JPH1126868A - Semiconductor laser and its manufacture - Google Patents

Semiconductor laser and its manufacture

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JPH1126868A
JPH1126868A JP17970997A JP17970997A JPH1126868A JP H1126868 A JPH1126868 A JP H1126868A JP 17970997 A JP17970997 A JP 17970997A JP 17970997 A JP17970997 A JP 17970997A JP H1126868 A JPH1126868 A JP H1126868A
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JP
Japan
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layer
semiconductor laser
type
etching stop
light field
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JP17970997A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Tojo
剛 東條
Takeharu Asano
竹春 浅野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser which can correct the bias of a light field by means of an etching stop layer and to provide a manufacture method. SOLUTION: An n-type Gau In1-u P light field correction layer 3 is provided between n-type (Al0.7 Ga0.3 )0.5 and In0.5 P clad layers 2 and 4 in the semiconductor layer of a buried ridge-type AlGaInP system, in which p-type (Al0.7 Ga0.3 )0.5 In0.5 P clad layer 10 is provided on a p-type (Al0.7 Ga0.3 )0.5 In0.5 P clad layer 8 through the p-type Gay In1-y P etching stop layer 9. The refractive index, the forbidden band width and the thickness of the n-type Gau In1-y P light field correction layer 3 are set to be equal to those of the p-type Gay In1-y P etching stop layer 9, and the n-type Gay In1-y P light field correction layer 3 is provided in a position which is symmetrical to the p-type Gay In1-y P etching stop layer 9 against an active layer 6.

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】この発明は半導体レーザおよ
びその製造方法に関し、特に、埋め込みリッジ型の半導
体レーザおよびその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor laser and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a buried ridge type semiconductor laser and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、実屈折率導波型の埋め込みリ
ッジ型のAlGaInP系半導体レーザにおいては、例
えば、特開平3−183180に開示されているよう
に、リッジストライプ部を形成する際のエッチングを制
御性良く行うために、エッチング停止層を導入した構造
が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a buried ridge type AlGaInP semiconductor laser of a real refractive index waveguide type, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-183180, etching for forming a ridge stripe portion is performed. In order to perform the control with good controllability, a structure in which an etching stop layer is introduced is known.

【0003】図6は、このようなエッチング停止層を有
する従来の埋め込みリッジ型のAlGaInP系の半導
体レーザを示す断面図である。この従来の半導体レーザ
は、SCH(Separate Confinement Heterostructure)
構造を有し、活性層は多重量子井戸(MQW)構造を有
する。
FIG. 6 is a sectional view showing a conventional buried ridge type AlGaInP-based semiconductor laser having such an etching stop layer. This conventional semiconductor laser has a SCH (Separate Confinement Heterostructure).
The active layer has a multiple quantum well (MQW) structure.

【0004】図6に示すように、この従来の埋め込みリ
ッジ型のAlGaInP系の半導体レーザにおいては、
例えば、(001)面からオフした主面を有するn型G
aAs基板101上に、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5
In0.5 Pクラッド層102、n型(Al0.5
0.5 0.5 In0.5 P光導波層103、Gaz In
1-z P量子井戸層および(Al0.5 Ga0.5 0.5 In
0.5 P障壁層のMQW構造の活性層104、p型(Al
0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P光導波層105、p型
(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10
6、p型Gay In1-y Pエッチング停止層107、p
型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10
8、p型Gay In1-y Pコンタクト層109およびp
型GaAsキャップ層110が順次積層されている。
As shown in FIG. 6, in this conventional buried ridge type AlGaInP-based semiconductor laser,
For example, an n-type G having a main surface turned off from the (001) plane
On an aAs substrate 101, an n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5
In 0.5 P clad layer 102, n-type (Al 0.5 G
a 0.5) 0.5 In 0.5 P optical waveguide layer 103, Ga z In
1-z P quantum well layer and (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In
An active layer 104 having an MQW structure having a 0.5 P barrier layer and a p-type (Al
0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P optical waveguide layer 105, p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 10
6, p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107, p
Mold (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 10
8, p-type Ga y In 1-y P contact layer 109 and p
Type GaAs cap layers 110 are sequentially stacked.

【0005】p型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5
クラッド層108、p型Gay In1-y Pコンタクト層
109およびp型GaAsキャップ層110は、一方向
に延びるリッジストライプ形状を有する。ここで、この
従来の半導体レーザにおいては、発光波長を短波長化す
るために、n型GaAs基板101としていわゆるオフ
基板が用いられている。このため、このリッジストライ
プ部は非対称な形状を有する。このリッジストライプ部
の両側の部分にはn型GaAs電流狭窄層111が埋め
込まれ、これによって、電流狭窄構造が形成されてい
る。
[0005] p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P
The cladding layer 108, the p-type Ga y In 1-y P contact layer 109, and the p-type GaAs cap layer 110 have a ridge stripe shape extending in one direction. Here, in this conventional semiconductor laser, a so-called off-substrate is used as the n-type GaAs substrate 101 in order to shorten the emission wavelength. Therefore, the ridge stripe has an asymmetric shape. An n-type GaAs current confinement layer 111 is buried in both sides of the ridge stripe portion, thereby forming a current confinement structure.

【0006】p型GaAsキャップ層110およびn型
GaAs電流狭窄層111上には、例えばTi/Pt/
Au電極のようなp側電極112が設けられ、一方、n
型GaAs基板101の裏面にはAuGe/Ni電極の
ようなn側電極113が設けられている。
On the p-type GaAs cap layer 110 and the n-type GaAs current confinement layer 111, for example, Ti / Pt /
A p-side electrode 112 such as an Au electrode is provided while n
An n-side electrode 113 such as an AuGe / Ni electrode is provided on the back surface of the type GaAs substrate 101.

【0007】ここで、p型Gay In1-y Pエッチング
停止層107は、活性層104からの光を吸収しないよ
うにする観点と、レーザ特性に悪影響を及ぼさないよう
にする観点とから、活性層104のGaz In1-z P量
子井戸層の禁制帯幅より大きく、かつ、p型(Al0.7
Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層106、108の
禁制帯幅より小さい禁制帯幅を有する。したがって、p
型Gay In1-y Pエッチング停止層107のGa組成
比yと、活性層104のGaz In1-z P量子井戸層の
Ga組成比zとは、y>zの関係を満たす。一例を挙げ
ると、z=0.45であり、y=0.59である。ま
た、p型Gay In1-y Pエッチング停止層107の厚
さは、例えば15nmである。
Here, the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107 is formed from the viewpoint of not absorbing light from the active layer 104 and the viewpoint of not adversely affecting laser characteristics. greater than the forbidden band width of Ga z in 1-z P quantum well layer of the active layer 104, and, p-type (Al 0.7
Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P has a band gap smaller than the band gap of the cladding layers 106 and 108. Therefore, p
The Ga composition ratio y of the type Ga y In 1-y P etching stop layer 107 and the Ga composition ratio z of the G az In 1-z P quantum well layer of the active layer 104 satisfy the relationship of y> z. As an example, z = 0.45 and y = 0.59. The thickness of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107 is, for example, 15 nm.

【0008】上述の従来の半導体レーザーを製造するた
めには、まず、図7に示すように、n型GaAs基板1
01上に、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pク
ラッド層102、n型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In
0.5 P光導波層103、GazIn1-z P量子井戸層と
(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P障壁層とのMQW
構造の活性層104、p型(Al0.5 Ga0.5 0.5
0.5 P光導波層105、p型(Al0.7 Ga0.3
0.5 In0.5 Pクラッド層106、p型Gay In1-y
Pエッチング停止層107、p型(Al0.7 Ga0.3
0.5 In0.5 Pクラッド層108、p型Gay In1-y
Pコンタクト層109およびp型GaAsキャップ層1
10を、例えば有機金属化学気相成長(MOCVD)法
により順次成長させる。
In order to manufacture the above-described conventional semiconductor laser, first, as shown in FIG.
01, an n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 102 and an n-type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In
0.5 P optical waveguide layer 103, Ga z In 1-z P quantum well layer (Al 0.5 Ga 0.5) 0.5 In 0.5 MQW with P barrier layer
Active layer 104 having a structure, p-type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 I
n 0.5 P optical waveguide layer 105, p-type (Al 0.7 Ga 0.3 )
0.5 an In 0.5 P cladding layer 106, p-type Ga y In 1-y
P etching stop layer 107, p-type (Al 0.7 Ga 0.3 )
0.5 an In 0.5 P cladding layer 108, p-type Ga y In 1-y
P contact layer 109 and p-type GaAs cap layer 1
10 are sequentially grown by, for example, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method.

【0009】次に、図8に示すように、p型GaAsキ
ャップ層110の全面にSiO2 膜やSiN膜を形成し
た後、これをエッチングによりパターニングして所定幅
のストライプ状のマスク114を形成する。次に、この
マスク114をエッチングマスクとして、p型GaAs
キャップ層110の側から、まず、塩酸系のエッチング
液を用いたウエットエッチング法により、p型(Al
0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層108の厚さ
方向の途中の深さまでエッチングした後、硫酸系のエッ
チング液を用いたウエットエッチング法により、p型G
y In1-y Pエッチング停止層107が露出するまで
エッチングする。このとき、硫酸系のエッチング液に対
して、p型Gay In1-y Pエッチング停止層107の
エッチング速度は小さく、所望のリッジストライプ形状
を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 8, a SiO 2 film or a SiN film is formed on the entire surface of the p-type GaAs cap layer 110, and is patterned by etching to form a stripe-shaped mask 114 having a predetermined width. I do. Next, using this mask 114 as an etching mask, p-type GaAs is used.
First, from the cap layer 110 side, a p-type (Al) is formed by a wet etching method using a hydrochloric acid-based etching solution.
After etching to an intermediate depth in the thickness direction of the 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 108, p-type G is etched by a wet etching method using a sulfuric acid-based etchant.
Etching is performed until the a y In 1-y P etching stop layer 107 is exposed. At this time, the etching rate of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107 is lower than that of a sulfuric acid-based etchant, and a desired ridge stripe shape can be formed.

【0010】次に、図9に示すように、マスク114を
成長マスクとして用いて、例えばMOCVD法により、
リッジストライプ部の両側の部分を埋めるようにn型G
aAs電流狭窄層111を成長させる。
Next, as shown in FIG. 9, using the mask 114 as a growth mask, for example, by the MOCVD method,
N-type G so as to fill both sides of the ridge stripe
The aAs current confinement layer 111 is grown.

【0011】次に、マスク114をエッチング除去し、
n型GaAs基板101を例えば厚さ150μm程度ま
でラッピングした後、図6に示すように、蒸着法によ
り、p型GaAsキャップ層110およびn型GaAs
電流狭窄層111の全面にp側電極112を形成すると
ともに、n型GaAs基板101の裏面にn側電極11
3を形成する。以上により、目的とする半導体レーザが
製造される。
Next, the mask 114 is removed by etching.
After lapping the n-type GaAs substrate 101 to, for example, a thickness of about 150 μm, as shown in FIG. 6, the p-type GaAs cap layer 110 and the n-type GaAs
A p-side electrode 112 is formed on the entire surface of the current confinement layer 111, and an n-side electrode 11 is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 101.
Form 3 Thus, the intended semiconductor laser is manufactured.

【0012】上述の従来の半導体レーザにおいては、p
型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10
6上に、p型Gay In1-y Pエッチング停止層107
が設けられているため、p型(Al0.7 Ga0.3 0.5
In0.5 Pクラッド層108、p型Gay In1-y Pコ
ンタクト層109およびp型GaAsキャップ層110
を、リッジストライプ形状にパターニングするためのエ
ッチングの制御性が良好である。これにより、この従来
の半導体レーザにおいては、リッジストライプ部に対応
する部分の屈折率とその両側に対応する部分の屈折率と
の差(屈折率差Δn)や、レーザ光の遠視野像における
水平方向の広がり角θ//を、ほぼ設計通りの値とするこ
とができるという利点を有する。
In the above-described conventional semiconductor laser, p
Mold (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 10
On the 6, p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107
Is provided, so that p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5
In 0.5 P cladding layer 108, p-type Ga y In 1-y P contact layer 109 and p-type GaAs cap layer 110
Is excellent in the controllability of etching for patterning into a ridge stripe shape. As a result, in the conventional semiconductor laser, the difference between the refractive index of the portion corresponding to the ridge stripe portion and the refractive index of the portions corresponding to both sides thereof (refractive index difference Δn) and the horizontal direction in the far-field image of the laser light This has the advantage that the divergence angle θ // in the direction can be made almost as designed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の半導体レーザにおいて、リッジストライプ部の形状
は、使用するエッチング液に対するp型(Al0.7 Ga
0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層108とp型Gay
1-y Pエッチング停止層107との選択比で決定さ
れ、したがって、急峻な形状のリッジストライプを制御
性良く形成するためには、p型Gay In1-y Pエッチ
ング停止層107をある程度の厚さに形成する必要があ
る。ところが、通常、p型Gay In1-y Pエッチング
停止層107の屈折率は、p型(Al0.7 Ga0.3
0.5 In0.5 Pクラッド層106、108の屈折率と比
べて高いため、次のようなことが問題となる。
By the way, in the above-mentioned conventional semiconductor laser, the shape of the ridge stripe portion is p-type (Al 0.7 Ga
0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 108 and the p-type Ga y I
is determined by selecting the ratio of n 1-y P etching stop layer 107, therefore, in order to form a ridge stripe steep shape with good controllability is a p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107 to some extent Must be formed to a thickness of However, usually, the refractive index of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107, p-type (Al 0.7 Ga 0.3)
Since the refractive index of the 0.5 In 0.5 P cladding layers 106 and 108 is higher than the refractive index of the cladding layers 106 and 108, the following problem arises.

【0014】すなわち、図10は、この従来の半導体レ
ーザのヘテロ接合面と垂直な方向(縦方向)における光
場の分布を示す略線図である。図10において、横軸は
縦方向の距離を示し、縦軸は光強度を示す。図10に示
すように、この従来の半導体レーザにおいては、p型
(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10
6、108の間に、これらよりも屈折率の高いp型Ga
y In1-y Pエッチング停止層107が設けられている
ことにより、縦方向での光場が、活性層104の中心に
対して対称な分布とならず、活性層104からみてp型
Gay In1-y Pエッチング停止層107側に偏った非
対称な分布となる。図10中、活性層104からみてp
型Gay In1-y Pエッチング停止層107側に現れる
サブピークの位置は、p型Gay In1-y Pエッチング
停止層107のほぼ中央に対応する。
That is, FIG. 10 is a schematic diagram showing a distribution of an optical field in a direction (longitudinal direction) perpendicular to the heterojunction plane of the conventional semiconductor laser. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the distance in the vertical direction, and the vertical axis indicates the light intensity. As shown in FIG. 10, in this conventional semiconductor laser, a p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 10 is formed.
6, 108, p-type Ga having a higher refractive index than these
Since the y In 1-y P etching stop layer 107 is provided, the light field in the vertical direction does not have a symmetric distribution with respect to the center of the active layer 104, and the p-type Ga y is viewed from the active layer 104. The distribution becomes asymmetrically biased toward the In 1-y P etching stop layer 107 side. In FIG. 10, p is viewed from the active layer 104.
Position of the sub-peak appearing in the mold Ga y In 1-y P etching stop layer 107 side corresponds to approximately the center of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107.

【0015】このようなp型Gay In1-y Pエッチン
グ停止層107による光場の分布の偏り(非対称性)
は、この半導体レーザを高出力半導体レーザとした場合
に、より顕著になる。これは、高出力半導体レーザは、
低出力半導体レーザと比べて活性層104への光の閉じ
込めが弱い構造とされているからである。ここで、高出
力半導体レーザとは、例えば、出力が20〜30mW程
度で、遠視野像における垂直方向のビーム広がり角θ⊥
が25°以下、具体的には20°〜24°程度のものを
いい、低出力半導体レーザとは、例えば、出力が5mW
程度で、垂直方向のビーム広がり角θ⊥が30°〜35
°程度のものをいう。
Unevenness (asymmetry) of the distribution of the light field due to such a p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 107.
Becomes more prominent when this semiconductor laser is a high-power semiconductor laser. This is a high power semiconductor laser
This is because the light confinement in the active layer 104 is weaker than that of the low power semiconductor laser. Here, the high-power semiconductor laser has, for example, an output of about 20 to 30 mW and a vertical beam divergence angle θ 垂直 in a far-field image.
Is 25 ° or less, specifically, about 20 ° to 24 °. A low-power semiconductor laser is, for example, an output of 5 mW.
And the vertical beam spread angle θ⊥ is 30 ° to 35 °.
About °

【0016】また、図6に示した従来の半導体レーザで
は、発光波長の短波長化を目的として、オフ基板が用い
られているため、リッジストライプ部の断面形状が非対
称となっている。図11は、図6に示した従来の半導体
レーザのヘテロ接合面と平行、かつ、共振器長方向と垂
直な方向(以下、この方向を横方向という)における電
流場の分布および光場の分布を示す略線図である。図1
1中、電流場の分布は細線の一点鎖線で示し、光場の分
布は太線の一点鎖線で示す。この場合、図11に示すよ
うに、リッジストライプ部の断面形状が非対称となって
いるために、横方向での電流場の中心と光場の中心とが
互いにずれており、空間的ホールバーニングが発生しや
すくなっている。こうしたオフ基板上に、上述の高出力
半導体レーザの構造を形成した場合、p型Gay In
1-y Pエッチング停止層107により偏った光場が、非
対称な断面形状を有するリッジストライプ部による影響
を強く受けるために、横方向での電流場の中心と光場の
中心とのずれが顕著になり、空間的ホールバーニングが
より発生しやすくなる。このような空間的ホールバーニ
ングの発生は、レーザ出力にキンクの発生をもたらし、
その結果、高出力時に動作電流および動作電圧の増加を
招くため、この半導体レーザを高出力化する上で重大な
問題となる。
In the conventional semiconductor laser shown in FIG. 6, an off-substrate is used for the purpose of shortening the emission wavelength, so that the cross-sectional shape of the ridge stripe portion is asymmetric. FIG. 11 shows a current field distribution and a light field distribution in a direction parallel to the heterojunction plane of the conventional semiconductor laser shown in FIG. 6 and perpendicular to the cavity length direction (hereinafter, this direction is referred to as a lateral direction). FIG. FIG.
In FIG. 1, the distribution of the current field is indicated by a dashed line with a thin line, and the distribution of the light field is indicated by a dashed line with a thick line. In this case, as shown in FIG. 11, since the cross-sectional shape of the ridge stripe portion is asymmetric, the center of the current field and the center of the light field in the lateral direction are shifted from each other, and spatial hole burning is reduced. It is easy to occur. In such off-substrate, the case of forming the structure of a high power semiconductor laser described above, p-type Ga y an In
Since the light field deflected by the 1-y P etching stop layer 107 is strongly affected by the ridge stripe portion having an asymmetric cross-sectional shape, the difference between the center of the current field and the center of the light field in the lateral direction is remarkable. And spatial hole burning is more likely to occur. The occurrence of such spatial hole burning causes the occurrence of kink in the laser output,
As a result, the operating current and the operating voltage are increased at the time of high output, which is a serious problem in increasing the output of the semiconductor laser.

【0017】したがって、この発明の目的は、エッチン
グ停止層による光場の偏りを矯正することができる半導
体レーザおよびその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser capable of correcting a bias of a light field due to an etching stop layer and a method of manufacturing the same.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明は、基板と、基板上の第1導
電型の第1のクラッド層と、第1のクラッド層上の活性
層と、活性層上の第2の導電型の第2のクラッド層とを
有し、第2のクラッド層上にエッチング停止層を介して
リッジストライプ形状を有する第2導電型の第3のクラ
ッド層が設けられているとともに、第3のクラッド層の
両側の部分に第1導電型の電流狭窄層が埋め込まれた電
流狭窄構造を有する埋め込みリッジ型の半導体レーザに
おいて、第1のクラッド層中に、エッチング停止層によ
る光場の偏りを矯正するための光場矯正層が設けられて
いることを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a first invention of the present invention comprises a substrate, a first cladding layer of a first conductivity type on the substrate, and a first cladding layer on the first cladding layer. And a second conductive type third cladding layer having a ridge stripe shape on the second cladding layer via an etching stop layer on the active layer. And a buried ridge type semiconductor laser having a current confinement structure in which a first confinement type current confinement layer is buried on both sides of the third cladding layer. A light field correction layer for correcting the bias of the light field due to the etching stop layer is provided therein.

【0019】この発明の第2の発明による半導体レーザ
の製造方法は、基板上に第1導電型の第1のクラッド層
を第1の厚さに形成する工程と、第1の厚さの第1のク
ラッド層上に光場矯正層を形成する工程と、光場矯正層
上に第1のクラッド層を第2の厚さに形成する工程と、
第2の厚さの第1のクラッド層上に活性層を形成する工
程と、活性層上に第2導電型の第2のクラッド層を形成
する工程と、第2のクラッド層上にエッチング停止層を
形成する工程と、エッチング停止層上に第2導電型の第
3のクラッド層を形成する工程と、第3のクラッド層を
選択的にエッチングすることによりリッジストライプ形
状にパターニングする工程と、第3のクラッド層の両側
の部分を埋めるように第1導電型の電流狭窄層を形成す
る工程とを有することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser, comprising: forming a first cladding layer of a first conductivity type on a substrate to a first thickness; Forming a light-field correcting layer on the first cladding layer, forming a first cladding layer on the light-field correcting layer to a second thickness,
Forming an active layer on the first cladding layer of the second thickness, forming a second cladding layer of the second conductivity type on the active layer, and stopping etching on the second cladding layer Forming a layer, forming a third cladding layer of the second conductivity type on the etching stop layer, and patterning the third cladding layer into a ridge stripe shape by selectively etching the third cladding layer. Forming a current confinement layer of the first conductivity type so as to fill the portions on both sides of the third cladding layer.

【0020】この発明において、光場矯正層の屈折率
は、この光場矯正層がエッチング停止層による光場の偏
りを矯正することができるように、第1のクラッド層の
屈折率より高い屈折率に選ばれる。この場合、光場を矯
正する効果を効果的に得るためには、光場矯正層の屈折
率をエッチング停止層の屈折率とほぼ等しくすることが
好ましい。
In the present invention, the refractive index of the light field correction layer is higher than the refractive index of the first cladding layer so that the light field correction layer can correct the bias of the light field due to the etching stop layer. Chosen by rate. In this case, in order to effectively obtain the effect of correcting the light field, it is preferable that the refractive index of the light field correction layer is substantially equal to the refractive index of the etching stop layer.

【0021】また、この発明において、光場矯正層の禁
制帯幅は、この光場矯正層が活性層からの光を吸収せ
ず、かつ、レーザ特性に悪影響を及ぼさないようにする
観点から、活性層の禁制帯幅より大きく、かつ、第1の
クラッド層の禁制帯幅より小さく選ばれる。ここで、一
般に、禁制帯幅が小さいと屈折率は高くなるので、光場
矯正層は第1のクラッド層の屈折率より高い屈折率を有
する。したがって、上述のように光場矯正層の禁制帯幅
を選ぶことにより、光場矯正層にエッチング停止層によ
る光場の偏りを矯正する効果を持たせることができる。
この場合、光場を矯正する効果を効果的に得るために
は、光場矯正層の禁制帯幅をエッチング停止層の禁制帯
幅とほぼ等しくすることが好ましい。
In the present invention, the forbidden band width of the light-field correcting layer is determined from the viewpoint of preventing the light-field correcting layer from absorbing light from the active layer and not adversely affecting the laser characteristics. It is selected to be larger than the forbidden band width of the active layer and smaller than the forbidden band width of the first cladding layer. Here, in general, the refractive index increases when the forbidden band width is small. Therefore, the optical field correction layer has a refractive index higher than the refractive index of the first cladding layer. Therefore, by selecting the forbidden band width of the light field correction layer as described above, the light field correction layer can have an effect of correcting the bias of the light field due to the etching stop layer.
In this case, in order to effectively obtain the effect of correcting the light field, it is preferable that the forbidden band width of the light field correcting layer is substantially equal to the forbidden band width of the etching stop layer.

【0022】なお、光場矯正層による光場の矯正効果
は、この光場矯正層の屈折率あるいは禁制帯幅と厚さと
に依存する。すなわち、光場矯正層の屈折率がエッチン
グ停止層の屈折率以上の場合、あるいは、光場矯正層の
禁制帯幅がエッチング停止層の禁制帯幅以下の場合、光
場矯正層の厚さがエッチング停止層の厚さと同程度であ
っても、充分な光場の矯正効果を得ることができる。一
方、光場矯正層の屈折率がエッチング停止層の屈折率よ
り小さい場合、あるいは、光場矯正層の禁制帯幅がエッ
チング停止層の禁制帯幅より大きい場合、充分な光場の
矯正効果を得るためには、光場矯正層の厚さをエッチン
グ停止層の厚さより大きくすることが好ましい。
The light field correcting effect of the light field correcting layer depends on the refractive index or the forbidden band width and the thickness of the light field correcting layer. That is, when the refractive index of the light field correction layer is equal to or greater than the refractive index of the etching stop layer, or when the forbidden band width of the light field correction layer is equal to or less than the forbidden band width of the etching stop layer, the thickness of the light field correction layer is reduced. Even if the thickness is almost the same as the thickness of the etching stop layer, a sufficient light field correcting effect can be obtained. On the other hand, when the refractive index of the light field correction layer is smaller than the refractive index of the etching stop layer, or when the forbidden band width of the light field correction layer is larger than the forbidden band width of the etching stop layer, a sufficient light field correcting effect can be obtained. To achieve this, it is preferred that the thickness of the light field correction layer be greater than the thickness of the etch stop layer.

【0023】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、第1のクラッド層中に、エッチング停止層による光
場の偏りを矯正するための光場矯正層が設けられている
ことにより、活性層からみてエッチング停止層側に偏る
光場を矯正することができる。
According to the present invention having the above-described structure, since the first clad layer is provided with the light field correcting layer for correcting the bias of the light field due to the etching stop layer, the active layer is formed. The light field biased toward the etching stop layer as viewed from the layer can be corrected.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

【0025】図1は、この発明の第1の実施形態による
埋め込みリッジ型のAlGaInP系の半導体レーザを
示す断面図である。この半導体レーザは、SCH構造を
有し、活性層はMQW構造を有する。
FIG. 1 is a sectional view showing a buried ridge type AlGaInP semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention. This semiconductor laser has an SCH structure, and the active layer has an MQW structure.

【0026】図1に示すように、この半導体レーザにお
いては、例えば、(001)面からオフした主面を有す
るn型GaAs基板1上に、n型(Al0.7 Ga0.3
0.5In0.5 Pクラッド層2、n型Gau In1-u P光
場矯正層3、n型(Al0.7Ga0.3 0.5 In0.5
クラッド層4、n型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5
P光導波層5、Gaz In1-z P量子井戸層および(A
0.5 Ga0.5 0.5In0.5 P障壁層のMQW構造の
活性層6、p型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P光
導波層7、p型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pク
ラッド層8、p型Gay In1-y Pエッチング停止層
9、p型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0. 5 Pクラッド
層10、p型Gay In1-y Pコンタクト層11および
p型GaAsキャップ層12が順次積層されている。p
型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層1
0、p型Gay In1-y Pコンタクト層11およびp型
GaAsキャップ層12は、一方向に延びるリッジスト
ライプ形状を有する。この場合、n型GaAs基板1と
してオフ基板が用いられているため、このリッジストラ
イプ部は非対称な断面形状を有する。このリッジストラ
イプ部の両側の部分にはn型GaAs電流狭窄層13が
埋め込まれ、これによって電流狭窄構造が形成されてい
る。
As shown in FIG. 1, in this semiconductor laser, for example, an n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) is formed on an n-type GaAs substrate 1 having a main surface turned off from the (001) plane.
0.5 an In 0.5 P cladding layer 2, n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, n-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P
Clad layer 4, n-type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5
P optical waveguide layer 5, Ga z In 1-z P quantum well layers and (A
l 0.5 Ga 0.5) 0.5 In 0.5 P barrier MQW active layer of the layer 6, p-type (Al 0.5 Ga 0.5) 0.5 In 0.5 P optical guide layer 7, p-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 8, p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9, p-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0. 5 P cladding layer 10, p-type Ga y In 1-y P contact layer 11 and the p-type GaAs The cap layers 12 are sequentially stacked. p
Mold (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 1
0, p-type Ga y In 1-y P contact layer 11 and the p-type GaAs cap layer 12 has a ridge stripe extending in one direction. In this case, since an off-substrate is used as the n-type GaAs substrate 1, the ridge stripe has an asymmetric cross-sectional shape. An n-type GaAs current confinement layer 13 is buried in both sides of the ridge stripe portion, thereby forming a current confinement structure.

【0027】この半導体レーザにおいては、n型(Al
0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層2とn型(A
0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層4との間
に、n型Gau In1-u P光場矯正層3が設けられてい
ることが特徴的である。後述のように、このn型Gau
In1-u P光場矯正層3は、p型Gay In1-y Pエッ
チング停止層9が設けられたことによる、ヘテロ接合面
と垂直な方向に生じる光場の分布の偏り(活性層6から
みてp型Gay In1-y Pエッチング停止層9側への偏
り)を矯正するためのものである。
In this semiconductor laser, an n-type (Al
0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 2 and n-type (A
between l 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 4, it is characteristic that the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 is provided. As described later, the n-type Ga u
In 1-u P light field correction layer 3 is by p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is provided, the bias of distribution of the optical field that occurs at the heterojunction surface perpendicular direction (the active layer 6 Te pungency is for correcting the bias) of the p-type Ga y in 1-y P etching stop layer 9 side.

【0028】p型GaAsキャップ層12およびn型G
aAs電流狭窄層13上には、例えばTi/Pt/Au
電極のようなp側電極14が設けられ、一方、n型Ga
As基板1の裏面にはAuGe/Ni電極のようなn側
電極15が設けられている。
P-type GaAs cap layer 12 and n-type G
On the aAs current confinement layer 13, for example, Ti / Pt / Au
A p-side electrode 14 such as an electrode is provided, while an n-type Ga
On the back surface of the As substrate 1, an n-side electrode 15 such as an AuGe / Ni electrode is provided.

【0029】この半導体レーザを構成する各半導体層の
厚さの一例を挙げると、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5
In0.5 Pクラッド層2およびp型(Al0.7
0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10の厚さはそれぞ
れ1.1μm、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5
Pクラッド層4およびp型(Al0.7 Ga0.3 0.5
0.5 Pクラッド層8の厚さはそれぞれ0.3μm、n
型(Al0.5 Ga0.5 0.5In0.5 P光導波層5およ
びp型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P光導波層7
の厚さはそれぞれ10nm、活性層6のGaz In1-z
P量子井戸層および(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5
P障壁層の厚さはそれぞれ4nm、p型GayIn1-y
Pエッチング停止層9の厚さは15nmである。また、
MQW構造の活性層6は、Gaz In1-z P量子井戸層
を例えば5層有する。
One example of the thickness of each semiconductor layer constituting this semiconductor laser is n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5
In 0.5 P clad layer 2 and p-type (Al 0.7 G
a 0.3 ) 0.5 In 0.5 The thickness of the P cladding layer 10 is 1.1 μm each, and n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5
P cladding layer 4 and p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 I
The thickness of the n 0.5 P cladding layer 8 is 0.3 μm and n
Type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P optical waveguide layer 5 and p-type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P optical waveguide layer 7
Are each 10 nm in thickness, and the Ga z In 1-z
P quantum well layer and (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5
Each of the P barrier layers has a thickness of 4 nm and a p-type Ga y In 1-y
The thickness of the P etching stop layer 9 is 15 nm. Also,
The active layer 6 having the MQW structure has, for example, five Ga z In 1 -z P quantum well layers.

【0030】この半導体レーザにおいて、p型Gay
1-y Pエッチング停止層9の禁制帯幅は、このp型G
y In1-y Pエッチング停止層9が、活性層6からの
光を吸収せず、かつ、レーザ特性に悪影響を及ぼさない
ようにする観点から、活性層6のGaz In1-z P量子
井戸層の禁制帯幅より大きく、かつ、p型(Al0.7
0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層8,10の禁制帯幅
より小さく選ばれている。同様に、n型Gau In1-u
P光場矯正層3の禁制帯幅は、活性層6のGaz In
1-z P量子井戸層の禁制帯幅より大きく、かつ、n型
(Al0.7 Ga0.30.5 In0.5 Pクラッド層2,4
の禁制帯幅より小さく選ばれている。
In this semiconductor laser, the p-type Ga y I
The forbidden band width of the n 1 -y P etching stop layer 9 is the p-type G
a y In 1-y P etching stop layer 9, does not absorb light from the active layer 6, and, in view to avoid adversely affecting the laser characteristics, the active layer 6 Ga z In 1-z P It is larger than the forbidden band width of the quantum well layer and is p-type (Al 0.7 G
a 0.3 ) 0.5 In 0.5 P is selected to be smaller than the forbidden band width of the cladding layers 8 and 10. Similarly, n-type Ga u In 1-u
The forbidden band width of the P light field correcting layer 3 is the same as that of the Ga z In
The n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layers 2, 4 are larger than the forbidden band width of the 1-z P quantum well layer.
Is smaller than the forbidden band.

【0031】したがって、この場合、n型Gau In
1-u P光場矯正層3のGa組成比u、活性層6のGaz
In1-z P量子井戸層のGa組成比zおよびp型Gay
In1-y Pエッチング停止層9のGa組成比yは、u,
y>zの関係を満たす。さらに、この第1の実施形態の
場合、n型Gau In1-u P光場矯正層3のGa組成比
uは、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9のGa
組成比yと等しく選ばれ、したがって、n型Gau In
1-u P光場矯正層3はp型Gay In1-y Pエッチング
停止層9の禁制帯幅と等しい禁制帯幅を有している。
Therefore, in this case, the n-type Ga u In
Ga composition ratio u of 1-u P light field correction layer 3 and Ga z of active layer 6
In 1-z P Ga composition ratio of the quantum well layers z and p-type Ga y
The Ga composition ratio y of the In 1-y P etching stop layer 9 is u,
The relationship of y> z is satisfied. Further, in the case of the first embodiment, n-type Ga u an In 1-u Ga composition ratio u of the P light field correction layer 3, p-type Ga y In 1-y P Ga of etch stop layer 9
It is chosen equal to the composition ratio y and, therefore, n-type Ga u In
1-u P light field correction layer 3 has a bandgap equal to the bandgap of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9.

【0032】ここで、活性層6のG1z In1-z P量子
井戸層のGa組成比zについて一例を挙げると、z=
0.45である。また、n型Gau In1-u P光場矯正
層3のGa組成比uおよびp型Gay In1-y Pエッチ
ング停止層9のGa組成比yについて、それぞれ一例を
挙げると、u=y=0.59である。
Here, an example of the Ga composition ratio z of the G1 z In 1 -z P quantum well layer of the active layer 6 is as follows.
0.45. Further, the n-type Ga u an In 1-u P light field correction layer 3 of a Ga composition ratio u and p-type Ga y In 1-y P Ga composition ratio of the etching stop layer 9 y, and an example, respectively, u = y = 0.59.

【0033】また、この場合、p型Gay In1-y Pエ
ッチング停止層9の屈折率が、p型(Al0.7
0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層8,10の屈折率よ
り大きく、かつ、n型Gau In1-u P光場矯正層3の
屈折率が、n型(Al0.7 Ga0.30.5 In0.5 Pク
ラッド層2,4の屈折率より大きくなっているととも
に、n型Gau In1-u P光場矯正層3は、p型Gay
In1-y Pエッチング停止層9の屈折率と等しい屈折率
を有している。この半導体レーザにおいては、n型(A
0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層2,4の間
に、上述のような屈折率を有するn型Gau In1-u
光場矯正層3が設けられていることにより、活性層6近
傍の光が、このn型Gau In1-u P光場矯正層3に引
っ張られ、その結果、活性層6からみてp型Gay In
1-y Pエッチング停止層9側への光場の広がりが抑制さ
れ、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9による光
場の偏りが矯正される。
In this case, the refractive index of the p - type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is p-type (Al 0.7 G
a 0.3) 0.5 In 0.5 P greater than the refractive index of the cladding layers 8 and 10, and the refractive index of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, n-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 together is greater than the refractive index of the P-cladding layer 2, 4, n-type Ga u in 1-u P light field correction layer 3, p-type Ga y
It has a refractive index equal to the refractive index of the In 1-y P etching stop layer 9. In this semiconductor laser, an n-type (A
l 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P between the cladding layers 2, 4, n-type Ga u In 1-u P having a refractive index as described above
By light-field correction layer 3 is provided, the light of the active layer 6 near, pulled to the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, as a result, p-type Te active layer 6 pungency Ga y In
1-y P spread of the optical field into the etch stop layer 9 side is suppressed, deviation of the optical field due to p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is corrected.

【0034】ここで、n型Gau In1-u P光場矯正層
3の厚さは、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9
による光場の偏りを矯正する効果が充分に得られるよう
にする観点から、p型Gay In1-y Pエッチング停止
層9の厚さと同程度であることが好ましい。この第1の
実施形態の場合、n型Gau In1-u P光場矯正層3の
厚さは、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9の厚
さと等しく15nmに選ばれる。そして、この第1の実
施形態の場合、n型Gau In1-u P光場矯正層3は、
活性層6の中央に対してp型Gay In1-y Pエッチン
グ停止層9と対称となる位置に設けられている。
[0034] The thickness of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9
From the viewpoint of the effect of correcting the deviation of the optical field due to the so obtained sufficiently, it is preferable that the thickness of the same order of p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9. In this first embodiment, the thickness of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 is selected to equal 15nm to the thickness of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9. In the case of the first embodiment, n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3,
The p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is provided symmetrically with respect to the center of the active layer 6.

【0035】図2は、この半導体レーザの縦方向におけ
る光場の分布を示す略線図である。図2において、横軸
は縦方向の距離を示し、横軸は光強度を示す。なお、図
2は、n型Gau In1-u P光場矯正層3とp型Gay
In1-y Pエッチング停止層9とを同一組成(すなわち
u=y)とし、n型Gau In1-u P光場矯正層3およ
びp型Gay In1-y Pエッチング停止層9の厚さを、
それぞれ15nm、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In
0.5 Pクラッド層4およびp型(Al0.7 Ga0.3
0.5 In0.5 Pクラッド層8の厚さを、それぞれ0.3
μmとした場合の縦方向における光場の分布を示す。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the distribution of the light field in the longitudinal direction of this semiconductor laser. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the distance in the vertical direction, and the horizontal axis indicates the light intensity. FIG. 2 shows the n-type Ga u In 1-u P light field correcting layer 3 and the p-type Ga y
An In 1-y P and etch stop layer 9 and the same composition (i.e. u = y), n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 and the p-type Ga y In 1-y P-etch stop layer 9 The thickness,
15 nm each, n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In
0.5 P cladding layer 4 and p-type (Al 0.7 Ga 0.3 )
The thickness of the 0.5 In 0.5 P cladding layer 8 is set to 0.3
4 shows the distribution of the light field in the vertical direction when μm is set.

【0036】図2に示すように、この半導体レーザにお
いては、図10に示した従来の半導体レーザの光場の分
布と比較して、活性層6からみてp型Gay In1-y
エッチング停止層9側への光場の広がりが抑えられてい
ることがわかる。なお、図2中、活性層6からみてp型
Gay In1-y Pエッチング停止層9側に現れるサブピ
ークの位置は、p型Gay In1-y Pエッチング停止層
9のほぼ中央に対応し、活性層6からみてn型Gau
1-u P光場矯正層3側に現れるサブピークの位置は、
n型Gau In1-u P光場矯正層3のほぼ中央に対応す
る。このように、この半導体レーザにおいては、n型
(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層2,4
の間にn型Gau In1-u P光場矯正層3が設けられて
いることにより、p型Gay In1-y Pエッチング停止
層9による光場の偏りが矯正されていることがわかる。
また、この場合、n型Gau In1-u P光場矯正層3の
中央に対応する位置での光強度が、p型Gay In1-y
Pエッチング停止層9の中央に対応する位置での光強度
とほぼ等しくなることから、縦方向での光場が、活性層
6に対して対称な分布となる。
As shown in FIG. 2, in the semiconductor laser, as compared to the distribution of the optical field of the conventional semiconductor laser shown in FIG. 10, the active layer 6 viewed from Te p-type Ga y In 1-y P
It can be seen that the spread of the light field toward the etching stop layer 9 is suppressed. In FIG. 2, the position of the sub-peak active layer 6 viewed from Te appearing in p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 side, corresponding to approximately the center of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 And n-type Ga u I viewed from the active layer 6.
The position of the sub-peak that appears on the n 1-u P light field correction layer 3 side is
n-type Ga u In 1-u P light field substantially corrective layer 3 corresponding to the center. Thus, in this semiconductor laser, the n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layers 2, 4
By n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 is provided between, that deviation of the light field by p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 has been corrected Recognize.
In this case, n-type Ga u In 1-u P light-field light intensity at a position corresponding to the center of the correction layer 3, p-type Ga y In 1-y
Since the light intensity at the position corresponding to the center of the P etching stop layer 9 is substantially equal, the light field in the vertical direction has a symmetric distribution with respect to the active layer 6.

【0037】上述のように構成されたこの半導体レーザ
ーを製造するためには、まず、図3に示すように、n型
GaAs基板1上に、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5
0.5 Pクラッド層2、n型Gau In1-u P光場矯正
層3、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッ
ド層4、n型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P光導
波層5、Gaz In1-z P量子井戸層と(Al0.5 Ga
0.5 0.5 In0.5 P障壁層とのMQW構造の活性層
6、p型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P光導波層
7、p型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド
層8、p型GayIn1-y Pエッチング停止層9、p型
(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10、
p型Gay In1-y Pコンタクト層11およびp型Ga
Asキャップ層12を、例えばMOCVD法により順次
成長させる。
In order to manufacture this semiconductor laser configured as described above, first, as shown in FIG. 3, an n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 I
n 0.5 P cladding layer 2, n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, n-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 4, n-type (Al 0.5 Ga 0.5) 0.5 In 0.5 P the optical waveguide layer 5, Ga z In 1-z P quantum well layer (Al 0.5 Ga
0.5 ) 0.5 In 0.5 P barrier layer and an MQW structure active layer 6, p-type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P optical waveguide layer 7, p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P cladding layer 8, p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9, p-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 10,
p-type Ga y In 1-y P contact layer 11 and p-type Ga
The As cap layer 12 is sequentially grown by, for example, the MOCVD method.

【0038】次に、図4に示すように、p型GaAsキ
ャップ層12の全面にSiO2 膜やSiN膜を形成した
後、これをエッチングによりパターニングして所定幅の
ストライプ状のマスク16を形成する。次に、このマス
ク16をエッチングマスクとして、p型GaAsキャッ
プ層12の側から、まず、塩酸系のエッチング液を用い
たウエットエッチング法により、p型(Al0.7 Ga
0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層10の厚さ方向の途中
の深さまでエッチングした後、硫酸系のエッチング液を
用いたウエットエッチング法により、p型Gay In
1-y Pエッチング停止層9が露出するまでエッチングす
る。このとき、硫酸系のエッチング液に対して、p型G
y In1-y Pエッチング停止層9のエッチング速度は
小さく、所望のリッジストライプ形状を形成することが
できる。
Next, as shown in FIG. 4, a SiO 2 film or a SiN film is formed on the entire surface of the p-type GaAs cap layer 12, and is patterned by etching to form a stripe-shaped mask 16 having a predetermined width. I do. Next, using this mask 16 as an etching mask, p-type (Al 0.7 Ga) is first formed from the side of the p-type GaAs cap layer 12 by wet etching using a hydrochloric acid-based etchant.
0.3) 0.5 In 0.5 after etching to a thickness halfway in the depth direction of the P-cladding layer 10, by wet etching using an etchant of sulfuric acid series, p-type Ga y an In
Etching is performed until the 1-y P etching stop layer 9 is exposed. At this time, the p-type G
The etching rate of the a y In 1-y P etching stop layer 9 is low, and a desired ridge stripe shape can be formed.

【0039】次に、図5に示すように、マスク16を成
長マスクとして用いて、例えばMOCVD法により、リ
ッジストライプ部の両側の部分を埋めるようにn型Ga
As電流狭窄層13を成長させる。
Next, as shown in FIG. 5, using the mask 16 as a growth mask, for example, the MOCVD method is used to fill the n-type Ga on both sides of the ridge stripe portion.
The As current confinement layer 13 is grown.

【0040】次に、マスク16をエッチング除去し、n
型GaAs基板101を厚さを150μm程度にまでラ
ッピングした後、図1に示すように、蒸着法により、p
型GaAsキャップ層12およびn型GaAs電流狭窄
層13の全面にp側電極14を形成するとともに、n型
GaAs基板1の裏面にn側電極15を形成する。以上
により、目的とする半導体レーザが製造される。
Next, the mask 16 is removed by etching and n
After lapping the type GaAs substrate 101 to a thickness of about 150 μm, as shown in FIG.
A p-side electrode 14 is formed on the entire surface of the n-type GaAs cap layer 12 and the n-type GaAs current confinement layer 13, and an n-side electrode 15 is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 1. Thus, the intended semiconductor laser is manufactured.

【0041】以上のように、この第1の実施形態によれ
ば、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5In0.5 Pクラッド
層2、4の間に、p型Gay In1-y Pエッチング停止
層9による光場の偏りを矯正するためのn型Gau In
1-u P光場矯正層3が設けられていることにより、活性
層6からみてp型Gay In1-y Pエッチング停止層9
側に偏る光場を矯正することができる。具体的には、縦
方向での光場において、活性層6からみてp型Gay
1-y Pエッチング停止層9側への広がりが抑制され
る。このため、リッジストライプ部が非対称な断面形状
を有することによる横方向での光場の分布に及ぼす影響
が低減され、空間的ホールバーニングによるレーザ出力
へのキンクの発生を抑制することができ、レーザ出力の
キンクレベルを向上させることができる。これにより、
高出力時の動作電流および動作電圧を低減することがで
き、その結果、半導体レーザの高温特性が改善されるの
で、半導体レーザの長寿命化を図ることができる。
[0041] As described above, according to this first embodiment, between the n-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer 2, 4, p-type Ga y In 1-y P etching stop n-type Ga u an in for correcting deviation of an optical field by the layer 9
1-u by P light field correction layer 3 is provided, p-type Te active layer 6 viewed from Ga y In 1-y P etching stop layer 9
The light field biased to the side can be corrected. Specifically, in the optical field in the longitudinal direction, p-type Te active layer 6 viewed from Ga y I
Spreading to the n 1-y P etching stop layer 9 side is suppressed. For this reason, the influence on the distribution of the light field in the lateral direction due to the asymmetric cross-sectional shape of the ridge stripe portion is reduced, and the occurrence of kink in the laser output due to spatial hole burning can be suppressed. The kink level of the output can be improved. This allows
The operating current and operating voltage at the time of high output can be reduced, and as a result, the high-temperature characteristics of the semiconductor laser are improved, so that the life of the semiconductor laser can be extended.

【0042】次に、この発明の第2の実施形態について
説明する。すなわち、上述の第1の実施形態による半導
体レーザでは、n型Gau In1-u P光場矯正層3の組
成を、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9の組成
と同一としているが、この第2の実施形態による半導体
レーザにおいては、u、y>z(zは、活性層6のGa
z In1-z P量子井戸層のGa組成比)の関係を満たす
範囲で、n型Gau In1-u P光場矯正層3の組成が、
p型Gay In1-y Pエッチング停止層9の組成と異な
っている。一例を挙げると、n型Gau In1-u P光場
矯正層3のGa組成比uおよびp型Gay In1-y Pエ
ッチング停止層9のGa組成比yは、それぞれ、u=
0.52、y=0.59ある。その他の構成は、第1の
実施形態による半導体レーザと同様であるので、説明を
省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. That is, in the semiconductor laser according to the first embodiment described above, the composition of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, as same as the composition of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 However, in the semiconductor laser according to the second embodiment, u, y> z (z is Ga in the active layer 6).
The composition of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 is within a range satisfying the relationship of ( z In 1 -z P quantum well layer Ga composition ratio).
The composition is different from that of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9. As an example, n-type Ga u In 1-u P Ga composition ratio u and p-type light-field correction layer 3 Ga y In 1-y P Ga composition ratio y of the etching stop layer 9, respectively, u =
0.52, y = 0.59. The other configuration is the same as that of the semiconductor laser according to the first embodiment, and the description is omitted.

【0043】この第2の実施形態による半導体レーザの
製造方法は、第1の実施形態による半導体レーザの製造
方法と同様であるので、説明を省略する。
The method of manufacturing the semiconductor laser according to the second embodiment is the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0044】この第2の実施形態によっても、第1の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
According to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0045】次に、この発明の第3の実施形態について
説明する。すなわち、上述の第1の実施形態による半導
体レーザでは、n型Gau In1-u P光場矯正層3の厚
さを、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9の厚さ
と等しくしているが、この第3の実施形態による半導体
レーザにおいては、n型Gau In1-u P光場矯正層3
の厚さが、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9の
厚さと異なっている。なお、この場合、n型Gau In
1-u P光場矯正層3の厚さは、p型Gay In1-y Pエ
ッチング停止層9による光場の偏りを矯正する効果が充
分に得られ、かつ、レーザ特性に悪影響を及ぼさないよ
うにする観点から、p型Gay In1-yPエッチング停
止層9の厚さの2/3以上5/3以下、好適には2/3
以上4/3以下に選ばれる。具体的には、p型Gay
1-y Pエッチング停止層9の厚さが15nmの場合、
n型Gau In1-u P光場矯正層3の厚さは10〜25
nm、好適には10〜20nmに選ばれる。その他の構
成は、第1の実施形態による半導体レーザと同様である
ので、説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. That is, in the semiconductor laser according to the first embodiment described above, the thickness of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3, equal to the thickness of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 Although it has to, in the semiconductor laser according to the third embodiment, n-type Ga u in 1-u P light field correction layer 3
Is different from the thickness of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9. In this case, n-type Ga u an In
1-u P light field the thickness of the correction layer 3, the effect of correcting the deviation of the optical field due to p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is sufficiently obtained, and adversely affect the laser characteristics From the viewpoint of avoiding this, the thickness of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is not less than 2/3 and not more than 5/3, preferably not more than 2/3.
It is selected to be not less than 4/3. Specifically, p-type Ga y I
When the thickness of the n 1-y P etching stop layer 9 is 15 nm,
The thickness of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 is 10 to 25
nm, preferably 10 to 20 nm. The other configuration is the same as that of the semiconductor laser according to the first embodiment, and the description is omitted.

【0046】この第3の実施形態による半導体レーザの
製造方法は、第1の実施形態による半導体レーザの製造
方法と同様であるので、説明を省略する。
The method of manufacturing the semiconductor laser according to the third embodiment is the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0047】この第3の実施形態によっても、第1の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
According to the third embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

【0048】次に、この発明の第4の実施形態について
説明する。すなわち、上述の第1の実施形態による半導
体レーザでは、n型Gau In1-u P光場矯正層3を、
活性層6の中心に対してp型Gay In1-y Pエッチン
グ停止層9と対称となる位置に設けているが、この第4
の実施形態による半導体レーザにおいては、n型Gau
In1-u P光場矯正層3が、活性層6の中心に対してp
型Gay In1-y Pエッチング停止層9と対称となる位
置とは異なった位置に設けられている。なお、この場
合、p型Gay In1-y Pエッチング停止層9による光
場の偏りを矯正する効果が充分に得られるようにする観
点から、n型Gau In1-u P光場矯正層3は、活性層
6の中心に対してp型Gay In1-y Pエッチング停止
層9と対称となる位置から100nm以内の範囲に設け
られる。その他の構成は、第1の実施形態による半導体
レーザと同様であるので、説明を省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. That is, in the semiconductor laser according to the first embodiment described above, the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3,
The p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 is provided symmetrically with respect to the center of the active layer 6.
In the semiconductor laser according to the embodiment, the n-type Ga u
The In 1-u P light field correction layer 3 has a p
It is provided at a position different from the position symmetrical with the type Ga y In 1-y P etching stop layer 9. In this case, p-type Ga y In 1-y P the deviation of the optical field due to the etching stop layer 9 from the viewpoint of such an effect of straightening can be sufficiently obtained, n-type Ga u In 1-u P light field correction The layer 3 is provided within a range of 100 nm or less from a position symmetrical with the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 with respect to the center of the active layer 6. The other configuration is the same as that of the semiconductor laser according to the first embodiment, and the description is omitted.

【0049】この第4の実施形態による半導体レーザの
製造方法は、第1の実施形態による半導体レーザの製造
方法と同様であるので、説明を省略する。
The method of manufacturing the semiconductor laser according to the fourth embodiment is the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0050】この第4の実施形態によっても、第1の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
According to the fourth embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

【0051】次に、この発明の第5の実施形態について
説明する。この第5の実施形態による半導体レーザにお
いては、n型(Al0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラ
ッド層2,4の間に、n型Gau In1-u P光場矯正層
3に代えてn型(Alw Ga1-w v In1-v P光場矯
正層が設けられている。ここで、n型(Alw
1-w v In1-v P光場矯正層の組成比w,vは、p
型Gay In1-y Pエッチング停止層9による光場の偏
りを矯正する効果が充分に得られるように選ばれる。具
体的には、n型(Alw Ga1-w v In1-v P光場矯
正層の組成比w,vは、このn型(Alw Ga1-w v
In1-v P光場矯正層の屈折率が、少なくともn型(A
0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層2,4の屈
折率より高くなるように選ばれる。あるいは、n型(A
w Ga1-w v In1-v P光場矯正層の組成比w,v
は、このn型(Alw Ga1-w v In1-v P光場矯正
層の禁制帯幅が、活性層6のGaz In1-z P量子井戸
層の禁制帯幅より大きく、かつ、n型(Al0.7 Ga
0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層2,4の禁制帯幅より
小さくなるように選ばれる。なお、この場合、n型(A
w Ga1-w v In1-v P光場矯正層の屈折率あるい
は禁制帯幅は、p型Gay In1-y Pエッチング停止層
9の屈折率あるいは禁制帯幅とほぼ等しくすることが好
ましい。その他の構成は、第1の実施形態による半導体
レーザと同様であるので、説明を省略する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The semiconductor laser according to the fifth embodiment, during the n-type (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layers 2 and 4, instead of the n-type Ga u In 1-u P light field correction layer 3 An n-type (Al w Ga 1-w ) v In 1-v P light field correction layer is provided. Here, the n-type (Al w G
a 1-w ) v In 1-v P The composition ratio w, v of the light field correction layer is p
It is selected so that the effect of correcting the bias of the optical field due to the type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 can be sufficiently obtained. Specifically, the composition ratio w, v of the n-type (Al w Ga 1-w ) v In 1-v P light field correction layer is determined by the n-type (Al w Ga 1-w ) v
The refractive index of the In 1-v P light field correction layer is at least n-type (A
l 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P is selected so as to be higher than the refractive index of the cladding layers 2 and 4. Alternatively, n-type (A
l w Ga 1-w ) v In 1-v P Composition ratio w, v of the light field correction layer
The forbidden band width of the n-type (Al w Ga 1-w) v In 1-v P light field correction layer is larger than the bandgap of Ga z In 1-z P quantum well layer of the active layer 6, And n-type (Al 0.7 Ga
0.3 ) 0.5 In 0.5 P is selected so as to be smaller than the forbidden band width of the cladding layers 2 and 4. In this case, the n-type (A
l w Ga 1-w) v In 1-v refractive index or bandgap of the P light field correction layer is substantially equal to the refractive index or bandgap of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 Is preferred. The other configuration is the same as that of the semiconductor laser according to the first embodiment, and the description is omitted.

【0052】この第5の実施形態による半導体レーザの
製造方法は、第1の実施形態による半導体レーザの製造
方法と同様であるので、説明を省略する。
The method of manufacturing the semiconductor laser according to the fifth embodiment is the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0053】この第5の実施形態によっても、第1の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
According to the fifth embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.

【0054】以上この発明の実施形態について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、これに限定
されるものではない。具体的には、例えば、上述の第1
〜第5の実施形態においては、p型Gay In1-y Pエ
ッチング停止層9の厚さを15nmとしているが、これ
以外の厚さであってもよい。また、p型Gay In1-y
Pエッチング停止層9およびp型Gay In1-y Pコン
タクト層11は同一組成となっているが、両者の組成が
異なっていてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical concept of the present invention are possible. For example, the numerical values, materials, structures, and the like described in the embodiments are merely examples, and the present invention is not limited thereto. Specifically, for example, the first
~ In the fifth embodiment, although the thickness of the p-type Ga y In 1-y P etching stop layer 9 and 15 nm, it may be other than this thickness. Further, p-type Ga y In 1-y
Although the P etching stop layer 9 and the p-type Ga y In 1-y P contact layer 11 have the same composition, they may have different compositions.

【0055】また、例えば、上述の第1〜第5の実施形
態を任意に組み合わせてもよい。また、上述の第1〜第
5の実施形態において用いられているn型GaAs基板
1の代わりに、例えば、n型AlGaAs基板やn型G
aP基板などを用いてもよい。また、例えば、上述の第
1〜第5の実施形態において、基板や各半導体層の導電
型を反対にしてもよい。
Further, for example, the above-described first to fifth embodiments may be arbitrarily combined. Further, instead of the n-type GaAs substrate 1 used in the above-described first to fifth embodiments, for example, an n-type AlGaAs substrate or an n-type G
An aP substrate or the like may be used. Further, for example, in the above-described first to fifth embodiments, the conductivity types of the substrate and each semiconductor layer may be reversed.

【0056】さらに、上述の第1〜第5の実施形態にお
いては、この発明をSCH構造の半導体レーザに適用し
た場合について説明したが、この発明は、DH(Double
Heterostructure)構造の半導体レーザに適用すること
も可能である。
Further, in the first to fifth embodiments described above, the case where the present invention is applied to a semiconductor laser having an SCH structure has been described.
It is also possible to apply to a semiconductor laser having a Heterostructure) structure.

【0057】また、上述の第1〜第5の実施形態におい
ては、この発明を埋め込みリッジ型のAlGaInP系
の半導体レーザに適用した場合について説明したが、こ
の発明は、埋め込みリッジ型であれば、AlGaAs系
の半導体レーザ、II−VI族化合物半導体を用いた半
導体レーザおよび窒化物系III−V族化合物半導体を
用いた半導体レーザに適用することも可能である。
In the above-described first to fifth embodiments, the case where the present invention is applied to a buried ridge type AlGaInP-based semiconductor laser has been described. The present invention can also be applied to an AlGaAs-based semiconductor laser, a semiconductor laser using a II-VI compound semiconductor, and a semiconductor laser using a nitride III-V compound semiconductor.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第1のクラッド層中に、エッチング停止層による光
場の偏りを矯正するための光場矯正層が設けられている
ことにより、活性層からみてエッチング停止層側に偏る
光場を矯正することができる。このため、特に、エッチ
ング停止層上の第3のクラッド層の断面形状が非対称で
ある場合、すなわち、リッジストライプ部の断面形状が
非対称である場合、エッチング停止層による光場の偏り
が矯正されることによって、空間的ホールバーニングに
よるレーザ出力へのキンクの発生を抑えることができ、
レーザ出力のキンクレベルを向上させることができる。
これにより、高出力時の動作電流および動作電圧を低減
することが可能となり、その結果、半導体レーザの高温
特性が改善されるので、半導体レーザの長寿命化を図る
ことも可能となる。
As described above, according to the present invention, the first cladding layer is provided with the optical field correcting layer for correcting the bias of the optical field due to the etching stop layer, It is possible to correct a light field that is biased toward the etching stop layer as viewed from the active layer. Therefore, in particular, when the cross-sectional shape of the third cladding layer on the etching stop layer is asymmetric, that is, when the cross-sectional shape of the ridge stripe portion is asymmetric, the bias of the optical field due to the etching stop layer is corrected. By doing so, it is possible to suppress the occurrence of kink in the laser output due to spatial hole burning,
The kink level of the laser output can be improved.
As a result, the operating current and the operating voltage at the time of high output can be reduced. As a result, the high-temperature characteristics of the semiconductor laser are improved, and the life of the semiconductor laser can be extended.

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

【図1】 この発明の第1の実施形態による半導体レー
ザを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の第1の実施形態による半導体レー
ザの縦方向における光場の分布を示す略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a distribution of a light field in a vertical direction of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の第1の実施形態による半導体レー
ザの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 3 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention;

【図4】 この発明の第1の実施形態による半導体レー
ザの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention;

【図5】 この発明の第1の実施形態による半導体レー
ザの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 5 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention;

【図6】 従来の半導体レーザを示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional semiconductor laser.

【図7】 従来の半導体レーザの製造方法を説明するた
めの断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor laser.

【図8】 従来の半導体レーザの製造方法を説明するた
めの断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor laser.

【図9】 従来の半導体レーザの製造方法を説明するた
めの断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor laser.

【図10】 従来の半導体レーザの縦方向における光場
の分布を示す略線図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a distribution of a light field in a vertical direction of a conventional semiconductor laser.

【図11】 従来の半導体レーザの横方向における電流
場の分布および光場の分布を示す略線図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a current field distribution and a light field distribution in a lateral direction of a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・n型GaAs基板、2,4・・・n型(Al
0.7 Ga0.3 0.5 In0.5 Pクラッド層、3・・・n
型Gau In1-u P光場矯正層、5・・・n型(Al
0.5 Ga0.5 0.5 In0.5 P光導波層、6・・・活性
層、7・・・p型(Al0.5 Ga0.5 0.5 In0.5
光導波層、8,10・・・p型(Al0.7 Ga0.3
0.5 In0.5 Pクラッド層、9・・・p型Gay In
1-y Pエッチング停止層
1 ... n-type GaAs substrate, 2, 4 ... n-type (Al
0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P cladding layer, 3 · · · n
Type Ga u In 1-u P light field leveling layer, 5 · · · n-type (Al
0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P optical waveguide layer, 6 active layer, 7 p-type (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P
Optical waveguide layer, 8, 10,..., P-type (Al 0.7 Ga 0.3 )
0.5 an In 0.5 P cladding layer, 9 · · · p-type Ga y an In
1-y P etching stop layer

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 上記基板上の第1導電型の第1のクラッド層と、 上記第1のクラッド層上の活性層と、 上記活性層上の第2導電型の第2のクラッド層とを有
し、 上記第2のクラッド層上にエッチング停止層を介してリ
ッジストライプ形状を有する第2導電型の第3のクラッ
ド層が設けられているとともに、上記第3のクラッド層
の両側の部分に第1導電型の電流狭窄層が埋め込まれた
電流狭窄構造を有する埋め込みリッジ型の半導体レーザ
において、 上記第1のクラッド層中に、上記エッチング停止層によ
る光場の偏りを矯正するための光場矯正層が設けられて
いることを特徴とする半導体レーザ。
1. A substrate, a first cladding layer of a first conductivity type on the substrate, an active layer on the first cladding layer, and a second cladding of a second conductivity type on the active layer A second conductive type third clad layer having a ridge stripe shape is provided on the second clad layer via an etching stop layer, and both sides of the third clad layer are provided. A buried ridge type semiconductor laser having a current confinement structure in which a current confinement layer of the first conductivity type is buried in a portion of the first cladding layer, in order to correct the bias of the optical field due to the etching stop layer in the first cladding layer. A semiconductor laser, comprising: a light field correction layer.
【請求項2】 上記光場矯正層は上記第1のクラッド層
の屈折率より高い屈折率を有し、上記エッチング停止層
は上記第2のクラッド層および上記第3のクラッド層の
屈折率より高い屈折率を有することを特徴とする請求項
1記載の半導体レーザ。
2. The optical field correcting layer has a refractive index higher than the refractive index of the first cladding layer, and the etching stop layer has a refractive index higher than that of the second cladding layer and the third cladding layer. 2. The semiconductor laser according to claim 1, having a high refractive index.
【請求項3】 上記光場矯正層の屈折率は上記エッチン
グ停止層の屈折率とほぼ等しいことを特徴とする請求項
2記載の半導体レーザ。
3. The semiconductor laser according to claim 2, wherein a refractive index of the light field correction layer is substantially equal to a refractive index of the etching stop layer.
【請求項4】 上記光場矯正層は上記活性層の禁制帯幅
より大きく、かつ、上記第1のクラッド層の禁制帯幅よ
り小さい禁制帯幅を有し、上記エッチング停止層は上記
活性層の禁制帯幅より大きく、かつ、上記第2のクラッ
ド層および上記第3のクラッド層の禁制帯幅より小さい
禁制帯幅を有することを特徴とする請求項1記載の半導
体レーザ。
4. The light field correcting layer has a forbidden band width larger than a forbidden band width of the active layer and smaller than a forbidden band width of the first cladding layer. 2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser has a forbidden band width larger than the forbidden band width and smaller than the forbidden band widths of the second clad layer and the third clad layer.
【請求項5】 上記光場矯正層の禁制帯幅は上記エッチ
ング停止層の禁制帯幅とほぼ等しいことを特徴とする請
求項4記載の半導体レーザ。
5. The semiconductor laser according to claim 4, wherein a forbidden band width of said light field correction layer is substantially equal to a forbidden band width of said etching stop layer.
【請求項6】 上記光場矯正層の厚さは上記エッチング
停止層の厚さとほぼ等しいことを特徴とする請求項1記
載の半導体レーザ。
6. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the thickness of the light field correction layer is substantially equal to the thickness of the etching stop layer.
【請求項7】 上記光場矯正層の厚さは上記エッチング
停止層の厚さの2/3以上5/3以下であることを特徴
とする請求項1記載の半導体レーザ。
7. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the thickness of the light field correction layer is not less than 2/3 and not more than 5/3 of the thickness of the etching stop layer.
【請求項8】 上記光場矯正層の厚さは上記エッチング
停止層の厚さの2/3以上4/3以下であることを特徴
とする請求項1記載の半導体レーザ。
8. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the thickness of the light field correction layer is not less than 2/3 and not more than 4/3 of the thickness of the etching stop layer.
【請求項9】 上記光場矯正層は、上記活性層の中心に
対して上記エッチング停止層とほぼ対称となる位置に設
けら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。
9. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said light field correction layer is provided at a position substantially symmetric with said etching stop layer with respect to a center of said active layer.
【請求項10】 上記光場矯正層は、上記活性層の中心
に対して上記エッチング停止層と対称となる位置から1
00nm以内の位置に設けら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。
10. The light field correction layer is located one position symmetrical with the etching stop layer with respect to the center of the active layer.
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser is provided at a position within 00 nm.
【請求項11】 上記光場矯正層は、上記活性層の中心
に対して上記エッチング停止層と対称となる位置に設け
られているとともに、上記光場矯正層の屈折率および厚
さは、それぞれ、上記エッチング停止層の屈折率および
厚さとほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載の半導
体レーザ。
11. The light field correcting layer is provided at a position symmetrical to the etching stop layer with respect to the center of the active layer, and has a refractive index and a thickness of the light field correcting layer, respectively. 2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the refractive index and the thickness of said etching stop layer are substantially equal to each other.
【請求項12】 上記光場矯正層は、上記活性層の中心
に対して上記エッチング停止層と対称となる位置に設け
られているとともに、上記光場矯正層の禁制帯幅および
厚さは、それぞれ、上記エッチング停止層の禁制帯幅お
よび厚さとほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載の
半導体レーザ。
12. The light field correction layer is provided at a position symmetrical to the etching stop layer with respect to the center of the active layer, and the forbidden band width and thickness of the light field correction layer are: 2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the forbidden band width and the thickness of the etching stop layer are substantially equal to each other.
【請求項13】 上記基板はオフ基板であり、上記第3
のクラッド層は断面形状が非対称なリッジストライプ形
状を有することを特徴とする請求項1記載の半導体レー
ザ。
13. The method according to claim 13, wherein the substrate is an off-substrate, and the third substrate is an off-substrate.
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said cladding layer has a ridge stripe shape having an asymmetric cross section.
【請求項14】 上記第1のクラッド層と上記活性層と
の間に第1導電型の第1の光導波層が設けられていると
ともに、上記第2のクラッド層と上記活性層との間に第
2導電型の第2の光導波層が設けら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。
14. A first optical waveguide layer of a first conductivity type is provided between the first cladding layer and the active layer, and between the second cladding layer and the active layer. 2. The semiconductor laser according to claim 1, further comprising a second conductive type second optical waveguide layer.
【請求項15】 上記半導体レーザはAlGaInP系
半導体レーザであることを特徴とする請求項1記載の半
導体レーザ。
15. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is an AlGaInP-based semiconductor laser.
【請求項16】 上記光場矯正層および上記エッチング
停止層はGaInPからなることを特徴とする請求項1
5記載の半導体レーザ。
16. The light field correcting layer and the etching stop layer are made of GaInP.
5. The semiconductor laser according to 5.
【請求項17】 上記エッチング停止層はGaInPか
らなり、上記光場矯正層は上記第1のクラッド層の屈折
率より小さい屈折率を有するAlGaInPからなるこ
とを特徴とする請求項15記載の半導体レーザ。
17. The semiconductor laser according to claim 15, wherein said etching stop layer is made of GaInP, and said optical field correction layer is made of AlGaInP having a refractive index smaller than that of said first cladding layer. .
【請求項18】 上記エッチング停止層はGaInPか
らなり、上記光場矯正層は上記活性層の禁制帯幅より大
きく、かつ、上記第1のクラッド層の禁制帯幅より小さ
い禁制帯幅を有するAlGaInPからなることを特徴
とする請求項15記載の半導体レーザ。
18. The etching stop layer is made of GaInP, and the optical field correction layer is made of AlGaInP having a band gap larger than a band gap of the active layer and smaller than a band gap of the first cladding layer. 16. The semiconductor laser according to claim 15, comprising:
【請求項19】 上記半導体レーザはAlGaAs系半
導体レーザであることを特徴とする請求項1記載の半導
体レーザ。
19. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is an AlGaAs semiconductor laser.
【請求項20】 上記半導体レーザはII−VI族化合
物を用いた半導体レーザであることを特徴とする請求項
1記載の半導体レーザ。
20. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is a semiconductor laser using a II-VI group compound.
【請求項21】 上記半導体レーザは窒化物系III−
V族化合物半導体を用いた半導体レーザであることを特
徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
21. A semiconductor laser comprising: a nitride III-
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser is a semiconductor laser using a group V compound semiconductor.
【請求項22】 基板上に第1導電型の第1のクラッド
層を第1の厚さに形成する工程と、 上記第1の厚さの上記第1のクラッド層上に光場矯正層
を形成する工程と、 上記光場矯正層上に上記第1のクラッド層を第2の厚さ
に形成する工程と、 上記第2の厚さの上記第1のクラッド層上に活性層を形
成する工程と、 上記活性層上に第2導電型の第2のクラッド層を形成す
る工程と、 上記第2のクラッド層上にエッチング停止層を形成する
工程と、 上記エッチング停止層上に第2導電型の第3のクラッド
層を形成する工程と、 上記第3のクラッド層を選択的にエッチングすることに
よりリッジストライプ形状にパターニングする工程と、 上記第3のクラッド層の両側の部分を埋めるように第1
導電型の電流狭窄層を形成する工程とを有することを特
徴とする半導体レーザの製造方法。
22. A step of forming a first cladding layer of a first conductivity type to a first thickness on a substrate; and forming a light field correction layer on the first cladding layer of the first thickness. Forming, forming the first cladding layer to a second thickness on the optical field correction layer, and forming an active layer on the first cladding layer having the second thickness. Forming a second conductive type second cladding layer on the active layer; forming an etching stop layer on the second cladding layer; and forming a second conductive layer on the etching stop layer. Forming a third cladding layer of a mold, patterning the third cladding layer into a ridge stripe shape by selectively etching the third cladding layer, and filling both sides of the third cladding layer. First
Forming a conductive type current constriction layer.
【請求項23】 上記光場矯正層は上記第1のクラッド
層の屈折率より高い屈折率を有し、上記エッチング停止
層は上記第2のクラッド層および上記第3のクラッド層
の屈折率より高い屈折率を有することを特徴とする請求
項22記載の半導体レーザの製造方法。
23. The light field correcting layer has a refractive index higher than the refractive index of the first cladding layer, and the etching stop layer has a refractive index higher than that of the second cladding layer and the third cladding layer. 23. The method according to claim 22, wherein the method has a high refractive index.
【請求項24】 上記光場矯正層の屈折率は上記エッチ
ング停止層の屈折率とほぼ等しいことを特徴とする請求
項23記載の半導体レーザの製造方法。
24. The method according to claim 23, wherein a refractive index of the light field correction layer is substantially equal to a refractive index of the etching stop layer.
【請求項25】 上記光場矯正層は上記活性層の禁制帯
幅より大きく、かつ、上記第1のクラッド層の禁制帯幅
より小さい禁制帯幅を有し、上記エッチング停止層は上
記活性層の禁制帯幅より大きく、かつ、上記第2のクラ
ッド層および上記第3のクラッド層の禁制帯幅より小さ
い禁制帯幅を有することを特徴とする請求項22記載の
半導体レーザの製造方法。
25. The light-field correcting layer has a band gap larger than a band gap of the active layer and smaller than a band gap of the first cladding layer, and the etching stop layer is formed of the active layer. 23. The method according to claim 22, wherein the forbidden band width is larger than the forbidden band width and smaller than the forbidden band width of the second clad layer and the third clad layer.
【請求項26】 上記光場矯正層の禁制帯幅は上記エッ
チング停止層の禁制帯幅とほぼ等しいことを特徴とする
請求項25記載の半導体レーザの製造方法。
26. The method according to claim 25, wherein a forbidden band width of the light field correction layer is substantially equal to a forbidden band width of the etching stop layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005333129A (en) * 2004-05-20 2005-12-02 Samsung Electro Mech Co Ltd Semiconductor laser diode

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