JPH08213695A - Semiconductor laser and its manufacture - Google Patents

Semiconductor laser and its manufacture

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Publication number
JPH08213695A
JPH08213695A JP3765495A JP3765495A JPH08213695A JP H08213695 A JPH08213695 A JP H08213695A JP 3765495 A JP3765495 A JP 3765495A JP 3765495 A JP3765495 A JP 3765495A JP H08213695 A JPH08213695 A JP H08213695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
semiconductor laser
side electrode
carrier concentration
Prior art date
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Pending
Application number
JP3765495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsurou Hoshino
哲朗 干野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH08213695A publication Critical patent/JPH08213695A/en
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Abstract

PURPOSE: To realize a semiconductor laser having end-face current non-injection structure by a simple manufacturing process while preventing a defect by using a p-type GaAs layer as a cap layer. CONSTITUTION: An n-type GaAs layer 2, an n-type AlGaInP layer 3, an active layer 4, a p-type AlGaInP layer 5, a p-type GaInP layer 6 and p-type GaAs layer 7 are laminated successively on an n-type GaAs substrate 1, the p-type GaAs layer 7, the p-type GaInP layer 6 and the p-type AlGaInP layer 5 are patterned in a striped shape, n-type GaAs layers 8 are laminated on both side sections of the p-type GaAs layer 7, and a p-side electrode 9 s formed on these p-type GaAs layer 7 and n-type GaAs layer 8. The carrier concentration of the p-type GaAs layer 7 in a current injection region is set at a value, where the p-side electrode 9 is brought into ohmic-contact, such as approximately 2×10<19> cm<-3> , and the carrier concentration of the p-type GaAs layer 7 in a current non-injection region is set at a value, where the p-side electrode 9 is not brought into ohmic-contact, such as a value less than 1×10<19> cm<-3> .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザーおよ
びその製造方法に関し、特に、いわゆる端面電流非注入
構造を有する半導体レーザーおよびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor laser having a so-called end face current non-injection structure and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザーの高出力化を妨げる要因
の一つに、レーザー共振器の端面近傍での光子密度の増
大による温度上昇がある。端面電流非注入構造を有する
半導体レーザーはこの問題の解決を目的とするものであ
り、レーザー共振器の端面近傍に注入する電流を少なく
してそこでの電子と正孔との再結合を抑制し、端面近傍
での光子密度を減少させることにより温度上昇を抑え、
高出力化を図るものである。
2. Description of the Related Art One of the factors that hinders the high output of semiconductor lasers is the temperature rise due to the increase in photon density near the end face of a laser resonator. A semiconductor laser having an end face current non-injection structure is intended to solve this problem, in which a current injected near the end face of the laser resonator is reduced to suppress recombination of electrons and holes therein, The temperature rise is suppressed by decreasing the photon density near the end face,
It is intended to increase the output.

【0003】従来、この端面電流非注入構造を有する半
導体レーザーとして、図7に示すような利得導波型のA
lGaInP系半導体レーザーが知られている(199
1年春季応用物理学会学術講演会予稿集9p−ZM−
5)。図7に示すように、このAlGaInP系半導体
レーザーにおいては、n型GaAs基板101上に、バ
ッファ層としてのn型GaInP層102、n型クラッ
ド層としてのn型AlGaInP層103、活性層とし
てのアンドープGaInP層104、p型クラッド層と
してのp型AlGaInP層105、コンタクト層とし
てのp型GaInP層106およびキャップ層としての
p型GaAs層107が順次積層されている。ここで、
p型GaAs層107はストライプ状にパターニングさ
れており、共振器長方向におけるその両端はレーザー共
振器の両端面よりも手前でそれぞれ終端している。この
p型GaAs層107の周囲の部分におけるp型GaI
nP層106上にはSiO2 膜108が設けられてい
る。そして、これらのp型GaAs層107およびSi
2 膜108の上にAu−Crからなるp側電極109
が設けられている。一方、n型GaAs基板101の裏
面にはAu−Sn−Crからなるn側電極110が設け
られている。
Conventionally, as a semiconductor laser having this end face current non-injection structure, a gain guide type A as shown in FIG.
The lGaInP-based semiconductor laser is known (199
Proceedings of the 1st Spring Meeting of the Japan Society of Applied Physics 9p-ZM-
5). As shown in FIG. 7, in this AlGaInP-based semiconductor laser, an n-type GaInP layer 102 as a buffer layer, an n-type AlGaInP layer 103 as an n-type cladding layer, and an undoped as an active layer are provided on an n-type GaAs substrate 101. A GaInP layer 104, a p-type AlGaInP layer 105 as a p-type cladding layer, a p-type GaInP layer 106 as a contact layer, and a p-type GaAs layer 107 as a cap layer are sequentially stacked. here,
The p-type GaAs layer 107 is patterned in a stripe shape, and its both ends in the cavity length direction are terminated before the both end faces of the laser cavity, respectively. The p-type GaI in the peripheral portion of the p-type GaAs layer 107
A SiO 2 film 108 is provided on the nP layer 106. Then, these p-type GaAs layer 107 and Si
A p-side electrode 109 made of Au—Cr is formed on the O 2 film 108.
Is provided. On the other hand, an n-side electrode 110 made of Au—Sn—Cr is provided on the back surface of the n-type GaAs substrate 101.

【0004】この図7に示すAlGaInP系半導体レ
ーザーにおいては、ストライプ状のp型GaAs層10
7の部分が電流注入領域であり、共振器長方向における
このp型GaAs層107の両端とレーザー共振器の両
端面との間の部分が電流非注入領域である。
In the AlGaInP type semiconductor laser shown in FIG. 7, the stripe-shaped p-type GaAs layer 10 is used.
A portion 7 is a current injection region, and a portion between both ends of the p-type GaAs layer 107 and both end faces of the laser resonator in the cavity length direction is a current non-injection region.

【0005】また、端面電流非注入構造を有する半導体
レーザーとして、図8に示すような屈折率導波型のAl
GaInP系半導体レーザーも知られている(1991
年秋季応用物理学会学術講演会予稿集30p−D−1
0)。図8に示すように、このAlGaInP系半導体
レーザーにおいては、n型GaAs基板201上にバッ
ファ層としてのn型GaInP層202、n型クラッド
層としてのn型AlGaInP層203、活性層として
のアンドープAlGaInP層204、p型クラッド層
としてのp型AlGaInP層205およびコンタクト
層としてのp型GaInP層206が順次積層されてい
る。ここで、p型AlGaInP層205のうちの下層
部を除いた部分およびp型GaInP層206はストラ
イプ状にパターニングされている。さらに、これらのp
型AlGaInP層205およびp型GaInP層20
6の上には電流ブロック層としてのn型GaAs層20
7が積層されている。このn型GaAs層207にはス
トライプ状の開口207aが設けられている。ここで、
共振器長方向におけるこの開口207aの両端はレーザ
ー共振器の両端面の手前でそれぞれ終端している。さら
に、これらのp型GaInP層206およびn型GaA
s層207の上にはキャップ層としてのp型GaAs層
208が積層されている。そして、このp型GaAs層
208上にAu−Crからなるp側電極209が設けら
れているとともに、n型GaAs基板201の裏面にA
u−Sn−Crからなるn側電極210が設けられてい
る。
Further, as a semiconductor laser having an end face current non-injection structure, a refractive index guided Al as shown in FIG.
A GaInP-based semiconductor laser is also known (1991).
Proceedings of the Autumn Meeting of the Japan Society of Applied Physics 30p-D-1
0). As shown in FIG. 8, in this AlGaInP-based semiconductor laser, an n-type GaInP layer 202 as a buffer layer, an n-type AlGaInP layer 203 as an n-type cladding layer, and an undoped AlGaInP as an active layer are provided on an n-type GaAs substrate 201. A layer 204, a p-type AlGaInP layer 205 as a p-type cladding layer, and a p-type GaInP layer 206 as a contact layer are sequentially stacked. Here, the portion of the p-type AlGaInP layer 205 excluding the lower layer portion and the p-type GaInP layer 206 are patterned in a stripe shape. Furthermore, these p
-Type AlGaInP layer 205 and p-type GaInP layer 20
An n-type GaAs layer 20 as a current blocking layer is provided on
7 are stacked. The n-type GaAs layer 207 is provided with stripe-shaped openings 207a. here,
Both ends of this opening 207a in the cavity length direction are terminated before both end faces of the laser cavity. Further, these p-type GaInP layer 206 and n-type GaA
A p-type GaAs layer 208 as a cap layer is laminated on the s layer 207. A p-side electrode 209 made of Au—Cr is provided on the p-type GaAs layer 208, and A is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 201.
An n-side electrode 210 made of u-Sn-Cr is provided.

【0006】この図8に示すAlGaInP系半導体レ
ーザーにおいては、n型GaAs層207のストライプ
状の開口207aの部分が電流注入領域であり、共振器
長方向におけるこの開口207aの両端とレーザー共振
器の両端面との間の部分が電流非注入領域である。
In the AlGaInP based semiconductor laser shown in FIG. 8, the stripe-shaped opening 207a of the n-type GaAs layer 207 is a current injection region, and both ends of the opening 207a in the cavity length direction and the laser resonator. A portion between the both end faces is a current non-injection region.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図7に示す従来のAlGaInP系半導体レーザーにお
いては、電流非注入領域を規定するSiO2 膜108
の、下地のp型GaInP層106に対する密着性が良
好でないため、このSiO2 膜108のはがれによる不
良が生じるおそれがあるという問題がある。
However, in the conventional AlGaInP based semiconductor laser shown in FIG. 7 described above, the SiO 2 film 108 that defines the current non-injection region is formed.
However, since the adhesiveness to the underlying p-type GaInP layer 106 is not good, there is a problem that a defect due to peeling of the SiO 2 film 108 may occur.

【0008】一方、上述の図8に示す従来のAlGaI
nP系半導体レーザーの製造には、n型GaInP層2
02、n型AlGaInP層203、アンドープAlG
aInP層204、p型AlGaInP層205および
p型GaInP層206のエピタキシャル成長とn型G
aAs層207のエピタキシャル成長とp型GaAs層
208のエピタキシャル成長との合計三回のエピタキシ
ャル成長が必要であるため、製造に手間がかかるという
問題がある。さらに、p型GaAs層208の下地表面
には大きな凹凸が存在することによりこのp型GaAs
層208の表面にも凹凸が発生するため、このp型Ga
As層208上にp側電極209を真空蒸着法などによ
り形成するときに段切れなどの不良が生じるおそれもあ
る。
On the other hand, the conventional AlGaI shown in FIG.
The n-type GaInP layer 2 is used for manufacturing the nP-based semiconductor laser.
02, n-type AlGaInP layer 203, undoped AlG
Epitaxial growth of aInP layer 204, p-type AlGaInP layer 205 and p-type GaInP layer 206 and n-type G
Since it is necessary to perform the epitaxial growth of the aAs layer 207 and the p-type GaAs layer 208 a total of three times, there is a problem in that manufacturing takes time. Further, since the p-type GaAs layer 208 has large unevenness on the underlying surface,
Since unevenness occurs on the surface of the layer 208, this p-type Ga
When the p-side electrode 209 is formed on the As layer 208 by a vacuum vapor deposition method or the like, a defect such as step breakage may occur.

【0009】したがって、この発明の目的は、p型Ga
Asからなるキャップ層上にp側電極が設けられ、かつ
端面電流非注入構造を有する場合に、利得導波型である
と屈折率導波型であるとを問わず、簡単に製造すること
ができ、しかもSiO2 膜のはがれやp側電極の段切れ
などの不良の問題もない半導体レーザーおよびその製造
方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide p-type Ga.
When a p-side electrode is provided on a cap layer made of As and has an end face current non-injection structure, it can be easily manufactured regardless of whether it is a gain waveguide type or a refractive index waveguide type. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser and a method for manufacturing the semiconductor laser which can be formed without any problems such as peeling of the SiO 2 film and step breakage of the p-side electrode.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明は、基板(1)上に積層され
たn型クラッド層(3)と、n型クラッド層(3)上に
積層された活性層(4)と、活性層(4)上に積層され
たp型クラッド層(5)と、p型クラッド層(5)上に
積層されたp型GaAsからなるキャップ層(7)と、
キャップ層(7)上に設けられたp側電極(9)とを有
し、かつ端面電流非注入構造を有する半導体レーザーに
おいて、電流注入領域におけるキャップ層(7)の少な
くとも表面層はp側電極(9)がオーム性接触するキャ
リア濃度を有し、かつ電流非注入領域におけるキャップ
層(7)はp側電極(9)がオーム性接触しないキャリ
ア濃度を有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first invention of the present invention is to provide an n-type cladding layer (3) laminated on a substrate (1) and an n-type cladding layer (3). ) A cap composed of an active layer (4) laminated on the p-type clad layer, a p-type clad layer (5) laminated on the active layer (4), and a p-type GaAs layer laminated on the p-type clad layer (5) Layer (7),
In a semiconductor laser having a p-side electrode (9) provided on the cap layer (7) and having an end face current non-injection structure, at least the surface layer of the cap layer (7) in the current injection region is a p-side electrode. (9) has a carrier concentration that makes ohmic contact, and the cap layer (7) in the current non-injection region has a carrier concentration that does not make ohmic contact with the p-side electrode (9).

【0011】この発明の第1の発明においては、典型的
には、電流非注入領域におけるキャップ層のキャリア濃
度は1×1019cm-3未満であり、電流注入領域におけ
るキャップ層のキャリア濃度は1×1019cm-3以上、
好適には2×1019cm-3以上である。
In the first aspect of the present invention, typically, the carrier concentration of the cap layer in the current non-injection region is less than 1 × 10 19 cm −3 , and the carrier concentration of the cap layer in the current injection region is less than 1 × 10 19 cm −3. 1 × 10 19 cm -3 or more,
It is preferably 2 × 10 19 cm −3 or more.

【0012】この発明の第2の発明は、基板(1)上に
積層されたn型クラッド層(3)と、n型クラッド層
(3)上に積層された活性層(4)と、活性層(4)上
に積層されたp型クラッド層(5)と、p型クラッド層
(5)上に積層されたp型GaAsからなるキャップ層
(7)と、キャップ層(7)上に設けられたp側電極
(9)とを有し、かつ端面電流非注入構造を有する半導
体レーザーの製造方法において、基板(1)上にn型ク
ラッド層(3)、活性層(4)およびp型クラッド層
(5)を順次成長させた後、p型クラッド層(5)上に
キャップ層(7)をp側電極(9)がオーム性接触しな
いキャリア濃度を有するように成長させる工程と、電流
注入領域となる部分におけるキャップ層(7)の少なく
とも表面層にp型不純物を選択的にドーピングすること
により電流注入領域となる部分におけるキャップ層
(7)をp側電極(9)がオーム性接触するキャリア濃
度に設定する工程と、キャップ層(7)上にp側電極
(9)を形成する工程とを有することを特徴とするもの
である。
A second aspect of the present invention is an n-type cladding layer (3) laminated on a substrate (1), an active layer (4) laminated on the n-type cladding layer (3), and an active layer. A p-type clad layer (5) laminated on the layer (4), a cap layer (7) made of p-type GaAs laminated on the p-type clad layer (5), and provided on the cap layer (7). In a method for manufacturing a semiconductor laser having an end face current non-injection structure having a p-side electrode (9) formed on the substrate (1), an n-type cladding layer (3), an active layer (4) and a p-type A step of sequentially growing the clad layer (5) and then growing a cap layer (7) on the p-type clad layer (5) so that the p-side electrode (9) has a carrier concentration such that the p-side electrode (9) does not make ohmic contact; At least the surface layer of the cap layer (7) in the portion to be the implantation region has p-type impurities. A step of setting the carrier concentration at which the p-side electrode (9) is in ohmic contact with the cap layer (7) in the portion to be the current injection region by selective doping, and the p-side electrode ( 9) is formed.

【0013】この発明の第2の発明の一実施形態におい
ては、トリメチルガリウムをGa原料として用いた有機
金属化学気相成長法によりキャップ層をp側電極がオー
ム性接触しないキャリア濃度を有するように成長させ
る。ここで、Ga原料としてトリエチルガリウムを用い
た場合には、実験事実として、このトリエチルガリウム
とともに供給されるp型不純物のドーパントから成長結
晶中へのp型不純物の取り込みが速く、p型不純物の濃
度、したがってキャリア濃度を低く抑えるのが難しいの
に対して、トリエチルガリウムに比べて熱分解温度が高
いトリメチルガリウムをGa原料として用いた場合に
は、p型不純物のドーパントから成長結晶中に取り込ま
れるp型不純物の濃度、したがってキャリア濃度を低く
抑えることは容易である。
In one embodiment of the second aspect of the present invention, the cap layer is made to have a carrier concentration such that the p-side electrode does not make ohmic contact with the cap layer by a metal organic chemical vapor deposition method using trimethylgallium as a Ga raw material. Grow. Here, when triethylgallium is used as a Ga raw material, as an experimental fact, the incorporation of the p-type impurity from the dopant of the p-type impurity supplied together with the triethylgallium into the grown crystal is fast, and the concentration of the p-type impurity is high. Therefore, it is difficult to keep the carrier concentration low, whereas when trimethylgallium, which has a higher thermal decomposition temperature than triethylgallium, is used as the Ga raw material, p that is incorporated into the grown crystal from the p-type impurity dopant is used. It is easy to keep the concentration of the type impurities and hence the carrier concentration low.

【0014】この発明の第2の発明の他の一実施形態に
おいては、トリエチルガリウムをGa原料として用いた
有機金属化学気相成長法によりキャップ層をp側電極が
オーム性接触しないキャリア濃度を有するようにp型不
純物のドーパントの流量を制限して成長させる。この場
合には、p型不純物のドーパントの流量を制限すること
により、Ga原料としてトリエチルガリウムを用いてい
るにもかかわらず、成長結晶のキャリア濃度を容易に低
く抑えることができる。
In another embodiment of the second aspect of the present invention, the p-side electrode has a carrier concentration such that the p-side electrode does not make ohmic contact with the cap layer by metal organic chemical vapor deposition using triethylgallium as a Ga raw material. As described above, the flow rate of the dopant of the p-type impurity is limited to grow. In this case, by limiting the flow rate of the p-type impurity dopant, the carrier concentration of the grown crystal can be easily suppressed to a low level, even though triethylgallium is used as the Ga raw material.

【0015】この発明の第2の発明のさらに他の一実施
形態においては、トリエチルガリウムをGa原料として
用いた有機金属化学気相成長法によりキャップ層をp側
電極がオーム性接触しないキャリア濃度を有するように
成長温度を制御して成長させる。この場合には、この成
長温度の制御により、具体的には成長温度を高めに設定
することにより、成長結晶にp型不純物が取り込まれに
くくなるので、Ga原料としてトリエチルガリウムを用
いているにもかかわらず、成長結晶のキャリア濃度を容
易に低く抑えることができる。
In still another embodiment of the second aspect of the present invention, the carrier concentration is adjusted so that the p-side electrode does not make ohmic contact with the cap layer by metal organic chemical vapor deposition using triethylgallium as a Ga raw material. The growth temperature is controlled so as to maintain the growth. In this case, by controlling the growth temperature, specifically, by setting the growth temperature higher, it becomes difficult for p-type impurities to be taken into the grown crystal. Therefore, triethylgallium is used as the Ga raw material. Nevertheless, the carrier concentration of the grown crystal can be easily kept low.

【0016】この発明の第2の発明において、典型的に
は、p型クラッド層上に成長させるキャップ層のキャリ
ア濃度は1×1019cm-3未満であり、電流注入領域と
なる部分におけるキャップ層のキャリア濃度は1×10
19cm-3以上、好適には2×1019cm-3以上である。
In the second invention of the present invention, typically, the carrier concentration of the cap layer grown on the p-type cladding layer is less than 1 × 10 19 cm −3 , and the cap in the portion to be the current injection region is formed. The carrier concentration of the layer is 1 × 10
It is at least 19 cm −3 , preferably at least 2 × 10 19 cm −3 .

【0017】この発明において、キャップ層中に含まれ
るp型不純物は、例えば、ZnやMgなどである。
In the present invention, the p-type impurity contained in the cap layer is, for example, Zn or Mg.

【0018】この発明において、典型的には、n型クラ
ッド層、活性層およびp型クラッド層はIII−V族化
合物半導体からなる。
In the present invention, typically, the n-type cladding layer, the active layer and the p-type cladding layer are made of a III-V group compound semiconductor.

【0019】この発明において、p側電極は、例えば、
Ti膜とPt膜とAu膜とを順次積層した構造を有す
る。
In the present invention, the p-side electrode is, for example,
It has a structure in which a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially stacked.

【0020】[0020]

【作用】この発明の第1の発明による半導体レーザーに
よれば、電流注入領域におけるキャップ層の少なくとも
表面層はp側電極がオーム性接触するキャリア濃度を有
し、かつ電流非注入領域におけるキャップ層はp側電極
がオーム性接触しないキャリア濃度を有することによ
り、動作時にp側電極から注入される電流はこのp側電
極がオーム性接触している電流注入領域におけるキャッ
プ層を通って選択的に流れ、これによって端面電流非注
入構造が実現される。この場合、端面電流非注入構造を
形成するためにSiO2 膜を形成する必要がないことか
ら、そのはがれによる不良の問題はない。さらに、半導
体レーザーが屈折率導波型である場合には、キャップ層
をストライプ状にパターニングしてその両側の部分に電
流ブロック層を設け、その際これらのキャップ層および
電流ブロック層の表面が平坦になるようにすることによ
り、キャップ層上にp側電極を真空蒸着法などにより形
成する際に段切れなどの不良が生じるおそれがない。ま
た、半導体レーザーが利得導波型である場合には、キャ
ップ層をn型クラッド層、活性層およびp型クラッド層
と同様に全面に積層することにより、キャップ層上にp
側電極を真空蒸着法などにより形成する際に段切れなど
の不良が生じるおそれがない。また、この半導体レーザ
ーの製造に必要なエピタキシャル成長の回数は、半導体
レーザーが屈折率導波型である場合でも、n型クラッド
層、活性層、p型クラッド層およびキャップ層のエピタ
キシャル成長と電流ブロック層のエピタキシャル成長と
の二回だけであり、従来に比べて一回少ない。このた
め、製造が簡単である。
According to the semiconductor laser of the first aspect of the present invention, at least the surface layer of the cap layer in the current injection region has a carrier concentration with which the p-side electrode is in ohmic contact, and the cap layer in the current non-injection region. Since the p-side electrode has a carrier concentration that does not make ohmic contact, the current injected from the p-side electrode during operation is selectively passed through the cap layer in the current injection region where the p-side electrode is in ohmic contact. Flow, which realizes an end face current non-injection structure. In this case, since it is not necessary to form the SiO 2 film to form the end face current non-injection structure, there is no problem of defects due to the peeling. Further, when the semiconductor laser is of the refractive index guided type, the cap layer is patterned in a stripe shape and the current blocking layers are provided on both sides thereof, and the surfaces of the cap layer and the current blocking layer are flat. By doing so, there is no possibility that a defect such as a step break will occur when the p-side electrode is formed on the cap layer by a vacuum deposition method or the like. When the semiconductor laser is a gain waveguide type, a cap layer is laminated on the entire surface in the same manner as the n-type clad layer, the active layer and the p-type clad layer, so that the p-layer is formed on the cap layer.
When forming the side electrode by a vacuum vapor deposition method or the like, there is no fear that a defect such as a step break will occur. Further, the number of times of epitaxial growth required for manufacturing this semiconductor laser is such that the epitaxial growth of the n-type clad layer, the active layer, the p-type clad layer and the cap layer and the number of epitaxial growth of the current blocking layer are performed even when the semiconductor laser is a refractive index guided type. It is only twice with epitaxial growth, and less than once with the conventional method. Therefore, it is easy to manufacture.

【0021】この発明の第2の発明による半導体レーザ
ーの製造方法によれば、この発明の第1の発明による半
導体レーザーを容易に製造することができる。
According to the method for manufacturing a semiconductor laser according to the second aspect of the present invention, the semiconductor laser according to the first aspect of the present invention can be easily manufactured.

【0022】[0022]

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。図1はこの発明の第1実施例による
AlGaInP系半導体レーザーを示す。このAlGa
InP系半導体レーザーは端面電流非注入構造を有する
屈折率導波型の半導体レーザーである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. This AlGa
The InP-based semiconductor laser is a refractive index guided semiconductor laser having an end face current non-injection structure.

【0023】図1に示すように、この第1実施例による
AlGaInP系半導体レーザーにおいては、n型Ga
As基板1上に、バッファ層としてのn型GaAs層
2、n型クラッド層としてのn型AlGaInP層3、
例えばアンドープGaInP層からなる活性層4、p型
クラッド層としてのp型AlGaInP層5、コンタク
ト層としてのp型GaInP層6およびキャップ層とし
てのp型GaAs層7が順次積層されている。ここで、
p型AlGaInP層5の上層部、p型GaInP層6
およびp型GaAs層7はストライプ状にパターニング
されている。ここで、このストライプ部以外の部分のp
型AlGaInP層5の厚さは例えば0.2〜0.3μ
mである。さらに、このストライプ状のp型AlGaI
nP層5、p型GaInP層6およびp型GaAs層7
の両側の部分には電流ブロック層としてのn型GaAs
層8が埋め込まれている。なお、n型AlGaInP層
3およびp型AlGaInP層5のAl組成比は例えば
0.7である。
As shown in FIG. 1, in the AlGaInP semiconductor laser according to the first embodiment, n-type Ga is used.
On the As substrate 1, an n-type GaAs layer 2 as a buffer layer, an n-type AlGaInP layer 3 as an n-type cladding layer,
For example, an active layer 4 made of an undoped GaInP layer, a p-type AlGaInP layer 5 as a p-type cladding layer, a p-type GaInP layer 6 as a contact layer, and a p-type GaAs layer 7 as a cap layer are sequentially stacked. here,
Upper layer of p-type AlGaInP layer 5, p-type GaInP layer 6
The p-type GaAs layer 7 is patterned in a stripe shape. Here, p except for this stripe part
The thickness of the AlGaInP layer 5 is, for example, 0.2 to 0.3 μm.
m. Further, this striped p-type AlGaI
nP layer 5, p-type GaInP layer 6 and p-type GaAs layer 7
N-type GaAs as a current blocking layer on both sides of the
The layer 8 is embedded. The Al composition ratio of the n-type AlGaInP layer 3 and the p-type AlGaInP layer 5 is 0.7, for example.

【0024】p型GaAs層7およびn型GaAs層8
の上には例えばTi/Pt/Au構造のp側電極9が設
けられている。この場合、このp側電極9が接触してい
るストライプ状のp型GaAs層7のうちの共振器長方
向の両端部7a、7bのキャリア濃度はこのp側電極9
がオーム性接触しない値、すなわち1×1019cm-3
満であり、また、これらの両端部7a、7bにはさまれ
た中央部7cのキャリア濃度はこのp側電極9がオーム
性接触する値、すなわち少なくとも1×1019cm-3
上、好適には例えば2×1019cm-3程度もしくはそれ
以上である。これによって、このp側電極9はp型Ga
As層7の中央部7cとだけオーム性接触しており、両
端部7a、7bとはオーム性接触していない。
P-type GaAs layer 7 and n-type GaAs layer 8
A p-side electrode 9 having a Ti / Pt / Au structure, for example, is provided on the above. In this case, the carrier concentration of both ends 7a and 7b of the striped p-type GaAs layer 7 in contact with the p-side electrode 9 in the cavity length direction is the p-side electrode 9
Is a value which does not make ohmic contact, that is, less than 1 × 10 19 cm −3 , and the carrier concentration of the central portion 7c sandwiched between these two end portions 7a and 7b causes the p-side electrode 9 to make ohmic contact. The value, that is, at least 1 × 10 19 cm −3 or more, preferably about 2 × 10 19 cm −3 or more. As a result, the p-side electrode 9 is p-type Ga
Only the central portion 7c of the As layer 7 is in ohmic contact, and the both end portions 7a and 7b are not in ohmic contact.

【0025】一方、n型GaAs基板1の裏面には、例
えばIn電極のようなn側電極10がオーム性接触して
いる。
On the other hand, an n-side electrode 10 such as an In electrode is in ohmic contact with the back surface of the n-type GaAs substrate 1.

【0026】次に、上述のように構成されたこの第1実
施例によるAlGaInP系半導体レーザーの製造方法
について説明する。
Next, a method of manufacturing the AlGaInP based semiconductor laser according to the first embodiment having the above-mentioned structure will be described.

【0027】図2に示すように、まず、n型GaAs基
板1上に、MOCVD法により、例えば660〜700
℃程度の成長温度で、n型GaAs層2、n型AlGa
InP層3、アンドープGaInP層からなる活性層
4、p型AlGaInP層5およびp型GaInP層6
を順次エピタキシャル成長させる。このMOCVD法に
よるエピタキシャル成長においては、III族元素であ
るGa、InおよびAlの原料としてそれぞれエチル系
の有機金属化合物であるトリエチルガリウム(TE
G)、トリエチルインジウム(TEI)およびトリエチ
ルアルミニウム(TEA)を用い、V族元素であるAs
およびPの原料としてそれぞれアルシン(AsH3 )お
よびフォスフィン(PH3 )を用いる。また、n型不純
物のドーパントとしては例えばセレン化水素(H2
e)を用い、p型不純物のドーパントとしては例えばジ
メチル亜鉛(DMZ)を用いる。
As shown in FIG. 2, first, for example, 660 to 700 is formed on the n-type GaAs substrate 1 by MOCVD.
N-type GaAs layer 2, n-type AlGa at a growth temperature of about ℃
InP layer 3, active layer 4 composed of undoped GaInP layer, p-type AlGaInP layer 5 and p-type GaInP layer 6
Are sequentially epitaxially grown. In the epitaxial growth by the MOCVD method, triethylgallium (TE) which is an ethyl-based organometallic compound is used as a raw material of Ga, In and Al which are group III elements.
G), triethylindium (TEI) and triethylaluminum (TEA) are used, and the group V element As is used.
Arsine (AsH 3 ) and phosphine (PH 3 ) are used as the raw materials for P and P, respectively. Further, as a dopant of the n-type impurity, for example, hydrogen selenide (H 2 S
e) and dimethylzinc (DMZ), for example, is used as the p-type impurity dopant.

【0028】次に、Ga原料をTEGからトリメチルガ
リウム(TMG)に切り換え、このTMGとAsH3
を原料として用いたMOCVD法により、p型GaIn
P層6上にp型GaAs層7をエピタキシャル成長させ
る。このとき、このp型GaAs層7のキャリア濃度が
1×1019cm-3未満となるようにZnのドーピングを
行う。この場合、TMGはTEGに比べて熱分解温度が
高いため、TEGを用いた場合に比べてZnのドーピン
グの制御性は良好であり、このようにp型GaAs層7
のキャリア濃度を1×1019cm-3未満とすることは容
易である。
Next, the Ga raw material is switched from TEG to trimethylgallium (TMG), and p-type GaIn is formed by the MOCVD method using this TMG and AsH 3 as raw materials.
A p-type GaAs layer 7 is epitaxially grown on the P layer 6. At this time, Zn is doped so that the carrier concentration of the p-type GaAs layer 7 is less than 1 × 10 19 cm −3 . In this case, since TMG has a higher thermal decomposition temperature than TEG, the controllability of Zn doping is better than when TEG is used, and thus the p-type GaAs layer 7 is formed.
It is easy to set the carrier concentration of 1 to less than 1 × 10 19 cm −3 .

【0029】次に、p型GaAs層7の全面に例えば真
空蒸着法によりSiO2 膜11を形成した後、このSi
2 膜11をエッチングによりストライプ状にパターニ
ングする。
Next, after a SiO 2 film 11 is formed on the entire surface of the p-type GaAs layer 7 by, for example, a vacuum evaporation method, this Si is formed.
The O 2 film 11 is patterned into a stripe shape by etching.

【0030】次に、図3に示すように、このSiO2
11をマスクとして例えば反応性イオンエッチング(R
IE)法により、p型AlGaInP層5の厚さ方向の
途中の深さまで、基板表面に対して垂直方向にエッチン
グする。このとき、このエッチング後の残りの部分のp
型AlGaInP層5の厚さが0.2〜0.3μmとな
るようにする。
Next, as shown in FIG. 3, using the SiO 2 film 11 as a mask, for example, reactive ion etching (R
By the IE) method, the p-type AlGaInP layer 5 is etched in the direction perpendicular to the substrate surface to a depth in the middle in the thickness direction. At this time, p of the remaining portion after this etching
The thickness of the type AlGaInP layer 5 is set to 0.2 to 0.3 μm.

【0031】次に、図4に示すように、SiO2 膜11
を成長マスクとして、MOCVD法により、ストライプ
状のp型AlGaInP層5、p型GaInP層6およ
びp型GaAs層7の両側の部分におけるp型AlGa
InP層5上にn型GaAs層8を選択的にエピタキシ
ャル成長させてこの部分を埋める。このとき、p型Ga
As層7およびn型GaAs層8の表面が平坦になるよ
うにする。
Next, as shown in FIG. 4, a SiO 2 film 11 is formed.
By using MO as a growth mask, the p-type AlGaInP layer 5, the p-type GaInP layer 6 and the p-type GaAs layer 7 on both sides of the p-type AlGaInP layer 5 and the p-type AlGaInP layer 7 are formed by MOCVD.
An n-type GaAs layer 8 is selectively epitaxially grown on the InP layer 5 to fill this portion. At this time, p-type Ga
The surfaces of the As layer 7 and the n-type GaAs layer 8 are made flat.

【0032】次に、SiO2 膜11をエッチング除去し
た後、図5に示すように、p型GaAs層7およびn型
GaAs層8の上に、電流注入領域に対応する部分に開
口12aを有する拡散マスク12を形成する。この拡散
マスク12は例えばSiNx膜やAl2 3 膜などによ
り形成することができる。
Next, after removing the SiO 2 film 11 by etching, as shown in FIG. 5, an opening 12a is formed on the p-type GaAs layer 7 and the n-type GaAs layer 8 at a portion corresponding to the current injection region. The diffusion mask 12 is formed. The diffusion mask 12 can be formed of, for example, a SiN x film or an Al 2 O 3 film.

【0033】次に、例えばAsH3 ガス雰囲気中で例え
ばジエチル亜鉛(DEZ)をp型不純物のドーパントと
して用い、例えば600℃程度の温度で、拡散マスク1
2の開口12aを通じてp型GaAs層7中にZnを選
択的に拡散させる。このZnの拡散は、このZnが拡散
された部分のp型GaAs層7のキャリア濃度が少なく
とも1×1019cm-3以上、好適には2×1019cm-3
程度もしくはそれ以上になるようにする。
Next, for example, diethyl zinc (DEZ) is used as a p-type impurity dopant in an AsH 3 gas atmosphere, and at a temperature of, for example, about 600 ° C., the diffusion mask 1
Zn is selectively diffused into the p-type GaAs layer 7 through the second opening 12a. This Zn diffusion is such that the carrier concentration of the p-type GaAs layer 7 in the Zn diffused portion is at least 1 × 10 19 cm −3 or more, preferably 2 × 10 19 cm −3.
Try to be around or above.

【0034】次に、拡散マスク12を除去した後、図1
に示すように、p型GaAs層7およびn型GaAs層
8の上に例えば真空蒸着法によりTi膜、Pt膜および
Au膜を順次形成してTi/Pt/Au構造のp側電極
9を形成するとともに、n型GaAs基板1の裏面にI
nからなるn側電極10を形成する。
Next, after removing the diffusion mask 12, FIG.
As shown in, a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially formed on the p-type GaAs layer 7 and the n-type GaAs layer 8 by, for example, a vacuum deposition method to form a p-side electrode 9 having a Ti / Pt / Au structure. I, on the back surface of the n-type GaAs substrate 1.
An n-side electrode 10 made of n is formed.

【0035】次に、上述のようにしてレーザー構造が形
成されたn型GaAs基板1をバー状に劈開して両共振
器端面を形成し、さらに端面コーティングを施した後、
このバーを劈開してチップ化し、図1に示すように、目
的とする半導体レーザーを完成させる。
Next, the n-type GaAs substrate 1 on which the laser structure is formed as described above is cleaved in a bar shape to form both resonator end faces, and after further end face coating,
The bar is cleaved into chips, and the desired semiconductor laser is completed as shown in FIG.

【0036】以上のように、この第1実施例による端面
電流非注入構造を有する屈折率導波型のAlGaInP
系半導体レーザーは、その製造に必要なエピタキシャル
成長の回数が二回であり、図8に示す従来の端面電流非
注入構造を有する屈折率導波型のAlGaInP系半導
体レーザーに比べてエピタキシャル成長の回数が一回少
ない。このため、製造が簡単である。さらに、p側電極
9の下地表面は平坦であるので、このp側電極9を形成
する際に段切れなどが生じるおそれもない。
As described above, the index-guided AlGaInP having the end face current non-injection structure according to the first embodiment.
The number of times of epitaxial growth required for manufacturing the system-based semiconductor laser is two, and the number of times of epitaxial growth is one as compared with the conventional index-guided AlGaInP-based semiconductor laser having the end face current non-injection structure shown in FIG. Few times. Therefore, it is easy to manufacture. Further, since the underlying surface of the p-side electrode 9 is flat, there is no risk of step breakage when forming the p-side electrode 9.

【0037】次に、この発明の第2実施例について説明
する。この第2実施例においては、図1に示す第1実施
例によるAlGaInP系半導体レーザーを第1実施例
と異なる方法により製造する。すなわち、第1実施例に
おいては、III族元素であるGa、InおよびAlの
原料としてエチル系の有機金属化合物であるTEG、T
EIおよびTEAをそれぞれ用いたMOCVD法により
n型GaAs層2、n型AlGaInP層3、活性層
4、p型AlGaInP層5およびp型GaInP層6
を順次エピタキシャル成長させた後に、Ga原料として
メチル系の有機金属化合物であるTMGを用いたMOC
VD法によりp型GaAs層7をエピタキシャル成長さ
せているが、この第2実施例においては、p型GaAs
層7もエチル系の有機金属化合物であるTEGをGa原
料として用いたMOCVD法によりエピタキシャル成長
させる。ただし、このとき、このp型GaAs層7のエ
ピタキシャル成長の際のp型不純物のドーパントとして
のDMZの流量を制限することにより、このp型GaA
s層7のキャリア濃度が1×1019cm-3未満になるよ
うにする。この第2実施例の上記以外のことは第1実施
例と同様であるので、説明を省略する。この第2実施例
によっても、第1実施例と同様な利点を得ることができ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the AlGaInP based semiconductor laser according to the first embodiment shown in FIG. 1 is manufactured by a method different from that of the first embodiment. That is, in the first embodiment, TEG and T, which are ethyl-based organometallic compounds, are used as raw materials for the group III elements Ga, In and Al.
The n-type GaAs layer 2, the n-type AlGaInP layer 3, the active layer 4, the p-type AlGaInP layer 5, and the p-type GaInP layer 6 are formed by the MOCVD method using EI and TEA, respectively.
MOC using TMG, which is a methyl-based organometallic compound, as a Ga raw material after sequentially epitaxially growing
Although the p-type GaAs layer 7 is epitaxially grown by the VD method, in the second embodiment, p-type GaAs is used.
The layer 7 is also epitaxially grown by the MOCVD method using TEG, which is an ethyl-based organometallic compound, as a Ga raw material. However, at this time, by limiting the flow rate of DMZ as the dopant of the p-type impurity during the epitaxial growth of the p-type GaAs layer 7, the p-type GaA
The carrier concentration of the s layer 7 is set to be less than 1 × 10 19 cm −3 . Since the second embodiment is the same as the first embodiment except for the above, the description thereof will be omitted. Also in the second embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained.

【0038】次に、この発明の第3実施例について説明
する。この第3実施例においては、図1に示す第1実施
例によるAlGaInP系半導体レーザーを第1実施例
および第2実施例と異なる方法により製造する。すなわ
ち、この第3実施例においては、第2実施例におけるよ
うにDMZの流量を制限する代わりに、p型GaAs層
7のエピタキシャル成長の際の成長温度をn型GaAs
層2、n型AlGaInP層3、活性層4、p型AlG
aInP層5およびp型GaInP層6のエピタキシャ
ル成長の際の成長温度よりも高く、例えば700℃以上
にすることによってこのp型GaAs層7のキャリア濃
度が1×1019cm-3未満になるようにする。この第3
実施例の上記以外のことは第1実施例と同様であるの
で、説明を省略する。この第3実施例によっても、第1
実施例と同様な利点を得ることができる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment shown in FIG. 1 is manufactured by a method different from those of the first and second embodiments. That is, in this third embodiment, instead of limiting the flow rate of DMZ as in the second embodiment, the growth temperature during the epitaxial growth of the p-type GaAs layer 7 is set to n-type GaAs.
Layer 2, n-type AlGaInP layer 3, active layer 4, p-type AlG
It is higher than the growth temperature at the time of epitaxial growth of the aInP layer 5 and the p-type GaInP layer 6, and the carrier concentration of the p-type GaAs layer 7 is set to be less than 1 × 10 19 cm −3 by setting the temperature to 700 ° C. or higher. To do. This third
The other points of the embodiment are the same as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. Also according to this third embodiment, the first
The same advantages as the embodiment can be obtained.

【0039】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0040】例えば、上述の第1実施例、第2実施例お
よび第3実施例においては、端面電流非注入構造を有す
る屈折率導波型のAlGaInP系半導体レーザーにこ
の発明を適用した場合について説明したが、この発明
は、端面電流非注入構造を有する利得導波型のAlGa
InP系半導体レーザーに適用することも可能であるこ
とは言うまでもない。この場合、例えば、図1に示すよ
うにp型AlGaInP層5の上層部、p型GaInP
層6およびp型GaAs層7をストライプ状にパターニ
ングせずに、p型GaAs層7上にp側電極9を形成す
る。このとき、このp型GaAs層7のうちの中央部7
c以外の部分のキャリア濃度をp側電極9がオーム性接
触しないキャリア濃度、すなわち1×1019cm-3未満
にする。
For example, in the above-mentioned first embodiment, second embodiment and third embodiment, the case where the present invention is applied to a refractive index guided AlGaInP based semiconductor laser having an end face current non-injection structure will be described. However, the present invention is directed to a gain waveguide type AlGa having an end face current non-injection structure.
It goes without saying that it can also be applied to an InP semiconductor laser. In this case, for example, as shown in FIG. 1, the upper layer portion of the p-type AlGaInP layer 5, the p-type GaInP layer, and the like.
The p-side electrode 9 is formed on the p-type GaAs layer 7 without patterning the layer 6 and the p-type GaAs layer 7 in stripes. At this time, the central portion 7 of the p-type GaAs layer 7
The carrier concentration of the portion other than c is set to a carrier concentration at which the p-side electrode 9 does not make ohmic contact, that is, less than 1 × 10 19 cm −3 .

【0041】また、この発明は、キャップ層としてp型
GaAs層を用いるものであれば、AlGaInP系半
導体レーザー以外の半導体レーザーに適用してもよく、
例えばAlGaAs系半導体レーザーに適用してもよ
い。
The present invention may be applied to a semiconductor laser other than the AlGaInP type semiconductor laser as long as the p-type GaAs layer is used as the cap layer.
For example, it may be applied to an AlGaAs semiconductor laser.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、利得導波型であると屈折率導波型であるとを問わ
ず、簡単に製造することができ、しかもSiO2 膜のは
がれやp側電極の段切れなどの不良の問題もない端面電
流非注入構造を有する半導体レーザーを実現することが
できる。
As described above, according to the present invention, both the gain waveguide type and the refractive index waveguide type can be easily manufactured, and the SiO 2 film peels off. It is possible to realize a semiconductor laser having an end face current non-injection structure, which does not cause a problem of defects such as breakage of the p-side electrode or a step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例によるAlGaInP系
半導体レーザーを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an AlGaInP-based semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1実施例によるAlGaInP系
半導体レーザーの製造方法を説明するための斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view for explaining a method of manufacturing an AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1実施例によるAlGaInP系
半導体レーザーの製造方法を説明するための斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view for explaining a method of manufacturing an AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1実施例によるAlGaInP系
半導体レーザーの製造方法を説明するための斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view for explaining a method of manufacturing an AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第1実施例によるAlGaInP系
半導体レーザーの製造方法を説明するための斜視図であ
る。
FIG. 5 is a perspective view for explaining the method of manufacturing the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第1実施例によるAlGaInP系
半導体レーザーの製造方法を説明するための斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view for explaining a method of manufacturing an AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図7】従来の端面電流非注入構造を有する利得導波型
のAlGaInP系半導体レーザーを示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional gain-guiding type AlGaInP-based semiconductor laser having a facet current non-injection structure.

【図8】従来の端面電流非注入構造を有する屈折率導波
型のAlGaInP系半導体レーザーを示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional index-guided AlGaInP-based semiconductor laser having a non-facet current injection structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 3 n型AlGaInP層 4 活性層 5 p型AlGaInP層 6 p型GaInP層 7 p型GaAs層 8 n型GaAs層 9 p側電極 10 n側電極 11 SiO2 膜 12 拡散マスク1 n-type GaAs substrate 3 n-type AlGaInP layer 4 active layer 5 p-type AlGaInP layer 6 p-type GaInP layer 7 p-type GaAs layer 8 n-type GaAs layer 9 p-side electrode 10 n-side electrode 11 SiO 2 film 12 diffusion mask

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に積層されたn型クラッド層と、 上記n型クラッド層上に積層された活性層と、 上記活性層上に積層されたp型クラッド層と、 上記p型クラッド層上に積層されたp型GaAsからな
るキャップ層と、 上記キャップ層上に設けられたp側電極とを有し、 かつ端面電流非注入構造を有する半導体レーザーにおい
て、 電流注入領域における上記キャップ層の少なくとも表面
層は上記p側電極がオーム性接触するキャリア濃度を有
し、かつ電流非注入領域における上記キャップ層は上記
p側電極がオーム性接触しないキャリア濃度を有するこ
とを特徴とする半導体レーザー。
1. An n-type cladding layer laminated on a substrate, an active layer laminated on the n-type cladding layer, a p-type cladding layer laminated on the active layer, and a p-type cladding layer. In a semiconductor laser having a cap layer made of p-type GaAs laminated on top and a p-side electrode provided on the cap layer, and having an end face current non-injection structure, the cap layer in the current injection region is At least the surface layer has a carrier concentration with which the p-side electrode makes ohmic contact, and the cap layer in the current non-injection region has a carrier concentration at which the p-side electrode does not make ohmic contact.
【請求項2】 上記電流非注入領域における上記キャッ
プ層のキャリア濃度は1×1019cm-3未満であること
を特徴とする請求項1記載の半導体レーザー。
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein a carrier concentration of the cap layer in the current non-injection region is less than 1 × 10 19 cm −3 .
【請求項3】 上記電流注入領域における上記キャップ
層のキャリア濃度は1×1019cm-3以上であることを
特徴とする請求項1記載の半導体レーザー。
3. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the carrier concentration of the cap layer in the current injection region is 1 × 10 19 cm −3 or more.
【請求項4】 上記電流注入領域における上記キャップ
層のキャリア濃度は2×1019cm-3以上であることを
特徴とする請求項1記載の半導体レーザー。
4. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the carrier concentration of the cap layer in the current injection region is 2 × 10 19 cm −3 or more.
【請求項5】 上記キャップ層中に含まれるp型不純物
はZnまたはMgであることを特徴とする請求項1記載
の半導体レーザー。
5. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the p-type impurity contained in the cap layer is Zn or Mg.
【請求項6】 上記n型クラッド層、上記活性層および
上記p型クラッド層はIII−V族化合物半導体からな
ることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザー。
6. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the n-type clad layer, the active layer and the p-type clad layer are made of a III-V group compound semiconductor.
【請求項7】 上記p側電極はTi膜とPt膜とAu膜
とを順次積層した構造を有することを特徴とする請求項
1記載の半導体レーザー。
7. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the p-side electrode has a structure in which a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially stacked.
【請求項8】 基板上に積層されたn型クラッド層と、 上記n型クラッド層上に積層された活性層と、 上記活性層上に積層されたp型クラッド層と、 上記p型クラッド層上に積層されたp型GaAsからな
るキャップ層と、 上記キャップ層上に設けられたp側電極とを有し、 かつ端面電流非注入構造を有する半導体レーザーの製造
方法において、 上記基板上に上記n型クラッド層、上記活性層および上
記p型クラッド層を順次成長させた後、上記p型クラッ
ド層上に上記キャップ層を上記p側電極がオーム性接触
しないキャリア濃度を有するように成長させる工程と、 電流注入領域となる部分における上記キャップ層の少な
くとも表面層にp型不純物を選択的にドーピングするこ
とにより上記電流注入領域となる部分における上記キャ
ップ層を上記p側電極がオーム性接触するキャリア濃度
に設定する工程と、 上記キャップ層上に上記p側電極を形成する工程とを有
することを特徴とする半導体レーザーの製造方法。
8. An n-type cladding layer laminated on a substrate, an active layer laminated on the n-type cladding layer, a p-type cladding layer laminated on the active layer, and a p-type cladding layer. A method for manufacturing a semiconductor laser having a cap layer made of p-type GaAs, which is stacked on the cap layer, and a p-side electrode provided on the cap layer, and having an end face current non-injection structure. a step of sequentially growing an n-type clad layer, the active layer, and the p-type clad layer, and then growing the cap layer on the p-type clad layer so that the p-side electrode has a carrier concentration that does not make ohmic contact. And by selectively doping at least the surface layer of the cap layer in the portion to be the current injection region with a p-type impurity, the cap in the portion to be the current injection region. The semiconductor laser manufacturing method characterized in that it comprises a step of setting the layer to the carrier concentration of the p-side electrode is ohmic contact, and forming the p-side electrode to the cap layer.
【請求項9】 トリメチルガリウムをGa原料として用
いた有機金属化学気相成長法により上記キャップ層を上
記p側電極がオーム性接触しないキャリア濃度を有する
ように成長させるようにしたことを特徴とする請求項8
記載の半導体レーザーの製造方法。
9. The cap layer is grown by a metalorganic chemical vapor deposition method using trimethylgallium as a Ga raw material so that the p-side electrode has a carrier concentration that does not make ohmic contact. Claim 8
A method for manufacturing the semiconductor laser described.
【請求項10】 トリエチルガリウムをGa原料として
用いた有機金属化学気相成長法により上記キャップ層を
上記p側電極がオーム性接触しないキャリア濃度を有す
るようにp型不純物のドーパントの流量を制限して成長
させるようにしたことを特徴とする請求項8記載の半導
体レーザーの製造方法。
10. The flow rate of a p-type impurity dopant is controlled by a metal organic chemical vapor deposition method using triethylgallium as a Ga source so that the cap layer has a carrier concentration such that the p-side electrode does not make ohmic contact. 9. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein the semiconductor laser is grown.
【請求項11】 トリエチルガリウムをGa原料として
用いた有機金属化学気相成長法により上記キャップ層を
上記p側電極がオーム性接触しないキャリア濃度を有す
るように成長温度を制御して成長させるようにしたこと
を特徴とする請求項8記載の半導体レーザーの製造方
法。
11. The cap layer is grown by a metalorganic chemical vapor deposition method using triethylgallium as a Ga raw material while controlling the growth temperature so that the p-side electrode has a carrier concentration that does not make ohmic contact. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein
【請求項12】 上記p型クラッド層上に成長させる上
記キャップ層のキャリア濃度は1×1019cm-3未満で
あることを特徴とする請求項8記載の半導体レーザーの
製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein the carrier concentration of the cap layer grown on the p-type cladding layer is less than 1 × 10 19 cm −3 .
【請求項13】 上記電流注入領域となる部分における
上記キャップ層のキャリア濃度は1×1019cm-3以上
であることを特徴とする請求項8記載の半導体レーザー
の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein a carrier concentration of the cap layer in a portion to be the current injection region is 1 × 10 19 cm −3 or more.
【請求項14】 上記電流注入領域となる部分における
上記キャップ層のキャリア濃度は2×1019cm-3以上
であることを特徴とする請求項8記載の半導体レーザー
の製造方法。
14. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein a carrier concentration of the cap layer in a portion which becomes the current injection region is 2 × 10 19 cm −3 or more.
【請求項15】 上記キャップ層中に含まれるp型不純
物はZnまたはMgであることを特徴とする請求項8記
載の半導体レーザーの製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein the p-type impurity contained in the cap layer is Zn or Mg.
【請求項16】 上記n型クラッド層、上記活性層およ
び上記p型クラッド層はIII−V族化合物半導体から
なることを特徴とする請求項8記載の半導体レーザーの
製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, wherein the n-type clad layer, the active layer and the p-type clad layer are made of a III-V group compound semiconductor.
【請求項17】 上記p側電極はTi膜とPt膜とAu
膜とを順次積層した構造を有することを特徴とする請求
項8記載の半導体レーザーの製造方法。
17. The p-side electrode comprises a Ti film, a Pt film and Au.
9. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 8, which has a structure in which a film and a film are sequentially laminated.
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