JPH07106701A - 可視光半導体レーザ、及びその製造方法 - Google Patents

可視光半導体レーザ、及びその製造方法

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JPH07106701A
JPH07106701A JP5248923A JP24892393A JPH07106701A JP H07106701 A JPH07106701 A JP H07106701A JP 5248923 A JP5248923 A JP 5248923A JP 24892393 A JP24892393 A JP 24892393A JP H07106701 A JPH07106701 A JP H07106701A
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laser
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semiconductor
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Seiji Ochi
誠司 越智
Tatsuya Kimura
達也 木村
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ端面に均一にしかも再現性良く、窓層
を形成することのできる窓付き可視光半導体レーザ、及
びその製造方法を得る。 【構成】 （１００）面に対し〔０１１〕方向に７°オ
フした面を主表面とするＧａＡｓ基板１と、該基板上に
〔０１／１〕方向であるレーザ共振器長方向に伸びかつ
レーザ共振器端面に達しない領域の表面が、（１００）
面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面となる
ように結晶成長されたＧａＡｓ層３と、その上に順次結
晶成長されたレーザを構成する各半導体層とを備え、７
°オフした面上のＧａＩｎＰ活性層５ｂのバンドギャッ
プが、（１００）面上のＧａＩｎＰ活性層５ａのバンド
ギャップより大きいことを利用して、７°オフした面上
に形成されるＧａＩｎＰ層５ｂを、レーザの窓層として
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、可視光半導体レー
ザ、及びその製造方法に関し、特に、窓層の形成を均一
に、かつ再現性よく行うことのできる窓付き可視光半導
体レーザ、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザの高出力動作時に生じる光
学損傷（Catastrophic Optical Damage ：ＣＯＤ）は、
レーザの端面近傍に存在する界面準位により、同一組成
の活性層でも、中央部に比べ端面部のバンドギャップが
小さくなっていることに起因して生じる。すなわち、レ
ーザの高出力動作時に端面近傍におけるレーザ光の吸収
により、端面で局所的に温度が上昇する。この局所的な
過剰発熱は、その部分のバンドギャップをさらに小さく
するため、これによりレーザ光の吸収が促進されさらに
発熱が増加することとなるというループを生じ、ついに
は、レーザ端面が溶融し、非可逆的な破壊が生じる。こ
のように端面破壊が生じるときのレーザ光出力をＣＯＤ
光出力と呼び、このＣＯＤ光出力が、ＡｌＧａＡｓ系や
ＡｌＧａＩｎＰ系の材料で構成される半導体レーザの最
大光出力を制限している。
【０００３】上述のような端面破壊を防ぐには、界面準
位が生じ得る領域の活性層のバンドギャップを、それ以
外の領域の活性層のバンドギャップと比べ大きくすれば
良い。例えば、９０年春の応物学会（予稿集２９ａ−Ｓ
Ａ−７）においては、レーザ端面近傍の活性層の禁制帯
幅をレーザ中央部の活性層の禁制帯幅よりも高エネルギ
化した窓構造によって、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レー
ザのＣＯＤ光出力を大幅に高め、高出力化を可能とした
ものが開示されている。
【０００４】ＧａＩｎＰやＡｌＧａＩｎＰ結晶材料の特
有の現象として、これを所定の成長条件で結晶成長させ
た場合に、その構成原子が周期的に配列された、いわゆ
る自然超格子が形成されることが知られている。また、
この自然超格子構造の結晶中にＺｎ等の不純物を導入し
て超格子構造を無秩序化すると、無秩序化された領域の
禁制帯幅は無秩序化されていない領域の禁制帯幅よりも
大きくなることが知られている。上記文献では、ＧａＩ
ｎＰ又はＡｌＧａＩｎＰからなる活性層を、上記自然超
格子が形成される条件で成長した後、レーザ端面近傍に
不純物導入を行ない、窓構造を形成している。
【０００５】図１０は、上述した，自然超格子の無秩序
化を利用して作製された、従来の窓構造付きＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザの共振器長方向に沿った断面を示す
模式図である。図において、１０１はｎ型ＧａＡｓ基板
である。１０２は基板１０１上に配置された層厚約１．
５μｍ，キャリア濃度５×１０17cm-3のｎ型（Ａｌ0.7
Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ下クラッド層である。１０３
は下クラッド層１０２上に配置された自然超格子構造の
アンドープＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ量子井戸（Quantum-Wel
l：ＱＷ）活性層であり、層厚は約７０ｎｍである。１
０４は活性層１０３上に配置された層厚約１．５μｍ，
キャリア濃度１×１０17cm-3のｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3
）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ上クラッド層、１１５は上クラッド
層１０４上に配置された層厚約０．１μｍ，キャリア濃
度１×１０18cm-3のｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐバンド不連
続緩和層、１０５はバンド不連続緩和層１１５上に配置
された層厚約３μｍ，キャリア濃度１×１０19cm-3のｐ
型ＧａＡｓコンタクト層である。また、１０６はｎ側電
極、１０７はｐ側電極である。１０８はレーザ端面近傍
に形成されたＺｎ拡散領域であり、１０９は活性層１０
３のうちＺｎ拡散により自然超格子が無秩序化（ディス
オーダリング）された領域である。１２０は出射レーザ
光である。
【０００６】図１２は図１０に示す窓構造付きＡｌＧａ
ＩｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面
工程図であり、図において、図１０と同一符号は同一又
は相当部分である。以下、図１０に示す半導体レーザの
製造工程を図１２に沿って説明する。
【０００７】まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、例え
ば有機金属気相成長（Metal Organic Chemical Vapor D
eposition ：ＭＯＣＶＤ）法により、ｎ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ下クラッド層１０２，ＧａＩｎＰ量子井戸活性層１０
３，及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層１０４を順次
結晶成長し、さらに、上クラッド層１０４上にｐ型Ｇａ
ＩｎＰバンド不連続緩和層１１５，及びｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層１０５を結晶成長して、図１２(a) に示すよ
うなレーザ積層構造を形成する。このとき、活性層１０
３はその結晶構造が自然超格子構造となるように、その
成長条件をコントロールする。
【０００８】次に、図１２(b) に示すように、コンタク
ト層１０５上に、図中二点鎖線で示す劈開位置近傍に開
口１１０ａを有するＳｉＯ2 膜パターン１１０を形成す
る。開口部１１０ａの幅ｗは、劈開の精度を考慮して２
０μｍ程度とする。
【０００９】次に、図１２(c) に示すように、ＳｉＯ2
膜パターン１１０をマスクとして、気相拡散，又は固相
拡散により、レーザ積層構造中にＺｎ原子を拡散し、Ｚ
ｎ拡散領域１０８を形成する。このＺｎの拡散によって
活性層１０３のレーザ端面近傍の領域は、自然超格子構
造が無秩序化された領域１０９となる。Ｚｎ拡散は、Ｇ
ａＡｓとＡｌＧａＩｎＰでは進む拡散速度が違い、通
常、ＡｌＧａＩｎＰ量子井戸活性層１０３，及びその上
下に配置されたＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４，１０
２中の方が、ＧａＡｓからなる基板１０１，及びコンタ
クト層１０５中よりも早くその拡散が進む。
【００１０】この後、ＳｉＯ2 膜パターン１１０を除去
し、図１２(d) に示すように、基板１０１の裏面にｎ側
電極１０６を、コンタクト層１０５上にｐ側電極１０７
を形成する工程、劈開により素子分離を行ない共振器端
面１５０を形成する工程等を経て、図１０に示す半導体
レーザが完成する。
【００１１】次に図１０に示す半導体レーザの動作につ
いて説明する。ｎ側電極１０６，ｐ側電極１０７に、レ
ーザのｐｎ接合に対して順方向のバイアスを印加する
と、電子及び正孔は活性層１０３に注入され、活性層１
０３内で再結合して光を発生する。活性層１０３内で発
生した光は一対の共振器端面１５０間を活性層に沿って
導波され、反射，増幅を繰り返し、レーザ発振に至る。
ここで、活性層１０３の共振器端面近傍の領域はＺｎの
拡散によりその自然超格子構造が無秩序化された領域１
０９となっており、この領域１０９の禁制帯幅は、自然
超格子構造が無秩序化されていないレーザ中央部の活性
層の禁制帯幅より広くなっている。これにより、本従来
例においては、レーザ端面での光の吸収が抑えられ、高
出力のレーザ動作が可能である。
【００１２】また、図１１は、自然超格子の無秩序化を
利用して作製された、従来の他の窓構造付きＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザの共振器長方向に沿った断面を示す
模式図である。図において、図１０と同一符号は同一又
は相当部分であり、１１８はレーザ端面からの不純物導
入によりレーザ端面近傍に形成されたＺｎ拡散領域であ
る。
【００１３】図１３は図１１に示す窓構造付きＡｌＧａ
ＩｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面
工程図であり、図において、図１１と同一符号は同一又
は相当部分である。以下、図１１に示す半導体レーザの
製造工程を図１３に沿って説明する。
【００１４】まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、例え
ばＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド
層１０２，ＧａＩｎＰ量子井戸活性層１０３，及びｐ型
ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層１０４を順次結晶成長し、
さらに、上クラッド層１０４上にｐ型ＧａＩｎＰバンド
不連続緩和層，及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０５を
結晶成長して、図１３(a) に示すようなレーザ積層構造
を形成する。このとき、活性層１０３はその結晶構造が
自然超格子構造となるように、その成長条件をコントロ
ールする。
【００１５】次に、図１３(b) に示すように、図１３
(a) 中二点鎖線で示す位置で劈開して共振器端面１５０
を形成する。この後、気相拡散又は固相拡散により共振
器端面１５０からレーザ積層構造中にＺｎ原子を拡散
し、図１３(c) に示すように、Ｚｎ拡散領域１０８を形
成する。このＺｎの拡散によって活性層１０３のレーザ
端面近傍の領域は、自然超格子構造が無秩序化された領
域１０９となる。ここで、不純物拡散の深さは、無秩序
化領域１０９の長さ（窓領域の長さ）ｄが４〜５μｍ程
度となるような深さとする。
【００１６】この後、図１３(d) に示すように、基板１
０１の裏面にｎ側電極１０６を、コンタクト層１０５上
にｐ側電極１０７を形成する工程等を経て、図１３に示
す半導体レーザが完成する。
【００１７】次に図１１に示す半導体レーザの動作につ
いて説明する。ｎ側電極１０６，ｐ側電極１０７に、レ
ーザのｐｎ接合に対して順方向のバイアスを印加する
と、電子及び正孔は活性層１０３に注入され、活性層１
０３内で再結合して光を発生する。活性層１０３内で発
生した光は一対の共振器端面１５０間を活性層１０３に
沿って導波され、反射，増幅を繰り返し、レーザ発振に
至る。ここで、活性層１０３の共振器端面近傍の領域は
Ｚｎの拡散によりその自然超格子構造が無秩序化された
領域１０９となっており、この領域１０９の禁制帯幅
は、自然超格子構造が無秩序化されていないレーザ中央
部の活性層１０３の禁制帯幅より広くなっている。これ
により、本従来例においても図１１に示す従来例と同
様、レーザ端面での光の吸収が抑えられ、高出力のレー
ザ動作が可能である。
【００１８】このように上記図１０，図１１に示した従
来例の窓付き可視光半導体レーザにおいては、上記端面
破壊防止のための窓構造を、ＧａＩｎＰのバンドギャッ
プは、ＧａＩｎＰ結晶がオーダー（order ）状態からデ
ィスオーダー（disorder）状態に変わると大きくなるも
のであることを利用して、活性層１０３のＧａＩｎＰ結
晶をディスオーダー（disorder）状態とした，上記拡散
領域１０９により形成している。即ち、ＭＯＣＶＤ法で
成長したオーダー状態のアンドープＧａＩｎＰのバンド
ギャップは１．８６〔ｅＶ〕であるのに対し、Ｚｎ拡散
したディスオーダー状態のｐ−ＧａＩｎＰのバンドギャ
ップは１．９３〔ｅＶ〕であり、７０〔ｍｅＶ〕ほど大
きく、これを利用して、図１０，図１１に示す従来例の
窓付き可視光半導体レーザにおいては、ディスオーダー
状態のＧａＩｎＰ部分１０９が窓層となり、これによ
り、上述の端面破壊を防いでいる。
【００１９】従来の超格子の無秩序化を利用して作製さ
れた窓構造付きの半導体レーザは、上述のように、その
共振器端面近傍に不純物を導入して量子井戸活性層の共
振器端面近傍の領域の量子井戸構造を無秩序化した構造
を有しており、この不純物導入領域（Ｚｎ拡散領域１０
８）はコンタクト層から基板にまで広がって形成されて
いる。ここで、この不純物導入領域（Ｚｎ拡散領域１０
８）は、他の領域に比してキャリア濃度が高く、抵抗が
低くなっているため、電極から注入された電流はこの領
域を介して流れやすくなる。このため電極から注入され
た電流の一部が、レーザを動作させる際に、図１４(a)
又は(b) に示すように、Ｚｎ拡散領域１０８を介して流
れるリーク電流１３０となる。このリーク電流１３０は
レーザ発振に寄与しない無効電流であり、このリーク電
流１３０により、従来の窓構造付きの半導体レーザで
は、レーザのしきい値電流や所望の光出力を発生させる
ための電流が大きくなり、消費電力が大きくなるという
問題がある。
【００２０】ここで、図１０に示す従来例の場合、ウエ
ハ表面からＺｎの拡散を行なって超格子を無秩序化する
際に、Ｚｎの拡散フロントを下クラッド層１０２中で止
めるように制御すれば、上述のリーク電流を低減するこ
とができる。しかし、一般に拡散の深さの制御性は低
く、特にＡｌＧａＩｎＰ層中ではＺｎ拡散速度が速いた
め、ＡｌＧａＩｎＰ層中での拡散フロントの制御は非常
に困難である。このため、拡散フロントがＡｌＧａＩｎ
Ｐ下クラッド層１０２中で停まらずに基板にまで達して
しまうことが多く、また、ウエハ内での拡散フロントの
ばらつきも生じることから、特性の揃った素子が得られ
ない。
【００２１】図９は、例えばＩＥＥＥ ジャーナル オ
ブ カンタム エレクトロニクス，２７巻，６号，１４
８３〜１４８９頁（IEEE Journal of Quantum Electron
ics,Vol.27, No.6, June 1991 p.1483 〜1489）に掲載
された、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層及び（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5
）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層を、主面として（１００）面に対
し〔０１１〕方向へある角度傾けた面（オフアングル
面）をもつＧａＡｓ基板上に成長したときのフォトルミ
ネッセンスピークエネルギー、即ちバンドギャップエネ
ルギーのシフト量を示す図である。
【００２２】図９からわかるように、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5
ＰをＭＯＣＶＤ法を用いて、成長温度６８０℃，Ｖ族原
子とIII 族原子の比、即ちＶ／III 比を５５０の条件下
で結晶成長した場合、（１００）ＧａＡｓ面（オフアン
グル＝０°）上に結晶成長したものに比して、オフアン
グルを有する面上に結晶成長したものの方がバンドギャ
ップが大きく、オフアングルが７°以上になると、（１
００）面、即ちオフアングル０°の面上よりバンドギャ
ップが０．０７４ｅＶ以上大きくなる。この現象は（Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐについても同様に生ず
る。
【００２３】このバンドギャップのシフトは、成長層の
結晶状態に起因するものである。即ち、ＧａＩｎＰを例
えば上述のような所定の成長条件で結晶成長した場合、
（１００）面上では、図１５に模式的に示すように、ガ
リウム３２０，リン３２１，及びインジウム３２２の各
原子が規則的に並んだ状態で結晶が形成される。この状
態はオーダリング状態と呼ばれる。一方、オフアングル
面上では、図１６に示すように、ガリウム３２０とイン
ジウム３２２の位置が周期性を持たないディスオーダリ
ング状態で結晶が形成され、バンドギャップが大きくな
る。オフアングルが大きくなるにつれてバンドギャップ
のシフト量が大きくなるのは、ディスオーダリングの程
度がオフアングルが大きくなるにつれて大きくなるため
である。なお、応用物理，第５９巻，第９号（１９８９
年）の１３６０頁〜１３６７頁には、このようなＧａＩ
ｎＰの結晶状態とバンドギャップのシフトとの関係につ
いての論文が掲載されている。
【００２４】上述のように、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐを、Ｍ
ＯＣＶＤ法を用いて、所定の条件下で結晶成長した場合
には、（１００）ＧａＡｓ面（オフアングル＝０°）上
では、Ｇａ，Ｉｎ，Ｐの各原子が規則的に並んだ状態
（オーダリング状態）で結晶が形成され、一方、オフア
ングルが大きい面上では、このオーダリング状態がディ
スオーダリングした状態になってゆき、バンドギャップ
が大きくなる。
【００２５】図１７は、上記の現象を利用して提案され
た従来の窓構造レーザであり、特開平３−１８５７８２
号に記載されたものである。即ち、図１７(a) はレーザ
共振器と垂直な面の断面図、図１７(b) はレーザ共振器
方向の断面図を示し、図１７(a) のＸ−Ｘ断面図であ
り、以下この従来の窓構造レーザについて説明する。
【００２６】図において、２０１は共振器長３５０μ
ｍ、チップ幅３００μｍのｎ型ＧａＡｓからなる基板
で、その一主面は、同図(b) に示すように、共振器の内
部領域（図中Ａ領域）で（１００）面であり、共振器端
面近傍の各領域（図中Ｂ領域）でそれぞれ（１００）面
から〔０１１〕方向に５°下る傾斜面である。このよう
な傾斜はＲＩＥ，ＲＩＢＥ等のドライエッチングで形成
される。また、この例では、各Ｂ領域の長さをそれぞれ
２０μｍとしている。
【００２７】また、２０２は基板２０１の一主面上に積
層された層厚０．３μｍのｎ型Ｇａ0.Ｉｎ0.Ｐからなる
バッファ層、２０３はバッファ層２０２上に積層された
層厚１μｍのｎ型（Ａｌ0.Ｇａ0.5)0.5 Ｉｎ0.5 Ｐから
なるｎ型クラッド層、２０４はｎ型クラッド層２０３上
に積層された層厚０．０８μｍのアンドープＧａ0.5In
0.5 Ｐからなる活性層で、これらの層は周知のＭＯＣＶ
Ｄ法を用いて順次形成される。
【００２８】２０５は、活性層２０４上に積層されたｐ
型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5)0.Ｉｎ0.5 Ｐからなるクラッド層
で、共振器方向に延在するリッジ２０５ａを有する。ま
た、ｐ型クラッド層２０５において、リッジ２０５ａが
設けられた最も厚い部分の膜厚は１．０μｍ、リッジ２
０５ａが設けられていない最も薄い部分の層厚は、０．
２μｍ、リッジ２０５ａ頂部の幅は５μｍである。
【００２９】２０６はｐ型クラッド層２０５のリッジ２
０５ａ頂部上に積層された層厚０．１μｍのｐ型Ｇａ0.
5 Ｉｎ0.5 Ｐからなるキャップ層、２０７はリッジ２０
５ａ頂部以外のｐ型クラッド層２０５上に積層されたｎ
型ＧａＡｓからなるブロック層、２０８はキャップ層２
０６及びブロック層２０７上に積層されたｐ型ＧａＡｓ
からなるコンタクト層である。
【００３０】２０９はコンタクト層２０８上に、Ｃｒ
膜、Ｓｎ膜、Ａｕ膜をこの順に被着したｐ型電極、２１
０は基板２０１の他主面に、Ｃｒ膜、Ｓｎ膜、Ａｕ膜を
この順に被着したｎ型電極である。
【００３１】この従来装置は基板２０１の一主面をレー
ザ共振器内部領域（Ａ領域）において（１００）面と
し、レーザ共振器端面近傍領域（Ｂ領域）において（１
００）面から〔０１１〕方向に５°下がる傾斜面とし
て、この上にＡｌＧａＩｎＰ形の各半導体層を積層した
ものである。
【００３２】図９から明らかなように、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.
5 Ｐ層、（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5)0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層とも傾斜
角度が増加するに従って、バンドギャップエネルギも増
加し、傾斜角度が５°では０°のものより、どちらの層
とも６０ｍｅＶ程度バンドギャップエネルギが増加す
る。
【００３３】従って、本従来例装置においては、ＡｌＧ
ａＩｎＰ系の半導体層は各層ともＢ領域でＡ領域よりも
６０ｍｅＶ程度大きなバンドギャップエネルギを有する
こととなる。これにより、本装置では、レーザ共振器端
面近傍領域でバンドギャップが大きくなるため、端面で
の光吸収が抑制され、端面破壊が防止される。
【００３４】図１８は本従来例装置の電流−光出力特性
を示す図である。図より、本装置では、光出力３０ｍま
でキンクのない直線性の良い特性が得られている。ま
た、図１９の実線は、出力２０ｍＷ、４０°Ｃの温度下
で、定出力動作による本装置の寿命試験を行なった結果
を示している。また、図１９の破線は、比較のため、平
坦な基板上に本装置と同様な半導体層を積層し、そのレ
ーザ共振器端面近傍にＺｎ拡散領域を設け、これにより
端面のバンドギャップを大きくした比較装置を作製し、
その寿命試験を行なった結果を示している。
【００３５】図から明らかなように、本従来例装置で
は、比較装置に比べ大幅な長寿命化が達成されているこ
とが分かる。これは、Ｚｎ拡散によって形成された比較
装置の端面近傍領域には、不純物の過剰添加による多く
の結晶欠陥が存在するため、ここで光吸収による発熱が
生じこれが素子劣化の原因になるのに対し、本従来例装
置の端面近傍領域が通常のＭＯＣＶＤ法による半導体層
の積層のみで形成されるので、この領域において結晶欠
陥が少ないためであると考えられる。
【００３６】このようにこの公報記載の従来例装置で
は、基板の一主面を、レーザ共振器内部領域において
（１００）面とし、レーザ共振器端面近傍において（１
００）面から〔０１１〕方向に傾斜した面とするととも
に、この上にＡｌＧａＩｎＰ系の半導体層を積層するこ
とによって、端面近傍領域における半導体層のバンドギ
ャップが内部領域における半導体層のバンドギャップよ
りも大きくなるので、端面での光吸収が低減し、光出力
化が図れる。また、端面近傍領域の半導体層を、Ｚｎ拡
散により形成した従来装置においては、該端面近傍領域
での不純物の過剰添加による多くの結晶欠陥が存在する
ため、ここで光吸収による発熱が生じ、これが素子劣化
の原因になるのに対し、本従来例装置においては、該端
面近傍領域の半導体層を、内部領域の半導体層と同じ工
程のみで形成できるので、結晶欠陥が少なく長寿命化が
図れ、信頼性が向上するものである。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】図１０，図１１に示し
た従来の窓付き可視光半導体レーザは以上のように構成
されているので、電極から注入された電流の一部が、レ
ーザを動作させる際に、図１４(a) 又は(b) に示すよう
に、Ｚｎ拡散領域１０８を介して流れるリーク電流１３
０となり、レーザのしきい値電流や所望の光出力を発生
させるための電流が大きくなり、消費電力が大きくなる
という問題があった。ここで、図１０に示す従来例の場
合、ウエハ表面からＺｎの拡散を行なって超格子を無秩
序化する際に、Ｚｎの拡散フロントを下クラッド層１０
２中で止めるように制御すれば、上述のリーク電流を低
減することができるが、一般に拡散の深さの制御性は低
く、特にＡｌＧａＩｎＰ層中ではＺｎ拡散速度が速いた
め、ＡｌＧａＩｎＰ層中での拡散フロントの制御は非常
に困難であり、拡散フロントがＡｌＧａＩｎＰ下クラッ
ド層１０２中で停まらずに基板にまで達してしまうこと
が多く、また、ウエハ内での拡散フロントのばらつきも
生じることから、特性の揃った素子が得られないという
問題点があった。
【００３８】また、特開平３−１８５７８２号公報記載
の従来の窓構造レーザは、オフアングルが大きい面上で
は、オーダリング状態がディスオーダリングした状態に
なってバンドギャップが大きくなることを用いて窓構造
を構成したものであるが、この公報記載のレーザでは、
レーザ共振器部の活性層につづく部分である窓構造部で
の活性層部は、レーザ共振器長方向内でオフ（傾斜）し
た面上に形成されるので、この傾斜の角度によっては、
活性層内の光がレーザ共振器本体部での活性層から窓層
部に移っていくときに該窓層部での活性層の外に出てし
まうこととなった。この場合、該窓層部の活性層の上下
のクラッド層は、エネルギバンドギャップが活性層のそ
れより大きいものであるため、これにより窓層としての
機能が達成されるものではあるが、この構造では、活性
層がオフアングルが大きい面上ではオーダリング状態が
ディスオーダリング状態になってエネルギバンドギャッ
プが大きくなり、これを窓層として使用するという構造
ではないこととなるものであった。
【００３９】また、この構造の製造は、（１００）基板
上に選択的にドライエッチングを行うことにより、該基
板のレーザ共振器長方向の両端部分においてオフした面
を形成しようとするものと考えられるが、このオフ角度
を正確に規定してドライエッチングを行うことはできな
いものであり、この構造は、実際的には製作が不可能、
もしくは極めて困難なものであった。
【００４０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、窓層の形成を均一に、かつ再現
性よく行うことのできる，しかもその製作を実現可能で
あり、さらにはその製作を容易に行うことのできる可視
光半導体レーザ、及びその製造方法を提供することを目
的としている。
【００４１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可視光半
導体レーザは、その表面に、（１００）面から〔０１
１〕方向に傾斜させた表面をもつＧａＡｓ半導体基板
と、該ＧａＡｓ半導体基板上に、〔０１／１〕方向であ
るレーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面に達
しない領域の表面が、（１００）面、または上記ＧａＡ
ｓ基板面よりこれに近い面となるように結晶成長された
半導体結晶成長層と、該半導体結晶成長層の（１００）
面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面上に、
所要の層を介して形成されたオーダー状態のＡｌx Ｇａ
1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層と、上記ＧａＡｓ半導体基
板のレーザ共振器長方向の両端における上記傾斜させた
表面上に、所要の層を介して形成されたディスオーダー
状態で上記オーダー状態のものよりバンドギャップが大
きく、窓層として作用するＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層
とを備えたものである。
【００４２】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
において、上記ＧａＡｓ基板の表面の面方位を、（１０
０）面から〔０１１〕方向に７°オフの面方位としたも
のである。
【００４３】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
を製造する可視光半導体レーザの製造方法において、
（１００）面から〔０１１〕方向に所定角度オフしたオ
フ第１導電型ＧａＡｓ基板の表面上に絶縁膜を成膜し、
これをパターニングして、該絶縁膜にレーザの共振器長
方向に伸び，レーザの共振器端面に達しない長さの長方
形状の穴を形成する工程と、上記ＧａＡｓ基板上の上記
穴の内部の部分のみに半導体結晶層の選択成長を行って
第１導電型半導体層を成膜し、その際上記オフ第１導電
型ＧａＡｓ基板上でステップ成長をさせて、その表面を
（１００）面，または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近
い面とする工程と、上記第１導電型半導体層を形成し、
かつ上記絶縁膜をエッチング除去した後、結晶成長法に
より全面に、第１導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層，ア
ンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層，第２
導電型ＡｌＧａＩｎＰ層，及び第２導電型ＧａＡｓキャ
ップ層を順次成長し、上記第１導電型半導体層の面上の
上記アンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層はオーダー
状態、上記第１導電型ＧａＡｓ基板の上記オフ面上の上
記アンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層はディスオー
ダー状態に成長する工程と、上記第２導電型キャップ層
側に第２導電型側電極を、上記ＧａＡｓ基板側に第１導
電型側電極を形成する工程とを含むものである。
【００４４】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
の製造方法において、上記第１導電型半導体層を形成し
た基板上に、全面に上記各半導体層を結晶成長するのに
代えて、絶縁膜を用いた選択成長により、〔０１／１〕
方向のストライプ形状に上記各半導体層の結晶成長を行
うようにしたものである。
【００４５】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
において、上記ＧａＡｓ基板上のレーザの共振器長方向
に伸び，レーザの共振器端面に達しない長さの長方形状
の領域である、オーダー状態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ
（０≦ｘ）活性層を形成すべき領域には、エッチングに
より溝が形成され、上記半導体結晶成長層はこの溝上に
結晶成長を行って形成したものとしたものである。
【００４６】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
において、上記半導体結晶成長層は、その（１００）
面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面となっ
た面の全面が、上記ＧａＡｓ基板の表面より上に出ない
ものとしたものである。
【００４７】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
の製造方法において、上記絶縁膜に形成した穴内のＧａ
Ａｓ基板上に第１導電型半導体層を成膜する工程を、上
記ＧａＡｓ基板に上記絶縁膜をマスクとして用いたエッ
チングによりレーザの共振器長方向に伸び，レーザの共
振器端面に達しない長さの長方形状の溝を形成した後、
該溝上に上記第１導電型半導体層を成膜する工程とした
ものである。
【００４８】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
において、上記ＧａＡｓ基板上のレーザの共振器長方向
に伸び，レーザの共振器端面に達しない長さの長方形状
の領域である、オーダー状態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ
（０≦ｘ）活性層を形成すべき領域に、レーザ共振器長
方向に沿ったストライプ状の断面矩形の溝が形成され、
上記半導体結晶成長層は、少なくともこの溝上に形成さ
れた領域の表面が（１００）面、または上記ＧａＡｓ基
板面よりこれに近い面となるように、上記ＧａＡｓ基板
表面全面に結晶成長されたものとしたものである。
【００４９】またこの発明は、上記可視光半導体レーザ
を製造する方法において、（１００）面から〔０１１〕
方向に所定角度オフしたオフ第１導電型ＧａＡｓ基板の
表面のレーザの共振器長方向に伸び，レーザの共振器端
面に達しない長さの長方形状の領域に、レーザ共振器長
方向に沿ったストライプ状の断面矩形の溝を形成する工
程と、上記ＧａＡｓ基板上に半導体結晶層の成長を行な
って、上記ストライプ状溝上の領域の表面が（１００）
面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面である
第１導電型半導体層を成膜する工程と、上記第１導電型
半導体層を形成した後、気相成長法によりウェハ全面
に、第１導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層，アンドープ
Ａｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層，第２導電型Ａ
ｌＧａＩｎＰ層，及び第２導電型ＧａＡｓキャップ層を
順次成長し、上記第１導電型半導体層の（１００）面、
または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面上の上記ア
ンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層はオーダー状態、
上記オフ面上の上記アンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活
性層はディスオーダー状態に成長する工程と、上記第２
導電型キャップ層側に第２導電型側電極を、上記ＧａＡ
ｓ基板側に第１導電型側電極を形成する工程とを含むも
のである。
【００５０】
【作用】この発明においては、その表面に、（１００）
面から〔０１１〕方向に傾斜させた表面をもつＧａＡｓ
半導体基板上に、〔０１／１〕方向であるレーザ共振器
長方向に伸びかつレーザ共振器端面に達しない領域の表
面が、（１００）面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこ
れに近い面となるように結晶成長された半導体結晶成長
層を設け、このウェハ上にＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦
ｘ）活性層及びこれを挟んだ上下クラッド層を結晶成長
し、上記半導体結晶成長層の（１００）面、または上記
ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面上に、所要の層を介し
て形成されたオーダー状態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性
層を形成し、上記ＧａＡｓ半導体基板のレーザ共振器長
方向の両端における上記傾斜させた表面上に、所要の層
を介して形成されたディスオーダー状態で上記オーダー
状態のものよりバンドギャップが大きく、窓層として作
用するＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層を形成するようにし
たので、その上にＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層が結晶成
長される下地の結晶層の表面の面方位によって、活性層
のオーダー状態，ディスオーダー状態を決めることがで
き、ディスオーダー状態の活性層を窓層として有する構
造のレーザを、均一に、しかも再現性良く作製すること
ができる。
【００５１】しかもこの際、オフ基板上に、容易に実施
可能なステップ成長の技術を用いて、〔０１／１〕方向
であるレーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面
に達しない領域の表面が、（１００）面、または上記Ｇ
ａＡｓ基板面よりこれに近い面となるように結晶成長さ
れた半導体結晶成長層を設けることによって、その上に
Ａｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層が結晶成長される下地の結
晶層の表面に、活性層がオーダー状態となる面方位とデ
ィスオーダー状態となる面方位を得るようにしているの
で、その製作を確実、かつ容易に行うことができる。
【００５２】またこの発明においては、オフＧａＡｓ基
板上に、レーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端
面に達しない領域の表面が、（１００）面、または上記
ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面となるように結晶成長
された半導体結晶成長層を形成し、この半導体結晶成長
層を形成したＧａＡｓ基板上に、絶縁膜を用いた選択成
長により、〔０１／１〕方向のストライプ形状に上記各
半導体層の結晶成長を行うようにしたので、上記ディス
オーダー状態の活性層を窓層として有する構造のレーザ
を、均一に、かつ再現性良く、さらには簡易な製造方法
でもって得ることができる。
【００５３】またこの発明においては、オフＧａＡｓ基
板上のレーザの共振器長方向に伸び，レーザの共振器端
面に達しない長さの長方形状の領域である、オーダー状
態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層を形成すべ
き領域に、エッチングにより溝を形成し、この溝上に、
その表面が（１００）面、または上記ＧａＡｓ基板面よ
りこれに近い面となるように、かつ、該表面の全面が上
記ＧａＡｓ基板表面より上に出ないように結晶成長され
た半導体結晶成長層を形成し、このウェハ上にＡｌx Ｇ
ａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層及びこれを挟んだ上下ク
ラッド層を結晶成長した構成としたから、オーダー状態
の活性層とディスオーダー状態の活性層との間の段差が
小さく、良好な特性の窓層付き半導体レーザを、均一
に、かつ再現性良く得ることができる。
【００５４】またこの発明においては、オフＧａＡｓ基
板の表面のレーザの共振器長方向に伸び，レーザの共振
器端面に達しない長さの長方形状の領域に、レーザ共振
器長方向に沿ったストライプ状の断面矩形の溝を形成
し、この溝を用いて基板上に、〔０１／１〕方向である
レーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面に達し
ない領域の表面が、（１００）面、または上記ＧａＡｓ
基板面よりこれに近い面となるように結晶成長された半
導体結晶成長層をステップ成長するようにしたから、該
半導体結晶成長層の成長後に絶縁膜を除去する等の工程
を不要とでき、上記ディスオーダー状態の活性層を窓層
として有する構造のレーザを、均一に、かつ再現性良
く、さらには簡易な製造方法でもって得ることができ
る。
【００５５】
【実施例】実施例１．以下、この発明の第１の実施例に
よる窓付き可視光半導体レーザ、及びその製造方法を、
図１，２，３を用いて説明する。図１，２，３におい
て、１はその表面が（１００）面から〔０１１〕方向に
７度オフしたオフｎ型ＧａＡｓ基板である。４は基板１
上に配置された層厚約１．５μｍ，キャリア濃度５×１
０17cm-3のｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5Ｐ下
クラッド層である。５は下クラッド層１０２上に配置さ
れたアンドープＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ活性層であり、層厚
は約７０ｎｍである。６は活性層５上に配置された層厚
約１．５μｍ，キャリア濃度１×１０17cm-3のｐ型（Ａ
ｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ上クラッド層、７は上
クラッド層１０４上に配置された層厚約０．１μｍ，キ
ャリア濃度１×１０18cm-3のｐ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐバ
ンド不連続緩和層、８はバンド不連続緩和層７上に配置
されたキャリア濃度１×１０19cm-3のｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層である。キャップ層８，バンド不連続緩和層７，
上クラッド層６はストライプ状のメサ形状に成形されて
いる。また９は前記メサの両側にメサを埋め込むように
配置された層厚約１μｍ，キャリア濃度５×１０18cm-3
のｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層である。また、１０は上
記メサ上、及び電流ブロック層９上に配置された層厚約
３μｍ，キャリア濃度１×１０19cm-3のｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層である。また、１４はｐ側電極、１５はｎ側
電極である。
【００５６】次に、本第１の実施例による窓付き可視光
半導体レーザの製造方法について説明する。まず、（１
００）面から〔０１１〕方向に７度オフしたｎ型ＧａＡ
ｓ基板１（以下、７°オフｎ−ＧａＡｓ基板と称す）の
表面上にＳｉＮ膜２を成膜し、通常のホトレジスト技術
を用いて該ＳｉＮ膜２のパターニングを行い、図１(a)
のように、長方形状の穴５０をあける。この穴５０の大
きさは、巾５μｍ，奥行き３００μｍで、長辺がレーザ
の共振器長Ｌ方向に相当する。この共振器長方向は、
〔０１／１〕方向となっている。
【００５７】次に、ＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型ＧａＡｓ
層３の選択成長を行い、図１(b) のように、ＳｉＮ膜２
がない上記穴５０の部分のみに膜３を成膜する。その成
膜した状態を、１(c) −１(c) 線で切った時の断面図を
図１(c) に、１(d) −１(d)線で切った時の断面図を図
１(d) に示す。該上記穴５０の部分のみに形成されるｎ
−ＧａＡｓ層３は、アプライドフィジクスレターズ，５
５巻９号，1989／8 ／28，867 〜869 ページに記述され
ているように、７°オフｎ−ＧａＡｓ基板１上でステッ
プ成長して、最表面は（１００）just面になる。このよ
うにして、７°オフｎ−ＧａＡｓ基板１上に、該７°オ
フ面と面方向が異なる（１００）justｎ−ＧａＡｓ層３
を形成することができる。
【００５８】ここで、本第１の実施例において、選択成
長マスク２を設けた基板１上に半導体層を成長した場
合、（１００）面を形成できる理由について、以下に説
明する。オフ基板，即ち、（１００）面から〔０１１〕
方向に傾斜させた表面をもつ基板上に成長を行う場合、
ステップフローを止める働きをする周期的構造を持つ基
板上に結晶成長すると、（１００）面をその表面に持つ
周期的な階段状の形状が実現する。本実施例では、この
一周期に相当する部分に選択成長をするものであり、例
えば、図１(c) においては、Ａ点では左方からステップ
が供給されない、即ち、図８(a) に示すように、オフ基
板１上にステップフローを防止する構造３８が設けられ
ている場合には、点Ａでは、左からステップが供給され
ないため、（１００）面を表面とするくさび型の層３の
成長が起こるものである。このステップフローメカニズ
ムの詳細は、特開平４−３０６８２１号公報に記載され
ている。
【００５９】上記（１００）justｎ−ＧａＡｓ層３を形
成した後、ＨＦによりＳｉＮ膜２を除去し、その後、再
びＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層４，アンドープＧａＩｎＰ活性層５，ｐ型ＡｌＧａＩ
ｎＰ層６，ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７，及び
ｐ型ＧａＡｓキャップ層８を順次成長する。なお、図２
(a) においては、７°オフＧａＡｓ基板１上に成長した
各層は図示しておらず、トータルの層厚としてのみ示し
ている。この成長の際、下地の情報、即ち、（１００）
justであるか、７°オフであるかは、必ず上の成長に伝
わるので、この成長は、それぞれの面方位の基板を用い
たのと同様な成長をする。すなわち、（１００）justｎ
−ＧａＡｓ領域１上のアンドープＧａＩｎＰ活性層５は
ディスオーダー状態になり、７°オフｎ−ＧａＡｓ基板
１上のアンドープＧａＩｎＰ活性層５はオーダー状態に
なる。
【００６０】その様子を示したのが図２(b) である。図
２(b) は図２(a) の各層を順次成長した状態を、２(b)
−２(b) 方向（レーザの共振器長方向）に切った時の断
面図である。図において、ハッチングを施した部分４４
が、７°オフＧａＡｓ基板１のレーザ共振器長方向の両
端部分においてその表面の７°オフ面上に成長した部分
であり、この領域のアンドープＧａＩｎＰ活性層５ｂ
は、ディスオーダー状態になり、一方、ハッチングを施
していない，上記７°オフＧａＡｓ基板１のレーザ共振
器長方向の中央部分において、７°オフ面上にＧａＡｓ
層３を成長して（１００）just面を形成し、これにつづ
いて各層下クラッド層４，活性層５，上クラッド層６，
バンド不連続緩和層７，及びキャップ層８を成長した領
域のアンドープＧａＩｎＰ活性層５ａは、オーダー状態
となっている。上記レーザ共振器両端部のディスオーダ
ー状態のＧａＩｎＰ活性層５ｂは、オーダー状態のＧａ
ＩｎＰ活性層５ａよりバンドギャップが大きくなってお
り、これにより、このハッチングした部分４４がレーザ
装置における窓層となるものである。
【００６１】また、図２(a) において、１(c) −１(c)
方向に切った断面構造は、幅約５μｍの（１００）just
面上に形成された半導体積層構造を、７°オフ面上に形
成された半導体積層構造で挟んだ構造となるので、バン
ドギャップの差を利用して、この（１００）just面上に
形成された半導体積層構造に含まれる活性層において、
その幅方向の電子，正孔の閉じ込めが可能となるもので
ある。
【００６２】次に、表面に再びＳｉＮ膜２を成膜し、通
常のホトレジスト技術を用いてパターニングを行い、図
２(c) のような上記ＳｉＮ膜２のストライプを形成す
る。このストライプは、必ず面方位が（１００）justの
領域を通るよう、〔０１／１〕方向に形成する。
【００６３】次に、上記ストライプ状のＳｉＮ膜２をマ
スクとして、ｐ型ＧａＡｓキャップ層８，ｐ型ＧａＩｎ
Ｐバンド不連続緩和層７，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層６を、エッチングにより順次除去し、図３(a) に示す
メサ６０を形成する。この際、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層６のみについてその０．２５μｍ程度の厚みを残
す。上記エッチングで除去した領域に、ｎ型ＧａＡｓ電
流ブロック層９をＭＯＣＶＤ法で成長し、さらにＳｉＮ
膜２をＨＦで除去した後、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１
０を成長する。さらに、該ｐ型コンタクト層１０上にｐ
側電極１４を、ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１５を
形成する。
【００６４】以上のプロセスによって、本第１の実施例
においては、上下両電極１４，１５間に電圧を印加した
とき、活性層５に向けて流れる電流をｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層９により狭窄することにより、アンドープＧ
ａＩｎＰ活性層５の所要の領域に効率良く電流を注入す
ることのできる，ロスガイド型の半導体レーザ構造（図
３(b) ）を得ることができる。
【００６５】このような構造の本第１の実施例の窓層付
き半導体レーザでは、オフ基板１上に、その中央部分に
選択的に、その表面が（１００）面となる層３を成長
し、該層３を形成した基板１上の全面に結晶成長を行う
ことによって、該中央部分上にはオーダー状態の活性層
５ａを形成し、その両端部分上にはディスオーダー状態
の活性層５ｂを形成して、該レーザ両端部の窓層部にエ
ネルギバンドギャップの大きい層を形成するようにして
いるので、ディスオーダー状態の活性層を有する構造の
レーザを、均一に、しかも再現性良く形成することがで
きる。
【００６６】また、本実施例ではステップ成長の原理を
応用して、オフ基板上に（１００）ジャスト面を有する
層を結晶成長し、これによって基板上にオフ面とジャス
ト面を形成するようにしているので、上記特開平３−１
８５７８２号に記載の窓構造半導体レーザのように、デ
ィスオーダー状態の活性層を形成すべきオフ面を、ドラ
イエッチングにより得るようにしているのと異なり、所
定の角度のオフ面を確実に得ることができ、従って該半
導体レーザのその製作を確実に、かつ容易に行うことが
できる。
【００６７】また、本実施例の構造の半導体レーザで
は、上記特開平３−１８５７８２号に記載の窓構造半導
体レーザと異なり、レーザ共振器本体部の活性層と、窓
層部の活性層との位置が、オフ面の角度によって大きく
ずれるということがないので、ＧａＩｎＰ活性層形成前
のＧａＡｓの面方位によって、オーダー状態，ディスオ
ーダー状態を決めることができ、このオーダー状態の活
性層と、ディスオーダー状態の活性層を有する構造のレ
ーザを確実に形成することができる。
【００６８】実施例２．上記第１の実施例では、電流狭
窄を行うためにｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層９を用いた
が、本発明の第２の実施例の可視光半導体レーザは、こ
の電流狭窄を半導体層を選択成長することにより行うよ
うにしたものである。以下、本実施例２の製造方法を、
図４を用いて説明する。本第２の実施例の製造プロセス
は、図１(a) ，(b) ，(c) ，及び(d) までは上記第１の
実施例のプロセスと同じである。
【００６９】次に、図４(a) に示すように、ＧａＡｓ基
板１上の穴５０部を除く領域に残されているＳｉＮ膜２
に対し通常のフォレジスト技術を用いてパターニングを
行い、ｎ−ＧａＡｓ層３の〔０１／１〕方向における両
側，即ちレーザ共振器長方向における両側にあるＳｉＮ
膜２を除去して、図示のように、上記ｎ−ＧａＡｓ層３
を挟んで対向し、〔０１／１〕方向に延びるストライプ
状のＳｉＮ膜２を形成する。
【００７０】次に、このようにパターニングしたＳｉＮ
膜２が設けられた基板１の上に、ＭＯＣＶＤ法を用い
て、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４，アンドープＧａ
ＩｎＰ活性層５，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６，ｐ
型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７，及びｐ型ＧａＡｓ
キャップ層８を、順次、上記相対向するＳｉＮ膜２上の
部分を除いて選択成長し、図４(b) に示すような形状と
する。次に、ｐ型キャップ層８上にｐ側電極４１を、ｎ
−ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極４２を形成すること
により、図４(b) に示すレーザ構造の作製を完了する。
【００７１】このような本実施例２の窓付き可視光半導
体レーザでは、上記のようにして、基板１上の上記ｎ−
ＧａＡｓ層３，及びこれを〔０１／１〕方向，即ちレー
ザ共振器長方向，における両側にて挟む領域からなるス
トライプ状の領域に、これらを挟むストライプ状のＳｉ
Ｎ膜２をマスクとして選択成長を行うことにより、電流
ブロック層によらずに電流狭窄を行うことのできる窓付
き可視光半導体レーザを得ることができる。そして、本
実施例２のレーザの動作は上記実施例１のレーザのそれ
と同じであるが、その製作工程は非常に簡易なものとな
る。
【００７２】実施例３．上記実施例１，２は、ｎ型基板
を用いた実施例であったが、本実施例３はｐ型基板を用
いた窓付き可視光半導体レーザの実施例である。以下、
本実施例３の製造方法を図５を用いて説明する。まず、
７°オフｐ−ＧａＡｓ基板２０上に、上述したのと同様
に、長方形状の穴５０を有するＳｉＮ膜２を形成する
（図５(a) ）。
【００７３】次に、ＭＯＣＶＤ法により、上記ＳｉＮ膜
２の穴５０の中にｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７
を選択成長し、この際、穴５０内の図示左辺端ではその
左方からステップが供給されないことを利用して、該層
７のくさび型の成長を行い、その上面を（１００）just
面とする（図５(b) ）。
【００７４】次に、上記ＳｉＮ膜２を除去した後、再び
ＭＯＣＶＤ法を用いて、全面にｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層６，アンドープＧａＩｎＰ活性層５，ｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層４，及びｎ型ＧａＡｓ層コンタクト
層３を、順次成長する。この後、ｎ型ＧａＡｓコンタク
ト層３上にｎ側電極５１を、ｐ型基板２０の裏面にｐ側
電極５２を形成して、図５(c) に示す、本第３の実施例
の窓付き半導体レーザを完成する。
【００７５】このような本実施例３の窓付き可視光半導
体レーザでは、この構造に上下のｎ側，ｐ側電極５１，
５２より電流注入を行った場合、ｐ−ＧａＩｎＰバンド
不連続緩和層７がない領域では、７°オフ基板１面上に
形成されたｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６はディスオ
ーダー状態にあるので、正孔は該ディスオーダー状態の
ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６には流れ込みにくくな
るため、該ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７がない
領域には正孔注入が起こらず、一方、上記ｐ型ＧａＩｎ
Ｐバンド不連続緩和層７の上面が（１００）just面とな
っており、その上に成長され、（１００）justの面方位
を持つアンドープＧａＩｎＰ活性層５には、効率的に電
流が流れるレーザ構造を得ることができる。しかも、こ
のレーザを上記実施例１と同様に、均一に、かつ再現性
良く作製することができる効果がある。
【００７６】実施例４．上記実施例１，２、あるいは３
では、ＧａＡｓ基板１上に直接、ｎ−ＧａＡｓ層３，又
はｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７を成長するよう
にしているが、本実施例４は、図６(a) に示すように、
７°オフＧａＡｓ基板１のレーザ共振器部を形成すべき
そのレーザ共振器長方向の中央部分を、該基板１上に開
口２ａを有するよう形成したＳｉＮ膜２をマスクとし
て、硫酸過酸化水素水等のエッチング液によりエッチン
グして溝６１を形成し、この溝６１の上に、ｎ−ＧａＡ
ｓ層３，ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層（図６では
図示せず）、その他の層を成長して、上記成長したＧａ
Ａｓ層３，ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７等の凸
部となる部分の高さを下げるようにしたものである。
【００７７】本実施例においても、上記実施例１，２と
同じ効果を得ることができる。しかも７°オフＧａＡｓ
基板１のレーザ共振器長方向の中央部分に、溝６１を形
成してここにＧａＡｓ層３，あるいはｐ−ＧａＩｎＰバ
ンド不連続緩和層を形成し、その後ＳｉＮ膜を除去した
後、レーザを構成する各層を形成するようにして、上記
くさび型に成長して凸部となる領域をなくすようにした
ので、レーザ共振器部の活性層と、その両端の窓層部の
活性層とを、ほぼ同一の高さに形成することができ、そ
の境界部分での活性層の不連続を解消することができ、
特性上好ましい半導体レーザを得ることができる効果が
ある。
【００７８】実施例５．上記実施例１〜４では、ＳｉＮ
膜２を用いてその開口部分に半導体層を成長することに
より、（１００）面を有する半導体層を形成するように
したが、本発明の第５の実施例は、これと異なる方法に
より、オフ基板上に、（１００）面を有する半導体層を
形成するようにしたものである。
【００７９】即ち、本実施例５においては、図７(a) ，
(b) に示すように、７°オフｎ−ＧａＡｓ基板１の表面
のレーザ共振器長方向（図７の紙面垂直方向）に沿っ
て、深さ，巾とも数μｍの断面矩形のストライプ状溝７
０を形成する。このとき、ストライプ状溝７０の共振器
長方向の長さはレーザの発振端面となる部分にまで達し
ない長さとする。即ち、共振器長方向において、窓構造
を形成すべき領域には溝７０は形成されていない。次
に、該溝７０を形成した基板上にｎ型ＧａＡｓ層３を成
長すると、これにより、ＧａＡｓ層３は図７(b) に示す
ように（１００）justの面方位の面７１を有するように
形成される。従って、このようにして、その一部に（１
００）justの面方位の面７１を有するＧａＡｓ層３を形
成した後、再びＭＯＣＶＤ法を用いて、ウェハ全面に、
レーザを構成する各層、即ちｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層４，アンドープＧａＩｎＰ活性層５，ｐ型ＡｌＧａＩ
ｎＰ層６，ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７，及び
ｐ型ＧａＡｓキャップ層８を順次成長すると、上記第１
〜第４の実施例と同様、窓構造付の半導体レーザを得る
ことができる。このような、本発明の第５の実施例で
は、ＧａＡｓ層３を形成した後に絶縁膜を除去する工程
を不要とできるので、工程を簡易なものとできる。
【００８０】本実施例５は、勿論、上記実施例４と同
様、上記実施例３のｐ−型ＧａＡｓ基板２０を用いた窓
層付き半導体レーザにも適用できるものである。なお、
上記各実施例では、活性層にＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐを用い
た例について示したが、ＧａＰとＩｎＰの組成比がこれ
とは異なるＧａＩｎＰを用いて歪み入り構造としてもよ
い。また、図９に示すように、結晶成長面の（１００）
面に対するオフアングル角度の増加による成長層のバン
ドギャップエネルギの増大の効果は、ＧａＩｎＰのみな
らずＡｌＧａＩｎＰにおいても生ずるので、活性層とし
てＡｌＧａＩｎＰを用いることも可能である。
【００８１】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る窓付き可
視光半導体レーザ、及びその製造方法によれば、その表
面に、（１００）面から〔０１１〕方向に傾斜させた表
面をもつＧａＡｓ半導体基板上に、〔０１／１〕方向で
あるレーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面に
達しない領域の表面が、（１００）面、または上記Ｇａ
Ａｓ基板面よりこれに近い面となるように結晶成長され
た半導体結晶成長層を設け、このウェハ上にＡｌx Ｇａ
1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層及びこれを挟んだ上下クラ
ッド層を結晶成長し、上記半導体結晶成長層の（１０
０）面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面上
に、所要の層を介して配置されたオーダー状態のＡｌx
Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層を形成し、上記ＧａＡｓ半導体基
板のレーザ共振器長方向の両端における上記傾斜させた
表面上に、所要の層を介して配置されたディスオーダー
状態で上記オーダー状態のものよりバンドギャップが大
きく、窓層として作用するＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層
を形成するようにしたので、その上にＡｌx Ｇａ1-x Ｉ
ｎＰ活性層が結晶成長される下地の結晶層の表面の面方
位によって、活性層のオーダー状態，ディスオーダー状
態を決めることができ、ディスオーダー状態の活性層を
窓層として有する構造のレーザを、均一に、しかも再現
性良く作製することができる効果がある。
【００８２】しかもこの際、オフ基板上に、容易に実施
可能なステップ成長の技術を用いて、〔０１／１〕方向
であるレーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面
に達しない領域の表面が、（１００）面、または上記Ｇ
ａＡｓ基板面よりこれに近い面となるように結晶成長さ
れた半導体結晶成長層を設けることによって、その上に
Ａｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層が結晶成長される下地の結
晶層の表面に、活性層がオーダー状態となる面方位とデ
ィスオーダー状態となる面方位を得るようにしているの
で、その製作を確実、かつ容易に行うことができる効果
がある。
【００８３】またこの発明によれば、オフＧａＡｓ基板
上に、レーザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面
に達しない領域の表面が、（１００）面、または上記Ｇ
ａＡｓ基板面よりこれに近い面となるように結晶成長さ
れた半導体結晶成長層を形成し、この半導体結晶成長層
を形成したＧａＡｓ基板上に、絶縁膜を用いた選択成長
により、〔０１／１〕方向のストライプ形状に上記各半
導体層の結晶成長を行うようにしたので、上記ディスオ
ーダー状態の活性層を窓層として有する構造のレーザ
を、均一に、かつ再現性良く、さらには簡易な製造方法
でもって得ることができる効果がある。
【００８４】またこの発明によれば、オフＧａＡｓ基板
上のレーザの共振器長方向に伸び，レーザの共振器端面
に達しない長さの長方形状の領域である、オーダー状態
のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層を形成すべき
領域に、エッチングにより溝を形成し、この溝上に、そ
の表面が（１００）面、または上記ＧａＡｓ基板面より
これに近い面となるように、かつ、該表面の全面が上記
ＧａＡｓ基板表面より上に出ないように結晶成長された
半導体結晶成長層を形成し、このウェハ上にＡｌx Ｇａ
1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層及びこれを挟んだ上下クラ
ッド層を結晶成長した構成としたから、オーダー状態の
活性層とディスオーダー状態の活性層との間の段差が小
さく、良好な特性の窓層付き半導体レーザを、均一に、
かつ再現性良く得ることができる効果がある。
【００８５】またこの発明によれば、オフＧａＡｓ基板
の表面のレーザの共振器長方向に伸び，レーザの共振器
端面に達しない長さの長方形状の領域に、レーザ共振器
長方向に沿ったストライプ状の断面矩形の溝を形成し、
この溝を用いて基板上に、〔０１／１〕方向であるレー
ザ共振器長方向に伸びかつレーザ共振器端面に達しない
領域の表面が、（１００）面、または上記ＧａＡｓ基板
面よりこれに近い面となるように結晶成長された半導体
結晶成長層をステップ成長するようにしたから、該半導
体結晶成長層の成長後に絶縁膜を除去する等の工程を不
要とでき、上記ディスオーダー状態の活性層を窓層とし
て有する構造のレーザを、均一に、かつ再現性良く、さ
らには簡易な製造方法でもって得ることができる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの製造方法の一部を示す図である。
【図２】この発明の第１の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの製造方法の一部を示す図である。
【図３】この発明の第１の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの製造方法の一部を示す図である。
【図４】この発明の第２の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの製造過程を示す図である。
【図５】この発明の第３の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの製造過程を示す図である。
【図６】この発明の第４の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの基板形状の断面図である。
【図７】この発明の第５の実施例による窓付き可視光半
導体レーザの基板形状の断面図である。
【図８】図１(c) において、Ａ点では左方からステップ
が供給されない様子を説明するための図である。
【図９】Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層、及び（Ａｌ0.5 Ｇａ0.
5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層を（１００）ＧａＡｓ面に対し、
〔０１１〕方向へある角度傾けた（オフアングル）面を
もつ基板上に成長したときのフォトルミネッセンス（Ｐ
Ｌ）ピークエネルギー、即ちバンドギャップエネルギー
のシフト量を示す図である。
【図１０】不純物拡散による自然超格子の無秩序化を利
用して作製された、従来の窓構造付きＡｌＧａＩｎＰ系
半導体レーザの共振器長方向に沿った断面を示す模式図
である。
【図１１】不純物拡散による自然超格子の無秩序化を利
用して作製された、従来の他の窓構造付きＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体レーザの共振器長方向に沿った断面を示す模
式図である。
【図１２】図１０に示す窓構造付きＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザの製造方法を説明するための断面工程図であ
る。
【図１３】図１１に示す窓構造付きＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザの製造方法を説明するための断面工程図であ
る。
【図１４】図１１，図１２に示す窓構造付きＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザにおける問題点を説明するための図
である。
【図１５】ＧａＩｎＰを所定の成長条件で結晶成長した
場合に、（１００）面上において、ガリウム，リン，及
びインジウムの各原子が規則的に並んだ状態、即ちオー
ダリング状態で成長される様子を示す図である。
【図１６】ＧａＩｎＰを所定の成長条件で結晶成長した
場合に、オフアングル面上では、ガリウムとインジウム
の位置が周期性を持たないディスオーダリング状態で結
晶が形成される様子を示す図である。
【図１７】図９に示される現象を利用した従来の窓構造
レーザを示す図である。
【図１８】上記図１７のレーザ装置の電流−光出力特性
図である。
【図１９】上記図７のレーザ装置の寿命試験特性図であ
る。
【符号の説明】
１ ７°オフｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ＳｉＮ膜 ３ ｎ−ＧａＡｓ層 ４ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ５ アンドープＧａＩｎＰ活性層 ６ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ７ ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層 ８ ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ９ ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層 １０ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ２０ ７°オフｐ−ＧａＡｓ基板 ２１ ＳｉＯ2 膜 ４１ ｐ側電極 ４２ ｎ側電極 ４４ ディスオーダー領域 ５０ 長方形状の穴 ５１ ｎ側電極 ５２ ｐ側電極 ６０ メサ ６１ 溝 ７０ 溝 ７１ （１００）justの面方位の面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６７】また、本実施例の構造の半導体レーザで
は、上記特開平３−１８５７８２号に記載の窓構造半導
体レーザと異なり、レーザ共振器本体部の活性層と、窓
層部の活性層との位置が、オフ面の角度によって大きく
ずれるということがないので、ＧａＩｎＰ活性層形成前
のＧａＡｓの面方位によって、オーダー状態，ディスオ
ーダー状態を決めることができ、このオーダー状態の活
性層と、ディスオーダー状態の活性層を有する構造のレ
ーザを確実に形成することができる。なお、上記第１の
実施例では、ＧａＡｓ基板のオフ角度が７°であるもの
を示したが、図９に示すように、４°のオフ角度で０．
０５ｅＶを越えるエネルギー差を得ることができるの
で、オフ角度が４°以上であれば上述と同様の効果が得
られる。一方、オフ角度が７°を越えると、エネルギー
差はあまり変化しないが、オフ角度が１０°を越えると
結晶性に悪影響を及ぼす。従って、オフ角度は４°以上
１０°以下とすることが望ましい。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可視光半導体レーザにおいて、 その表面に、（１００）面から〔０１１〕方向に傾斜さ
    せた表面をもつＧａＡｓ半導体基板と、 該ＧａＡｓ半導体基板上に、〔０１／１〕方向であるレ
    ーザ共振器長方向に伸び、かつレーザ共振器端面に達し
    ない領域の表面が、（１００）面、または上記ＧａＡｓ
    基板面よりこれに近い面となるように結晶成長された半
    導体結晶成長層と、 該半導体結晶成長層の（１００）面、または上記ＧａＡ
    ｓ基板面よりこれに近い面上に、所要の層を介して形成
    されたオーダー状態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）
    活性層と、 上記ＧａＡｓ半導体基板のレーザ共振器長方向の両端に
    おける上記傾斜させた表面上に、所要の層を介して形成
    されたディスオーダー状態で上記オーダー状態のものよ
    りバンドギャップが大きく、窓層として作用するＡｌx
    Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層とを備えたことを特徴とする可視
    光半導体レーザ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の可視光半導体レーザにお
    いて、 上記ＧａＡｓ基板の表面の面方位は、（１００）面から
    〔０１１〕方向に７°オフの面方位であることを特徴と
    する可視光半導体レーザ。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の可視光半導体レーザを製
    造する方法において、 （１００）面から〔０１１〕方向に所定角度オフしたオ
    フ第１導電型ＧａＡｓ基板の表面上に絶縁膜を成膜し、
    これをパターニングして、該絶縁膜にレーザの共振器長
    方向に伸び，レーザの共振器端面に達しない長さの長方
    形状の穴を形成する工程と、 上記ＧａＡｓ基板上の上記穴の内部の部分のみに半導体
    結晶層の選択成長を行って第１導電型半導体層を成膜
    し、その際上記オフ第１導電型ＧａＡｓ基板上でステッ
    プ成長をさせて、その表面を（１００）面，または上記
    ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面とする工程と、 上記第１導電型半導体層を形成し、かつ上記絶縁膜をエ
    ッチング除去した後、結晶成長法により全面に、第１導
    電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層，アンドープＡｌx Ｇａ
    1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性層，第２導電型ＡｌＧａＩｎ
    Ｐ層，及び第２導電型ＧａＡｓキャップ層を順次成長
    し、上記第１導電型半導体層の面上の上記アンドープＡ
    ｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層はオーダー状態、上記第１導
    電型ＧａＡｓ基板の上記オフ面上の上記アンドープＡｌ
    x Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層はディスオーダー状態に成長す
    る工程と、 上記第２導電型キャップ層側に第２導電型側電極を、上
    記ＧａＡｓ基板側に第１導電型側電極を形成する工程と
    を含むことを特徴とする可視光半導体レーザの製造方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の可視光半導体レーザの製
    造方法において、 上記第１導電型半導体層はＧａＡｓからなることを特徴
    とする可視光半導体レーザの製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項３記載の可視光半導体レーザの製
    造方法において、 上記第１導電型半導体層はＧａＩｎＰからなることを特
    徴とする可視光半導体レーザの製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項３記載の可視光半導体レーザの製
    造方法において、 上記第１導電型半導体層を形成した基板上に、全面に上
    記各半導体層を結晶成長するのに代えて、絶縁膜を用い
    た選択成長により、〔０１／１〕方向のストライプ形状
    に上記各半導体層の結晶成長を行うことを特徴とする可
    視光半導体レーザの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１または２記載の可視光半導体レ
    ーザにおいて、 上記ＧａＡｓ基板上のレーザの共振器長方向に伸び，レ
    ーザの共振器端面に達しない長さの長方形状の領域であ
    る、オーダー状態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活
    性層を形成すべき領域には、エッチングにより溝が形成
    され、 上記半導体結晶成長層はこの溝上に結晶成長を行って形
    成したものであることを特徴とする可視光半導体レー
    ザ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の可視光半導体レーザにお
    いて、 上記半導体結晶成長層は、その（１００）面、または上
    記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面となった面の全面
    が、上記ＧａＡｓ基板の表面より上に出ないものである
    ことを特徴とする可視光半導体レーザ。
  9. 【請求項９】 請求項３記載の可視光半導体レーザの製
    造方法において、 上記絶縁膜に形成した穴内のＧａＡｓ基板上に第１導電
    型半導体層を成膜する工程は、上記ＧａＡｓ基板に上記
    絶縁膜をマスクとして用いたエッチングによりレーザの
    共振器長方向に伸び，レーザの共振器端面に達しない長
    さの長方形状の溝を形成した後、該溝上に上記第１導電
    型半導体層を成膜することを特徴とする可視光半導体レ
    ーザの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１または２記載の可視光半導体
    レーザにおいて、 上記ＧａＡｓ基板上のレーザの共振器長方向に伸び，レ
    ーザの共振器端面に達しない長さの長方形状の領域であ
    る、オーダー状態のＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活
    性層を形成すべき領域に、レーザ共振器長方向に沿った
    ストライプ状の断面矩形の溝が形成され、 上記半導体結晶成長層は、少なくともこの溝上に形成さ
    れた領域の表面が（１００）面、または上記ＧａＡｓ基
    板面よりこれに近い面となるように、上記ＧａＡｓ基板
    表面全面に結晶成長されたものであることを特徴とする
    可視光半導体レーザ。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の可視光半導体レーザ
    を製造する方法において、 （１００）面から〔０１１〕方向に所定角度オフしたオ
    フ第１導電型ＧａＡｓ基板の表面のレーザの共振器長方
    向に伸び，レーザの共振器端面に達しない長さの長方形
    状の領域に、レーザ共振器長方向に沿ったストライプ状
    の断面矩形の溝を形成する工程と、 上記ＧａＡｓ基板上に半導体結晶層の成長を行なって、
    上記ストライプ状溝上の領域の表面が（１００）面、ま
    たは上記ＧａＡｓ基板面よりこれに近い面である第１導
    電型半導体層を成膜する工程と、 上記第１導電型半導体層を形成した後、気相成長法によ
    りウェハ全面に、第１導電型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
    層，アンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ）活性
    層，第２導電型ＡｌＧａＩｎＰ層，及び第２導電型Ｇａ
    Ａｓキャップ層を順次成長し、上記第１導電型半導体層
    の（１００）面、または上記ＧａＡｓ基板面よりこれに
    近い面上の上記アンドープＡｌx Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層
    はオーダー状態、上記オフ面上の上記アンドープＡｌx
    Ｇａ1-x ＩｎＰ活性層はディスオーダー状態に成長する
    工程と、 上記第２導電型キャップ層側に第２導電型側電極を、上
    記ＧａＡｓ基板側に第１導電型側電極を形成する工程と
    を含むことを特徴とする可視光半導体レーザの製造方
    法。
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