JPH0745909A - 歪量子井戸半導体レーザの気相成長方法 - Google Patents
歪量子井戸半導体レーザの気相成長方法Info
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- JPH0745909A JPH0745909A JP5187852A JP18785293A JPH0745909A JP H0745909 A JPH0745909 A JP H0745909A JP 5187852 A JP5187852 A JP 5187852A JP 18785293 A JP18785293 A JP 18785293A JP H0745909 A JPH0745909 A JP H0745909A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高歩留まりで安定動作する信頼性の高いｎＧ
ａＡｓ歪量子井戸半導体レーザを製造する。 【構成】 常圧ＭＯＶＰＥ装置を用いてＳｉドープＧａ
Ａｓ基板７上にＳｉドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓク
ラッド層８を成長温度７６０℃で気相エピタキシャル成
長させる。次にＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層９
の成長中に成長温度を降下させ、成長温度６１０℃・ア
ルシン分圧０．３Ｔｏｒｒのもとで２重歪量子井戸活性
層構造１０（ＧａＡｓバリア層／Ｉｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪量子井戸／ＧａＡｓバリア層／Ｉｎ
0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪量井戸／ＧａＡｓバリア
層）を成長する。次に、成長温度を６１０℃に保ったま
まＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１１、Ｍｇドー
プＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層１２、Ｍｇドー
プＧａＡｓキャップ層１３を順次成長する。
ａＡｓ歪量子井戸半導体レーザを製造する。 【構成】 常圧ＭＯＶＰＥ装置を用いてＳｉドープＧａ
Ａｓ基板７上にＳｉドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓク
ラッド層８を成長温度７６０℃で気相エピタキシャル成
長させる。次にＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層９
の成長中に成長温度を降下させ、成長温度６１０℃・ア
ルシン分圧０．３Ｔｏｒｒのもとで２重歪量子井戸活性
層構造１０（ＧａＡｓバリア層／Ｉｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪量子井戸／ＧａＡｓバリア層／Ｉｎ
0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪量井戸／ＧａＡｓバリア
層）を成長する。次に、成長温度を６１０℃に保ったま
まＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１１、Ｍｇドー
プＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層１２、Ｍｇドー
プＧａＡｓキャップ層１３を順次成長する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歪量子井戸半導体レーザ
の気相成長方法に関する。
の気相成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）によ
って、図１３に示すようなｎ−ＧａＡｓ基板１８、ｎ−
ＡｌＧａＡｓクラッド層１９、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ
光ガイド層２０、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層２１、
ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ光ガイド層２２、ｐ−ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層２３、ｐ−ＧａＡｓキャップ層２４から
なる半導体レーザ用ダブルヘテロ構造を成長させる場
合、ＩｎＧａＡｓ歪層は成長温度が高温なほど成長中の
Ｉｎの再蒸発が顕著となるため、少なくともＩｎＧａＡ
ｓ歪量子井戸層の成長温度は７００℃以下とするのが一
般的である。一方、ｎ，ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１
９，２３の成長の際には、カーボンの混入やドーパント
の分解効率の低下を抑えるために、通常成長温度を７０
０℃以上にするのが望ましい。例えば、1991年4 月、ア
イ・イー・イー・イー・フォトニクス・テクノロジー・
レターズ、第３巻、第４号（ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩ
ＣＳＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ）、３０８
〜３１０頁の報告によれば、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活
性層の成長温度は６１０℃であり、クラッド層の成長温
度が７５０℃である。また、ＡｌＧａＡｓクラッド層の
成長の際には、ＩＩＩ族原料ガス流量に対するＶ族原料
ガス流量比すなわちＶ／ＩＩＩ比が低いと、カーボンが
取り込まれやすくなる。それを防ぐために、通常は所定
の高いＶ／ＩＩＩ比下で一貫して成長を行い、その結
果、反応管圧力を大気圧に保持しながら成長を行う常圧
ＭＯＶＰＥにおいてはＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長
中のアルシン分圧が１Ｔｏｒｒ以上に保たれるのが一般
的である。例えば、ヨーク（Ｐ．Ｋ．Ｙｏｒｋ）等のア
プライド・フィジックス・レターズ（Applied Physics
Letters ）誌５５巻（１９８９年）２４７６〜２４７８
頁の報告によれば、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中
のアルシン分圧は文献中の記載から計算すると約１．４
Ｔｏｒｒに保たれていた。
って、図１３に示すようなｎ−ＧａＡｓ基板１８、ｎ−
ＡｌＧａＡｓクラッド層１９、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ
光ガイド層２０、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層２１、
ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ光ガイド層２２、ｐ−ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層２３、ｐ−ＧａＡｓキャップ層２４から
なる半導体レーザ用ダブルヘテロ構造を成長させる場
合、ＩｎＧａＡｓ歪層は成長温度が高温なほど成長中の
Ｉｎの再蒸発が顕著となるため、少なくともＩｎＧａＡ
ｓ歪量子井戸層の成長温度は７００℃以下とするのが一
般的である。一方、ｎ，ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１
９，２３の成長の際には、カーボンの混入やドーパント
の分解効率の低下を抑えるために、通常成長温度を７０
０℃以上にするのが望ましい。例えば、1991年4 月、ア
イ・イー・イー・イー・フォトニクス・テクノロジー・
レターズ、第３巻、第４号（ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩ
ＣＳＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ）、３０８
〜３１０頁の報告によれば、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活
性層の成長温度は６１０℃であり、クラッド層の成長温
度が７５０℃である。また、ＡｌＧａＡｓクラッド層の
成長の際には、ＩＩＩ族原料ガス流量に対するＶ族原料
ガス流量比すなわちＶ／ＩＩＩ比が低いと、カーボンが
取り込まれやすくなる。それを防ぐために、通常は所定
の高いＶ／ＩＩＩ比下で一貫して成長を行い、その結
果、反応管圧力を大気圧に保持しながら成長を行う常圧
ＭＯＶＰＥにおいてはＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長
中のアルシン分圧が１Ｔｏｒｒ以上に保たれるのが一般
的である。例えば、ヨーク（Ｐ．Ｋ．Ｙｏｒｋ）等のア
プライド・フィジックス・レターズ（Applied Physics
Letters ）誌５５巻（１９８９年）２４７６〜２４７８
頁の報告によれば、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中
のアルシン分圧は文献中の記載から計算すると約１．４
Ｔｏｒｒに保たれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
成長条件で得られた歪量子井戸半導体レーザの中には、
高歩留まりで長時間の信頼性を有するという報告はな
く、光通信には応用ができなかった。
成長条件で得られた歪量子井戸半導体レーザの中には、
高歩留まりで長時間の信頼性を有するという報告はな
く、光通信には応用ができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の歪量子井戸半導
体レーザの製造方法の第１の構成は、上記の問題点を解
決するためになされたもので、有機金属気相エピタキシ
ャル成長法（ＭＯＶＰＥ）を用いてＧａＡｓ基板上にＩ
ｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を含むダブルヘテロ構造を
結晶成長させる方法において、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
活性層の成長温度が５８０〜６４０℃の範囲であり、活
性層以降の結晶成長層の成長温度が活性層の成長温度と
等しいことを特徴とするものである。
体レーザの製造方法の第１の構成は、上記の問題点を解
決するためになされたもので、有機金属気相エピタキシ
ャル成長法（ＭＯＶＰＥ）を用いてＧａＡｓ基板上にＩ
ｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を含むダブルヘテロ構造を
結晶成長させる方法において、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
活性層の成長温度が５８０〜６４０℃の範囲であり、活
性層以降の結晶成長層の成長温度が活性層の成長温度と
等しいことを特徴とするものである。
【０００５】本発明の歪量子井戸レーザの製造方法の第
２の構成は、有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯ
ＶＰＥ）を用いてＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層を含むダブルヘテロ構造を結晶成長させる方
法において、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層の成長温度
が５８０〜６４０℃の範囲であり、かつ反応管圧を大気
圧に保持しながら成長を行う常圧ＭＯＶＰＥであり、少
なくともＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を１．６×１０
- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲のアルシン（ＡｓＨ3 ）分
圧下で成長させることを特徴とするものである。
２の構成は、有機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯ
ＶＰＥ）を用いてＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層を含むダブルヘテロ構造を結晶成長させる方
法において、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層の成長温度
が５８０〜６４０℃の範囲であり、かつ反応管圧を大気
圧に保持しながら成長を行う常圧ＭＯＶＰＥであり、少
なくともＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を１．６×１０
- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲のアルシン（ＡｓＨ3 ）分
圧下で成長させることを特徴とするものである。
【０００６】
【実施例】本発明の請求項１と請求項２の方法に共通す
るＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度範囲および請求
項１の発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層以降の成
長温度について詳細に説明するための結晶成長実験の実
施例を図１、図２、図３および図４を用いて示す。ま
ず、図１を用いてＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度
の上限を説明する。図１は、Ｇａの原料ガスがテトラメ
チルガリウム（ＴＭＧ）、Ｉｎの原料がテトラメチルイ
ンジウム（ＴＭＩ）であるとき、ＴＭＧとＴＭＩの分圧
の和に対するＴＭＩの分圧の比すなわち気相中のＩｎ組
成を０．３５に固定しながら、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
層を成長したときの固相中のＩｎ組成および気相中から
固相へのＩｎの取り込み率の温度依存性を示したもので
ある。図１によるとＩｎの固相への取り込み率は６４０
℃より高温の領域では温度とともに低下する。ウェハ面
内のＩｎ組成の均質性を良くするためには、成長温度を
６４０℃以下とすることが望ましい。
るＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度範囲および請求
項１の発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層以降の成
長温度について詳細に説明するための結晶成長実験の実
施例を図１、図２、図３および図４を用いて示す。ま
ず、図１を用いてＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度
の上限を説明する。図１は、Ｇａの原料ガスがテトラメ
チルガリウム（ＴＭＧ）、Ｉｎの原料がテトラメチルイ
ンジウム（ＴＭＩ）であるとき、ＴＭＧとＴＭＩの分圧
の和に対するＴＭＩの分圧の比すなわち気相中のＩｎ組
成を０．３５に固定しながら、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
層を成長したときの固相中のＩｎ組成および気相中から
固相へのＩｎの取り込み率の温度依存性を示したもので
ある。図１によるとＩｎの固相への取り込み率は６４０
℃より高温の領域では温度とともに低下する。ウェハ面
内のＩｎ組成の均質性を良くするためには、成長温度を
６４０℃以下とすることが望ましい。
【０００７】次に、図２、図３、図４を用いてＩｎＧａ
Ａｓ歪量子井戸層の成長温度の下限を説明する。図２は
ウェハの断面図、図３は成長工程の成長温度とアルシン
分圧を示す図である。常圧ＭＯＶＰＥ装置を用いて、Ｓ
ｉドープＧａＡｓ基板１上に膜厚０．５μｍのＧａＡｓ
バッファー層２を図３（ａ）に示す成長温度プロファイ
ルのＡ即ち７６０℃で、図３（ｂ）に示すアルシン蒸気
圧のＣすなわち３．２Ｔｏｒｒで気相エピタキシャル成
長させる。次に成長表面層からのＡｓの脱離を防ぐため
Ｖ族元素の原料アルシンを供給したまま、ＩＩＩ族元素
即ちＧａの供給を中断し、成長温度プロファイルのＢ即
ち６１０℃に低下させて、アルシン蒸気圧プロファイル
のＤすなわち１．４Ｔｏｒｒで膜厚０．０５μｍのＡｌ
0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ層３を、アルシン分圧プロファイ
ルのＥすなわち１．２Ｔｏｒｒで膜厚０．５μｍのＧａ
Ａｓバリア層４、膜厚２００ＡのＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 76 Ａｓ歪量子井戸層５、膜厚０．３μｍのＧａＡ
ｓバリア層６を順次成長させ、図２に示す構造の歪量子
井戸半導体ウェハを得る。
Ａｓ歪量子井戸層の成長温度の下限を説明する。図２は
ウェハの断面図、図３は成長工程の成長温度とアルシン
分圧を示す図である。常圧ＭＯＶＰＥ装置を用いて、Ｓ
ｉドープＧａＡｓ基板１上に膜厚０．５μｍのＧａＡｓ
バッファー層２を図３（ａ）に示す成長温度プロファイ
ルのＡ即ち７６０℃で、図３（ｂ）に示すアルシン蒸気
圧のＣすなわち３．２Ｔｏｒｒで気相エピタキシャル成
長させる。次に成長表面層からのＡｓの脱離を防ぐため
Ｖ族元素の原料アルシンを供給したまま、ＩＩＩ族元素
即ちＧａの供給を中断し、成長温度プロファイルのＢ即
ち６１０℃に低下させて、アルシン蒸気圧プロファイル
のＤすなわち１．４Ｔｏｒｒで膜厚０．０５μｍのＡｌ
0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ層３を、アルシン分圧プロファイ
ルのＥすなわち１．２Ｔｏｒｒで膜厚０．５μｍのＧａ
Ａｓバリア層４、膜厚２００ＡのＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 76 Ａｓ歪量子井戸層５、膜厚０．３μｍのＧａＡ
ｓバリア層６を順次成長させ、図２に示す構造の歪量子
井戸半導体ウェハを得る。
【０００８】また、上記実験において、成長温度プロフ
ァイルのＢの温度が５８０℃のものと７００℃のものも
作製した。なお、上記実験におけるＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸層の発光スペクトルのピーク波長は１．０７μｍで
ある。
ァイルのＢの温度が５８０℃のものと７００℃のものも
作製した。なお、上記実験におけるＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸層の発光スペクトルのピーク波長は１．０７μｍで
ある。
【０００９】図４は上記歪量子井戸半導体ウェハの微小
領域からの波長１．０７μｍのフォトルミネッセンス強
度を測定し、フォトルミネッセンス強度の標準偏差を平
均強度で規格化した値、および２００μｍ角の領域内に
含まれる暗線欠陥の平均本数の成長温度依存性を示した
ものである。前者は歪量子井戸層の発光特性の面内の均
質性の目安となり値が小さいほど良く、後者は歪量子井
戸層へのミスフィット転位の導入され易さの目安となり
少ないほど良い。図４によるとフォトルミネッセンス強
度の均質性は６１０℃より低温側で悪化する傾向がある
ことから、発光特性の均質性が良好な歪量子井戸ウェハ
を得るためには少なくとも成長温度を５８０℃以上にす
るのが望ましい。以上の実験結果からＩｎの固相への取
り込み率の安定性の要請および発光特性の面内均質性の
要請によりＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度は５８
０℃以上６４０℃以下の範囲であることが望ましいこと
がわかる。 次に図４を用いて請求項１におけるＩｎＧ
ａＡｓ歪量子井戸層以降の成長温度の範囲について説明
する。図４によると暗線欠陥の平均本数は成長温度とと
もに増加している。ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層における
欠陥の導入・運動・増殖等は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
層自体の成長中のみならず、それ以降の層の成長中にも
起こる現象と考えられるので、欠陥の少ない歪量子井戸
層を得るためには、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸の成長温度
をできるだけ低くするのが有利なことはもちろん、それ
以降の温度を上昇させずに成長するのが有利であること
を、上記の結果から推定することができる。
領域からの波長１．０７μｍのフォトルミネッセンス強
度を測定し、フォトルミネッセンス強度の標準偏差を平
均強度で規格化した値、および２００μｍ角の領域内に
含まれる暗線欠陥の平均本数の成長温度依存性を示した
ものである。前者は歪量子井戸層の発光特性の面内の均
質性の目安となり値が小さいほど良く、後者は歪量子井
戸層へのミスフィット転位の導入され易さの目安となり
少ないほど良い。図４によるとフォトルミネッセンス強
度の均質性は６１０℃より低温側で悪化する傾向がある
ことから、発光特性の均質性が良好な歪量子井戸ウェハ
を得るためには少なくとも成長温度を５８０℃以上にす
るのが望ましい。以上の実験結果からＩｎの固相への取
り込み率の安定性の要請および発光特性の面内均質性の
要請によりＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度は５８
０℃以上６４０℃以下の範囲であることが望ましいこと
がわかる。 次に図４を用いて請求項１におけるＩｎＧ
ａＡｓ歪量子井戸層以降の成長温度の範囲について説明
する。図４によると暗線欠陥の平均本数は成長温度とと
もに増加している。ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層における
欠陥の導入・運動・増殖等は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
層自体の成長中のみならず、それ以降の層の成長中にも
起こる現象と考えられるので、欠陥の少ない歪量子井戸
層を得るためには、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸の成長温度
をできるだけ低くするのが有利なことはもちろん、それ
以降の温度を上昇させずに成長するのが有利であること
を、上記の結果から推定することができる。
【００１０】次に本発明の請求項２の発明の方法におけ
るＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧の
範囲を詳細に説明するための結晶成長実験の実施例を図
２、図５、図６を参照して示す。まず、ＩｎＧａＡｓ歪
量子井戸層の成長アルシン分圧の上限を説明する。試作
したウェハ構造は成長温度範囲を説明する結晶成長実験
の前述の実施例と同じで、図２に示す。また成長温度プ
ロファイルも図３（ａ）と同じである。
るＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧の
範囲を詳細に説明するための結晶成長実験の実施例を図
２、図５、図６を参照して示す。まず、ＩｎＧａＡｓ歪
量子井戸層の成長アルシン分圧の上限を説明する。試作
したウェハ構造は成長温度範囲を説明する結晶成長実験
の前述の実施例と同じで、図２に示す。また成長温度プ
ロファイルも図３（ａ）と同じである。
【００１１】図５は成長時のアルシン分圧プロファイル
を示す図、図６は２００μｍ角の領域内に含まれる暗線
欠陥の平均本数とフォトルミネッセンス強度の標準偏差
を平均強度で規格化した値の、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
層の成長中のアルシン分圧依存性である。本実験では、
アルシン分圧を図５のプロファイルで制御して成長し
た。すなわち、図３（ａ）の成長温度プロファイルのＢ
すなわち６１０℃の領域で、アルシン分圧プロファイル
のＦすなわち０．３５Ｔｏｒｒで膜厚０．０５μｍのＡ
ｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ層３を、アルシン分圧プロファ
イルのＧすなわち０．３Ｔｏｒｒで膜厚０．５μｍのＧ
ａＡｓバリア層４、膜厚２００ＡのＩｎ0. 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪量子井戸層５、膜厚０．３μｍのＧａＡ
ｓバリア層６を順次成長させた。また、上記実験におい
てアルシン分圧のプロファイルのＦを５．６Ｔｏｒｒ、
アルシン分圧のプロファイルＧを４．８Ｔｏｒｒとした
ものも比較例として作製した。
を示す図、図６は２００μｍ角の領域内に含まれる暗線
欠陥の平均本数とフォトルミネッセンス強度の標準偏差
を平均強度で規格化した値の、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸
層の成長中のアルシン分圧依存性である。本実験では、
アルシン分圧を図５のプロファイルで制御して成長し
た。すなわち、図３（ａ）の成長温度プロファイルのＢ
すなわち６１０℃の領域で、アルシン分圧プロファイル
のＦすなわち０．３５Ｔｏｒｒで膜厚０．０５μｍのＡ
ｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ層３を、アルシン分圧プロファ
イルのＧすなわち０．３Ｔｏｒｒで膜厚０．５μｍのＧ
ａＡｓバリア層４、膜厚２００ＡのＩｎ0. 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪量子井戸層５、膜厚０．３μｍのＧａＡ
ｓバリア層６を順次成長させた。また、上記実験におい
てアルシン分圧のプロファイルのＦを５．６Ｔｏｒｒ、
アルシン分圧のプロファイルＧを４．８Ｔｏｒｒとした
ものも比較例として作製した。
【００１２】図６に示すように、ＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸層の成長中のアルシン分圧を高くすると暗線数は減少
するものフォトルミネッセンス強度の均質性は低下す
る。一方ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン
分圧を低くすると暗線数の減少に加え、フォトルミネッ
センス強度の均質性も改善される傾向が認められる。図
６の結果から、結晶欠陥が少なくしかも均質性の優れた
歪量子井戸半導体ウェハを得るためには、ＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧を０．３Ｔｏｒｒ
以下とすることが望ましいことがわかる。次にＩｎＧａ
Ａｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧の下限を説明
する。１９６７年、ジャーナル・オブ・フィジックス・
アンド・ケミストリー・オブ・ソリド（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ）第２８巻、２２５７頁〜２２６
７頁の報告によれば、ＧａＡｓ表面のＡｓはＡｓ4 とな
って解離しやすいため、平衡論的には、気相でのＡｓ4
分圧が例えば６４０℃においては７６０Ｔｏｒｒ以下で
あればＧａ過剰の表面が形成される。このＧａ過剰面か
らのＡｓ2 の解離圧は８×１０- 8 Ｔｏｒｒであり、少
なくとも１．６×１０- 7 Ｔｏｒｒ以上のアルシン分圧
下であれば、Ｇａ過剰面からのＡｓ解離は起きないと考
えられる。ＧａＡｓの気相成長においても、Ａｓの原子
空孔の混入を防ぐためには、少なくとも１．６×１０
ー 7 Ｔｏｒｒ以上のアルシン分圧下で成長を行うことが
望ましい。ＩｎＧａＡｓ表面における解離圧に関する報
告はないがＩｎとＡｓの結合はＧａとＡｓの結合よりも
不安定であるので少なくとも上記アルシン分圧下で成長
を行うことが望ましい。
戸層の成長中のアルシン分圧を高くすると暗線数は減少
するものフォトルミネッセンス強度の均質性は低下す
る。一方ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン
分圧を低くすると暗線数の減少に加え、フォトルミネッ
センス強度の均質性も改善される傾向が認められる。図
６の結果から、結晶欠陥が少なくしかも均質性の優れた
歪量子井戸半導体ウェハを得るためには、ＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧を０．３Ｔｏｒｒ
以下とすることが望ましいことがわかる。次にＩｎＧａ
Ａｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧の下限を説明
する。１９６７年、ジャーナル・オブ・フィジックス・
アンド・ケミストリー・オブ・ソリド（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ）第２８巻、２２５７頁〜２２６
７頁の報告によれば、ＧａＡｓ表面のＡｓはＡｓ4 とな
って解離しやすいため、平衡論的には、気相でのＡｓ4
分圧が例えば６４０℃においては７６０Ｔｏｒｒ以下で
あればＧａ過剰の表面が形成される。このＧａ過剰面か
らのＡｓ2 の解離圧は８×１０- 8 Ｔｏｒｒであり、少
なくとも１．６×１０- 7 Ｔｏｒｒ以上のアルシン分圧
下であれば、Ｇａ過剰面からのＡｓ解離は起きないと考
えられる。ＧａＡｓの気相成長においても、Ａｓの原子
空孔の混入を防ぐためには、少なくとも１．６×１０
ー 7 Ｔｏｒｒ以上のアルシン分圧下で成長を行うことが
望ましい。ＩｎＧａＡｓ表面における解離圧に関する報
告はないがＩｎとＡｓの結合はＧａとＡｓの結合よりも
不安定であるので少なくとも上記アルシン分圧下で成長
を行うことが望ましい。
【００１３】次に本発明の請求項１及び請求項２の方法
の組み合わせによる歪量子井戸半導体レーザの１実施例
を図７および図８を用いて説明する。図７は歪量子井戸
半導体レーザの断面図、図８（ａ）は成長工程の成長温
度プロファイル、図８（ｂ）はアルシン分圧プロファイ
ルである。
の組み合わせによる歪量子井戸半導体レーザの１実施例
を図７および図８を用いて説明する。図７は歪量子井戸
半導体レーザの断面図、図８（ａ）は成長工程の成長温
度プロファイル、図８（ｂ）はアルシン分圧プロファイ
ルである。
【００１４】常圧ＭＯＶＰＥ装置を用いて、Ｓｉドープ
ＧａＡｓ基板７上に膜厚２μｍのＳｉドープＡｌ0 . 4
Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層８を図８（ａ）に示す成長温
度プロファイルのＡ即ち７６０℃で、図８（ｂ）に示す
アルシン分圧プロファイルのＡ即ち５．３Ｔｏｒｒで成
長し、次に膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ光
ガイド層９をアルシン分圧プロファイルのＢ即ち４Ｔｏ
ｒｒで成長する間に成長温度プロファイルのＢのように
成長温度を６１０℃まで低下させる。
ＧａＡｓ基板７上に膜厚２μｍのＳｉドープＡｌ0 . 4
Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層８を図８（ａ）に示す成長温
度プロファイルのＡ即ち７６０℃で、図８（ｂ）に示す
アルシン分圧プロファイルのＡ即ち５．３Ｔｏｒｒで成
長し、次に膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ光
ガイド層９をアルシン分圧プロファイルのＢ即ち４Ｔｏ
ｒｒで成長する間に成長温度プロファイルのＢのように
成長温度を６１０℃まで低下させる。
【００１５】次に２重歪量子井戸活性層構造１０（２０
ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／５ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩ
ｎ0 . 2 4Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバ
リア層からなる）を成長温度プロファイルのＣ即ち６１
０℃で、アルシン分圧プロファイルのＣ即ち０．３Ｔｏ
ｒｒで成長する。次に成長温度を６１０℃に保ったま
ま、膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 2Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド
層１１、膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ
0. 6 Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍのＭｇドー
プＧａＡｓキャップ層１３をそれぞれアルシン分圧プロ
ファイルのＤ、Ｅ、Ｆ即ち４Ｔｏｒｒ、５．３Ｔｏｒ
ｒ、３．２Ｔｏｒｒのもとで順次気相エピタキシャル成
長させることにより、図７に示す層構造をもつ本発明の
請求項１と２の方法の組み合わせによる歪量子井戸半導
体レーザウェハを作ることができる。
ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／５ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩ
ｎ0 . 2 4Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバ
リア層からなる）を成長温度プロファイルのＣ即ち６１
０℃で、アルシン分圧プロファイルのＣ即ち０．３Ｔｏ
ｒｒで成長する。次に成長温度を６１０℃に保ったま
ま、膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 2Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド
層１１、膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ
0. 6 Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍのＭｇドー
プＧａＡｓキャップ層１３をそれぞれアルシン分圧プロ
ファイルのＤ、Ｅ、Ｆ即ち４Ｔｏｒｒ、５．３Ｔｏｒ
ｒ、３．２Ｔｏｒｒのもとで順次気相エピタキシャル成
長させることにより、図７に示す層構造をもつ本発明の
請求項１と２の方法の組み合わせによる歪量子井戸半導
体レーザウェハを作ることができる。
【００１６】次に本発明の請求項２の方法による歪量子
井戸レーザの１実施例を、前述の実施例と図９を用いて
説明する。レーザの断面構造は図７に示した前述の実施
例と同じである。図９は成長温度プロファイルである。
前述の実施例において、図９に示すように膜厚４０ｎｍ
のＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１１の成長中に
成長温度プロファイルのＤに従い温度を７００℃まで上
昇させる。つぎに成長温度プロファイルのＥ即ち７００
℃で膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6
Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍのＭｇドープＧａ
Ａｓキャップ層１３を順次気相エピタキシャル成長させ
るという変更を加えることによって、本発明の請求項２
の歪量子井戸半導体レーザウェハを作ることができる。
井戸レーザの１実施例を、前述の実施例と図９を用いて
説明する。レーザの断面構造は図７に示した前述の実施
例と同じである。図９は成長温度プロファイルである。
前述の実施例において、図９に示すように膜厚４０ｎｍ
のＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１１の成長中に
成長温度プロファイルのＤに従い温度を７００℃まで上
昇させる。つぎに成長温度プロファイルのＥ即ち７００
℃で膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6
Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍのＭｇドープＧａ
Ａｓキャップ層１３を順次気相エピタキシャル成長させ
るという変更を加えることによって、本発明の請求項２
の歪量子井戸半導体レーザウェハを作ることができる。
【００１７】次に本発明の効果を説明するため、従来例
として試作した歪量子井戸レーザの実施例を、上記本発
明の第２の方法（請求項２）の実施例の説明と、図１０
を用いて説明する。上記本発明の第２の方法の実施例に
おいて、２重歪量子井戸活性層構造１０（２０ｎｍＧａ
Ａｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪
層／５ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバリア層からな
る）を、図１０に示すアルシン分圧プロファイＣ’即ち
１．２Ｔｏｒｒで成長するという変更を加えることによ
り、従来例の歪量子井戸半導体レーザウェハを作ること
ができる。
として試作した歪量子井戸レーザの実施例を、上記本発
明の第２の方法（請求項２）の実施例の説明と、図１０
を用いて説明する。上記本発明の第２の方法の実施例に
おいて、２重歪量子井戸活性層構造１０（２０ｎｍＧａ
Ａｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪
層／５ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバリア層からな
る）を、図１０に示すアルシン分圧プロファイＣ’即ち
１．２Ｔｏｒｒで成長するという変更を加えることによ
り、従来例の歪量子井戸半導体レーザウェハを作ること
ができる。
【００１８】次に、本発明の実施例の効果を図１１、図
１２を用いて説明する。図１１はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの断面図、図１２はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの通電試験の結果得られた上記本発明の実
施例と比較のための従来例の安定動作歩留まりを示す。
本発明の請求項１と請求項２の発明の組み合わせの実施
例、請求項２の発明の実施例、および従来例により得ら
れたレーザウェハを共振器長３００μｍ、共振器幅７μ
ｍの図１１に示す断面構造をもつＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザに加工し、発振波長０．９８μｍに対しλ
／２の光路長の厚さの絶縁体薄膜コーティングを共振器
両端面に施し、ヒートシンクにマウントすることにより
半導体レーザ装置を得る。
１２を用いて説明する。図１１はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの断面図、図１２はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの通電試験の結果得られた上記本発明の実
施例と比較のための従来例の安定動作歩留まりを示す。
本発明の請求項１と請求項２の発明の組み合わせの実施
例、請求項２の発明の実施例、および従来例により得ら
れたレーザウェハを共振器長３００μｍ、共振器幅７μ
ｍの図１１に示す断面構造をもつＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザに加工し、発振波長０．９８μｍに対しλ
／２の光路長の厚さの絶縁体薄膜コーティングを共振器
両端面に施し、ヒートシンクにマウントすることにより
半導体レーザ装置を得る。
【００１９】次に、このレーザ装置をレーザウェハごと
に無作為１０個選び、９０℃，片端面光出力１０ｍＷの
通電試験を１０００時間行った。図１２に、通電開始後
８００〜１０００時間の駆動電流の変化率ｒが２×１０
- 5 ｈー 1 以下である歩留まりをレーザウェハごとに示
す。図１２によると、請求項１と請求項２の発明の組み
合わせの実施例の歩留まりが９０％、請求項２の発明の
実施例の歩留まりが６０％、従来例の歩留まりが４０％
であった。
に無作為１０個選び、９０℃，片端面光出力１０ｍＷの
通電試験を１０００時間行った。図１２に、通電開始後
８００〜１０００時間の駆動電流の変化率ｒが２×１０
- 5 ｈー 1 以下である歩留まりをレーザウェハごとに示
す。図１２によると、請求項１と請求項２の発明の組み
合わせの実施例の歩留まりが９０％、請求項２の発明の
実施例の歩留まりが６０％、従来例の歩留まりが４０％
であった。
【００２０】活性層を成長した後に成長温度を上げず
に、本発明の請求項１、即ち活性層以降の成長温度を活
性層の成長温度と等しくした効果により、本発明の請求
項１と２の組み合わせの実施例の歩留まりは、請求項２
のみの実施例の歩留まりより優れている。また、請求項
２の本発明の歪量子井戸活性層のアルシン分圧を１．６
×１０- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲内とした効果によ
り、その歩留まりは、従来例の歩留まりより優れてい
る。
に、本発明の請求項１、即ち活性層以降の成長温度を活
性層の成長温度と等しくした効果により、本発明の請求
項１と２の組み合わせの実施例の歩留まりは、請求項２
のみの実施例の歩留まりより優れている。また、請求項
２の本発明の歪量子井戸活性層のアルシン分圧を１．６
×１０- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲内とした効果によ
り、その歩留まりは、従来例の歩留まりより優れてい
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の歪
量子井戸半導体レーザの気相成長方法は、ＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸活性層の成長温度が５８０〜６４０℃の範囲
で、活性層以降の成長温度が活性層の成長温度と等しい
ことを特徴としているため、活性層以降の成長温度を活
性層の成長温度よりも高くして成長する場合よりもＩｎ
ＧａＡｓ歪量子井戸活性層に導入される欠陥の密度が低
く、高歩留まりで安定な動作が可能な歪量子井戸半導体
レーザを得ることができる。
量子井戸半導体レーザの気相成長方法は、ＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸活性層の成長温度が５８０〜６４０℃の範囲
で、活性層以降の成長温度が活性層の成長温度と等しい
ことを特徴としているため、活性層以降の成長温度を活
性層の成長温度よりも高くして成長する場合よりもＩｎ
ＧａＡｓ歪量子井戸活性層に導入される欠陥の密度が低
く、高歩留まりで安定な動作が可能な歪量子井戸半導体
レーザを得ることができる。
【００２２】また、本発明の第２の歪量子井戸半導体レ
ーザの気相成長方法は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
の成長温度が５８０〜６４０℃の範囲であり、反応管圧
を大気圧に保持しながら成長を行う常圧ＭＯＶＰＥ法で
あり、少なくともＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を１．
６×１０- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲のアルシン（Ａｓ
Ｈ3 ）分圧下で成長させることを特徴としているため、
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層活性層を１Ｔｏｒｒ以上のア
ルシン分圧下で成長する場合よりもＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層に導入される欠陥の密度が低く、高歩留まり
で安定な動作が可能な歪量子井戸半導体レーザを得るこ
とができる。
ーザの気相成長方法は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
の成長温度が５８０〜６４０℃の範囲であり、反応管圧
を大気圧に保持しながら成長を行う常圧ＭＯＶＰＥ法で
あり、少なくともＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を１．
６×１０- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲のアルシン（Ａｓ
Ｈ3 ）分圧下で成長させることを特徴としているため、
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層活性層を１Ｔｏｒｒ以上のア
ルシン分圧下で成長する場合よりもＩｎＧａＡｓ歪量子
井戸活性層に導入される欠陥の密度が低く、高歩留まり
で安定な動作が可能な歪量子井戸半導体レーザを得るこ
とができる。
【図１】本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層
の成長温度の上限を説明するために、固相中のＩｎ組成
および気相中から固相へのＩｎの取り込み率の温度依存
性を示した図である。
の成長温度の上限を説明するために、固相中のＩｎ組成
および気相中から固相へのＩｎの取り込み率の温度依存
性を示した図である。
【図２】本発明によるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸半導体ウ
ェハの断面構造を示した図である。
ェハの断面構造を示した図である。
【図３】本発明を説明するための図で、成長温度のプロ
ファイル（ａ）とアルシン分圧のプロファイル（ｂ）を
示す図。
ファイル（ａ）とアルシン分圧のプロファイル（ｂ）を
示す図。
【図４】本発明による歪量子井戸半導体ウェハのフォト
ルミネッセンス強度の標準偏差を平均強度で規格化した
値と、２００μｍ角の領域内に含まれる暗線欠陥の平均
本数の成長温度依存性を示す図である。
ルミネッセンス強度の標準偏差を平均強度で規格化した
値と、２００μｍ角の領域内に含まれる暗線欠陥の平均
本数の成長温度依存性を示す図である。
【図５】本発明による歪量子井戸半導体ウェハの成長中
のアルシン分圧プロファイルを示す図である。
のアルシン分圧プロファイルを示す図である。
【図６】本発明による歪量子井戸半導体ウェハのフォト
ルミネッセンス強度の標準偏差を平均強度で規格化した
値と、２００μｍ角の領域内に含まれる暗線欠陥の平均
本数のアルシン分圧依存性を示した図である。
ルミネッセンス強度の標準偏差を平均強度で規格化した
値と、２００μｍ角の領域内に含まれる暗線欠陥の平均
本数のアルシン分圧依存性を示した図である。
【図７】本発明による歪量子井戸半導体レーザウェハの
断面構造図である。
断面構造図である。
【図８】本発明による歪量子井戸半導体レーザウェハの
成長温度プロファイルを示す図（ａ）と、アルシン分圧
プロファイルを示す図（ｂ）である。
成長温度プロファイルを示す図（ａ）と、アルシン分圧
プロファイルを示す図（ｂ）である。
【図９】本発明の請求項２の実施例における歪量子井戸
半導体レーザウェハの成長温度プロファイルを示した図
である。
半導体レーザウェハの成長温度プロファイルを示した図
である。
【図１０】本発明と比較するための従来例における歪量
子井戸半導体レーザウェハの成長中のアルシン分圧プロ
ファイルを示した図である。
子井戸半導体レーザウェハの成長中のアルシン分圧プロ
ファイルを示した図である。
【図１１】本発明の各実施例の歪量子井戸半導体レーザ
ウェハ及び比較のための従来のものの通電信頼性試験に
用いたＧａＡｓ埋め込み利得導波型レーザの断面構造図
である。
ウェハ及び比較のための従来のものの通電信頼性試験に
用いたＧａＡｓ埋め込み利得導波型レーザの断面構造図
である。
【図１２】ＧａＡｓ埋め込み利得導波型レーザの９０
℃，１０ｍＷの通電試験における通電開始後８００〜１
０００時間の駆動電流の変化率ｒが２×１０- 5 ｈ- 1
以下である歩留まりを本発明の各実施例及び比較の従来
例のレーザウェハについて示したものである。
℃，１０ｍＷの通電試験における通電開始後８００〜１
０００時間の駆動電流の変化率ｒが２×１０- 5 ｈ- 1
以下である歩留まりを本発明の各実施例及び比較の従来
例のレーザウェハについて示したものである。
【図１３】従来例を説明するための歪量子井戸半導体レ
ーザウェハの構造断面図。
ーザウェハの構造断面図。
１ ＳｉドープＧａＡｓ基板 ２ ＧａＡｓバッファ層 ３ ＡｌＧａＡｓ層 ４ ＧａＡｓバリア層 ５ ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層 ６ ＧａＡｓバリア層 ７ ＳｉドープＧａＡｓ基板 ８ ＳｉドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 クラッド層 ９ Ａｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層 １０ ２重歪量子井戸活性層構造（２０ｎｍＧａＡｓバ
リア層／６ｎｍＩｎ0. 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／５
ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバリア層からな
る） １１ Ａｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層 １２ ＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層 １３ ＭｇドープＧａＡｓキャップ層 １４ ＳｉドープＧａＡｓブロック層 １５ ｐ側電極 １６ ｎ側電極 １７ ヒートシンク １８ ｎ−ＧａＡｓ基板 １９ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ２０ ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ光ガイド層 ２１ ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層 ２２ ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ光ガイド層 ２３ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ２４ ｐ−ＧａＡｓキャップ層
リア層／６ｎｍＩｎ0. 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／５
ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバリア層からな
る） １１ Ａｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層 １２ ＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層 １３ ＭｇドープＧａＡｓキャップ層 １４ ＳｉドープＧａＡｓブロック層 １５ ｐ側電極 １６ ｎ側電極 １７ ヒートシンク １８ ｎ−ＧａＡｓ基板 １９ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ２０ ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ光ガイド層 ２１ ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層 ２２ ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ光ガイド層 ２３ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ２４ ｐ−ＧａＡｓキャップ層
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【実施例】本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の
成長温度範囲およびＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温
度範囲およびＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層以降の成長温度
について詳細に説明するための結晶成長実験の第１の実
施例を図１、図２、図３および図４を用いて示す。ま
ず、図１を用いて本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸層の成長温度の上限を説明する。図１は、Ｇａの原料
ガスがテトラメチルガリウム（ＴＭＧ）、Ｉｎの原料が
テトラメチルインジウム（ＴＭＩ）であるとき、ＴＭＧ
とＴＭＩの分圧の和に対するＴＭＩの分圧の比すなわち
気相中のＩｎ組成を０．３５に固定しながら、ＩｎＧａ
Ａｓ歪量子井戸層を成長したときの固相中のＩｎ組成お
よび気相中から固相へのＩｎの取り込み率の温度依存性
を示したものである。図１によるとＩｎの固相への取り
込み率は６４０℃より高温の領域では温度とともに低下
する。ウェハ面内のＩｎ組成の均質性を良くするために
は、成長温度を６４０℃以下とすることが望ましい。
成長温度範囲およびＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温
度範囲およびＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層以降の成長温度
について詳細に説明するための結晶成長実験の第１の実
施例を図１、図２、図３および図４を用いて示す。ま
ず、図１を用いて本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸層の成長温度の上限を説明する。図１は、Ｇａの原料
ガスがテトラメチルガリウム（ＴＭＧ）、Ｉｎの原料が
テトラメチルインジウム（ＴＭＩ）であるとき、ＴＭＧ
とＴＭＩの分圧の和に対するＴＭＩの分圧の比すなわち
気相中のＩｎ組成を０．３５に固定しながら、ＩｎＧａ
Ａｓ歪量子井戸層を成長したときの固相中のＩｎ組成お
よび気相中から固相へのＩｎの取り込み率の温度依存性
を示したものである。図１によるとＩｎの固相への取り
込み率は６４０℃より高温の領域では温度とともに低下
する。ウェハ面内のＩｎ組成の均質性を良くするために
は、成長温度を６４０℃以下とすることが望ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】次に、図２、図３、図４を用いて本発明に
おけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度の下限を説
明する。図２はウェハの断面図、図３は成長工程の成長
温度とアルシン分圧を示す図である。常圧ＭＯＶＰＥ装
置を用いて、ＳｉドープＧａＡｓ基板１上に膜厚０．５
μｍのＧａＡｓバッファー層２を図３（ａ）に示す成長
温度プロファイルのＡ即ち７６０℃で、図３（ｂ）に示
すアルシン分圧のＣすなわち３．２Ｔｏｒｒで気相エピ
タキシャル成長させる。次に成長表面層からのＡｓの脱
離を防ぐためＶ族元素の原料アルシンを供給したまま、
ＩＩＩ族元素即ちＧａの供給を中断し、成長温度プロフ
ァイルのＢ即ち６１０℃に低下させて、アルシン分圧プ
ロファイルのＤすなわち１．４Ｔｏｒｒで膜厚０．０５
μｍのＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ層３を、アルシン分圧
プロファイルのＥすなわち１．２Ｔｏｒｒで膜厚０．５
μｍのＧａＡｓバリア層４、膜厚２００ＡのＩｎ
0 . 2 4Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪量子井戸層５、膜厚０．３
μｍのＧａＡｓバリア層６を順次成長させ、図２に示す
構造の歪量子井戸半導体ウェハを得る。
おけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度の下限を説
明する。図２はウェハの断面図、図３は成長工程の成長
温度とアルシン分圧を示す図である。常圧ＭＯＶＰＥ装
置を用いて、ＳｉドープＧａＡｓ基板１上に膜厚０．５
μｍのＧａＡｓバッファー層２を図３（ａ）に示す成長
温度プロファイルのＡ即ち７６０℃で、図３（ｂ）に示
すアルシン分圧のＣすなわち３．２Ｔｏｒｒで気相エピ
タキシャル成長させる。次に成長表面層からのＡｓの脱
離を防ぐためＶ族元素の原料アルシンを供給したまま、
ＩＩＩ族元素即ちＧａの供給を中断し、成長温度プロフ
ァイルのＢ即ち６１０℃に低下させて、アルシン分圧プ
ロファイルのＤすなわち１．４Ｔｏｒｒで膜厚０．０５
μｍのＡｌ0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓ層３を、アルシン分圧
プロファイルのＥすなわち１．２Ｔｏｒｒで膜厚０．５
μｍのＧａＡｓバリア層４、膜厚２００ＡのＩｎ
0 . 2 4Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪量子井戸層５、膜厚０．３
μｍのＧａＡｓバリア層６を順次成長させ、図２に示す
構造の歪量子井戸半導体ウェハを得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】図４は上記歪量子井戸半導体ウェハの微小
領域からの波長１．０７μｍのフォトルミネッセンス強
度を測定し、フォトルミネッセンス強度の標準偏差を平
均強度で規格化した値、および２００μｍ角の領域内に
含まれる暗線欠陥の平均本数の成長温度依存性を示した
ものである。前者は歪量子井戸層の発光特性の面内の均
質性の目安となり値が小さいほど良く、後者は歪量子井
戸層へのミスフィット転位の導入され易さの目安となり
少ないほど良い。図４によるとフォトルミネッセンス強
度の均質性は６１０℃より低温側で悪化する傾向がある
ことから、発光特性の均質性が良好な歪量子井戸ウェハ
を得るためには少なくとも成長温度を５８０℃以上にす
るのが望ましい。以上の実験結果からＩｎの固相への取
り込み率安定性の要請および発光特性の面内均質性の要
請によりＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度は５８０
℃以上６４０℃以下の範囲であることが望ましいことが
わかる。次に図４を用いて本発明におけるＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸層以降の成長温度の範囲について説明する。
図４によると暗線欠陥の平均本数は成長温度とともに増
加している。ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層における欠陥の
導入・運動・増殖等は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層自体
の成長中のみならず、それ以降の層の成長中にも起こる
現象と考えられるので、欠陥の少ない歪量子井戸層を得
るためには、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸の成長温度をでき
るだけ低くするのが有利なことはもちろん、それ以降の
温度を上昇させずに成長するのが有利であることを、上
記の結果から推定することができる。
領域からの波長１．０７μｍのフォトルミネッセンス強
度を測定し、フォトルミネッセンス強度の標準偏差を平
均強度で規格化した値、および２００μｍ角の領域内に
含まれる暗線欠陥の平均本数の成長温度依存性を示した
ものである。前者は歪量子井戸層の発光特性の面内の均
質性の目安となり値が小さいほど良く、後者は歪量子井
戸層へのミスフィット転位の導入され易さの目安となり
少ないほど良い。図４によるとフォトルミネッセンス強
度の均質性は６１０℃より低温側で悪化する傾向がある
ことから、発光特性の均質性が良好な歪量子井戸ウェハ
を得るためには少なくとも成長温度を５８０℃以上にす
るのが望ましい。以上の実験結果からＩｎの固相への取
り込み率安定性の要請および発光特性の面内均質性の要
請によりＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長温度は５８０
℃以上６４０℃以下の範囲であることが望ましいことが
わかる。次に図４を用いて本発明におけるＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸層以降の成長温度の範囲について説明する。
図４によると暗線欠陥の平均本数は成長温度とともに増
加している。ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層における欠陥の
導入・運動・増殖等は、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層自体
の成長中のみならず、それ以降の層の成長中にも起こる
現象と考えられるので、欠陥の少ない歪量子井戸層を得
るためには、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸の成長温度をでき
るだけ低くするのが有利なことはもちろん、それ以降の
温度を上昇させずに成長するのが有利であることを、上
記の結果から推定することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】次に本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸層の成長中のアルシン分圧の範囲を詳細に説明するた
めの結晶成長実験の第２の実施例を図２、図５、図６を
参照して示す。まず、本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量
子井戸層の説明アルシン分圧の上限を説明する。試作し
たウェハ構造は成長温度範囲を成長する結晶成長実験の
前述の第１の実施例と同じで、図２に示す。また成長温
度プロファイルも図３（ａ）と同じである。
戸層の成長中のアルシン分圧の範囲を詳細に説明するた
めの結晶成長実験の第２の実施例を図２、図５、図６を
参照して示す。まず、本発明におけるＩｎＧａＡｓ歪量
子井戸層の説明アルシン分圧の上限を説明する。試作し
たウェハ構造は成長温度範囲を成長する結晶成長実験の
前述の第１の実施例と同じで、図２に示す。また成長温
度プロファイルも図３（ａ）と同じである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】図６に示すように、ＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸層の成長中のアルシン分圧を高くすると暗線数は減少
するものフォトルミネッセンス強度の均質性は低下す
る。一方ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン
分圧を低くすると暗線数の減少に加え、フォトルミネッ
センス強度の均質性も改善される傾向が認められる。図
６の結果から、結晶欠陥が少なくしかも均質性の優れた
歪量子井戸半導体ウェハを得るためには、ＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧を０．３Ｔｏｒｒ
以下とすることが望ましいことがわかる。次に本発明に
おけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン分
圧の下限を説明する。１９６７年、ジャーナル・オブ・
フィジックス・アンド・ケミストリー・オブ・ソリド
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ）第２８巻、２
２５７頁から２２６７頁の報告によれば、ＧａＡｓ表面
のＡｓはＡｓ4 となって解離しやすいため、平衡論的に
は、気相でのＡｓ4 分圧が例えば６４０℃においては７
６０Ｔｏｒｒ以下であればＧａ過剰の表面が形成され
る。このＧａ過剰面からのＡｓ2 の解離圧は８×１０
- 8 Ｔｏｒｒであり、少なくとも１．６×１０- 7 Ｔｏ
ｒｒ以上のアルシン分圧下であれば、Ｇａ過剰面からの
Ａｓ解離は起きないと考えられる。ＧａＡｓの気相成長
においても、Ａｓの原子空孔の混入を防ぐためには、少
なくとも１．６×１０- 7 Ｔｏｒｒ以上のアルシン分圧
下で成長を行うことが望ましい。ＩｎＧａＡｓ表面にお
ける解離圧に関する報告はないがＩｎとＡｓの結合はＧ
ａとＡｓの結合よりも不安定であるので少なくとも上記
アルシン分圧下で成長を行うことが望ましい。
戸層の成長中のアルシン分圧を高くすると暗線数は減少
するものフォトルミネッセンス強度の均質性は低下す
る。一方ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン
分圧を低くすると暗線数の減少に加え、フォトルミネッ
センス強度の均質性も改善される傾向が認められる。図
６の結果から、結晶欠陥が少なくしかも均質性の優れた
歪量子井戸半導体ウェハを得るためには、ＩｎＧａＡｓ
歪量子井戸層の成長中のアルシン分圧を０．３Ｔｏｒｒ
以下とすることが望ましいことがわかる。次に本発明に
おけるＩｎＧａＡｓ歪量子井戸層の成長中のアルシン分
圧の下限を説明する。１９６７年、ジャーナル・オブ・
フィジックス・アンド・ケミストリー・オブ・ソリド
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ）第２８巻、２
２５７頁から２２６７頁の報告によれば、ＧａＡｓ表面
のＡｓはＡｓ4 となって解離しやすいため、平衡論的に
は、気相でのＡｓ4 分圧が例えば６４０℃においては７
６０Ｔｏｒｒ以下であればＧａ過剰の表面が形成され
る。このＧａ過剰面からのＡｓ2 の解離圧は８×１０
- 8 Ｔｏｒｒであり、少なくとも１．６×１０- 7 Ｔｏ
ｒｒ以上のアルシン分圧下であれば、Ｇａ過剰面からの
Ａｓ解離は起きないと考えられる。ＧａＡｓの気相成長
においても、Ａｓの原子空孔の混入を防ぐためには、少
なくとも１．６×１０- 7 Ｔｏｒｒ以上のアルシン分圧
下で成長を行うことが望ましい。ＩｎＧａＡｓ表面にお
ける解離圧に関する報告はないがＩｎとＡｓの結合はＧ
ａとＡｓの結合よりも不安定であるので少なくとも上記
アルシン分圧下で成長を行うことが望ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】次に本発明の第３の実施例を図７および図
８を用いて説明する。図７は歪量子井戸半導体レーザの
断面図、図８（ａ）は成長工程の成長温度プロファイ
ル、図８（ｂ）はアルシン分圧プロファイルである。
８を用いて説明する。図７は歪量子井戸半導体レーザの
断面図、図８（ａ）は成長工程の成長温度プロファイ
ル、図８（ｂ）はアルシン分圧プロファイルである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】次に２重歪量子井戸活性層構造１０（２０
ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／５ｎｍＧａＡｓバリア層６ｎｍＩｎ
0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバリ
ア層からなる）を成長温度プロファイルのＣ即ち６１０
℃で、アルシン分圧プロファイルのＣ即ち０．３Ｔｏｒ
ｒで成長する。次に成長温度を６１０℃に保ったまま、
膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１
１、膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 .6
Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍのＭｇドープＧａ
Ａｓキャップ層１３をそれぞれアルシン分圧プロファイ
ルのＤ、Ｅ、Ｆ即ち４Ｔｏｒｒ、５．３Ｔｏｒｒ、３．
２Ｔｏｒｒのもとで順次気相エピタキシャル成長させる
ことにより、図７に示す層構造をもつ歪量子井戸半導体
レーザウェハを作ることができる。
ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ
0 . 7 6 Ａｓ歪層／５ｎｍＧａＡｓバリア層６ｎｍＩｎ
0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎｍＧａＡｓバリ
ア層からなる）を成長温度プロファイルのＣ即ち６１０
℃で、アルシン分圧プロファイルのＣ即ち０．３Ｔｏｒ
ｒで成長する。次に成長温度を６１０℃に保ったまま、
膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１
１、膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ0 . 4 Ｇａ0 .6
Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍのＭｇドープＧａ
Ａｓキャップ層１３をそれぞれアルシン分圧プロファイ
ルのＤ、Ｅ、Ｆ即ち４Ｔｏｒｒ、５．３Ｔｏｒｒ、３．
２Ｔｏｒｒのもとで順次気相エピタキシャル成長させる
ことにより、図７に示す層構造をもつ歪量子井戸半導体
レーザウェハを作ることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】第３の実施例の変形例として図９を用いて
説明する。レーザの断面構造は図７に示した前述の第３
の実施例と同じである。図９は成長温度プロファイルで
ある。前述の第３の実施例において、図９に示すように
膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１
１の成長中に成長温度プロファイルのＤに従い温度を７
００℃まで上昇させる。つぎに成長温度プロファイルの
Ｅ即ち７００℃で膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ
0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍ
のＭｇドープＧａＡｓキャップ層１３を順次気相エピタ
キシャル成長させるという変更を加えることも可能であ
る。
説明する。レーザの断面構造は図７に示した前述の第３
の実施例と同じである。図９は成長温度プロファイルで
ある。前述の第３の実施例において、図９に示すように
膜厚４０ｎｍのＡｌ0 . 2 Ｇａ0 . 8 Ａｓ光ガイド層１
１の成長中に成長温度プロファイルのＤに従い温度を７
００℃まで上昇させる。つぎに成長温度プロファイルの
Ｅ即ち７００℃で膜厚１．５μｍのＭｇドープＡｌ
0 . 4 Ｇａ0 . 6 Ａｓクラッド層１２、膜厚１．０μｍ
のＭｇドープＧａＡｓキャップ層１３を順次気相エピタ
キシャル成長させるという変更を加えることも可能であ
る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】次に本発明の効果の比較をするため、従来
用いられた方法で試作した歪量子井戸レーザの実施例
を、上記本発明の第３の実施例の変形例の説明と、図１
０を用いて説明する。従来用いられていた方法として上
記本発明の第３の実施例の変形例の２重歪量子井戸活性
層構造１０（２０ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ
0. 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／５ｎｍＧａＡｓバリア
層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎ
ｍＧａＡｓバリア層からなる）を、図１０に示すアルシ
ン分圧プロファイルＣ’即ち１．２Ｔｏｒｒで成長する
という変更を加えた例を用いた。
用いられた方法で試作した歪量子井戸レーザの実施例
を、上記本発明の第３の実施例の変形例の説明と、図１
０を用いて説明する。従来用いられていた方法として上
記本発明の第３の実施例の変形例の２重歪量子井戸活性
層構造１０（２０ｎｍＧａＡｓバリア層／６ｎｍＩｎ
0. 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／５ｎｍＧａＡｓバリア
層／６ｎｍＩｎ0 . 2 4 Ｇａ0 . 7 6 Ａｓ歪層／２０ｎ
ｍＧａＡｓバリア層からなる）を、図１０に示すアルシ
ン分圧プロファイルＣ’即ち１．２Ｔｏｒｒで成長する
という変更を加えた例を用いた。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】次に、本発明の実施例の効果を図１１、図
１２を用いて説明する。図１１はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの断面図、図１２はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの通電試験の結果得られた安定動作歩留ま
りを示す。本発明の第３の実施例、第３の実施例の変形
例、および従来例により得られたレーザウェハを共振器
長３００μｍ、共振器幅７μｍの図１１に示す断面構造
をもつＧａＡｓ埋め込み利得導波型レーザに加工し、発
振波長０．９８μｍに対しλ／２の光路長の厚さの絶縁
体薄膜コーティングを共振器両端面に施し、ヒートシン
クにマウントすることにより半導体レーザ装置を得る。
１２を用いて説明する。図１１はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの断面図、図１２はＧａＡｓ埋め込み利得
導波型レーザの通電試験の結果得られた安定動作歩留ま
りを示す。本発明の第３の実施例、第３の実施例の変形
例、および従来例により得られたレーザウェハを共振器
長３００μｍ、共振器幅７μｍの図１１に示す断面構造
をもつＧａＡｓ埋め込み利得導波型レーザに加工し、発
振波長０．９８μｍに対しλ／２の光路長の厚さの絶縁
体薄膜コーティングを共振器両端面に施し、ヒートシン
クにマウントすることにより半導体レーザ装置を得る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】次に、このレーザ装置をレーザウェハごと
に無作為１０個選び、９０℃、片端面光出力１０ｍＷの
通電試験を１０００時間行った。図１２に、通電開始後
８００〜１０００時間の駆動電流の変化率ｒが２×１０
- 5 ｈ- 1 以下である歩留まりをレーザウェハごとに示
す。図１２によると、第３の実施例の歩留まりが９０
％、第３の実施例の変形例の歩留まりが６０％、従来例
の歩留まりが４０％であった。
に無作為１０個選び、９０℃、片端面光出力１０ｍＷの
通電試験を１０００時間行った。図１２に、通電開始後
８００〜１０００時間の駆動電流の変化率ｒが２×１０
- 5 ｈ- 1 以下である歩留まりをレーザウェハごとに示
す。図１２によると、第３の実施例の歩留まりが９０
％、第３の実施例の変形例の歩留まりが６０％、従来例
の歩留まりが４０％であった。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】５８０℃〜６４０℃の間で活性層を成長し
た後に成長温度を上げずに、活性層以降の成長温度を活
性層の成長温度と等しくしたことにより、第３の実施例
の歩留まりは、第３の実施例の変形例の歩留まりより優
れている。また、本発明歪量子井戸活性層のアルシン分
圧を１．６×１０- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲内とした
ことにより、第３の実施例の変形例の歩留まりは、従来
例の歩留まりより優れている。
た後に成長温度を上げずに、活性層以降の成長温度を活
性層の成長温度と等しくしたことにより、第３の実施例
の歩留まりは、第３の実施例の変形例の歩留まりより優
れている。また、本発明歪量子井戸活性層のアルシン分
圧を１．６×１０- 7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲内とした
ことにより、第３の実施例の変形例の歩留まりは、従来
例の歩留まりより優れている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】本発明の第３の実施例の変形例における歪量子
井戸半導体レーザウェハの成長温度プロファイルを示し
た図である。
井戸半導体レーザウェハの成長温度プロファイルを示し
た図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１２】
Claims (2)
- 【請求項１】 有機金属気相エピタキシャル成長法（Ｍ
ＯＶＰＥ）を用いてＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＡｓ歪量
子井戸活性層を含むダブルヘテロ構造を結晶成長させる
工程において、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層の成長温
度が５８０〜６４０℃の範囲であり、活性層以降の結晶
成長層の成長温度が活性層の成長温度と等しいことを特
徴とする歪量子井戸半導体レーザの気相成長方法。 - 【請求項２】 有機金属気相エピタキシャル成長法（Ｍ
ＯＶＰＥ）を用いてＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＡｓ歪量
子井戸活性層を含むダブルヘテロ構造を結晶成長させる
工程において、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層の成長温
度が５８０〜６４０℃の範囲であり、かつ反応管圧を大
気圧に保持しながら成長を行う常圧ＭＯＶＰＥ法であ
り、少なくともＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を１．６
×１０-7 〜０．３Ｔｏｒｒの範囲のアルシン（ＡｓＨ
3 ）分圧下で成長させることを特徴とする歪量子井戸半
導体レーザの気相成長方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187852A JP2674474B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 歪量子井戸半導体レーザの気相成長方法 |
| US08/282,457 US5762705A (en) | 1993-07-29 | 1994-07-29 | Fabrication method of semiconductor laser by MOVPE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187852A JP2674474B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 歪量子井戸半導体レーザの気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745909A true JPH0745909A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2674474B2 JP2674474B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=16213350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187852A Expired - Fee Related JP2674474B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 歪量子井戸半導体レーザの気相成長方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5762705A (ja) |
| JP (1) | JP2674474B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135786A (ja) * | 1996-11-27 | 2008-06-12 | Trumpf Photonics Inc | 高出力半導体レーザダイオード |
| JP2009026798A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Hitachi Cable Ltd | 発光素子用エピタキシャルウェハ及びその製造方法並びに発光素子 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5760939A (en) * | 1995-10-23 | 1998-06-02 | Sdl, Inc. | Optical transmission link capable of high temperature operation without cooling with an optical receiver module having temperature independent sensitivity performance and optical transmitter module with laser diode source |
| JP4038046B2 (ja) | 2001-12-18 | 2008-01-23 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| US7798764B2 (en) | 2005-12-22 | 2010-09-21 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing sequence in a cartesian robot cluster tool |
| US7255747B2 (en) | 2004-12-22 | 2007-08-14 | Sokudo Co., Ltd. | Coat/develop module with independent stations |
| CN111146320A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 华为技术有限公司 | 硅基衬底、衬底基板及其制造方法、光电器件 |
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