JPH11150320A - 半導体発光装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窓構造を有する半導体発光装置の製造の煩雑
さ、量産性の問題、信頼性の問題を解決する。 【解決手段】 半導体基体１上に、少なくとも第１導電
型のクラッド層２と、量子井戸構造を有する活性層４
と、第２導電型のクラッド層６を有する半導体層８を有
し、光共振器の共振器長方向の両端面が劈開面によって
形成された構成とし、その半導体層８の成長膜厚が、こ
の半導体層の面方向に、相対的に膜厚の小さい領域と、
大きい領域とが選択的に作り込まれた構成とする。そし
て、光共振器の共振器長方向の両端部にその両端面に臨
んで、膜厚の小さい領域１２が形成され、光共振器の中
央領域に膜厚が大きい領域１１が形成された構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光装置、
特にいわゆる窓構造を有し、端面の光損傷を回避して高
出力化をはかるようにした半導体レーザー、発光ダイオ
ード等の半導体発光装置とその製造方法に関わる。

【０００２】

【従来の技術】半導体発光装置、例えば半導体レーザー
において、その光共振器の両端面すなわち光共振器の共
振器長方向のレーザー光出射端面においては、界面準
位、低い熱はけ、高光密度等によって、此処におけるバ
ンドギャップＥｇが、光共振器の内部より小さくなり易
い。このため、内部で発生した光が、この端面におい
て、吸収され易くなって、端面近傍での発熱が大とな
り、最高発振出力が制限され、また、端面破壊が生じる
などの寿命の問題、信頼性に問題が生じる。

【０００３】このような問題の解決をはかるように、窓
構造の半導体レーザの提案が多くなされている。この窓
構造を有する半導体レーザーとしては、例えば光共振器
の共振器長方向の両端部に、活性層よりバンドギャップ
が大きい材料を配置する構成が提案されている。このよ
うな半導体レーザーを製造するには、半導体基体上に、
複数の半導体レーザーを構成するための共通のクラッド
層や活性層等を有する半導体層をエピタキシャル成長し
て後、この半導体層を有する半導体基体を、共振器長方
向を横切るように所要の幅に、例えば劈開によって切断
していわゆる半導体バーを形成し、この半導体バーの切
断面に、活性層に比しバンドギャップの大きいすなわち
異種の半導体材料をエピタキシャル成長し、その後、こ
の半導体バーを各半導体レーザーに関して分断して複数
の半導体レーザーを製造するという方法が採られる。し
かしながら、このように、個々の半導体バーに関してそ
の両端面に異種の半導体材料をエピタキシャル成長する
作業は著しく煩雑で量産性を阻むのみならず、このエピ
タキシャル成長に際しての加熱により、半導体層におけ
るドーパントの移動が問題となる。

【０００４】また、他の窓構造としては、半導体基体上
に、クラッド層や活性層を有する半導体層をエピタキシ
ャル成長して後、少なくともその活性層を厚さ方向に横
切るエッチング溝を、所要の間隔を保持して平行に配列
形成し、この溝内にバンドギャップの大きい半導体材料
を埋込み、その後、この半導体材料が埋め込まれた位置
で半導体層を有する半導体基体を切断して、同様の半導
体バーを形成し、複数の半導体レーザーを分断するとい
う方法の提案もなされているが、この場合においては、
エッチングによって形成された溝の側面は、一般に表面
性に劣ることから、この面で光屈折、散乱が生じやすく
ＦＦＰ（遠視野像）が劣化し易く、信頼性にすぐれた半
導体レーザーを、歩留り良く製造する上で問題がある。

【０００５】また、窓構造として、その光共振器の両端
部に限定的に、Ｚｎ等を拡散して活性層を構成する超格
子構造を破壊し、混晶化することによって実質的に量子
井戸を浅く、すなわちバンドギャップを大きくすること
の提案もなされているが、この場合、Ｚｎが、活性層内
で非発光中心を作り易いことから、Ｚｎの拡散量、拡散
距離の制御を精密に行う必要があり、高度の技術を必要
とするという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
窓構造の半導体発光装置においては、それぞれその製造
および特性において多くの問題を抱えている。本発明に
おいては、その製造が容易で、量産性にすぐれ、信頼性
が高く、長寿命化をはかることができ、例えば３０ｍＷ
以上の高出力半導体レーザー、半導体発光ダイオード等
の半導体発光装置とその製造方法を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、量子
井戸構造を有する活性層が形成される半導体発光装置に
おいて、その量子井戸構造のウエル（井戸）層、バリア
（障壁）層の厚さ、すなわち井戸、バリアの幅が大とな
るにつれ、バンドギャップが大となること、すなわち屈
折率が小となることに着目して、窓構造の半導体発光装
置を構成するものである。

【０００８】すなわち、本発明による半導体発光装置に
おいては、基体上に、少なくとも第１導電型のクラッド
層と、量子井戸構造を有する活性層と、第２導電型のク
ラッド層を有する半導体層を有し、光共振器の共振器長
方向の両端面が劈開面によって形成された構成とし、そ
の半導体層の成長膜厚が、この半導体層の面方向に、相
対的に膜厚の小さい領域と、大きい領域とが選択的に作
り込まれた構成とする。そして、光共振器の共振器長方
向の両端部にその両端面に臨んで、膜厚の小さい領域が
形成され、光共振器の中央領域、すなわち発光動作領域
に膜厚が大きい領域が形成された構成とする。

【０００９】また、本発明による半導体発光装置の製造
方法は、基体の一主面に、局部的に熱伝導抑制層を形成
する工程と、基体の他方の主面に、少なくとも第１導電
型のクラッド層と、量子井戸構造を有する活性層と、第
２導電型のクラッド層を有する半導体層を成膜し、熱伝
導抑制層の形成部上に相当する部分に、他部に比し相対
的に膜厚が小なる領域を形成する成膜工程と、光共振器
の共振器長方向の両端部に両端面に臨んで膜厚が小なる
領域が配置され、光共振器の中央領域において相対的に
膜厚が大なる領域が配置されるように、半導体層を有す
る基体を劈開してこの劈開面によって光共振器の共振器
長方向の両端面を形成する劈開工程とを採って目的とす
る半導体発光装置を製造する。

【００１０】上述の本発明構成によれば、半導体層自体
に、膜厚が小さい領域、すなわち量子井戸構造による活
性層においてウエル層の厚さが小さい領域が作り込まれ
た構成として、この領域によって光共振器の両端部を構
成するものであるので、この両端部において、中央部に
比し、実質的にバンドギャップが大きい、したがって、
屈折率が小さい窓構造を有する半導体発光装置を構成す
るので、この両端部における光吸収を低めることができ
て、光密度を低下させることができることから、端面に
おける光損傷を効果的に回避できる。

【００１１】また、本発明装置においては、上述した窓
構造となる部分の半導体層の厚さを他部に比し小なる領
域として形成するものであるが、本発明においては、こ
の構造の半導体発光装置を製造するに、単に、この半導
体層を成膜する基体の裏面に熱伝導抑制層を形成して、
此処における基体の裏面側からの加熱が阻害されるよう
にして、この部分における半導体層の成長速度を低め、
この部分の膜厚を他部に比し小さくするものであるの
で、窓構造を有する半導体発光装置を容易に、かつ確実
に製造することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、基体例えば半導体基体
上に、少なくとも第１導電型のクラッド層と、量子井戸
構造を有する活性層と、第２導電型のクラッド層を有す
る半導体層を有し、光共振器の共振器長方向の両端面が
劈開面によって形成するものであり、その半導体層の成
長膜厚が、この半導体層の面方向に、相対的に膜厚の小
さい領域と、大きい領域とが選択的に作り込まれた構成
とする。そして、光共振器の共振器長方向の両端部にそ
の両端面に臨んで、相対的に膜厚の小さい領域が形成さ
れ、光共振器の中央領域すなわち発光動作領域において
は膜厚が大きい領域すなわち所要のバンドギャップを有
する領域として形成された構成とする。

【００１３】この構成において、基体の、その少なくと
も第１導電型のクラッド層と、量子井戸構造を有する活
性層と、第２導電型のクラッド層が構成される半導体層
が形成される側の主面とは反対側の主面には、その膜厚
の小さい領域の形成部に対向して熱伝導抑制層が形成さ
れた構成とされる。

【００１４】また、基体の上記半導体層が形成された側
の主面に、前述の熱伝導抑制層と対向して、成膜抑制層
が形成された構成とされる。

【００１５】そして、本発明による半導体発光装置の製
造方法は、基体例えば半導体基体の一主面に、局部的に
熱伝導抑制層を形成する工程と、基体の他方の主面に、
第１導電型のクラッド層と、量子井戸構造を有する活性
層と、第２導電型のクラッド層を有する半導体層を成膜
し、熱伝導抑制層の形成部上に相当する部分に、他部に
比し相対的に膜厚が小なる領域を形成する成膜工程と、
光共振器の共振器長方向の両端部に両端面に臨んで膜厚
が小なる領域が配置され、光共振器の中央領域において
相対的に膜厚が大なる領域が配置されるように、半導体
層を有する基体例えば半導体基体を劈開してこの劈開面
によって光共振器の共振器長方向の両端面を形成する劈
開工程とを採って目的とする半導体発光装置を製造す
る。

【００１６】また、この製造方法において、その基体の
半導体層を成膜する側の主面の、上述した熱伝導制層の
形成部に対向する位置に成膜抑制層を形成する工程を経
て後に、半導体層の成膜工程を行う。

【００１７】図１は、本発明による半導体発光装置の一
例の斜視図を示す。この例では、いわゆるＳＣＨ(Separ
ate Confinement Heterostructure)型の半導体レーザー
に適用した場合で、この場合、第１導電型この例ではｎ
型の半導体基体１上に、順次第１導電型の第１クラッド
層２、第１導電型の第１ガイド層３、単一もしくは多重
量子井戸構造の活性層４、第２導電型の第２ガイド５、
第２導電型の第２クラッド層６、第２導電型のコンタク
ト層７を順次エピタキシャル成長した半導体層８が形成
されて成る。コンタクト層７上には、一方の電極９がオ
ーミック被着され半導体基体１の裏面には、他方の電極
１０がオーミックに被着されてる。そして、本発明構成
においては、半導体層８を、ストライプ状の光共振器の
共振器長方向に関する中央領域、すなわち発振動作領域
に、相対的に膜厚が大なる領域１１を、また、光共振器
の両端部の光出射端面に臨む部分に、相対的に膜厚の小
なる領域１２を作り込む。

【００１８】すなわち、この構成による半導体発光装置
においては、その量子井戸構造による活性層４が、光共
振器の中央側の発光動作領域部においては、膜厚の大な
る領域１１によって所要のウエル幅およびバリア幅を有
し、所要の波長の発振動作が良好に行われるに必要なバ
ンドギャップを有する層として形成し、光共振器の両端
部においては、上述した中央領域に比し膜厚の小なる領
域１２を形成し、これによって、活性層４のウエル層お
よびバリア層の厚さ、すなわちウエル幅およびバリア幅
の縮小がはかられ、実質的に量子井戸が浅くされてバン
ドギャップが縮小され、屈折率が中央部のそれに比し小
とされた窓構造部を構成する。

【００１９】この膜厚の大きい領域１１および膜厚の小
さい領域１２を半導体層８に作り込む方法および構造
は、図１に示すように、半導体基体１の半導体層８を成
膜する側とは反対側の主面１ａすなわち裏面の、膜厚の
小さい領域１２を形成する部分下に、すなわち窓構造部
に対向する位置に、熱伝導抑制層１３を被着形成して置
く。このようにすることによって、半導体層８の成膜時
における半導体基体１側からの加熱による熱伝導を阻害
させて半導体層８の形成面、すなわち主面ｂにおける基
体温度を、膜厚の小さい領域１２の形成部において低め
る効果を得て、この部分の半導体層の成長速度を低め
る。すなわち、他部（中央部）に比し膜厚の縮小化を図
ることができる。

【００２０】さらに、必要に応じて、半導体基体１の半
導体層８を成膜する側の主面１ｂの、熱伝導抑制層１３
に対向する領域、すなわち窓構造部下に、成膜抑制層１
４を形成して置く。このようにすることによって、この
成膜抑制層１４によって、半導体基体１からの半導体層
の成長を阻害するとともに、更に例えばこの成膜抑制層
１４によっても、半導体基体１側からの加熱による熱伝
導を阻害させて半導体層８の形成面、すなわち主面ｂに
おける基体温度を、膜厚の小さい領域１２の形成部にお
いて低める効果を得て、より半導体層の成長を抑制して
膜厚の小さい領域１２を確実に形成することができるよ
うにする。

【００２１】次に、この半導体レーザーが、ＡｌＧａＩ
ｎＰ／ＧａＡｓ系の半導体レーザである場合の一例を、
図３および図４の各工程における要部の断面図を参照し
て、本発明による製造方法の一例とともに説明する。こ
の例においては、図３Ａに示すように、第１導電型この
例ではｎ型のＧａＡｓ単結晶半導体基体１が用意され、
半導体発光素子を形成するための半導体層３の形成面１
ｂに、最終的に光共振器の窓構造部とする部分以外の、
最終的に前述した膜厚の大きい領域を形成する部分に、
例えば図５にその平面的パターン図を示すように、図３
において紙面と直交する方向に延長する帯状の凹部２４
を、パターンエッチングによって形成する。また、半導
体基体１の他方の主面１ａの、上述した凹部２４間に対
向する部分、すなわち最終的に前述した膜厚の小さい領
域の形成部と対向する部分にＳｉＯ₂ 層、Ｓｉ₂ Ｎ₃ 等
による熱伝導を阻害すなわち抑制する熱伝導抑制層１３
を、図３Ａにおいて紙面と直交する方向に延長する帯状
パターンに被着形成する。この熱伝導抑制層１３の形成
は、半導体基体１の主面１ａの熱酸化によりもしくはＣ
ＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法によって上述した
ＳｉＯ₂ 、あるいはＳｉ₂ Ｎ₃ 等を全面的に形成し、そ
の後フォトリソグラフィによるパターンエッチングを行
うことによって形成することができる。

【００２２】その後、図３Ｂに示すように、半導体基体
１の凹部２４が形成された側に全面的に、半導体層８を
エピタキシャル成長する。この例においては、順次第１
導電型例えばｎ型のＡｌ_a Ｇａ_1-a ＩｎＰによる第１ク
ラッド層２をエピタキシャル成長し、続いてこれと同導
電型の例えばＡｌ_b Ｇａ_1-b ＩｎＰによる第１のガイド
層３、ＧａＩｎＰをウエル層としＡｌ_b Ｇａ_1-b ＩｎＰ
をバリア層とする超格子構造の多重もしくは単一量子井
戸構造の活性層４をエピタキシャル成長し、この上に第
２導電型例えばＡｌ_b Ｇａ_1-b ＩｎＰによる第２ガイド
層５、第２導電型のＡｌ_a Ｇａ_1-a ＩｎＰによる第２ク
ラッド層６、第２導電型の不純物例えばＺｎが高濃度に
ドープされたＧａＡｓによるコンタクト層７を連続的に
通常の成長方法例えばＭＯＣＶＤ（Metalorganic Chemi
cal Vapor Deposition: 有機金属気相成長）法あるいは
ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法等によってエピタ
キシャル成長して半導体層８を形成する。ここで、Ａｌ
の組成比、ａおよびｂは、ａ＞ｂに選定される。このよ
うに、実質的に半導体レーザーを構成する半導体層８
は、その全体の厚さが３μｍ程度の薄い厚さを有するも
のである。

【００２３】この半導体層８のエピタキシャル成長は、
上述したように、通常のＭＯＣＶＤ、あるいはＭＢＥに
よって成膜することができるが、これら成膜は、通常、
所要の成膜温度に、抵抗加熱、高周波加熱、ランプ加熱
等によって加熱されるサセプタ上に半導体基体１を、そ
の一主面１ａ、すなわち裏面がサセプタに熱的に密着さ
せた状態で載置し、成膜時の加熱はこの面１ａからの熱
伝導によって半導体基体１の半導体層８の成膜面となる
他方の主面１ｂ側が所要の成膜温度に昇温されるもので
あって、この状態で、原料ガスの供給、もしくは原料分
子線照射を行って上述した半導体層８をエピタキシャル
成長によって成膜するものである。したがって、上述し
たように、熱伝導抑制層１３を形成する本発明方法によ
るときは、その熱伝導抑制層１３が形成された部分にお
いては、加熱サセプタ側からの熱伝導が阻害すなわち抑
制されることから、半導体層８の成膜面１ｂへの熱の伝
達は、熱伝導抑制層１３の形成部上においては、他部に
比し温度が低下する。したがって、この状態で、半導体
層８の原料ガスの供給もしくは分子線照射を開始すれ
ば、半導体層８、すなわち上述した第１クラッド層２、
第１ガイド層３、活性層４を構成する各バリア層および
ウエル層、第２ガイド層５、第２クラッド層６、コンタ
クト層７等は、熱伝導抑制層１３の形成部上の成膜温度
が低下している部分においては、その成長速度を低めら
れることから、この部分では、膜厚の小さい領域１２と
して成膜され、他部においては、膜厚の大きい領域１１
とし成膜される。

【００２４】そして、この場合、膜厚の大きい領域１１
の形成部においては、予め凹部２４が形成されていて、
この凹部２４内に膜厚の大きい領域１１を形成すること
ができるが、この場合、凹部２４の深さを予め選定して
置くことによって、活性層４の形成面が、その光共振器
の形成部において、全面的にほぼ平坦に形成されるよう
にする。

【００２５】次に、コンタクト層７に対して、例えばフ
ォトリソグラフィによるパターンエッチングを行って、
図４Ａに示すように、膜厚の小さい領域１２上のコンタ
クト層７をエッチング除去するとともに、最終的に得る
複数の半導体レーザーの各ストライプ状の光共振器幅に
対応する幅に所要の間隔を保持して残して他部をエッチ
ング除去する。その後、半導体層８上に全面的に電極９
を被着する。このとき、電極９は、例えばドーパントと
してｐ型の不純物のＺｎが高濃度にドープされたコンタ
クト層７に対しては良好にオーミックコンタクトする
が、クラッド層６に被着された部分においては、ショッ
トキー障壁が形成されオーミックコンタクトがなされな
い。また、半導体基体１の裏面に、他方の電極１０をオ
ーミックに被着形成する。

【００２６】このように、半導体層８が形成された半導
体基体１を、膜厚の小さい領域１２において、その帯状
パターンに沿って、すなわち図４Ｂにおいて、紙面と直
交する方向に、鎖線ａ₁ 、ａ₂ 、ａ₃ ・・・で示す面で
劈開する。このようにして、相対向する共振器端面が劈
開面によって形成された、複数の半導体レーザー部がそ
れぞれ並置形成された半導体バーを切り出す。その後、
各半導体バーを、各半導体レーザー毎に、すなわちその
劈開面と直交する面で、破断ないしは切断して、各半導
体バーからそれぞれ半導体レーザーを複数個同時に得る
ことができる。

【００２７】尚、電極９および１０は、それぞれ全面的
に形成することもできるが、上述の劈開や破断ないしは
切断される部位において予め排除しておくこともでき
る。

【００２８】このようにして、得られた半導体レーザー
は、図１に示したように、少なくとも活性層４の光共振
器の構成部において、その共振器長方向の両端部に、劈
開面で形成された両端面に臨んで膜厚の小さい領域１２
が形成される。すなわち、少なくとも量子井戸構造によ
る活性層４の、バリア層およびウエル層の膜厚（幅）が
狭小に形成されることから、このレーザー端面における
実質的ポテンシャルウエルが浅くなり、バンドギャップ
が大に、したがって、屈折率が小さい領域が形成され
る。つまり、窓構造が構成される。

【００２９】また、上述した膜厚の小さい領域１２の形
成を、より顕著に行うには、図２に示すように、半導体
基体１の半導体層８の形成面となる主面１ｂ側に、熱伝
導抑制層１３と対向して、成膜抑制層１４を形成する。
この場合の製造方法は、図３および図４と同様の方法を
採ることができるが、この場合においては、図６Ａに示
すように、例えば凹部２４の形成に先立って主面１ｂ
に、例えば全面的に、ＳｉＯ₂ 等による成膜抑制層を形
成し、これの上に、例えば凹部２４の形成部に開口を形
成したエッチングレジスト、例えばフォトレジスト（図
示せず）を周知の方法によって形成し、凹部２４の形成
部の成膜抑制層と、これの下の半導体基体１を、所要の
深さにエッチングして、凹部２４を形成する。この場合
の成膜抑制層１４のパターンは、例えば図７に示すよう
に、窓構造において、幅広とした共振器長方向と直交す
る方向に延びるストライプパターンに形成することがで
きる。

【００３０】その後、図６Ｂに示すように、凹部２４が
形成された半導体基体１上に、図３Ｂで説明したと同様
の方法によって、順次第１導電型例えばｎ型のＡｌ_a Ｇ
ａ_1-a ＩｎＰによる第１クラッド層２をエピタキシャル
成長し、続いてこれと同導電型の例えばＡｌ_b Ｇａ_1-b
ＩｎＰによる第１のガイド層３、ＧａＩｎＰをウエル層
としＡｌ_b Ｇａ_1-b ＩｎＰをバリア層とする超格子構造
の多重もしくは単一量子井戸構造の活性層４をエピタキ
シャル成長し、この上に第２導電型例えばＡｌ_b Ｇａ
_1-b ＩｎＰによる第２ガイド層５、第２導電型のＡｌ_a
Ｇａ_1-a ＩｎＰによる第２クラッド層６、第２導電型の
不純物例えばＺｎが高濃度にドープされたＧａＡｓによ
るコンタクト層７を連続的にＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢ
Ｅ法等によってエピタキシャル成長して半導体層８を形
成する。この場合においても、前述したと同様に、熱伝
導抑制層１３の存在によって、これの上における基体表
面温度は低められると同時に、更に、成膜抑制層１４の
存在によって、熱伝導が阻害されて、此処における基体
表面温度は更に低められることから、成膜速度は更に低
下する。そして、この場合、この成膜抑制層１４が形成
されていない領域においては、半導体基体１の表面から
矢印ｂで示すように、膜厚方向にエピタキシャル成長が
進行するが、成膜抑制層１４上においては、その成膜が
抑制、すなわち阻害されることから、半導体基体表面か
らのエピタキシャル成長は回避され、この成膜抑制層１
４上においては、半導体基体表面から直接エピタキシャ
ル成長された層から矢印ｃに示すように、面方向へと成
長するエピタキシャル成長によってその成膜がなされる
ことから、この成膜抑制層１４上においては、著しく膜
厚が小さく抑制された膜厚の小さい領域１２が形成され
る。

【００３１】このようにして、半導体層８の形成がなさ
れた半導体基体１は、図４ＡおよびＢと同様の工程を経
て、図２に示す半導体レーザを得る。図６ＡおよびＢに
おいて、図３ＡおよびＢに対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。

【００３２】尚、図１および図２の例では、熱伝導抑制
層１３が残存された構成を例示したが、この熱伝導抑制
層１３は必要に応じて、膜厚の小さい領域１２の形成後
の、電極１０の形成前の適当な工程で、排除することも
できる。

【００３３】また、本発明による半導体発光装置は、基
本的に歪み系の材料によるものであり、上述した例で
は、ＧａＡｓによる半導体基体１上にＡｌＧａＩｎＰ系
半導体層８がエピタキシャル成長された半導体レーザー
（０．６〜０．７μｍ帯レーザー）の半導体レーザーを
構成した場合を例示したものであるが、この例に限られ
るものではなく、例えばＩｎＰ半導体基体上にＩｎＧａ
ＡｓＰ系半導体層をエピタキシャル成長する通信用長波
長レーザー（１．２〜１．６μｍ帯レーザー）や、Ｇａ
Ａｓ半導体基体上にＩｎＧａＡｓＰ系もしくはＩｎＧａ
Ａｓ系半導体層が形成される近赤外レーザー（１〜０．
８μｍ帯レーザー）を構成する場合、ＧａＮ半導体基体
１上にＩｎＧａＮ半導体層を有する半導体レーザー
（０．３〜０．５μｍ帯レーザー）、更にＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体による例えばＺｎＳ半導体基体上にＺｎＭ
ｇＳＳｅ系半導体層がエピタキシャル成長される半導体
レーザー等に適用することができる。

【００３４】上述したように、本発明によれば、少なく
とも量子井戸構造による活性層において、その光共振器
の端部に膜厚の小さい領域１２が形成されたことによっ
て、その実質的バンドギャップが大きく、したがって、
屈折率が中央部に比し小とされていることによって、此
処における光吸収を弱めることができ、端面の光損傷を
効果的に回避できる窓構造の半導体レーザを構成するこ
とができる。

【００３５】また、熱伝導抑制層１３や、成膜抑制層１
４を電気的絶縁性を有する例えばＳｉＯ₂ 膜等によって
構成する場合は、これが電流阻止層となることから、光
発振動作部に対する電流狭搾効果を奏することができ
て、しきい値電流Ｉ_thの低減化をはかることができると
いう効果が生じる。

【００３６】また、上述した各本発明製造方法によれ
ば、窓構造を有する半導体発光装置を、特別の製造方
法、製造工程を採ることなく、半導体層８の成膜に先立
って単に成膜抑制層１３や微細凹凸面１４を形成するの
みで、その後は通常の半導体発光装置の製造工程を採る
ことができるので、その製造工程も膨大となることがな
く、量産的に製造することができる。

【００３７】尚、上述した半導体発光装置およびその製
造方法は、半導体レーザーとした場合であるが、半導体
発光ダイオード等に適用して同様の効果を得ることがで
きる。また、半導体発光装置の構造も上述した例に限ら
れるものではなく、例えばガイド層を有することのない
ダブルヘテロ構造など種々の構成を採ることができる。

【００３８】また、上述した各例では、半導体基体１を
用いた構成とした場合であるが、半導体基体以外の基体
が用いられる半導体発光装置に適用することもできるも
のである。

【００３９】

【発明の効果】上述したように、本発明による半導体発
光装置においては、その光共振器の共振器長方向の両端
部に中央領域に比し膜厚の小さい領域１２を形成して、
少なくとも量子井戸構造を有する活性層４における光共
振器の両端部におけるバンドギャップを中央部のそれよ
り大として光共振器の両端部における屈折率を中央部の
それより小としたので、両端部における光吸収を低下さ
せることができて、光密度を低下させることができるこ
とから、端面における光損傷を効果的に回避でき、長寿
命の大出力半導体発光装置を構成することができる。

【００４０】そして、本発明においては、窓構造部を半
導体発光素子を構成する半導体層８自体に作り込む構成
としたことにより、冒頭に述べたような、異種の材料
を、端面にエピタキシャル成長させる場合の煩雑な作業
を伴うことによる量産性の低下や、エピタキシャル成長
に際しての加熱による半導体層におけるドーパントの移
動の問題を解決できるものである。

【００４１】また、同様に冒頭で述べたように、窓構造
の形成において、エッチングを行う場合の端面における
表面性の低下、したがって、ＦＦＰの劣化や、信頼性の
問題の解決を図ることができる。

【００４２】さらに、Ｚｎ等を拡散させる場合における
ような、Ｚｎの拡散量、拡散距離の制御を精密に行うよ
うな高度の技術を必要としない。

【００４３】また、本発明製造方法によれば、膜厚の小
さい領域１２の形成を単に、熱伝導抑制層１３を形成す
るのみで形成するものでるから、この膜厚の小さい領域
１２の形成は、容易にかつ確実に、量産的に行うことが
でき、したがって、コストの低廉化をもはかることがで
きる。

【００４４】上述したように、本発明装置、および本発
明製造方法によれば、工業的に多くの利益をもたらすと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体発光装置の一例の概略断面
図である。

【図２】本発明による半導体発光装置の一例の概略断面
図である。

【図３】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
製造方法の一例の各工程での概略断面図である。

【図４】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
製造方法の一例の一工程での概略断面図である。

【図５】本発明製造方法の説明に供する熱伝導抑制層の
平面パターン図である。

【図６】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
製造方法の他の例の一工程での概略断面図である。

【図７】成膜抑制層の一例の平面的パターン図である。

【符号の説明】

１・・・半導体基体、２・・・第１クラッド層、３・・
・第１ガイド層、４・・・活性層、５・・・第２ガイド
層、６・・・第２クラッド層、７・・・コンタクト層、
８・・・半導体層、９，１０・・・電極、１１・・・膜
厚の大きい領域１１、１２・・・膜厚の小さい領域１
２、１３・・・熱伝導抑制層１３、１４・・・成膜抑制
層、２４・・・凹部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に、少なくとも第１導電型のクラ
   ッド層と、量子井戸構造を有する活性層と、第２導電型
   のクラッド層を有する半導体層を有し、光共振器の共振
   器長方向の両端面が劈開面によって形成され、 上記半導体層の成長膜厚が、該半導体層の面方向に、相
   対的に膜厚の小さい領域と、大きい領域とが選択的に作
   り込まれ、 上記光共振器の共振器長方向の両端部にその両端面に臨
   んで、上記膜厚の小さい領域が形成され、上記光共振器
   の中央領域に上記膜厚が大きい領域が形成されて成るこ
   とを特徴とする半導体発光装置。
2. 【請求項２】 上記基体の上記半導体層が形成される側
   の主面とは反対側の主面の、上記膜厚の小さい領域の形
   成部に対向して熱伝導抑制層が形成されて成ることを特
   徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
3. 【請求項３】 上記基体の上記半導体層が形成された側
   の主面の、上記熱伝導抑制層と対向して、成膜抑制層が
   形成されて成ることを特徴とする請求項２に記載の半導
   体発光装置。
4. 【請求項４】 基体の一主面に、局部的に熱伝導抑制層
   を形成する工程と、 上記基体の他方の主面に、少なくとも第１導電型のクラ
   ッド層と、量子井戸構造を有する活性層と、第２導電型
   のクラッド層を有する半導体層を成膜し、上記熱伝導抑
   制層の形成部上に相当する部分に、他部に比し相対的に
   膜厚が小なる領域を形成する成膜工程と、 光共振器の共振器長方向の両端部に上記両端面に臨んで
   上記膜厚が小なる領域が配置され、上記光共振器の中央
   領域において相対的に膜厚が大なる領域が配置されるよ
   うに、上記半導体層を有する基体を劈開して該劈開面に
   よって上記光共振器の共振器長方向の両端面を形成する
   劈開工程を有することを特徴とする半導体発光装置の製
   造方法。
5. 【請求項５】 上記基体の上記半導体層を成膜する側の
   主面の、上記熱伝導抑制層の形成部に対向する位置に成
   膜抑制層を形成する工程を経て後に、上記半導体層の成
   膜工程を行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体
   発光装置の製造方法。