JPH05226775A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
- Publication number
- JPH05226775A JPH05226775A JP6143392A JP6143392A JPH05226775A JP H05226775 A JPH05226775 A JP H05226775A JP 6143392 A JP6143392 A JP 6143392A JP 6143392 A JP6143392 A JP 6143392A JP H05226775 A JPH05226775 A JP H05226775A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor laser
- inp
- current
- mesa stripe
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 注入時のリーク電流を低減することができ、
高出力を得ることが出来る埋め込み型半導体レーザ素子
を提供する。 【構成】 ｎ型３−５族化合物半導体基板１上に形成さ
れた活性層３を含むメサストライプの両側をｐｎ逆接合
を有する３−５族化合物半導体電流狭窄層５、６で埋め
込んだ半導体レーザ素子において、メサストライプ上端
の両側面を（１１１）面により構成し、電流狭窄層５、
６をＭＯＣＶＤ法により形成する。
高出力を得ることが出来る埋め込み型半導体レーザ素子
を提供する。 【構成】 ｎ型３−５族化合物半導体基板１上に形成さ
れた活性層３を含むメサストライプの両側をｐｎ逆接合
を有する３−５族化合物半導体電流狭窄層５、６で埋め
込んだ半導体レーザ素子において、メサストライプ上端
の両側面を（１１１）面により構成し、電流狭窄層５、
６をＭＯＣＶＤ法により形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、埋め込み型半導体レー
ザ素子に関する。
ザ素子に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体レーザ素子においては、電流しきい
値を低減させるために、電流狭窄を行う必要がある。従
来の半導体レーザ素子は、電流狭窄を行うために、例え
ば図２に示すような構造をしていた。図中、１１はｎ−
ＩｎＰ基板、１２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層、１３は
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド
層、１５および１６は電流狭窄層を構成するｐ−ＩｎＰ
層およびｎ−ＩｎＰ層、１７はｐ−ＩｎＰクラッド層、
１８はｐ+ −ＩｎＧａＡｓコンタクト層である。この素
子は以下のようにして作製される。即ち、 １）ＭＯＣＶＤ法で、基板１１上にｎ−ＩｎＰ下部クラ
ッド層１２、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層１３、ｐ−Ｉｎ
Ｐ上部クラッド層１４を順次積層させる。 ２）次いで、スパッタ装置にて、全面にＳｉＯ2 膜を付
け、フォトリソグラフィおよびケミカルエッチングによ
り、幅１．５μｍのメサストライプを形成する。 ３）次いでＭＯＣＶＤ法で、ＳｉＯ2 マスクを利用した
選択成長により、メサストライプ両側にｐ−ＩｎＰ層１
５およびｎ−ＩｎＰ層１６からなるｐｎ逆接合を利用し
た電流狭窄層を積層する。 ４）次いで、ＳｉＯ2 マスクを除去する。 １）再びＭＯＣＶＤ法で、ｐ−ＩｎＰクラッド層１７お
よびｐ+ −ＩｎＧａＡｓコンタクト層１８を積層する。 上述の半導体レーザ素子は、ＭＯＣＶＤ法による成長を
３回にわけて利用した典型的な埋め込み型半導体レーザ
素子であり、低しきい値電流を有し、高歩留まりで製作
されるものである。
値を低減させるために、電流狭窄を行う必要がある。従
来の半導体レーザ素子は、電流狭窄を行うために、例え
ば図２に示すような構造をしていた。図中、１１はｎ−
ＩｎＰ基板、１２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層、１３は
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド
層、１５および１６は電流狭窄層を構成するｐ−ＩｎＰ
層およびｎ−ＩｎＰ層、１７はｐ−ＩｎＰクラッド層、
１８はｐ+ −ＩｎＧａＡｓコンタクト層である。この素
子は以下のようにして作製される。即ち、 １）ＭＯＣＶＤ法で、基板１１上にｎ−ＩｎＰ下部クラ
ッド層１２、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層１３、ｐ−Ｉｎ
Ｐ上部クラッド層１４を順次積層させる。 ２）次いで、スパッタ装置にて、全面にＳｉＯ2 膜を付
け、フォトリソグラフィおよびケミカルエッチングによ
り、幅１．５μｍのメサストライプを形成する。 ３）次いでＭＯＣＶＤ法で、ＳｉＯ2 マスクを利用した
選択成長により、メサストライプ両側にｐ−ＩｎＰ層１
５およびｎ−ＩｎＰ層１６からなるｐｎ逆接合を利用し
た電流狭窄層を積層する。 ４）次いで、ＳｉＯ2 マスクを除去する。 １）再びＭＯＣＶＤ法で、ｐ−ＩｎＰクラッド層１７お
よびｐ+ −ＩｎＧａＡｓコンタクト層１８を積層する。 上述の半導体レーザ素子は、ＭＯＣＶＤ法による成長を
３回にわけて利用した典型的な埋め込み型半導体レーザ
素子であり、低しきい値電流を有し、高歩留まりで製作
されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
半導体レーザ素子には次のような問題があった。即ち、
ＭＯＣＶＤ法で、ＳｉＯ2 マスクを利用した選択成長に
より、メサストライプ両側にｐ−ＩｎＰ層１５を成長さ
せるとき、ｐ−ＩｎＰ層１５はメサストライプ側面に沿
って上端まで成長し、ｐ−ＩｎＰ層１５は後から積層さ
れたｐ−ＩｎＰクラッド層１７と接合する。従って、図
示した矢印のようなリーク電流パスが生じ、高電流注入
時にリーク電流が増大して、高い光出力の発生が妨げら
れるという問題があった。
半導体レーザ素子には次のような問題があった。即ち、
ＭＯＣＶＤ法で、ＳｉＯ2 マスクを利用した選択成長に
より、メサストライプ両側にｐ−ＩｎＰ層１５を成長さ
せるとき、ｐ−ＩｎＰ層１５はメサストライプ側面に沿
って上端まで成長し、ｐ−ＩｎＰ層１５は後から積層さ
れたｐ−ＩｎＰクラッド層１７と接合する。従って、図
示した矢印のようなリーク電流パスが生じ、高電流注入
時にリーク電流が増大して、高い光出力の発生が妨げら
れるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した半導体レーザ素子を提供するもので、ｎ型３−５
族化合物半導体基板上に形成された活性層を含むメサス
トライプの両側をｐｎ逆接合を有する３−５族化合物半
導体電流狭窄層で埋め込んだ半導体レーザ素子におい
て、メサストライプ上端の両側面は（１１１）面により
構成され、電流狭窄層はＭＯＣＶＤ法により形成された
ことを特徴とするものである。
決した半導体レーザ素子を提供するもので、ｎ型３−５
族化合物半導体基板上に形成された活性層を含むメサス
トライプの両側をｐｎ逆接合を有する３−５族化合物半
導体電流狭窄層で埋め込んだ半導体レーザ素子におい
て、メサストライプ上端の両側面は（１１１）面により
構成され、電流狭窄層はＭＯＣＶＤ法により形成された
ことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】ｐ型３−５族化合物半導体層を（１００）面と
（１１１）面の３−５族化合物半導体上にＭＯＣＶＤ法
で積層すると、その電気抵抗は面方位により異なり、
（１１１）面の方がキャリア濃度が低くなり、電気抵抗
が高くなる。本発明はこの現象を電流狭窄層に利用した
ものである。即ち、メサストライプ上端の両側面を（１
１１）面にし、そこに電流狭窄層を構成するｐ型３−５
族化合物半導体層をＭＯＣＶＤ法で積層すると、メサス
トライプ上端の両側でｐ型３−５族化合物半導体層の抵
抗が相対的に増加し、従来の半導体レーザ素子において
生じたリーク電流パスを防ぐことができる。
（１１１）面の３−５族化合物半導体上にＭＯＣＶＤ法
で積層すると、その電気抵抗は面方位により異なり、
（１１１）面の方がキャリア濃度が低くなり、電気抵抗
が高くなる。本発明はこの現象を電流狭窄層に利用した
ものである。即ち、メサストライプ上端の両側面を（１
１１）面にし、そこに電流狭窄層を構成するｐ型３−５
族化合物半導体層をＭＯＣＶＤ法で積層すると、メサス
トライプ上端の両側でｐ型３−５族化合物半導体層の抵
抗が相対的に増加し、従来の半導体レーザ素子において
生じたリーク電流パスを防ぐことができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は本発明にかかる半導体レーザ
素子の一実施例の断面図である。図中、１はｎ−ＩｎＰ
基板、２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層、３はＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層、４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド層、５および
６は電流狭窄層を構成せるｐ−ＩｎＰ層およびｎ−Ｉｎ
Ｐ層、７はｐ−ＩｎＰクラッド層、８はｐ+ −ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層である。本実施例は以下のようにして
作製した。即ち、 １）ＭＯＣＶＤ法で、（１００）面を有するｎ−ＩｎＰ
基板１上にｎ−ＩｎＰ下部クラッド層２厚さ２μｍ、ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ活性層３厚さ０．１５μｍ、ｐ−Ｉｎ
Ｐ上部クラッド層４厚さ０．２μｍを順次積層させる。 ２）次いで、スパッタ装置にて全面にＳｉＯ2 膜を付け
て順メサを形成した後、ドライエッチングにより、メサ
下部（活性層を含む）を幅１．５μｍになるように垂直
にし、メサストライプ上端にあるｐ−ＩｎＰ上部クラッ
ド層４厚さ０．２μｍの両側面を（１１１）面にする。 ３）次いでＭＯＣＶＤ法で、ＳｉＯ2 マスクを利用した
選択成長により、メサストライプ両側にｐ−ＩｎＰ層５
およびｎ−ＩｎＰ層６からなるｐｎ逆接合を利用した電
流狭窄層を積層する。この際、メサストライプの（１１
１）面上に積層したｐ−ＩｎＰ層５ａ部分は相対的に高
い電気抵抗を有する。 ４）次いで、ＳｉＯ2 マスクを除去する。 ５）再びＭＯＣＶＤ法で、ｐ−ＩｎＰクラッド層７およ
びｐ+ −ＩｎＧａＡｓコンタクト層８を積層する。 この様にして製作された半導体レーザ素子は、しきい値
電流が１０ｍＡ以下となり、光出力は１００ｍＷ以上に
なるという優れた発光特性を示した。なお、本発明にお
いては、活性層はバルクとは限らず、歪量子井戸構造を
用いてもよい。
を詳細に説明する。図１は本発明にかかる半導体レーザ
素子の一実施例の断面図である。図中、１はｎ−ＩｎＰ
基板、２はｎ−ＩｎＰ下部クラッド層、３はＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層、４はｐ−ＩｎＰ上部クラッド層、５および
６は電流狭窄層を構成せるｐ−ＩｎＰ層およびｎ−Ｉｎ
Ｐ層、７はｐ−ＩｎＰクラッド層、８はｐ+ −ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層である。本実施例は以下のようにして
作製した。即ち、 １）ＭＯＣＶＤ法で、（１００）面を有するｎ−ＩｎＰ
基板１上にｎ−ＩｎＰ下部クラッド層２厚さ２μｍ、ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰ活性層３厚さ０．１５μｍ、ｐ−Ｉｎ
Ｐ上部クラッド層４厚さ０．２μｍを順次積層させる。 ２）次いで、スパッタ装置にて全面にＳｉＯ2 膜を付け
て順メサを形成した後、ドライエッチングにより、メサ
下部（活性層を含む）を幅１．５μｍになるように垂直
にし、メサストライプ上端にあるｐ−ＩｎＰ上部クラッ
ド層４厚さ０．２μｍの両側面を（１１１）面にする。 ３）次いでＭＯＣＶＤ法で、ＳｉＯ2 マスクを利用した
選択成長により、メサストライプ両側にｐ−ＩｎＰ層５
およびｎ−ＩｎＰ層６からなるｐｎ逆接合を利用した電
流狭窄層を積層する。この際、メサストライプの（１１
１）面上に積層したｐ−ＩｎＰ層５ａ部分は相対的に高
い電気抵抗を有する。 ４）次いで、ＳｉＯ2 マスクを除去する。 ５）再びＭＯＣＶＤ法で、ｐ−ＩｎＰクラッド層７およ
びｐ+ −ＩｎＧａＡｓコンタクト層８を積層する。 この様にして製作された半導体レーザ素子は、しきい値
電流が１０ｍＡ以下となり、光出力は１００ｍＷ以上に
なるという優れた発光特性を示した。なお、本発明にお
いては、活性層はバルクとは限らず、歪量子井戸構造を
用いてもよい。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ｎ
型３−５族化合物半導体基板上に形成された活性層を含
むメサストライプの両側をｐｎ逆接合を有する３−５族
化合物半導体電流狭窄層で埋め込んだ半導体レーザ素子
において、メサストライプ上端の両側面は（１１１）面
により構成され、電流狭窄層はＭＯＣＶＤ法により形成
されているため、注入時のリーク電流を低減することが
でき、高出力を得ることが出来るという優れた効果があ
る。
型３−５族化合物半導体基板上に形成された活性層を含
むメサストライプの両側をｐｎ逆接合を有する３−５族
化合物半導体電流狭窄層で埋め込んだ半導体レーザ素子
において、メサストライプ上端の両側面は（１１１）面
により構成され、電流狭窄層はＭＯＣＶＤ法により形成
されているため、注入時のリーク電流を低減することが
でき、高出力を得ることが出来るという優れた効果があ
る。
【図１】本発明に係る半導体レーザ素子の一実施例の断
面図である。
面図である。
【図２】従来の半導体レーザ素子の断面図である。
１、１１ 基板 ２、１２ 下部クラッド層 ３、１３ 活性層 ４、１４ 上部クラッド層 ５、５ａ、１５ ｐ−ＩｎＰ層 ６、１６ ｎ−ＩｎＰ層 ７、１７ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ８、１８ コンタクト層
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ型３−５族化合物半導体基板上に形成
された活性層を含むメサストライプの両側をｐｎ逆接合
を有する３−５族化合物半導体電流狭窄層で埋め込んだ
半導体レーザ素子において、メサストライプ上端の両側
面は（１１１）面により構成され、電流狭窄層はＭＯＣ
ＶＤ法により形成されたことを特徴とする半導体レーザ
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143392A JPH05226775A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143392A JPH05226775A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226775A true JPH05226775A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=13170935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6143392A Pending JPH05226775A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05226775A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011249766A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-12-08 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 光半導体装置およびその製造方法 |
| TWI734229B (zh) * | 2018-11-01 | 2021-07-21 | 日商三菱電機股份有限公司 | 光學半導體裝置以及光學半導體裝置的製造方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP6143392A patent/JPH05226775A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011249766A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-12-08 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 光半導体装置およびその製造方法 |
| US8798110B2 (en) | 2010-04-27 | 2014-08-05 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Optical semiconductor device and method of manufacturing optical semiconductor device |
| US9031111B2 (en) | 2010-04-27 | 2015-05-12 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Optical semiconductor device and method of manufacturing optical semiconductor device |
| TWI734229B (zh) * | 2018-11-01 | 2021-07-21 | 日商三菱電機股份有限公司 | 光學半導體裝置以及光學半導體裝置的製造方法 |
| JPWO2020090078A1 (ja) * | 2018-11-01 | 2021-09-02 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置、および光半導体装置の製造方法 |
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