JPH10223978A - Semiconductor laser and its manufacture - Google Patents

Semiconductor laser and its manufacture

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Publication number
JPH10223978A
JPH10223978A JP33404297A JP33404297A JPH10223978A JP H10223978 A JPH10223978 A JP H10223978A JP 33404297 A JP33404297 A JP 33404297A JP 33404297 A JP33404297 A JP 33404297A JP H10223978 A JPH10223978 A JP H10223978A
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JP
Japan
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layer
plasma
semiconductor laser
laser
face
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Pending
Application number
JP33404297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyoshi Horie
秀善 堀江
Hirotaka Oota
弘貴 太田
Toshinari Fujimori
俊成 藤森
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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Publication of JPH10223978A publication Critical patent/JPH10223978A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a window structure which is free from reactive currents by radiating plasma having a specific quantity of energy upon at least one of the end faces forming a resonator from the end face side after a clad layer having a first conductivity, an active layer containing quantum wells, and a clad layer having a second conductivity are formed on a semiconductor substrate. SOLUTION: A clad layer 3 having a first conductivity, an active layer 4, and a clad layer 5 having a second conductivity are formed on a semiconductor substrate 1. When a laser is formed in a bar-like shape and Ar plasma having an average quantity of energy of 25-300eV is radiated upon both end faces of the laser in a vacuum after an electrode 12 is formed, the crystals near the active layer 4 in the vicinities of the end faces are broken and disordered. Therefore, a window structure can be formed, because quantum wells near the end faces are disordered and the parts near the end faces become transparent at the oscillation wavelength of the laser. Since carriers are inactivated and the resistance of each layer increases, currents hardly flow through the layers when the layers are exposed to the plasma and no current are injected into the layers from the end faces. Therefore, reactive current problems, etc., do not arise and a window structure which is free from reactive currents can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザに関す
るものである。本発明のレーザは光ファイバー増幅器用
励起光源、光情報処理用の光源等の、高出力、長寿命の
両立を要求される用途に好適に利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser. The laser of the present invention is suitably used for applications requiring both high output and long life, such as an excitation light source for an optical fiber amplifier and a light source for optical information processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年における光情報処理技術、光通信技
術の進展には目ざましい物がある。例えば、光磁気ディ
スクによる高密度記録、光ファイバーネットワークによ
る双方向通信と枚挙に暇がない。例えば、通信分野にお
いては、今後のマルチメディア時代に本格的に対応する
大容量の光ファイバー伝送路とともに、その伝送方式に
対する柔軟性を持つ信号増幅用のアンプとして、Er3+
等の希土類をドープした光ファイバー増幅器(EDF
A)の研究が各方面で盛んに行なわれている。そして、
EDFAのコンポーネントとして不可欠な要素である、
高効率な励起光源用の半導体レーザの発明が待たれてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, progress in optical information processing technology and optical communication technology has been remarkable. For example, high-density recording using a magneto-optical disk and two-way communication using an optical fiber network have no spare time. For example, in the telecommunications field, Er 3+ is used as an amplifier for signal amplification that has flexibility in the transmission system, as well as a large-capacity optical fiber transmission line corresponding to the future of the multimedia age.
Optical fiber amplifier (EDF) doped with rare earth such as
The research of A) is being actively conducted in various fields. And
It is an essential element as a component of EDFA,
The invention of a highly efficient semiconductor laser for an excitation light source is awaited.

【0003】EDFA応用に供することのできる励起光
源の発振波長は原理的に3種類存在し、800nm、9
80nm、1480nmである。このうち増幅器の特性
から見れば980nmでの励起が、利得、ノイズ等を考
慮すると最も望ましいことが知られている。このような
980nmの発振波長を有するレーザは励起光源として
高出力であることと長寿命であるという相反する特性を
満足することを望まれている。さらにこの近傍の波長、
たとえば890−1200nmにおいてはSHG光源、
レーザプリンタ用の熱源としての要求もあり、その他種
々の応用面においても高出力で信頼性の高いレーザの開
発がまたれている。
[0003] In principle, there are three types of oscillation wavelengths of an excitation light source that can be used for EDFA applications.
80 nm and 1480 nm. From the characteristics of the amplifier, it is known that pumping at 980 nm is most desirable in consideration of gain, noise, and the like. It is desired that such a laser having an oscillation wavelength of 980 nm satisfies the contradictory characteristics of a high output and a long life as an excitation light source. Wavelengths in the vicinity,
For example, at 890-1200 nm, an SHG light source,
There is also a demand as a heat source for a laser printer, and development of a laser with high output and high reliability is also straddled in various other applications.

【0004】例えば、この帯域では50−100mW程
度の光出力において2年程度の連続使用に耐える半導体
レーザが開発されているが、より高い光出力における動
作では急速な劣化がおこり、信頼性は不十分である。こ
の原因のひとつは、非常に高い光密度にさらされるレー
ザ光の出射端面の劣化に起因するものである。GaAs
/AlGaAs系 GaAs/InGaAlP系の半導
体レーザでもよく知られているように、レーザ端面近傍
には多数の表面準位が存在するが、これらの準位がレー
ザ光を吸収するため、一般的に端面近傍の温度はレーザ
内部の温度よりも高くなり、この温度上昇がさらに端面
近傍のバンドギャップを狭くし、さらにレーザ光を吸収
しやすくするといった正帰還がおきると説明されてい
る。この現象は瞬時に大電流を流した際に観測される端
面破壊いわゆるCOD(catastrophic Optical Damag
e)、また長期に通電試験した際のCODレベルの低下に
伴う素子の突然劣化として多くの半導体レーザ素子にお
いて共通の問題となっている。
For example, in this band, a semiconductor laser has been developed that can withstand continuous use for about two years at an optical output of about 50-100 mW, but the operation at a higher optical output causes a rapid deterioration, and the reliability is not high. It is enough. One of the causes is caused by deterioration of the emission end face of the laser light exposed to a very high light density. GaAs
As is well known in GaAs / InGaAlP-based semiconductor lasers, there are many surface levels near the laser end face, but these levels absorb laser light. It is described that the temperature in the vicinity becomes higher than the temperature inside the laser, and that this temperature rise further narrows the band gap in the vicinity of the end face, and further causes positive feedback such that laser light is easily absorbed. This phenomenon is called catastrophic optical damage (COD), which is observed when a large current flows instantaneously.
e) Sudden deterioration of the device due to a decrease in the COD level during a long-term energization test is a common problem in many semiconductor laser devices.

【0005】これらの現象に対する対策としては、端面
近傍の活性層領域のバンドギャップを発振波長に対して
透明になるようにし、前述の端面近傍での光吸収をおさ
える方法が種々提案されている。これらの構造のレーザ
は一般に窓構造レーザあるいはNAM(non Absorbing
Mirror)構造レーザと呼ばれており、高出力を必要とす
る際には非常に効果的である。
As a countermeasure against these phenomena, various methods have been proposed to make the band gap of the active layer region near the end face transparent to the oscillation wavelength and to suppress the light absorption near the end face. Lasers with these structures are generally window-structured lasers or NAMs (non-absorbing).
It is called a “mirror” structure laser, and is very effective when high output is required.

【0006】窓構造の作成には種々の方法、たとえば、
レーザ端面に発光波長に対して透明な半導体材料をエピ
タキシャル成長させる方法や、ZnあるいはSi等をレ
ーザの端面近傍の活性層に不純物として意図的に拡散さ
せ、無秩序化させる種々の方法等が提案されている。
There are various methods for creating a window structure, for example,
Various methods have been proposed, such as a method of epitaxially growing a semiconductor material transparent to an emission wavelength on a laser end face, and a method of intentionally diffusing Zn or Si or the like as an impurity in an active layer near an end face of the laser to disorder. I have.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、レーザ端面に
発光波長に対して透明な半導体材料をエピタキシャル成
長させる方法では、レーザをいわゆるバーの状態にして
端面へのエピタキシャル成長を行うために、この後に行
う電極工程が非常に煩雑なものとなってしまう。Znあ
るいはSi等をレーザの端面近傍の活性層に不純物とし
て意図的に拡散させ、無秩序化させる方法の場合は、一
般にこの拡散はレーザ素子のエピタキシャル方向から基
板方向に向かって行われるため、拡散深さの制御性、ま
た共振器方向に対する横方向拡散の制御性に問題があり
安定した作成は難しい。また拡散を行った領域での抵抗
の低下に伴う無効電流の発生がレーザのしきい値電流や
駆動電流を増加させる等の問題があった。
However, in the method of epitaxially growing a semiconductor material transparent to the emission wavelength on the end face of the laser, an electrode to be formed later is used to perform the epitaxial growth on the end face with the laser in a so-called bar state. The process becomes very complicated. In the case of a method of intentionally diffusing Zn or Si or the like as impurities into the active layer near the end face of the laser to make the active layer disorder, the diffusion is generally performed from the epitaxial direction of the laser element toward the substrate. However, there is a problem in the controllability and the controllability of the lateral diffusion with respect to the cavity direction, so that it is difficult to make a stable production. In addition, there is a problem that generation of a reactive current accompanying a decrease in resistance in the diffusion region increases a threshold current and a driving current of the laser.

【0008】本発明はかかる課題を解決するためにおこ
なわれたもので、その目的は、簡便な方法で作製可能
な、無効電流等の無い、高性能の窓構造を有する半導体
レーザを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser having a high-performance window structure which can be manufactured by a simple method and has no reactive current or the like. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、最適化された範囲の
エネルギーを持つプラズマを端面側から照射して当該端
面を処理すると、不純物を拡散する場合の様な拡散深さ
の制御性や共振器方向に対する横方向拡散の制御性の問
題なく、また、端面にエピタキシャル成長を行う場合の
様に電極形成が困難になるといった問題もなく、容易に
端面を透明化でき、しかも端面近傍の抵抗が下がって無
効電流が流れるといった問題もなく、ひいては、高出
力、長寿命を両立させた半導体レーザとなし得ることを
見出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when the end face is treated by irradiating plasma having energy in an optimized range from the end face, There is no problem of controllability of diffusion depth and control of lateral diffusion with respect to the cavity direction as in the case of impurity diffusion, and there is no problem that electrode formation becomes difficult as in the case of epitaxial growth on the end face. The present invention has been found that the end face can be easily made transparent, and furthermore, there is no problem that the resistance near the end face decreases and a reactive current flows, and that a semiconductor laser having both high output and long life can be obtained. did.

【0010】すなわち、本発明の要旨は、半導体基板上
に第一導電型クラッド層、量子井戸を含む活性層および
第二導電型クラッド層を有する半導体レーザにおいて、
共振器を形成する少なくとも一つの端面に25eV以上
300eV以下のエネルギーを有するプラズマを当該端
面側から照射してなることを特徴とする半導体レーザお
よび半導体基板上に第一導電型クラッド層、量子井戸を
含む活性層および第二導電型クラッド層を有する半導体
レーザの製造方法において、該半導体基板上に該第一導
電型クラッド層、量子井戸を含む活性層および第二導電
型クラッド層を形成した後、共振器を形成する少なくと
も一つの端面に25eV以上300eV以下のエネルギ
ーを有するプラズマを当該端面側から照射することを特
徴とする半導体レーザの製造方法に存する。
That is, the gist of the present invention is to provide a semiconductor laser having a first conductivity type cladding layer, an active layer including a quantum well, and a second conductivity type cladding layer on a semiconductor substrate.
A semiconductor laser characterized by irradiating at least one end face forming a resonator with plasma having energy of 25 eV or more and 300 eV or less from the end face side, and forming a first conductivity type clad layer and a quantum well on a semiconductor substrate. In the method of manufacturing a semiconductor laser having an active layer and a second conductive type clad layer including the first conductive type clad layer on the semiconductor substrate, forming an active layer including a quantum well and a second conductive type clad layer, A method for manufacturing a semiconductor laser, characterized in that at least one end face forming a resonator is irradiated with plasma having an energy of 25 eV to 300 eV from the end face side.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。本発明半導体レーザは、半導体基板上に第一導電型
クラッド層、量子井戸構造を有する活性層および第二導
電型クラッド層を有し、端面を共振器構造として利用す
る半導体レーザであれば、その構造の詳細は特に限定さ
れないが、以下に、具体的構造の一例として、屈折率導
波機構を有し、第二導電型クラッド層が第一、第二の二
層に分かれ、第二導電型第二クラッド層と電流ブロック
層とで電流注入領域を形成する構造の半導体レーザにつ
いて説明する。その様な半導体レーザは、光通信に用い
られる光ファイバー増幅器用の励起光源として望まれ
る、活性層にInGaAs量子井戸を含む発振波長98
0nm近傍、即ち、900〜1200nm、より好まし
くは900〜1100nmのレーザの構造として好まし
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The semiconductor laser of the present invention has a first conductivity type cladding layer on a semiconductor substrate, an active layer having a quantum well structure and a second conductivity type cladding layer, and a semiconductor laser using an end face as a resonator structure. Although the details of the structure are not particularly limited, the following, as an example of a specific structure, has a refractive index waveguide mechanism, the second conductivity type cladding layer is divided into first and second two layers, the second conductivity type A semiconductor laser having a structure in which a current injection region is formed by a second clad layer and a current block layer will be described. Such a semiconductor laser has an oscillation wavelength of 98 nm including an InGaAs quantum well in an active layer, which is desired as an excitation light source for an optical fiber amplifier used for optical communication.
This is preferable as a laser structure near 0 nm, that is, 900 to 1200 nm, more preferably 900 to 1100 nm.

【0012】図2は、本発明の半導体レーザにおけるエ
ピタキシャル構造の一例としてグルーブ型の半導体レー
ザを構成した模式的一例である。本発明の半導体レーザ
において、半導体基板としては、通常、所謂III−V族
化合物単結晶基板(ウエハ)が使用される。III−V族
化合物単結晶基板は、周期律表の第IIIb族元素と第Vb
族元素との化合物のバルク結晶から切り出して得られ
る。ウエハの材料としては、GaP、GaAs、InP
等の群から、目的とする波長、活性層の材料、望まれる
光出力等によって適宜選択される。活性層にInGaA
s量子井戸を含む場合は、特にGaAsが好適に使用さ
れる。
FIG. 2 is a schematic example of a groove type semiconductor laser as an example of the epitaxial structure in the semiconductor laser of the present invention. In the semiconductor laser of the present invention, a so-called group III-V compound single crystal substrate (wafer) is usually used as the semiconductor substrate. The group III-V compound single crystal substrate is composed of a group IIIb element and a group Vb of the periodic table.
It is obtained by cutting out from a bulk crystal of a compound with a group element. As a material of the wafer, GaP, GaAs, InP
Are appropriately selected depending on the desired wavelength, the material of the active layer, the desired light output, and the like. InGaAs for active layer
When s quantum wells are included, GaAs is particularly preferably used.

【0013】バッファ層(2)は、基板バルク結晶の不
完全性を緩和し、結晶軸を同一にしたエピタキシャル薄
膜の形成を容易にするために設けることが好ましい。バ
ッファ層(2)は、基板(1)と同一の化合物で構成す
るのが好ましく、活性層にInGaAs量子井戸を含
み、GaAs基板が用いられた場合は、通常、GaAs
が使用される。
The buffer layer (2) is preferably provided to alleviate incompleteness of the substrate bulk crystal and facilitate the formation of an epitaxial thin film having the same crystal axis. The buffer layer (2) is preferably made of the same compound as the substrate (1). The active layer includes an InGaAs quantum well, and when a GaAs substrate is used, GaAs is usually used.
Is used.

【0014】第一導電型クラッド層(3)は、例えば、
活性層(4)の平均的屈折率より小さな屈折率を有する
材料で構成され、バッファ層(2)としてGaAsを使
用した場合は、通常、AlGaAs系材料(AlV Ga
1-V As)またはIn0.49Ga0.51Pが使用される。A
lGaAs系材料については、その混晶比は、屈折率が
上記の条件を満足する様に適宜選択される。
The first conductivity type cladding layer (3) is, for example,
When the buffer layer (2) is made of a material having a refractive index smaller than the average refractive index of the active layer (4) and GaAs is used as the buffer layer (2), the AlGaAs-based material (Al V Ga
1-V As) or In 0.49 Ga 0.51 P is used. A
The mixed crystal ratio of the lGaAs-based material is appropriately selected so that the refractive index satisfies the above condition.

【0015】活性層(4)の構造としては、量子井戸を
有する構造であり、単一量子井戸(SQW)構造、二重
量子井戸(DQW)構造、多重量子(MQW)構造等を
適宜採用することができる。そして、量子井戸構造に
は、通常、光ガイド層が併用され、必要に応じて量子井
戸の分離のために障壁層が併用される。活性層の構造と
しては、量子井戸の両側に光ガイド層を設けた構造(S
CH構造)、光ガイド層の組成を徐々に変化させること
により屈折率を連続的に変化させた構造(GRIN−S
CH構造)等を採用することが出来る。ただし、活性層
全体の厚さに対して量子井戸の厚さが薄い程、端面処理
の効果が顕著になる傾向がある。
The structure of the active layer (4) is a structure having a quantum well, and a single quantum well (SQW) structure, a double quantum well (DQW) structure, a multiple quantum (MQW) structure or the like is appropriately adopted. be able to. In the quantum well structure, an optical guide layer is usually used in combination, and if necessary, a barrier layer is also used for separating the quantum well. The structure of the active layer is such that a light guide layer is provided on both sides of the quantum well (S
CH structure), a structure (GRIN-S) in which the refractive index is continuously changed by gradually changing the composition of the light guide layer.
CH structure) can be adopted. However, as the thickness of the quantum well is smaller than the thickness of the entire active layer, the effect of the end face treatment tends to be more remarkable.

【0016】活性層(4)の材料および構造は、目的と
する発光波長や出力などによって、適宜選択される。少
なくともInまたはGaを含む材料は、自然超格子を形
成する傾向があり、この観点から、この種の材料は、成
膜条件によっては秩序化しやすいということもできる。
このためプラズマ照射による無秩序化の効果が大きい。
また、自然超格子を形成しない様な材料によって構成さ
れる量子井戸構造の場合にも、障壁層と量子井戸層のミ
キシングを引起こすことができるから、プラズマ照射の
効果は十分に期待できる。具体的には、GaAs材料、
AlGaAs系材料、InGaAs系材料、InGaA
sP系材料、InGaAlP系材料等が挙げられ、好ま
しくはInおよびGaを含む材料、最も好ましくは、I
qGa1 -qAs(0<q<1)の様なIn、Gaおよび
Asを含む材料からなる活性層を有する980nm近
傍、即ち、890〜1200nm程度の発光波長の半導
体レーザに対して好適に作用する。また、障壁層の組成
としては、Alx Ga1-x As(0≦x≦1)が好まし
い。
The material and structure of the active layer (4) are appropriately selected depending on the intended emission wavelength and output. A material containing at least In or Ga tends to form a natural superlattice, and from this viewpoint, it can be said that this kind of material is easily ordered depending on the film forming conditions.
For this reason, the effect of disorder by plasma irradiation is large.
In addition, even in the case of a quantum well structure formed of a material that does not form a natural superlattice, mixing between the barrier layer and the quantum well layer can be caused, so that the effect of plasma irradiation can be sufficiently expected. Specifically, a GaAs material,
AlGaAs-based material, InGaAs-based material, InGaAs
sP-based materials, InGaAlP-based materials, and the like, preferably a material containing In and Ga, and most preferably, a material containing In and Ga.
n q Ga 1 -q As (0 <q <1) of such an In, 980 nm vicinity having an active layer made of a material containing Ga and As, i.e., preferably the semiconductor laser emission wavelength of about 890~1200nm Act on. The composition of the barrier layer is preferably Al x Ga 1 -x As (0 ≦ x ≦ 1).

【0017】第二導電型第一クラッド層(5)は、活性
層(4)の平均的屈折率よりも小さな屈折率を有する材
料で構成される。そして、第二導電型第一クラッド層
(5)の屈折率と、第一導電型クラッド層(3)のそれ
とは通常同一とされる。従って、第二導電型第一クラッ
ド層(5)の材料としては、第一導電型クラッド層
(3)と同様の材料が使用され、その混晶比は、第一導
電型クラッド層(3)と通常同一とされる。
The second conductive type first cladding layer (5) is made of a material having a refractive index smaller than the average refractive index of the active layer (4). The refractive index of the second conductive type first cladding layer (5) is usually the same as that of the first conductive type cladding layer (3). Therefore, as the material of the second conductive type first clad layer (5), the same material as that of the first conductive type clad layer (3) is used, and its mixed crystal ratio is the first conductive type clad layer (3). Is usually the same as

【0018】図2には、二種類のエッチング阻止層およ
びキャップ層が記載されているが、これらの層は、本発
明の好ましい態様において採用され、電流注入領域分の
作り込みを精密かつ容易に行うのに有効である。第二エ
ッチング阻止層(6)は、AlaGa1-aAs(0≦a≦
1)材料にて構成されるが通常はGaAsが好適に使用
される。これはMOCVD法等で第二導電型第二クラッ
ド層等を再成長させる際に結晶性よく積層することがで
きるためである。第二エッチング阻止層(6)の厚さは
通常2nm以上が好ましい。
FIG. 2 shows two types of etching stop layers and cap layers. These layers are employed in a preferred embodiment of the present invention, and the formation of the current injection region can be performed accurately and easily. Effective to do. The second etching stop layer (6) is made of Al a Ga 1-a As (0 ≦ a ≦
1) Although it is composed of a material, usually GaAs is preferably used. This is because when the second conductive type second clad layer and the like are regrown by MOCVD or the like, they can be laminated with good crystallinity. The thickness of the second etching stop layer (6) is usually preferably 2 nm or more.

【0019】第一エッチング阻止層(7)は、In b
1-b P(0≦b≦1)で表される層が好適であり、G
aAsを基板として使用した際は、通常歪みのない系で
b=0.45が用いられる。第一エッチング阻止層の厚
さは通常5nm以上であり、好ましくは10nm以上で
ある。5nm未満であると、膜厚の乱れ等により、エッ
チングを阻止することができなくなってしまう可能性が
ある。一方膜厚によっては歪み系を用いることもでき、
b=0、b=1等を用いることも可能である。
The first etching stopper layer (7) is made of In b G
A layer represented by a 1-b P (0 ≦ b ≦ 1) is preferable.
When aAs is used as a substrate, b = 0.45 is usually used in a system without distortion. The thickness of the first etching stop layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more. If the thickness is less than 5 nm, etching may not be able to be prevented due to disorder of the film thickness or the like. On the other hand, depending on the film thickness, a strain system can be used,
It is also possible to use b = 0, b = 1, and the like.

【0020】キャップ層(10)は、第1回目成長にお
いて電流ブロック層(9)の保護層として用いられると
同時に第二導電型第二クラッド層(8)の成長を容易に
するために用いられ、素子構造を得る前に、一部または
全て除去される。電流ブロック層(9)としては、文字
通り電流をブロックして実質的に流さないことが必要で
あるので、その導電型は第一導電型クラッド層(3)と
同一かあるいはアンドープとすることが好ましく、ま
た、通常第二導電型第一クラッド層(5)と同様の材料
からなる第二導電型第二クラッド層(8)より屈折率が
小さいことが好ましい。通常、電流ブロック層(9)は
AlzGa1-zAs(0<z≦1)からなり、したがって
混晶比としては第二導電型第二クラッド層(8)がAl
vGa1-vAs材料の場合はz≧v、In0.49Ga0.51
の場合にはx<0.45かつz>0.5になることが好
ましい。また、上述の障壁層との関係では、x<v≦z
とすることが好ましい。
The cap layer (10) is used as a protective layer for the current blocking layer (9) in the first growth and at the same time to facilitate the growth of the second conductive type second clad layer (8). Before the device structure is obtained, some or all of them are removed. Since it is necessary for the current blocking layer (9) to literally block the current and not substantially flow, the conductivity type is preferably the same as that of the first conductivity type cladding layer (3) or undoped. In addition, it is preferable that the refractive index is smaller than that of the second conductive type second clad layer (8), which is usually made of the same material as the second conductive type first clad layer (5). Usually, the current blocking layer (9) is made of Al z Ga 1 -z As (0 <z ≦ 1), so that the second conductive type second cladding layer (8) has a mixed crystal ratio of Al.
In the case of v Ga 1-v As material, z ≧ v, In 0.49 Ga 0.51 P
In the case of x, it is preferable that x <0.45 and z> 0.5. Further, in relation to the above-described barrier layer, x <v ≦ z
It is preferable that

【0021】第二導電型第二クラッド層(8)上には電
極の接触抵抗率を下げるため等の目的でコンタクト層
(11)を設けるのが好ましい。コンタクト層(11)
は、通常、GaAs材料にて構成される。この層は通常
電極との接触抵抗率を低くするためにキャリア濃度を他
の層より高くすることが行われる。また、通常、バッフ
ァ層(2)の厚さは0.1〜1μm、第一導電型クラッ
ド層(3)の厚さは0.5〜3μm、活性層(4)を構
成する量子井戸、光ガイド層および障壁層は、各層1層
当たり0.0002〜0.2μm、第二導電型第一クラ
ッド層(5)の厚さは0.05〜0.4μm第導電型第
二クラッド層(8)の厚さは0.5〜3μm、キャップ
層(10)の厚さは0.005〜0.5μm、電流ブロ
ック層(9)の厚さは0.3〜2μm、コンタクト層の
厚さは0.3〜10μmの範囲から選択される。
It is preferable to provide a contact layer (11) on the second conductive type second clad layer (8) for the purpose of lowering the contact resistivity of the electrode. Contact layer (11)
Is usually made of a GaAs material. In this layer, the carrier concentration is usually made higher than the other layers in order to lower the contact resistivity with the electrode. The thickness of the buffer layer (2) is usually 0.1 to 1 μm, the thickness of the first conductivity type cladding layer (3) is 0.5 to 3 μm, and the quantum well and light The guide layer and the barrier layer have a thickness of 0.0002 to 0.2 μm per layer, and the thickness of the second conductive type first cladding layer (5) is 0.05 to 0.4 μm. ) Has a thickness of 0.5 to 3 μm, the thickness of the cap layer (10) is 0.005 to 0.5 μm, the thickness of the current blocking layer (9) is 0.3 to 2 μm, and the thickness of the contact layer is It is selected from the range of 0.3 to 10 μm.

【0022】図2に示す半導体発光素子は、さらに電極
(12)、(13)を形成して構成される。電極(1
2)は、p型の場合、コンタクト層(11)表面に例え
ばTi/Pt/Auを順次に蒸着した後、アロイ処理す
ることによって形成される。一方、電極(13)は、基
板(1)の表面に形成され、n型電極の場合、基板
(1)表面に例えばAuGe/Ni/Auを順次に蒸着
した後、アロイ処理することによって形成される。
The semiconductor light emitting device shown in FIG. 2 is constituted by further forming electrodes (12) and (13). Electrode (1
In the case of p-type, 2) is formed by sequentially depositing, for example, Ti / Pt / Au on the surface of the contact layer (11), followed by alloying. On the other hand, the electrode (13) is formed on the surface of the substrate (1). In the case of an n-type electrode, for example, AuGe / Ni / Au is sequentially deposited on the surface of the substrate (1) and then formed by alloying. You.

【0023】その上に、電極を形成して完成されたウエ
ハは、劈開してレーザーバーに分割し、真空中で共振器
を形成する少なくとも1つの端面に、最適化されたエネ
ルギーのプラズマを照射する。本発明では、この様に、
電極形成後に端面処理する、即ち、端面を露出させるた
めの劈開前のウエハに電極を形成することができるの
で、例えば、端面に半導体層を形成して透明化する場合
と比べ、劈開後のレーザーバーのひとつひとつに電極を
形成するという煩雑な工程が不要となるので製造上も有
利である。
The wafer on which the electrodes are formed is cleaved and divided into laser bars, and at least one end face forming a resonator is irradiated with plasma of optimized energy in a vacuum. I do. In the present invention,
End face processing after electrode formation, that is, electrodes can be formed on the wafer before cleavage for exposing the end face, for example, compared to the case where a semiconductor layer is formed on the end face to make it transparent, the laser after cleavage is This eliminates the need for a complicated process of forming electrodes on each of the bars, which is advantageous in manufacturing.

【0024】照射するプラズマは、Arプラズマ等の1
8族元素のプラズマまたはN2プラズマが好ましい。照
射するArプラズマのエネルギーは25eV以上300
eV以下とする。25eV未満だとArプラズマ照射の
効果が小さく、レーザの長期間にわたる定格出力動作下
での突然劣化の問題が解決できない。エネルギーが30
0eVを越えると、無秩序化が激しく起こりすぎるの
で、かえってレーザの破壊が容易に起こり、初期特性に
おける最大出力の低下につながる。また、このとき、プ
ラズマ照射の好ましい条件は、電流密度で1μA/cm
2〜1mA/cm2、時間は15秒〜30分である。
The plasma to be irradiated is 1 such as Ar plasma.
Group 8 element plasma or N 2 plasma is preferred. The energy of the irradiated Ar plasma is 25 eV or more and 300
eV or less. If it is less than 25 eV, the effect of Ar plasma irradiation is small, and the problem of sudden deterioration under rated output operation of the laser for a long period of time cannot be solved. 30 energy
Above 0 eV, disordering occurs too severely, so that the laser is more likely to break down, leading to a reduction in the maximum output in the initial characteristics. At this time, a preferable condition of the plasma irradiation is a current density of 1 μA / cm.
The time is 2 to 1 mA / cm 2 and the time is 15 seconds to 30 minutes.

【0025】端面には、引き続き、非対称コーティング
を行うこともできる。通常、光を取り出す前端面には単
層のAlOx膜、SiOx膜、SiNx膜等を成膜して低
反射面とし、後端面にはAlOx/α−Si、SiOx
TiOx等を複数層成膜して高反射面とすることが行わ
れる。このとき、好ましい反射率は前端面側で0.5〜
20%、より好ましくは2〜10%、後端面側で50〜
98%、より好ましくは85〜95%である。本発明に
おいては、かかる端面の非対称コーティングを、プラズ
マ照射に引き続き、真空を破らずに行うことが好まし
い。端面非対称コーティングされたレーザーバーは、チ
ップ単位に分割され、レーザーダイオード(LD)とし
て利用される。
The end face may subsequently be provided with an asymmetric coating. Normally, a single-layer AlO x film, SiO x film, SiN x film, or the like is formed on the front end face for extracting light to form a low reflection surface, and AlO x / α-Si, SiO x /
A high reflection surface is formed by forming a plurality of layers of TiO x or the like. At this time, the preferred reflectance is 0.5 to
20%, more preferably 2 to 10%, 50 to 50% on the rear end face side
It is 98%, more preferably 85-95%. In the present invention, it is preferable that the asymmetric coating of the end face is performed after the plasma irradiation without breaking the vacuum. A laser bar coated with an asymmetrical end face is divided into chips and used as a laser diode (LD).

【0026】図1は、本発明半導体レーザの斜視図であ
る。端面とその近傍の領域15が、プラズマ照射によっ
て形成された高抵抗領域であり、これによって端面近傍
の量子井戸は無秩序化されている。このため両端面近傍
はレーザの発振波長において透明化されている。また斜
線部分においては、各層がプラズマに曝されることによ
りキャリアが不活性化されて高抵抗化されており、電流
が流れにくいため両端面において電流非注入となってお
り無効電流等による素子の特性の低下が少ない。
FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor laser of the present invention. The end face and the area 15 near the end face are high-resistance areas formed by plasma irradiation, whereby the quantum well near the end face is disordered. Therefore, the vicinity of both end faces is made transparent at the laser oscillation wavelength. Also, in the shaded area, each layer is exposed to plasma to inactivate carriers and increase resistance, and current is difficult to flow. There is little deterioration in characteristics.

【0027】本発明の半導体レーザは、半導体基板上に
第一導電型クラッド層、量子井戸を含む活性層および第
二導電型クラッド層を有する半導体レーザにおいて、共
振器を形成する少なくとも一つの端面に25eV以上3
00eV以下のエネルギーを有するプラズマを当該端面
側から照射してなることを特徴とし、それにより半導体
基板、第一導電型クラッド層、量子井戸を含む活性層お
よび第二導電型クラッド層の当該端面近傍に高抵抗領域
が形成され、即ち、かかる領域は、同一層内で隣接する
プラズマ照射の影響がない部分よりも抵抗が高く、量子
井戸を含む活性層の当該端面近傍の高抵抗化領域は無秩
序化されることとなるが、この様な半導体レーザは、い
わゆる窓構造を非常に簡便に、安定して作製でき、しか
も、同時に高抵抗領域を作製することで無効電流等の問
題も生じないので、高出力で長寿命な半導体レーザダイ
オードを容易に実現できる。
In a semiconductor laser having a first conductivity type cladding layer, an active layer including a quantum well, and a second conductivity type cladding layer on a semiconductor substrate, the semiconductor laser according to the present invention may be provided on at least one end face forming a resonator. 25 eV or more 3
A plasma having energy of not more than 00 eV is irradiated from the end face side, whereby the semiconductor substrate, the first conductive type clad layer, the active layer including the quantum well, and the second conductive type clad layer are near the end face. In other words, a high-resistance region is formed in the active layer, that is, the region has a higher resistance than an adjacent portion in the same layer that is not affected by plasma irradiation, and the high-resistance region near the end face of the active layer including the quantum well is disordered. However, in such a semiconductor laser, a so-called window structure can be manufactured very easily and stably, and at the same time, a problem such as a reactive current does not occur by manufacturing a high-resistance region. Thus, a semiconductor laser diode having a high output and a long life can be easily realized.

【0028】なお、以上の説明は、屈折率導波機構を有
するグルーブ型の半導体レーザにかかわるものだが、本
発明は、リッジ型の半導体レーザ、利得導波型機構を有
するレーザ等その構成にかかわらず、本願特許請求の範
囲に記載した特徴を備える限り、いかなる半導体レーザ
にも同様に適用できる。
Although the above description relates to a groove type semiconductor laser having a refractive index guiding mechanism, the present invention relates to a ridge type semiconductor laser, a laser having a gain guiding type mechanism, and the like. Instead, the present invention can be similarly applied to any semiconductor laser as long as it has the features described in the claims of the present application.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を越えない限り、下記実施
例により限定されるものではない。 (実施例1)図2に示すグルーブ型のレーザ素子を以下
の通り製造した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the invention. Example 1 A groove type laser device shown in FIG. 2 was manufactured as follows.

【0030】キャリア濃度1×1018cm-3のn型Ga
As基板(1)上に、MBE法にて、バッファ層(2)
として1μmの厚さのキャリア濃度1×1018cm-3
n型GaAs層、第一導電型クラッド層(3)として2
μmの厚さのキャリア濃度1×1018cm-3のn型Al
0.35Ga0.65As層、次いで、厚さ24nmのアンドー
プGaAs光ガイド層、厚さ6nmのアンドープIn
0.2 Ga0.8 As量子井戸層、厚さ10nmのアンドー
プGaAs障壁層、厚さ6nmのアンドープIn 0.2
0.8 As量子井戸層および厚さ24nmのアンドープ
GaAs光ガイド層を順次積層してなる二重量子井戸
(DQW)構造を有する活性層(4)、第二導電型第一
クラッド層(5)として厚さ0.1μm、キャリア濃度
1×1018cm-3のp型Al0.35Ga0.65As層、第2
エッチング阻止層(6)として厚さ10nm、キャリア
濃度1×1018cm-3のp型GaAs層、第1エッチン
グ阻止層(7)として厚さ20nm、キャリア濃度5×
1017cm-3のn型In0.49Ga0.51 P層、電流ブロ
ック層(9)として厚さ0.5μm、キャリア濃度5×
1017cm-3のn型Al0.4Ga0.6As層、キャップ層
(10)として厚さ10nm、キャリア濃度1×1018
cm-3のn型GaAs層、を順次積層した。
Carrier concentration 1 × 1018cm-3N-type Ga
Buffer layer (2) on As substrate (1) by MBE method
1 × 10 μm thick carrier concentration 1 × 1018cm-3of
n-type GaAs layer, first conductivity type clad layer (3)
μm thick carrier concentration 1 × 1018cm-3N-type Al
0.35Ga0.65As layer, then 24 nm thick Ando
GaAs light guide layer, 6 nm thick undoped In
0.2Ga0.8As quantum well layer, 10 nm thick Ando
GaAs barrier layer, 6 nm thick undoped In 0.2G
a0.8As quantum well layer and undoped 24 nm thick
Double quantum well in which GaAs light guide layers are sequentially laminated
Active layer (4) having (DQW) structure, second conductivity type first
0.1 μm thick clad layer (5), carrier concentration
1 × 1018cm-3P-type Al0.35Ga0.65As layer, second
10 nm-thick carrier as etching stop layer (6)
Concentration 1 × 1018cm-3P-type GaAs layer, first etchin
20 nm thick and a carrier concentration of 5 × as a blocking layer (7).
1017cm-3N-type In0.49Ga0.51P layer, current blow
0.5 μm thick, carrier concentration 5 × as a backing layer (9)
1017cm-3N-type Al0.4Ga0.6As layer, cap layer
(10) thickness 10 nm, carrier concentration 1 × 1018
cm-3N-type GaAs layers were sequentially laminated.

【0031】次に、最上層の電流注入領域分を除く部分
に窒化シリコンのマスクを設けた。この場合に、窒化シ
リコンマスクの開口部の幅は1.5μmとした。第1エ
ッチング阻止層をエッチングストップ層としてエッチン
グを行い、電流注入領域部分のキャップ層(10)と電
流ブロック層(9)を除去した。この時用いたエッチャ
ントは、硫酸(98wt%)、過酸化水素(30wt%
水溶液)及び水を体積比で1:1:5で混合したものを
用い、25℃で30秒間行った。
Next, a mask of silicon nitride was provided in a portion other than the current injection region of the uppermost layer. In this case, the width of the opening of the silicon nitride mask was 1.5 μm. Etching was performed using the first etching stop layer as an etching stop layer to remove the cap layer (10) and the current block layer (9) in the current injection region. The etchant used at this time was sulfuric acid (98 wt%) and hydrogen peroxide (30 wt%).
Aqueous solution) and water mixed at a volume ratio of 1: 1: 5, and performed at 25 ° C. for 30 seconds.

【0032】次いでHF(49%)とNH4 F(40
%)を1:6で混合したエッチング液に2分30秒間浸
漬して窒化シリコン層を除去し、更に第2エッチング阻
止層をエッチングストップ層として、電流注入領域部分
の第1エッチング阻止層をエッチング除去した(図
7)。この時用いたエッチャントは、塩酸(35wt
%)と水を2:1に混合したものであり、温度は25
℃、時間は2分間とした。
Then, HF (49%) and NH 4 F (40
%) In an etching solution mixed at a ratio of 1: 6 to remove the silicon nitride layer for 2 minutes and 30 seconds, and further etch the first etching stop layer in the current injection region using the second etch stop layer as an etch stop layer. It was removed (FIG. 7). The etchant used at this time was hydrochloric acid (35 wt.
%) And water at a ratio of 2: 1 at a temperature of 25%.
C. and the time was 2 minutes.

【0033】この後、MOCVD法にて第二導電型第二
クラッド層(8)としてキャリア濃度1×1018cm-3
のp型Al0.35Ga0.65As層を埋め込み部分(電流注
入領域部分)で2μmの厚さになるよう成長させ、最後
に電極との良好な接触を保つためのコンタクト層(1
1)として、厚さ3μm、キャリア濃度1×1019cm
-3のp型GaAs層を成長させレーザ素子を形成した。
このレーザ素子の電流注入領域の幅W、即ち、第二導電
型第二クラッド層の、第二導電型第一クラッド層との界
面における幅は、2.2μmであった。
Thereafter, the second conductive type second layer is formed by MOCVD.
Carrier concentration 1 × 10 as cladding layer (8)18cm-3
P-type Al0.35Ga0.65Embedded portion of As layer (current injection
Grown to a thickness of 2 μm at the
Contact layer (1) to maintain good contact with the electrode
As 1), the thickness is 3 μm, the carrier concentration is 1 × 1019cm
-3Was grown to form a laser device.
The width W of the current injection region of the laser element,
Between the second cladding layer of the second conductivity type and the first cladding layer of the second conductivity type
The width in the plane was 2.2 μm.

【0034】次に、p側にTi/Pt/Auを、n側に
AuGe/Ni/Auを順次蒸着した後、400℃、5
分間アロイを行なって電極を形成した後に、レーザをい
わゆるバーの状態にし真空中で両端面に平均のエネルギ
ーとして100eV、イオン電流密度として20μA/
cm2のArプラズマを3分間ずつ照射した。この後に
Arプラズマ処理の際の真空を破らずに、引き続き、前
端面に1層のアルミナを、後端面にアルミナ/非晶質シ
リコン/アルミナ/非晶質シリコンの4層を成膜し、5
%/90%の非対称コーティングを行なった。その結果
得られた素子の初期の電流光出力特性を図3に示す。2
5℃における閾値電流は21mAであった。また、20
0mW出力、70℃におけるAPCモードでの寿命試験
結果を図4に示す。さらに、作製した素子の一つを透過
型の電子顕微鏡で観察するためのサンプルに加工し、そ
の端面近傍の活性層付近と、バルクの様子を比較した。
この結果、Arプラズマが照射された端面近傍におい
て、活性層付近の結晶性が崩れ、無秩序化が起こってい
ることが確認された。 (比較例1)Arプラズマ照射を行わなかった以外は、
実施例1と全く同様にした。初期の電流光出力特性を図
5に示す。25℃における閾値電流は21mAであっ
た。また、200mW出力、70℃におけるAPCモー
ドでの寿命試験結果を図6に示す。 (比較例2)照射するArプラズマのエネルギーを20
eVとした以外、実施例1と全く同様にした。初期の電
流光出力特性を図7に示す。25℃における閾値電流は
21mAであった。また、200mW出力、70℃にお
けるAPCモードでの寿命試験結果を図8に示す。 (比較例3)照射するArプラズマのエネルギーを60
0eVとした以外、実施例1と全く同様にした。初期の
電流光出力特性を図9に示す。25℃における閾値電流
は23mAであった。また、図9に示す様に、初期に2
00mW出力に達しないため、寿命試験ができなかっ
た。 (実施例2)レーザーバーの両端面に、Arプラズマを
3分間照射するかわりに、N2プラズマを2分間照射し
た以外、前記実施例1と全く同様にした。その結果得ら
れた素子の初期の電流光出力特性を図10に示す。25
℃における閾値電流は21mAであった。また、200
mW出力、70℃におけるAPCモードでの寿命試験結
果を図11に示す。さらに、作製した素子の一つを透過
型の電子顕微鏡で観察するためのサンプルに加工し、そ
の端面近傍の活性層付近と、バルクの様子を比較した。
この結果、N2プラズマが照射された端面近傍におい
て、活性層付近の結晶性が崩れ、無秩序化が起こってい
ることが確認された。
Next, after depositing Ti / Pt / Au on the p-side and AuGe / Ni / Au on the n-side in order,
After forming an electrode by alloying for one minute, the laser is turned into a so-called bar state, and both ends are evacuated in vacuum at an average energy of 100 eV and an ion current density of 20 μA /
Irradiated with Ar 2 cm 2 for 3 minutes. Thereafter, one layer of alumina is continuously formed on the front end face and four layers of alumina / amorphous silicon / alumina / amorphous silicon are formed on the rear end face without breaking the vacuum in the Ar plasma treatment.
% / 90% asymmetric coating was applied. FIG. 3 shows the initial current light output characteristics of the device obtained as a result. 2
The threshold current at 5 ° C. was 21 mA. Also, 20
FIG. 4 shows the life test results in the APC mode at 0 mW output and 70 ° C. Further, one of the fabricated devices was processed into a sample for observation with a transmission electron microscope, and the bulk state was compared with the vicinity of the active layer near the end face.
As a result, it was confirmed that in the vicinity of the end face irradiated with the Ar plasma, the crystallinity near the active layer was broken and disorder occurred. (Comparative Example 1) Except that the Ar plasma irradiation was not performed,
The procedure was exactly the same as in Example 1. FIG. 5 shows the initial current light output characteristics. The threshold current at 25 ° C. was 21 mA. FIG. 6 shows the results of a life test in the APC mode at 200 mW output and 70 ° C. (Comparative Example 2) The energy of the Ar plasma to be irradiated was 20
Except for eV, the procedure was exactly the same as in Example 1. FIG. 7 shows the initial current light output characteristics. The threshold current at 25 ° C. was 21 mA. FIG. 8 shows the life test result in the APC mode at 200 mW output and 70 ° C. (Comparative Example 3) The energy of the Ar plasma to be irradiated was 60
The procedure was exactly the same as in Example 1 except that 0 eV was set. FIG. 9 shows the initial current light output characteristics. The threshold current at 25 ° C. was 23 mA. Also, as shown in FIG.
Since the output did not reach 00 mW, the life test could not be performed. (Example 2) The procedure was the same as that of Example 1 except that N 2 plasma was irradiated for 2 minutes instead of irradiating Ar plasma for 3 minutes to both end surfaces of the laser bar. FIG. 10 shows the initial current light output characteristics of the device obtained as a result. 25
The threshold current at 21 ° C. was 21 mA. Also, 200
FIG. 11 shows a life test result in the APC mode at a mW output of 70 ° C. Further, one of the fabricated devices was processed into a sample for observation with a transmission electron microscope, and the bulk state was compared with the vicinity of the active layer near the end face.
As a result, it was confirmed that near the end face irradiated with the N 2 plasma, the crystallinity near the active layer was broken and disorder occurred.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の半導体レーザは、量子井戸を含
む活性層の端面近傍が適度に無秩序化されるとともに高
抵抗化され、かつ半導体基板、第一導電型クラッド層、
第二導電型クラッド層の端面近傍が高抵抗化されている
ので、無効電流によるロス等の問題なく、高出力、長寿
命である等優れた特性を有する。本発明の半導体レーザ
の製造方法は、共振器を形成する少なくともひとつの端
面に特定エネルギー範囲のプラズマを照射するという簡
便な方法で、無効電流によるロス等の問題のない、高出
力、長寿命の半導体レーザを容易に製造できる。
According to the semiconductor laser of the present invention, the vicinity of the end face of the active layer including the quantum well is appropriately disordered and has a high resistance, and the semiconductor substrate, the first conductivity type cladding layer,
Since the vicinity of the end surface of the second conductivity type cladding layer is made high in resistance, it has excellent characteristics such as high output and long life without any problem such as loss due to reactive current. The method for manufacturing a semiconductor laser of the present invention is a simple method of irradiating at least one end face forming a resonator with plasma in a specific energy range, and has no problem such as loss due to reactive current, high output, and long life. A semiconductor laser can be easily manufactured.

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

【図1】本発明の半導体レーザの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser of the present invention.

【図2】本発明実施例の半導体レーザの共振器方向から
見た断面説明図である。
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention, as viewed from a cavity direction.

【図3】本発明実施例1の半導体レーザの電流光出力特
性を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing current light output characteristics of the semiconductor laser of Example 1 of the present invention.

【図4】本発明実施例1の半導体レーザの200mW出
力、70℃におけるAPCモードでの寿命試験の結果を
示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the results of a life test in the APC mode at 70 ° C. and 200 mW output of the semiconductor laser of Example 1 of the present invention.

【図5】比較例1の半導体レーザの初期の電流光出力特
性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing initial current light output characteristics of the semiconductor laser of Comparative Example 1.

【図6】比較例1の半導体レーザの200mW出力、7
0℃におけるAPCモードでの寿命試験の結果を示すグ
ラフである。
FIG. 6 shows a 200 mW output of the semiconductor laser of Comparative Example 1,
It is a graph which shows the result of the life test in APC mode at 0 ° C.

【図7】比較例2の半導体レーザの初期の電流光出力特
性を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing initial current light output characteristics of the semiconductor laser of Comparative Example 2.

【図8】比較例2の半導体レーザの200mW出力、7
0℃におけるAPCモードでの寿命試験の結果を示すグ
ラフである。
FIG. 8 shows a 200 mW output of the semiconductor laser of Comparative Example 2;
It is a graph which shows the result of the life test in APC mode at 0 ° C.

【図9】比較例3の半導体レーザの初期の電流光出力特
性を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the initial current light output characteristics of the semiconductor laser of Comparative Example 3.

【図10】本発明実施例2の半導体レーザの電流光出力
特性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing current light output characteristics of the semiconductor laser according to Example 2 of the present invention.

【図11】本発明実施例2の半導体レーザの200mW
出力、70℃におけるAPCモードでの寿命試験の結果
を示すグラフである。
FIG. 11 shows 200 mW of the semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention.
It is a graph which shows the output and the result of the life test in APC mode at 70 degreeC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:半導体基板 2:バッファ層 3:第一導電型クラ
ッド層 4:活性層 5:第二導電型第一クラッド層 6:第二エッチング阻
止層 7:第1エッチング阻止層 8:第二導電型第二
クラッド層 9:電流ブロック層 10:キャップ層
11:コンタクト層 12:電極 13:電極 14:
破壊 15:高抵抗化領域
1: semiconductor substrate 2: buffer layer 3: first conductivity type cladding layer 4: active layer 5: second conductivity type first cladding layer 6: second etching stop layer 7: first etching stop layer 8: second conductivity type Second cladding layer 9: current blocking layer 10: cap layer
11: contact layer 12: electrode 13: electrode 14:
Destruction 15: High resistance area

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に第一導電型クラッド層、
量子井戸を含む活性層および第二導電型クラッド層を有
する半導体レーザにおいて、共振器を形成する少なくと
も一つの端面に25eV以上300eV以下のエネルギ
ーを有するプラズマを当該端面側から照射してなること
を特徴とする半導体レーザ。
1. A first conductivity type cladding layer on a semiconductor substrate,
In a semiconductor laser having an active layer including a quantum well and a second conductivity type cladding layer, at least one end face forming a resonator is irradiated with plasma having energy of 25 eV or more and 300 eV or less from the end face side. Semiconductor laser.
【請求項2】 量子井戸を含む活性層の端面近傍が無秩
序化されていることを特徴とする請求項1記載の半導体
レーザ。
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the vicinity of the end face of the active layer including the quantum well is disordered.
【請求項3】 半導体基板がGaAs基板であり、活性
層が、元素としてInまたはGaを含むことを特徴とす
る請求項1または2記載の半導体レーザ。
3. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a GaAs substrate, and the active layer contains In or Ga as an element.
【請求項4】 プラズマが、18族元素のプラズマまた
はN2プラズマであることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の半導体レーザ。
4. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the plasma is a group 18 element plasma or N 2 plasma.
【請求項5】 半導体基板上に第一導電型クラッド層、
量子井戸を含む活性層および第二導電型クラッド層を有
する半導体レーザの製造方法において、該半導体基板上
に該第一導電型クラッド層、量子井戸を含む活性層およ
び第二導電型クラッド層を形成した後、共振器を形成す
る少なくとも一つの端面に25eV以上300eV以下
のエネルギーを有するプラズマを当該端面側から照射す
ることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
5. A first conductivity type clad layer on a semiconductor substrate,
In a method of manufacturing a semiconductor laser having an active layer including a quantum well and a second conductive type clad layer, forming the first conductive type clad layer, an active layer including a quantum well and a second conductive type clad layer on the semiconductor substrate After that, at least one end face forming the resonator is irradiated with plasma having an energy of 25 eV or more and 300 eV or less from the end face side.
【請求項6】 プラズマが18族元素のプラズマまたは
2プラズマであることを特徴とする請求項5記載の半
導体レーザの製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the plasma is plasma of a group 18 element or N 2 plasma.
【請求項7】 プラズマ照射後、引き続き真空を破らず
に、端面に反射防止膜および/または高反射膜を形成す
ることを特徴とするクレーム5または6記載の半導体レ
ーザの製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 5, wherein an anti-reflection film and / or a high-reflection film is formed on the end face without breaking the vacuum after the plasma irradiation.
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