JPH0636458B2 - 半導体レーザデバイス及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザデバイス及びその製造方法Info
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- JPH0636458B2 JPH0636458B2 JP63090423A JP9042388A JPH0636458B2 JP H0636458 B2 JPH0636458 B2 JP H0636458B2 JP 63090423 A JP63090423 A JP 63090423A JP 9042388 A JP9042388 A JP 9042388A JP H0636458 B2 JPH0636458 B2 JP H0636458B2
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、レーザビームが放出される半導体本体表面
の上にコーティングを有する半導体レーザデバイス及び
このような半導体レーザデバイスの製造方法に関する。
の上にコーティングを有する半導体レーザデバイス及び
このような半導体レーザデバイスの製造方法に関する。
冒頭に述べた種類の半導体レーザデバイスは、例えば、
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊ．Ap
pl.Phys.）第50巻、(5) 、3122〜3132頁（1979年５月）
に記載される。この刊行物においては、酸化アルミニウ
ム層がコーティングとして使用される。酸化アルミニウ
ム層の機能は、なかんずくレーザビーム放出領域を、存
在水蒸気の影響下に起こる放出表面の攻撃に対して保護
しようとすることである。
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊ．Ap
pl.Phys.）第50巻、(5) 、3122〜3132頁（1979年５月）
に記載される。この刊行物においては、酸化アルミニウ
ム層がコーティングとして使用される。酸化アルミニウ
ム層の機能は、なかんずくレーザビーム放出領域を、存
在水蒸気の影響下に起こる放出表面の攻撃に対して保護
しようとすることである。
しかし、水蒸気が放出表面における問題の唯一の原因で
はないでであろう。例えば、酸化アルミニウム層の表面
にある油が分解されて放出レーザビームを散乱させると
いう事実によれば、種々の動作中に存在する油も、コー
ティングとしての酸化アルミニウム層と関連して影響を
及ぼしうる。
はないでであろう。例えば、酸化アルミニウム層の表面
にある油が分解されて放出レーザビームを散乱させると
いう事実によれば、種々の動作中に存在する油も、コー
ティングとしての酸化アルミニウム層と関連して影響を
及ぼしうる。
この発明の目的は、なかんずく前記問題を少なくともか
なりの程度に解決することである。
なりの程度に解決することである。
この発明は、他の形の保護により、広範囲の不純物にわ
たって、放出表面における問題を解決しうるという事実
の認識になかんずく基づく。
たって、放出表面における問題を解決しうるという事実
の認識になかんずく基づく。
したがって、この発明は、冒頭に述べた半導体レーザデ
バイスにおいて、コーティングが少なくとも１個のフッ
素原子で置換されうる少なくとも１個のアルキル基で置
換されたシラン及び少なくとも７個の炭素原子を有する
アルキル基を有するカルボン酸より成る群の中から選ば
れた化合物により表面にある基を転化して得られるアル
キル化合物の層をそなえることを特徴とする。前記転化
に関与する、表面にある基は、例えば、水酸基である。
このようなコーティングは、水及び油による汚染に対す
る放出表面の極めて満足すべき保護を可能にする。
バイスにおいて、コーティングが少なくとも１個のフッ
素原子で置換されうる少なくとも１個のアルキル基で置
換されたシラン及び少なくとも７個の炭素原子を有する
アルキル基を有するカルボン酸より成る群の中から選ば
れた化合物により表面にある基を転化して得られるアル
キル化合物の層をそなえることを特徴とする。前記転化
に関与する、表面にある基は、例えば、水酸基である。
このようなコーティングは、水及び油による汚染に対す
る放出表面の極めて満足すべき保護を可能にする。
この発明に従う半導体レーザデバイスの好ましい例にお
いて、レーザビームが放出される表面は、1.3 〜2.5 の
範囲内の屈折率を有する透明誘電体材料の層及びアルキ
ル化合物層で順次被覆される。前記誘電体材料は、放出
表面に対し所望の化学特性を与える。透明誘電体材料
は、酸化アルミニウム又は窒化ケイ素であることが好ま
しい。
いて、レーザビームが放出される表面は、1.3 〜2.5 の
範囲内の屈折率を有する透明誘電体材料の層及びアルキ
ル化合物層で順次被覆される。前記誘電体材料は、放出
表面に対し所望の化学特性を与える。透明誘電体材料
は、酸化アルミニウム又は窒化ケイ素であることが好ま
しい。
シランが１−（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−
テトラヒドロデシル）−ジメチルクロロシラン又は１−
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロ
デシル）−トリエトキシシランであり、アルカンカルボ
ン酸がステアリン酸であることが好ましい。
テトラヒドロデシル）−ジメチルクロロシラン又は１−
（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロ
デシル）−トリエトキシシランであり、アルカンカルボ
ン酸がステアリン酸であることが好ましい。
また、この発明は、この発明に従う半導体レーザデバイ
ス製造方法にも関する。転化を改善するために、アルキ
ル化合物層が形成される表面は、清浄化操作にかけられ
る。
ス製造方法にも関する。転化を改善するために、アルキ
ル化合物層が形成される表面は、清浄化操作にかけられ
る。
その際、用いる清浄化処理が紫外線照射下のオゾンによ
る処理である場合、極めて有利な結果が得られる。
る処理である場合、極めて有利な結果が得られる。
化合物を適用する極めて有利な段階は、清浄化された表
面を化合物、例えばカルボン酸の溶液で湿潤させること
にある。化合物、例えば、シランの蒸気圧が十分高い場
合、半導体本体をシラン又は還流下沸騰するシラン溶液
の蒸気中に置くことによりアルキル化合物を生成させる
ことができる。
面を化合物、例えばカルボン酸の溶液で湿潤させること
にある。化合物、例えば、シランの蒸気圧が十分高い場
合、半導体本体をシラン又は還流下沸騰するシラン溶液
の蒸気中に置くことによりアルキル化合物を生成させる
ことができる。
ここで述べる半導体レーザデバイス（第１図及び第２図
を参照）は、レーザビームが放出される半導体本体１の
表面２２上にコーティング21を有する。半導体本体１
は、半導体レーザデバイスの動作中に発生される熱の消
散に役立つ銅体２上にはんだ付けされる。符号３は、半
導体レーザデバイスの第二の接続を示す。
を参照）は、レーザビームが放出される半導体本体１の
表面２２上にコーティング21を有する。半導体本体１
は、半導体レーザデバイスの動作中に発生される熱の消
散に役立つ銅体２上にはんだ付けされる。符号３は、半
導体レーザデバイスの第二の接続を示す。
コーティングの表面上で分解されてレーザビームの形状
と方向を変化させる、例えば、油の存在により、例え
ば、酸化アルミニウムのような通常のコーティング21に
おいて見られる問題を解決するために、この発明に従っ
て、コーティングは、少なくとも１個のフッ素原子で置
換されうる少なくとも１個のアルキル基で置換されたシ
ラン及び少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル基
を有するカルボン酸より成る群の中から選ばれた化合物
により表面にある基を転化して得られるアルキル化合物
の層31をそなえる。（第３図及び第４図参照） 極めて有利な光学特性を得るために、レーザビームが放
出される表面22は、1.3 〜2.5 の範囲内の屈折率を有す
る透明誘電体材料の層42と、アルキル基を有する化合物
の層31とを順次そなえる。
と方向を変化させる、例えば、油の存在により、例え
ば、酸化アルミニウムのような通常のコーティング21に
おいて見られる問題を解決するために、この発明に従っ
て、コーティングは、少なくとも１個のフッ素原子で置
換されうる少なくとも１個のアルキル基で置換されたシ
ラン及び少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル基
を有するカルボン酸より成る群の中から選ばれた化合物
により表面にある基を転化して得られるアルキル化合物
の層31をそなえる。（第３図及び第４図参照） 極めて有利な光学特性を得るために、レーザビームが放
出される表面22は、1.3 〜2.5 の範囲内の屈折率を有す
る透明誘電体材料の層42と、アルキル基を有する化合物
の層31とを順次そなえる。
透明誘電体材料として酸化アルミニウム又は窒化ケイ素
を利用するのが好ましい。
を利用するのが好ましい。
この発明に従う半導体レーザデバイスは、通常の仕方
で、例えば、ＧａＡｓのｎ形基板23、Ｇa0.5Ａｌ0.5Ａs
のｎ形層24、Ｇa0.85Ａｌ0.15Ａs の活性層25、Ｇa0.5
Ａｌ0.5Ａsのｐ形層26、ＧaＡsのｐ形層27並びに金属接
触層28及び29をそなえる。
で、例えば、ＧａＡｓのｎ形基板23、Ｇa0.5Ａｌ0.5Ａs
のｎ形層24、Ｇa0.85Ａｌ0.15Ａs の活性層25、Ｇa0.5
Ａｌ0.5Ａsのｐ形層26、ＧaＡsのｐ形層27並びに金属接
触層28及び29をそなえる。
また、存在するのが好ましい酸化アルミニウム又は窒化
ケイ素の誘電体層42も、通常の仕方で設けることができ
る。
ケイ素の誘電体層42も、通常の仕方で設けることができ
る。
少なくともアルキル基を有する化合物の層31を形成する
ためには、化合物の広範囲の選択が可能である。
ためには、化合物の広範囲の選択が可能である。
１−（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒ
ドロデシル）−ジメチルクロロシラン又は１−（ヘプタ
デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）
−トリエトキシシランのような置換シランの使用が好ま
しい。
ドロデシル）−ジメチルクロロシラン又は１−（ヘプタ
デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）
−トリエトキシシランのような置換シランの使用が好ま
しい。
また、ステアリン酸のようなアルカンカルボン酸も、化
合物として極めて満足に使用することができる。
合物として極めて満足に使用することができる。
化合物層を設ける前に清浄化処理、好ましくはオゾン中
での清浄化処理を実施する。この処理において、例え
ば、ユー ヴィー ピー・リミテッド（ＵＶＰ Ltd.）
（英国、ケンブリッジ、ミルトン・ロード、サイエンス
・パーク）製オゾン反応器が使用される。前記処理にお
いて、窒化ケイ素表面も、次の転化のために活性化され
る。
での清浄化処理を実施する。この処理において、例え
ば、ユー ヴィー ピー・リミテッド（ＵＶＰ Ltd.）
（英国、ケンブリッジ、ミルトン・ロード、サイエンス
・パーク）製オゾン反応器が使用される。前記処理にお
いて、窒化ケイ素表面も、次の転化のために活性化され
る。
化合物は、半導体本体をカルボン酸のトルエン溶液中に
浸漬することにより又はこの本体をシラン蒸気にさらす
ことにより適用することができる。化合物は、例えば、
シラン２％トルエン溶液が還流下沸騰している蒸気中に
半導体本体を配列することにより適用するのが好まし
い。
浸漬することにより又はこの本体をシラン蒸気にさらす
ことにより適用することができる。化合物は、例えば、
シラン２％トルエン溶液が還流下沸騰している蒸気中に
半導体本体を配列することにより適用するのが好まし
い。
例えば、半導体本体（及びそれぞれ酸化アルミニウム又
は窒化ケイ素層）上のシラン層の厚さは、極めて小さい
ことを確かめた。ｎｍ２当りシラン約１分子が表面上に
存在する。
は窒化ケイ素層）上のシラン層の厚さは、極めて小さい
ことを確かめた。ｎｍ２当りシラン約１分子が表面上に
存在する。
化合物層31は、半導体本体に通常の仕方でコンタクト３
を設けた後、生成させることができる。
を設けた後、生成させることができる。
この発明は、上記例に限定されるものでなく、この発明
の範囲内で当業者により多くの変化が可能である。
の範囲内で当業者により多くの変化が可能である。
透明誘電体材料として、例えば、酸化ケイ素又は酸化ハ
フニウムを利用することも可能である。
フニウムを利用することも可能である。
基板23としてInＰを利用することもできるし、活性層25
としてInGaAsＰ又はInGaAsを利用することもできる。
としてInGaAsＰ又はInGaAsを利用することもできる。
前記ペルフッ素化アルキルシラン以外のアルキルシラン
を使用することもできる。
を使用することもできる。
第１図は、ここで述べる半導体レーザデバイスの一部を
示す斜視略図、 第２図は、従来技術に従う半導体レーザデバイスの第１
図のII−II線断面図、 第３図は、この発明に従う半導体レーザデバイスの第１
例の第１図II−II線断面図、 第４図は、この発明に従う半導体レーザデバイスの第２
例の第１図II−II線断面図である。 １……半導体本体、２……銅体 ３……コンタクト 21……通常のコーティング 22……レーザビームが放出される表面 23……GaAs n形基板 24……Ｇa0.5Ａｌ0.5 Ａs ｎ形層 25……Ｇa0.85 Ａｌ0.15Ａs 活性層 26……Ｇa0.5Ａｌ0.5Ａs ｐ形層 27……GaAs p形層 28，29……金属接触層 31……アルキル化合物層 42……透明誘電体材料層
示す斜視略図、 第２図は、従来技術に従う半導体レーザデバイスの第１
図のII−II線断面図、 第３図は、この発明に従う半導体レーザデバイスの第１
例の第１図II−II線断面図、 第４図は、この発明に従う半導体レーザデバイスの第２
例の第１図II−II線断面図である。 １……半導体本体、２……銅体 ３……コンタクト 21……通常のコーティング 22……レーザビームが放出される表面 23……GaAs n形基板 24……Ｇa0.5Ａｌ0.5 Ａs ｎ形層 25……Ｇa0.85 Ａｌ0.15Ａs 活性層 26……Ｇa0.5Ａｌ0.5Ａs ｐ形層 27……GaAs p形層 28，29……金属接触層 31……アルキル化合物層 42……透明誘電体材料層
Claims (8)
- 【請求項１】レーザビームが放出される半導体本体表面
の上にコーティングを有する半導体レーザデバイスにお
いて、コーティングが少なくとも１個のフッ素原子で置
換されうる少なくとも１個のアルキル基で置換されたシ
ラン及び少なくとも７個の炭素原子を有するアルキル基
を有するカルボン酸より成る群の中から選ばれた化合物
により表面にある基を転化して得られるアルキル化合物
の層をそなえることを特徴とする半導体レーザデバイ
ス。 - 【請求項２】レーザビームが放出される表面にコーティ
ングとして 1.3〜2.5 の範囲内の屈折率を有する透明誘
電体材料の層及びアルキル化合物層を順次設けた請求項
１記載の半導体レーザデバイス。 - 【請求項３】透明誘電体材料が酸化アルミニウムである
請求項２記載の半導体レーザデバイス。 - 【請求項４】透明誘電体材料が窒化ケイ素である請求項
２記載の半導体レーザデバイス。 - 【請求項５】シランが１−（ヘプタデカフルオロ−１，
１，２，２−テトラヒドロデシル）−ジメチルクロロシ
ラン又は１−（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−
テトラヒドロデシル）−トリエトキシシランである請求
項１ないし請求項４のいずれか一つの項に記載の半導体
レーザデバイス。 - 【請求項６】アルカンカルボン酸がステアリン酸である
請求項１ないし請求項４のいずれか一つの項に記載の半
導体レーザデバイス。 - 【請求項７】アルキル化合物層が形成される表面が清浄
化処理にかけられる請求項１ないし請求項６のいずれか
一つの項に記載の半導体レーザデバイスの製造方法。 - 【請求項８】清浄化処理が紫外線照射下のオゾンによる
処理である請求項７記載の製造方法。
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