JPH0575204A - 半導体発光装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体発光装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH0575204A
JPH0575204A JP23671991A JP23671991A JPH0575204A JP H0575204 A JPH0575204 A JP H0575204A JP 23671991 A JP23671991 A JP 23671991A JP 23671991 A JP23671991 A JP 23671991A JP H0575204 A JPH0575204 A JP H0575204A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
compound semiconductor
sides
mesa stripe
emitting device
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.)
Withdrawn
Application number
JP23671991A
Other languages
English (en)
Inventor
Chikashi Anayama
親志 穴山
Masato Kondo
真人 近藤
Toshiyuki Tanahashi
俊之 棚橋
Akira Furuya
章 古谷
Masamitsu Sugano
真実 菅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP23671991A priority Critical patent/JPH0575204A/ja
Publication of JPH0575204A publication Critical patent/JPH0575204A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体発光装置及びその製造方法に関し,低
しきい値電流,高効率,高出力の可視光半導体レーザ装
置の提供を目的とする。 【構成】 第1のメサストライプ構造1aを有する化合物
半導体基板1と, 化合物半導体基板1上に順に積層され
た下部クラッド層4,活性層5,上部クラッド層6,8a
と, 上部クラッド層8aの両側に配設された上部電流ブロ
ック層11とを有する半導体発光装置であって, 活性層5
は平坦部とそれにつづいて両側に傾斜部を有し, 上部ク
ラッド層6, 8aは活性層5の平坦部上部に第2のメサス
トライプ構造8aを有し, 上部電流ブロック層11は第2の
メサストライプ構造8aの両側に配設されている構造を有
する半導体発光装置により構成する。また,上記の構造
に加えて,第1のメサストライプ構造1aの両側に下部電
流ブロック層2aが配設された構造を有する半導体発光装
置により構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体発光装置及びその
製造方法に係り,特に,AlGaInP系横モード制御
型の可視光半導体レーザ装置及びその製造方法に関す
る。
【0002】近年,0.6 μm帯の可視光半導体レーザ
は,POS端末装置,光ディスク装置,レーザプリンタ
等の光情報処理装置の高性能化を実現できる光源とし
て,大いに期待されている。
【0003】このような可視光半導体レーザには,低し
きい値電流,高効率の特性,さらに高出力が要求されて
いる。
【0004】
【従来の技術】可視光半導体レーザとしてAlGaIn
P系のレーザが知られているが,この系のレーザは従来
のGaAs/AlGaAs系のレーザとは異なり,Al
を含む層上へのAlを含む材料の成長が非常に困難であ
る。従って,横方向の屈折率変化を,BH(Buried Hete
rostructure)レーザのようにAlを含む材料で埋め込む
ことによって達成することは困難であった。
【0005】そこで,従来の実用化されている横モード
制御型AlGaInP系レーザは活性層が平坦であり,
上部クラッド層をメサストライプ構造とすることで横方
向の屈折率変化をつけている(例えば特開昭62−2007
86)。
【0006】図4はこのようなレーザの断面図を示し,
21はn−GaAs基板,22はn−AlGaInP下部ク
ラッド層,23はGaInP活性層,24はp-AlGaIn
P上部クラッド層,25はp−GaInPスパイク防止
層,26はノンドープGaAs電流ブロック層,27はp−
GaAsコンタクト層,28はp側電極,29はn側電極を
表す。
【0007】しかしながらこの構造では,メサストライ
プ構造の両側の埋込み層(ノンドープGaAs電流ブロ
ック層26) が光を吸収するGaAsであり,ロスガイド
構造であるので光使用効率の高いレーザが得にくいとい
う欠点があった。
【0008】これに対して,段差を有する基板上にダブ
ルヘテロ構造を成長することにより活性層に段差をつ
け,横モード制御を可能としたレーザが知られており,
発明者等は緩やかな段差をつけたレーザ素子を提案して
いる(特願平2−159997) 。
【0009】図5はこのようなレーザの断面図を示し,
31はp−GaAs基板,32はn−GaAs電流ブロック
層,33はp−GaAsバッファ層,34はp-AlGaIn
Pクラッド層,35はGaInP活性層,36はn−AlG
aInPクラッド層,37はn−GaAsコンタクト層,
38はn側電極,39はp側電極を表す。
【0010】この構造はロスガイド構造でないため,光
の吸収は考えなくてもよいが,上側のn−AlGaIn
Pクラッド層36部分で電流が広がるため,電流閉じ込め
性が十分でない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み,光の吸収がなく電流閉じ込め性もよい構造の半導
体レーザ及びその構造を実現するための方法を提供する
ことを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】図1(a), (b)は本発明の
半導レーザの断面図であり,図2(a) 〜(d) は第1の実
施例を示す工程順断面図, 図3(a) 〜(d) は第2の実施
例を示す工程順断面図である。
【0013】上記課題は,第1のメサストライプ構造1a
を有する化合物半導体基板1と, 該化合物半導体基板1
上に順に積層された下部クラッド層4,活性層5,上部
クラッド層6, 8a と, 該上部クラッド層8aの両側に配設
された上部電流ブロック層11とを有する半導体発光装置
であって, 該活性層5は平坦部とそれにつづいて両側に
傾斜部を有し, 該上部クラッド層6, 8a は該活性層5の
平坦部上部に第2のメサストライプ構造8aを有し, 該上
部電流ブロック層11は該第2のメサストライプ構造8aの
両側に配設されている構造を有する半導体発光装置によ
って解決される。
【0014】また,上記の構造に加えて,前記第1のメ
サストライプ構造1aの両側に下部電流ブロック層2aが配
設された構造を有する半導体発光装置によって解決され
る。また,前記下部クラッド層4がAlGaInP,前
記活性層5がGaInP又はAlGaInP,前記上部
クラッド層6がAlGaInPであるダブルヘテロ構造
を有する前記の半導体発光装置によって解決される。
【0015】また,化合物半導体基板1に第1のメサス
トライプ構造1aを形成する工程と,気相堆積法により該
第1のメサストライプ構造1aを有する化合物半導体基板
1上に下部クラッド層となる第1の化合物半導体層4,
活性層となる第2の化合物半導体層5,第1の上部クラ
ッド層となる第3の化合物半導体層6,エッチングスト
ップ層となる第4の化合物半導体層7,第2の上部クラ
ッド層となる第5の化合物半導体層8を連続して堆積す
る工程と,該第5の化合物半導体層8上にストライプマ
スク15を形成し,それをマスクにして該第5の化合物半
導体層8を選択的にエッチングして該第4の化合物半導
体層7を露出することにより第2のメサストライプ構造
8aを形成する工程と,該第4の化合物半導体層7上に上
部電流ブロック層となる第6の化合物半導体層11を選択
的に成長する工程とを有する半導体発光装置の製造方法
によって解決される。
【0016】
【作用】半導体発光装置を本発明の構造にすると,活性
層5の両側はロスガイド構造でないから光の吸収損失は
極めて小さくなり,光の使用効率が高くなる。また,上
部クラッド層8aの両側に上部電流ブロック層11が配設さ
れているので,電流閉じ込め性がよくなる。
【0017】化合物半導体基板1に形成された第1のメ
サストライプ構造1aの両側に下部電流ブロック層2aが配
設された構造とすることにより,電流閉じ込め性をさら
によくすることができる。
【0018】本発明の構造は,下部クラッド層4がAl
GaInP,活性層5がGaInP又はAlGaIn
P,上部クラッド層6がAlGaInPであるダブルヘ
テロ構造を有する半導体発光装置に適用する時,その効
果が大きい。
【0019】また,AlGaInP/GaInP系結晶
は液相成長が困難であるが,本発明の方法によれば,気
相堆積法による連続成長が可能となる。
【0020】
【実施例】図2(a) 〜(d) は第1の実施例を示す工程順
断面図であり,以下,これらの図を参照しながら第1の
実施例について説明する。
【0021】図2(a) 参照 Siドープn−GaAs(100)基板1上にSiO2
をスパッタリングし,それを加工して<011>方向に
延びるSiO2 マスクを形成し(図示せず),それをマ
スクにして基板をエッチングし,(111)B面が現れ
るような段差をもつ深さ0.4 μmのメサストライプ構造
1aを形成する。
【0022】次に,メサストライプ構造1aを有する基板
1上に,MOVPE法により,厚さ1μmのSeドープ
nーGaAsバッファ層2,厚さ0.1μmのSeドープ
nーGaInPのn側スパイク防止層3,厚さ 0.8 μ
mのnーAlGaInP下部クラッド層4,厚さ0.08μ
mのGaInP活性層5(波長換算0.67μm組成),厚
さ0.4 μmのMgドープpーAlGaInP第1の上部
クラッド層6,厚さ100 ÅのpーGaInPエッチング
ストップ層7,厚さ0.4 μmのMgドープpーAlGa
InP第2の上部クラッド層8,厚さ0.1 μmのZnド
ープpーGaInPのn側スパイク防止層9,厚さ0.2
μmのZnドープpーGaAsコンタクト層10を連続成
長した。
【0023】その場合の成長温度は 700℃,V/III 比
(V族元素原料ガスのIII 族元素原料ガスに対する流量
比)はGaAsは80,AlGaInPは 300, GaI
nPは 600とした。
【0024】図2(b) 参照 pーGaAsコンタクト層10上にSiO2 をスパッタリ
ングし,それを加工して<011>方向に延びるSiO
2 マスク15を形成し,それをマスクにしてアンモニアと
過酸化水素の混合液でpーGaAsコンタクト層10をエ
ッチングした後,臭化水素溶液でpーGaInPのn側
スパイク防止層9とpーAlGaInP第2の上部クラ
ッド層8をpーGaInPエッチングストップ層7まで
エッチングした。
【0025】このようにして,メサストライプ構造の上
部クラッド層8a, スパイク防止層9a, コンタクト層10a
を形成した。 図2(c) 参照 SiO2 マスク15を残したまま,MOVPE法によりp
ーGaInPエッチングストップ層7上に,厚さ0.8 μ
mのn−GaAs電流ブロック層11を選択的に成長し
た。メサストライプ構造の上部クラッド層8aの両側はn
−GaAs電流ブロック層11で埋め込まれた。
【0026】図2(d) 参照 SiO2 マスク15を剥離した後,MOVPE法により,
厚さ2μmのp−GaAsコンタクト層12を成長した。
【0027】p−GaAsコンタクト層12上にAuZn
/Au層のp側電極13, 基板1下にAuGe層のn側電
極14を形成した。その後,へき開,端面コーティング,
そしてn側を下にしてヒートシンクにボンディングし
た。
【0028】かくして,横モード制御が良好で,光の使
用効率が高く,電流閉じ込め性がよい可視光半導体レー
ザが実現できた。本実施例では活性層として,GaIn
P活性層5(波長換算0.67μm組成)を用いたが,それ
に替えてAlを含むAlGaInP活性層5(波長換算
0.63μm組成)を用いても,同じ工程を採用することが
できる。
【0029】次に,第2の実施例について説明する。図
3(a) 〜(d) は第2の実施例を示す工程順断面図であ
り,以下,これらの図を参照しながら説明する。
【0030】図3(a) 参照 Siドープn−GaAs(100)基板1上にSiO2
をスパッタリングし,それを加工して<011>方向に
延びるSiO2 マスク16を形成し,それをマスクにして
基板をエッチングし,(111)B面が現れるような段
差をもつ深さ2μmのメサストライプ構造1aを形成す
る。
【0031】次にSiO2 マスク16を残したまま,MO
VPE法によりn−GaAs基板1上に,厚さ1μmの
p−GaAs下部電流ブロック層2aを選択的に成長し
た。 図3(b) 参照 SiO2 マスク16を除去した後,MOVPE法により厚
さ0.05μmのSeドープnーGaAsバッファ層2b,厚
さ0.1 μmのSeドープnーGaInPのn側スパイク
防止層3,厚さ 0.8 μmのnーAlGaInP下部ク
ラッド層4,厚さ0.08μmのGaInP活性層5(波長
換算0.67μm組成),厚さ0.4 μmのMgドープpーA
lGaInP第1の上部クラッド層6,厚さ100 Åの pーGaInPエッチングストップ層7,厚さ0.4 μm
のMgドープ pーAlGaInP第2の上部クラッド層8,厚さ0.1
μmのZnドープ pーGaInPのn側スパイク防止層9,厚さ0.2 μm
のZnドープ pーGaAsコンタクト層10を連続成長した。
【0032】図3(c) 参照 この工程は図1(b) の工程と同じであり,説明を省略す
る。 図3(d) 参照 この工程も図1(c), (d)の工程と同じであり,詳細な説
明は省略するが,n−GaAs層11はp−GaAs下部
電流ブロック層2aに対して上部電流ブロック層となる。
【0033】実施例2の構造を活性層5の上下に上部電
流ブロック層11と下部電流ブロック層2aが配置されてい
るので,電流閉じ込め性はさらに向上する。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
光の使用効率が高く,電流閉じ込め性のよい横モード制
御型の半導体レーザが実現できる。
【0035】本発明により,低しきい値電流で高効率,
高出力の可視光半導体レーザを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a), (b)は本発明の半導体レーザの断面図であ
る。
【図2】(a) 〜(d) は第1の実施例を示す工程順断面図
である。
【図3】(a) 〜(d) は第2の実施例を示す工程順断面図
である。
【図4】従来例を示す断面図である。
【図5】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
1は化合物半導体基板であってn−GaAs基板 1aはメサストライプ構造であって第1のメサストライプ
構造。 2,2bはバッファ層であってn−GaAs層 2aは下部電流ブロック層であってp−GaAs層 3はn側スパイク防止層であってn−GaInP層 4は下部クラッド層であってn−AlGaInP層 5は活性層であってGaInP層 6は上部クラッド層であり第1の上部クラッド層であっ
てp−AlGaInP層 7はエッチングストップ層であってp−GaInP層 8は上部クラッド層であり第2の上部クラッド層であっ
てp−AlGaInP層 8aは上部クラッド層であり第2のメサストライプ構造で
あってp−AlGaInP層 9,9aはp側スパイク防止層であってp−GaInP層 10, 10a はコンタクト層であってp−GaAs層 11は電流ブロック層であり上部電流ブロック層であって
n−GaAs層 12はコンタクト層であってp−GaAs層 13はp側電極であってAuZn/Au層 14はn側電極であってAuGe層 15,16はストライプマスクであってSiO2 マスク 21は化合物半導体基板であってn−GaAs基板 22はバッファ層であり下部クラッド層であってn−Al
GaInP層 23は活性層であってGaInP層 24は上部クラッド層でってp−AlGaInP層 25はスパイク防止層であってp−GaInP層 26は電流ブロック層であってアンドープGaAs層 27はコンタクト層であってp−GaAs層 28はp側電極であってAuZn/Au層 29はn側電極であってAuGe層 31は化合物半導体基板であってp−GaAs基板 32は電流ブロック層であってn−GaAs層 33はバッファ層であってp−GaAs層 34は下部クラッド層であってp−AlGaInP層 35は活性層であってGaInP層 36は上部クラッド層でってn−AlGaInP層 37はコンタクト層であってn−GaAs層 38はn側電極であってAuGe層 39はp側電極であってAuZn/Au層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 章 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 菅野 真実 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のメサストライプ構造(1a)を有する
    化合物半導体基板(1) と, 該化合物半導体基板(1) 上に
    順に積層された下部クラッド層(4), 活性層(5), 上部
    クラッド層(6, 8a) と, 該上部クラッド層(8a)の両側に
    配設された上部電流ブロック層(11)とを有する半導体発
    光装置であって, 該活性層(5) は平坦部とそれにつづいて両側に傾斜部を
    有し, 該上部クラッド層(6, 8a) は該活性層(5) の平坦
    部上部に第2のメサストライプ構造(8a)を有し, 該上部
    電流ブロック層(11)は該第2のメサストライプ構造(8a)
    の両側に配設されている構造を有することを特徴とする
    半導体発光装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の構造に加えて,前記第1
    のメサストライプ構造(1a)の両側に下部電流ブロック層
    (2a)が配設された構造を有することを特徴とする半導体
    発光装置。
  3. 【請求項3】 前記下部クラッド層(4) がAlGaIn
    P,前記活性層(5)がGaInP又はAlGaInP,
    前記上部クラッド層(6) がAlGaInPであるダブル
    ヘテロ構造を有することを特徴とする請求項1又は2記
    載の半導体発光装置。
  4. 【請求項4】 化合物半導体基板(1) に第1のメサスト
    ライプ構造(1a)を形成する工程と, 気相堆積法により該第1のメサストライプ構造(1a)を有
    する化合物半導体基板(1) 上に下部クラッド層となる第
    1の化合物半導体層(4), 活性層となる第2の化合物半
    導体層(5), 第1の上部クラッド層となる第3の化合物
    半導体層(6),エッチングストップ層となる第4の化合物
    半導体層(7), 第2の上部クラッド層となる第5の化合
    物半導体層(8) を連続して堆積する工程と, 該第5の化合物半導体層(8) 上にストライプマスク(15)
    を形成し,それをマスクにして該第5の化合物半導体層
    (8) を選択的にエッチングして該第4の化合物半導体層
    (7) を露出することにより第2のメサストライプ構造(8
    a)を形成する工程と, 該第4の化合物半導体層(7) 上に上部電流ブロック層と
    なる第6の化合物半導体層(11)を選択的に成長する工程
    とを有することを特徴とする半導体発光装置の製造方
    法。
JP23671991A 1991-09-18 1991-09-18 半導体発光装置及びその製造方法 Withdrawn JPH0575204A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23671991A JPH0575204A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 半導体発光装置及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23671991A JPH0575204A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 半導体発光装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0575204A true JPH0575204A (ja) 1993-03-26

Family

ID=17004766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23671991A Withdrawn JPH0575204A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 半導体発光装置及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0575204A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009206629A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Sony Corp オーディオ出力装置、オーディオ出力方法
JP2011200279A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Panasonic Corp 炊飯器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009206629A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Sony Corp オーディオ出力装置、オーディオ出力方法
US8165314B2 (en) 2008-02-26 2012-04-24 Sony Corporation Audio output apparatus and audio output method
JP2011200279A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Panasonic Corp 炊飯器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0440471B1 (en) Transverse-mode stabilized laser diode
US6888870B2 (en) Semiconductor laser and method for manufacturing the same
JPH07154024A (ja) 半導体レーザー
JPH09205249A (ja) 半導体レーザ
JP3655066B2 (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体レーザ及びその製造方法
JP2980302B2 (ja) 半導体レーザ
JPH0575204A (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
JP2002111136A (ja) 半導体レーザ装置
JP3472739B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JPH06196812A (ja) 半導体レーザ素子
JPH07263796A (ja) 半導体レーザ
JPH11284276A (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JPH0766992B2 (ja) AlGaInP系半導体レーザとその製造方法
JP3078553B2 (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2946781B2 (ja) 半導体レーザ
JP3143105B2 (ja) 半導体レーザ素子の製造方法
JP3129450B2 (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
JPH0832171A (ja) 半導体レーザ
JP2794743B2 (ja) 量子井戸型半導体レーザ素子
JP3144821B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP2000261098A (ja) 自励発振型半導体レーザ
JPH09135055A (ja) 半導体レーザー
JP3403180B2 (ja) 半導体レーザ
JPH05145171A (ja) 半導体レーザ
JP2500588B2 (ja) 半導体レ―ザおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203