて、組成の異なる半導体層を交互に積
層した半導体多層膜を反射鏡として用いる試みがなされ
ているが、この半導体多層膜反射鏡（以下「ＤＢＲ層」
という）は多数のヘテロ障壁を含むために低抵抗のｐ型
伝導を得ることが困難であり、従ってこのｐ型ＤＢＲ層
の低抵抗化が今後の課題とされている（応用物理、第
６０巻、第１号（１９９１）第２頁〜第１３頁、伊賀
健一、小山二三夫著「面発光レーザー」（オーム社、１
９９０））。
【０００４】従って、この発明の目的は、簡単なプロセ
スで面発光レーザーを製造することができる半導体レー
ザーの製造方法を提供することにある。この発明の他の
目的は、ｐ型ＤＢＲ層を用いた場合にも電流注入に支障
が生じない面発光レーザーを製造することができる半導
体レーザーの製造方法を提供することにある。
スで面発光レーザーを製造することができる半導体レー
ザーの製造方法を提供することにある。この発明の他の
目的は、ｐ型ＤＢＲ層を用いた場合にも電流注入に支障
が生じない面発光レーザーを製造することができる半導
体レーザーの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の半導体レーザーの製造方法は、側面が
｛１１０｝面により構成された多角形の穴（３ａ）を有
する基板（１、２、３）上にレーザー構造を形成するた
めの層（４、５、６、７、８、９）をエピタキシャル成
長させるようにしたものである。ここで、基板として
は、例えばGaAs基板のような閃亜鉛鉱型結晶構造を有す
るIII−Ｖ族化合物半導体基板などが好適に用いられ
る。
に、この発明の半導体レーザーの製造方法は、側面が
｛１１０｝面により構成された多角形の穴（３ａ）を有
する基板（１、２、３）上にレーザー構造を形成するた
めの層（４、５、６、７、８、９）をエピタキシャル成
長させるようにしたものである。ここで、基板として
は、例えばGaAs基板のような閃亜鉛鉱型結晶構造を有す
るIII−Ｖ族化合物半導体基板などが好適に用いられ
る。
【０００６】
【作用】この発明の半導体レーザーの製造方法によれ
ば、側面が｛１１０｝面により構成された多角形の穴
（３ａ）を有する基板（１、２、３）を用い、この穴
（３ａ）の｛１１０｝面から成る側面にのみ選択的にエ
ピタキシャル成長が起きる条件で層（５）をエピタキシ
ャル成長させることにより、この穴（３ａ）の内部にエ
ピタキシャル成長された層（５）に、この穴（３ａ）と
相似な平面形状を有しかつこの穴（３ａ）よりも小さな
穴（５ａ）を形成することができる。
ば、側面が｛１１０｝面により構成された多角形の穴
（３ａ）を有する基板（１、２、３）を用い、この穴
（３ａ）の｛１１０｝面から成る側面にのみ選択的にエ
ピタキシャル成長が起きる条件で層（５）をエピタキシ
ャル成長させることにより、この穴（３ａ）の内部にエ
ピタキシャル成長された層（５）に、この穴（３ａ）と
相似な平面形状を有しかつこの穴（３ａ）よりも小さな
穴（５ａ）を形成することができる。
【０００７】次に、この穴（５ａ）の底面とこの穴（５
ａ）の周囲の層（５）の表面との上にのみ選択的にエピ
タキシャル成長が起きる条件で第１のクラッド層
（６）、活性層（７）及び第２のクラッド層（８）を順
次エピタキシャル成長させることにより、穴（５ａ）の
部分に第１のクラッド層（６）、活性層（７）及び第２
のクラッド層（８）から成るロッド状のレーザー構造を
形成することができる。この場合、このレーザー構造の
周囲にも同様な積層構造が形成されるが、この積層構造
はレーザー構造に対して層（５）の厚さ分だけ基板面と
垂直方向にずれて形成される。このずれ量は層（５）の
厚さによって決まるから、この層（５）の厚さを適当に
選ぶことにより、レーザー構造とその周囲の積層構造と
の同一導電型の第２のクラッド層（８）同士がそれらの
側面で互いに接触するようにすることができる。そし
て、この積層構造の第２のクラッド層（８）とこれに接
触したレーザー構造の第２のクラッド層（８）とを通っ
てレーザー構造の活性層（７）に電流を流すことがで
き、これによりレーザー発振を起こさせて基板面と垂直
方向にレーザー光を出射させることができる。
ａ）の周囲の層（５）の表面との上にのみ選択的にエピ
タキシャル成長が起きる条件で第１のクラッド層
（６）、活性層（７）及び第２のクラッド層（８）を順
次エピタキシャル成長させることにより、穴（５ａ）の
部分に第１のクラッド層（６）、活性層（７）及び第２
のクラッド層（８）から成るロッド状のレーザー構造を
形成することができる。この場合、このレーザー構造の
周囲にも同様な積層構造が形成されるが、この積層構造
はレーザー構造に対して層（５）の厚さ分だけ基板面と
垂直方向にずれて形成される。このずれ量は層（５）の
厚さによって決まるから、この層（５）の厚さを適当に
選ぶことにより、レーザー構造とその周囲の積層構造と
の同一導電型の第２のクラッド層（８）同士がそれらの
側面で互いに接触するようにすることができる。そし
て、この積層構造の第２のクラッド層（８）とこれに接
触したレーザー構造の第２のクラッド層（８）とを通っ
てレーザー構造の活性層（７）に電流を流すことがで
き、これによりレーザー発振を起こさせて基板面と垂直
方向にレーザー光を出射させることができる。
【０００８】以上により、面発光レーザーを簡単なプロ
セスで製造することができる。また、反射鏡としてＤＢ
Ｒ層を用いるときに上述のレーザー構造の上にｐ型ＤＢ
Ｒ層（９）を設けた場合においても、穴（５ａ）の周囲
の積層構造の第２のクラッド層（８）に直接接続された
電極（１１）を設け、この電極（１１）からこの電極
（１１）が直接接続された第２のクラッド層（８）とこ
れに接触したレーザー構造の第２のクラッド層（８）と
を通ってレーザー構造の活性層（７）に電流を流すこと
ができるので、ｐ型ＤＢＲ層（９）を通ることなく電流
注入を行うことができる。このため、ｐ型ＤＢＲ層
（９）が高抵抗であっても、このことにより電流注入に
何ら支障は生じない。
セスで製造することができる。また、反射鏡としてＤＢ
Ｒ層を用いるときに上述のレーザー構造の上にｐ型ＤＢ
Ｒ層（９）を設けた場合においても、穴（５ａ）の周囲
の積層構造の第２のクラッド層（８）に直接接続された
電極（１１）を設け、この電極（１１）からこの電極
（１１）が直接接続された第２のクラッド層（８）とこ
れに接触したレーザー構造の第２のクラッド層（８）と
を通ってレーザー構造の活性層（７）に電流を流すこと
ができるので、ｐ型ＤＢＲ層（９）を通ることなく電流
注入を行うことができる。このため、ｐ型ＤＢＲ層
（９）が高抵抗であっても、このことにより電流注入に
何ら支障は生じない。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。なお、実施例の全図において、同
一の部分には同一の符号を付す。図１〜図６はこの発明
の一実施例による面発光レーザーの製造方法を工程順に
示す断面図である。この実施例においては、図１に示す
ように、まず例えば（−１−１−１）Ｂ面方位を有する
ｎ型GaAs基板１上に、例えば有機金属化学気相成長（Ｍ
ＯＣＶＤ）法によりｎ型ＤＢＲ層２及びｉ型AlGaAs層３
を順次エピタキシャル成長させる。ここで、（−１−１
−１）Ｂ面における「Ｂ面」とは、一般的には例えば I
II−Ｖ族化合物半導体におけるＶ族元素の原子だけが配
列した結晶面を示すが、この場合にはAs面を示す。ｎ型
ＤＢＲ層２としては、例えばAl0.1 Ga0.9 As層とAlAs層
とを交互に積層した半導体多層膜が用いられる。なお、
ｉ型AlGaAs層３の代わりに例えばｉ型GaAs層を用いても
よい。
照しながら説明する。なお、実施例の全図において、同
一の部分には同一の符号を付す。図１〜図６はこの発明
の一実施例による面発光レーザーの製造方法を工程順に
示す断面図である。この実施例においては、図１に示す
ように、まず例えば（−１−１−１）Ｂ面方位を有する
ｎ型GaAs基板１上に、例えば有機金属化学気相成長（Ｍ
ＯＣＶＤ）法によりｎ型ＤＢＲ層２及びｉ型AlGaAs層３
を順次エピタキシャル成長させる。ここで、（−１−１
−１）Ｂ面における「Ｂ面」とは、一般的には例えば I
II−Ｖ族化合物半導体におけるＶ族元素の原子だけが配
列した結晶面を示すが、この場合にはAs面を示す。ｎ型
ＤＢＲ層２としては、例えばAl0.1 Ga0.9 As層とAlAs層
とを交互に積層した半導体多層膜が用いられる。なお、
ｉ型AlGaAs層３の代わりに例えばｉ型GaAs層を用いても
よい。
【００１０】次に、図２に示すように、ｉ型AlGaAs層３
の所定部分をエッチング除去して例えば正六角形の穴３
ａを形成し、この穴３ａの内部に、ｎ型ＤＢＲ層２の
（−１−１−１）Ｂ面から成る表面を露出させる。この
穴３ａの平面図を図７に示す。図７の２−２線に沿って
の断面図が図２に対応する。この穴３ａの六つの側面は
それぞれ（０−１１）、（１−１０）、（１０−１）、
（０１−１）、（−１１０）及び（−１０１）の面方位
を有し、これらはいずれも基板面（（−１−１−１）Ｂ
面）と垂直である。なお、この穴３ａを形成するための
エッチングは、図２において破線で示すように、ｎ型Ｄ
ＢＲ層２の途中の深さまで行うようにしてもよい。
の所定部分をエッチング除去して例えば正六角形の穴３
ａを形成し、この穴３ａの内部に、ｎ型ＤＢＲ層２の
（−１−１−１）Ｂ面から成る表面を露出させる。この
穴３ａの平面図を図７に示す。図７の２−２線に沿って
の断面図が図２に対応する。この穴３ａの六つの側面は
それぞれ（０−１１）、（１−１０）、（１０−１）、
（０１−１）、（−１１０）及び（−１０１）の面方位
を有し、これらはいずれも基板面（（−１−１−１）Ｂ
面）と垂直である。なお、この穴３ａを形成するための
エッチングは、図２において破線で示すように、ｎ型Ｄ
ＢＲ層２の途中の深さまで行うようにしてもよい。
【００１１】次に、図３に示すように、ＭＯＣＶＤ法に
より、（−１−１−１）Ｂ面上では成長可能であるが、
｛１１０｝面上では成長不可であるような条件でｎ型バ
ッファ層としてのｎ型AlGaAs層４をエピタキシャル成長
させる。具体的には、このエピタキシャル成長は、例え
ば、成長原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、ト
リメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及びアルシン（As
Ｈ3 ）を用い、成長温度８００℃、AsＨ3 分圧６．６×
１０-5気圧の条件で行う。このエピタキシャル成長によ
って、正六角形の穴３ａの内部のｎ型ＤＢＲ層２の（−
１−１−１）Ｂ面から成る表面の上にｎ型AlGaAs層４が
エピタキシャル成長されるとともに、ｉ型AlGaAs層３の
同じく（−１−１−１）Ｂ面から成る表面の上にもこの
ｎ型AlGaAs層４がエピタキシャル成長される。このｎ型
AlGaAs層４の厚さは、少なくとも穴３ａの深さよりも小
さくする。なお、上述のＭＯＣＶＤ法による選択成長に
ついては、例えばAppl. Phys. Lett. 57(1990)1209にお
いて論じられている。
より、（−１−１−１）Ｂ面上では成長可能であるが、
｛１１０｝面上では成長不可であるような条件でｎ型バ
ッファ層としてのｎ型AlGaAs層４をエピタキシャル成長
させる。具体的には、このエピタキシャル成長は、例え
ば、成長原料としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、ト
リメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及びアルシン（As
Ｈ3 ）を用い、成長温度８００℃、AsＨ3 分圧６．６×
１０-5気圧の条件で行う。このエピタキシャル成長によ
って、正六角形の穴３ａの内部のｎ型ＤＢＲ層２の（−
１−１−１）Ｂ面から成る表面の上にｎ型AlGaAs層４が
エピタキシャル成長されるとともに、ｉ型AlGaAs層３の
同じく（−１−１−１）Ｂ面から成る表面の上にもこの
ｎ型AlGaAs層４がエピタキシャル成長される。このｎ型
AlGaAs層４の厚さは、少なくとも穴３ａの深さよりも小
さくする。なお、上述のＭＯＣＶＤ法による選択成長に
ついては、例えばAppl. Phys. Lett. 57(1990)1209にお
いて論じられている。
【００１２】次に、図４に示すように、ＭＯＣＶＤ法に
より、（−１−１−１）Ｂ面上では成長不可であるが、
｛１１０｝面上では成長可能であるような条件でｉ型Al
GaAs層５をエピタキシャル成長させる。具体的には、こ
のエピタキシャル成長は、例えば、成長原料としてＴＭ
Ｇ、ＴＭＡ及びAsＨ3 を用い、成長温度６００℃、AsＨ
3 分圧２×１０-4気圧の条件で行う。このエピタキシャ
ル成長によって、正六角形の穴３ａの｛１１０｝面から
成る側面にのみｉ型AlGaAs層５がエピタキシャル成長さ
れる。このｉ型AlGaAs層５のエピタキシャル成長は、穴
３ａの中心にこの穴３ａと相似な平面形状を有する所定
の直径の正六角形の穴５ａが形成された時点で終了す
る。この状態の平面図を図８に示す。図８の４−４線に
沿っての断面図が図４に対応する。このｉ型AlGaAs層５
の上面とｉ型AlGaAs層３上のｎ型AlGaAs層４の上面とは
同一の高さである。
より、（−１−１−１）Ｂ面上では成長不可であるが、
｛１１０｝面上では成長可能であるような条件でｉ型Al
GaAs層５をエピタキシャル成長させる。具体的には、こ
のエピタキシャル成長は、例えば、成長原料としてＴＭ
Ｇ、ＴＭＡ及びAsＨ3 を用い、成長温度６００℃、AsＨ
3 分圧２×１０-4気圧の条件で行う。このエピタキシャ
ル成長によって、正六角形の穴３ａの｛１１０｝面から
成る側面にのみｉ型AlGaAs層５がエピタキシャル成長さ
れる。このｉ型AlGaAs層５のエピタキシャル成長は、穴
３ａの中心にこの穴３ａと相似な平面形状を有する所定
の直径の正六角形の穴５ａが形成された時点で終了す
る。この状態の平面図を図８に示す。図８の４−４線に
沿っての断面図が図４に対応する。このｉ型AlGaAs層５
の上面とｉ型AlGaAs層３上のｎ型AlGaAs層４の上面とは
同一の高さである。
【００１３】次に、図５に示すように、ＭＯＣＶＤ法に
より、（−１−１−１）Ｂ面上では成長可能であるが、
｛１１０｝面上では成長不可であるような条件でｎ型Al
GaAsクラッド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsクラッド層８
及びｐ型ＤＢＲ層９を順次エピタキシャル成長させる。
ここで、活性層７としては例えばGaAs層が用いられる
が、InGaAs層を用いることも可能である。また、ｐ型Ｄ
ＢＲ層９としては、ｎ型ＤＢＲ層２と同様に、例えばAl
0.1 Ga0.9 As層とAlAs層とを交互に積層した半導体多層
膜が用いられる。このエピタキシャル成長によって、ｉ
型AlGaAs層５の正六角形の穴５ａの内部のｎ型AlGaAs層
４の（−１−１−１）Ｂ面から成る表面の上にｎ型AlGa
Asクラッド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsクラッド層８及
びｐ型ＤＢＲ層９が順次エピタキシャル成長されるとと
もに、ｉ型AlGaAs層５とｉ型AlGaAs層３上のｎ型AlGaAs
層４との同じく（−１−１−１）Ｂ面から成る表面の上
にもｎ型AlGaAsクラッド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsク
ラッド層８及びｐ型ＤＢＲ層９が順次エピタキシャル成
長される。
より、（−１−１−１）Ｂ面上では成長可能であるが、
｛１１０｝面上では成長不可であるような条件でｎ型Al
GaAsクラッド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsクラッド層８
及びｐ型ＤＢＲ層９を順次エピタキシャル成長させる。
ここで、活性層７としては例えばGaAs層が用いられる
が、InGaAs層を用いることも可能である。また、ｐ型Ｄ
ＢＲ層９としては、ｎ型ＤＢＲ層２と同様に、例えばAl
0.1 Ga0.9 As層とAlAs層とを交互に積層した半導体多層
膜が用いられる。このエピタキシャル成長によって、ｉ
型AlGaAs層５の正六角形の穴５ａの内部のｎ型AlGaAs層
４の（−１−１−１）Ｂ面から成る表面の上にｎ型AlGa
Asクラッド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsクラッド層８及
びｐ型ＤＢＲ層９が順次エピタキシャル成長されるとと
もに、ｉ型AlGaAs層５とｉ型AlGaAs層３上のｎ型AlGaAs
層４との同じく（−１−１−１）Ｂ面から成る表面の上
にもｎ型AlGaAsクラッド層６、活性層７、ｐ型AlGaAsク
ラッド層８及びｐ型ＤＢＲ層９が順次エピタキシャル成
長される。
【００１４】ｉ型AlGaAs層５の穴５ａの内部のｎ型AlGa
As層４の上にエピタキシャル成長されたｎ型AlGaAsクラ
ッド層６、活性層７及びｐ型AlGaAsクラッド層８によ
り、ロッド状の形状を有するレーザー構造が形成され
る。この場合、この穴５ａの部分に形成されたレーザー
構造の周囲にもこれと同様な積層構造が形成されるが、
この積層構造と穴５ａの部分に形成されたレーザー構造
とは、ｉ型AlGaAs層５の厚さ分だけ基板面と垂直方向に
互いにずれている。このずれ量、従ってｉ型AlGaAs層５
の厚さは、少なくともこの穴５ａの部分に形成されたレ
ーザー構造のｐ型AlGaAsクラッド層８とこのレーザー構
造の周囲の積層構造のｐ型AlGaAsクラッド層８とがそれ
らの側面で互いに接触するような大きさとする。この
後、図６に示すように、ｎ型GaAs基板１の裏面にｎ側の
電極１０を形成するとともに、ｎ型GaAs基板１の表面側
にｐ側の電極１１を形成し、目的とする面発光レーザー
を完成させる。
As層４の上にエピタキシャル成長されたｎ型AlGaAsクラ
ッド層６、活性層７及びｐ型AlGaAsクラッド層８によ
り、ロッド状の形状を有するレーザー構造が形成され
る。この場合、この穴５ａの部分に形成されたレーザー
構造の周囲にもこれと同様な積層構造が形成されるが、
この積層構造と穴５ａの部分に形成されたレーザー構造
とは、ｉ型AlGaAs層５の厚さ分だけ基板面と垂直方向に
互いにずれている。このずれ量、従ってｉ型AlGaAs層５
の厚さは、少なくともこの穴５ａの部分に形成されたレ
ーザー構造のｐ型AlGaAsクラッド層８とこのレーザー構
造の周囲の積層構造のｐ型AlGaAsクラッド層８とがそれ
らの側面で互いに接触するような大きさとする。この
後、図６に示すように、ｎ型GaAs基板１の裏面にｎ側の
電極１０を形成するとともに、ｎ型GaAs基板１の表面側
にｐ側の電極１１を形成し、目的とする面発光レーザー
を完成させる。
【００１５】このようにして製造されたこの実施例によ
る面発光レーザーにおいては、レーザー発振を起こさせ
るために電極１１及び電極１０の間に流される電流は、
図６において矢印で示すように、穴５ａの周囲の積層構
造のｐ型AlGaAsクラッド層８とこれに接触しているレー
ザー構造のｐ型AlGaAsクラッド層８とを通ってレーザー
構造の活性層７に流れ込み、これによりｎ型ＤＢＲ層２
及びｐ型ＤＢＲ層９を反射鏡としてレーザー発振が起き
て穴５ａの部分のｐ型ＤＢＲ層９から基板面と垂直方向
にレーザー光（図示せず）が出射される。
る面発光レーザーにおいては、レーザー発振を起こさせ
るために電極１１及び電極１０の間に流される電流は、
図６において矢印で示すように、穴５ａの周囲の積層構
造のｐ型AlGaAsクラッド層８とこれに接触しているレー
ザー構造のｐ型AlGaAsクラッド層８とを通ってレーザー
構造の活性層７に流れ込み、これによりｎ型ＤＢＲ層２
及びｐ型ＤＢＲ層９を反射鏡としてレーザー発振が起き
て穴５ａの部分のｐ型ＤＢＲ層９から基板面と垂直方向
にレーザー光（図示せず）が出射される。
【００１６】以上のように、この実施例によれば、ＭＯ
ＣＶＤ法によるエピタキシャル成長において（−１−１
−１）Ｂ面上と｛１１０｝面上とで成長条件が全く異な
り、従って選択成長が可能であることを利用し、ｉ型Al
GaAs層３に形成された｛１１０｝面から成る側面を有す
る正六角形の穴３ａの内部にｎ型ＤＢＲ層２の（−１−
１−１）Ｂ面から成る表面が露出した構造を有する基板
上にｎ型AlGaAs層４、ｉ型AlGaAs層５、ｎ型AlGaAsクラ
ッド層６、活性層７及びｐ型AlGaAsクラッド層８及びｐ
型ＤＢＲ層９を順次エピタキシャル成長させることによ
り、従来に比べて極めて簡単なプロセスで面発光レーザ
ーを製造することができる。
ＣＶＤ法によるエピタキシャル成長において（−１−１
−１）Ｂ面上と｛１１０｝面上とで成長条件が全く異な
り、従って選択成長が可能であることを利用し、ｉ型Al
GaAs層３に形成された｛１１０｝面から成る側面を有す
る正六角形の穴３ａの内部にｎ型ＤＢＲ層２の（−１−
１−１）Ｂ面から成る表面が露出した構造を有する基板
上にｎ型AlGaAs層４、ｉ型AlGaAs層５、ｎ型AlGaAsクラ
ッド層６、活性層７及びｐ型AlGaAsクラッド層８及びｐ
型ＤＢＲ層９を順次エピタキシャル成長させることによ
り、従来に比べて極めて簡単なプロセスで面発光レーザ
ーを製造することができる。
【００１７】また、この実施例による面発光レーザーに
おいては、レーザー発振を起こさせるために電極１１及
び電極１０の間に流される電流は、ｐ型ＤＢＲ層９を通
ることなく、穴５ａの部分に形成されたレーザー構造の
活性層７に流れるので、このｐ型ＤＢＲ層９が高抵抗で
あっても、このことにより電流注入に何ら支障は生じな
い。さらに、レーザー構造の活性層７の直径は、正六角
形の穴３ａの内部のｉ型AlGaAs層５の穴５ａの直径で決
まり、この穴５ａの直径はエピタキシャル成長により容
易に制御することができる。このため、レーザー構造の
活性層７の直径の制御性が良く、従って同一の特性を有
するレーザー構造を再現性良く形成することができる。
おいては、レーザー発振を起こさせるために電極１１及
び電極１０の間に流される電流は、ｐ型ＤＢＲ層９を通
ることなく、穴５ａの部分に形成されたレーザー構造の
活性層７に流れるので、このｐ型ＤＢＲ層９が高抵抗で
あっても、このことにより電流注入に何ら支障は生じな
い。さらに、レーザー構造の活性層７の直径は、正六角
形の穴３ａの内部のｉ型AlGaAs層５の穴５ａの直径で決
まり、この穴５ａの直径はエピタキシャル成長により容
易に制御することができる。このため、レーザー構造の
活性層７の直径の制御性が良く、従って同一の特性を有
するレーザー構造を再現性良く形成することができる。
【００１８】以上、この発明の一実施例につき具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。例えば、上述の実施例においては、AlGa
As／GaAs系の面発光レーザーの製造にこの発明を適用し
た場合について説明したが、この発明は、AlGaAs／GaAs
以外の各種の半導体ヘテロ構造を用いた面発光レーザー
の製造に適用することが可能である。
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。例えば、上述の実施例においては、AlGa
As／GaAs系の面発光レーザーの製造にこの発明を適用し
た場合について説明したが、この発明は、AlGaAs／GaAs
以外の各種の半導体ヘテロ構造を用いた面発光レーザー
の製造に適用することが可能である。
【００１９】また、この発明は、自然放出光を制御した
マイクロ共振器型半導体レーザーの製造にも適用可能で
ある。この自然放出光の制御については、応用物理、第
５９巻、第９号（１９９０）第１２０４頁〜第１２１０
頁において論じられている。これによれば、マイクロ共
振器型半導体レーザーにおいて金属クラッドを用いるこ
とが自然放出光の抑制に有効であるとされている。そし
て、金属は光波帯では大きな吸収損失をもつが、この金
属クラッドと半導体マイクロ共振器との間に低屈折率の
バッファ層を挿入することにより、少なくとも基本モー
ドの吸収損失を無視することができるレベルに減少させ
ることができるとされている。これに対して、この発明
によれば、上述のような金属クラッドを用いないでも自
然放出光を抑制することが可能である。すなわち、例え
ば上述の実施例の図６において、ｉ型AlGaAs層５の代わ
りにｉ型ＤＢＲ層などの金属クラッドと同様な機能を果
たすことができる層を用いるとともに、ｎ型AlGaAsクラ
ッド層６、活性層７及びｐ型AlGaAsクラッド層８から成
るレーザー共振器の周囲がこの層により完全に覆われる
ような構造とすることにより、金属クラッドを用いた場
合と同様に自然放出光を抑制することが可能である。
マイクロ共振器型半導体レーザーの製造にも適用可能で
ある。この自然放出光の制御については、応用物理、第
５９巻、第９号（１９９０）第１２０４頁〜第１２１０
頁において論じられている。これによれば、マイクロ共
振器型半導体レーザーにおいて金属クラッドを用いるこ
とが自然放出光の抑制に有効であるとされている。そし
て、金属は光波帯では大きな吸収損失をもつが、この金
属クラッドと半導体マイクロ共振器との間に低屈折率の
バッファ層を挿入することにより、少なくとも基本モー
ドの吸収損失を無視することができるレベルに減少させ
ることができるとされている。これに対して、この発明
によれば、上述のような金属クラッドを用いないでも自
然放出光を抑制することが可能である。すなわち、例え
ば上述の実施例の図６において、ｉ型AlGaAs層５の代わ
りにｉ型ＤＢＲ層などの金属クラッドと同様な機能を果
たすことができる層を用いるとともに、ｎ型AlGaAsクラ
ッド層６、活性層７及びｐ型AlGaAsクラッド層８から成
るレーザー共振器の周囲がこの層により完全に覆われる
ような構造とすることにより、金属クラッドを用いた場
合と同様に自然放出光を抑制することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
簡単なプロセスで面発光レーザーを製造することができ
るとともに、ｐ型ＤＢＲ層を用いた場合にも電流注入に
支障が生じるおそれがない。
簡単なプロセスで面発光レーザーを製造することができ
るとともに、ｐ型ＤＢＲ層を用いた場合にも電流注入に
支障が生じるおそれがない。
【図１】この発明の一実施例による面発光レーザーの製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図２】この発明の一実施例による面発光レーザーの製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図３】この発明の一実施例による面発光レーザーの製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図４】この発明の一実施例による面発光レーザーの製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図５】この発明の一実施例による面発光レーザーの製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図６】この発明の一実施例による面発光レーザーの製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図７】図２に示す状態の要部平面図である。
【図８】図４に示す状態の要部平面図である。
１ ｎ型GaAs基板 ２ ｎ型ＤＢＲ層 ３、５ ｉ型AlGaAs層 ３ａ、５ａ 正六角形の穴 ４ ｎ型AlGaAs層 ６ ｎ型AlGaAsクラッド層 ７ 活性層 ８ ｐ型AlGaAsクラッド層 ９ ｐ型ＤＢＲ層 １０、１１ 電極
Claims (1)
- 【請求項１】 側面が｛１１０｝面により構成された多
角形の穴を有する基板上にレーザー構造を形成するため
の層をエピタキシャル成長させるようにした半導体レー
ザーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353780A JPH05167192A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 半導体レーザーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353780A JPH05167192A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 半導体レーザーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167192A true JPH05167192A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18433172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3353780A Pending JPH05167192A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 半導体レーザーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167192A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6424418B2 (en) | 1998-05-29 | 2002-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface plasmon resonance sensor apparatus using surface emitting laser |
| US6569671B1 (en) | 1999-01-14 | 2003-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern exposure method, exposure device, formation of nucleic acid array, and formation of peptide array |
| US20210249844A1 (en) * | 2018-07-31 | 2021-08-12 | Sony Corporation | Surface-emitting semiconductor laser |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP3353780A patent/JPH05167192A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6424418B2 (en) | 1998-05-29 | 2002-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface plasmon resonance sensor apparatus using surface emitting laser |
| US6569671B1 (en) | 1999-01-14 | 2003-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Pattern exposure method, exposure device, formation of nucleic acid array, and formation of peptide array |
| US20210249844A1 (en) * | 2018-07-31 | 2021-08-12 | Sony Corporation | Surface-emitting semiconductor laser |
| US11979001B2 (en) * | 2018-07-31 | 2024-05-07 | Sony Corporation | Surface-emitting semiconductor laser |
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