JPH0878776A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH0878776A JPH0878776A JP6212650A JP21265094A JPH0878776A JP H0878776 A JPH0878776 A JP H0878776A JP 6212650 A JP6212650 A JP 6212650A JP 21265094 A JP21265094 A JP 21265094A JP H0878776 A JPH0878776 A JP H0878776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- region
- diffusion
- intermediate layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3206—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures ordering or disordering the natural superlattice in ternary or quaternary materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/321—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures having intermediate bandgap layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34326—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on InGa(Al)P, e.g. red laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉ不純物拡散による混晶化技術を利用した
ＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザに生じる漏れ電流を抑
制し、低閾値、高効率半導体レーザ装置を提供するこ
と。 【構成】 半導体基板１０２上にｎ型クラッド層１０５
と量子井戸活性層１０６とｐ型クラッド層１０７と中間
層１０９の半導体層を順次積層させ、中間層１０９上の
ある領域の一部にコンタクト層１１３を形成し、中間層
１０９上からＳｉを拡散させ、コンタクト層１１３とコ
ンタクト層下部の半導体層を除く領域を混晶化させた半
導体レーザ装置において、コンタクト層１１３、およ
び、中間層１０９は、ｎ型半導体層であるか、または、
非導電性の半導体層であり、かつ、コンタクト層１１３
上からＺｎを拡散させて形成されたｐ型低抵抗領域が、
Ｓｉによる混晶化領域と重ならないように配置されてい
る。
ＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザに生じる漏れ電流を抑
制し、低閾値、高効率半導体レーザ装置を提供するこ
と。 【構成】 半導体基板１０２上にｎ型クラッド層１０５
と量子井戸活性層１０６とｐ型クラッド層１０７と中間
層１０９の半導体層を順次積層させ、中間層１０９上の
ある領域の一部にコンタクト層１１３を形成し、中間層
１０９上からＳｉを拡散させ、コンタクト層１１３とコ
ンタクト層下部の半導体層を除く領域を混晶化させた半
導体レーザ装置において、コンタクト層１１３、およ
び、中間層１０９は、ｎ型半導体層であるか、または、
非導電性の半導体層であり、かつ、コンタクト層１１３
上からＺｎを拡散させて形成されたｐ型低抵抗領域が、
Ｓｉによる混晶化領域と重ならないように配置されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、不純物拡散による混
晶化技術を用いた、可視光の埋め込み型半導体レーザ装
置に関するものである。
晶化技術を用いた、可視光の埋め込み型半導体レーザ装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌＧａＡｓ−ＧａＡｓなどのような組
成の異なる数〜数十ｎｍの厚さの半導体層が積層された
超格子では、Ｚｎなどの不純物を熱拡散またはイオン注
入すると超格子が破壊されて一様な混晶に変化すること
が知られている。混晶化が生じると、屈折率や禁制帯幅
が変化することから、光やキャリアの閉じ込めに用いる
ことができる。このような不純物拡散による混晶化技術
を用いた埋め込み型半導体レーザは、低しきい値で高効
率、安定した横モード、集積化が容易であることなどか
ら、近赤外半導体レーザの材料であるＡｌＧａＡｓ系で
多く作製されている。
成の異なる数〜数十ｎｍの厚さの半導体層が積層された
超格子では、Ｚｎなどの不純物を熱拡散またはイオン注
入すると超格子が破壊されて一様な混晶に変化すること
が知られている。混晶化が生じると、屈折率や禁制帯幅
が変化することから、光やキャリアの閉じ込めに用いる
ことができる。このような不純物拡散による混晶化技術
を用いた埋め込み型半導体レーザは、低しきい値で高効
率、安定した横モード、集積化が容易であることなどか
ら、近赤外半導体レーザの材料であるＡｌＧａＡｓ系で
多く作製されている。
【０００３】従来、可視半導体レーザの材料であるＡｌ
ＧａＩｎＰ系での不純物拡散による混晶化技術として
は、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５４，ｐ２１３６
（１９８９）にあるように、Ｚｎ拡散を用いたものが知
られている。しかしながらここで示されているようにＺ
ｎ拡散では、可視半導体レーザの材料であるＡｌＧａＩ
ｎＰの自然超格子の混晶化が生じるのみで、ＡｌとＧａ
の相互拡散は顕著には起こらない。ここで自然超格子と
は、ＡｌＧａＩｎＰをＭＯＣＶＤ法により結晶成長させ
た場合、ＩＩＩ族原子が規則的に配列するもので、この
現象については応用物理、第５８巻第９号ｐ１３６０
（１９８９）に記載されている。したがって、自然超格
子の混晶化では混晶化領域と非混晶化領域の間に、キャ
リアを閉じ込めるための禁制帯幅の差や、光を閉じ込め
るための屈折率差を十分大きくとることができない。
ＧａＩｎＰ系での不純物拡散による混晶化技術として
は、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５４，ｐ２１３６
（１９８９）にあるように、Ｚｎ拡散を用いたものが知
られている。しかしながらここで示されているようにＺ
ｎ拡散では、可視半導体レーザの材料であるＡｌＧａＩ
ｎＰの自然超格子の混晶化が生じるのみで、ＡｌとＧａ
の相互拡散は顕著には起こらない。ここで自然超格子と
は、ＡｌＧａＩｎＰをＭＯＣＶＤ法により結晶成長させ
た場合、ＩＩＩ族原子が規則的に配列するもので、この
現象については応用物理、第５８巻第９号ｐ１３６０
（１９８９）に記載されている。したがって、自然超格
子の混晶化では混晶化領域と非混晶化領域の間に、キャ
リアを閉じ込めるための禁制帯幅の差や、光を閉じ込め
るための屈折率差を十分大きくとることができない。
【０００４】そこで、キャリアや光を効率的に閉じ込め
るためにはＡｌとＧａの間で相互拡散を生じさせ、混晶
化領域と非混晶化領域の間で禁制帯幅や屈折率を大きく
変えることが必要となる。
るためにはＡｌとＧａの間で相互拡散を生じさせ、混晶
化領域と非混晶化領域の間で禁制帯幅や屈折率を大きく
変えることが必要となる。
【０００５】そのような方法の一つとして、ＡｌＧａＩ
ｎＰ系においてＳｉ拡散による混晶化技術を用いた半導
体レーザ装置がＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．６６，ｐ４８２（１９８
９）に報告されている。Ｓｉ拡散による埋めこみ型可視
半導体レーザは、リッジストライプ型可視半導体レーザ
に比べプロセスが簡略であるため製造が容易であるとい
う利点がある。
ｎＰ系においてＳｉ拡散による混晶化技術を用いた半導
体レーザ装置がＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．６６，ｐ４８２（１９８
９）に報告されている。Ｓｉ拡散による埋めこみ型可視
半導体レーザは、リッジストライプ型可視半導体レーザ
に比べプロセスが簡略であるため製造が容易であるとい
う利点がある。
【０００６】しかし、この報告にあるレーザは、その作
製中、特にＳｉ拡散中に発生した転位や欠陥が多くレー
ザ特性は悪い。透過型電子顕微鏡観察によれば、これら
の転位や欠陥は、Ｓｉ拡散を施した領域の内、主に第二
導電型のＧａＩｎＰ中間層の表層に集中していることが
我々の実験結果から明らかとなっている。
製中、特にＳｉ拡散中に発生した転位や欠陥が多くレー
ザ特性は悪い。透過型電子顕微鏡観察によれば、これら
の転位や欠陥は、Ｓｉ拡散を施した領域の内、主に第二
導電型のＧａＩｎＰ中間層の表層に集中していることが
我々の実験結果から明らかとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この転位や欠陥が半導
体レーザーにおよぼす影響を述べる。図９は、特開平６
−５３６０４号公報に記載の従来のＳｉ不純物拡散によ
る混晶化技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レー
ザである。４０１はｎ側電極、４０２はｎ型ＧａＡｓ基
板、４０３はｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、４０４はｎ型
ＡｌＩｎＰクラッド層、４０５はＧａＩｎＰ活性層、４
０６はｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層、４０７はｐ型ＧａＩ
ｎＰ中間層、４０８はＳｉ拡散源膜、４０９はＳｉＯ2
拡散保護膜かつＳｉＯ2 電流ブロック層、４１０はｐ側
電極、４１１はｐ+ 型ＧａＡｓコンタクト層、４１２は
Ｓｉ拡散領域、４１３はＳｉ拡散によって誘発された表
面近傍の転位や欠陥の多数存在する領域である。
体レーザーにおよぼす影響を述べる。図９は、特開平６
−５３６０４号公報に記載の従来のＳｉ不純物拡散によ
る混晶化技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レー
ザである。４０１はｎ側電極、４０２はｎ型ＧａＡｓ基
板、４０３はｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、４０４はｎ型
ＡｌＩｎＰクラッド層、４０５はＧａＩｎＰ活性層、４
０６はｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層、４０７はｐ型ＧａＩ
ｎＰ中間層、４０８はＳｉ拡散源膜、４０９はＳｉＯ2
拡散保護膜かつＳｉＯ2 電流ブロック層、４１０はｐ側
電極、４１１はｐ+ 型ＧａＡｓコンタクト層、４１２は
Ｓｉ拡散領域、４１３はＳｉ拡散によって誘発された表
面近傍の転位や欠陥の多数存在する領域である。
【０００８】このような従来タイプのＳｉ拡散によるＡ
ｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザにおいて、理想的にはｐ
側電極４１０より注入された電流は、ｐ型ＧａＩｎＰ中
間層４０７とｎ型Ｓｉ拡散領域４１２の境界に形成され
るｐｎ接合により電流狹搾が行われ、活性層にのみ効率
良く電流が注入される。
ｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザにおいて、理想的にはｐ
側電極４１０より注入された電流は、ｐ型ＧａＩｎＰ中
間層４０７とｎ型Ｓｉ拡散領域４１２の境界に形成され
るｐｎ接合により電流狹搾が行われ、活性層にのみ効率
良く電流が注入される。
【０００９】しかし、実際は表面近傍の転位や欠陥の多
数存在する領域４１３とｐ型ＧａＩｎＰ中間層４０７と
の境界４１４や４１５から転位や欠陥を通して漏れ電流
が生じ、その結果、活性層に効率良く電流が注入され
ず、閾電流値の上昇、効率の低下、及び温度特性の悪化
が生じてしまう問題があった。
数存在する領域４１３とｐ型ＧａＩｎＰ中間層４０７と
の境界４１４や４１５から転位や欠陥を通して漏れ電流
が生じ、その結果、活性層に効率良く電流が注入され
ず、閾電流値の上昇、効率の低下、及び温度特性の悪化
が生じてしまう問題があった。
【００１０】本発明の目的は、上記Ｓｉ不純物拡散によ
る混晶化技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レー
ザに生じる漏れ電流を抑制し、低閾値、高効率半導体レ
ーザ装置を提供することにある。
る混晶化技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レー
ザに生じる漏れ電流を抑制し、低閾値、高効率半導体レ
ーザ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願発明は、半導体基板
と、この半導体基板上に少なくとも第一導電型のクラッ
ド層と量子井戸活性層と第二導電型のクラッド層と中間
層の半導体層を順次積層させ、前記中間層上のある領域
の一部にコンタクト層を形成し、前記中間層上から第一
の不純物を拡散させ、前記コンタクト層と前記コンタク
ト層下部の半導体層を除く領域を混晶化させた半導体レ
ーザ装置において、前記コンタクト層、および、前記中
間層は、第一の導電型の半導体層であるか、または、非
導電性の半導体層であり、かつ、前記コンタクト層上か
ら第二の不純物を拡散させて形成された第二導電型の低
抵抗領域が、前記第一の不純物による混晶化領域と重な
らないように配置されていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置である。
と、この半導体基板上に少なくとも第一導電型のクラッ
ド層と量子井戸活性層と第二導電型のクラッド層と中間
層の半導体層を順次積層させ、前記中間層上のある領域
の一部にコンタクト層を形成し、前記中間層上から第一
の不純物を拡散させ、前記コンタクト層と前記コンタク
ト層下部の半導体層を除く領域を混晶化させた半導体レ
ーザ装置において、前記コンタクト層、および、前記中
間層は、第一の導電型の半導体層であるか、または、非
導電性の半導体層であり、かつ、前記コンタクト層上か
ら第二の不純物を拡散させて形成された第二導電型の低
抵抗領域が、前記第一の不純物による混晶化領域と重な
らないように配置されていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置である。
【００１２】
【作用】本発明によれば、Ｓｉ不純物拡散による混晶化
技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザにおい
て、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層のうちの転位や欠陥の集中す
るＳｉ拡散領域上層部を避けるように電流通路が形成さ
れるために、転位や欠陥をを通じて漏れる電流を抑止す
ることが可能となる。その結果、低閾電流値、高効率、
高温度特性を有する可視半導体レーザを提供することが
可能となる。
技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザにおい
て、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層のうちの転位や欠陥の集中す
るＳｉ拡散領域上層部を避けるように電流通路が形成さ
れるために、転位や欠陥をを通じて漏れる電流を抑止す
ることが可能となる。その結果、低閾電流値、高効率、
高温度特性を有する可視半導体レーザを提供することが
可能となる。
【００１３】
〔第１実施例〕図１は本発明の実施例である半導体レー
ザ装置の断面図である。なお、本実施例では、この半導
体レーザ装置は、共振器の伸びる方向が半導体基板面に
対して平行な方向（紙面に対して垂直方向）である端面
発光型半導体レーザである。
ザ装置の断面図である。なお、本実施例では、この半導
体レーザ装置は、共振器の伸びる方向が半導体基板面に
対して平行な方向（紙面に対して垂直方向）である端面
発光型半導体レーザである。
【００１４】図において、１０１はｎ側電極、１０２は
ｎ型ＧａＡｓ基板、１０３はｎ型ＧａＡｓバッファ層、
１０４はｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、１０５はｎ型（Ａ
ｌXＧａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラ
ッド層、１０６はＧａＩｎＰ活性層、１０７はｐ型（Ａ
ｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラ
ッド層、１０８はＳｉ拡散領域、１０９はｎ型または非
導電性（ＡｌX Ｇａ1- X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦Ｘ＜
０．５）中間層、１１０はＳｉ拡散源膜、１１１はＳｉ
Ｏ2 電流ブロック層、１１２はｐ側電極、１１３はｎ型
または非導電性ＧａＡｓコンタクト層、１１４はＺｎ拡
散領域である。
ｎ型ＧａＡｓ基板、１０３はｎ型ＧａＡｓバッファ層、
１０４はｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、１０５はｎ型（Ａ
ｌXＧａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラ
ッド層、１０６はＧａＩｎＰ活性層、１０７はｐ型（Ａ
ｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラ
ッド層、１０８はＳｉ拡散領域、１０９はｎ型または非
導電性（ＡｌX Ｇａ1- X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦Ｘ＜
０．５）中間層、１１０はＳｉ拡散源膜、１１１はＳｉ
Ｏ2 電流ブロック層、１１２はｐ側電極、１１３はｎ型
または非導電性ＧａＡｓコンタクト層、１１４はＺｎ拡
散領域である。
【００１５】このように、中間層１０９とコンタクト層
１１３をｎ型または非導電性とすること、および、Ｚｎ
拡散領域１１４を図１のように、Ｚｎ拡散領域１１４が
Ｓｉ拡散領域１０８と重ならないようなプロファイルに
形成することによって、ｐ側電極１１２から注入された
電流は、Ｓｉ不純物拡散によって中間層１０９の上層の
転位や欠陥が生じる部分を避ける様に流れることにな
り、したがって、漏れ電流が生じない。
１１３をｎ型または非導電性とすること、および、Ｚｎ
拡散領域１１４を図１のように、Ｚｎ拡散領域１１４が
Ｓｉ拡散領域１０８と重ならないようなプロファイルに
形成することによって、ｐ側電極１１２から注入された
電流は、Ｓｉ不純物拡散によって中間層１０９の上層の
転位や欠陥が生じる部分を避ける様に流れることにな
り、したがって、漏れ電流が生じない。
【００１６】図２で、ｐ側電極１１２から注入された電
流は、Ｓｉ不純物拡散によって中間層１０９のうち上層
の転位や欠陥が生じる部分を避ける様に流れる機構を詳
細に説明する。図２は、図１の中間層１０９を強調した
図である。１１５、１１６はＳｉ不純物拡散によって中
間層１０９のうち上層の転位や欠陥が生じる部分であ
る。図２（ａ）の１１７部分をさらに拡大したものが図
２（ｂ）である。２０２は転位や欠陥が少ないＳｉ不純
物拡散領域１０８と中間層１０９の境界であるが、２０
１はＳｉ不純物拡散により転位や欠陥が多数生じる部分
１１５と中間層１０９との境界であるため、従来技術の
ように中間層１０９をｐ型とし境界２０１にｐｎ接合を
形成しても転位や欠陥を通じて電流漏れが発生する。
流は、Ｓｉ不純物拡散によって中間層１０９のうち上層
の転位や欠陥が生じる部分を避ける様に流れる機構を詳
細に説明する。図２は、図１の中間層１０９を強調した
図である。１１５、１１６はＳｉ不純物拡散によって中
間層１０９のうち上層の転位や欠陥が生じる部分であ
る。図２（ａ）の１１７部分をさらに拡大したものが図
２（ｂ）である。２０２は転位や欠陥が少ないＳｉ不純
物拡散領域１０８と中間層１０９の境界であるが、２０
１はＳｉ不純物拡散により転位や欠陥が多数生じる部分
１１５と中間層１０９との境界であるため、従来技術の
ように中間層１０９をｐ型とし境界２０１にｐｎ接合を
形成しても転位や欠陥を通じて電流漏れが発生する。
【００１７】そこで、本発明では、中間層１０９をｎ型
とし、ｐｎ接合による電子の空乏領域を、Ｚｎ拡散領域
１１４と中間層１０９との欠陥が存在しない境界２０３
に形成することによって、転位や欠陥を通じての電流漏
れを阻止している。また、中間層１０９がアンドープ高
抵抗層としても、この領域１１７はｐｉｎ接合となり、
しかも、ｉ層である中間層１０９の幅Ｗが、後述するセ
ルフアラインのプロセスにより約１μｍ程度に大きくと
れるため、ｐｉｎ接合の抵抗は十分に大きくなり（ｐｉ
ｎ接合の抵抗は幅Ｗの２乗に比例する）、したがって、
Ｚｎ拡散領域１１４から境界２０２へのキャリアの移動
（２０４で示す）は阻止されることになる。
とし、ｐｎ接合による電子の空乏領域を、Ｚｎ拡散領域
１１４と中間層１０９との欠陥が存在しない境界２０３
に形成することによって、転位や欠陥を通じての電流漏
れを阻止している。また、中間層１０９がアンドープ高
抵抗層としても、この領域１１７はｐｉｎ接合となり、
しかも、ｉ層である中間層１０９の幅Ｗが、後述するセ
ルフアラインのプロセスにより約１μｍ程度に大きくと
れるため、ｐｉｎ接合の抵抗は十分に大きくなり（ｐｉ
ｎ接合の抵抗は幅Ｗの２乗に比例する）、したがって、
Ｚｎ拡散領域１１４から境界２０２へのキャリアの移動
（２０４で示す）は阻止されることになる。
【００１８】次に本発明の実施例の製造方法を図３〜図
７を用いて説明する。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１０２上
にＳｉドープｎ型ＧａＡｓでなる厚さ０．２μｍのバッ
ファ層１０３、Ｓｉドープｎ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐでな
る厚さ０．２μｍのバッファ層１０４、Ｓｉドープｎ型
（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）
でなる厚さ１μｍのクラッド層１０５、アンドープ活性
層１０６、Ｚｎドープｐ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）でなる厚さ０．５μｍのクラ
ッド層１０７、Ｓｉドープｎ型または、アンドープ（Ａ
ｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦Ｘ＜０．５）でな
る厚さ０．１μｍの中間層１０９、Ｓｉドープｎ型また
は、アンドープＧａＡｓでなる厚さ０．２μｍのコンタ
クト層１１４からなる半導体層を有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ）、あるいは、ガスソース分子線エピタキ
シー法（ＧＳＭＢＥ）により順次積層する。活性層は、
それぞれの厚さが１０ｎｍのＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ井戸層
３層を二層それぞれの厚さ１０ｎｍの（Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層２層によって分離し、これ
らをそれぞれ厚さが７０ｎｍの（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層２層により挟んだ構造である。
７を用いて説明する。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１０２上
にＳｉドープｎ型ＧａＡｓでなる厚さ０．２μｍのバッ
ファ層１０３、Ｓｉドープｎ型Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐでな
る厚さ０．２μｍのバッファ層１０４、Ｓｉドープｎ型
（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）
でなる厚さ１μｍのクラッド層１０５、アンドープ活性
層１０６、Ｚｎドープｐ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）でなる厚さ０．５μｍのクラ
ッド層１０７、Ｓｉドープｎ型または、アンドープ（Ａ
ｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦Ｘ＜０．５）でな
る厚さ０．１μｍの中間層１０９、Ｓｉドープｎ型また
は、アンドープＧａＡｓでなる厚さ０．２μｍのコンタ
クト層１１４からなる半導体層を有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ）、あるいは、ガスソース分子線エピタキ
シー法（ＧＳＭＢＥ）により順次積層する。活性層は、
それぞれの厚さが１０ｎｍのＧａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ井戸層
３層を二層それぞれの厚さ１０ｎｍの（Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層２層によって分離し、これ
らをそれぞれ厚さが７０ｎｍの（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層２層により挟んだ構造である。
【００１９】この上に図３（ａ）に示すように、フォト
リソグラフィにより７μｍ幅のストライプ状のレジスト
３０１を形成する。次いで図３（ｂ）に示すように、こ
のレジスト３０１をマスクとしてＮＨ4 ＯＨ：Ｈ
2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：２：１００で混合したエッチング
液でＧａＡｓコンタクト層１１３を３μｍ幅のストライ
プ状に、（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ中間層１０
９に対して選択的にエッチングする。ここで用いたエッ
チング液は、（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ中間層
１０９をほとんどエッチングしないため、ＧａＡｓコン
タクト層１１３のサイドエッチングのみ行うことがで
き、したがって、ＧａＡｓコンタクト層１１３の幅を制
御することができる。
リソグラフィにより７μｍ幅のストライプ状のレジスト
３０１を形成する。次いで図３（ｂ）に示すように、こ
のレジスト３０１をマスクとしてＮＨ4 ＯＨ：Ｈ
2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：２：１００で混合したエッチング
液でＧａＡｓコンタクト層１１３を３μｍ幅のストライ
プ状に、（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ中間層１０
９に対して選択的にエッチングする。ここで用いたエッ
チング液は、（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ中間層
１０９をほとんどエッチングしないため、ＧａＡｓコン
タクト層１１３のサイドエッチングのみ行うことがで
き、したがって、ＧａＡｓコンタクト層１１３の幅を制
御することができる。
【００２０】次に図４（ａ）に示すように、不純物拡散
源として電子ビーム加熱蒸着装置により、１．３×１０
-4Ｐａ以下の真空中で５ｎｍの厚さのＳｉ拡散源膜１１
０，３０２を、レジスト３０１を残したまま全面に蒸着
する。この時、レジスト３０１の下部のＧａＡｓコンタ
クト層１１３上と、ＧａＡｓコンタクト層１１３のサイ
ドエッチによって表面に出たレジスト３０１下部の中間
層１０９上の領域３０３は、レジスト３０１によってマ
スクをされているためＳｉは蒸着されない。
源として電子ビーム加熱蒸着装置により、１．３×１０
-4Ｐａ以下の真空中で５ｎｍの厚さのＳｉ拡散源膜１１
０，３０２を、レジスト３０１を残したまま全面に蒸着
する。この時、レジスト３０１の下部のＧａＡｓコンタ
クト層１１３上と、ＧａＡｓコンタクト層１１３のサイ
ドエッチによって表面に出たレジスト３０１下部の中間
層１０９上の領域３０３は、レジスト３０１によってマ
スクをされているためＳｉは蒸着されない。
【００２１】その後、図４（ｂ）に示すように、レジス
ト３０１を除去することによって、ＧａＡｓコンタクト
層１１３上のＳｉ膜３０２をリフトオフにより除去す
る。
ト３０１を除去することによって、ＧａＡｓコンタクト
層１１３上のＳｉ膜３０２をリフトオフにより除去す
る。
【００２２】次いで図５（ａ）に示すように、表面保護
膜として５０ｎｍの厚さのＳｉＯ2膜１１１を全面に着
膜する。
膜として５０ｎｍの厚さのＳｉＯ2膜１１１を全面に着
膜する。
【００２３】これを石英管中にリンと共に封かんし、電
気炉中で８５０°Ｃ、３時間熱処理して、図５（ｂ）に
示すようにｎ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラ
ッド層１０５に達するまでＳｉを拡散させ、Ｓｉ拡散領
域１０８を形成する。Ｓｉ拡散領域１０８はｎ型とな
り、中間層１０９とｐ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.
5 Ｐクラッド層１０７との間で、またｐ型（ＡｌX Ｇａ
1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１０７と活性層１０６
とｎ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１
０５の間で混晶化が生じる。また、Ｓｉ拡散の横方向拡
散により、Ｓｉ拡散領域はＳｉ蒸着端よりもＷ１だけ内
側に入る。なお、本実施例のプロセスではＷ１は、約１
μｍ程度である。
気炉中で８５０°Ｃ、３時間熱処理して、図５（ｂ）に
示すようにｎ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラ
ッド層１０５に達するまでＳｉを拡散させ、Ｓｉ拡散領
域１０８を形成する。Ｓｉ拡散領域１０８はｎ型とな
り、中間層１０９とｐ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.
5 Ｐクラッド層１０７との間で、またｐ型（ＡｌX Ｇａ
1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１０７と活性層１０６
とｎ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１
０５の間で混晶化が生じる。また、Ｓｉ拡散の横方向拡
散により、Ｓｉ拡散領域はＳｉ蒸着端よりもＷ１だけ内
側に入る。なお、本実施例のプロセスではＷ１は、約１
μｍ程度である。
【００２４】次にこれを石英管から取り出して、フォト
レジスト３０４をＳｉＯ2 膜１１１上に塗布し、通常の
フォトリソグラフにより図６（ａ）のような窓３０５を
形成する。窓３０５の幅は、ＧａＡｓコンタクト層１１
３の幅３０６よりも小さくとる。次にバッファードフッ
酸を用いて窓３０５直下のＳｉＯ2 膜１１１を除去し、
さらに、レジスト３０４を有機洗浄で除去する（図６
（ｂ）参照）。
レジスト３０４をＳｉＯ2 膜１１１上に塗布し、通常の
フォトリソグラフにより図６（ａ）のような窓３０５を
形成する。窓３０５の幅は、ＧａＡｓコンタクト層１１
３の幅３０６よりも小さくとる。次にバッファードフッ
酸を用いて窓３０５直下のＳｉＯ2 膜１１１を除去し、
さらに、レジスト３０４を有機洗浄で除去する（図６
（ｂ）参照）。
【００２５】これを再び石英管中に亜鉛とリン、ヒ素と
共に封かんし、電気炉中で５５０°Ｃ、２０分間熱処理
することにより、図７に示すようにＳｉＯ2 膜１１１を
マスクとしてｎ型あるいはアンドープＧａＡｓコンタク
ト層１１３に選択的にＺｎを拡散させて、Ｚｎ拡散領域
１１４を形成する。熱処理温度や時間については、Ｚｎ
拡散領域１１４の拡散フロントが少なくともｐ型Ａｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１０７に達することのできる
条件ならば、上記の熱処理条件のみに限らない。また、
Ｚｎ拡散は等方的な拡散であるため、横方向拡散距離も
深さ方向の拡散距離程度（約０．１μｍ）であり、もと
もと幅Ｗ２が１μｍもあるため、Ｚｎ拡散領域１１４は
Ｓｉ拡散領域１０８と重ならない。
共に封かんし、電気炉中で５５０°Ｃ、２０分間熱処理
することにより、図７に示すようにＳｉＯ2 膜１１１を
マスクとしてｎ型あるいはアンドープＧａＡｓコンタク
ト層１１３に選択的にＺｎを拡散させて、Ｚｎ拡散領域
１１４を形成する。熱処理温度や時間については、Ｚｎ
拡散領域１１４の拡散フロントが少なくともｐ型Ａｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層１０７に達することのできる
条件ならば、上記の熱処理条件のみに限らない。また、
Ｚｎ拡散は等方的な拡散であるため、横方向拡散距離も
深さ方向の拡散距離程度（約０．１μｍ）であり、もと
もと幅Ｗ２が１μｍもあるため、Ｚｎ拡散領域１１４は
Ｓｉ拡散領域１０８と重ならない。
【００２６】その後、ｐ側電極１１２、ｎ側電極１０１
をそれぞれ蒸着することにより、図１に示した半導体レ
ーザ装置が形成される。
をそれぞれ蒸着することにより、図１に示した半導体レ
ーザ装置が形成される。
【００２７】〔第２実施例〕第２実施例では、第１実施
例の図１中のｎ型あるいは非導電性中間層１０９をｎ型
（第一導電型）あるいは非導電性のＧａＩｎＰ薄膜層と
ＡｌＩｎＰ薄膜層を交互に積層した超格子層に換えたも
のである。このように、ｎ型あるいは非導電性のＧａＩ
ｎＰ薄膜層とＡｌＩｎＰ薄膜層を交互に積層した超格子
層にすることにより、中間層にミニバンドが形成され
る。ＧａＩｎＰ薄膜層の膜厚とＡｌＩｎＰ薄膜層の膜厚
を調整し、中間層の実質のバンドギャップを活性層のバ
ンドギャップより拡大せしめ、なおかつｐ型（第二導電
型）のクラッド層のバンドギャップより小さくする。こ
のことにより、図２（ｂ）で示した領域のｐｎ接合、ま
たは、ｐｉｎ接合の立ち上がり電圧が活性層の立ち上が
り電圧より増加し、漏れ電流を抑止する効果を向上させ
ることができると同時に、コンタクト層とｐ型（第二導
電型）のクラッド層のバンド不連続量を低減し、直列抵
抗を抑えることができる。
例の図１中のｎ型あるいは非導電性中間層１０９をｎ型
（第一導電型）あるいは非導電性のＧａＩｎＰ薄膜層と
ＡｌＩｎＰ薄膜層を交互に積層した超格子層に換えたも
のである。このように、ｎ型あるいは非導電性のＧａＩ
ｎＰ薄膜層とＡｌＩｎＰ薄膜層を交互に積層した超格子
層にすることにより、中間層にミニバンドが形成され
る。ＧａＩｎＰ薄膜層の膜厚とＡｌＩｎＰ薄膜層の膜厚
を調整し、中間層の実質のバンドギャップを活性層のバ
ンドギャップより拡大せしめ、なおかつｐ型（第二導電
型）のクラッド層のバンドギャップより小さくする。こ
のことにより、図２（ｂ）で示した領域のｐｎ接合、ま
たは、ｐｉｎ接合の立ち上がり電圧が活性層の立ち上が
り電圧より増加し、漏れ電流を抑止する効果を向上させ
ることができると同時に、コンタクト層とｐ型（第二導
電型）のクラッド層のバンド不連続量を低減し、直列抵
抗を抑えることができる。
【００２８】〔第３実施例〕第１および第２実施例で
は、共振器の伸びる方向が半導体基板面に対して平行な
方向である、すなわち、端面発光型半導体レーザを取り
上げたが、共振器の伸びる方向が半導体基板面に対して
垂直な方向である、いわゆる、垂直共振器型（面発光
型）半導体レーザにも適用できる。
は、共振器の伸びる方向が半導体基板面に対して平行な
方向である、すなわち、端面発光型半導体レーザを取り
上げたが、共振器の伸びる方向が半導体基板面に対して
垂直な方向である、いわゆる、垂直共振器型（面発光
型）半導体レーザにも適用できる。
【００２９】図８は、本発明が適用された垂直共振器型
半導体レーザの部分断面斜視図である。図において、５
０１がｎ側電極、５０２がｎ型ＧａＡｓ基板、５０３が
バッファ層、５０４がｎ型半導体多層反射膜、５０５が
上からｐ型クラッド層／活性層／ｎ型クラッド層の３層
構造層、５０６がｐ型半導体多層反射膜、５０７がアン
ドープまたはｎ型中間層、５０８がアンドープまたはｎ
型コンタクト層、５０９がＳｉ膜、５１０がＳｉＯ2 拡
散保護膜兼電流ブロック層、５１１がＳｉ拡散領域、５
１２がＺｎ拡散領域、５１３がｐ側電極である。
半導体レーザの部分断面斜視図である。図において、５
０１がｎ側電極、５０２がｎ型ＧａＡｓ基板、５０３が
バッファ層、５０４がｎ型半導体多層反射膜、５０５が
上からｐ型クラッド層／活性層／ｎ型クラッド層の３層
構造層、５０６がｐ型半導体多層反射膜、５０７がアン
ドープまたはｎ型中間層、５０８がアンドープまたはｎ
型コンタクト層、５０９がＳｉ膜、５１０がＳｉＯ2 拡
散保護膜兼電流ブロック層、５１１がＳｉ拡散領域、５
１２がＺｎ拡散領域、５１３がｐ側電極である。
【００３０】ｐ側電極５１３より注入された電流は、太
線部分５１４でブロッキングされるためにＳｉ拡散によ
って生じた欠陥層部分５１６による漏れ電流が生じな
い。したがって、効率よく電流狹搾が行え、レーザ光は
窓５１５より出射される。
線部分５１４でブロッキングされるためにＳｉ拡散によ
って生じた欠陥層部分５１６による漏れ電流が生じな
い。したがって、効率よく電流狹搾が行え、レーザ光は
窓５１５より出射される。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、Ｓｉ不純物拡散による
混晶化技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザ
において、中間層のＳｉ拡散領域上層部に相当する部位
に発生する転位や欠陥を通じて漏れる電流を抑止するこ
とが可能となり、リッジストライプ型可視半導体レーザ
に比べプロセスが簡略であるＳｉ拡散による埋めこみ型
可視半導体レーザにおいて、低閾電流値、高効率、高温
度特性を可能にすることができる。これにより、低価
格、低消費電力である可視半導体レーザを提供すること
が可能となる。
混晶化技術を利用したＡｌＧａＩｎＰ埋めこみ型レーザ
において、中間層のＳｉ拡散領域上層部に相当する部位
に発生する転位や欠陥を通じて漏れる電流を抑止するこ
とが可能となり、リッジストライプ型可視半導体レーザ
に比べプロセスが簡略であるＳｉ拡散による埋めこみ型
可視半導体レーザにおいて、低閾電流値、高効率、高温
度特性を可能にすることができる。これにより、低価
格、低消費電力である可視半導体レーザを提供すること
が可能となる。
【図１】 本発明の第１実施例である埋め込み半導体レ
ーザ装置の断面図である。
ーザ装置の断面図である。
【図２】 第１実施例での中間層における漏れ電流の抑
止のメカニズムを説明する図である。
止のメカニズムを説明する図である。
【図３】 本発明の第１実施例である埋め込み半導体レ
ーザ装置の製造手順を示す断面図である。
ーザ装置の製造手順を示す断面図である。
【図４】 図３に続く埋め込み半導体レーザ装置の製造
手順を示す断面図である。
手順を示す断面図である。
【図５】 図４に続く埋め込み半導体レーザ装置の製造
手順を示す断面図である。
手順を示す断面図である。
【図６】 図５に続く埋め込み半導体レーザ装置の製造
手順を示す断面図である。
手順を示す断面図である。
【図７】 図６に続く埋め込み半導体レーザ装置の製造
手順を示す断面図である。
手順を示す断面図である。
【図８】 本発明の第３実施例である垂直共振器型半導
体レーザ装置の断面および要斜視図である。
体レーザ装置の断面および要斜視図である。
【図９】 従来の埋め込み半導体レーザ装置の断面図と
漏れ電流の発生するメカニズムを説明する図である。
漏れ電流の発生するメカニズムを説明する図である。
１０１…ｎ側電極、１０２…ｎ型ＧａＡｓ基板、１０３
…ｎ型ＧａＡｓバッファ層、１０４…ｎ型ＧａＩｎＰバ
ッファ層、１０５…ｎ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0. 5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラッド層、１０６…ＧａＩ
ｎＰ活性層、１０７…ｐ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラッド層、１０８…Ｓｉ拡
散領域、１０９…ｎ型または非導電性（ＡｌX Ｇ
ａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦Ｘ＜０．５）中間層、１
１０…Ｓｉ拡散源膜、１１１…ＳｉＯ2 電流ブロック
層、１１２…ｐ側電極、１１３…ｎ型または非導電性Ｇ
ａＡｓコンタクト層、１１４…Ｚｎ拡散領域、１１５と
１１６…Ｓｉ不純物拡散によって中間層１０９のうち転
位や欠陥が生じる上層の部分、２０１…中間層１０９と
Ｓｉ不純物拡散により転位や欠陥が生じる部分１１５の
境界、２０２…Ｓｉ不純物拡散の転位や欠陥が生じてい
ない部分、２０３…Ｚｎ拡散領域１１４と中間層１０９
との境界、２０４…Ｚｎ拡散領域１１４から中間層１０
９へのホールの移動、３０１…７μｍ幅のストライプ状
のレジスト、３０２…Ｓｉ拡散源膜、３０３…ＧａＡｓ
コンタクト層のサイドエッチによって表面に出たレジス
ト３０１下部かつ中間層１０９上の領域、３０４…フォ
トレジスト、３０５…窓、３０６…ＧａＡｓコンタクト
層の幅、４０１…ｎ側電極、４０２…ｎ型ＧａＡｓ基
板、４０３…ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、４０４…ｎ型
ＡｌＩｎＰクラッド層、４０５…ＧａＩｎＰ活性層、４
０６…ｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層、４０７…ｐ型ＧａＩ
ｎＰ中間層、４０８…Ｓｉ拡散源膜、４０９…ＳｉＯ2
拡散保護膜かつＳｉＯ2 電流ブロック層、４１０…ｐ側
電極、４１１…ｐ+ 型ＧａＡｓコンタクト層、４１２…
Ｓｉ拡散領域、４１３…Ｓｉ拡散によって誘発された表
面近傍の転位や欠陥の多数存在する領域、４１４と４１
５…領域４１３とｐ型ＧａＩｎＰ中間層４０７との境
界、５０１…ｎ側電極、５０２…ｎ型ＧａＡｓ基板、５
０３…バッファ層、５０４…ｎ型半導体多層反射膜、５
０５…クラッド層と活性層、５０６…ｐ型半導体多層反
射膜、５０７…アンドープまたはｎ型中間層、５０８…
アンドープまたはｎ型コンタクト層、５０９…Ｓｉ膜、
５１０…ＳｉＯ2 拡散保護膜兼電流ブロック層、５１１
…Ｓｉ拡散領域、５１２…Ｚｎ拡散領域、５１３…ｐ側
電極、５１４…太線、５１５…レーザ光出射窓、５１６
…Ｓｉ拡散によって生じた欠陥層部分Ｗ…中間層に形成
されるｐｉｎ接合のｉ層の幅、Ｗ１…Ｓｉ拡散の横方向
拡散によりＳｉ蒸着端より内側に入ったＳｉ拡散領域の
幅、Ｗ２…Ｓｉ拡散領域とＧａＡｓコンタクト層１１３
までの距離
…ｎ型ＧａＡｓバッファ層、１０４…ｎ型ＧａＩｎＰバ
ッファ層、１０５…ｎ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0. 5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラッド層、１０６…ＧａＩ
ｎＰ活性層、１０７…ｐ型（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．５＜Ｘ≦１）クラッド層、１０８…Ｓｉ拡
散領域、１０９…ｎ型または非導電性（ＡｌX Ｇ
ａ1-X ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦Ｘ＜０．５）中間層、１
１０…Ｓｉ拡散源膜、１１１…ＳｉＯ2 電流ブロック
層、１１２…ｐ側電極、１１３…ｎ型または非導電性Ｇ
ａＡｓコンタクト層、１１４…Ｚｎ拡散領域、１１５と
１１６…Ｓｉ不純物拡散によって中間層１０９のうち転
位や欠陥が生じる上層の部分、２０１…中間層１０９と
Ｓｉ不純物拡散により転位や欠陥が生じる部分１１５の
境界、２０２…Ｓｉ不純物拡散の転位や欠陥が生じてい
ない部分、２０３…Ｚｎ拡散領域１１４と中間層１０９
との境界、２０４…Ｚｎ拡散領域１１４から中間層１０
９へのホールの移動、３０１…７μｍ幅のストライプ状
のレジスト、３０２…Ｓｉ拡散源膜、３０３…ＧａＡｓ
コンタクト層のサイドエッチによって表面に出たレジス
ト３０１下部かつ中間層１０９上の領域、３０４…フォ
トレジスト、３０５…窓、３０６…ＧａＡｓコンタクト
層の幅、４０１…ｎ側電極、４０２…ｎ型ＧａＡｓ基
板、４０３…ｎ型ＧａＩｎＰバッファ層、４０４…ｎ型
ＡｌＩｎＰクラッド層、４０５…ＧａＩｎＰ活性層、４
０６…ｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層、４０７…ｐ型ＧａＩ
ｎＰ中間層、４０８…Ｓｉ拡散源膜、４０９…ＳｉＯ2
拡散保護膜かつＳｉＯ2 電流ブロック層、４１０…ｐ側
電極、４１１…ｐ+ 型ＧａＡｓコンタクト層、４１２…
Ｓｉ拡散領域、４１３…Ｓｉ拡散によって誘発された表
面近傍の転位や欠陥の多数存在する領域、４１４と４１
５…領域４１３とｐ型ＧａＩｎＰ中間層４０７との境
界、５０１…ｎ側電極、５０２…ｎ型ＧａＡｓ基板、５
０３…バッファ層、５０４…ｎ型半導体多層反射膜、５
０５…クラッド層と活性層、５０６…ｐ型半導体多層反
射膜、５０７…アンドープまたはｎ型中間層、５０８…
アンドープまたはｎ型コンタクト層、５０９…Ｓｉ膜、
５１０…ＳｉＯ2 拡散保護膜兼電流ブロック層、５１１
…Ｓｉ拡散領域、５１２…Ｚｎ拡散領域、５１３…ｐ側
電極、５１４…太線、５１５…レーザ光出射窓、５１６
…Ｓｉ拡散によって生じた欠陥層部分Ｗ…中間層に形成
されるｐｉｎ接合のｉ層の幅、Ｗ１…Ｓｉ拡散の横方向
拡散によりＳｉ蒸着端より内側に入ったＳｉ拡散領域の
幅、Ｗ２…Ｓｉ拡散領域とＧａＡｓコンタクト層１１３
までの距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 秀生 神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロッ クス株式会社内 (72)発明者 瀬古 保次 神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロッ クス株式会社内 (72)発明者 布施 マリオ 神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロッ クス株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板と、この半導体基板上に少な
くとも第一導電型のクラッド層と量子井戸活性層と第二
導電型のクラッド層と中間層の半導体層を順次積層さ
せ、前記中間層上のある領域の一部にコンタクト層を形
成し、前記中間層上から第一の不純物を拡散させ、前記
コンタクト層と前記コンタクト層下部の半導体層を除く
領域を混晶化させた半導体レーザ装置において、 前記コンタクト層、および、前記中間層は、第一の導電
型の半導体層であるか、または、非導電性の半導体層で
あり、かつ、前記コンタクト層上から第二の不純物を拡
散させて形成された第二導電型の低抵抗領域が、前記第
一の不純物による混晶化領域と重ならないように配置さ
れていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記第二導電型の低抵抗領域が第二導電
型のクラッド層にまで到達していることを特徴とする請
求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記中間層が、前記量子井戸活性層より
もバンドギャップが大きく、かつ、第二導電型クラッド
層よりも小さなバンドギャップを有する半導体層である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記中間層が超格子層であることを特徴
とする請求項３記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 前記第一クラッド層、量子井戸活性層、
第二クラッド層、中間層がＡｌＧａＩｎＰ混晶系からな
ることを特徴とする請求項４記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212650A JPH0878776A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 半導体レーザ装置 |
| US08/523,389 US5588016A (en) | 1994-09-06 | 1995-09-05 | Semiconductor laser device |
| US08/687,938 US5648295A (en) | 1994-09-06 | 1996-07-29 | Method of making a semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212650A JPH0878776A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878776A true JPH0878776A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16626147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212650A Pending JPH0878776A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5588016A (ja) |
| JP (1) | JPH0878776A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322919A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-17 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | ビーム放射および／またはビーム受信半導体素子および半導体基体にコンタクトを構造化してデポジットする方法 |
| KR100982423B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2010-09-15 | 삼성전자주식회사 | 이중채널 전류주입구조를 구비하는 면발광 레이저 소자 |
| KR100982421B1 (ko) * | 2004-10-14 | 2010-09-15 | 삼성전자주식회사 | 깔대기 형태의 전류주입영역을 구비하는 면발광 고출력레이저 소자 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0784363B1 (en) * | 1995-12-26 | 2000-10-11 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Vertical-cavity surface-emitting laser and method for manufacturing the same |
| US5748665A (en) * | 1996-01-16 | 1998-05-05 | Motorola, Inc. | Visible VCSEL with hybrid mirrors |
| US5719892A (en) * | 1996-04-23 | 1998-02-17 | Motorola, Inc. | Hybrid mirror structure for a visible emitting VCSEL |
| US5998232A (en) * | 1998-01-16 | 1999-12-07 | Implant Sciences Corporation | Planar technology for producing light-emitting devices |
| KR100611951B1 (ko) * | 1999-02-06 | 2006-08-11 | 삼성전자주식회사 | 표면광 레이저 |
| JP2002141604A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-17 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| KR20060034456A (ko) * | 2004-10-19 | 2006-04-24 | 삼성전자주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727873B2 (ja) * | 1987-11-04 | 1995-03-29 | 三菱電機株式会社 | 化合物半導体へのＳｉ拡散方法 |
| US5219785A (en) * | 1989-01-27 | 1993-06-15 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | Method of forming current barriers in semiconductor lasers |
| JPH081930B2 (ja) * | 1989-09-11 | 1996-01-10 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH04219989A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH0770782B2 (ja) * | 1991-02-07 | 1995-07-31 | 富士ゼロックス株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| JPH0582463A (ja) * | 1991-03-25 | 1993-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | Ｐ形不純物の拡散方法及び半導体レーザ |
| FR2675308A1 (fr) * | 1991-04-12 | 1992-10-16 | Thomson Csf | Procede de realisation de dispositifs optoelectroniques a semiconducteurs. |
| US5256596A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-26 | Motorola, Inc. | Top emitting VCSEL with implant |
| JPH0653604A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JPH0653605A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| US5567646A (en) * | 1992-12-28 | 1996-10-22 | Philips Electronics North America Corporation | Method of making a stripe-geometry II/VI semiconductor gain-guided injection laser structure using ion implantation |
| US5376583A (en) * | 1993-12-29 | 1994-12-27 | Xerox Corporation | Method for producing P-type impurity induced layer disordering |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP6212650A patent/JPH0878776A/ja active Pending
-
1995
- 1995-09-05 US US08/523,389 patent/US5588016A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-29 US US08/687,938 patent/US5648295A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322919A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-17 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | ビーム放射および／またはビーム受信半導体素子および半導体基体にコンタクトを構造化してデポジットする方法 |
| KR100982421B1 (ko) * | 2004-10-14 | 2010-09-15 | 삼성전자주식회사 | 깔대기 형태의 전류주입영역을 구비하는 면발광 고출력레이저 소자 |
| KR100982423B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2010-09-15 | 삼성전자주식회사 | 이중채널 전류주입구조를 구비하는 면발광 레이저 소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5648295A (en) | 1997-07-15 |
| US5588016A (en) | 1996-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5764669A (en) | Semiconductor laser including disordered window regions | |
| US4932033A (en) | Semiconductor laser having a lateral p-n junction utilizing inclined surface and method of manufacturing same | |
| US6876002B2 (en) | Semiconductor laser device and method for manufacturing the same | |
| JPH10200190A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| KR100232993B1 (ko) | 반도체 레이저장치 및 그 제조방법 | |
| JPH08279649A (ja) | 半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザ | |
| JPH0878776A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| US5546418A (en) | Semiconductor laser having a flat groove for selected crystal planes | |
| JPH0997948A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP3832200B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2005286192A (ja) | 光集積素子 | |
| US7298769B2 (en) | Semiconductor laser | |
| JPH10261835A (ja) | 半導体レーザ装置、及びその製造方法 | |
| JP2001057459A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH09214045A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH10256647A (ja) | 半導体レーザ素子およびその製造方法 | |
| JPH0846283A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2780625B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH07235723A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP3146501B2 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH0878775A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
| JPH11145553A (ja) | 半導体レーザ素子及びその作製法 | |
| JP2000058969A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH08125280A (ja) | 半導体レーザ装置，及びその製造方法 | |
| JPH07154026A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製法 |