JPH06120615A - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents

半導体レーザ素子の製造方法

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JPH06120615A
JPH06120615A JP20572593A JP20572593A JPH06120615A JP H06120615 A JPH06120615 A JP H06120615A JP 20572593 A JP20572593 A JP 20572593A JP 20572593 A JP20572593 A JP 20572593A JP H06120615 A JPH06120615 A JP H06120615A
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JP
Japan
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type compound
compound semiconductor
layer
current blocking
inp
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JP20572593A
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English (en)
Inventor
Naoki Tsukiji
直樹 築地
Hiroyuki Aida
宏之 相田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造歩留りが向上し、高効率高出力で温度特
性の優れた半導体レーザ素子の製造方法を提供する。 【構成】 p型化合物半導体基板1上に、少なくともp
型化合物半導体クラッド層2、活性層3およびn型化合
物半導体クラッド層4が順次積層されたメサストライプ
形状部を形成し、次いで、前記メサストライプ形状部側
面をp型化合物半導体埋め込み層6およびn型化合物半
導体電流阻止層7で埋め込み、次いで、前記n型化合物
半導体電流阻止層7のメサストライプ形状部側面との接
触部分を除去して、p型化合物半導体埋め込み層6の一
部をメサストライプ形状部近傍に露出させ、次いで、p
型化合物半導体電流阻止層8で埋め込む工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高効率、高出力の半導
体レーザ素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】従来の埋め込み型半導体レーザ素子は、D
FB(distributed feedback) 加工がしやすい、活性層
に量子井戸構造を導入しやすい、しきい値電流が低いな
どの点で、他の屈折率導波型やV溝埋め込み型に比較し
て、有利であることが知られている。従来の埋め込み型
半導体レーザ素子は、例えば図4に示すように、次のよ
うな工程で製作される(特開昭63−202985号公
報参照)。即ち、 1)p−InP基板1上に、p−InPクラッド層2、
InGaAsP活性層3、n−InPクラッド層4を順
次エピタキシャル成長させる。その後、成長装置からp
−InP基板1を取り出し、その表面にフォトリソグラ
フィを用いてストライプ状にシリコン酸化膜5を形成す
る(図4(a))。 2)次いで、このシリコン酸化膜5をマスクにしてメサ
状にp−InP基板1までエッチングを施す(図4
(b))。 3)次いで、液相エピタキシャル成長装置に上記p−I
nP基板1を入れ、メサ上にマスクを付けたまま、p−
InP埋め込み層6、n−InP電流阻止層7およびp
−InP電流阻止層8を順次積層する(図4(c))。 4)次いで、マスクを除去し、n−InPクラッド層
9、n−InGaAsPコンタクト層10を積層する。
このように成長させると、n−InP電流阻止層7とn
−InPクラッド層9が接触してしまうので、電流狭窄
をおこなうためには、これらの部分を分離する必要があ
る。その理由は、低抵抗のn−InP電流阻止層7とn
−InPクラッド層9が接触してリークパスを形成する
と、リーク電流が著しく増大し、良好な半導体レーザ特
性を得ることができなくなるためである。そこで、p−
InP埋め込み層6、およびp−InP電流阻止層8の
一方、あるいは両方を高不純物濃度にして結晶成長を行
っておき、結晶成長後、p−InP埋め込み層6あるい
はp−InP電流阻止層8の不純物をn−InP電流阻
止層7に拡散させる。こうすると、n−InP電流阻止
層7のメサ部近傍の一部領域をp型に反転することがで
き、n−InP電流阻止層7はn−InPクラッド層9
に接触しなくなる。最後に、p−電極11およびn−電
極12を形成する(図4(d))。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の半
導体レーザ素子には、次のような問題があった。即ち、 1)n−InP電流阻止層のメサ部近傍の一部領域をp
型に反転するために、p−InP埋め込み層、およびp
−InP電流阻止層の一方、あるいは両方を高不純物濃
度にする必要があった。しかしながら、このようにする
と、メサ内部のn−InPクラッド層からp−InP埋
め込み層へのリーク電流が生じたり、メサ内部へのp型
不純物の拡散により温度特性が低下したりする。また、
活性層に量子井戸構造を持たせた場合、p−InP埋め
込み層のp型不純物が活性層に侵入することにより、量
子井戸構造が混晶化して、量子効果を得ることができな
くなる。 2)n−InP電流阻止層とメサ内部のn−InPクラ
ッド層との接触を防止するために、n−InP電流阻止
層の厚さを精度良く制御する必要があった。しかしなが
ら、液相エピタキシャル成長では0.1〜0.3μm程
度の厚さを制御することが非常に困難である。そのた
め、n−InP電流阻止層とメサ内部のn−InPクラ
ッド層との接触を防止できなかったり、拡散後にn−I
nP埋め込み層が大きく後退することにより特性が悪化
したりする。その結果、製造歩留りが悪くなる。
【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の製造方法を提供するもので、
p型化合物半導体基板上に、少なくともp型化合物半導
体クラッド層、活性層およびn型化合物半導体クラッド
層が順次積層されたメサストライプ形状部を形成し、次
いで、前記メサストライプ形状部側面をp型化合物半導
体埋め込み層およびn型化合物半導体電流阻止層で埋め
込み、次いで、前記n型化合物半導体電流阻止層のメサ
ストライプ形状部側面との接触部分を除去して、p型化
合物半導体埋め込み層の一部をメサストライプ形状部近
傍に露出させ、次いで、p型化合物半導体電流阻止層で
埋め込む工程を有することを第1発明とし、前記発明に
おいて、n型化合物半導体電流阻止層のメサストライプ
形状部側面との接触部分の除去を、LPE法によるメル
トバックにより行うことを第2発明とするものである。
【0005】
【作用】上述のように、本発明の半導体レーザ素子の製
造方法によれば、n型化合物半導体電流阻止層形成後
に、n型化合物半導体電流阻止層のメサストライプ形状
部側面との接触部分を除去し、p型化合物半導体埋め込
み層の一部をメサストライプ形状部近傍に露出させ、次
いで、p型化合物半導体電流阻止層で埋め込むことによ
って、n型化合物半導体電流阻止層がp型化合物半導体
埋め込み層とp型化合物半導体電流阻止層で囲まれた構
造が形成される。その結果、成長膜厚や不純物濃度にば
らつきがあっても、n型化合物半導体電流阻止層とn型
化合物半導体クラッド層の接触によるリークパスがな
く、特性の良い半導体レーザ素子を歩留り良く製造する
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
ザ素子の製造方法の一実施例の工程を説明する図であ
る。その製造工程は以下の通りである。即ち、 1)p−InP基板1上に、p−InPクラッド層2、
InGaAsP活性層3、n−InPクラッド層4を順
次エピタキシャル成長させる。その後、成長装置からp
−InP基板1を取り出し、その表面にフォトリソグラ
フィを用いてストライプ状にシリコン酸化膜5を形成す
る(図1(a))。 2)次いで、このシリコン酸化膜5をマスクにしてメサ
状にp−InP基板1までエッチングを施す(図1
(b))。 3)次いで、液相エピタキシャル成長装置に上記p−I
nP基板1を入れ、メサ上にマスクを付けたまま、p−
InP埋め込み層6およびn−InP電流阻止層7を順
次積層する(図1(c))。ここまでは、従来と同様で
ある。 4)次いで、マスク以外の部分の半導体層を上から除去
し、メサとn−InP電流阻止層7との接触部分を除去
する(図1(d))。除去の方法は、マスクをつけたま
ま、例えば、臭素とメタノールの混合液を使用してエッ
チングを行ったり、未飽和状態のメルト(例えば、液相
状態のIn)にウェハを接触させることにより、メルト
バックを施したりする。なお、メルトバックで除去する
場合には、液相成長装置内で連続的に行うことができる
という有利さがある。 5)次いで、p−InP電流阻止層8を成長させる(図
1(e))。 6)次いで、マスクを除去し、n−InPクラッド層
9、n−InGaAsPコンタクト層10を積層する。
最後に、p−電極11およびn−電極12を形成する
(図1(f))。 このようにして製作された半導体レーザ素子の電流−光
出力特性を図2に示す。図2からわかるように、本実施
例の方法により製造された半導体レーザ素子からは、同
一サイズの従来の方法による素子に比較して高い出力が
得られた。また、本実施例の半導体レーザ素子は温度特
性も良好であり、85℃でしきい値10mAを再現性良
く実現できた。因みに、従来の素子では、85℃でのレ
ーザ発振が困難であり、しきい値もよいもので15mA
程度であった。図3は他の実施例の方法による素子の断
面図である。本実施例では、メサ中の活性層3の一部を
メルトバックで除去し、p−InP埋め込み層6とp−
InP電流阻止層8の接触面は、前記実施例とは異な
り、活性層3よりも下側に位置している。ところで、活
性層にAlを含む場合には、メサを形成する際のエッチ
ング工程により、酸化物が形成され、レーザ駆動中に酸
化物を種とする劣化が進行することが知られている。本
実施例では、エッチング界面をメルトバックで除去し、
その後、成長装置から外部に基板を取り出さずに成長を
行うことができるため、活性層の側面を酸化させること
なく、素子を製作することができ、素子の信頼性が向上
する。なお、上記実施例ではp型InP基板を用いた
が、AlGaAs系、GaP系の化合物半導体基板を用
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、p
型化合物半導体基板上に、少なくともp型化合物半導体
クラッド層、活性層およびn型化合物半導体クラッド層
が順次積層されたメサストライプ形状部を形成し、次い
で、前記メサストライプ形状部側面をp型化合物半導体
埋め込み層およびn型化合物半導体電流阻止層で埋め込
み、次いで、前記n型化合物半導体電流阻止層のメサス
トライプ形状部側面との接触部分を除去して、p型化合
物半導体埋め込み層の一部をメサストライプ形状部近傍
に露出させ、次いで、p型化合物半導体電流阻止層で埋
め込む工程を有するため、成長膜厚や不純物濃度にばら
つきがあっても、n型化合物半導体電流阻止層とn型化
合物半導体クラッド層の接触によるリークパスがなく、
特性の良い半導体レーザ素子を歩留り良く製造すること
がきるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(f)は、本発明に係る半導体レーザ
素子の製造方法の一実施例の工程説明図である。
【図2】上記実施例の方法により製造された半導体レー
ザ素子の電流と光出力の関係を示す図である。
【図3】他の実施例の製造方法により製造された半導体
レーザ素子の断面図である。
【図4】従来の半導体レーザ素子の製造工程説明図であ
る。
【符号の説明】
1 p−InP基板 2 p−InPクラッド層 3 InGaAsP活性層 4 n−InPクラッド層 5 シリコン酸化膜 6 p−InP埋め込み層 7 n−InP電流阻止層 8 p−InP電流阻止層 9 n−InPクラッド層 10 n−InGaAsPコンタクト層 11 p−電極 12 n−電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 p型化合物半導体基板上に、少なくとも
    p型化合物半導体クラッド層、活性層およびn型化合物
    半導体クラッド層が順次積層されたメサストライプ形状
    部を形成し、次いで、前記メサストライプ形状部側面を
    p型化合物半導体埋め込み層およびn型化合物半導体電
    流阻止層で埋め込み、次いで、前記n型化合物半導体電
    流阻止層のメサストライプ形状部側面との接触部分を除
    去して、p型化合物半導体埋め込み層の一部をメサスト
    ライプ形状部近傍に露出させ、次いで、p型化合物半導
    体電流阻止層で埋め込む工程を有することを特徴とする
    半導体レーザ素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 n型化合物半導体電流阻止層のメサスト
    ライプ形状部側面との接触部分の除去を、LPE法によ
    るメルトバックにより行うことを特徴とする請求項1記
    載の半導体レーザ素子の製造方法。
JP20572593A 1992-08-21 1993-07-28 半導体レーザ素子の製造方法 Pending JPH06120615A (ja)

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JP20572593A JPH06120615A (ja) 1992-08-21 1993-07-28 半導体レーザ素子の製造方法
US08/199,640 US5441912A (en) 1993-07-28 1994-02-22 Method of manufacturing a laser diode

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4-245808 1992-08-21
JP24580892 1992-08-21
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6470038B2 (en) 1997-10-20 2002-10-22 Oki Electric Industry Co., Ltd. Compound semiconductor light emitting device and process for producing the same
US6810059B2 (en) 2001-05-17 2004-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and method of manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6470038B2 (en) 1997-10-20 2002-10-22 Oki Electric Industry Co., Ltd. Compound semiconductor light emitting device and process for producing the same
US6562649B2 (en) 1997-10-20 2003-05-13 Oki Electric Industry Co., Ltd. Compound semiconductor light emitting device and process for producing the same
US6810059B2 (en) 2001-05-17 2004-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and method of manufacturing the same

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