JPH1126867A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

半導体発光装置の製造方法

Info

Publication number
JPH1126867A
JPH1126867A JP17946797A JP17946797A JPH1126867A JP H1126867 A JPH1126867 A JP H1126867A JP 17946797 A JP17946797 A JP 17946797A JP 17946797 A JP17946797 A JP 17946797A JP H1126867 A JPH1126867 A JP H1126867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
conductivity type
mask
semiconductor
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.)
Withdrawn
Application number
JP17946797A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Ito
雅之 伊東
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP17946797A priority Critical patent/JPH1126867A/ja
Publication of JPH1126867A publication Critical patent/JPH1126867A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光伝送用光源として重要である高抵抗層埋め
込み構造半導体レーザ等の半導体発光装置の製造方法を
提供することを課題とする。 【解決手段】 少なくとも第1の導電型を有する半導体
基板と、該半導体基板上に配置された第1の導電型を有
する第1のクラッド層、光活性層、第2の導電型を有す
る第2のクラッド層、第2の導電型を有する第2のバッ
ファ層、第2の導電型を有する電極コンタクト層からな
る半導体層構造を有する半導体発光素子における活性層
埋め込み構造の製造工程において、上記層構造を形成し
た後、所定のマスクパターン11を形成し、その後イオ
ン注入法により半絶縁性高抵抗層を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送用光源とし
て重要である高抵抗層埋め込み構造半導体レーザ等の半
導体発光装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、光伝送用光源として重要であ
る高抵抗層埋め込み構造半導体レーザ等の半導体発光装
置の製造法に関しては、メサストライプ形成にウェット
エッチングを用いるもの(参考文献: アプライドフィジ
クス レター Vol.59(1991)P.1269参照) や、ドライエ
ッチングを用いるもの( 特願平 7-26778号参照) が提案
されている。これらいずれの場合も第1導電型(10
0)半導体基板上にバッファ層,活性層,第2の導電型
を有するクラッド層,第2の導電型の電極層結晶成長の
後に、メサストライプ形成のためのウェット又はドライ
エッチングを行い、その後に半絶縁性高抵抗層で埋め込
み成長を行うプロセスで、ほぼ工程的には確立されてい
る。
【0003】また、収束イオンビーム(FIB)による
マスクレスイオン注入技術に関しては、現在主として電
子,光デバイスの素子間分離や、LSI局所リペアント
等に多く使用されている。汎用イオン注入技術と異なる
点は、ビームがサブミクロンに収束されていることと、
液体金属イオン源を使用する点である。化合物半導体の
イオン源としては、他の金属と共晶合金化し融点を下げ
て用いられる((参考文献: 穴沢、電子材料、1984年3
月号、p56、石谷、応用物理、Vol.53(1984)p.189 参
照) 。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術の方法で作製される半導体レーザは、作製の工
程上、メサストライプ形成のためのウェット又はドライ
エッチングを行い、この後に半絶縁性高抵抗層で埋め込
み成長を行うので、工程の複雑性及び長時間性,完成素
子の歩留りについて問題がある。
【0005】本発明は、光伝送用光源として重要である
高抵抗層埋め込み構造半導体レーザ等の半導体発光装置
を経済的に大量に作製するために、工程の簡略化,短時
間化,高歩留り化を図った半導体発光装置の製造方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第1
の半導体発光装置の製造方法は、少なくとも第1の導電
型を有する半導体基板と、該半導体基板上に配置された
第1の導電型を有する第1のクラッド層、光活性層、第
2の導電型を有する第2のクラッド層、第2の導電型を
有する第2のバッファ層、第2の導電型を有する電極コ
ンタクト層からなる半導体層構造を有する半導体発光素
子における活性層埋め込み構造の製造工程において、上
記層構造を形成した後、所定のマスクパターンを形成
し、その後イオン注入法により半絶縁性高抵抗層を作製
することを特徴とする。
【0007】第2の半導体発光装置の製造方法は、少な
くとも第1の導電型を有する半導体基板と、該半導体基
板上に配置された第1の導電型を有する第1のクラッド
層、光活性層、第2の導電型を有する第2のクラッド
層、第2の導電型を有する第2のバッファ層、第2の導
電型を有する電極コンタクト層からなる半導体層構造を
有する半導体発光素子における活性層埋め込み構造の製
造工程において、上記層構造を形成した後、収束イオン
ビーム装置を用いてイオン注入することにより半絶縁性
高抵抗層を作製することを特徴とする。
【0008】また、上記第1及び第2の半導体発光装置
の製造方法において、上記イオンとして、Fe,Ga,
H,B,O,Crのうちの少なくとも何れか一種を用い
ることを特徴とする。
【0009】[作用]従来の方法で作製される半導体レ
ーザは、作製の工程上、メサストライプ形成のためのウ
ェット又はドライエッチングを行い、この後に半絶縁性
高抵抗層で埋め込み成長を行うので、工程の複雑性及び
長時間性,完成素子の歩留りについての問題があった。
すなわち、メサストライプ形成のエッチング工程,結晶
成長を2回以上行う工程のプロセスそのものの複雑性と
再現性について改良の余地が大いにあった。本発明で
は、メサストライプ形成にイオン注入法を用いるため
に、メサのためのエッチングを要せず、また結晶成長に
おいても連続した1回成長であるために、プロセスの簡
便性,時間短縮について大いに貢献し得る。また、パラ
メータの多いエッチング条件に比して、少ない条件で操
作可能なイオン注入法においては、完成素子の歩留りの
向上が期待できる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
【0011】図1は、本発明の実施の形態にかかる半導
体レーザの構造図である。図2乃至図4は図1の半導体
レーザの製造工程の各段階における構造を示す図であ
る。ここで、これらの図面において、符号1はn型In
P基板、2はn型InPバッファ層、3は波長1.3 μm
帯のノンドープInGaAsP活性層、4はp型InP
クラッド層,5は波長1.3 μm帯p型InGaAsPバ
ッファ層、6はp型InGaAs電極層、7は半絶縁性
Feイオン注入空乏化層(電流阻止層)、8はSiO2
膜、9はp型電極、10はn型電極、11はイオン注入
用マスク、12は注入イオンを各々図示する。
【0012】ここで、活性層3は発光波長1.3 μm帯に
相当するInGaAsP半導体結晶である。該活性層3
は、n型InP基板1上のメサストライプにおいて、p
型InPクラッド層4とn型InPバッファ層2とによ
って、上下から挟まれている。メサ脇にはFeイオンを
注入することによって半絶縁性高抵抗InP結晶からな
る、電流阻止層7によって埋め込まれている。すなわ
ち、Feイオンを注入によってメサストライプの作製を
行う。メサストライプの上端部には、p型電極9と良好
なコンタクトが得られるように、p型InGaAs電極
層6が設けられている。また、電極層6とp型InPク
ラッド層2との間には、ホールの注入効率を向上させる
ため、波長1.3 μm帯p型InGaAsPバッファ層5
が挿入されている。n型電極10は、n型基板1の裏面
全面に形成されている。一方p型電極9は素子上面に形
成されており、p型電極9と電流阻止層7との間には、
一部、SiO2 膜8によって隔てられている。
【0013】図1に示した半導体レーザの作製法を図2
を用いて説明する。先ず、図2に示すように、(10
0)面n型InP基板(キャリア濃度:2×1018cm
-3)1の上に、Seをドーパントとするn側InPバッ
ファ層(キャリア濃度:2×1018cm-3、厚さ:0.2
μm)2、発光波長1.3 μmに相当するノンドープIn
GaAsP活性層(厚さ:0.15μm)3、Znをドーパ
ントとするp型InPクラッド層(キャリア濃度:2×
1018cm-3、厚さ:1.5 μm)4、Znをドーパント
とする1.3 μm帯p型InGaAsPバッファ層(キャ
リア濃度:3×1018cm-3、厚さ:0.2μm)5、Z
nをドーパントとするp型InGaAs電極層(キャリ
ア濃度:3×1018cm-3、厚さ:0.3μm)6を、減
圧有機金属気相成長法により形成した後、メサストライ
プ形成用イオン注入のためのマスク(幅2.0 μm、厚
さ:0.2μm)11を形成する。なお、後述するFIB
注入法ではマスク工程は不要となる。
【0014】次いで、図3に示すように、Feイオン注
入(ドーズ量1×1014cm-2、注入エネルギー300ke
v) を行う。すると、図4に示すように、注入領域は半
絶縁性電流阻止層7となり、メサストライプが形成され
る。そして、イオン注入マスク11を剥がす。最後に、
n型電極10、SiO2 マスク及びp型電極9を形成
し、個々のレーザチップに切り出して、図1に示す構造
の半導体レーザを作製した。
【0015】本実施の形態では、活性層としてInGa
As半導体層のみからなるものについて述べたが、多重
量子井戸構造や歪層超格子等複数の半導体層から構成さ
れる活性層を備えた半導体レーザにおいても、本発明と
同様な構造の半絶縁性高抵抗埋め込み構造半導体レーザ
が実現できる。
【0016】なお、活性層の材料系としては、InGa
AsP/InP系を用いて説明したが、これに限定され
ることはなく、イオン注入によって半絶縁性高抵抗層が
生成する材料を使用する限り、InGaAs/InAl
As,GaAs/AlGaAs系であっても可能であ
る。
【0017】また、半導体レーザとしては、本実施の形
態で述べたファブリペロー型レーザに限定されるもので
はなく、回折格子を備えた分布帰還型半導体(DFB)
レーザや、分布ブラッグ型半導体(DBR)レーザであ
ってもよい。
【0018】また、本発明は半導体レーザのみに限定さ
れるものではなく、外部変調器を備えた半導体レーザ等
の複数の素子を集積した集積型発光装置においても、本
実施の形態と同様な素子構造を得ることができる。
【0019】注入イオン法はマスクの必要な一様イオン
注入法のみでなく、マスクレスである収束イオンビーム
(FIB)装置を用いることにより、更に、プロセスの
簡略化が実現できる。
【0020】また、イオン種はGa,H,B,O,Cr
等のイオン注入により半絶縁性を示すものであれば、F
eに限定されるものではない。
【0021】
【発明の効果】以上、実施の形態と共に説明したよう
に、本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、メサ
ストライプ形成にイオン注入法を用いるため、メサのた
めのエッチングを要せず、また結晶成長においても連続
した一回成長であるために、プロセスの簡便性,時間短
縮について大いに貢献し得る。また、パラメータの多い
エッチング条件に比して、少ない条件で操作可能なイオ
ン注入法においては、完成素子の歩留りの向上が期待で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の半導体レーザの構造図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態の半導体レーザの製造工程
図である。
【図3】本発明の実施の形態の半導体レーザの製造工程
図である。
【図4】本発明の実施の形態の半導体レーザの製造工程
図である。
【符号の説明】
1 n型InP基板 2 n型InPバッファ層 3 波長1.3 μm帯のノンドープInGaAsP活性層 4 p型InPクラッド層 5 波長1.3 μm帯p型InGaAsPバッファ層 6 p型InGaAs電極層 7 半絶縁性Feイオン注入空乏化層(電流阻止層) 8 SiO2 膜 9 p型電極 10 n型電極 11 イオン注入用マスク 12 注入イオン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも第1の導電型を有する半導体
    基板と、 該半導体基板上に配置された第1の導電型を有する第1
    のクラッド層、光活性層、第2の導電型を有する第2の
    クラッド層、第2の導電型を有する第2のバッファ層、
    第2の導電型を有する電極コンタクト層からなる半導体
    層構造を有する半導体発光素子における活性層埋め込み
    構造の製造工程において、 上記層構造を形成した後、所定のマスクパターンを形成
    し、その後イオン注入法により半絶縁性高抵抗層を作製
    することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも第1の導電型を有する半導体
    基板と、 該半導体基板上に配置された第1の導電型を有する第1
    のクラッド層、光活性層、第2の導電型を有する第2の
    クラッド層、第2の導電型を有する第2のバッファ層、
    第2の導電型を有する電極コンタクト層からなる半導体
    層構造を有する半導体発光素子における活性層埋め込み
    構造の製造工程において、 上記層構造を形成した後、収束イオンビーム装置を用い
    てイオン注入することにより半絶縁性高抵抗層を作製す
    ることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、 上記イオンとして、Fe,Ga,H,B,O,Crのう
    ちの少なくとも何れか一種を用いることを特徴とする半
    導体発光装置の製造方法。
JP17946797A 1997-07-04 1997-07-04 半導体発光装置の製造方法 Withdrawn JPH1126867A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17946797A JPH1126867A (ja) 1997-07-04 1997-07-04 半導体発光装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17946797A JPH1126867A (ja) 1997-07-04 1997-07-04 半導体発光装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1126867A true JPH1126867A (ja) 1999-01-29

Family

ID=16066367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17946797A Withdrawn JPH1126867A (ja) 1997-07-04 1997-07-04 半導体発光装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1126867A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014129709A1 (ko) * 2013-02-20 2014-08-28 고려대학교 산학협력단 투명 전극을 구비하는 수직형 발광소자 및 그 제조 방법
DE102019102499A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-06 Forschungsverbund Berlin E.V. Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014129709A1 (ko) * 2013-02-20 2014-08-28 고려대학교 산학협력단 투명 전극을 구비하는 수직형 발광소자 및 그 제조 방법
US9559262B2 (en) 2013-02-20 2017-01-31 Korea University Research And Business Foundation Vertical type light emitting device having transparent electrode and method of manufacturing the same
DE102019102499A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-06 Forschungsverbund Berlin E.V. Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3540042B2 (ja) 半導体デバイスの作製方法
CA2504098A1 (en) Methods of forming semiconductor devices having self aligned semiconductor mesas and contact layers and related devices
US5013684A (en) Buried disordering sources in semiconductor structures employing photo induced evaporation enhancement during in situ epitaxial growth
JP3095545B2 (ja) 面発光型半導体発光装置およびその製造方法
US5737351A (en) Semiconductor laser including ridge structure extending between window regions
JPH07135369A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JP2701569B2 (ja) 光半導体素子の製造方法
US6430203B1 (en) Semiconductor laser device with non-oxidized facet regions
JP2003332694A (ja) 半導体レーザ
US6654396B1 (en) Semiconductor laser device and method for fabricating thereof
JP2950028B2 (ja) 光半導体素子の製造方法
JPH11506273A (ja) 最高30%のアルミニウムを含む半導体材料又はアルミニウムを含まない半導体材料から成る個別の閉じ込め層を有する放射放出半導体ダイオード
JPH1022579A (ja) 光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置
US5661076A (en) Method for fabricating a vertical-cavity surface-emitting laser diode
EP0915542A2 (en) Semiconductor laser having improved current blocking layers and method of forming the same
JPH1126867A (ja) 半導体発光装置の製造方法
JPH0888435A (ja) 半導体レーザ
JP3317271B2 (ja) 半導体光素子およびその製造方法
US5360763A (en) Method for fabricating an optical semiconductor device
JP7103552B1 (ja) 光半導体装置
JP2500615B2 (ja) 埋め込み構造半導体光デバイスの製造方法
JPH09246668A (ja) 面発光型半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2917695B2 (ja) 光半導体素子の製造方法
JP2973215B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP2754671B2 (ja) 半導体量子細線構造およびその作製方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040907