JPH06196807A - 半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ素子およびその製造方法

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JPH06196807A
JPH06196807A JP43A JP34730392A JPH06196807A JP H06196807 A JPH06196807 A JP H06196807A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 34730392 A JP34730392 A JP 34730392A JP H06196807 A JPH06196807 A JP H06196807A
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groove
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弘之 細羽
Akihiro Matsumoto
晃広 松本
智彦 ▲吉▼田
Tomohiko Yoshida
Shinji Kaneiwa
進治 兼岩
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 漏れ電流が低減でき、効率の良い電流狭窄構
造を有する半導体レーザ素子を、少ない結晶成長工程で
形成する。 【構成】 中央部に幅3μmの(111)A面120、
その両外側に(411)A面121を有するV溝が設け
られたp型GaAs(100)基板101上に、Siド
ープGaAs電流狭窄層102が形成されている。電流
狭窄層102は、V溝の中央部120上ではp型の導電
性を示し、両外側部121上ではn型の導電性を示す。
電流狭窄層102の上には、p型(AlSGa1-ST
1-TPクラッド層103、(AlQGa1-QRIn1-R
P光ガイド層107、(AlXGa1-XYIn1-YP/
(AlMGa1-MNIn1-NP多重量子井戸活性層10
4、(AlFGa1-FGIn1-GP光ガイド層108およ
びn型(AlUGa1-UVIn1-VPクラッド層105お
よびn型GaAsコンタクト層106が積層形成されて
いる。この半導体レーザ素子においては、電流注入幅を
面方位(111)である面上の成長層に限定することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少ない結晶成長工程に
より製造でき、電流狭窄構造を有する屈折率導波型半導
体レーザ素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光情報処理の光源用として、78
0nm帯で発振可能なGaAs/AlGaAs系半導体
レーザが開発されている。しかし、光情報処置において
は、書き込み密度は用いられるレーザ光の波長の二乗に
比例するので、光ディスク装置やレーザプリンターなど
の光情報処理装置の高性能化を実現するために、さらに
波長の短い半導体レーザ素子が必要とされる。このた
め、可視光領域で発振可能な半導体レーザ素子の開発が
活発化している。このような半導体レーザ素子として、
680nm帯の赤色域で発振するAlGaInP系、5
00〜530nm帯の青緑色域で発振するZnSSe/
CdZnSe系、500nm以下の青紫色域で発振する
AlGaInN系やMgZnSSe系の半導体レーザ素
子が主に用いられている。
【0003】上記光情報処理の光源用として用いられる
半導体レーザ素子は、消費電力を低減するために、低閾
値電流で、かつ、高効率であることが必要である。ま
た、書き込み・読み取り特性を良好とするために、低非
点収差特性が要求される。この低閾値電流、高効率およ
び低非点収差特性の要求を満足させるために、半導体レ
ーザ素子において、横方向の屈折率差を大きくすること
が考えられる。このような構造を有する半導体レーザ素
子として、メサストライプを形成した基板上に、有機金
属気相成長法(MOCVD法)を用いて結晶成長させる
ことにより段差を有する活性層を形成し、メサストライ
プ上に形成された活性層部分を発光領域とした半導体レ
ーザ素子が提案されている。
【0004】上記のような半導体レーザ素子の製造につ
いて、図9を用いて説明する。この半導体レーザ素子
は、AlGaInP系の半導体レーザ素子である。
【0005】まず、図9(a)に示すように、p型Ga
As基板901上に、酸化シリコンなどのストライプマ
スク921を形成する。そして、これをマスクとしてエ
ッチングすることにより、基板901にメサストライプ
901aを形成する。
【0006】次に、図9(b)に示すように、メサスト
ライプ901aの両側に、MOCVD法によりn型Ga
As電流狭窄層902を形成して、ストライプマスク9
21を除去する。
【0007】続いて、図9(c)に示すように、MOC
VD法により、p型AlGaInPクラッド層903、
GaInP活性層904、n型AlGaInPクラッド
層905およびn型GaAsコンタクト層906を成長
させる。
【0008】上記のようにして、作製された電流狭窄構
造を有する屈折率導波型半導体レーザ素子は、低閾値電
流、高効率化を達成することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
半導体レーザ素子の作製には、3回の結晶成長工程を必
要とし、また、メサストライプを形成するためにマスク
を形成する必要があるため、製造プロセスが複雑であ
る。一方、歩留まりや製造コストを考慮すると、少ない
結晶成長工程で半導体レーザ素子を製造できることが望
ましい。
【0010】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、低閾値電流、高効率で
あり、低非点収差特性を有し、少ない結晶成長工程で形
成できる半導体レーザ素子およびその製造方法を提供す
ることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子で
あって、(100)面を表面とするp型GaAs基板の
該表面にV溝が、溝底部から該表面への途中までの両底
側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)と
し、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜
面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成さ
れ、該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa
1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面
の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面
の上の部分ではn型の導電性を示すように形成され、該
電流狭窄層の上に、少なくとも(AlXGa1-XYIn
1-YP(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上
下を(AlSGa1-STIn1-TP(0≦S≦1、0≦T
≦1)からなるクラッド層と(AlUGa1-UVIn1-V
P(0≦U≦1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで
挟んでなる光発光用の積層部が形成されており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
【0012】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子の製造方
法であって、(100)面を表面とするp型GaAs基
板の該表面にV溝を、溝底部から該表面への途中までの
両底側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)
とし、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾
斜面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成す
る工程と、該V溝が形成された基板上にSiドープAl
ZGa1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾
斜面の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾
斜面の上の部分ではn型の導電性を示すように形成する
工程と、該電流狭窄層の上に、少なくとも(AlXGa
1-XYIn1-YP(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる
活性層の上下を(AlSGa1-STIn1-TP(0≦S≦
1、0≦T≦1)からなるクラッド層と(AlU
1-UVIn1-VP(0≦U≦1、0≦V≦1)からな
るクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部を形成す
る工程と、を含み、そのことにより上記目的が達成され
る。
【0013】本発明の半導体レーザ素子は、電流狭窄構
造を有するV溝型半導体レーザ素子であって、(10
0)面を表面とするp型GaAs基板の該表面にV溝
が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面部分
の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側傾斜
面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面方位
を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が形成
された基板上にSiドープAlZGa1-ZAs(0≦Z<
1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分ではp型
の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分ではn型
の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上に、
少なくとも(AlXGa1-XYIn1-YN(0≦X≦1、
0≦Y≦1)からなる活性層の上下を(AlSGa1-S
TIn1-TN(0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッ
ド層と(AlUGa1-UVIn1-VN(0≦U≦1、0≦
V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光発光用の
積層部が形成されており、そのことにより上記目的が達
成される。
【0014】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子の製造方
法であって、(100)面を表面とするp型GaAs基
板の該表面にV溝を、溝底部から該表面への途中までの
両底側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)
とし、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾
斜面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成す
る工程と、該V溝が形成された基板上にSiドープAl
ZGa1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾
斜面の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾
斜面の上の部分ではn型の導電性を示すように形成する
工程と、該電流狭窄層の上に、少なくとも(AlXGa
1-XYIn1-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる
活性層の上下を(AlSGa1-STIn1-TN(0≦S≦
1、0≦T≦1)からなるクラッド層と(AlU
1-UVIn1-VN(0≦U≦1、0≦V≦1)からな
るクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部を形成す
る工程と、を含み、そのことにより上記目的が達成され
る。
【0015】本発明の半導体レーザ素子は、電流狭窄構
造を有するV溝型半導体レーザ素子であって、(10
0)面を表面とするp型GaAs基板の該表面にV溝
が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面部分
の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側傾斜
面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面方位
を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が形成
された基板上にSiドープAlZGa1-ZAs(0≦Z<
1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分ではp型
の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分ではn型
の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上に、
少なくともZnXCd1-XYSe1-Y(0≦X≦1、0≦
Y≦1)からなる活性層の上下をZnSCd1-STSe
1-T(0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッド層と
ZnUCdSVSe1-V(0≦U≦1、0≦V≦1)から
なるクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が形成
されており、そのことにより上記目的が達成される。
【0016】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子の製造方
法であって、(100)面を表面とするp型GaAs基
板の該表面にV溝を、溝底部から該表面への途中までの
両底側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)
とし、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾
斜面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成す
る工程と、該V溝が形成された基板上にSiドープAl
ZGa1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾
斜面の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾
斜面の上の部分ではn型の導電性を示すように形成する
工程と、該電流狭窄層の上に、少なくともZnXCd1-X
YSe1-Y(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層
の上下をZnSCd1-STSe1-T(0≦S≦1、0≦T
≦1)からなるクラッド層とZnUCdSVSe1-V(0
≦U≦1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んで
なる光発光用の積層部を形成する工程と、を含み、その
ことにより上記目的が達成される。
【0017】本発明の半導体レーザ素子は、電流狭窄構
造を有するV溝型半導体レーザ素子であって、(10
0)面を表面とするp型GaAs基板の該表面にV溝
が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面部分
の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側傾斜
面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面方位
を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が形成
された基板上にSiドープAlZGa1-ZAs(0≦Z<
1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分ではp型
の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分ではn型
の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上に、
少なくともZnXMg1-XYSe1-Y(0≦X≦1、0≦
Y≦1)からなる活性層の上下をZnSMg1-STSe
1-T(0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッド層と
ZnUMgSVSe1-V(0≦U≦1、0≦V≦1)から
なるクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が形成
されており、そのことにより上記目的が達成される。
【0018】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子の製造方
法であって、(100)面を表面とするp型GaAs基
板の該表面にV溝を、溝底部から該表面への途中までの
両底側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)
とし、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾
斜面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成す
る工程と、該V溝が形成された基板上にSiドープAl
ZGa1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾
斜面の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾
斜面の上の部分ではn型の導電性を示すように形成する
工程と、該電流狭窄層の上に、少なくともZnXMg1-X
YSe1-Y(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層
の上下をZnSMg1-STSe1-T(0≦S≦1、0≦T
≦1)からなるクラッド層とZnUMgSVSe1-V(0
≦U≦1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んで
なる光発光用の積層部を形成する工程と、を含み、その
ことにより上記目的が達成される。
【0019】本発明の半導体レーザ素子は、電流狭窄構
造を有するV溝型半導体レーザ素子であって、(10
0)面を表面とするp型GaAs基板の該表面にV溝
が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面部分
の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側傾斜
面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面方位
を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が形成
された基板上にSiドープAlZGa1-ZAs(0≦Z<
1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分ではp型
の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分ではn型
の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上に、
少なくともCu(AlXGa1-X)(SYSe1 -Y2(0
≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下をCu
(AlSGa1-S)(STSe1-T2(0≦S≦1、0≦
T≦1)からなるクラッド層とCu(AlUGa1-U
(SVSe1-V2(0≦U≦1、0≦V≦1)からなる
クラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が形成され
ており、そのことにより上記目的が達成される。
【0020】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子の製造方
法であって、(100)面を表面とするp型GaAs基
板の該表面にV溝を、溝底部から該表面への途中までの
両底側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)
とし、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾
斜面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成す
る工程と、該V溝が形成された基板上にSiドープAl
ZGa1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾
斜面の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾
斜面の上の部分ではn型の導電性を示すように形成する
工程と、該電流狭窄層の上に、少なくともCu(AlX
Ga1-X)(SYSe1-Y2(0≦X≦1、0≦Y≦1)
からなる活性層の上下をCu(AlSGa1-S)(ST
1-T2(0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッド
層とCu(AlUGa1-U)(SVSe1-V2(0≦U≦
1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光
発光用の積層部を形成する工程と、を含み、そのことに
より上記目的が達成される。
【0021】本発明の半導体レーザ素子は、電流狭窄構
造を有するV溝型半導体レーザ素子であって、(10
0)面を表面とするp型GaAs基板の該表面にV溝
が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面部分
の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側傾斜
面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面方位
を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が形成
された基板上にSiドープAlZGa1-ZAs(0≦Z<
1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分ではp型
の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分ではn型
の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上に、
少なくともInXGa1-XAs/AlYGa1-YAs(0≦
X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下をInS
1-SP(0≦S≦1)またはAlTGa1-TAs(0≦
T≦1)からなるクラッド層とInUGa1-UP(0≦U
≦1)またはAlVGa1-VAs(0≦V≦1)からなる
クラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が形成され
ており、そのことにより上記目的が達成される。
【0022】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
電流狭窄構造を有するV溝型半導体レーザ素子の製造方
法であって、(100)面を表面とするp型GaAs基
板の該表面にV溝を、溝底部から該表面への途中までの
両底側傾斜面部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)
とし、該底側傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾
斜面部分の面方位を(n11)(3<n)として形成す
る工程と、該V溝が形成された基板上にSiドープAl
ZGa1-ZAs(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾
斜面の上の部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾
斜面の上の部分ではn型の導電性を示すように形成する
工程と、該電流狭窄層の上に、少なくともInXGa1-X
As/AlYGa1-YAs(0≦X≦1、0≦Y≦1)か
らなる活性層の上下をInSGa1-SP(0≦S≦1)ま
たはAlTGa1-TAs(0≦T≦1)からなるクラッド
層とInUGa1-UP(0≦U≦1)またはAlVGa1-V
As(0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる
光発光用の積層部を形成する工程と、を含み、そのこと
により上記目的が達成される。
【0023】
【作用】本発明の半導体レーザ素子においては、(10
0)面を表面とするGaAs基板にV溝が形成され、そ
の底部から基板表面への途中までの両底側傾斜面の面方
位が(m11)(1≦m≦3)とされ、その両外側の両
表面側傾斜面の面方位が(n11)(3<n)とされて
いる。その状態の基板上にSiドープGaAs層または
SiドープAlGaAs層を成長させると、面方位(m
11)である面上の成長部分のみがp型の導電性を示
し、面方位(n11)および(100)である面上の成
長部分はn型の導電性を示す。このため、電流注入幅を
面方位(m11)である面上の成長部分に限定すること
ができ、水平方向の漏れ電流を低減することができる。
よって、閾値電流を大幅に減少させることができる。
【0024】また、本発明の半導体レーザ素子の製造方
法は、V溝が形成されたGaAs基板上に半導体層を成
長させることにより、1回のMBE法または2回の他の
成長法により電流狭窄構造を有する半導体レーザ素子を
作製することができる。よって、歩留りよく、低コスト
で半導体レーザ素子を得ることができる。
【0025】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。
【0026】(実施例1)図1(g)に本発明の実施例
1の半導体レーザ素子の断面図を示す。この実施例は、
InGaAlP系半導体レーザ素子として作製した。
【0027】この半導体レーザ素子は、p型GaAs基
板101の(100)面に、V溝が、その底側傾斜面の
面方位を(111)A面120とし、その両外側の表面
側傾斜面の面方位を(411)A面121として形成さ
れており、その上にSiドープGaAs電流狭窄層10
2が形成されている。この電流狭窄層102は、その面
方位が(111)Aである底側傾斜面120上ではp型
の導電性を示し、その面方位が(411)Aである表面
側傾斜面121上ではn型の導電性を示す。電流狭窄層
102の上には、p型(AlSGa1-STIn1-TP(0
≦S≦1、0≦T≦1)クラッド層103、(AlQ
1-QRIn1-RP(0≦Q≦1、0≦R≦1)光ガイ
ド層107、(AlXGa1-XYIn1-YP(0≦X≦
1、0≦Y≦1)/(AlMGa1-MNIn1-NP(0≦
M≦1、0≦N≦1)多重量子井戸活性層104、(A
FGa1-FGIn1-GP(0≦F≦1、0≦G≦1)光
ガイド層108およびn型(AlUGa1-UVIn1-V
(0≦U≦1、0≦V≦1)クラッド層105が積層形
成され、n型クラッド層105の上には、さらに、n型
GaAsコンタクト層106が積層形成されている。そ
して、p型基板101側には、AuZn等からなるp側
電極130が形成され、n型コンタクト層106側に
は、AuGeNi等からなるn側電極131が形成され
ている。クラッド層103および105は、活性層10
4よりも禁制帯幅の大きな材料から形成されており、ク
ラッド層103、活性層104およびクラッド層105
が光発光用の積層部となっている。
【0028】この半導体レーザ素子の作製方法を以下に
示す。
【0029】まず、図1(a)に示すように、p型Ga
As(100)基板101上にレジスト110を塗布す
る。
【0030】次に、図1(b)に示すように、ホトリソ
グラフィー技術を用いて、レジスト110が塗布された
基板101に3μm幅のストライプ150を形成する。
【0031】その状態の基板101に、(111)A面
が現れやすいエッチング液を用いて、図1(c)に示す
ような、(111)A面を有する幅3μmのV溝120
aを形成する。(111)A面が現れやすいエッチング
液としては、例えば、リン酸と過酸化水素水の混合液
(H3PO4:H22=1:10)または硫酸と過酸化水
素水の混合液(H2SO4:H22:H2O=5:10:1
00)が挙げられる。その後、(411)A面が現れや
すいエッチング液、例えば、硫酸と過酸化水素水の混合
液(H2SO4:H22:H2O=1:8:40)を用い
て、V溝120aが形成された基板101をさらにエッ
チングして、図1(d)に示すような、底側傾斜面12
0が(111)A面であり、表面側傾斜面121が(4
11)A面であるV溝を形成する。(411)A面が現
れやすいエッチング液としては、例えば、硫酸と過酸化
水素水の混合液(H2SO4:H22:H2O=1:8:4
0)が挙げられる。
【0032】上記において、エッチングの順序を逆にし
て、(411)A面を形成してから、(111)A面を
形成してもよい。また、図1(b)において、ストライ
プ幅を3μm以上とすると、(411)A面が現れやす
いエッチング液、例えば硫酸と過酸化水素水の混合液
(H2SO4:H22:H2O=1:8:40)を用いて、
1回のエッチング工程で図1(d)に示すようなV溝を
形成することもできる。このエッチング工程において、
形成されるV溝は、底側傾斜面の面方位が(m11)
(1≦m≦3)であり、表面側傾斜面の面方位が(n1
1)(3<n)であればよく、複数の面方位または混在
した面方位でも良い。よって、上記において、mおよび
nは整数でなくてもよい。例えば、図1(d)に示す
(111)A面120が図2(a)に示すような(31
1)A面になったり、図2(b)に示すように(11
1)A面120と(411)A面121との境界付近に
(311)A面が形成されたり、または図2(c)に示
すように中央部が45°の角度をもつような(111)
A面と(211)A面との混在面となっていてもよい。
【0033】次に、図1(e)に示すように、レジスト
110を除去し、基板を熱硫酸処理する。
【0034】そして、MBE装置内で、図1(f)に示
すような、SiドープGaAs電流阻止層102を成長
させる。
【0035】MBE法においては、n型ドーパントとし
てSiを用いて、面方位が(n11)A(n=1〜3)
である面上にGaAsを成長させると、成長過程でAs
の付着が抑制されるため、半導体層がp型に反転するこ
とが知られている。他のドーパントを用いた場合には、
このような現象は見られない。
【0036】図3に、GaAs基板の(m11)面上に
SiドープGaAsを成長させた場合における導電性
の、基板温度とAs圧力とに対する依存性を示す。ここ
で、基板温度は400℃から800℃まで測定した。こ
の表から理解されるように、As圧力が低い程または基
板温度が高いほど、成長層はp型を示しやすく、また、
700℃以上では殆どp型を示した。この理由としては
以下のことが考えられる。面方位が(m11)(1≦m
≦3)である面上に吸着したAsは1本の結合手でGa
と結合しているため、付着係数が小さい。よって、不純
物SiはGaと結合してAs位置に入りやすい。よっ
て、基板温度を上げたり、Asの圧力を低くすると、さ
らにAsの付着係数が減少して、p型を示しやすくな
る。
【0037】図1(f)において、(111)A面12
0上の成長層(斜線部)はp型の導電性を示し、(41
1)A面121および平坦部122上の成長層はn型の
導電性を示す。このため、この半導体レーザ素子におい
ては、斜線部のみが電流経路となる。
【0038】引き続いて、MBE法により、p型(Al
SGa1-STIn1-TPクラッド層103、(AlQGa
1-QRIn1-RP光ガイド層107、(AlXGa1-XY
In1 -YP/(AlMGa1-MNIn1-NP多重量子井戸
活性層104、(AlFGa1-FGIn1-GP光ガイド層
108、n型(AlUGa1-UVIn1-VPクラッド層1
05およびn型GaAsコンタクト層106を順次成長
させる。
【0039】上記において、n型クラッド層105およ
びn型コンタクト層106のドーパントとしてはSn等
のn型ドーパントを用いても良いが、基板温度を比較的
低温にしてAsのフラックス量を大きくすることによ
り、面方位(m11)(1≦m≦3)である面上でもn
型の導電性を示すように成長させることもできる。尚、
基板温度を比較的高温にしてAsのフラックス量を減少
させると、(111)A面上のAsの付着係数が減少す
るため、SiはAsサイトに入り易くなり、p型の導電
性になり易くなる。また、p型ドーパントとしては、B
e等を用いることができる。
【0040】次に、図1(g)に示すように、p側電極
130、n側電極131を形成して半導体レーザ素子と
する。
【0041】この半導体レーザ素子においては、V溝上
の活性層における平坦部140が発光部となる。この部
分はエネルギーギャップが大きく屈折率の小さいAlG
aInP層で囲まれており、実屈折率導波構造となって
いる。さらに、電流経路が図1(g)に示す斜線部の幅
Wに狭窄されているため、従来の半導体レーザ素子に比
べて大幅に閾値電流を低減させることができる。
【0042】この実施例における基板101および基板
101上に形成した各半導体層の詳細は、以下の通りで
ある。
【0043】105が積層形成され、n型クラッド層1
05の上には、さらに、n型GaAsコンタクト層10
6が積層形成されている。
【0044】p型GaAs基板101:厚さ100μ
m、SiドープGaAs電流狭窄層102:厚さ2μ
m、W2μm、p型(AlSGa1-STIn1-TPクラッ
ド層103:(Al0.7Ga0.30.51In0.49P、厚さ
1μm、(AlQGa1-QRIn1-RP光ガイド層10
7:(Al0.5Ga0.50.51In0.49P、厚さ0.5μ
m、(AlXGa1-XYIn1-YP/(AlMGa1-MN
In1-NP多重量子井戸活性層104:Ga0.51In
0.49P/(Al0.5Ga0.50.51In0.49P、厚さ0.
01/0.01μm、積層対5、平坦部の幅1μm、
(AlFGa1-FGIn1-GP光ガイド層108:(Al
0.5Ga0.50.51In0.49P、厚さ0.5μm、n型
(AlUGa1-UVIn1-VPクラッド層105:(Al
0.7Ga0.30.51In0.49P、厚さ1μm、n型GaA
sコンタクト層106:厚さ1μm。
【0045】上記半導体レーザ素子を、630nm帯の
半導体レーザ素子として作製したところ、閾値電流は2
0mAであった。これは従来のMOCVD法による3回
の半導体層成長工程で作製した半導体レーザ素子に比べ
1/5の値である。
【0046】また、V溝形成時に用いられるエッチング
液の混合比は適宜変更してもよく、アンモニアと過酸化
水素水の混合液等他のエッチング液を用いたり、または
それらを組み合わせて用いてもよい。
【0047】(実施例2)図4は本発明の実施例2の半
導体レーザ素子を示す断面図である。この実施例は、A
lGaInN系の半導体レーザ素子として作製した。
【0048】この半導体レーザ素子は、V溝が形成され
たp型GaAs基板401の上に、SiドープGaAs
電流狭窄層402が形成され、電流狭窄層402の上に
は、p型バッファ層409が形成されている。その上
に、p型(AlSGa1-STIn1-TN(0≦S≦1、0
≦T≦1)クラッド層403、(AlXGa1-XYIn
1- YN(0≦X≦1、0≦Y≦1)活性層404、n型
(AlUGa1-UVIn1- VN(0≦U≦1、0≦V≦
1)クラッド層405およびn型GaNコンタクト層4
06が形成されている。そして、p型基板401側に
は、p側電極430が形成され、n型コンタクト層40
6側には、n側電極431が形成されている。
【0049】p型バッファ層409が形成されているの
で、SiドープGaAs層402の上にAlGaInN
系の材料からなる半導体層を格子不整合なく成長させる
ことができる。p型バッファ層409の材料としては、
例えば、AlN、GaNなどを用いることができる。
【0050】この半導体レーザ素子は、実施例1と同様
な工程で作製することができる。
【0051】この実施例における各半導体層の詳細は以
下の通りであり、その他の構造は実施例1と同様なもの
とすることができる。
【0052】p型バッファ層409:GaN、厚さ0.
5μm、p型(AlSGa1-STIn1-TNクラッド層4
03:Al0.4In0.6、厚さ1μm、(AlXGa1-X
YIn1-YN活性層404:Ga0.5In0.5N、厚さ0.
05μm、n型(AlUGa1-UVIn1-VNクラッド層
405:Al0.4In0.6、厚さ1μm、n型GaNコン
タクト層406:厚さ1μm。
【0053】上記半導体レーザ素子は、発振波長370
nmで発振し、閾値電流は50mAであった。また、上
記において、活性層を多重量子井戸構造とし、クラッド
層をSCH構造(Separate Confinement Heterostructu
re)としたところ、さらに閾値電流は減少し、30mA
にすることができた。
【0054】(実施例3)図5は本発明の実施例3の半
導体レーザ素子を示す断面図である。この実施例は、Z
nCdSSe系の半導体レーザ素子として作製した。
【0055】この半導体レーザ素子は、V溝が形成され
たp型GaAs基板501の上に、SiドープGaAs
電流狭窄層502が形成され、電流狭窄層502の上に
は、p型GaAsバッファ層509が形成されている。
その上に、p型ZnSCd1-STSe1-T(0≦S≦1、
0≦T≦1)クラッド層503、ZnQCd1-QRSe
1-R(0≦Q≦1、0≦R≦1)光ガイド層507、Z
XCd1-XYSe1-Y(0≦X≦1、0≦Y≦1)/Z
MCd1-MNSe1-N(0≦M≦1、0≦N≦1)多重
量子井戸活性層504、ZnFCd1-FGSe1-G(0≦
F≦1、0≦G≦1)光ガイド層508、n型ZnU
UVSe1-V(0≦U≦1、0≦V≦1)クラッド層
505およびn型ZnSeコンタクト層506が形成さ
れている。そして、p型基板501側には、p側電極5
30が形成され、n型コンタクト層506側には、n側
電極531が形成されている。
【0056】p型バッファ層509が形成されているの
で、SiドープGaAs層502の上にZnCdSSe
系の材料からなる半導体層を格子不整合なく成長させる
ことができる。
【0057】この半導体レーザ素子は、実施例1と同様
な工程で作製することができる。
【0058】この実施例における各半導体層の詳細は以
下の通りであり、その他の構造は実施例1と同様なもの
とすることができる。
【0059】p型GaAsバッファ層509:厚さ0.
5μm、p型ZnSCd1-STSe1-Tクラッド層50
3:ZnS0.07Se0.03、厚さ1μm、ZnQCd1-Q
RSe1-R光ガイド層507:ZnSe、厚さ0.5μ
m、ZnXCd1-XYSe1-Y/ZnMCd1-MNSe1-N
多重量子井戸活性層504:Zn0.8Cd0.2Se/Zn
Se、厚さ0.01/0.01μm、積層対5、平坦部
の幅1μm、ZnFCd1-FGSe1-G光ガイド層50
8:ZnSe、厚さ0.5μm、n型ZnUCdUV
1-Vクラッド層505:ZnS0.07Se0.03、厚さ1
μm、n型ZnSeコンタクト層506:厚さ1μm。
【0060】上記半導体レーザ素子は、室温で発振波長
520nmで発振し、閾値電流は80mAであった。
【0061】(実施例4)図6は本発明の実施例4の半
導体レーザ素子を示す断面図である。この実施例は、Z
nMgSSe系の半導体レーザ素子として作製した。
【0062】この半導体レーザ素子は、V溝が形成され
たp型GaAs基板601の上に、SiドープGaAs
電流狭窄層602が形成され、電流狭窄層602の上に
は、p型GaAsバッファ層609が形成されている。
その上に、p型ZnSMg1-STSe1-T(0≦S≦1、
0≦T≦1)クラッド層603、ZnXMg1-XYSe
1-Y(0≦X≦1、0≦Y≦1)活性層604、n型Z
UMgUVSe1-V(0≦U≦1、0≦V≦1)クラッ
ド層605およびn型ZnSeコンタクト層606が形
成されている。そして、p型基板601側には、p側電
極630が形成され、n型コンタクト層606側には、
n側電極631が形成されている。
【0063】p型バッファ層609が形成されているの
で、SiドープGaAs層602の上にZnMgSSe
系の材料からなる半導体層を格子不整合なく成長させる
ことができる。
【0064】この半導体レーザ素子は、実施例1と同様
な工程で作製することができる。
【0065】この実施例における各半導体層の詳細は以
下の通りであり、その他の構造は実施例1と同様なもの
とすることができる。
【0066】p型GaAsバッファ層609:厚さ0.
5μm、p型ZnSMg1-STSe1-Tクラッド層60
3:Zn0.75Mg0.250.42Se0.58、厚さ1μm、Z
XCd1-XYSe1-Y活性層604:ZnSe、厚さ
0.05μm、平坦部の幅1μm、n型ZnUMgUV
Se1-Vクラッド層605:Zn0.75Mg0.250.42
0. 58、厚さ1μm、n型ZnSeコンタクト層60
6:厚さ1μm。
【0067】上記半導体レーザ素子は、室温で発振波長
470nmで発振し、閾値電流は100mAであった。
また、上記において、活性層を多重量子井戸構造とし、
クラッド層をSCH構造としたところ、さらに閾値電流
は減少し、60mAにすることができた。
【0068】(実施例5)図7は本発明の実施例5の半
導体レーザ素子を示す断面図である。この実施例は、カ
ルコパライト系の半導体レーザ素子として作製した。
【0069】この半導体レーザ素子は、V溝が形成され
たp型GaAs基板701の上に、SiドープGaAs
電流狭窄層702が形成され、電流狭窄層702の上に
は、p型バッファ層709が形成されている。その上
に、p型Cu(AlSGa1-S)(STSe1-T2(0≦
S≦1、0≦T≦1)クラッド層703、Cu(AlX
Ga1-X)(SYSe1-Y2(0≦X≦1、0≦Y≦1)
活性層704、n型Cu(AlUGa1-U)(SV
1-V2(0≦U≦1、0≦V≦1)クラッド層705
およびn型GaAsコンタクト層706が形成されてい
る。そして、p型基板701側には、p側電極730が
形成され、n型コンタクト層706側には、n側電極7
31が形成されている。
【0070】p型バッファ層709が形成されているの
で、SiドープGaAs層702の上にカルコパライト
系の材料からなる半導体層を格子不整合なく成長させる
ことができる。p型バッファ層709としては、例え
ば、GaAsなどを用いることができる。
【0071】この半導体レーザ素子は、実施例1と同様
な工程で作製することができる。
【0072】この実施例における各半導体層の詳細は以
下の通りであり、その他の構造は実施例1と同様なもの
とすることができる。
【0073】p型バッファ層709:材料、GaAs、
厚さ0.5μm、p型Cu(AlSGa1-S)(STSe
1-T2クラッド層703:CuGaSSe、厚さ1μ
m、Cu(AlXGa1-X)(SYSe1-Y2活性層70
4:CuAl0.9Ga0.1Se2、厚さ0.05μm、n
型Cu(AlUGa1-U)(SVSe1-V2クラッド層7
05:CuGaSSe、厚さ1μm、n型GaAsコン
タクト層706:厚さ1μm。
【0074】上記半導体レーザ素子は、室温で発振波長
490nmで発振し、閾値電流は100mAであった。
また、上記において、活性層を多重量子井戸構造とし、
クラッド層をSCH構造としたところ、さらに閾値電流
は減少し、60mAにすることができた。
【0075】上記において、カルコパライト系材料は、
カルコパライト型の結晶構造を有するものであればいず
れも用いることができ、CuAlGa(SVSe1-V2
系以外の材料を用いることもできる。
【0076】(実施例6)図8は本発明の実施例6の半
導体レーザ素子を示す断面図である。この実施例は、I
nGaAs/AlGaAs/InGaP歪系の半導体レ
ーザ素子として作製した。InGaAs/AlGaAs
/InGaP歪系の半導体レーザ素子は、Pr3+ドー
プファイバの励起光源用途に、高出力で発振できる1.
02μm帯の半導体レーザ素子として開発が望まれてい
るものである。
【0077】この半導体レーザ素子は、V溝が形成され
たp型GaAs基板801の上に、SiドープGaAs
電流狭窄層802が形成されている。電流狭窄層802
の上には、p型InSGa1-SP(0≦S≦1)またはA
TGa1-TAs(0≦T≦1)からなるクラッド層80
3、GaAs光ガイド層807、InXGa1-XAs/A
YGa1-YAs(0≦X≦1、0≦Y≦1)多重量子井
戸活性層804、GaAs光ガイド層808、n型In
UGa1-UP(0≦U≦1)またはAlVGa1-VAs(0
≦V≦1)からなるクラッド層805およびn型GaA
sコンタクト層806が形成されている。そして、p型
基板801側には、p側電極830が形成され、n型コ
ンタクト層806側には、n側電極831が形成されて
いる。
【0078】この半導体レーザ素子は、以下のようにし
て作製される。
【0079】まず、実施例1と同様にして、p型GaA
s基板801の(100)表面にV溝を形成し、その上
にSiドープGaAs電流狭窄層802を形成する。
【0080】次に、V族材料としてPH3およびAsH3
を用いて、ガスソースMBE法により、p型InSGa
1-SPまたはAlTGa1-TAsからなるクラッド層80
3、GaAs光ガイド層807、InXGa1-XAs/A
YGa1-YAs多重量子井戸活性層804、GaAs光
ガイド層808、n型InUGa1-UPまたはAlVGa1
-VAsからなるクラッド層805およびn型GaAsコ
ンタクト層806を形成する。
【0081】最後に電極830、831を形成して半導
体レーザ素子とする。
【0082】この実施例における各半導体層の詳細は以
下の通りであり、その他の構造は実施例1と同様なもの
とすることができる。
【0083】p型InSGa1-SPまたはAlTGa1-T
sからなるクラッド層803:In0.49Ga0.51P、厚
さ1μm、GaAs光ガイド層807:厚さ0.5μ
m、InXGa1-XAs/AlYGa1-YAs多重量子井戸
活性層804:In0.3Ga0.7As/Al0.2Ga0.8
s、厚さ0.01/0.01μm、積層対5、平坦部の
幅1μm、GaAs光ガイド層808:厚さ0.5μ
m、n型InUGa1-UPまたはAlVGa1-VAsからな
るクラッド層805:In0.49Ga0.51P、厚さ1μ
m、n型GaAsコンタクト層806:厚さ1μm。
【0084】上記半導体レーザ素子は、室温で発振波長
1020nmで発振し、閾値電流は11mAであった。
【0085】上記において、クラッド層はInGaP系
材料を用いたが、AlGaAs系材料を用いて形成する
こともできる。
【0086】上記実施例1〜6において、半導体材料の
混晶比は、適宜変更することができる。また、電流狭窄
層はGaAsを用いて形成したが、AlGaAsを用い
てもよい。光発光用積層部を形成する半導体材料は、上
述したものに限られず、GaAs基板上に、直接または
間にバッファ層を介して積層される半導体材料であれば
いずれも用いることができる。
【0087】また、上記実施例1〜6においては、MB
E法を用いて1回の成長工程により半導体レーザ素子を
作製したが、電流狭窄層をMBE法により形成し、その
後、p型クラッド層からn型コンタクト層までをMOC
VD法などの他の成長方法を用いて形成して、2回の成
長工程により半導体レーザ素子を作製してもよい。
【0088】施例1と同様なものとすることができる。
【0089】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、従来の半導体レーザ素子に比べて、電流狭窄
幅を狭くすることができるので、水平方向への漏れ電流
が大幅に低減できる。よって、駆動電流を低くすること
ができ、信頼性を著しく向上することができる。
【0090】また、1回または2回の少ない結晶成長工
程により、漏れ電流を低減した効率の良い電流狭窄構造
を形成することができる。よって、内部電流狭窄構造を
有する屈折率導波型半導体レーザ素子を歩留まりよく、
低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体レーザ素子の製
造工程を示す図である。
【図2】GaAs基板(100)面上に形成したV溝の
面方位を示す図である。
【図3】GaAs基板(m11)(1≦m≦3)面上に
成長させたSiドープGaAlAs層の導電性の基板温
度とAsの圧力とに対する依存性を示す図である。
【図4】本発明の実施例2の半導体レーザ素子を示す断
面図である。
【図5】本発明の実施例3の半導体レーザ素子を示す断
面図である。
【図6】本発明の実施例4の半導体レーザ素子を示す断
面図である。
【図7】本発明の実施例5の半導体レーザ素子を示す断
面図である。
【図8】本発明の実施例6の半導体レーザ素子を示す断
面図である。
【図9】従来の半導体レーザ素子の製造工程を示す図で
ある。
【符号の説明】
101、401、501、601、801、901−p
型GaAs基板 102、402、502、602、702、802、9
02−電流狭窄層 103、403、503、603、703、803、9
03−p型クラッド層 104、404、504、604、704、804、9
04−活性層 105、405、505、605、705、805、9
05−n型クラッド層 106、406、506、606、706、806、9
06−n型コンタクト層 107、108、507、508−光ガイド層 409、509、609、709−バッファ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼岩 進治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が
    形成された基板上にSiドープAlZGa1 -ZAs(0≦
    Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分では
    p型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分では
    n型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上
    に、少なくとも(AlXGa1-XYIn1-YP(0≦X≦
    1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下を(AlSGa
    1-STIn1-TP(0≦S≦1、0≦T≦1)からなる
    クラッド層と(AlUGa1-UVIn1-VP(0≦U≦
    1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光
    発光用の積層部が形成されている半導体レーザ素子。
  2. 【請求項2】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子の製造方法であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝を、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成する工程と、 該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa1-Z
    s(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾斜面の上の
    部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の
    部分ではn型の導電性を示すように形成する工程と、 該電流狭窄層の上に、少なくとも(AlXGa1-XY
    1-YP(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の
    上下を(AlSGa1-STIn1-TP(0≦S≦1、0≦
    T≦1)からなるクラッド層と(AlUGa1-UVIn
    1-VP(0≦U≦1、0≦V≦1)からなるクラッド層
    とで挟んでなる光発光用の積層部を形成する工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が
    形成された基板上にSiドープAlZGa1 -ZAs(0≦
    Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分では
    p型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分では
    n型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上
    に、少なくとも(AlXGa1-XYIn1-YN(0≦X≦
    1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下を(AlSGa
    1-STIn1-TN(0≦S≦1、0≦T≦1)からなる
    クラッド層と(AlUGa1-UVIn1-VN(0≦U≦
    1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光
    発光用の積層部が形成されている半導体レーザ素子。
  4. 【請求項4】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子の製造方法であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝を、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成する工程と、 該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa1-Z
    s(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾斜面の上の
    部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の
    部分ではn型の導電性を示すように形成する工程と、 該電流狭窄層の上に、少なくとも(AlXGa1-XY
    1-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の
    上下を(AlSGa1-STIn1-TN(0≦S≦1、0≦
    T≦1)からなるクラッド層と(AlUGa1-UVIn
    1-VN(0≦U≦1、0≦V≦1)からなるクラッド層
    とで挟んでなる光発光用の積層部を形成する工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が
    形成された基板上にSiドープAlZGa1 -ZAs(0≦
    Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分では
    p型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分では
    n型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上
    に、少なくともZnXCd1-XYSe1-Y(0≦X≦1、
    0≦Y≦1)からなる活性層の上下をZnSCd1-ST
    Se1-T(0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッド
    層とZnUCdSVSe1-V(0≦U≦1、0≦V≦1)
    からなるクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が
    形成されている半導体レーザ素子。
  6. 【請求項6】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子の製造方法であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝を、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成する工程と、 該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa1-Z
    s(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾斜面の上の
    部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の
    部分ではn型の導電性を示すように形成する工程と、 該電流狭窄層の上に、少なくともZnXCd1-XYSe
    1-Y(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下
    をZnSCd1-STSe1-T(0≦S≦1、0≦T≦1)
    からなるクラッド層とZnUCdSVSe1-V(0≦U≦
    1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光
    発光用の積層部を形成する工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。
  7. 【請求項7】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が
    形成された基板上にSiドープAlZGa1 -ZAs(0≦
    Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分では
    p型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分では
    n型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上
    に、少なくともZnXMg1-XYSe1-Y(0≦X≦1、
    0≦Y≦1)からなる活性層の上下をZnSMg1-ST
    Se1-T(0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッド
    層とZnUMgSVSe1-V(0≦U≦1、0≦V≦1)
    からなるクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が
    形成されている半導体レーザ素子。
  8. 【請求項8】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子の製造方法であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝を、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成する工程と、 該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa1-Z
    s(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾斜面の上の
    部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の
    部分ではn型の導電性を示すように形成する工程と、 該電流狭窄層の上に、少なくともZnXMg1-XYSe
    1-Y(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下
    をZnSMg1-STSe1-T(0≦S≦1、0≦T≦1)
    からなるクラッド層とZnUMgSVSe1-V(0≦U≦
    1、0≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光
    発光用の積層部を形成する工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。
  9. 【請求項9】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レー
    ザ素子であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が
    形成された基板上にSiドープAlZGa1 -ZAs(0≦
    Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分では
    p型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分では
    n型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上
    に、少なくともCu(AlXGa1-X)(SYSe1-Y2
    (0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下をC
    u(AlSGa1-S)(STSe1-T2(0≦S≦1、0
    ≦T≦1)からなるクラッド層とCu(AlUGa1-U
    (SVSe1-V2(0≦U≦1、0≦V≦1)からなる
    クラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が形成され
    ている半導体レーザ素子。
  10. 【請求項10】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レ
    ーザ素子の製造方法であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝を、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成する工程と、 該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa1-Z
    s(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾斜面の上の
    部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の
    部分ではn型の導電性を示すように形成する工程と、 該電流狭窄層の上に、少なくともCu(AlXGa1-X
    (SYSe1-Y2(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる
    活性層の上下をCu(AlSGa1-S)(STSe1 -T2
    (0≦S≦1、0≦T≦1)からなるクラッド層とCu
    (AlUGa1-U)(SVSe1-V2(0≦U≦1、0≦
    V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光発光用の
    積層部を形成する工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。
  11. 【請求項11】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レ
    ーザ素子であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝が、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成され、該V溝が
    形成された基板上にSiドープAlZGa1 -ZAs(0≦
    Z<1)電流狭窄層が、該両底側傾斜面の上の部分では
    p型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の部分では
    n型の導電性を示すように形成され、該電流狭窄層の上
    に、少なくともInXGa1-XAs/AlYGa1-YAs
    (0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活性層の上下をI
    SGa1-SP(0≦S≦1)またはAlTGa1-TAs
    (0≦T≦1)からなるクラッド層とInUGa1-U
    (0≦U≦1)またはAlVGa1-VAs(0≦V≦1)
    からなるクラッド層とで挟んでなる光発光用の積層部が
    形成されている半導体レーザ素子。
  12. 【請求項12】 電流狭窄構造を有するV溝型半導体レ
    ーザ素子の製造方法であって、 (100)面を表面とするp型GaAs基板の該表面に
    V溝を、溝底部から該表面への途中までの両底側傾斜面
    部分の面方位を(m11)(1≦m≦3)とし、該底側
    傾斜面部分から基板表面までの両表面側傾斜面部分の面
    方位を(n11)(3<n)として形成する工程と、 該V溝が形成された基板上にSiドープAlZGa1-Z
    s(0≦Z<1)電流狭窄層を、該両底側傾斜面の上の
    部分ではp型の導電性を示し、該両表面側傾斜面の上の
    部分ではn型の導電性を示すように形成する工程と、 該電流狭窄層の上に、少なくともInXGa1-XAs/A
    YGa1-YAs(0≦X≦1、0≦Y≦1)からなる活
    性層の上下をInSGa1-SP(0≦S≦1)またはAl
    TGa1-TAs(0≦T≦1)からなるクラッド層とIn
    UGa1-UP(0≦U≦1)またはAlVGa1-VAs(0
    ≦V≦1)からなるクラッド層とで挟んでなる光発光用
    の積層部を形成する工程と、 を含む半導体レーザ素子の製造方法。
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JP2001244572A (ja) * 2000-03-02 2001-09-07 Sony Corp 半導体レーザ発光装置の製造方法
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