JPH0537077A - 可視光半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents

可視光半導体レーザおよびその製造方法

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JPH0537077A
JPH0537077A JP21016691A JP21016691A JPH0537077A JP H0537077 A JPH0537077 A JP H0537077A JP 21016691 A JP21016691 A JP 21016691A JP 21016691 A JP21016691 A JP 21016691A JP H0537077 A JPH0537077 A JP H0537077A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
conductivity type
type gaas
visible light
semiconductor laser
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Pending
Application number
JP21016691A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Kimura
達也 木村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高出力化においても端面破壊を防止すること
ができる可視光レーザ半導体であって、その製造プロセ
スを簡易にできることを目的とする。 【構成】 n型GaAs基板1上にp型GaAs層2を
レーザ端面付近で逆メサ状に形成し、その上にn型Ga
As層3,n型AlGaInP上クラッド層4,GaI
nP活性層5,p型AlGaInP上クラッド層6,p
型GaAsコンタクト層7を順次形成する。その際、p
型GaAs2上のn型GaAs3は三角形状に突出し、
GaInP活性層5は曲折し、レーザ端面としてn型A
lGaInP窓層を持つように構成するようにしたの
で、レーザ製造プロセスが簡略化でき、精度の高いもの
が得られると共にレーザ端面破壊を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、可視光半導体レーザ
に関し、特に高出力化においても端面破壊を防ぐことが
できる可視光半導体レーザの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2(a) 〜(e) は従来の可視光半導体レ
ーザの製作フローを示す工程断面図であり、図におい
て、1はn型GaAs基板、3はn型GaAs層、4は
n型AlGaInP下クラッド層、5はGaInP活性
層、6はp型AlGaInP上クラッド層、7はp型G
aAsコンタクト層、8はSiNX 膜、9はn型GaA
s電流ブロック層である。
【0003】次に製造工程について説明する。まずn型
GaAs基板1上にMOCVD法を用いて図2(a) に示
すようにn型GaAs層3,n型AlGaInP下クラ
ッド層4,GaInP活性層5,p型AlGaInP上
クラッド層6を順次成長を行う。成長後、通常のホトレ
ジスト技術を用いてストライプを形成し、硫酸系のエッ
チング液で凸形のストライプを形成する。
【0004】次にSiNX 膜8を表面全面に成膜した
後、通常のホトレジスト技術を用いて形成した上記スト
ライプと垂直になるようにストライプを形成し、フッ酸
を用いてSiNX 膜8のストライプを図2(b) に示すよ
うに形成する。さらに固相拡散によりZnをn型AlG
aInP下クラッド層4に到達するまで拡散を行う。
【0005】次にホトレジスト技術とフッ酸を用いて図
2(c) に示すように凸部の上部のみSiNX 膜8を残
す。
【0006】次にMOCVD法を用いて、図2(d) に示
すn型GaAs電流ブロック層9を形成し、SiNX
8をフッ酸を用いて除去した後、図2(e) に示すように
p型GaAsコンタクト層7を形成する。
【0007】次に動作について説明する。Znが拡散し
てp型になったGaInPはGaInP活性層5よりバ
ンドギャップが大きくなる。また拡散した層の上にはn
型GaAs電流ブロック層9があり、レーザ端面には電
流は流れず、この部分での発光は起こらない。したがっ
て、p型GaInP層はレーザ光の窓層としての役目を
果たす。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の可視光半導体レ
ーザは以上のように構成されているので、Znの拡散プ
ロセスを行わなければならず、その際、該拡散フロント
をn型AlGaInP下クラッド層内に確実に止めなけ
ればならないというプロセス上の問題点があった。ま
た、拡散を防ぐためのマスク形成のための写真製版回数
が多いという問題点があった。
【0009】この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、Znの拡散プロセスを行わず
に、窓構造を持つ可視光半導体レーザ及びその製造方法
を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可視光半
導体レーザは、第1導電型であるGaAs基板上に、第
1導電型GaAs、第1導電型AlGaInP下クラッ
ド層、GaInP活性層、第2導電型AlGaInP上
クラッド層、第2導電型GaAsコンタクト層を備えた
可視光線半導体レーザにおいて、上記GaInP活性層
は、この層の端面の近傍にある傾斜した傾斜部と、上記
端面に達する上記GaInP活性層の本体部に平行であ
る平行部とを有し、上記第1導電型AlGaInP下ク
ラッド層の該傾斜部及び平行部の下の部分が窓層となる
ものである。
【0011】また、本発明に係る可視光半導体レーザを
製造する方法は、上記第1導電型GaAs基板上のレー
ザ端面付近の小領域部に第2導電型GaAs層をメサ形
状部に形成し、このメサ形状部の上に上記第1導電型G
aAsを突起として形成すると同時に、上記メサ形状部
が形成されていない上記第1導電型GaAs基板部分上
に上記突起を形成する第1導電型GaAsによって平坦
部を形成し、上記平坦部と突起部との段差によって、そ
の段差の上に上記GaInP活性層が台状突出部を有し
て形成され、この台状突出部の中心部をヘキ開してレー
ザ端面として形成するものである。
【0012】
【作用】この発明においては、第1導電型GaAs基板
上に第2導電型GaAs層をレーザ端面付近で部分的に
メサ状に形成し、GaInP活性層を曲折するようにし
たので、GaInP活性層よりバンドギャップが大きい
第1導電型AlGaInP下クラッド層の上記曲折部の
下の部分が窓層となるものである。
【0013】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1(a) 〜(h) は本発明の一実施例による可視光
半導体レーザの製作フローを示す工程断面図であり、図
において、1はn型GaAs基板、2はp型GaAs電
流ブロック層、2aはマスク、3はn型GaAs層、4
はn型AlGaInP下クラッド層、5はGaInP活
性層、6はp型AlGaInP上クラッド層、7はp型
GaAsコンタクト層である。
【0014】次に製造工程について説明する。まず図1
(a) に示すn型GaAs基板1上全面に図1(b) に示す
ようにp型GaAs電流ブロック層2を成長した後、図
1(c) に示すように通常のレジスト技術を用いてストラ
イプ状のレジスト2aを形成し、図1(d) に示すように
該レジスト2aをマスクとしてp型GaAs電流ブロッ
ク層2を酒石酸系のエッチング液を用いてエッチング
し、図1(d) に示す逆メサのストライプを形成する。
【0015】その上にMOCVD法を用いてn型GaA
s層3を形成する。この際、図1(f) に示すようにp型
GaAs電流ブロック層2上の(100)面に形成され
るn型GaAs層3は(111)面を側面にして成長す
る。(100)面にはGaAsが成長しないため三角形
状の突起が形成される。
【0016】次にMOCVD法を用いて、図1(g) に示
すようにn型AlGaInP下クラッド層4,GaIn
P活性層5,p型AlGaInP上クラッド層6,p型
GaAsコンタクト層7を順次成長する。次に表面に図
示しない電極を形成した後、両面マスクアライナー(表
面と裏面のマスクを同時にあわすことができるアライナ
ー)を用いて、裏面にへき開溝形成用のパターニングを
行い、深さ10数μmのへき開溝を形成する。このへき
開溝に沿ってへき開を行う。
【0017】次に動作について説明する。レーザ光の共
振器方向は、この紙面に平行であり、GaInP活性層
5がくびれている場所、即ちn型GaAs層3の三角形
の頂点付近で図1(h) に示すように劈開レーザ端面とす
る。光は、GaInP活性層5が曲がっている面で反射
を繰り返し、レーザ光となり放出される。その際、レー
ザ端面と光が反射する面の間にGaInP活性層5より
バンドギャップが大きいn型AlGaInP下クラッド
層4が存在し、このn型AlGaInP下クラッド層4
の上記傾斜部及び平行部の下の部分が窓層の効果をもた
らし、レーザ端面破壊を防止することができる。
【0018】なお上記実施例では、p型GaAs電流ブ
ロック層2上のn型GaAs層3は三角形状になるまで
成長を行ったが、完全な三角形になる前、即ち台形状の
時点で成長を止め、n型AlGaInP下クラッド層4
を成長し、GaInP活性層5を曲げてもよい。
【0019】また上記実施例では、p型GaAs電流ブ
ロック層2をレーザ端面付近で逆メサ状に形成したこと
を例にとって説明したが、順メサ状に形成し、その上に
n型GaAs層3を形成しても上記実施例と同様の効果
を奏する。
【0020】またp型GaAs電流ブロック層2はp型
Alx Ga1-x As(0<x<1)あるいは高抵抗Ga
As,Alx Ga1-x As層でも上記実施例と同様の効
果を奏する。
【0021】またn型GaAs層3のフラットな面とp
型GaAs電流ブロック層2の面は一致する必要はな
く、n型GaAs層の凸ブロックによりGaInP活性
層5が曲がるだけの段差がつけばよい。
【0022】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る可視光半
導体レーザ及びその製造方法によれば、第1導電型Ga
As基板上に第2導電型GaAs層をレーザ端面付近で
選択的にメサ状に形成し、GaInP活性層を曲折する
ようにしたので、GaInP活性層よりバンドギャップ
が大きいn型AlGaInP下クラッド層が半導体レー
ザの窓構造となるので、レーザ製造プロセスが簡略化で
き、精度の高いものが得られると共に、レーザ端面破壊
を防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による可視光半導体レーザ
の制作フローを示す工程断面図である。
【図2】従来の可視光半導体レーザの制作フローを示す
工程断面図である。
【符号の説明】
1 n型GaAs基板 2 p型GaAs電流ブロック層 3 n型GaAs層 4 n型AlGaInP下クラッド層 5 GaInP活性層 6 p型AlGaInP上クラッド層 7 p型GaAsコンタクト層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、可視光半導体レーザ
に関し、特に高出力化において端面破壊を防ぐことがで
きる可視光半導体レーザの構造に関するものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】次にSiNX 膜8を表面全面に成膜した
後、通常のホトレジスト技術を用いて形成した上記スト
ライプと垂直になるようにストライプを形成し、フッ酸
を用いてSiNX 膜8のストライプを図2(b) に示すよ
うに形成する。さらに相拡散によりZnをn型AlG
aInP下クラッド層4に到達するまで拡散を行う。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可視光半
導体レーザは、第1導電型であるGaAs基板上に、第
1導電型GaAs、第1導電型AlGaInP下クラッ
ド層、GaInP活性層、第2導電型AlGaInP上
クラッド層、第2導電型GaAsコンタクト層を備えた
可視光線半導体レーザにおいて、上記GaInP活性層
は、この層の端面の近傍にある傾斜した傾斜部と、上記
端面に達する上記GaInP活性層の本体部に平行であ
る平行部とを有し、上記第1導電型AlGaInP下ク
ラッド層の該傾斜部が窓層となるものである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】その上にMOCVD法を用いてn型GaA
s層3を形成する。この際、図1(f) に示すようにp型
GaAs電流ブロック層2上の(100)面に形成され
るn型GaAs層3は(111)面を側面にして成長す
る。(111)面にはGaAsが成長しないため三角形
状の突起が形成される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】次に動作について説明する。レーザ光の共
振器方向は、この紙面に平行であり、GaInP活性層
5がくびれている場所、即ちn型GaAs層3の三角形
の頂点付近で図1(h) に示すように劈開レーザ端面とす
る。光は、GaInP活性層5が曲がっている面で反射
を繰り返し、レーザ光となり放出される。その際、レー
ザ端面と光が反射する面の間にGaInP活性層5より
バンドギャップが大きいn型AlGaInP下クラッド
層4が存在し、このn型AlGaInP下クラッド層4
の上記傾斜部が窓層の効果をもたらし、レーザ端面破壊
を防止することができる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型であるGaAs基板上に、第
    1導電型GaAs層、第1導電型AlGaInP下クラ
    ッド層、GaInP活性層、第2導電型AlGaInP
    上クラッド層、第2導電型GaAsコンタクト層を備え
    た可視光半導体レーザにおいて、 上記GaInP活性層は、この層の端面の近傍にある傾
    斜した傾斜部と、上記端面に達する上記GaInP活性
    層の本体部に平行である平行部とを有し、上記第1導電
    型AlGaInP下クラッド層の上記活性層の傾斜部及
    び平行部の下部の部分が窓層となることを特徴とする可
    視光半導体レーザ。
  2. 【請求項2】 上記GaInP活性層の端面近傍に上記
    傾斜部と平行部とを有する請求項1記載の可視光半導体
    レーザを製造する方法であって、 上記第1導電型GaAs基板上のレーザ端面付近の小領
    域部に第2導電型GaAs層をメサ形状部に形成し、こ
    のメサ形状部の上に上記第1導電型GaAsを突起とし
    て形成すると同時に、上記メサ形状部が形成されていな
    い上記第1導電型GaAs基板部分上に上記突起を形成
    する第1導電型GaAsによって平坦部を形成し、 上記平坦部と突起部との段差によって、その段差の上に
    上記GaInP活性層が台状突出部を有して形成され、
    この台状突出部の中心部をヘキ開してレーザ端面とする
    ことを特徴とする請求項1記載の可視光半導体レーザの
    製造方法。
  3. 【請求項3】上記メサ形状部が逆メサ状に形成した逆メ
    サ形状部であることを特徴とする、請求項2記載の可視
    光半導体レーザの製造方法。
  4. 【請求項4】 上記逆メサ形状部の上に突出して形成さ
    れた上記第1導電型GaAsからなる突出部は三角形状
    であることを特徴とする請求項2記載の可視光半導体レ
    ーザの製造方法。
  5. 【請求項5】 上記逆メサ形状部の上に突出して形成さ
    れた上記第1導電型GaAsからなる突出部は台形形状
    であることを特徴とする請求項2記載の可視光半導体レ
    ーザの製造方法。
  6. 【請求項6】 上記メサ形状部の頂面と、上記第1導電
    型GaAs基板の露出している部分に形成した上記第1
    導電型GaAs層の表面とが一致する高さであることを
    特徴とする請求項2記載の可視光半導体レーザの製造方
    法。
  7. 【請求項7】 上記メサ形状部を形成する素材として第
    2導電型AlGaAs層あるいは高抵抗GaAs,Al
    GaAs層を用いたことを特徴とする請求項2記載の可
    視光半導体レーザの製造方法。
JP21016691A 1991-07-25 1991-07-25 可視光半導体レーザおよびその製造方法 Pending JPH0537077A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107431333A (zh) * 2015-03-20 2017-12-01 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 边缘发射半导体激光器及其生产方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107431333A (zh) * 2015-03-20 2017-12-01 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 边缘发射半导体激光器及其生产方法
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