JPH0722213B2 - 半導体レーザ - Google Patents

半導体レーザ

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JPH0722213B2
JPH0722213B2 JP60127382A JP12738285A JPH0722213B2 JP H0722213 B2 JPH0722213 B2 JP H0722213B2 JP 60127382 A JP60127382 A JP 60127382A JP 12738285 A JP12738285 A JP 12738285A JP H0722213 B2 JPH0722213 B2 JP H0722213B2
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克己 八木
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は半導体レーザに関する。
(ロ)従来の技術 半導体レーザの構造はその横方向の光の閉じ込め方法に
より利得導波型と屈折率導波型とに大別できる。
利得導波型の半導体レーザの代表としてはメサストライ
プ電極構造のものがあるが、このような利得導波型の半
導体レーザでは発振スペクトルがマルチモードとなり、
かつ非点収差を生じるという問題があつた。
また、屈折率導波型の半導体レーザの代表としては特公
昭54−5273号公報に開示されているようにCSP(チヤネ
ル サブストレートプレーナ)型の構造を有するものが
ある。
第2図は斯るCSP型の半導体レーザを示し、(21)はn
型GaAs基板、(22)は該基板上に積層されたn型Ga0.7A
l0.3Asからなる層厚数μmの第1クラツド層、(23)は
該第1クラツド層上に積層されたnまたはp型GaAsから
なる層厚2000Åの活性層、(24)は該活性層上に積層さ
れた凸形状の第2クラツド層であり、該第2クラツド層
はp型Ga0.7Al0.3Asからなり、ストライプ部の層厚が1.
5〜2.0μm、ストライプ部以外の両側の層厚が0.5μm
である。(25)は第2クラツド層(24)上に積層された
キヤツプ層であり、該キヤツプ層はn型GaAsからなる。
(26)はp型の拡散領域であり、該領域は第2クラツド
層(24)のストライプ直上のキヤツプ層(25)表面より
斯るストライプ部に達する深さにZnを選択拡散して形成
される。(27)(28)はオーミツク性の第1、第2電極
であり、該各電極は夫々基板(21)裏面及びキヤツプ層
(25)表面に形成される。
斯る半導体レーザでは拡散領域(26)の存在により第
1、第2電極(27)(28)間に印加された電流は斯る拡
散領域(26)直下の活性層(23)内に集中し、斯る活性
層(23)の電流集中部分より基本モードのレーザ光が発
振される。
また、拡散領域(26)により電流が挟窄されているとは
いえ、第2クラツド層(24)のストライプ部直下以外の
活性層(23)内にも印加電流が拡がりレーザ発振が生じ
る。しかしストライプ部以外の第2クラツド層(24)の
層厚は既述した如く0.5μmと薄いため、斯るレーザ光
は第2クラツド層(24)を透過してキヤツプ層(25)に
しみ出し吸収され、マルチモード発振を抑制できる。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながらこのようにストライプ部直下とそれ以外の
部分とで基本モード発振に必要な実効的な屈折率差をつ
けるためには単にストライプ部直下以外の第2クラツド
層(24)の層厚を活性層(23)より生じる光が透過可能
な層厚とするだけではなく、ストライプ部直下の活性層
(23)の屈折率nAとストライプ部直下以外の活性層(2
3)の実効屈折率nBとの屈折率差Δnとストライプ部の
幅Dの関係が第3図に示す曲線aとXY軸とにより囲まれ
る領域に存在することが必要である。尚、第3図の曲線
aは活性層(23)から発振されるレーザ光の発振波長が
880nmの際の上限を示すもので、発振波長が長くなると
この上限は下がり、短くなると上がる。
例えば、今ストライプ幅が5μmとすると屈折率差Δn
は約10-4以下でなければならなく、このような屈折率差
Δnを満足するためにはストライプ部以外の第2クラツ
ド層(24)の層厚を0.2μm以下とすることが好まし
い。
然るに、通常凸形状の第2クラツド層(24)は活性層
(23)上に一旦数μmの厚さに形成した後、選択エツチ
ングによりストライプ部以外の成長層を除去するもので
あるが、既述したように0.2μmという薄さの層を残す
ようにエツチングすることは非常に困難である。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、斯る点に鑑みなされたもので、その構成的特
徴は、第1導電型を有するGaAs基板と、該基板上に形成
された第1導電型を有するGa1-xAlxAsからなる第1クラ
ッド層と、該第1クラッド層上に形成された活性層と、
該活性層上に形成された第2導電型を有するGa1-xAlxAs
からなる第2クラッド層と、該第2クラッド層上全面に
積層された第2導電型を有するAlモル比zが略0.25以下
のGa1-zAlzAs(0<z<x)からなるプロテクタ層と、
該プロテクタ層上に部分的に積層されてなる第2導電型
を有するGa1-xAlxAsからなるストライプ形状の第3クラ
ッド層と、該第3クラッド層を埋込むように上記プロテ
クタ層上に積層された第1導電型を有するGaAsからなる
埋込み層と、を備え、 前記第2クラッド層及び前記プロテクタ層はレーザ光を
透過でき、且つ前記埋込み層はレーザ光を吸収できるこ
とにある。
(ホ)作用 本発明の半導体レーザでは、ストライプ形状の第3クラ
ッド層をエッチング加工により作製する際、プロテクタ
層がエッチング防止層として働くため第2クラッド層を
所望の厚さに歩留まり良く形成できる。
例えば、Ga1-xAlxAsのフッ酸に対するエッチング速度
は、第4図に示す如くそのAlモル比xに対応して変化す
る。
従って、本発明の第3クラッド層の形成にあたって、プ
ロテクタ層上全面に第2導電型のGa1-xAlxAsを一旦成長
し、斯る成長層を上記フッ酸を用いて部分的にエッチン
グする際、プロテクタ層のAlモル比が第3クラッド層に
比して小であるので、プロテクタ層以下の層のエッチン
グを防げる。
更に、このようにGa1-zAlzAs(0<z<x)からなるプ
ロテクタ層により第2クラッド層を所望の厚さに形成で
きるのに加え、斯るプロテクタ層が第2クラッド層全面
上に存在しても、このプロテクタ層は光吸収が少なく電
流のプロテクタ層中横方向の拡がりも小さくて、しかも
前記第2クラッド層及び前記プロテクタ層はレーザ光を
透過でき、且つ前記埋込み層はレーザ光を吸収できるの
で、基本モードなど所望のモードのレーザ光を発振でき
る。
また、Alモル比が大きいGa1-xAlxAsはエッチングの際な
どに露出すると酸化され、この酸化された層上には良好
な結晶成長ができないことが従来より知られているが、
本発明では、Alモル比が大きいGa1-xAlxAsからなる第2
クラッド層上全面に、Alモル比zが略0.25以下のGa1-zA
lzAsからなるプロテクタ層が積層されているので、埋込
み層は結晶性良く作成される。
また、本発明の半導体レーザは、プロテクタ層は除去す
ることなく存在するので、活性層からプロテクタ層表面
の距離は、プロテクタ層を除去した場合の活性層からそ
の上のクラッド層表面の距離よく大きくできる。従っ
て、プロテクタ層上にエッチング液などが残留した場合
でも、上記プロテクタ層を除去した場合に比べて、活性
層からの距離が大きいので、活性層にエッチング液など
の残留物が拡散することを防止できる。
(ヘ)実施例 第1図は本発明の実施例半導体レーザの製造工程を示
す。
第1図(a)は第1工程を示し、n型GaAs基板(1)上
にSnドープのn型Ga0.6Al0.4Asからなる層厚1μmの第
1クラツド層(2)、ノンドープGaAsからなる層厚0.1
μmの活性層(3)、Beドープのp型Ga0.6Al0.4Asから
なる層厚0.2μmの第2クラツド層(4)、Beドープの
p型Ga0.75Al0.25Asからなる層厚500Åのプロテクタ層
(5)、Beドープのp型Ga0.6Al0.4Asからなる層厚0.8
μmの第3クラツド層(6)、Beドープのp型GaAsから
なる層厚0.5μmのキヤツプ層(7)を順次積層する。
上記各層は従来周知のいかなる方法により形成しても良
いが、活性層(3)の如く極層薄の層を制御良く成長さ
せるためにはMBE(分子線エピタキシヤル)成長法が最
適であり、以下に上記各層のMBE成長条件を示す。
まず、バツクグランド真空度が10-10Torr以下の超高真
空中において基板(1)を700℃に保持すると共にGaが
収納され950℃に保持されたGaセル、Alが夫々収納され1
100℃及び1130℃に夫々保持された第1、第2Alセル、As
が収納され300℃に保持されたAsセル、Beが夫々収納さ
れ800℃及び850℃に夫々保持された第1、第2Beセル、S
nが収納され800℃に保持されたSnセルを準備する。上記
各セルには分子線の飛翔をオン・オフするためのシヤツ
タが装着され、斯るシヤツタの開閉を制御することによ
り基板(1)上に所望の層を成長できる。下表は上記各
層を成長させるための各セルのシヤツタの開閉状態を示
す。
尚、基板(1)を常温から700℃まで上昇させる際に基
板(1)中のAs分子の抜けを防止するために基板(1)
にAs圧をかけることが好ましい。
第1図(b)は第2工程を示し、キヤツプ層(1)表面
の略中央部に紙面垂直方向に延在する幅5μmのホトレ
ジスト膜(8)を形成する。
第1図(c)は第3工程を示し、上記ホトレジスト膜
(8)をマスクとして第3クラツド層(6)及びキヤツ
プ層(7)を選択的にエツチングし、ストライプ形状と
なす。
具体的には、まずH3PO4:H2O2:CH3OH=3:1:1からなる
リン酸系エツチング液にて約10秒間エツチングを行なう
ことによりキヤツプ層(7)の1部を選択的にエツチン
グする。次いでフツ酸を用いて約2分間エツチングする
ことにより第3クラツド層(6)の1部を選択的にエツ
チングする。
尚、フツ酸をエツチング液とする場合、既述した如くGa
1-xAlxAsのAlモル比Xに対応してエツチング速度が変化
し、ゆえにプロテクタ層(5)の如くAlモル比が0.25程
度のGa1-xAlxAsに対してエツチング速度はAlモル比Xが
0.4の第3クラツド層(6)のエツチング速度の約1/5と
なる。従つてプロテクタ層(5)はフツ酸によるエツチ
ングに対して実質的にブロツキング層として働くことに
なる。
第1図(d)は第4工程を示し、上記ホトレジスト膜
(8)を除去し、成長層表面にn型GaAsからなる約1.5
μm厚の埋込み層(9)を積層する。斯る埋込み層
(9)の成長は周知のいずれの成長方法を用いても良
い。
第1図(e)は最終工程を示し、キヤツプ層(7)表面
が露出するように埋込み層(9)表面を部分的にエツチ
ング除去する。
その後、第1図(f)に示す如く基板(1)裏面及び成
長層表面にオーミツク性の第1、第2電極(10)(11)
を形成し、斯る電極間に順方向バイアスを印加すると埋
込み層(9)が逆バイアス層として働くため電流は第3
クラツド層(6)直下の活性層(3)内に略集中し、斯
る電流集中領域において基本モードのレーザ光が発振す
る。また、第3クラツド層(6)直下以外の活性層
(3)内に拡がつた電流により励起されたレーザ光は第
2クラツド層(4)及びプロテクタ層(5)を透過し、
n型GaAsからなる埋込み層(9)に吸収される。
従つて、本実施例半導体レーザにおいても従来のCSP構
造のものと同様に屈折率導波型となり、基本モードのレ
ーザ光を発振可能である。
尚、本実施例ではプロテクタ層(5)のフツ酸に対する
エツチング速度を第3クラツド層(6)のそれに対して
約1/5となるようにプロテクタ層(5)のAlモル比を決
定したが、本発明はこれに限られるものではなく、実質
的にはプロテクタ層(5)のフツ酸に対するエツチング
速度を第3クラツド層(6)のそれに対して約1/5以下
とすることが好ましく、更に量産的には約1/10以下とす
ることが好ましい。
また、本実施例ではプロテクタ層(5)の層厚を500Å
としたが、この層の層厚は単にフツ酸によるエツチング
に対するブロツキング層として作用させるという観点か
ら500Å〜1000Åが好適である。
(ト)発明の効果 本発明の半導体レーザでは、ストライプ形状の第3クラ
ッド層をエッチング加工により作製する際、プロテクタ
層がエッチング防止層として働くため第2クラッド層を
所望の厚さに歩留まり良く形成できる。
このようにGa1-zAlzAs(0<z<x)からなるプロテク
タ層により第2クラッド層を所望の厚さに形成できるの
に加え、斯るプロテクタ層が第2クラッド層全面上に存
在しても、このプロテクタ層は光吸収が少なく電流のプ
ロテクタ層中横方向の拡がりも小さくて、しかも、前記
第2クラッド層及び前記プロテクタ層はレーザ光を透過
でき、且つ前記埋込み層はレーザ光を吸収できるので、
基本モードなど所望のモードのレーザ光を発振できる。
また、Alモル比が大きいGa1-xAlxAsはエッチングの際な
どに露出すると酸化され、この酸化された層上には良好
な結晶成長ができないが、本発明では、Alモル比が大き
いGa1-xAlxAsからなる第2クラッド層上全面に、Alモル
比zが略0.25以下のGa1-zAlzAsからなるプロテクタ層が
積層されているので、埋込み層は結晶性良く作成され、
歩留まりが向上する。
更に、本発明の半導体レーザは、プロテクタ層は除去す
ることなく存在するので、活性層からプロテクタ層表面
の距離は、プロテクタ層を除去した場合の活性層からそ
の上のクラッド層表面の距離よく大きくできる。従っ
て、プロテクタ層上にエッチング液などが残留した場合
でも、プロテクタ層を除去した場合に比べて活性層から
の距離が大きいので、活性層にエッチング液などの残留
物が拡散することを防止でき、歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明による実施例半導体レー
ザの製造工程を示す工程別断面図、第2図は従来の屈折
率導波型半導体レーザを示す断面図、第3図はストライ
プ幅、屈折率差及び発振モードの関係を示す特性図、第
4図はフツ酸のGa1-xAlxAsに対するエツチング速度を示
す特性図である。 (1)…基板、(2)…第1クラツド層、(3)…活性
層、(4)…第2クラツド層、(5)…プロテクタ層、
(6)…第3クラツド層、(9)…埋込み層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1導電型を有するGaAs基板と、該基板上
    に形成された第1導電型を有するGa1-xAlxAsからなる第
    1クラッド層と、該第1クラッド層上に形成された活性
    層と、該活性層上に形成された第2導電型を有するGa
    1-xAlxAsからなる第2クラッド層と、該第2クラッド層
    上全面に積層された第2導電型を有するAlモル比zが略
    0.25以下のGa1-zAlzAs(0<z<x)からなるプロテク
    タ層と、該プロテクタ層上に部分的に積層されてなる第
    2導電型を有するGa1-xAlxAsからなるストライプ形状の
    第3クラッド層と、該第3クラッド層を埋込むように上
    記プロテクタ層上に積層された第1導電型を有するGaAs
    からなる埋込み層と、を備え、 前記第2クラッド層及び前記プロテクタ層はレーザ光を
    透過でき、且つ前記埋込み層はレーザ光を吸収できるこ
    とを特徴とする半導体レーザ。
JP60127382A 1985-06-12 1985-06-12 半導体レーザ Expired - Lifetime JPH0722213B2 (ja)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62147792A (ja) * 1985-12-23 1987-07-01 Hitachi Ltd 半導体レ−ザの作製方法
FR2596529B1 (fr) * 1986-03-28 1988-05-13 Thomson Csf Guide d'onde optique en materiau semiconducteur, laser appliquant ce guide d'onde et procede de realisation
JP2564813B2 (ja) * 1987-01-21 1996-12-18 日本電気株式会社 A▲l▼GaInP半導体発光素子
NL8900748A (nl) * 1989-03-28 1990-10-16 Philips Nv Straling-emitterende halfgeleiderinrichting en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke halfgeleiderinrichting.
DE69312799T2 (de) * 1992-05-18 1998-02-12 Philips Electronics Nv Optoelektronische Halbleiteranordnung
JP2519879B2 (ja) * 1995-06-12 1996-07-31 株式会社東芝 半導体レ―ザ装置及びその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5743487A (en) * 1980-08-28 1982-03-11 Nec Corp Semiconductor laser
JPS60164383A (ja) * 1984-02-06 1985-08-27 Nec Corp 半導体レ−ザの製造方法

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