JPH08307013A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ装置及びその製造方法

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JPH08307013A
JPH08307013A JP7109567A JP10956795A JPH08307013A JP H08307013 A JPH08307013 A JP H08307013A JP 7109567 A JP7109567 A JP 7109567A JP 10956795 A JP10956795 A JP 10956795A JP H08307013 A JPH08307013 A JP H08307013A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ状態で、簡便かつ制御性のよい窓構造
が得られる半導体レーザ装置及びその製造方法の提供を
目的とする。 【構成】 本発明の半導体レーザ装置は、格子面（２，
１，１）を有するｎ―ＧａＡｓ基板２６の上に結晶成長
した結晶成長層２、１０、１１、１２、６及び７の、レ
ーザ光が出力される格子面（１，１，１）に窓層１９を
形成し、結晶成長層のうちのコンタクト層７の上面及び
ｎ―ＧａＡｓ基板２６の下面に設けた電極８及び９を形
成した構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高出力を有する半導体
レーザ装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、結晶成長法、特に有機金属気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）が確立され、多種多様の混晶化合
物結晶が制御性よく得られるようになってきた。これに
ともない、半導体レーザ装置においても急速な進歩をと
げ、特にＡｌＧａＩｎＰ系結晶を用いた可視光半導体レ
ーザ装置において６８０ｎｍ及び６７０ｎｍ帯で、すで
に実用化が行われ、現在さらなる短波長化と高出力化が
最大の課題となっている。この内、高出力化に関して
は、レーザ光が出力される窓における端面破壊光出力レ
ベル（ＣＯＤレベル）が２ＭＷ／ｃｍ2以下と低いこと
がボトルネックで、これを克服するための手段が種々報
告れている。
【０００３】例えば、１９９１年 電子通信学会 春季
全国大会 ＧＣ―３、あるいはＪａｐａｎｅｓｅ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．９ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，１９９
０，ｐｐＬ１６６６〜Ｌ１６６８等においては、レーザ
光が出力される窓端面近傍にＺｎ（亜鉛）拡散を行い、
このＺｎ拡散をした窓層のみを高エネルギー化すること
によって窓構造を形成する手段が報告されている。
【０００４】図６及び図７は、Ｚｎ拡散をした窓層を具
備する窓構造の半導体レーザ装置の斜視図（ａ）及び断
面図（ｂ）、図８（ａ）〜（ｄ）は、その製造方法を説
明する斜視図である。以下、図６、図７及び図８に従っ
てその構成及び製造方法を説明する。
【０００５】図６はＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザ装置
を示すもので、１はｎ―ＧａＡｓからなる基板、２はｎ
―ＧａＡｓからなるバッファ層、３はｎ―ＡｌＧａＡｓ
からなる下クラッド層、４はｉ―ＧａＡｓからなる活性
層、５はｐ―ＡｌＧａＡｓからなる上クラッド層、６は
ｎ―ＧａＡｓからなるブロック層、７はｐ―ＧａＡｓか
らなるコンタクト層、８はｐ電極、９はｎ電極、１３は
レーザ光が出力される前面（窓面を含む面）、１４は後
面、１５はＺｎを拡散した窓層である。
【０００６】また、図７はＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザ装置を示すもので、図６と同一符号は同一部分または
相当部分を示し、説明は省略する。図において、１０は
ｎ―ＡｌＧａＩｎＰからなる下クラッド層，１１はｉ―
ＧａＩｎＰからなる活性層、１２はｐ―ＡｌＧａＩｎＰ
からなる上クラッド層である。
【０００７】図６及び図７に示した半導体レーザ装置の
製造には、図８（ａ）に示すように、格子面（１，０，
０）を有するウエハ状の基板（ｎ―ＧａＡｓ）１を使用
する。まず、図８（ｂ）に示すように、基板１上に順
次、ＭＯＣＶＤ法を使用してｎ―ＧａＡｓからなるバッ
ファ層２、ｎ―ＡｌＧａＡｓからなる下クラッド層３、
ｉ―ＧａＡｓからなる活性層４、ｐ―ＡｌＧａＡｓから
なる上クラッド層５を積層した後、上クラッド層５を部
分的にエッチングで除去して溝を形成し、上記溝部分を
ｎ―ＧａＡｓからなるブロック層６で埋め込み、さら
に、ＭＯＣＶＤ法を使用してｐ―ＧａＡｓからなるコン
タクト層７を積層して、複数のレーザ素子１６を形成す
る。
【０００８】次に、図８（ｃ）に示すように、窓構造形
成部にＺｎを拡散してＺｎ拡散層１７を形成した後、図
８（ｄ）に示すように、へき開線１８でへき開して複数
のレーザ素子１６に分離する。さらに、個々のレーザ素
子１６にｎ電極及びｐ電極を形成して、図６に示した半
導体レーザ装置が製造される。
【０００９】図７に示した半導体レーザ装置は、図８
（ａ）及び（ｂ）と同様にＭＯＣＶＤ法を使用してｎ―
ＧａＡｓからなるバファ層２を積層した後、ｎ―ＡｌＧ
ａＩｎＰからなる下クラッド層，ｉ―ＧａＩｎＰからな
る活性層、ｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなる上クラッド層を
順次積層した後、図８（ｃ）及び（ｄ）の製造工程を経
て製造することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
半導体レーザ装置は、窓層１５をＺｎの拡散で形成する
ので、濃度勾配あるいは厚さのバラツキなどのために窓
層１５の制御性が悪く、かつＺｎ拡散層１７内でへき開
するので、へき開面の形状制御性が悪く、良好な窓構造
が得られないという問題があった。
【００１１】また、図８（ｂ）に示したレーザ素子１６
形成の後、へき開して個々のレーザ素子１６に分離し
て、この後、Ｚｎ拡散層を形成する方法も考えられる
が、Ｚｎ拡散工程が極めて困難になるとともに、やはり
濃度勾配あるいは厚さのバラツキなどのため窓層１５の
制御性が悪く、良好な窓構造が得られないという問題が
ある。
【００１２】本発明は、上記のような問題を解決するも
ので、簡便で制御性のよい窓構造がウエハ状態で得られ
る半導体レーザ装置及びその製造方法の提供を目的とす
るものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
格子面｛２，１，１｝ＧａＡｓ基板上に結晶成長した結
晶成長層と、この結晶成長層の格子面｛１，１，１｝に
形成した窓面と、この窓面に積層した窓層と、上記結晶
成長層の上面及び上記ＧａＡｓ基板の下面に設けた電極
とを具備した半導体レーザ装置である。
【００１４】請求項２に係る発明は、格子面｛２，１，
１｝ＧａＡｓ基板上に結晶成長した複数個の結晶成長層
と、この結晶成長層のそれぞれの格子面｛１，１，１｝
に形成した窓面と、この窓面に積層した窓層と、上記結
晶成長層のそれぞれの上面及び上記ＧａＡｓ基板の下面
に設けた電極とを具備した半導体レーザ装置である。
【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の半導体レーザ装置において、結晶成長層が、ｎ―
ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層と、ｐ―ＡｌＧａＩ
ｎＰからなるクラッド層と、上記ｎ―ＡｌＧａＩｎＰか
らなるクラッド層及びｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラ
ッド層に挟まれたＧａＩｎＰもしくはＡｌＧａＩｎＰを
含む結晶層からなる活性層とを有するものである。
【００１６】請求項４に係る発明は、請求項１または２
記載の半導体レーザ装置において、結晶成長層が、ｎ―
ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層と、ｐ―ＡｌＧａＡｓ
からなるクラッド層と、上記ｎ―ＡｌＧａＡｓからなる
クラッド層及びｐ―ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層に
挟まれたＧａＡｓもしくはＡｌＧａＡｓを含む結晶層か
らなる活性層とを有するものである。
【００１７】請求項５に係る発明は、請求項３または４
記載の半導体レーザ装置において、窓層が、Ｚｎをドー
プしたｐ+―ＡｌＧａＩｎＰまたはｐ+―ＡｌＧａＡｓを
結晶成長した層からなるものである。
【００１８】請求項６に係る発明は、格子面｛２，１，
１｝を有するウエハ状態のＧａＡｓ基板上に結晶成長層
を結晶成長する工程、上記結晶成長層上に、この結晶成
長層の格子面｛１，１，１｝と平行な方向にストライプ
状に伸びる複数の第１のエッチング保護膜を所定の間隙
をもって形成する工程、上記結晶成長層の格子面｛１，
１，１｝Ａ面に対して自己停止機構を有する第１のエッ
チング液で上記間隙に露出する結晶成長層をエッチング
して上記｛１，１，１｝Ａ面を露呈する工程、上記格子
面｛２，１，１｝と垂直方向に露呈した上記｛１，１，
１｝Ａ面にエッチング保護膜を形成する工程、エッチン
グ速度が上記結晶成長層の格子面に依存しない第２のエ
ッチング液でエッチングした後、上記第１のエッチング
液でエッチングして上記結晶成長層の格子面｛１，１，
１｝Ｂ面を露呈する工程、上記｛１，１，１｝Ａ面また
は／および｛１，１，１｝Ｂ面に窓層を結晶成長する工
程を具備した半導体レーザ装置の製造方法である。
【００１９】請求項７に係る発明は、格子面｛２，１，
１｝を有するウエハ状態のＧａＡｓ基板上に結晶成長層
を結晶成長する工程、上記結晶成長層上に、この結晶成
長層の格子面｛１，１，１｝と平行な方向及び垂直な方
向に辺を有する矩形状の複数の第１のエッチング保護膜
を所定の間隙で形成する工程、上記結晶成長層の格子面
｛１，１，１｝Ａ面に対して自己停止機構を有する第１
のエッチング液で上記間隙に露出する結晶成長層をエッ
チングして上記｛１，１，１｝Ａ面を露呈する工程、上
記格子面｛２，１，１｝と垂直方向に露呈した上記
｛１，１，１｝Ａ面にエッチング保護膜を形成する工
程、エッチング速度が上記結晶成長層の格子面に依存し
ない第２のエッチング液でエッチングした後、上記第１
のエッチング液でエッチングして上記結晶成長層の格子
面｛１，１，１｝Ｂ面を露呈する工程、上記｛１，１，
１｝Ａ面または／および｛１，１，１｝Ｂ面に窓層を結
晶成長する工程を具備した半導体レーザ装置の製造方法
である。
【００２０】請求項８に係る発明は、請求項６または７
記載の半導体レーザ装置の製造方法において、結晶成長
層が、ｎ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層と、ｐ―
ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層と、上記ｎ―ＡｌＧ
ａＩｎＰからなるクラッド層及びｐ―ＡｌＧａＩｎＰか
らなるクラッド層に挟まれたＧａＩｎＰまたはＡｌＧａ
ＩｎＰを含む結晶層からなる活性層とを有するものであ
る。
【００２１】請求項９に係る発明は、請求項６または７
記載の半導体レーザ装置の製造方法において、結晶成長
層が、ｎ―ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層と、ｐ―Ａ
ｌＧａＡｓからなるクラッド層と、上記ｎ―ＡｌＧａＡ
ｓからなるクラッド層及びｐ―ＡｌＧａＡｓからなるク
ラッド層に挟まれたＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを含む
結晶層からなる活性層とを有するものである。
【００２２】請求項１０に係る発明は、請求項８または
９記載の半導体レーザ装置の製造方法において、窓層
が、Ｚｎをドープしたｐ+―ＡｌＧａＩｎＰまたはｐ+―
ＡｌＧａＡｓを結晶成長した層からなるものである。
【００２３】請求項１１に係る発明は、請求項６または
７記載の半導体レーザ装置の製造方法において、第１の
エッチング液はＨ2ＳＯ4とＨ2Ｏ2とＨ2Ｏとの混合液あ
るいは酒石酸とＨ2Ｏ2との混合液、第２のエッチング液
はＢｒとＣＨ3ＯＨとの混合液であるものである。
【００２４】
【作用】請求項１及び６に係る発明によれば、格子面
｛２，１，１｝を有するウエハ状の基板（ｎ―ＧａＡ
ｓ）を使用し、格子面｛１，１，１｝を窓面としたの
で、ウエットエッチングにおける自己停止機構によっ
て、極めて制御性のよい窓面が得られ、この制御性のよ
い窓面に窓層を形成するので、極めて制御性のよい窓構
造を有する半導体レーザ装置を簡便に、しかもウエハ状
態で形成することができる。
【００２５】請求項２及び７に係る発明によれば、格子
面｛２，１，１｝を有するウエハ状の基板（ｎ―ＧａＡ
ｓ）を使用し、格子面｛１，１，１｝を窓面としたの
で、ウエットエッチングにおける自己停止機構によっ
て、極めて制御性のよい窓面が得られ、この制御性のよ
い窓面に窓層を形成するので、極めて制御性のよい窓構
造を有するマルチビーム型の半導体レーザ装置を簡便
に、しかもウエハ状態で形成することができる。
【００２６】請求項３及び８に係る発明によれば、窓構
造の制御性がよい赤色レーザを発生する半導体レーザ装
置が得られる。
【００２７】請求項４及び９に係る発明によれば、窓構
造の制御性がよい赤外レーザを発生する半導体レーザ装
置が得られる。
【００２８】請求項５及び１０に係る発明によれば、窓
層が、Ｚｎをドープしたｐ+―ＡｌＧａＩｎＰまたはｐ+
―ＡｌＧａＡｓを結晶成長した層からなるので、厚さ及
び組成の制御が容易になり、窓構造の制御性がよい半導
体レーザ装置を得ることができる。
【００２９】請求項１１に係る発明によれば、第１のエ
ッチング液であるＨ2ＳＯ4とＨ2Ｏ2とＨ2Ｏとの混合液
あるいは酒石酸とＨ2Ｏ2との混合液の格子面｛１，１，
１｝に対する自己停止機構と、格子面によるエッチング
速度依存性がない第２のエッチング液であるＢｒとＣＨ
3ＯＨとの混合液との組合せによって、格子面｛２，
１，１｝と垂直な格子面｛１，１，１｝を制御性よく形
成することができる。
【００３０】
【実施例】
実施例１．図１は、本発明の一実施例になる半導体レー
ザ装置を示す斜視図（ａ）及びＡ―Ａ断面図（ｂ）であ
る。図において、２６は格子面（２，１，１）基板（ｎ
―ＧａＡｓ）、２はｎ―ＧａＡｓからなるバッファ層、
１０はｎ―ＡｌＧａＩｎＰからなる下クラッド層，１１
はＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰを含む結晶層からな
る活性層、１２はｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなる上クラッ
ド層、６はｎ―ＧａＡｓからなるブロック層、７はｐ―
ＧａＡｓからなるコンタクト層、８はｐ電極、９はｎ電
極、１３はレーザ光が出力される前面（窓面を含む
面）、１４は後面、１９はＺｎをドープしたｐ+―Ａｌ
ＧａＩｎＰまたはｐ+―ＡｌＧａＡｓを結晶成長した層
からなる窓層、２０は基板及び結晶成長層の上面、２１
は基板の下面で、前面（窓層を含む面）１３及び後面１
４の格子面はそれぞれ（１，−１，−１）及び（−１，
１，１）、上面２０の格子面は（２，１，１）、下面２
１の格子面は（−２，−１，−１）である。
【００３１】図１に示した半導体レーザ装置の製造方法
を、図２の製造工程を示す斜視図（ａ）〜（ｃ）及びＢ
―Ｂ断面図（ｄ）〜（ｋ）に従って説明する。
【００３２】図２（ａ）に示すように、格子面（２，
１，１）を有するウエハ状の基板（ｎ―ＧａＡｓ）２６
を使用し、図２（ｂ）に示すように、基板２６上にＭＯ
ＣＶＤ法を使用した第１回目の結晶成長で、順次、ｎ―
ＧａＡｓからなるバッファ層２、ｎ―ＡｌＧａＩｎＰか
らなる下クラッド層１０、活性層１１、ｐ―ＡｌＧａＩ
ｎＰからなる上クラッド層１２を結晶成長した後、上ク
ラッド層１２を部分的にエッチングで除去し格子方向＜
１，１，１＞のメサエッチングを施して溝を形成し、第
２回目の結晶成長で上記溝をｎ―ＧａＡｓからなるブロ
ック層６で埋め込み、さらにｐ―ＧａＡｓからなるコン
タクト層７を積層して結晶成長層を形成し、基板２６上
に複数のレーザ素子１６を形成する。
【００３３】次に、図２（ｃ）に示すように、コンタク
ト層７上に、Ｓｉ3Ｎ4からなる複数のエッチング保護膜
２２を所定の間隔で格子方向＜０，１，１＞方向に伸び
たストライプ状に成膜する。
【００３４】次に、図２（ｄ）に示すように、エッチン
グ保護膜２２の間の露出部にある結晶成長層を基板２６
に達する深さまでウエットエッチングする。エッチング
液として、例えば、Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2＋Ｈ2Ｏの混合液
を使用する。エッチング速度は格子面（１，−１，−
１）及び（１，１，１）のいわゆる｛１，１，１｝Ａ面
のエッチング速度が極めて遅いため、いわゆる自己停止
機構によって、｛１，１，１｝Ａ面が露呈することにな
る。格子面（２，１，１）と（１，−１，−１）とのな
す角度は、（１）式に示すようにその内積が０であるの
で、９０°であることがわかる。すなわち、窓面になる
格子面（１，−１，−１）は極めて平滑で格子面（２，
１，１）と垂直な面に形成することができる。
【００３５】
【数１】
【００３６】次に、図２（ｅ）に示すように、格子面
（１，−１，−１）の全面から（１，１，１）のほぼ中
間部に到る面に、再度エッチング保護膜２２を成膜す
る。
【００３７】次に、図２（ｆ）に示すように、エッチン
グ保護膜２２間の露呈部をウエットエッチングする。こ
の時、２段階のエッチングを行う。まず、第１段階とし
て、エッチング速度が格子面によって影響されず一定の
エッチング速度でエッチングできるＢｒ＋ＣＨ3ＯＨ混
合液を使用して格子面（１，１，１）をエッチングし、
次に、第２段階として、図２（ｄ）と同様、Ｈ2ＳＯ4＋
Ｈ2Ｏ2＋Ｈ2Ｏの混合液を使用してエッチングを行う。
第２段階のエッチングで、いわゆる自己停止機構によっ
て、エッチング速度が極めて遅い（−１，１，１）面の
いわゆる｛１，１，１｝Ｂ面が得られる。得られた格子
面（−１，１，１）も、格子面（２，１，１）に垂直で
平滑な面になる。
【００３８】次に、エッチング保護膜２２を剥離した
後、図２（ｇ）に示すように、全面にＺｎをドープした
ｐ+―ＡｌＧａＩｎＰまたはｐ+―ＡｌＧａＡｓからなる
窓層１９を気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によって成膜
し、その後図２（ｈ）に示すように、Ｓｉ3Ｎ4からなる
電極形成保護膜２３を成膜し、さらに、図２（ｉ）に示
すように、電極形成保護膜２３の開口部にある窓層１９
を選択エッチングする。レーザ光出射面は｛１，１，
１｝Ａ面及びＢ面のいずれとしてもよいので、窓層１９
は｛１，１，１｝Ａ面あるいはＢ面のいずれかの面のみ
に成膜してもよい。
【００３９】ここでは、窓層１９を、Ｚｎをドープした
ｐ+―ＡｌＧａＩｎＰまたはｐ+―ＡｌＧａＡｓの気相成
長法（ＭＯＣＶＤ法）によって成膜するので、厚さ及び
組成の制御が容易になり、窓構造の制御性がきわめてよ
くなる。
【００４０】さらに、図２（ｊ）に示すように、上面の
全面にｐ型電極８、基板２６の下面にｎ型電極９を形成
した後、リフトオフ法によって図２（ｋ）に示すよう
に、ｐ型電極８の不要部分と電極形成保護膜２３を除去
し、＜０，１，１＞方向のへき開線２４及びレーザ素子
１６間で＜１，１，１＞方向にへき開して個々の半導体
レーザ装置を製造することができる。
【００４１】以上のように、格子面｛２，１，１｝を有
するウエハ状の基板（ｎ―ＧａＡｓ）２６を使用し、格
子面｛１，１，１｝を窓面としたので、ウエットエッチ
ングにおける自己停止機構によって、極めて制御性のよ
い窓面が得られ、この制御性のよい窓面に成膜によって
窓層１９を形成するので、極めて制御性のよい窓構造を
有する半導体レーザ装置を簡便に、しかもウエハ上に形
成できる。
【００４２】実施例２．実施例１はＡｌＧａＩｎＰを使
用した半導体レーザ装置で赤色レーザを発生するもので
あるが、本発明は種々の材料を適用できるものである。
【００４３】図３は本発明の他の実施例になる半導体レ
ーザ装置の斜視図（ａ）及びＣ―Ｃ断面図（ｂ）で、Ａ
ｌＧａＡｓを使用し、赤外レーザを発生するものであ
る。図において、図１と同一符号は同一部分または相当
部分を示し、説明は省略する。３はｎ―ＡｌＧａＡｓか
らなる下クラッド層，４はＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓ
を含む結晶層からなる活性層、５はｐ―ＡｌＧａＡｓか
らなる上クラッド層である。
【００４４】図３に示した半導体レーザ装置は、実施例
１と同様の製造法を適用することができる。図２（ｂ）
に示したｎ―ＡｌＧａＩｎＰからなる下クラッド層１
０、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰを含む結晶層から
なる活性層１１、ｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなる上クラッ
ド層１２の結晶成長に代えて、それぞれｎ―ＡｌＧａＡ
ｓからなる下クラッド層３、ＧａＡｓまたはＡｌＧａＡ
ｓを含む結晶層からなる活性層４、ｐ―ＡｌＧａＡｓか
らなる上クラッド層５を結晶成長し、その後、実施例１
と同一の製造工程を経て、製造することができるもの
で、実施例１と同様の効果が得られる。
【００４５】実施例３．図４は、本発明の他の実施例を
示す斜視図で、マルチビーム型の半導体レーザ装置であ
る。図に示すように、レーザ素子１６を格子面（２，
１，１）基板（ｎ―ＧａＡｓ）２６上に複数個備え、各
レーザ素子の前面１３の格子面は｛１，１，１｝Ａ面ま
たはＢ面、上面の格子面は｛２，１，１｝としたもので
ある。
【００４６】図４に示したマルチビーム型の半導体レー
ザ装置は、図２（ｃ）に示したストライプ状のエッチン
グ保護膜２２を、図５に示すように、矩形状のエッチン
グ保護膜として、その後の製造工程は、図２（ｄ）〜
（ｊ）と同一の工程を採用し、最終のへき開を図５に示
したへき開線２４で行うことによって、製造することが
できる。
【００４７】なお、実施例１〜３において、自己停止機
構を有するエッチング液は、Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2＋Ｈ2Ｏ
の混合液の他、酒石酸＋Ｈ2Ｏ2の混合液など｛１，１，
１｝Ａ面及びＢ面におけるエッチング速度が遅いもので
あればよい。
【００４８】また、本発明はｎ―ＧａＡｓ基板に限ら
ず、ｐ―ＧａＡｓ基板を使用した半導体レーザ装置にも
適用できる。さらに、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰの
他、種々の材料を適用し得るものである。
【００４９】また、レーザ光が出力される窓面は｛１，
１，１｝Ａ面及び｛１，１，１｝Ｂ面のいずれを適用し
てもよい。
【００５０】
【発明の効果】請求項１及び６に係る発明によれば、格
子面｛２，１，１｝を有するウエハ状の基板（ｎ―Ｇａ
Ａｓ）を使用し、格子面｛１，１，１｝を窓面としたの
で、ウエットエッチンにおける自己停止機構によって、
極めて制御性のよい窓面が得られ、この制御性のよい窓
面に窓層を形成するので、極めて制御性のよい窓構造を
有する半導体レーザ装置を簡便に、しかもウエハ状態で
形成できる。
【００５１】請求項２及び７に係る発明によれば、格子
面｛２，１，１｝を有するウエハ状の基板（ｎ―ＧａＡ
ｓ）を使用し、格子面｛１，１，１｝を窓面としたの
で、ウエットエッチングにおける自己停止機構によっ
て、極めて制御性のよい窓面が得られ、この制御性のよ
い窓面に窓層を形成するので、極めて制御性のよい窓構
造を有するマルチビーム型の半導体レーザ装置を簡便
に、しかもウエハ状態で形成することができる。
【００５２】請求項３及び８に係る発明によれば、窓構
造の制御性がよい赤色レーザを発生する半導体レーザ装
置が得られる。
【００５３】請求項４及び９に係る発明によれば、窓構
造の制御性がよい赤外レーザを発生する半導体レーザ装
置が得られる。
【００５４】請求項５及び１０に係る発明によれば、窓
層が、Ｚｎをドープしたｐ+―ＡｌＧａＩｎＰまたはｐ+
―ＡｌＧａＡｓを結晶成長した層からなるので、厚さ及
び組成の制御が容易になり、窓構造の制御性がよい半導
体レーザ装置を得ることができる。
【００５５】請求項１１に係る発明によれば、第１のエ
ッチング液であるＨ2ＳＯ4とＨ2Ｏ2とＨ2Ｏとの混合液
あるいは酒石酸とＨ2Ｏ2との混合液の格子面｛１，１，
１｝に対する自己停止機構と、格子面によるエッチング
速度依存性がない第２のエッチング液であるＢｒとＣＨ
3ＯＨとの混合液との組合せによって、格子面｛２，
１，１｝と垂直な格子面｛１，１，１｝を制御性よく形
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例になる半導体レーザ装置を
示す斜視図（ａ）及びＡ―Ａ断面図（ｂ）である。
【図２】 本発明の一実施例になる半導体レーザ装置の
製造方法を示す斜視図（ａ）〜（ｃ）及びＢ―Ｂ断面図
（ｄ）〜（ｋ）である。
【図３】 本発明の他の実施例になる半導体レーザ装置
を示す斜視図（ａ）及びＣ―Ｃ断面図（ｂ）である。
【図４】 本発明の他の実施例になる半導体レーザ装置
の斜視図である。
【図５】 本発明の他の実施例になる半導体レーザ装置
の製造方法を説明する平面図である。
【図６】 従来の半導体レーザ装置を示す斜視図（ａ）
及びＡ―Ａ断面図である。
【図７】 従来の半導体レーザ装置を示す斜視図（ａ）
及びＢ―Ｂ断面図である。
【図８】 従来の半導体レーザ装置の製造方法を示す斜
視図である。
【符号の説明】
１ 基板（ｎ―ＧａＡｓ）、２ バッファ層（ｎ―Ｇａ
Ａｓ）、３ 下クラッド層（ｎ―ＡｌＧａＡｓ）、４
活性層（ｉ―ＧａＡｓ）、５ 上クラッド層（ｐ―Ａｌ
ＧａＡｓ）、６ブロック層（ｎ―ＧａＡｓ）、７ コン
タクト層（ｐ―ＧａＡｓ）、８ ｐ電極、９ ｎ電極、
１０ 下クラッド層（ｎ―ＡｌＧａＩｎＰ）、１１ 活
性層（ｉ―ＧａＩｎＰ）、１２ 上クラッド層（ｐ―Ａ
ｌＧａＩｎＰ）、１３ 前面、１４ 後面、１５ 窓層
（Ｚｎ拡散層）、１６ レーザ素子、１７ Ｚｎ拡散
層、１８及び２４ へき開線、１９ 窓層（ｐ+―Ａｌ
ＧａＩｎＰ）、２０ 上面、２１ 下面、２２及び２５
エッチング保護膜、２３電極形成保護膜、２６ 格子
面（２，１，１）基板（ｎ―ＧａＡｓ）

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 格子面｛２，１，１｝ＧａＡｓ基板上に
    結晶成長した結晶成長層と、この結晶成長層の格子面
    ｛１，１，１｝に形成した窓面と、この窓面に積層した
    窓層と、上記結晶成長層の上面及び上記ＧａＡｓ基板の
    下面に設けた電極とを具備したことを特徴とする半導体
    レーザ装置。
  2. 【請求項２】 格子面｛２，１，１｝ＧａＡｓ基板上に
    結晶成長した複数個の結晶成長層と、この結晶成長層の
    それぞれの格子面｛１，１，１｝に形成した窓面と、こ
    の窓面に積層した窓層と、上記結晶成長層のそれぞれの
    上面及び上記ＧａＡｓ基板の下面に設けた電極とを具備
    したことを特徴とする半導体レーザ装置。
  3. 【請求項３】 結晶成長層が、ｎ―ＡｌＧａＩｎＰから
    なるクラッド層と、ｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッ
    ド層と、上記ｎ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層及
    びｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層に挟まれたＧ
    ａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰを含む結晶層からなる活
    性層とを有することを特徴とする請求項１または２記載
    の半導体レーザ装置。
  4. 【請求項４】 結晶成長層が、ｎ―ＡｌＧａＡｓからな
    るクラッド層と、ｐ―ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層
    と、上記ｎ―ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層及びｐ―
    ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層に挟まれたＧａＡｓま
    たはＡｌＧａＡｓを含む結晶層からなる活性層とを有す
    ることを特徴とする請求項１または２記載の半導体レー
    ザ装置。
  5. 【請求項５】 窓層が、Ｚｎをドープしたｐ+―ＡｌＧ
    ａＩｎＰまたはｐ+―ＡｌＧａＡｓを結晶成長した層か
    らなることを特徴とする請求項３または４記載の半導体
    レーザ装置。
  6. 【請求項６】 格子面｛２，１，１｝を有するウエハ状
    態のＧａＡｓ基板上に結晶成長層を結晶成長する工程、
    上記結晶成長層上に、この結晶成長層の格子面｛１，
    １，１｝と平行な方向にストライプ状に伸びる複数の第
    １のエッチング保護膜を所定の間隙をもって形成する工
    程、上記結晶成長層の格子面｛１，１，１｝Ａ面に対し
    て自己停止機構を有する第１のエッチング液で上記間隙
    に露出する結晶成長層をエッチングして上記｛１，１，
    １｝Ａ面を露呈する工程、上記格子面｛２，１，１｝と
    垂直方向に露呈した上記｛１，１，１｝Ａ面にエッチン
    グ保護膜を形成する工程、エッチング速度が上記結晶成
    長層の格子面に依存しない第２のエッチング液でエッチ
    ングした後、上記第１のエッチング液でエッチングして
    上記結晶成長層の格子面｛１，１，１｝Ｂ面を露呈する
    工程、上記｛１，１，１｝Ａ面または／および｛１，
    １，１｝Ｂ面に窓層を結晶成長する工程を具備したこと
    を特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 格子面｛２，１，１｝を有するウエハ状
    態のＧａＡｓ基板上に結晶成長層を結晶成長する工程、
    上記結晶成長層上に、この結晶成長層の格子面｛１，
    １，１｝と平行な方向及び垂直な方向に辺を有する矩形
    状の複数の第１のエッチング保護膜を所定の間隙で形成
    する工程、上記結晶成長層の格子面｛１，１，１｝Ａ面
    に対して自己停止機構を有する第１のエッチング液で上
    記間隙に露出する結晶成長層をエッチングして上記
    ｛１，１，１｝Ａ面を露呈する工程、上記格子面｛２，
    １，１｝と垂直方向に露呈した上記｛１，１，１｝Ａ面
    にエッチング保護膜を形成する工程、エッチング速度が
    上記結晶成長層の格子面に依存しない第２のエッチング
    液でエッチングした後、上記第１のエッチング液でエッ
    チングして上記結晶成長層の格子面｛１，１，１｝Ｂ面
    を露呈する工程、上記｛１，１，１｝Ａ面または／およ
    び｛１，１，１｝Ｂ面に窓層を結晶成長する工程を具備
    したことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 結晶成長層が、ｎ―ＡｌＧａＩｎＰから
    なるクラッド層と、ｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッ
    ド層と、上記ｎ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層及
    びｐ―ＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層に挟まれたＧ
    ａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰを含む結晶層からなる活
    性層とを有することを特徴とする請求項６または７記載
    の半導体レーザ装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 結晶成長層が、ｎ―ＡｌＧａＡｓからな
    るクラッド層と、ｐ―ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層
    と、上記ｎ―ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層及びｐ―
    ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層に挟まれたＧａＡｓま
    たはＡｌＧａＡｓを含む結晶層からなる活性層とを有す
    ることを特徴とする請求項６または７記載の半導体レー
    ザ装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 窓層が、Ｚｎをドープしたｐ+―Ａｌ
    ＧａＩｎＰまたはｐ+―ＡｌＧａＡｓを結晶成長した層
    からなることを特徴とする請求項８または９記載の半導
    体レーザ装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 第１のエッチング液はＨ2ＳＯ4とＨ2
    Ｏ2とＨ2Ｏとの混合液あるいは酒石酸とＨ2Ｏ2との混合
    液、第２のエッチング液はＢｒとＣＨ3ＯＨとの混合液
    であることを特徴とする請求項６または７記載の半導体
    レーザ装置の製造方法。
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