JPH0574956B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0574956B2 JPH0574956B2 JP2292785A JP2292785A JPH0574956B2 JP H0574956 B2 JPH0574956 B2 JP H0574956B2 JP 2292785 A JP2292785 A JP 2292785A JP 2292785 A JP2292785 A JP 2292785A JP H0574956 B2 JPH0574956 B2 JP H0574956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- semiconductor substrate
- layer
- substrate
- mirror
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 63
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 16
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 9
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 75
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
- H01S5/0207—Substrates having a special shape
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18305—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] with emission through the substrate, i.e. bottom emission
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
- H01S5/1838—Reflector bonded by wafer fusion or by an intermediate compound
-
- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体レーザや発光ダイオード等の
半導体発光装置の製造方法に係わり、特に基板の
接着を利用した半導体発光装置の製造方法に関す
る。
半導体発光装置の製造方法に係わり、特に基板の
接着を利用した半導体発光装置の製造方法に関す
る。
半導体レーザにおいては、発振状態での活性層
からの発熱は、素子の電流−光出力特性を飽和さ
せたり、また定出力動作の場合には発熱による効
率の低下が動作電流を引下げ、それが更に熱を増
加させる。このような正帰還がかかつて、ついに
は発振しなくなるような劣化を引起こす。これら
の点から特に高出力レーザや長期の信頼性を要求
される通信用レーザ等において、活性層の発熱を
いかに速くヒートシンクに導くかは重要な問題で
ある。
からの発熱は、素子の電流−光出力特性を飽和さ
せたり、また定出力動作の場合には発熱による効
率の低下が動作電流を引下げ、それが更に熱を増
加させる。このような正帰還がかかつて、ついに
は発振しなくなるような劣化を引起こす。これら
の点から特に高出力レーザや長期の信頼性を要求
される通信用レーザ等において、活性層の発熱を
いかに速くヒートシンクに導くかは重要な問題で
ある。
従来の構造のレーザでは、活性層とヒートシン
クとの間に、少なくともクラツド層及びコンタク
ト層と云う熱伝導性の悪い半導体材料が存在す
る。さらに、融着金属によつては、ジヤンクシヨ
クを上にしてマウントしなければならないので、
厚い基板が介在しており、熱の発散は良くないも
のであつた。
クとの間に、少なくともクラツド層及びコンタク
ト層と云う熱伝導性の悪い半導体材料が存在す
る。さらに、融着金属によつては、ジヤンクシヨ
クを上にしてマウントしなければならないので、
厚い基板が介在しており、熱の発散は良くないも
のであつた。
また、半導体レーザは、その材料や用途に応じ
て様々な構造を有するが、一般には活性層及びク
ラツド層を含むヘテロ接合構造部と、電流狭窄効
果やモード制御効果を有する構造部とが半導体基
板表面に垂直方向に結合した結合した形で構成さ
れているものが多い。例えば、第５図ａに示す如
く、ｍ−ECO（モデイフアイド、エンベツデイ
ド、コンフアイニングレイアー、イン、オプチカ
ルガイド）構造と称される作り付け導波型レーザ
（第16回国際固体素子コンフアレンス、予稿集
p153〜156、1984年）では、半導体基板５１上に
ダブルヘテロ接合構造部をなす活性層５３及びク
ラツド５２，５４と、電流狭窄効果及び実効屈折
率差によるモード制御効果を有する電流阻止層５
４及び高屈折率層５５とが、基板５１の表面に垂
直方法に結合した構造を有する。第５図ｂはCSP
（チヤネルド、サブストレート、プレーナー）レ
ーザと称されるもので（IEEE、ジヤーナル、オ
ブ、クウオンタム、エレクトロニクス、1978年、
QE−14巻、p89）、このレーザはモーダ制御効果
を有する半導体基板５１と、ヘテロ接合構造部５
２，〜，５４とが、基板表面に対して、第５図ａ
とは逆の順序で結合した作り付け導波型レーザで
ある。また、第５図ｃはNOS（ネイテイブ、オキ
サイド、ストライプ）レーザと称されるもので
（IOOC81予稿集MB−１）、これはヘテロ接合構
造部５２，〜，５４と、電流狭窄部５８，６１と
が、順次結合した利得導波型レーザである。
て様々な構造を有するが、一般には活性層及びク
ラツド層を含むヘテロ接合構造部と、電流狭窄効
果やモード制御効果を有する構造部とが半導体基
板表面に垂直方向に結合した結合した形で構成さ
れているものが多い。例えば、第５図ａに示す如
く、ｍ−ECO（モデイフアイド、エンベツデイ
ド、コンフアイニングレイアー、イン、オプチカ
ルガイド）構造と称される作り付け導波型レーザ
（第16回国際固体素子コンフアレンス、予稿集
p153〜156、1984年）では、半導体基板５１上に
ダブルヘテロ接合構造部をなす活性層５３及びク
ラツド５２，５４と、電流狭窄効果及び実効屈折
率差によるモード制御効果を有する電流阻止層５
４及び高屈折率層５５とが、基板５１の表面に垂
直方法に結合した構造を有する。第５図ｂはCSP
（チヤネルド、サブストレート、プレーナー）レ
ーザと称されるもので（IEEE、ジヤーナル、オ
ブ、クウオンタム、エレクトロニクス、1978年、
QE−14巻、p89）、このレーザはモーダ制御効果
を有する半導体基板５１と、ヘテロ接合構造部５
２，〜，５４とが、基板表面に対して、第５図ａ
とは逆の順序で結合した作り付け導波型レーザで
ある。また、第５図ｃはNOS（ネイテイブ、オキ
サイド、ストライプ）レーザと称されるもので
（IOOC81予稿集MB−１）、これはヘテロ接合構
造部５２，〜，５４と、電流狭窄部５８，６１と
が、順次結合した利得導波型レーザである。
このように半導体基板表面に垂直方向にヘテロ
接合構造部と電流狭窄若しくはモード制御部とが
縦方向結合したレーザは、第６図ａ〜ｃに示す如
く製造される。GaAlAs系レーザを例にすると、
まず第６図ａに示す如くＮ−GaAs基板５１上に
Ｎ−GaAlAs第１クラツド層５２、GaAs活性層
５３、Ｐ−GaAlAs第２クラツド層５４及びＮ−
GaAs電流阻止層５５を成長形成したのち、同図
ｂに示す如く電流阻止層５５をストライプ状にエ
ツチングし、次いで同図ｃに示す如く実効屈折率
差を設けるためのＰ−GaAlAs高屈折率層５６、
Ｐ−GaAlAs第３クラツド層５７及びＰ−GaAs
コンタクト層５８を成長形成する。
接合構造部と電流狭窄若しくはモード制御部とが
縦方向結合したレーザは、第６図ａ〜ｃに示す如
く製造される。GaAlAs系レーザを例にすると、
まず第６図ａに示す如くＮ−GaAs基板５１上に
Ｎ−GaAlAs第１クラツド層５２、GaAs活性層
５３、Ｐ−GaAlAs第２クラツド層５４及びＮ−
GaAs電流阻止層５５を成長形成したのち、同図
ｂに示す如く電流阻止層５５をストライプ状にエ
ツチングし、次いで同図ｃに示す如く実効屈折率
差を設けるためのＰ−GaAlAs高屈折率層５６、
Ｐ−GaAlAs第３クラツド層５７及びＰ−GaAs
コンタクト層５８を成長形成する。
ｍ−ECOレーザに第６図に示す方法を用いる
場合に、いくつかの問題を生じる。第１に、高屈
折率５６、クラツド層５７及びコンタクト層５８
の成長は、ストライプ部分ではGaAlAs上の成長
となるため、LPE法によつては形成不可能であ
り、MOCVD法やMBE法を用いなけばならない。
第２に、気相成長法を用いる場合にも溝部の成長
は結晶欠陥を生じ易く、レーザの性能や信頼性の
低下を引起こす。第３に、ダブルヘテロ接合自体
がエツチングプロセスや成長プロセスを径るため
に、エツチング液に晒されたり、成長過程に高温
に晒され、構造やドーピングレベルの変化や結晶
欠陥の導入を生じ易い。
場合に、いくつかの問題を生じる。第１に、高屈
折率５６、クラツド層５７及びコンタクト層５８
の成長は、ストライプ部分ではGaAlAs上の成長
となるため、LPE法によつては形成不可能であ
り、MOCVD法やMBE法を用いなけばならない。
第２に、気相成長法を用いる場合にも溝部の成長
は結晶欠陥を生じ易く、レーザの性能や信頼性の
低下を引起こす。第３に、ダブルヘテロ接合自体
がエツチングプロセスや成長プロセスを径るため
に、エツチング液に晒されたり、成長過程に高温
に晒され、構造やドーピングレベルの変化や結晶
欠陥の導入を生じ易い。
また、第５図ｂに示すCSPレーザは、基板にチ
ヤンネルを形成したのちにダブルヘテロ接合を形
成して作られるが、この場合にも問題点が生じ
る。例えば、溝上にヘテロ接合を成長させるた
め、成長条件によつては活性層の品質の低下を引
起こす。特に、気相成長法を用いる場合には、成
長層に溝形状が反映されるので活性層が折れ曲
り、信頼性の低下を引起こし易い。
ヤンネルを形成したのちにダブルヘテロ接合を形
成して作られるが、この場合にも問題点が生じ
る。例えば、溝上にヘテロ接合を成長させるた
め、成長条件によつては活性層の品質の低下を引
起こす。特に、気相成長法を用いる場合には、成
長層に溝形状が反映されるので活性層が折れ曲
り、信頼性の低下を引起こし易い。
以上のような諸問題の他にも、一般的に縦方向
結合型構造の場合は、いずれも結晶成長法によつ
てその構造を形成していくため、各層の材料や組
成は下地材料と格子整合がとれ、結晶成長可能な
ものである必要があり、また結晶の面方位等は基
板の面方位、下地の加工形状及び結晶成長条件等
により決定されると云う制約がある。これらの制
約は、デバイスの構造や性能の可能性を大幅に制
限するものである。
結合型構造の場合は、いずれも結晶成長法によつ
てその構造を形成していくため、各層の材料や組
成は下地材料と格子整合がとれ、結晶成長可能な
ものである必要があり、また結晶の面方位等は基
板の面方位、下地の加工形状及び結晶成長条件等
により決定されると云う制約がある。これらの制
約は、デバイスの構造や性能の可能性を大幅に制
限するものである。
一方、通信用ダイオードにおいては、フアイバ
との結合を考えた時、広がり角及びスポツトサイ
ズを小さくすることと、高輝度化が必要である。
スポツトサイズは電流の広がりによつて支配され
ているので、活性層と狭窄層とが十分近いことが
必要で、且つコンタクト層等の吸収を避けるため
には、２回のエピタキシヤル成長による狭窄層の
埋込みをする必要がある。このため、工程が複雑
である量産性に問題がある。
との結合を考えた時、広がり角及びスポツトサイ
ズを小さくすることと、高輝度化が必要である。
スポツトサイズは電流の広がりによつて支配され
ているので、活性層と狭窄層とが十分近いことが
必要で、且つコンタクト層等の吸収を避けるため
には、２回のエピタキシヤル成長による狭窄層の
埋込みをする必要がある。このため、工程が複雑
である量産性に問題がある。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、製造が容易で高出
力・高信頼性の半導体発光装置を製造することが
でき、且つ結晶成長による材質や面方位の制約を
大幅に緩和できる半導体発光装置の製造方法を提
供することにある。
で、その目的とするところは、製造が容易で高出
力・高信頼性の半導体発光装置を製造することが
でき、且つ結晶成長による材質や面方位の制約を
大幅に緩和できる半導体発光装置の製造方法を提
供することにある。
本発明の骨子は、ヘテロ接合構造部が形成され
た第１の半導体基板と、電流狭窄或いはモード制
御として作用する構造部が形成された第２の半導
体基板とを、直接接合させて半導体発光装置を製
造することにある。
た第１の半導体基板と、電流狭窄或いはモード制
御として作用する構造部が形成された第２の半導
体基板とを、直接接合させて半導体発光装置を製
造することにある。
即ち本発明は、半導体発光装置の製造方法にお
いて、第１の半導体基板の表面に活性層及びクラ
ツド層を積層したヘテロ接合からなる第１の構造
部を形成したのち、該構造部の表面を鏡面研磨
し、さらに第２の半導体基板の表面に上記第１の
構造部に対して電流狭窄効果或いはモード制御効
果の少なくとも一方を及ぼす第２の構造部を形成
したのち、該構造部を鏡面研磨し、次いで清浄な
雰囲気中で前記第１及び第２の構造部の鏡面研磨
された表面同志を対向させて密着し、この状態で
200［℃］以上の温度で熱処理して前記各基板を接
着するようにした方法である。
いて、第１の半導体基板の表面に活性層及びクラ
ツド層を積層したヘテロ接合からなる第１の構造
部を形成したのち、該構造部の表面を鏡面研磨
し、さらに第２の半導体基板の表面に上記第１の
構造部に対して電流狭窄効果或いはモード制御効
果の少なくとも一方を及ぼす第２の構造部を形成
したのち、該構造部を鏡面研磨し、次いで清浄な
雰囲気中で前記第１及び第２の構造部の鏡面研磨
された表面同志を対向させて密着し、この状態で
200［℃］以上の温度で熱処理して前記各基板を接
着するようにした方法である。
本発明によれば、ヘテロ接合からなる第１の構
造部と電流狭窄若しくはモード制御部として作用
する第２の構造部とを別々に製造できるので、第
１の構造部の上に気相成長により第２の構造を形
成する従来方法に比して、第２の構造部の構造や
その形成方法が第１の構造やその材質に影響を受
けたり、逆に第２の構造部を形成するためにヘテ
ロ接合構造部がエツチング液に晒されたり高温に
よる構造やドーピングの変化や結晶欠陥が導入さ
れると言つた諸問題は全て解決される。また、相
互の構造を配慮したプロセスを行う必要がないの
で、プロセスの手順や条件が簡便になり、素子の
歩留りの向上や量産性の向上に有効である。さら
に、相互の構造や材質及び結晶成長法の制限を考
慮する必要がない。例えば、電流狭窄効果若しく
はモード制御効果の生じる第２の構造を必ずしも
結晶成長によつて製造する必要ない。このこと
は、従来の半導体レーザに対する制約を大幅に緩
和するものであり、より完全に電流狭窄効果や、
さらに複雑なモード制御効果を実現することがで
きる。また、接着は面方位に依存しないため、他
の特性は変えずに縦方向に面方位の異なる構造が
結合したレーザと言う新しい半導体レーザが実現
される。
造部と電流狭窄若しくはモード制御部として作用
する第２の構造部とを別々に製造できるので、第
１の構造部の上に気相成長により第２の構造を形
成する従来方法に比して、第２の構造部の構造や
その形成方法が第１の構造やその材質に影響を受
けたり、逆に第２の構造部を形成するためにヘテ
ロ接合構造部がエツチング液に晒されたり高温に
よる構造やドーピングの変化や結晶欠陥が導入さ
れると言つた諸問題は全て解決される。また、相
互の構造を配慮したプロセスを行う必要がないの
で、プロセスの手順や条件が簡便になり、素子の
歩留りの向上や量産性の向上に有効である。さら
に、相互の構造や材質及び結晶成長法の制限を考
慮する必要がない。例えば、電流狭窄効果若しく
はモード制御効果の生じる第２の構造を必ずしも
結晶成長によつて製造する必要ない。このこと
は、従来の半導体レーザに対する制約を大幅に緩
和するものであり、より完全に電流狭窄効果や、
さらに複雑なモード制御効果を実現することがで
きる。また、接着は面方位に依存しないため、他
の特性は変えずに縦方向に面方位の異なる構造が
結合したレーザと言う新しい半導体レーザが実現
される。
また、上記理由から、第２の半導体基板として
熱伝導率の高い半導体材料、例えばSiC、Ｃ、Si
等を用いることができ、これによりヘテロ接合構
造部の熱を速やかに放熱することができる。この
ため、発光出力の大出力化をはかることもでき
る。
熱伝導率の高い半導体材料、例えばSiC、Ｃ、Si
等を用いることができ、これによりヘテロ接合構
造部の熱を速やかに放熱することができる。この
ため、発光出力の大出力化をはかることもでき
る。
まず、実施例を説明する前に、本発明の基本原
理について説明する。
理について説明する。
従来、ガラス板の平滑な面を極めて正常に保
ち、このような２枚のガラス板を直接密着させる
と、その間の摩擦係数が増大して接合状態が得ら
れることが知られている。そして、これに逆らつ
て上記ガラス板の面同志を滑らすと、その接合面
のむしり取りによるクラツクが発生することも知
られている。これに対して従来、半導体結晶体同
志の上記ガラスの如き接合法が知られていないこ
とは、半導体結晶体の接合すべき面の平滑性とそ
の清浄性を厳密に保つことが難しかつたことが最
大の原因であつたと言える。
ち、このような２枚のガラス板を直接密着させる
と、その間の摩擦係数が増大して接合状態が得ら
れることが知られている。そして、これに逆らつ
て上記ガラス板の面同志を滑らすと、その接合面
のむしり取りによるクラツクが発生することも知
られている。これに対して従来、半導体結晶体同
志の上記ガラスの如き接合法が知られていないこ
とは、半導体結晶体の接合すべき面の平滑性とそ
の清浄性を厳密に保つことが難しかつたことが最
大の原因であつたと言える。
そこで本発明者等は、次のような処理を施すこ
とにより、ガラス同志の接合のように半導体結晶
体同志の接合も可能なことを見出した。即ち、２
つの半導体結晶体の接合すべき面を表面粗さ500
［Å］以下に平滑化し、５分間水洗した。平滑化
の方法は、鏡面研磨或いは鏡面研磨した表面上に
その平坦さを損わない方法、例えばMOCVD法
或いはMBE法によつてエピタキシヤル成長層を
形成して行う。得られた半導体の面は水に良く濡
れ、自然酸化物の層が形成されていることが推定
された。その後、メタノール置換、フレオン乾燥
を行い、このようにして得られた半導体結晶体
を、ゴミ浮遊量20［個／m3］の実質的にゴミのな
いクリーンルーム中で上記接合面を相互に直接密
着させて200［℃］以上の温度で熱処理したとこ
ろ、両者は極めて強固に接合した。この接合体の
接着強度は、熱処理温度200［℃］以上で特に著し
く上昇する。
とにより、ガラス同志の接合のように半導体結晶
体同志の接合も可能なことを見出した。即ち、２
つの半導体結晶体の接合すべき面を表面粗さ500
［Å］以下に平滑化し、５分間水洗した。平滑化
の方法は、鏡面研磨或いは鏡面研磨した表面上に
その平坦さを損わない方法、例えばMOCVD法
或いはMBE法によつてエピタキシヤル成長層を
形成して行う。得られた半導体の面は水に良く濡
れ、自然酸化物の層が形成されていることが推定
された。その後、メタノール置換、フレオン乾燥
を行い、このようにして得られた半導体結晶体
を、ゴミ浮遊量20［個／m3］の実質的にゴミのな
いクリーンルーム中で上記接合面を相互に直接密
着させて200［℃］以上の温度で熱処理したとこ
ろ、両者は極めて強固に接合した。この接合体の
接着強度は、熱処理温度200［℃］以上で特に著し
く上昇する。
以上のことから、研磨した清浄な半導体の面は
水洗だけで表面が親水性となり、清浄な環境下で
且つ200［℃］以上を温度下で接合すれば強固に接
着体を得ることができる。
水洗だけで表面が親水性となり、清浄な環境下で
且つ200［℃］以上を温度下で接合すれば強固に接
着体を得ることができる。
一方、200［℃］程度の加熱温度では、半導体構
成原子ついてはもとより、最も拡散し易い１価イ
オンでも、半導体結晶中における拡散速度は通常
無視できる程度に小さいことは周知である。ま
た、この200［℃］付近の温度では、酸化膜の表面
に吸着された水分子が殆ど脱離し、化学吸着によ
り形成された−OH基の脱水結合が起こり始める
ことも知られている。これらのことを考え合わせ
れば、前記半導体結晶体相互の結合は、金属同志
の接合として知られている相互拡散によるもので
はなく、半導体結晶体の表面酸化膜の水和層間の
相互作用や、−OH基の脱水重合によつて半導体
−Ｏ−半導体なる強固な接合構造を成しているも
のと考えられる。
成原子ついてはもとより、最も拡散し易い１価イ
オンでも、半導体結晶中における拡散速度は通常
無視できる程度に小さいことは周知である。ま
た、この200［℃］付近の温度では、酸化膜の表面
に吸着された水分子が殆ど脱離し、化学吸着によ
り形成された−OH基の脱水結合が起こり始める
ことも知られている。これらのことを考え合わせ
れば、前記半導体結晶体相互の結合は、金属同志
の接合として知られている相互拡散によるもので
はなく、半導体結晶体の表面酸化膜の水和層間の
相互作用や、−OH基の脱水重合によつて半導体
−Ｏ−半導体なる強固な接合構造を成しているも
のと考えられる。
このような事実は、半導体結晶体の表面を親水
性にし、その密着接合後に200［℃］以上の加熱処
理を施せば、高い接着強度が得られることを意味
している。
性にし、その密着接合後に200［℃］以上の加熱処
理を施せば、高い接着強度が得られることを意味
している。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によつて説
明する。
明する。
第１図ａ〜ｄは本発明の第１の実施例に係わる
GaAlAs系半導体レーザの製造工程を示す断面図
である。
GaAlAs系半導体レーザの製造工程を示す断面図
である。
まず、第１図ａに示す如くＮ−GaAs基板（第
１の半導体基板）１１上に厚さ1.5［μm］のＮ−
Ga0.55Al0.45Asクラツド層１２（ｎ＝１×1018cm
-3）、厚さ0.08［μm］のアンドープGa0.9Al0.1As活
性層１３及び厚さ1.5［μm］の Ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層１４（ｐ＝１×
1018cm-3）をMOCVD法により順次成長形成す
る。ここで、上記活性層１３及びクラツド層１
２，１４からダブルヘテロ接合構造部（第１の構
造部）が形成されることになる。次いで、Ｐ−
GaAlAsクラツド層１４の表面を表面粗さ500
［Å］以下に鏡面研磨し、脱脂しておく。
１の半導体基板）１１上に厚さ1.5［μm］のＮ−
Ga0.55Al0.45Asクラツド層１２（ｎ＝１×1018cm
-3）、厚さ0.08［μm］のアンドープGa0.9Al0.1As活
性層１３及び厚さ1.5［μm］の Ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層１４（ｐ＝１×
1018cm-3）をMOCVD法により順次成長形成す
る。ここで、上記活性層１３及びクラツド層１
２，１４からダブルヘテロ接合構造部（第１の構
造部）が形成されることになる。次いで、Ｐ−
GaAlAsクラツド層１４の表面を表面粗さ500
［Å］以下に鏡面研磨し、脱脂しておく。
一方、第１図ｂに示す如く高熱伝導率の材料で
あるＰ−SiC基板（第２の半導体基板）１５にメ
タルマスク（図示せず）を幅３［μm］、周期300
［μm］で〈１１０〉方向にストライプ状に付けて
おき、プロトン打込みを行い高抵抗層１６を形成
する。そして、基板１５の表面を表面粗さ500
［Å］以下に鏡面研磨した後、脱脂しておく。な
お、上記Ｐ−SiC基板１５及び高抵抗層１６から
電流狭窄部として作用する第２の構造部が形成さ
れることになる。また、 Ｐ−SiC基板１５の裏面には予めＰ側金属電極１
７を形成しておく。
あるＰ−SiC基板（第２の半導体基板）１５にメ
タルマスク（図示せず）を幅３［μm］、周期300
［μm］で〈１１０〉方向にストライプ状に付けて
おき、プロトン打込みを行い高抵抗層１６を形成
する。そして、基板１５の表面を表面粗さ500
［Å］以下に鏡面研磨した後、脱脂しておく。な
お、上記Ｐ−SiC基板１５及び高抵抗層１６から
電流狭窄部として作用する第２の構造部が形成さ
れることになる。また、 Ｐ−SiC基板１５の裏面には予めＰ側金属電極１
７を形成しておく。
次いで、前記Ｎ−GaAs基板１１の表面層であ
るＰ−GaAlAsクラツド層１４の表面及びＰ−
SiC基板１５の表面を清浄な水で数分間水洗す
る。続いて、これをスピンナーで脱水処理する。
次いで、クラス１以下の清浄な雰囲気中で、第１
図ｃに示す如く基板１１，１５の鏡面研磨した表
面側を対向させ、Ｐ−GaAlAsクラツド層１４と
Ｐ−SiC基板１５とを密着させる。この状態で、
200［℃］以上の温度で熱処理し、基板１１，１５
を接着する。
るＰ−GaAlAsクラツド層１４の表面及びＰ−
SiC基板１５の表面を清浄な水で数分間水洗す
る。続いて、これをスピンナーで脱水処理する。
次いで、クラス１以下の清浄な雰囲気中で、第１
図ｃに示す如く基板１１，１５の鏡面研磨した表
面側を対向させ、Ｐ−GaAlAsクラツド層１４と
Ｐ−SiC基板１５とを密着させる。この状態で、
200［℃］以上の温度で熱処理し、基板１１，１５
を接着する。
次いで、第１図ｄに示す如く前記Ｎ−GaAs基
板１１をPAエツチヤントでＮ−GaAlAsクラツ
ド層１２が露出するまでエツチングし、このエツ
チング面を鏡面研磨した後、脱水・水洗を施す。
そして、更にもう１枚のＮ−SiC基板（第３の半
導体基板）１８も同様に前処理して、これをＮ−
GaAlAsクラツド層１２の研磨した表面と密着さ
せ、先の手順と同様にして接着する。なお、Ｎ−
SiC基板１８の裏面には予めＮ側電極１９として
AuGe／Auを始めに付けておく。同様に、前記
Ｐ−Si基板１５の裏面には、Ｐ側電極１７として
TiPtAuを始めに付けておく。
板１１をPAエツチヤントでＮ−GaAlAsクラツ
ド層１２が露出するまでエツチングし、このエツ
チング面を鏡面研磨した後、脱水・水洗を施す。
そして、更にもう１枚のＮ−SiC基板（第３の半
導体基板）１８も同様に前処理して、これをＮ−
GaAlAsクラツド層１２の研磨した表面と密着さ
せ、先の手順と同様にして接着する。なお、Ｎ−
SiC基板１８の裏面には予めＮ側電極１９として
AuGe／Auを始めに付けておく。同様に、前記
Ｐ−Si基板１５の裏面には、Ｐ側電極１７として
TiPtAuを始めに付けておく。
次いで、上記第１図ｄに示す試料を前記ストラ
イプと垂直にヘキ開面を出すようにヘキ開し、ス
トライプ方向の長さ、即ち共振器長は250［μm］
とした。さらに、これを各ストライプ毎に切り分
けて、第２図に示す如く１つの半導体レーザチツ
プを作製した。なお、このチツプはＮ側電極１９
を下にして、Cuベース上にAuSnを融着金属とし
てマウントされる。
イプと垂直にヘキ開面を出すようにヘキ開し、ス
トライプ方向の長さ、即ち共振器長は250［μm］
とした。さらに、これを各ストライプ毎に切り分
けて、第２図に示す如く１つの半導体レーザチツ
プを作製した。なお、このチツプはＮ側電極１９
を下にして、Cuベース上にAuSnを融着金属とし
てマウントされる。
かくして製造された半導体レーザは、従来の
NOSレーザと比較すると、NOSレーザが発振し
きい値が50［mA］、CWでの光出力が120［mW］
くらいで飽和してくるのに対し、発振しいき値が
46［mA］、CWでの光出力の飽和は170［mW］以
上と大幅な改善が見られた。さらに、放熱特性の
向上のために50［℃］、５［mW］の定出力動作試
験においても、動作電流が平均10［mA］ほど
NOSレーザより低く、劣化も殆ど見られていな
い。
NOSレーザと比較すると、NOSレーザが発振し
きい値が50［mA］、CWでの光出力が120［mW］
くらいで飽和してくるのに対し、発振しいき値が
46［mA］、CWでの光出力の飽和は170［mW］以
上と大幅な改善が見られた。さらに、放熱特性の
向上のために50［℃］、５［mW］の定出力動作試
験においても、動作電流が平均10［mA］ほど
NOSレーザより低く、劣化も殆ど見られていな
い。
また、電流狭窄構造部をヘテロ接合構造部上に
エピタキシヤル成長により形成する従来方法に比
して、ヘテロ接合構造部がエツチング液に晒され
たり、高温による構造やドーピングの変化や結晶
欠陥が導入されると言つた等の不都合もない。さ
らに、相互の構造を配慮したプロセスを行う必要
もないので、プロセスの手順や条件が簡便とな
る。このため、製造歩留り及び量産性の向上をは
かり得、さらには信頼性の向上をはかり得る。
エピタキシヤル成長により形成する従来方法に比
して、ヘテロ接合構造部がエツチング液に晒され
たり、高温による構造やドーピングの変化や結晶
欠陥が導入されると言つた等の不都合もない。さ
らに、相互の構造を配慮したプロセスを行う必要
もないので、プロセスの手順や条件が簡便とな
る。このため、製造歩留り及び量産性の向上をは
かり得、さらには信頼性の向上をはかり得る。
第３図は第２の実施例に係わるバラス型発光ダ
イオード（LED）の概略構造を示す断面図であ
る。製造工程は、基本的には第１図ａ〜ｄと同様
である。バラス型LEDの場合、電流狭窄層を形
成する際のマスクの形状がストライプではなく、
直径50［μm］の円形である。但し、プロトン打込
み後の断面は、第１図ｂと同様となる。ヘテロ接
合部と接着され、第１図ｃのような断面で表わさ
れる形となつた後、 Ｎ−GaAs基板１１にフオトレジストを塗り、電
流が注入されて発光する部分の基板の上を直径
150［μm］の部分を残してフオトレジストを取り
除き、Ｎ−電極金属（AuGe／Au）を蒸着し、
レジストを剥離してリフトオフを行う。次いで、
この金属電極をマスクとしてPAエツチヤントで
Ｎ−GaAlAsクラツド層１２に至る深さまでエツ
チングする。その後、ダイシングで各チツプに切
出すことにより、第３図に示す如きLEDが完成
することになる。
イオード（LED）の概略構造を示す断面図であ
る。製造工程は、基本的には第１図ａ〜ｄと同様
である。バラス型LEDの場合、電流狭窄層を形
成する際のマスクの形状がストライプではなく、
直径50［μm］の円形である。但し、プロトン打込
み後の断面は、第１図ｂと同様となる。ヘテロ接
合部と接着され、第１図ｃのような断面で表わさ
れる形となつた後、 Ｎ−GaAs基板１１にフオトレジストを塗り、電
流が注入されて発光する部分の基板の上を直径
150［μm］の部分を残してフオトレジストを取り
除き、Ｎ−電極金属（AuGe／Au）を蒸着し、
レジストを剥離してリフトオフを行う。次いで、
この金属電極をマスクとしてPAエツチヤントで
Ｎ−GaAlAsクラツド層１２に至る深さまでエツ
チングする。その後、ダイシングで各チツプに切
出すことにより、第３図に示す如きLEDが完成
することになる。
なお、LEDの場合、ダブルヘテル接合構造の
パラメータ（特に厚さ）が前記半導体レーザとは
異なつている。即ち、クラツド層１２，１４の厚
さは2.5［μm］、活性層１３の厚さは1.0［μm］とし
た。
パラメータ（特に厚さ）が前記半導体レーザとは
異なつている。即ち、クラツド層１２，１４の厚
さは2.5［μm］、活性層１３の厚さは1.0［μm］とし
た。
第４図ａ〜ｆは第３の実施例に係わるGaAlAs
系半導体レーザの製造工程を示す断面図である。
なお、この図では１チツプに相当する部分のみを
示している。
系半導体レーザの製造工程を示す断面図である。
なお、この図では１チツプに相当する部分のみを
示している。
まず、第４図ａに示す如く面方位１００のＮ−
GaAs基板４１（Siドープ１×1018cm-3）上に厚
さ1.5［μm］のＮ−Ga0.65Al0.55Asクラツド層４２
（Seドープ１×1017cm-3）、厚さ0.08［μm］のアン
ドープGa0.92Al0.08As活性層４３及び厚さ1.5
［μm］のＰ−Ga0.65Al0.35Asクラツド層４４（Zn
ドープ７×1018cm-3）を順次成長形成する。ここ
で、上記活性層４３及びクラツド層４２，４４か
らダブルヘテロ接合構造（第１の構造部）が形成
されることになる。
GaAs基板４１（Siドープ１×1018cm-3）上に厚
さ1.5［μm］のＮ−Ga0.65Al0.55Asクラツド層４２
（Seドープ１×1017cm-3）、厚さ0.08［μm］のアン
ドープGa0.92Al0.08As活性層４３及び厚さ1.5
［μm］のＰ−Ga0.65Al0.35Asクラツド層４４（Zn
ドープ７×1018cm-3）を順次成長形成する。ここ
で、上記活性層４３及びクラツド層４２，４４か
らダブルヘテロ接合構造（第１の構造部）が形成
されることになる。
一方、第４図ｂに示す如く面方位１００のＰ−
GaAs基板４５上に厚さ0.05［μm］のＰ−Ga0.8
Al0.2As高屈折率層４６を成長形成する。次いで、
第４図ｃに示す如く高屈折率層４６上にストライ
プ状にエツチングマスク（図示せず）を形成し、
これにより幅３［μm］程度、深さ１［μm］のメサ
ストライプを形成する。続いて、第４図ｄに示す
如くエツチングによつて除去した部分にＮ−
GaAs電流素子層４７（Seドープ５×1018cm-3）
を成長形成する。ここで、高屈折率層４６及び電
流素子層４７から、電流狭窄及びモード制御部と
して作用する第２の構造部が形成されることにな
る。
GaAs基板４５上に厚さ0.05［μm］のＰ−Ga0.8
Al0.2As高屈折率層４６を成長形成する。次いで、
第４図ｃに示す如く高屈折率層４６上にストライ
プ状にエツチングマスク（図示せず）を形成し、
これにより幅３［μm］程度、深さ１［μm］のメサ
ストライプを形成する。続いて、第４図ｄに示す
如くエツチングによつて除去した部分にＮ−
GaAs電流素子層４７（Seドープ５×1018cm-3）
を成長形成する。ここで、高屈折率層４６及び電
流素子層４７から、電流狭窄及びモード制御部と
して作用する第２の構造部が形成されることにな
る。
次いで、前記第４図ａに示す状態の試料及び同
図ｄに示す状態の試料の各表面を表面粗さ500
［Å］以下に鏡面研磨する。このとき、Ｐ−
GaAs基版４５の研磨に際し、研磨表面にはＰ−
GaAlAs高屈折率層４６及びＮ−GaAs電流素子
層４７が露出しているものとする。
図ｄに示す状態の試料の各表面を表面粗さ500
［Å］以下に鏡面研磨する。このとき、Ｐ−
GaAs基版４５の研磨に際し、研磨表面にはＰ−
GaAlAs高屈折率層４６及びＮ−GaAs電流素子
層４７が露出しているものとする。
次いで、上記各研磨面を清浄な水で水洗し、室
温でスピンナー処理のような脱水処理を施す。こ
れらの処理を施した各鏡面研磨面を、例えば１ク
ラス以下の清浄な大気雰囲気中に設置し、その鏡
面研磨面に異物が実質的に介在しない状態で、第
４図ｅに示す如く相互に密着して接合する。その
後、上記接合したウエハを200［℃］以上で加熱処
理することにより、接合強度を増大する。
温でスピンナー処理のような脱水処理を施す。こ
れらの処理を施した各鏡面研磨面を、例えば１ク
ラス以下の清浄な大気雰囲気中に設置し、その鏡
面研磨面に異物が実質的に介在しない状態で、第
４図ｅに示す如く相互に密着して接合する。その
後、上記接合したウエハを200［℃］以上で加熱処
理することにより、接合強度を増大する。
次いで、Ｐ−GaAs基板４５及び
Ｎ−GaAs基板４１をそれぞれ数［μm］、数10
［μm］の厚さまで研磨し、その両面に第４図ｆに
示す如くオーミツク電極４８，４９を形成する。
［μm］の厚さまで研磨し、その両面に第４図ｆに
示す如くオーミツク電極４８，４９を形成する。
かくして製造された半導体レーザは、ダブルヘ
テロ接合構造からなる第１の構造部と、電流狭窄
及びモード制御部として作用する第２の構造部と
が、別々に製造されることになる。従つて、先に
説明した第１の実施例と同様な効果が得られる。
また、前記第５図ａの構造では高屈折率層５６が
Ｐ型クラツド層５４及び電流素子層５５の表面全
体を覆つており、ストライプ溝両側部分で高屈折
率層５６がせりあがつているので、この部分の実
効屈折率差が溝中央より大きくなり、モードが偏
つてしまう問題があるが、本実施例の構造では上
記の問題は生じない。
テロ接合構造からなる第１の構造部と、電流狭窄
及びモード制御部として作用する第２の構造部と
が、別々に製造されることになる。従つて、先に
説明した第１の実施例と同様な効果が得られる。
また、前記第５図ａの構造では高屈折率層５６が
Ｐ型クラツド層５４及び電流素子層５５の表面全
体を覆つており、ストライプ溝両側部分で高屈折
率層５６がせりあがつているので、この部分の実
効屈折率差が溝中央より大きくなり、モードが偏
つてしまう問題があるが、本実施例の構造では上
記の問題は生じない。
なお、本発明は上述した各実施例に限定される
ものではない。例えば、前記第１の実施例におい
て、成長の初めのGaAs基板１１をＮ型基板とし
ておき、第１図ｃの状態でＮ−GaAs基板１１を
全てはエツチングせずに残しておき、この基板１
１の下面にＮ側電極１９としてAuGe／Auを付
けてオーミツクコンタクトを取るようにしてもよ
い。また、この実施例において、PNを逆とした
場合には、前記基板１５がＮ−SiC基板となる。
この場合、ストライプ状のSi3N4等のマスクを付
けた後Zn拡散を行い、前記高抵抗層１６をＰ型
とすることでNPNの形で電流狭窄を行うことが
できる。さらに、ヒートシンクの材料はSiCに限
るものではなく、Ｃ、Si、GaP、InP、GaAs等
を用いてもよい。
ものではない。例えば、前記第１の実施例におい
て、成長の初めのGaAs基板１１をＮ型基板とし
ておき、第１図ｃの状態でＮ−GaAs基板１１を
全てはエツチングせずに残しておき、この基板１
１の下面にＮ側電極１９としてAuGe／Auを付
けてオーミツクコンタクトを取るようにしてもよ
い。また、この実施例において、PNを逆とした
場合には、前記基板１５がＮ−SiC基板となる。
この場合、ストライプ状のSi3N4等のマスクを付
けた後Zn拡散を行い、前記高抵抗層１６をＰ型
とすることでNPNの形で電流狭窄を行うことが
できる。さらに、ヒートシンクの材料はSiCに限
るものではなく、Ｃ、Si、GaP、InP、GaAs等
を用いてもよい。
また、前記電流素子層及び高屈折率層は、それ
ぞれ電流素子効果のある材質及び活性層に対して
実効屈折率が高く電流が注入できる材質等であれ
ばよく、GaAsやGAlAsである必要はない。例え
ば、電流素子層にはアンドープZnSeを用いても
よいし、またGaAs系の代りにGaAsP基板上に成
長したGaInPを用いてもよい。GaAnPと
GaAlAsとは一組成を除いて格子が整合がとれな
いが、本発明の接着技術を用いれば問題ない。ま
た、結晶成長法はMOCVD法に限るものではな
く、MBE法やLPE法を用いることも可能でいる。
さらに、第１及び第２の構造部の構造、材質及び
導電型等は、仕様に応じて適宜変更可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することできる。
ぞれ電流素子効果のある材質及び活性層に対して
実効屈折率が高く電流が注入できる材質等であれ
ばよく、GaAsやGAlAsである必要はない。例え
ば、電流素子層にはアンドープZnSeを用いても
よいし、またGaAs系の代りにGaAsP基板上に成
長したGaInPを用いてもよい。GaAnPと
GaAlAsとは一組成を除いて格子が整合がとれな
いが、本発明の接着技術を用いれば問題ない。ま
た、結晶成長法はMOCVD法に限るものではな
く、MBE法やLPE法を用いることも可能でいる。
さらに、第１及び第２の構造部の構造、材質及び
導電型等は、仕様に応じて適宜変更可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することできる。
第１図ａ〜ｄは本発明の第１の実施例に係わる
半導体レーザの製造工程を示す断面図、第２図は
上記工程により製造された半導体レーザの概略構
造を示す断面図、第３図は第２の実施例に係わる
バランス型LEDの概略構造を示す断面図、第４
図ａ〜ｆは第３の実施例に係わる半導体レーザの
製造工程を示す断面図、第５図ａ〜ｃはそれぞれ
従来の半導体レーザの概略構造を示す断面図、第
６図ａ〜ｃは従来の半導体レーザの製造工程を示
す断面図である。 １１，４１……Ｎ−GaAs基板（第１の半導体
基板）、１２，４２……Ｎ−GaAlAsクラツド層、
１３，４３……アンドープGaAlAs活性層、１
４，４４……Ｐ−GaAlAsクラツド層、１５……
Ｐ−SiC基板（第２半導体基板）、１６……高抵
抗層、１７，４８……Ｐ側電極、１８……Ｎ−
SiC基板（第３の半導体基板）、１９，４９……
Ｎ側電極、４５……Ｐ−GaAs基板（第２の半導
体基板）、４６……Ｐ−GaAlAs高屈折率層、４
７……Ｎ−GaAs電流素子層。
半導体レーザの製造工程を示す断面図、第２図は
上記工程により製造された半導体レーザの概略構
造を示す断面図、第３図は第２の実施例に係わる
バランス型LEDの概略構造を示す断面図、第４
図ａ〜ｆは第３の実施例に係わる半導体レーザの
製造工程を示す断面図、第５図ａ〜ｃはそれぞれ
従来の半導体レーザの概略構造を示す断面図、第
６図ａ〜ｃは従来の半導体レーザの製造工程を示
す断面図である。 １１，４１……Ｎ−GaAs基板（第１の半導体
基板）、１２，４２……Ｎ−GaAlAsクラツド層、
１３，４３……アンドープGaAlAs活性層、１
４，４４……Ｐ−GaAlAsクラツド層、１５……
Ｐ−SiC基板（第２半導体基板）、１６……高抵
抗層、１７，４８……Ｐ側電極、１８……Ｎ−
SiC基板（第３の半導体基板）、１９，４９……
Ｎ側電極、４５……Ｐ−GaAs基板（第２の半導
体基板）、４６……Ｐ−GaAlAs高屈折率層、４
７……Ｎ−GaAs電流素子層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の半導体基板の表面に活性層及びクラツ
ド層を積層したヘテロ接合からなる第１の構造部
を形成したのち、該構造部の表面を鏡面研磨する
工程と、第２の半導体基板の表面に上記第１の構
造部に対して電流狭窄効果或いはモード制御効果
の少なくとも一方を及ぼす第２の構造部を形成し
たのち、該構造部を鏡面研磨する工程と、次いで
清浄な雰囲気中で前記第１及び第２の構造部の鏡
面研磨された表面同志を対向させて密着し、この
状態で200［℃］以上の温度で熱処理して前記各基
板を接着する工程とを含むことを特徴とする半導
体発光装置の製造方法。 ２ 前記鏡面研磨する工程は、表面粗さ500［Å］
以下に研磨することである特許請求の範囲第１項
記載の半導体発光装置の製造方法。 ３ 前記清浄な雰囲気とは、ゴミ浮遊量が20
［個／m3］以下の雰囲気であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の半導体発光装置の
製造方法。 ４ 前記第１の半導体基板の裏面側を前記第１の
構造部に達するまで或いは該構造部の近傍までエ
ツチングし、このエツチング面に上記第１の半導
体基板と同一導電型を有し、且つ上記第１の半導
体基板より熱伝導性の良好な第３の半導体基板を
接着することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022927A JPS61183986A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022927A JPS61183986A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183986A JPS61183986A (ja) | 1986-08-16 |
| JPH0574956B2 true JPH0574956B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=12096261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60022927A Granted JPS61183986A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61183986A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2592624B2 (ja) * | 1987-11-25 | 1997-03-19 | 株式会社リコー | 端面型発光ダイオードアレー素子 |
| US5376580A (en) * | 1993-03-19 | 1994-12-27 | Hewlett-Packard Company | Wafer bonding of light emitting diode layers |
| KR950004667A (ko) * | 1993-07-29 | 1995-02-18 | 가나이 쯔또무 | 반도체레이저소자 및 그 제작방법 |
| JP3511970B2 (ja) * | 1995-06-15 | 2004-03-29 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体発光素子 |
| US5764674A (en) * | 1996-06-28 | 1998-06-09 | Honeywell Inc. | Current confinement for a vertical cavity surface emitting laser |
| WO1998048492A1 (en) * | 1997-04-23 | 1998-10-29 | Honeywell Inc. | Electronic devices formed from pre-patterned structures that are bonded |
| JP4635079B2 (ja) * | 1999-06-09 | 2011-02-16 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子の製造方法 |
| US7547921B2 (en) | 2000-08-08 | 2009-06-16 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor chip for optoelectronics |
| US20020017652A1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Stefan Illek | Semiconductor chip for optoelectronics |
| EP1437776B1 (en) | 2001-10-12 | 2011-09-21 | Nichia Corporation | Light emitting device and method for manufacture thereof |
| KR101030068B1 (ko) | 2002-07-08 | 2011-04-19 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 소자의 제조방법 및 질화물 반도체 소자 |
| US8692286B2 (en) | 2007-12-14 | 2014-04-08 | Philips Lumileds Lighing Company LLC | Light emitting device with bonded interface |
| JP5441094B2 (ja) * | 2008-10-01 | 2014-03-12 | 国立大学法人京都工芸繊維大学 | 半導体基板の製造方法および半導体基板 |
| KR20140072876A (ko) * | 2011-09-13 | 2014-06-13 | 덴끼 가가꾸 고교 가부시키가이샤 | Led 발광 소자 보유 기판용 클래드재 및 그 제조 방법 |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP60022927A patent/JPS61183986A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61183986A (ja) | 1986-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08330628A (ja) | 半導体発光素子、及びその製造方法 | |
| JPH0574956B2 (ja) | ||
| CN110459952A (zh) | 通过选择性区域生长sag提高半导体激光器芯片可靠性的制作方法 | |
| JPS6343908B2 (ja) | ||
| JPH02156588A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH10294533A (ja) | 窒化物化合物半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP2001102675A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPS603178A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP3805295B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ | |
| JP3254812B2 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP2002164617A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH02116187A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3108183B2 (ja) | 半導体レーザ素子とその製造方法 | |
| JPS59114885A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0156547B2 (ja) | ||
| JP3717206B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH0416033B2 (ja) | ||
| JP2000252587A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP2001223434A (ja) | 窒化物系半導体レーザ装置 | |
| JP3160138B2 (ja) | 半導体レーザ素子およびその製造方法 | |
| JP2822195B2 (ja) | 半導体レーザーの製造方法 | |
| JP2865325B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH01313985A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JPS60132381A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0568873B2 (ja) |