JPH05275802A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH05275802A JPH05275802A JP7088292A JP7088292A JPH05275802A JP H05275802 A JPH05275802 A JP H05275802A JP 7088292 A JP7088292 A JP 7088292A JP 7088292 A JP7088292 A JP 7088292A JP H05275802 A JPH05275802 A JP H05275802A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不純物拡散の方法を改良することによって一
回の結晶成長により半導体層を形成することのできる埋
め込み型半導体レーザの製造方法の提供。 【構成】 半導体基板上に少なくともクラッド層3、7、
光導波層5、量子井戸活性層6を備えた半導体レーザを製
造する場合に、活性層6に近接して不純物拡散源層4を設
ける工程と、半導体層上にストライプ状に窓を形成した
絶縁膜14を設ける工程と、前記絶縁膜14下部の前記不純
物拡散源層4または絶縁膜14で覆われてない所から不純
物を熱拡散させ、混晶領域11を得る工程とを含む。不純
物拡散源層4内の不純物として絶縁膜で覆われた箇所の
拡散が促進される性質を持つＺｎ、ＳｉまたはＭｇ等が
用いられる。また、絶縁膜14下部で拡散が抑制される性
質を持つセレンＳｅ等をストライプ状に設けた絶縁膜14
覆われない箇所の不純物拡散源層4中の不純物として用
いても良い。
回の結晶成長により半導体層を形成することのできる埋
め込み型半導体レーザの製造方法の提供。 【構成】 半導体基板上に少なくともクラッド層3、7、
光導波層5、量子井戸活性層6を備えた半導体レーザを製
造する場合に、活性層6に近接して不純物拡散源層4を設
ける工程と、半導体層上にストライプ状に窓を形成した
絶縁膜14を設ける工程と、前記絶縁膜14下部の前記不純
物拡散源層4または絶縁膜14で覆われてない所から不純
物を熱拡散させ、混晶領域11を得る工程とを含む。不純
物拡散源層4内の不純物として絶縁膜で覆われた箇所の
拡散が促進される性質を持つＺｎ、ＳｉまたはＭｇ等が
用いられる。また、絶縁膜14下部で拡散が抑制される性
質を持つセレンＳｅ等をストライプ状に設けた絶縁膜14
覆われない箇所の不純物拡散源層4中の不純物として用
いても良い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、選択拡散による埋め
込み型半導体レーザの製造方法に関する。
込み型半導体レーザの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、超格子構造を利用した各種電
子デバイスの研究および開発が進められている。中でも
量子井戸構造の半導体レーザは発振波長の制御ができる
こと、低しきい値であること、しきい値電流が周囲温度
に対して安定していること、その他の特徴を有している
ため注目されている。この超格子構造に対し不純物を拡
散したり、イオン注入を行うと、無秩序化して混晶化す
ることが知られている。このような超格子構造を無秩序
化する技術を用いて屈折率導波機構および内部電流狭搾
層を作り付ける半導体レーザの製造方法が特開昭６２−
２０５６８１号公報に提案されている。当該特許公開公
報に開示された半導体レーザの製造方法を図５を参照し
て説明する。
子デバイスの研究および開発が進められている。中でも
量子井戸構造の半導体レーザは発振波長の制御ができる
こと、低しきい値であること、しきい値電流が周囲温度
に対して安定していること、その他の特徴を有している
ため注目されている。この超格子構造に対し不純物を拡
散したり、イオン注入を行うと、無秩序化して混晶化す
ることが知られている。このような超格子構造を無秩序
化する技術を用いて屈折率導波機構および内部電流狭搾
層を作り付ける半導体レーザの製造方法が特開昭６２−
２０５６８１号公報に提案されている。当該特許公開公
報に開示された半導体レーザの製造方法を図５を参照し
て説明する。
【０００３】図５に示す半導体装置は埋め込み型半導体
レーザの断面図である。ｎ形ＧａＡｓ基板１０１上に有
機金属気相成長法によってｎ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓク
ラッド層１０２、Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ障壁層およびＧ
ａＡｓ量子井戸層を複数個積層した多重量子井戸活性層
１０３、ｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層１０４、
ｐ形ＧａＡｓ不純物拡散源層１０５を順次成長させる。
次にｐ形ＧａＡｓ不純物拡散源層１０５の表面のフォト
レジスト（図示せず）にフォトリソグラフィによりスト
ライプ状の窓を開け、該レジストをマスクとして不純物
拡散源層１０５をエッチングする。レジストを剥離した
後、有機金属気相成長法によってｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52
Ａｓクラッド層１０６およびｐ形ＧａＡｓオーミックコ
ンタクト層１０７を成長させる。
レーザの断面図である。ｎ形ＧａＡｓ基板１０１上に有
機金属気相成長法によってｎ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓク
ラッド層１０２、Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ障壁層およびＧ
ａＡｓ量子井戸層を複数個積層した多重量子井戸活性層
１０３、ｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層１０４、
ｐ形ＧａＡｓ不純物拡散源層１０５を順次成長させる。
次にｐ形ＧａＡｓ不純物拡散源層１０５の表面のフォト
レジスト（図示せず）にフォトリソグラフィによりスト
ライプ状の窓を開け、該レジストをマスクとして不純物
拡散源層１０５をエッチングする。レジストを剥離した
後、有機金属気相成長法によってｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52
Ａｓクラッド層１０６およびｐ形ＧａＡｓオーミックコ
ンタクト層１０７を成長させる。
【０００４】その後、不純物拡散源層１０５に添加され
た不純物の拡散のための熱処理を行うことにより、不純
物が拡散した領域１０８の多重量子井戸が無秩序化され
る。無秩序化領域１０８は無秩序化されていない領域に
比べて屈折率を低くすることができ、無秩序化していな
い領域に対して埋め込み導波路を形成できる。
た不純物の拡散のための熱処理を行うことにより、不純
物が拡散した領域１０８の多重量子井戸が無秩序化され
る。無秩序化領域１０８は無秩序化されていない領域に
比べて屈折率を低くすることができ、無秩序化していな
い領域に対して埋め込み導波路を形成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記、従来の半導体レ
ーザの製造方法では、結晶成長の途中で反応管から一旦
製造途中の半導体を取り出してｐ形ＧａＡｓ不純物拡散
源層１０５の表面のフォトレジストにフォトリソグラフ
ィによりストライプ状に窓を開け、このフォトレジスト
をマスクとして、不純物拡散源層１０５のエッチングを
行い、レジストを剥離する。その後で再び反応管に入れ
て結晶の再成長を行うため、作業が煩雑である。また、
エッチング工程でｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層
１０４を露出させ、この上に結晶を再成長させなければ
ならないが、一般にＡｌＧａＡｓ層は汚染され易いので
ＡｌＧａＡｓ層上への結晶の再成長は困難で良好な結晶
を得ることができない。
ーザの製造方法では、結晶成長の途中で反応管から一旦
製造途中の半導体を取り出してｐ形ＧａＡｓ不純物拡散
源層１０５の表面のフォトレジストにフォトリソグラフ
ィによりストライプ状に窓を開け、このフォトレジスト
をマスクとして、不純物拡散源層１０５のエッチングを
行い、レジストを剥離する。その後で再び反応管に入れ
て結晶の再成長を行うため、作業が煩雑である。また、
エッチング工程でｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層
１０４を露出させ、この上に結晶を再成長させなければ
ならないが、一般にＡｌＧａＡｓ層は汚染され易いので
ＡｌＧａＡｓ層上への結晶の再成長は困難で良好な結晶
を得ることができない。
【０００６】そこで、本発明の目的は、不純物拡散の方
法を改良することによって一回の結晶成長により半導体
層を形成することのできる埋め込み型半導体レーザの製
造方法を提供することにある。
法を改良することによって一回の結晶成長により半導体
層を形成することのできる埋め込み型半導体レーザの製
造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成により達成される。すなわち、半導体基板上に少な
くともクラッド層、光導波層、量子井戸活性層を備えた
半導体レーザの製造方法において、活性層に近接して不
純物拡散源層を設ける工程と、半導体層上にストライプ
状に窓を形成した絶縁膜を設ける工程と、前記絶縁膜下
部の前記不純物拡散源層から不純物を熱拡散させる工程
とを含む半導体レーザの製造方法（第一発明）である。
構成により達成される。すなわち、半導体基板上に少な
くともクラッド層、光導波層、量子井戸活性層を備えた
半導体レーザの製造方法において、活性層に近接して不
純物拡散源層を設ける工程と、半導体層上にストライプ
状に窓を形成した絶縁膜を設ける工程と、前記絶縁膜下
部の前記不純物拡散源層から不純物を熱拡散させる工程
とを含む半導体レーザの製造方法（第一発明）である。
【０００８】また、本発明の上記目的は次の構成によっ
ても達成される。すなわち、半導体基板上に少なくとも
クラッド層、光導波層、量子井戸活性層を備えた半導体
レーザの製造方法において、活性層に近接して不純物拡
散源層を設ける工程と、半導体層上にストライプ状の絶
縁膜を設ける工程と、前記絶縁膜に覆われていない領域
の前記不純物拡散源層から不純物を熱拡散させる工程と
を含む半導体レーザの製造方法（第二発明）である。
ても達成される。すなわち、半導体基板上に少なくとも
クラッド層、光導波層、量子井戸活性層を備えた半導体
レーザの製造方法において、活性層に近接して不純物拡
散源層を設ける工程と、半導体層上にストライプ状の絶
縁膜を設ける工程と、前記絶縁膜に覆われていない領域
の前記不純物拡散源層から不純物を熱拡散させる工程と
を含む半導体レーザの製造方法（第二発明）である。
【０００９】上記半導体レーザの製造方法における絶縁
膜としては、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）または窒
化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を用いる。また、第一発明の不純
物拡散源層内の不純物として絶縁膜下部で拡散が促進さ
れる性質を持つ亜鉛（Ｚｎ）、ケイ素（Ｓｉ）またはマ
グネシウム（Ｍｇ）等が用いられ、第二発明の不純物拡
散源層内の不純物としては絶縁膜下部で拡散が抑制され
る性質を持つセレン（Ｓｅ）等が用いられる。
膜としては、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）または窒
化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を用いる。また、第一発明の不純
物拡散源層内の不純物として絶縁膜下部で拡散が促進さ
れる性質を持つ亜鉛（Ｚｎ）、ケイ素（Ｓｉ）またはマ
グネシウム（Ｍｇ）等が用いられ、第二発明の不純物拡
散源層内の不純物としては絶縁膜下部で拡散が抑制され
る性質を持つセレン（Ｓｅ）等が用いられる。
【００１０】
【作用】本発明の第一発明によれば、一回の結晶成長に
より半導体層を形成した後、無秩序化させる領域の半導
体層上部に絶縁膜を設け熱処理を行うと、絶縁膜下部で
は不純物の拡散が促進される。不純物が拡散した領域で
は半導体層間で無秩序化が生じるため、エッチングによ
って不純物拡散源層を限定することなしに不純物の選択
拡散が行え、埋め込み型半導体レーザを作製することが
可能となる。
より半導体層を形成した後、無秩序化させる領域の半導
体層上部に絶縁膜を設け熱処理を行うと、絶縁膜下部で
は不純物の拡散が促進される。不純物が拡散した領域で
は半導体層間で無秩序化が生じるため、エッチングによ
って不純物拡散源層を限定することなしに不純物の選択
拡散が行え、埋め込み型半導体レーザを作製することが
可能となる。
【００１１】また、本発明の第二発明によれば、一回の
結晶成長により半導体層を形成した後、無秩序化させる
領域の半導体層上部に絶縁膜を設け熱処理を行うと、絶
縁膜下部では不純物の拡散が抑制される。一方、絶縁膜
を設けていない領域では熱的不純物の拡散が生じ、不純
物が拡散した領域では半導体層間で無秩序化が生じ、埋
め込み型半導体レーザを作製することが可能となる。
結晶成長により半導体層を形成した後、無秩序化させる
領域の半導体層上部に絶縁膜を設け熱処理を行うと、絶
縁膜下部では不純物の拡散が抑制される。一方、絶縁膜
を設けていない領域では熱的不純物の拡散が生じ、不純
物が拡散した領域では半導体層間で無秩序化が生じ、埋
め込み型半導体レーザを作製することが可能となる。
【００１２】このように、不純物の種類により絶縁膜下
部で、拡散が抑制あるいは促進されることは、Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ．６２
（３），１９８７，９９８〜１００５頁等により知られ
ている。
部で、拡散が抑制あるいは促進されることは、Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ．６２
（３），１９８７，９９８〜１００５頁等により知られ
ている。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。 実施例１ 図１は第一発明に係る半導体レーザの実施例を示す断面
図である。そして図２は、この実施例の半導体レーザの
製造方法の各工程後の断面図である。
る。 実施例１ 図１は第一発明に係る半導体レーザの実施例を示す断面
図である。そして図２は、この実施例の半導体レーザの
製造方法の各工程後の断面図である。
【００１４】まず、図２（ａ）に示すｎ形ＧａＡｓ基板
１上にＳｅドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのバッ
ファ層２、ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる厚さ１
μｍのクラッド層３、ＳｉドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓで
なる厚さ０．１μｍの不純物拡散源層４、ノンドープＡ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μｍの光導波層５、
ノンドープＧａＡｓでなる厚さ０．０１μｍの活性層
６、ノンドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μ
ｍ光導波層５（図２では光導波層５と活性層６は膜厚が
薄いので、これら三層を一つの層として表した。）、Ｍ
ｇドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる１μｍのクラッド層
７、ＭｇドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのキャッ
プ層８をＭＯＣＶＤ法により順次積層する。不純物拡散
源層４の不純物（Ｓｉ）濃度は１×１０-19ｃｍ-3であ
る。
１上にＳｅドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのバッ
ファ層２、ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる厚さ１
μｍのクラッド層３、ＳｉドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓで
なる厚さ０．１μｍの不純物拡散源層４、ノンドープＡ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μｍの光導波層５、
ノンドープＧａＡｓでなる厚さ０．０１μｍの活性層
６、ノンドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μ
ｍ光導波層５（図２では光導波層５と活性層６は膜厚が
薄いので、これら三層を一つの層として表した。）、Ｍ
ｇドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる１μｍのクラッド層
７、ＭｇドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのキャッ
プ層８をＭＯＣＶＤ法により順次積層する。不純物拡散
源層４の不純物（Ｓｉ）濃度は１×１０-19ｃｍ-3であ
る。
【００１５】この試料上に図２（ｂ）に示すようにＳｉ
Ｏ2層１４を１０００Åの厚で堆積させる。その後、図
２（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィによりフォ
トレジスト（図示せず。）をマスクとして非相互拡散領
域とする部分のＳｉＯ2層１４をバッファードフッ酸を
用いてウェットエッチングした後、フォトレジストをア
セトンにより除去し、図２（ｃ）に示すように幅５μｍ
のストライプ状の窓を形成する。これを図２（ｄ）に示
すようにＳｉＮｘ層１５で覆い、石英管中にヒ素９０ｍ
ｇと共に１×１０-6ｔｏｒｒ以下で真空封管した後、電
気炉で８５０℃、２時間熱処理を行う。この熱処理によ
って、ＳｉＯ2層１４下部では不純物拡散源層４からの
Ｓｉの拡散が誘起され、図２（ｅ）に示すようにＳｉの
拡散した領域１１では活性層６、光導波層５、クラッド
層３、７の間でＡｌとＧａの相互拡散が促進され、混晶
化が生じる。
Ｏ2層１４を１０００Åの厚で堆積させる。その後、図
２（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィによりフォ
トレジスト（図示せず。）をマスクとして非相互拡散領
域とする部分のＳｉＯ2層１４をバッファードフッ酸を
用いてウェットエッチングした後、フォトレジストをア
セトンにより除去し、図２（ｃ）に示すように幅５μｍ
のストライプ状の窓を形成する。これを図２（ｄ）に示
すようにＳｉＮｘ層１５で覆い、石英管中にヒ素９０ｍ
ｇと共に１×１０-6ｔｏｒｒ以下で真空封管した後、電
気炉で８５０℃、２時間熱処理を行う。この熱処理によ
って、ＳｉＯ2層１４下部では不純物拡散源層４からの
Ｓｉの拡散が誘起され、図２（ｅ）に示すようにＳｉの
拡散した領域１１では活性層６、光導波層５、クラッド
層３、７の間でＡｌとＧａの相互拡散が促進され、混晶
化が生じる。
【００１６】一方、ＳｉＯ2層１４で覆われていない領
域ではＳｉの拡散はほとんど生じず、層構造が保たれ活
性領域１２が混晶化領域１１に埋め込まれる。その後Ｃ
Ｆ4にＯ2を１０％加えたガスを用いたドライエッチを６
０秒間行うことによって、ＳｉＯ2層１４とＳｉＮｘ層
１５を除去する。ｎ型ＧａＡｓ基板１側をダイヤモンド
ペーストを使って約１００μｍに研磨した後、電極とし
てｎ側にはＡｕＧｅ層１０、ｐ側にはＡｕＺｎ層９をそ
れぞれ２０００Å蒸着して、図１に示す断面構造を持つ
半導体レーザを得る。
域ではＳｉの拡散はほとんど生じず、層構造が保たれ活
性領域１２が混晶化領域１１に埋め込まれる。その後Ｃ
Ｆ4にＯ2を１０％加えたガスを用いたドライエッチを６
０秒間行うことによって、ＳｉＯ2層１４とＳｉＮｘ層
１５を除去する。ｎ型ＧａＡｓ基板１側をダイヤモンド
ペーストを使って約１００μｍに研磨した後、電極とし
てｎ側にはＡｕＧｅ層１０、ｐ側にはＡｕＺｎ層９をそ
れぞれ２０００Å蒸着して、図１に示す断面構造を持つ
半導体レーザを得る。
【００１７】図１に示す半導体レーザでは、共振器長２
５０μｍ、端面コーティング無しの場合は、しきい電流
値は１０ｍＡ、外部微分量子効率７０％、発振波長８４
０ｎｍである。
５０μｍ、端面コーティング無しの場合は、しきい電流
値は１０ｍＡ、外部微分量子効率７０％、発振波長８４
０ｎｍである。
【００１８】実施例２ 図３には第一発明に係る前記実施例１とは異なる実施例
により得られた半導体レーザの断面図である。この実施
例はｐ形クラッド層側に不純物拡散源層１３を設けたも
のである。この場合、不純物をＺｎとし、濃度は１×１
０-19ｃｍ-3である。本実施例は実施例１と比較してＭ
ＯＣＶＤ法による結晶成長の順序のみ違っており、活性
層６上部の光導波層５の後に不純物拡散源層１３を成長
させる。結晶成長の後の工程は同じである。
により得られた半導体レーザの断面図である。この実施
例はｐ形クラッド層側に不純物拡散源層１３を設けたも
のである。この場合、不純物をＺｎとし、濃度は１×１
０-19ｃｍ-3である。本実施例は実施例１と比較してＭ
ＯＣＶＤ法による結晶成長の順序のみ違っており、活性
層６上部の光導波層５の後に不純物拡散源層１３を成長
させる。結晶成長の後の工程は同じである。
【００１９】本実施例で得られた半導体レーザの物性値
は同一構造で作製した実施例１と同一になる なお、従来方法の場合では基本的なレーザ構造を同じに
すると物性値も変化しないが、熱処理の温度が７５０℃
と低いため、発振波長は熱処理前の値８５０ｎｍとは変
わらない。
は同一構造で作製した実施例１と同一になる なお、従来方法の場合では基本的なレーザ構造を同じに
すると物性値も変化しないが、熱処理の温度が７５０℃
と低いため、発振波長は熱処理前の値８５０ｎｍとは変
わらない。
【００２０】実施例３ 図４は第二発明に係る実施例の半導体レーザの製造方法
の各工程後の断面図である。まず、ｎ形ＧａＡｓ基板１
上にＳｅドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのバッフ
ァ層２、ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる厚さ１μ
ｍのクラッド層３、ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでな
る厚さ０．１μｍの不純物拡散源層１７、ノンドープＡ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μｍの光導波層５、
ノンドープＧａＡｓでなる厚さ０．０１μｍの活性層
６、ノンドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μ
ｍ光導波層５（図４では光導波層５と活性層６は膜厚が
薄いので、これら三層を一つの層として表した。）、Ｍ
ｇドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる厚さ１μｍのクラッ
ド層７、ＭｇドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのキ
ャップ層８をＭＯＣＶＤ法により順次積層する（図４
（ａ）、図４（ｂ））。不純物拡散源層の不純物（Ｓ
ｅ）濃度は１×１０-19ｃｍ-3である。
の各工程後の断面図である。まず、ｎ形ＧａＡｓ基板１
上にＳｅドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのバッフ
ァ層２、ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる厚さ１μ
ｍのクラッド層３、ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでな
る厚さ０．１μｍの不純物拡散源層１７、ノンドープＡ
ｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μｍの光導波層５、
ノンドープＧａＡｓでなる厚さ０．０１μｍの活性層
６、ノンドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓでなる厚さ０．１μ
ｍ光導波層５（図４では光導波層５と活性層６は膜厚が
薄いので、これら三層を一つの層として表した。）、Ｍ
ｇドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓでなる厚さ１μｍのクラッ
ド層７、ＭｇドープＧａＡｓでなる厚さ０．１μｍのキ
ャップ層８をＭＯＣＶＤ法により順次積層する（図４
（ａ）、図４（ｂ））。不純物拡散源層の不純物（Ｓ
ｅ）濃度は１×１０-19ｃｍ-3である。
【００２１】以下、実施例１と同様に、この試料上にＳ
ｉＯ２層１４を１０００Åたい積させる。その後フォト
リソグラフィによりＳｉＯ２層１４を幅５μｍのストイ
ライプ状に残してエッチングする（図４（ｃ））。これ
を図４（ｄ）に示すようにＳｉＮｘ層１５で覆い、石英
管中にヒ素と共に封管した後電気炉で８５０℃、５時間
熱処理を行う。ここで、ＳｉＯ２層１４下部では不純物
拡散源層１３からのＳｅ拡散は抑制され、図４（ｅ）に
示すようにＳｉＯ２層１４で覆われていない領域１６の
不純物拡散源層１７から熱的に不純物（Ｓｅ）が拡散す
る。Ｓｅの拡散した領域１６では活性層６、光導波層
５、クラッド層３、７の間でＡｌとＧａの相互拡散が促
進され、混晶化が生じる。
ｉＯ２層１４を１０００Åたい積させる。その後フォト
リソグラフィによりＳｉＯ２層１４を幅５μｍのストイ
ライプ状に残してエッチングする（図４（ｃ））。これ
を図４（ｄ）に示すようにＳｉＮｘ層１５で覆い、石英
管中にヒ素と共に封管した後電気炉で８５０℃、５時間
熱処理を行う。ここで、ＳｉＯ２層１４下部では不純物
拡散源層１３からのＳｅ拡散は抑制され、図４（ｅ）に
示すようにＳｉＯ２層１４で覆われていない領域１６の
不純物拡散源層１７から熱的に不純物（Ｓｅ）が拡散す
る。Ｓｅの拡散した領域１６では活性層６、光導波層
５、クラッド層３、７の間でＡｌとＧａの相互拡散が促
進され、混晶化が生じる。
【００２２】一方、ＳｉＯ2層１４で覆われた領域では
Ｓｅの拡散はほとんど生じず、層構造が保たれ、活性領
域１２が混晶化領域１６に埋め込まれる。本実施例で得
られた半導体レーザは実施例１と同一構造で作製した場
合の発光レーザ等の物性値は実施例１と同一になるが、
高温、長時間の熱処理を行って入るので、活性領域での
熱的な相互拡散が進み発光レーザは短波長化（８３０ｎ
ｍ）する。
Ｓｅの拡散はほとんど生じず、層構造が保たれ、活性領
域１２が混晶化領域１６に埋め込まれる。本実施例で得
られた半導体レーザは実施例１と同一構造で作製した場
合の発光レーザ等の物性値は実施例１と同一になるが、
高温、長時間の熱処理を行って入るので、活性領域での
熱的な相互拡散が進み発光レーザは短波長化（８３０ｎ
ｍ）する。
【００２３】上記実施例では絶縁膜として酸化ケイ素
（ＳｉＯ2）を用いた例を示したが、ＳｉＯ2の代わりに
窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）またはその他の半導体装置の絶
縁膜として使用できるものを用いても良い。
（ＳｉＯ2）を用いた例を示したが、ＳｉＯ2の代わりに
窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）またはその他の半導体装置の絶
縁膜として使用できるものを用いても良い。
【００２４】本発明は前記実施例の半導体組成以外でも
良く、例えばＧａＩｎＡｌＰ混晶系、ＧａＩｎＡｌＰ混
晶系、ＡｌＩｎＡｓＰ混晶系、ＺｎＳＳｅ混晶系、Ｃｄ
ＺｎＳＳｅ混晶系等の材料系であっても実施可能であ
る。
良く、例えばＧａＩｎＡｌＰ混晶系、ＧａＩｎＡｌＰ混
晶系、ＡｌＩｎＡｓＰ混晶系、ＺｎＳＳｅ混晶系、Ｃｄ
ＺｎＳＳｅ混晶系等の材料系であっても実施可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば活性層に近接して不純物
拡散源層を設け、不純物拡散源層中の不純物と半導体層
上の絶縁膜の組合せを選定し、半導体層上の絶縁膜を限
定することによって不純物を選択的に拡散させ、無秩序
化を行い、エッチングおよび再成長の工程を用いること
なく埋め込み型半導体レーザを作製することができる。
拡散源層を設け、不純物拡散源層中の不純物と半導体層
上の絶縁膜の組合せを選定し、半導体層上の絶縁膜を限
定することによって不純物を選択的に拡散させ、無秩序
化を行い、エッチングおよび再成長の工程を用いること
なく埋め込み型半導体レーザを作製することができる。
【図１】 本発明の埋め込み半導体レーザの実施例１の
断面図である。
断面図である。
【図２】 図１の埋め込み半導体レーザの製造手順を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】 本発明の埋め込み半導体レーザの実施例２の
断面図である。
断面図である。
【図４】 本発明の埋め込み半導体レーザの実施例３の
断面図である。
断面図である。
【図５】 従来の埋め込み半導体レーザの断面図であ
る。
る。
１、１０１…ｎ形ＧａＡｓ基板、２…ｎ形ＳｅドープＧ
ａＡｓバッファ層、３…ｎ形ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4
Ａｓクラッド層、４…ｎ形ＳｉドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａ
ｓ不純物拡散源層、５…ノンドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ
光導波層、６…ノンドープＧａＡｓ活性層、７…Ｍｇド
ープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓクラッド層、８…ＭｇドープＧ
ａＡｓキャップ層、９、１０９…ｐ側オーミック電極、
１０、１１０…ｎ形オーミック電極、１１、１６、１０
８…混晶化領域、１２…活性領域、１３…ｎ型Ｚｎドー
プＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ不純物拡散源層、１７…ｎ型Ｓｅ
ドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ不純物拡散源層、１０２…ｎ
形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｌクラッド層、１０３…多重量子
井戸活性層、１０４…ｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッ
ド層、１０５…ｐ形ＧａＡｓ高濃度不純物添加層、１０
６…ｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層、１０７…ｐ
形ＧａＡｓキャップ層。
ａＡｓバッファ層、３…ｎ形ＳｅドープＡｌ0.6Ｇａ0.4
Ａｓクラッド層、４…ｎ形ＳｉドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａ
ｓ不純物拡散源層、５…ノンドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ
光導波層、６…ノンドープＧａＡｓ活性層、７…Ｍｇド
ープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓクラッド層、８…ＭｇドープＧ
ａＡｓキャップ層、９、１０９…ｐ側オーミック電極、
１０、１１０…ｎ形オーミック電極、１１、１６、１０
８…混晶化領域、１２…活性領域、１３…ｎ型Ｚｎドー
プＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ不純物拡散源層、１７…ｎ型Ｓｅ
ドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ不純物拡散源層、１０２…ｎ
形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｌクラッド層、１０３…多重量子
井戸活性層、１０４…ｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッ
ド層、１０５…ｐ形ＧａＡｓ高濃度不純物添加層、１０
６…ｐ形Ａｌ0.48Ｇａ0.52Ａｓクラッド層、１０７…ｐ
形ＧａＡｓキャップ層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 秀生 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に少なくともクラッド層、
光導波層、量子井戸活性層を備えた半導体レーザの製造
方法において、 活性層に近接して不純物拡散源層を設ける工程と、半導
体層上にストライプ状に窓を形成した絶縁膜を設ける工
程と、前記絶縁膜下部の前記不純物拡散源層から不純物
を熱拡散させる工程とを含むことを特徴とする半導体レ
ーザの製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上に少なくともクラッド層、
光導波層、量子井戸活性層を備えた半導体レーザの製造
方法において、 活性層に近接して不純物拡散源層を設ける工程と、半導
体層上にストライプ状の絶縁膜を設ける工程と、前記絶
縁膜に覆われていない領域の前記不純物拡散源層から不
純物を熱拡散させる工程とを含むことを特徴とする半導
体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7088292A JPH05275802A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7088292A JPH05275802A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275802A true JPH05275802A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13444358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7088292A Pending JPH05275802A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05275802A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002503394A (ja) * | 1997-06-06 | 2002-01-29 | ツェントルム バダニ ヴィソコチシニエニオヴィフ ポルスキエイ アカデミイ ナウク | ｐ型及びｎ型電気伝導性の半導体窒素化合物Ａ▲下３▼Ｂ▲下５▼の製造方法 |
| JP2018505567A (ja) * | 2015-01-06 | 2018-02-22 | アップル インコーポレイテッド | 非発光性側壁再結合を低減させるｌｅｄ構造 |
| US10714655B2 (en) | 2015-01-06 | 2020-07-14 | Apple Inc. | LED structures for reduced non-radiative sidewall recombination |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7088292A patent/JPH05275802A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002503394A (ja) * | 1997-06-06 | 2002-01-29 | ツェントルム バダニ ヴィソコチシニエニオヴィフ ポルスキエイ アカデミイ ナウク | ｐ型及びｎ型電気伝導性の半導体窒素化合物Ａ▲下３▼Ｂ▲下５▼の製造方法 |
| JP2018505567A (ja) * | 2015-01-06 | 2018-02-22 | アップル インコーポレイテッド | 非発光性側壁再結合を低減させるｌｅｄ構造 |
| JP2020036038A (ja) * | 2015-01-06 | 2020-03-05 | アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． | 非発光性側壁再結合を低減させるｌｅｄ構造 |
| US10714655B2 (en) | 2015-01-06 | 2020-07-14 | Apple Inc. | LED structures for reduced non-radiative sidewall recombination |
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