JPH1168231A - 半導体レーザ，及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ，及びその製造方法Info
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- JPH1168231A JPH1168231A JP9227888A JP22788897A JPH1168231A JP H1168231 A JPH1168231 A JP H1168231A JP 9227888 A JP9227888 A JP 9227888A JP 22788897 A JP22788897 A JP 22788897A JP H1168231 A JPH1168231 A JP H1168231A
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- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無効電流を増加させることなくリッジ導波路
と活性層との間に位置する上クラッド層の厚さを厚くす
ることができる半導体レーザ、及びその製造方法を提供
することを課題とする。 【解決手段】 ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１上クラッド層４上
に、レーザ共振器端面に対して垂直な方向にストライプ
状に伸びる所定幅の電流狭窄領域１００を除く領域１０
が酸化されているｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５と、その幅
方向の中心が、電流狭窄領域１００の幅方向の中心上に
位置するように電流狭窄層５上に配置された、その電流
狭窄層５と接する側の幅が電流狭窄領域１００の幅より
も広い、リッジ形状を有するｐ−ＡｌＧａＡｓ第２上ク
ラッド層６とを備えるようにした。
と活性層との間に位置する上クラッド層の厚さを厚くす
ることができる半導体レーザ、及びその製造方法を提供
することを課題とする。 【解決手段】 ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１上クラッド層４上
に、レーザ共振器端面に対して垂直な方向にストライプ
状に伸びる所定幅の電流狭窄領域１００を除く領域１０
が酸化されているｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５と、その幅
方向の中心が、電流狭窄領域１００の幅方向の中心上に
位置するように電流狭窄層５上に配置された、その電流
狭窄層５と接する側の幅が電流狭窄領域１００の幅より
も広い、リッジ形状を有するｐ−ＡｌＧａＡｓ第２上ク
ラッド層６とを備えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体レーザ、及
びその製造方法に関し、特にリッジ型半導体レーザ、及
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関し、特にリッジ型半導体レーザ、及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のリッジ導波路を備えたリ
ッジ型半導体レーザの構造を示すレーザ共振器長方向に
垂直な方向の断面図であり、図において、ｎ型（以下、
ｎ−と称す）Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓからなる下クラッド
層２、量子井戸構造から成る活性層３、ｐ型（以下、ｐ
−と称す）Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層４、
及びｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストップ層１
４は、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に順次積層されている。レ
ーザ共振器長方向に伸びる所定幅を有するリッジ形状の
リッジ導波路９はエッチングストップ層１４上に順次積
層されたｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６
とｐ−ＧａＡｓコンタクト層７とからなっている。絶縁
膜１５はリッジ導波路９の表面及びエッチングストップ
層１４の表面を覆うように配置されており、そのリッジ
導波路９の上部の平坦面にはｐ−ＧａＡｓコンタクト層
７が底面に露出した開口部１６が形成されている。ｐ側
電極１２は絶縁膜１５の表面と開口部１６とを覆うよう
に配置されている。ｎ側電極１３は基板１の裏面上に基
板１とオーミックコンタクトがとれるよう配置されてい
る。
ッジ型半導体レーザの構造を示すレーザ共振器長方向に
垂直な方向の断面図であり、図において、ｎ型（以下、
ｎ−と称す）Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓからなる下クラッド
層２、量子井戸構造から成る活性層３、ｐ型（以下、ｐ
−と称す）Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層４、
及びｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストップ層１
４は、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に順次積層されている。レ
ーザ共振器長方向に伸びる所定幅を有するリッジ形状の
リッジ導波路９はエッチングストップ層１４上に順次積
層されたｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６
とｐ−ＧａＡｓコンタクト層７とからなっている。絶縁
膜１５はリッジ導波路９の表面及びエッチングストップ
層１４の表面を覆うように配置されており、そのリッジ
導波路９の上部の平坦面にはｐ−ＧａＡｓコンタクト層
７が底面に露出した開口部１６が形成されている。ｐ側
電極１２は絶縁膜１５の表面と開口部１６とを覆うよう
に配置されている。ｎ側電極１３は基板１の裏面上に基
板１とオーミックコンタクトがとれるよう配置されてい
る。
【０００３】図４は従来のリッジ型半導体レーザの製造
方法を示すレーザ共振器長方向に垂直な方向の断面図で
あり、図において、図３と同一符号は同一または相当す
る部分を示しており、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７上に
配置された絶縁膜８はＳｉ3Ｎ4 やＳｉＯ2 等からなっ
ている。
方法を示すレーザ共振器長方向に垂直な方向の断面図で
あり、図において、図３と同一符号は同一または相当す
る部分を示しており、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７上に
配置された絶縁膜８はＳｉ3Ｎ4 やＳｉＯ2 等からなっ
ている。
【０００４】以下、従来のリッジ型半導体レーザの製造
方法を図４に基づいて説明する。図４(a) に示すよう
に、ウエハ状態のｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ａｌ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ下クラッド層２、量子井戸構造からな
る活性層３、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0. 7 Ａｓ第１上クラッド
層４、ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストップ層
１４、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６、
及びｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を順次エピタキシャル
結晶成長させる。
方法を図４に基づいて説明する。図４(a) に示すよう
に、ウエハ状態のｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ａｌ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ下クラッド層２、量子井戸構造からな
る活性層３、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0. 7 Ａｓ第１上クラッド
層４、ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓエッチングストップ層
１４、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６、
及びｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を順次エピタキシャル
結晶成長させる。
【０００５】次に図４(b) に示すように、ウェハ全面に
絶縁膜８を形成し、これをストライプ状にパターニング
する。このストライプ状の絶縁膜８はリッジエッチン
グ、即ちリッジ導波路９を形成する際のエッチングのマ
スクとして機能する。
絶縁膜８を形成し、これをストライプ状にパターニング
する。このストライプ状の絶縁膜８はリッジエッチン
グ、即ちリッジ導波路９を形成する際のエッチングのマ
スクとして機能する。
【０００６】次に、図４(c) に示すように、絶縁膜８を
マスクとして、リッジ導波路９を形成するためのエッチ
ングを行う。ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７、及びｐ−Ａ
ｌ0. 3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６のみをエッチン
グし、ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3Ａｓエッチングストップ層
１４でエッチングが停止するような選択エッチングを行
うと、リッジ導波路９が形成される。このような選択エ
ッチングが可能な性質を有するエッチャントの例として
は酒石酸と過酸化水素の混合液が挙げられる。リッジエ
ッチング後、ウエットあるいはドライエッチングにより
ストライプ状の絶縁膜８を除去した後、図４(d) に示す
ようにウエハ全面に再度、絶縁膜１５を成膜する。フォ
トリソグラフィ技術を利用してリッジ導波路９の上部の
平坦面上のみの絶縁膜１５をドライエッチング等の方法
により除去して開口部１６を形成する。さらにこの絶縁
膜１５上にｐ側電極１２を形成すると、ｐ側電極１２は
リッジ導波路９の上部の絶縁膜１５の開口部１６のみに
おいてコンタクト層７と接触する結果、このリッジ導波
路９の上部の平坦面部分のみから電流が流れるようにな
る。
マスクとして、リッジ導波路９を形成するためのエッチ
ングを行う。ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７、及びｐ−Ａ
ｌ0. 3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６のみをエッチン
グし、ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3Ａｓエッチングストップ層
１４でエッチングが停止するような選択エッチングを行
うと、リッジ導波路９が形成される。このような選択エ
ッチングが可能な性質を有するエッチャントの例として
は酒石酸と過酸化水素の混合液が挙げられる。リッジエ
ッチング後、ウエットあるいはドライエッチングにより
ストライプ状の絶縁膜８を除去した後、図４(d) に示す
ようにウエハ全面に再度、絶縁膜１５を成膜する。フォ
トリソグラフィ技術を利用してリッジ導波路９の上部の
平坦面上のみの絶縁膜１５をドライエッチング等の方法
により除去して開口部１６を形成する。さらにこの絶縁
膜１５上にｐ側電極１２を形成すると、ｐ側電極１２は
リッジ導波路９の上部の絶縁膜１５の開口部１６のみに
おいてコンタクト層７と接触する結果、このリッジ導波
路９の上部の平坦面部分のみから電流が流れるようにな
る。
【０００７】その後、基板１の裏面側にｎ側電極１３を
形成し、へき開により各半導体レーザをウエハから分離
すると同時に、レーザ共振器端面を形成することによ
り、図３に示すような半導体レーザが得られる。
形成し、へき開により各半導体レーザをウエハから分離
すると同時に、レーザ共振器端面を形成することによ
り、図３に示すような半導体レーザが得られる。
【０００８】次に従来のリッジ型半導体レーザの動作に
ついて図３を用いて説明する。ｐ側電極１２側に正、ｎ
側電極１３側に負となるように電圧を印加すると、ホー
ルはｐ型ＧａＡｓコンタクト層７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第
２上クラッド層６，ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１上クラッド層
４を経て量子井戸構造活性層３へ、また電子はｎ−Ｇａ
Ａｓ基板１、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を経て量
子井戸構造活性層３へそれぞれ注入され、量子井戸構造
活性層３の活性領域において電子とホールの再結合が起
こり、誘導放出光が生ずる。キャリアの注入量を十分高
くして導波路の損失を越える光が発生すればレーザ発振
が生じる。リッジ導波路９の上部平坦面以外の領域は絶
縁膜１５で覆われているため、この領域には電流が流れ
ない。即ちリッジ導波路９の上部平坦面からリッジ導波
路９部分にのみ電流が流れ、量子井戸活性層３のこのリ
ッジ導波路９の下部に位置する部分が活性領域となり、
この部分においてレーザ発振が生ずる。
ついて図３を用いて説明する。ｐ側電極１２側に正、ｎ
側電極１３側に負となるように電圧を印加すると、ホー
ルはｐ型ＧａＡｓコンタクト層７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第
２上クラッド層６，ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１上クラッド層
４を経て量子井戸構造活性層３へ、また電子はｎ−Ｇａ
Ａｓ基板１、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を経て量
子井戸構造活性層３へそれぞれ注入され、量子井戸構造
活性層３の活性領域において電子とホールの再結合が起
こり、誘導放出光が生ずる。キャリアの注入量を十分高
くして導波路の損失を越える光が発生すればレーザ発振
が生じる。リッジ導波路９の上部平坦面以外の領域は絶
縁膜１５で覆われているため、この領域には電流が流れ
ない。即ちリッジ導波路９の上部平坦面からリッジ導波
路９部分にのみ電流が流れ、量子井戸活性層３のこのリ
ッジ導波路９の下部に位置する部分が活性領域となり、
この部分においてレーザ発振が生ずる。
【０００９】一般に、半導体レーザでは、基板上面に対
して垂直方向では活性層とクラッド層の屈折率差によっ
てレーザ光を活性領域に閉じこめている。よって半導体
レーザの素子内では垂直方向の光閉じこめは全導波路に
わたって有効に行われる。一方リッジ型半導体レーザに
おいては、幅方向，即ち基板上面に対して水平，かつ共
振器端面に対して水平な方向では、リッジ導波路部分と
それ以外のリッジ導波路に沿った領域との実効的な屈折
率差により光を導波させている。リッジ導波路の幅、即
ちリッジ幅を一定とした場合はこれらの領域間の屈折率
差が大きいほど高次モードが発生しやすくなる。逆に、
屈折率差を小さくすると、高次モードに対するリッジ幅
の許容度は増す，即ち、より広いリッジ幅に形成しても
高次モードがカットオフされる。一般にリッジ幅の狭い
リッジ導波路を作製することはリッジエッチング用のマ
スク形成の精度の限界等から技術的に非常に難しく、ま
たリッジ幅を狭くするとリッジ導波路全体の抵抗が上昇
して動作時に発熱等の問題が生じることから、リッジ導
波路部分とその他の部分との屈折率差を小さくして、十
分に広いリッジ幅に形成した場合においても高次モード
をカットオフできるようにすることが望まれる。
して垂直方向では活性層とクラッド層の屈折率差によっ
てレーザ光を活性領域に閉じこめている。よって半導体
レーザの素子内では垂直方向の光閉じこめは全導波路に
わたって有効に行われる。一方リッジ型半導体レーザに
おいては、幅方向，即ち基板上面に対して水平，かつ共
振器端面に対して水平な方向では、リッジ導波路部分と
それ以外のリッジ導波路に沿った領域との実効的な屈折
率差により光を導波させている。リッジ導波路の幅、即
ちリッジ幅を一定とした場合はこれらの領域間の屈折率
差が大きいほど高次モードが発生しやすくなる。逆に、
屈折率差を小さくすると、高次モードに対するリッジ幅
の許容度は増す，即ち、より広いリッジ幅に形成しても
高次モードがカットオフされる。一般にリッジ幅の狭い
リッジ導波路を作製することはリッジエッチング用のマ
スク形成の精度の限界等から技術的に非常に難しく、ま
たリッジ幅を狭くするとリッジ導波路全体の抵抗が上昇
して動作時に発熱等の問題が生じることから、リッジ導
波路部分とその他の部分との屈折率差を小さくして、十
分に広いリッジ幅に形成した場合においても高次モード
をカットオフできるようにすることが望まれる。
【００１０】図３に示す従来の半導体レーザにおいて
は、幅方向におけるリッジ導波路９が設けられている部
分とその他の部分との屈折率差を小さくするには、ｐ−
Ａｌ0. 3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層４の層厚を厚く
すればよく、これにより、リッジ導波路９の活性層３の
屈折率分布に与える影響が小さくなるため、実効的な屈
折率差も小さくなり、高次モードをカットオフするため
のリッジ幅をより広くすることができる。
は、幅方向におけるリッジ導波路９が設けられている部
分とその他の部分との屈折率差を小さくするには、ｐ−
Ａｌ0. 3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層４の層厚を厚く
すればよく、これにより、リッジ導波路９の活性層３の
屈折率分布に与える影響が小さくなるため、実効的な屈
折率差も小さくなり、高次モードをカットオフするため
のリッジ幅をより広くすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層４の層
厚の増加に伴って、リッジ導波路９の下部から活性層３
までの距離が増加するため、リッジ導波路９で狭窄され
た電流は活性層３に達するまでにリッジ幅と平行な方向
に徐々に広がっていくこととなり、リッジ導波路９の直
下の活性領域以外の領域に流れ込む電流が増加してしま
う。つまり、第１上クラッド層４の層厚の増加に伴っ
て、レーザ発振に寄与しない無効電流が増大してしまう
という問題があった。この結果、半導体レーザのしきい
値電流や動作電流が増加し、消費電力が大きくなる等
の、素子特性上の大きな問題が生じていた。
合、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層４の層
厚の増加に伴って、リッジ導波路９の下部から活性層３
までの距離が増加するため、リッジ導波路９で狭窄され
た電流は活性層３に達するまでにリッジ幅と平行な方向
に徐々に広がっていくこととなり、リッジ導波路９の直
下の活性領域以外の領域に流れ込む電流が増加してしま
う。つまり、第１上クラッド層４の層厚の増加に伴っ
て、レーザ発振に寄与しない無効電流が増大してしまう
という問題があった。この結果、半導体レーザのしきい
値電流や動作電流が増加し、消費電力が大きくなる等
の、素子特性上の大きな問題が生じていた。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、無効電流を増加させること
なくリッジ導波路と活性層との間に位置する上クラッド
層の厚さを厚くすることができる半導体レーザ、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
ためになされたものであり、無効電流を増加させること
なくリッジ導波路と活性層との間に位置する上クラッド
層の厚さを厚くすることができる半導体レーザ、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザは、第１導電型半導体基板と、該第１導電型半導体
基板上に順次配置された、第１導電型下クラッド層，活
性層、及び第２導電型第１上クラッド層と、該第１上ク
ラッド層上に配置された、第１上クラッド層よりも高い
組成比でアルミを含む半導体材料からなり、その所定の
方向にストライプ状に伸びる所定幅の電流狭窄領域を除
く領域が酸化されている第２導電型電流狭窄層と、上記
第１上クラッド層と同じ材料からなるとともに、その幅
方向の中心が、上記電流狭窄領域の幅方向の中心上に位
置するように上記電流狭窄層上に配置された、その上記
電流狭窄層と接する側の幅が上記酸化されていない領域
の幅よりも広い、ストライプ状に伸びるリッジ形状を有
する第２導電型第２上クラッド層とを備えるようにした
ものである。
ーザは、第１導電型半導体基板と、該第１導電型半導体
基板上に順次配置された、第１導電型下クラッド層，活
性層、及び第２導電型第１上クラッド層と、該第１上ク
ラッド層上に配置された、第１上クラッド層よりも高い
組成比でアルミを含む半導体材料からなり、その所定の
方向にストライプ状に伸びる所定幅の電流狭窄領域を除
く領域が酸化されている第２導電型電流狭窄層と、上記
第１上クラッド層と同じ材料からなるとともに、その幅
方向の中心が、上記電流狭窄領域の幅方向の中心上に位
置するように上記電流狭窄層上に配置された、その上記
電流狭窄層と接する側の幅が上記酸化されていない領域
の幅よりも広い、ストライプ状に伸びるリッジ形状を有
する第２導電型第２上クラッド層とを備えるようにした
ものである。
【００１４】また、上記下クラッド層内の、上記活性層
に対して電流狭窄層に対称な位置に、上記電流狭窄層と
同じ材料からなるとともに同じ層厚を有する第１導電型
の屈折率補償層を備えるようにしたものである。
に対して電流狭窄層に対称な位置に、上記電流狭窄層と
同じ材料からなるとともに同じ層厚を有する第１導電型
の屈折率補償層を備えるようにしたものである。
【００１５】また、この発明に係る半導体レーザは、第
１導電型半導体基板と、該第１導電型半導体基板上に順
次配置された、第１導電型下クラッド層，活性層、及び
第２導電型第１上クラッド層と、該第１上クラッド層上
に配置された、第１上クラッド層よりも高い組成比でア
ルミを含む半導体材料からなる、所定の方向にストライ
プ状に伸びる所定幅の電流狭窄層と、上記第１上クラッ
ド層と同じ材料からなるとともに、その幅方向の中心
が、上記電流狭窄層の幅方向の中心上に位置するように
上記電流狭窄層上に配置された、その上記電流狭窄層と
接する側の幅が上記所定幅の領域よりも広い、ストライ
プ状に伸びるリッジ形状を有する第２上クラッド層とを
備えるようにしたものである。
１導電型半導体基板と、該第１導電型半導体基板上に順
次配置された、第１導電型下クラッド層，活性層、及び
第２導電型第１上クラッド層と、該第１上クラッド層上
に配置された、第１上クラッド層よりも高い組成比でア
ルミを含む半導体材料からなる、所定の方向にストライ
プ状に伸びる所定幅の電流狭窄層と、上記第１上クラッ
ド層と同じ材料からなるとともに、その幅方向の中心
が、上記電流狭窄層の幅方向の中心上に位置するように
上記電流狭窄層上に配置された、その上記電流狭窄層と
接する側の幅が上記所定幅の領域よりも広い、ストライ
プ状に伸びるリッジ形状を有する第２上クラッド層とを
備えるようにしたものである。
【００１６】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導電型下クラ
ッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッド層、第
１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む半導体
材料からなる第２導電型電流狭窄層、及び第１上クラッ
ド層と同じ材料からなる第２導電型第２上クラッド層を
結晶成長させる工程と、所定の方向にストライプ状に伸
びるマスクを用いて、上記第２上クラッド層を電流狭窄
層に対して選択的にエッチングして第２上クラッド層を
所定幅のリッジ形状とする工程と、上記電流狭窄層の、
上記第２上クラッド層と接しない領域と、上記第２上ク
ラッド層と接する領域のうちの，第２上クラッド層の電
流狭窄層に接する部分の幅よりも幅の狭いストライプ状
の電流狭窄領域を除く領域とを、上記第１及び第２上ク
ラッド層に対して選択的に酸化させる工程とを備えるよ
うにしたものである。
方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導電型下クラ
ッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッド層、第
１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む半導体
材料からなる第２導電型電流狭窄層、及び第１上クラッ
ド層と同じ材料からなる第２導電型第２上クラッド層を
結晶成長させる工程と、所定の方向にストライプ状に伸
びるマスクを用いて、上記第２上クラッド層を電流狭窄
層に対して選択的にエッチングして第２上クラッド層を
所定幅のリッジ形状とする工程と、上記電流狭窄層の、
上記第２上クラッド層と接しない領域と、上記第２上ク
ラッド層と接する領域のうちの，第２上クラッド層の電
流狭窄層に接する部分の幅よりも幅の狭いストライプ状
の電流狭窄領域を除く領域とを、上記第１及び第２上ク
ラッド層に対して選択的に酸化させる工程とを備えるよ
うにしたものである。
【００１７】また、上記電流狭窄層を酸化させる工程
は、高温の水蒸気を有する雰囲気下に上記基板上に成長
された半導体層を保持して行われるウエット酸化法によ
り行うようにしたものである。
は、高温の水蒸気を有する雰囲気下に上記基板上に成長
された半導体層を保持して行われるウエット酸化法によ
り行うようにしたものである。
【００１８】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導電型下クラ
ッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッド層、第
１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む半導体
材料からなる第２導電型電流狭窄層、及び第１上クラッ
ド層と同じ材料からなる第２導電型第２上クラッド層と
を結晶成長させる工程と、所定の方向にストライプ状に
伸びる所定幅のマスクを用いて、上記第２上クラッド層
を電流狭窄層に対して選択的にエッチングして第２上ク
ラッド層を所定幅のリッジ形状とする工程と、上記電流
狭窄層の、上記第２上クラッド層と接しない領域と、上
記第２上クラッド層と接する領域のうちの，第２上クラ
ッド層の電流狭窄層に接する側の幅よりも幅の狭いスト
ライプ状の領域を除く領域とを、上記第１及び第２上ク
ラッド層に対して選択的にエッチングする工程とを備え
るようにしたものである。
方法は、第１導電型半導体基板上に、第１導電型下クラ
ッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッド層、第
１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む半導体
材料からなる第２導電型電流狭窄層、及び第１上クラッ
ド層と同じ材料からなる第２導電型第２上クラッド層と
を結晶成長させる工程と、所定の方向にストライプ状に
伸びる所定幅のマスクを用いて、上記第２上クラッド層
を電流狭窄層に対して選択的にエッチングして第２上ク
ラッド層を所定幅のリッジ形状とする工程と、上記電流
狭窄層の、上記第２上クラッド層と接しない領域と、上
記第２上クラッド層と接する領域のうちの，第２上クラ
ッド層の電流狭窄層に接する側の幅よりも幅の狭いスト
ライプ状の領域を除く領域とを、上記第１及び第２上ク
ラッド層に対して選択的にエッチングする工程とを備え
るようにしたものである。
【００１９】
実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係る半
導体レーザの構造を示すレーザ共振器長方向の断面図で
あり、図において、ｎ型（以下、ｎ−と称す）Ａｌ0.3
Ｇａ0. 7 Ａｓからなる下クラッド層２、活性層３、ｐ型
（以下、ｐ−と称す）Ａｌ0.3Ｇａ0.7 Ａｓからなる第
１上クラッド層４、及びｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５は、
ｎ−ＧａＡｓ基板１上に順次積層されている。活性層３
は例えばＧａＡｓ井戸層と、ＡｌＧａＡｓ障壁層とを交
互に積層してなる量子井戸構造からなっている。ｐ−Ａ
ｌＡｓ電流狭窄層５は、そのレーザ共振器長方向となる
所定の方向にストライプ状に伸びる所定の幅、即ち基板
１表面と共振器端面とに水平な方向の長さを有する領域
を除いた領域が、酸化されたＡｌＡｓ酸化領域１０とな
っている。リッジ導波路９は、レーザ共振器長方向に伸
びる基板１と接する部分の幅が１〜４μｍ程度のストラ
イプ状のリッジ形状を有しており、電流狭窄層５上に順
次積層されたｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド
層６とｐ−ＧａＡｓコンタクト層７とからなっている。
このリッジ導波路９は、その幅方向の中心が、上記電流
狭窄層５の酸化されていない電流狭窄領域１００の幅方
向の中心上に位置するように上記電流狭窄層５上に配置
されているとともに、その電流狭窄層５と接する部分の
幅が上記電流狭窄領域１００の幅よりも広くなってい
る。例えば、リッジ導波路９の電流狭窄層５に接する部
分の幅方向の両端は、電流狭窄領域１００の幅方向の両
端よりもそれぞれ０．５μｍ程度ずつリッジ導波路９の
幅方向の中心から離れた位置に配置されている。絶縁膜
１５はリッジ導波路９の表面及び電流狭窄層５の表面を
覆うように配置されており、そのリッジ導波路９の上部
の平坦面にはｐ−ＧａＡｓコンタクト層７が底面に露出
した開口部１６が形成されている。ｐ側電極１２は絶縁
膜１５の表面と開口部１６とを覆うように配置されてい
る。ｎ側電極１３は基板１の裏面上に基板１とオーミッ
クコンタクトがとれるよう配置されている。
導体レーザの構造を示すレーザ共振器長方向の断面図で
あり、図において、ｎ型（以下、ｎ−と称す）Ａｌ0.3
Ｇａ0. 7 Ａｓからなる下クラッド層２、活性層３、ｐ型
（以下、ｐ−と称す）Ａｌ0.3Ｇａ0.7 Ａｓからなる第
１上クラッド層４、及びｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５は、
ｎ−ＧａＡｓ基板１上に順次積層されている。活性層３
は例えばＧａＡｓ井戸層と、ＡｌＧａＡｓ障壁層とを交
互に積層してなる量子井戸構造からなっている。ｐ−Ａ
ｌＡｓ電流狭窄層５は、そのレーザ共振器長方向となる
所定の方向にストライプ状に伸びる所定の幅、即ち基板
１表面と共振器端面とに水平な方向の長さを有する領域
を除いた領域が、酸化されたＡｌＡｓ酸化領域１０とな
っている。リッジ導波路９は、レーザ共振器長方向に伸
びる基板１と接する部分の幅が１〜４μｍ程度のストラ
イプ状のリッジ形状を有しており、電流狭窄層５上に順
次積層されたｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド
層６とｐ−ＧａＡｓコンタクト層７とからなっている。
このリッジ導波路９は、その幅方向の中心が、上記電流
狭窄層５の酸化されていない電流狭窄領域１００の幅方
向の中心上に位置するように上記電流狭窄層５上に配置
されているとともに、その電流狭窄層５と接する部分の
幅が上記電流狭窄領域１００の幅よりも広くなってい
る。例えば、リッジ導波路９の電流狭窄層５に接する部
分の幅方向の両端は、電流狭窄領域１００の幅方向の両
端よりもそれぞれ０．５μｍ程度ずつリッジ導波路９の
幅方向の中心から離れた位置に配置されている。絶縁膜
１５はリッジ導波路９の表面及び電流狭窄層５の表面を
覆うように配置されており、そのリッジ導波路９の上部
の平坦面にはｐ−ＧａＡｓコンタクト層７が底面に露出
した開口部１６が形成されている。ｐ側電極１２は絶縁
膜１５の表面と開口部１６とを覆うように配置されてい
る。ｎ側電極１３は基板１の裏面上に基板１とオーミッ
クコンタクトがとれるよう配置されている。
【００２０】図２は本発明の実施の形態１に係る半導体
レーザの製造方法を示すレーザ共振器長方向に垂直な方
向の断面図であり、図において、図１と同一符号は同一
または相当する部分を示しており、Ｓｉ3 Ｎ4 やＳｉＯ
2 等からなる絶縁膜８はコンタクト層７上に配置されて
いる。
レーザの製造方法を示すレーザ共振器長方向に垂直な方
向の断面図であり、図において、図１と同一符号は同一
または相当する部分を示しており、Ｓｉ3 Ｎ4 やＳｉＯ
2 等からなる絶縁膜８はコンタクト層７上に配置されて
いる。
【００２１】本実施の形態１に係る半導体レーザの製造
方法を図２に基づいて説明する。図２(a) に示すよう
に、ウエハ状態（図示せず）のｎ−ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ下クラッド層２、量子井
戸層構造から成る活性層３、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ
第１上クラッド層４、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５、ｐ−
Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６、及びｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７を順次、ＭＯＣＶＤ(metal organ
ic chemical vapor deposition) 等によりエピタキシャ
ル結晶成長する。ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラ
ッド層４の層厚は水平横モードの安定化が十分に図れる
厚さとなるようにし、例えば、ｐ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7 Ａ
ｓ第１上クラッド層４とｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５とを
あわせた厚さは約０．０５〜０．５μｍとする。また、
ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５の厚さは約０．３μｍ以下で
あればよいが、この層をエッチングストップ層として利
用できるようにするためには、厚さが０．０１μｍ以上
であることが好ましい。
方法を図２に基づいて説明する。図２(a) に示すよう
に、ウエハ状態（図示せず）のｎ−ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ下クラッド層２、量子井
戸層構造から成る活性層３、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ
第１上クラッド層４、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５、ｐ−
Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上クラッド層６、及びｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７を順次、ＭＯＣＶＤ(metal organ
ic chemical vapor deposition) 等によりエピタキシャ
ル結晶成長する。ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラ
ッド層４の層厚は水平横モードの安定化が十分に図れる
厚さとなるようにし、例えば、ｐ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7 Ａ
ｓ第１上クラッド層４とｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５とを
あわせた厚さは約０．０５〜０．５μｍとする。また、
ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５の厚さは約０．３μｍ以下で
あればよいが、この層をエッチングストップ層として利
用できるようにするためには、厚さが０．０１μｍ以上
であることが好ましい。
【００２２】次に図２(b) に示すように、ウエハ全面に
絶縁膜８を形成しストライプ状にパターニングする。こ
のストライプ状の絶縁膜８は、リッジエッチングのマス
クとして機能する。なお、マスクとして利用できるもの
であれば、他の材料のマスクを用いるようにしてもよ
い。
絶縁膜８を形成しストライプ状にパターニングする。こ
のストライプ状の絶縁膜８は、リッジエッチングのマス
クとして機能する。なお、マスクとして利用できるもの
であれば、他の材料のマスクを用いるようにしてもよ
い。
【００２３】次に図２(c) に示すように、この絶縁膜８
をリッジエッチングのマスクとしてリッジ形状のリッジ
導波路９を形成するためのエッチングを行う。即ち、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層７、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ
第２上クラッド層６のみをエッチングして、ｐ−ＡｌＡ
ｓ電流狭窄層５で止まるような選択エッチングを行うこ
とにより、リッジ導波路９が形成される。このようなエ
ッチャントの例として酒石酸と過酸化水素水の混合液が
あげられる。
をリッジエッチングのマスクとしてリッジ形状のリッジ
導波路９を形成するためのエッチングを行う。即ち、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層７、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ
第２上クラッド層６のみをエッチングして、ｐ−ＡｌＡ
ｓ電流狭窄層５で止まるような選択エッチングを行うこ
とにより、リッジ導波路９が形成される。このようなエ
ッチャントの例として酒石酸と過酸化水素水の混合液が
あげられる。
【００２４】続いて、ウェットあるいはドライエッチン
グによりストライプ状の絶縁膜８を除去した後、図２
(d) に示すように、いわゆるウェット酸化法によりｐ−
ＡｌＡｓ電流狭窄層５を酸化させ、ＡｌＡｓ酸化領域１
０を形成する。このウェット酸化とはウェハをアニール
炉に設置し、炉温を３００〜６５０℃に加熱した状態
で、炉中に水蒸気を流しながら半導体層の酸化を行う方
法であり、ＡｌＡｓ電流狭窄層５の酸化は時間の１／２
乗に比例してｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５内部に深さ方向
と横方向の２方向に進行していくので、アニール時間を
コントロールすることにより、ＡｌＡｓ酸化領域１０の
形成される領域を制御することができる。このため、電
流狭窄層５のリッジ構造部９下部の領域のうちの、リッ
ジ幅方向における端部から約０．５μｍ程度中央方向に
向かった領域が酸化された時点で酸化が止まるように、
時間制御をしてＡｌＡｓ酸化領域１０を形成する。この
結果、電流狭窄層５の酸化されていない領域は、その幅
方向の中心がリッジ導波路９の幅方向の中心の下に位置
するようになるとともに、その幅がリッジ導波路９の電
流狭窄層５と接する側の幅よりも狭くなる。ｐ−ＡｌＡ
ｓ電流狭窄層５は他の半導体層よりも、酸化されやすい
材料であるＡｌの組成比が高いことにより、酸化される
速度が他の半導体層よりも十分に速いため、ＡｌＡｓ酸
化領域１０を形成するための酸化工程においては表面に
露出している他の半導体層はほとんど酸化されない。ま
た、同様に、電流狭窄層５の表面から進んだ酸化は第１
上クラッド層４へはほとんど進まず、第１上クラッド層
４に達した時点で電流狭窄層５の酸化を止めることがで
きるため、電流狭窄層５のみを容易に選択的に酸化させ
ることができる。なお、電流狭窄層５を酸化させる方法
としては他の方法を用いるようにしてもよい。
グによりストライプ状の絶縁膜８を除去した後、図２
(d) に示すように、いわゆるウェット酸化法によりｐ−
ＡｌＡｓ電流狭窄層５を酸化させ、ＡｌＡｓ酸化領域１
０を形成する。このウェット酸化とはウェハをアニール
炉に設置し、炉温を３００〜６５０℃に加熱した状態
で、炉中に水蒸気を流しながら半導体層の酸化を行う方
法であり、ＡｌＡｓ電流狭窄層５の酸化は時間の１／２
乗に比例してｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５内部に深さ方向
と横方向の２方向に進行していくので、アニール時間を
コントロールすることにより、ＡｌＡｓ酸化領域１０の
形成される領域を制御することができる。このため、電
流狭窄層５のリッジ構造部９下部の領域のうちの、リッ
ジ幅方向における端部から約０．５μｍ程度中央方向に
向かった領域が酸化された時点で酸化が止まるように、
時間制御をしてＡｌＡｓ酸化領域１０を形成する。この
結果、電流狭窄層５の酸化されていない領域は、その幅
方向の中心がリッジ導波路９の幅方向の中心の下に位置
するようになるとともに、その幅がリッジ導波路９の電
流狭窄層５と接する側の幅よりも狭くなる。ｐ−ＡｌＡ
ｓ電流狭窄層５は他の半導体層よりも、酸化されやすい
材料であるＡｌの組成比が高いことにより、酸化される
速度が他の半導体層よりも十分に速いため、ＡｌＡｓ酸
化領域１０を形成するための酸化工程においては表面に
露出している他の半導体層はほとんど酸化されない。ま
た、同様に、電流狭窄層５の表面から進んだ酸化は第１
上クラッド層４へはほとんど進まず、第１上クラッド層
４に達した時点で電流狭窄層５の酸化を止めることがで
きるため、電流狭窄層５のみを容易に選択的に酸化させ
ることができる。なお、電流狭窄層５を酸化させる方法
としては他の方法を用いるようにしてもよい。
【００２５】次に、ウエハ全面に絶縁膜１５を成膜し、
フォトリソグラフィ技術を利用してリッジ導波路９の上
部の平坦面上のみの絶縁膜１５をドライエッチング等の
方法により除去して開口部１６を形成する。さらにこの
絶縁膜１５上にｐ側電極１２を形成すると、ｐ側電極１
２はリッジ導波路９の上部の絶縁膜１５の開口部１６の
みにおいてコンタクト層７と接触する結果、このリッジ
導波路９の上部の平坦面部分のみから電流が流れるよう
になる。その後、基板１の裏面側にｎ側電極１３を形成
し、へき開により各半導体レーザをウエハから分離する
と同時にレーザ共振器端面を形成することにより、図１
に示すような半導体レーザが得られる。
フォトリソグラフィ技術を利用してリッジ導波路９の上
部の平坦面上のみの絶縁膜１５をドライエッチング等の
方法により除去して開口部１６を形成する。さらにこの
絶縁膜１５上にｐ側電極１２を形成すると、ｐ側電極１
２はリッジ導波路９の上部の絶縁膜１５の開口部１６の
みにおいてコンタクト層７と接触する結果、このリッジ
導波路９の上部の平坦面部分のみから電流が流れるよう
になる。その後、基板１の裏面側にｎ側電極１３を形成
し、へき開により各半導体レーザをウエハから分離する
と同時にレーザ共振器端面を形成することにより、図１
に示すような半導体レーザが得られる。
【００２６】次に本発明の実施の形態１に係る半導体レ
ーザの動作について図１を用いて説明する。ｐ側電極１
２側に正、ｎ側電極１３側に負となるように電圧を印加
すると、ホールは、リッジ導波路９の上部平坦面からｐ
型ＧａＡｓコンタクト層７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２上ク
ラッド層６、ｐ−ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４を経て量
子井戸構造活性層３へ、また電子はｎ−ＧａＡｓ基板
１、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を経て量子井戸構
造活性層３へそれぞれ注入され、量子井戸構造活性層３
の活性領域において電子とホールの再結合が起こり、誘
導放出光が生ずる。キャリアの注入量を十分高くして導
波路の損失を越える光が発生すればレーザ発振が生じ
る。この半導体レーザにおいては、特に、リッジ導波路
９の上部平坦面以外の領域は絶縁膜１５で覆われている
ため、この領域には電流が流れない。即ち電流はリッジ
導波路９の上部平坦面からリッジ導波路９部分により電
流が狭窄されて流れる。
ーザの動作について図１を用いて説明する。ｐ側電極１
２側に正、ｎ側電極１３側に負となるように電圧を印加
すると、ホールは、リッジ導波路９の上部平坦面からｐ
型ＧａＡｓコンタクト層７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ第２上ク
ラッド層６、ｐ−ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４を経て量
子井戸構造活性層３へ、また電子はｎ−ＧａＡｓ基板
１、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を経て量子井戸構
造活性層３へそれぞれ注入され、量子井戸構造活性層３
の活性領域において電子とホールの再結合が起こり、誘
導放出光が生ずる。キャリアの注入量を十分高くして導
波路の損失を越える光が発生すればレーザ発振が生じ
る。この半導体レーザにおいては、特に、リッジ導波路
９の上部平坦面以外の領域は絶縁膜１５で覆われている
ため、この領域には電流が流れない。即ち電流はリッジ
導波路９の上部平坦面からリッジ導波路９部分により電
流が狭窄されて流れる。
【００２７】ここで、Ａｌの組成比の高い半導体層は、
酸化されることにより絶縁化されるため、本実施の形態
１に係る半導体レーザにおいては、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭
窄層５中のＡｌＡｓ酸化領域１０は酸化されることによ
り絶縁化されている。つまり、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層
５中で酸化されていない領域、すなわちＡｌＡｓ酸化領
域１０以外の領域が電流が流れる領域となり、この領域
の幅はリッジ導波路９の下部に位置するとともに、その
幅はリッジ導波路９の電流狭窄層５側の幅よりも狭くな
っている。したがって、ｐ側電極１２からリッジ導波路
９により狭窄されて流れる電流は、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭
窄層５中のＡｌＡｓ酸化領域１０によりさらに狭窄され
ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５中の酸化されていない領域を
経て第１上クラッド層４へ流れ、活性層３へ注入され
る。したがって、電流狭窄層を備えていない上述した従
来の半導体レーザのようなリッジ導波路のみにより電流
を狭窄する構造の半導体レーザよりも、電流をさらに狭
窄して第１上クラッド層４へ流すことができる。このた
め、第１上クラッド層４の厚さを厚くした場合において
も、活性層３のリッジ導波路９直下の活性領域に流れる
電流を増加させることができ、無効電流を減少すること
ができる。
酸化されることにより絶縁化されるため、本実施の形態
１に係る半導体レーザにおいては、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭
窄層５中のＡｌＡｓ酸化領域１０は酸化されることによ
り絶縁化されている。つまり、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層
５中で酸化されていない領域、すなわちＡｌＡｓ酸化領
域１０以外の領域が電流が流れる領域となり、この領域
の幅はリッジ導波路９の下部に位置するとともに、その
幅はリッジ導波路９の電流狭窄層５側の幅よりも狭くな
っている。したがって、ｐ側電極１２からリッジ導波路
９により狭窄されて流れる電流は、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭
窄層５中のＡｌＡｓ酸化領域１０によりさらに狭窄され
ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５中の酸化されていない領域を
経て第１上クラッド層４へ流れ、活性層３へ注入され
る。したがって、電流狭窄層を備えていない上述した従
来の半導体レーザのようなリッジ導波路のみにより電流
を狭窄する構造の半導体レーザよりも、電流をさらに狭
窄して第１上クラッド層４へ流すことができる。このた
め、第１上クラッド層４の厚さを厚くした場合において
も、活性層３のリッジ導波路９直下の活性領域に流れる
電流を増加させることができ、無効電流を減少すること
ができる。
【００２８】このように、本実施の形態１においては、
ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１上クラッド層４上に、レーザ共振
器端面に対して垂直な方向にストライプ状に伸びる所定
幅の電流狭窄領域１００と、酸化領域１０とを有するｐ
−ＡｌＡｓ電流狭窄層５と、その幅方向の中心が、電流
狭窄領域１００の幅方向の中心上に位置するように電流
狭窄層５上に配置された、その電流狭窄層５と接する側
の幅が電流狭窄領域１００の幅よりも広い、リッジ形状
を有するｐ−ＡｌＧａＡｓ第２上クラッド層６とを備え
るようにしたから、電流狭窄層５の酸化されたＡｌＡｓ
酸化領域１０により電流を狭窄して、第１上クラッド層
４の厚さを厚くした場合においても、活性領域に注入さ
れない無効電流を減らすことができ、これにより、水平
横モードの安定性に優れるとともに、しきい値電流、動
作電流等の増加を防いで、素子特性の良好な半導体レー
ザを容易に得ることができる。
ｐ−ＡｌＧａＡｓ第１上クラッド層４上に、レーザ共振
器端面に対して垂直な方向にストライプ状に伸びる所定
幅の電流狭窄領域１００と、酸化領域１０とを有するｐ
−ＡｌＡｓ電流狭窄層５と、その幅方向の中心が、電流
狭窄領域１００の幅方向の中心上に位置するように電流
狭窄層５上に配置された、その電流狭窄層５と接する側
の幅が電流狭窄領域１００の幅よりも広い、リッジ形状
を有するｐ−ＡｌＧａＡｓ第２上クラッド層６とを備え
るようにしたから、電流狭窄層５の酸化されたＡｌＡｓ
酸化領域１０により電流を狭窄して、第１上クラッド層
４の厚さを厚くした場合においても、活性領域に注入さ
れない無効電流を減らすことができ、これにより、水平
横モードの安定性に優れるとともに、しきい値電流、動
作電流等の増加を防いで、素子特性の良好な半導体レー
ザを容易に得ることができる。
【００２９】実施の形態２．図８は本発明の実施の形態
２に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、本実施の形態２に係る半導体レーザは、上記実
施の形態１に係る半導体レーザにおいて、酸化領域を備
えたｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層の代わりに、酸化させて絶
縁化した酸化領域２５ａを備えたｐ−ＡｌＧａＡｓから
なる電流狭窄層２５を設けるようにしたものである。た
だし、この電流狭窄層２５のＡｌ組成比は、ＡｌＧａＡ
ｓ酸化領域２５ａを形成する酸化工程において、この電
流狭窄層２５のみを酸化させる必要があるため、半導体
レーザの他の半導体層のＡｌ組成比よりも高いＡｌ組成
比とする。
２に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、本実施の形態２に係る半導体レーザは、上記実
施の形態１に係る半導体レーザにおいて、酸化領域を備
えたｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層の代わりに、酸化させて絶
縁化した酸化領域２５ａを備えたｐ−ＡｌＧａＡｓから
なる電流狭窄層２５を設けるようにしたものである。た
だし、この電流狭窄層２５のＡｌ組成比は、ＡｌＧａＡ
ｓ酸化領域２５ａを形成する酸化工程において、この電
流狭窄層２５のみを酸化させる必要があるため、半導体
レーザの他の半導体層のＡｌ組成比よりも高いＡｌ組成
比とする。
【００３０】この実施の形態２に係る半導体レーザは、
上記実施の形態１に係る半導体レーザと同様の製造方法
において、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層を形成する工程の代
わりにｐ−ＡｌＧａＡｓからなる電流狭窄層２５を形成
する工程を行うことにより形成される。
上記実施の形態１に係る半導体レーザと同様の製造方法
において、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層を形成する工程の代
わりにｐ−ＡｌＧａＡｓからなる電流狭窄層２５を形成
する工程を行うことにより形成される。
【００３１】一般に半導体層においては、Ａｌの組成比
が高いほど結晶性が劣化し、素子の経時的な信頼性に悪
影響を及ぼすものであるので、リッジ導波路の下層に設
ける電流狭窄層としても、できるだけＡｌ組成比が低い
ものを用いるのが好ましい。本実施の形態２において
は、酸化領域２５ａを備えたｐ−ＡｌＧａＡｓからなる
電流狭窄層２５を設けたことにより、上記実施の形態１
と同様の効果を得られるとともに、電流狭窄層２５のＡ
ｌ組成比を上記実施の形態１のＡｌＡｓ電流狭窄層のＡ
ｌ組成比よりも小さくしていることにより、結晶性に優
れた信頼性の高い半導体レーザが得られる効果がある。
が高いほど結晶性が劣化し、素子の経時的な信頼性に悪
影響を及ぼすものであるので、リッジ導波路の下層に設
ける電流狭窄層としても、できるだけＡｌ組成比が低い
ものを用いるのが好ましい。本実施の形態２において
は、酸化領域２５ａを備えたｐ−ＡｌＧａＡｓからなる
電流狭窄層２５を設けたことにより、上記実施の形態１
と同様の効果を得られるとともに、電流狭窄層２５のＡ
ｌ組成比を上記実施の形態１のＡｌＡｓ電流狭窄層のＡ
ｌ組成比よりも小さくしていることにより、結晶性に優
れた信頼性の高い半導体レーザが得られる効果がある。
【００３２】なお、ｐ−ＡｌＧａＡｓ電流狭窄層１５の
Ａｌ組成比としては、酸化が容易にできる組成比が望ま
しく、更にリッジ導波路形成の際のエッチングストップ
層として機能させる必要もあるので、ｐ−ＡｌＧａＡｓ
電流狭窄層２５のＡｌ組成比は０．５５〜０．９５の間
の値が望ましい。
Ａｌ組成比としては、酸化が容易にできる組成比が望ま
しく、更にリッジ導波路形成の際のエッチングストップ
層として機能させる必要もあるので、ｐ−ＡｌＧａＡｓ
電流狭窄層２５のＡｌ組成比は０．５５〜０．９５の間
の値が望ましい。
【００３３】実施の形態３．図５は本発明の実施の形態
３に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図に
おいて図１と同一符号は同一又は相当する部分を示して
いる。この実施の形態３に係る半導体レーザは、電流狭
窄層５と同じ材料からなるとともに同じ厚さを有するｎ
−ＡｌＡｓ屈折率補償層１８を、ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7
Ａｓ下クラッド層２中の活性層３に対して電流狭窄層５
と対称な位置に挿入するようにしたものである。
３に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図に
おいて図１と同一符号は同一又は相当する部分を示して
いる。この実施の形態３に係る半導体レーザは、電流狭
窄層５と同じ材料からなるとともに同じ厚さを有するｎ
−ＡｌＡｓ屈折率補償層１８を、ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7
Ａｓ下クラッド層２中の活性層３に対して電流狭窄層５
と対称な位置に挿入するようにしたものである。
【００３４】この半導体レーザは、上記実施の形態１に
係る半導体レーザの製造方法において、下クラッド層２
を成長させる工程の途中に、ｎ−ＡｌＡｓ屈折率補償層
１８を成長させる工程を加えることにより形成される。
係る半導体レーザの製造方法において、下クラッド層２
を成長させる工程の途中に、ｎ−ＡｌＡｓ屈折率補償層
１８を成長させる工程を加えることにより形成される。
【００３５】この実施の形態３においては、上記実施の
形態１と同様の効果が得られるとともに、活性層３に対
してｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５と対称な位置に、組成及
び層厚が電流狭窄層５と一致する屈折率補償層１８を設
けたことにより、活性層３近傍における基板１の表面に
垂直な方向の屈折率分布が、活性層３を中心に対称なも
のになるため、発振横モードを、基板表面に垂直な方向
において対称な形状のものとすることができる。
形態１と同様の効果が得られるとともに、活性層３に対
してｐ−ＡｌＡｓ電流狭窄層５と対称な位置に、組成及
び層厚が電流狭窄層５と一致する屈折率補償層１８を設
けたことにより、活性層３近傍における基板１の表面に
垂直な方向の屈折率分布が、活性層３を中心に対称なも
のになるため、発振横モードを、基板表面に垂直な方向
において対称な形状のものとすることができる。
【００３６】なお、上記実施の形態３においては、実施
の形態１に係る半導体レーザにおいて屈折率補償層を設
けた場合を説明したが、本発明では上記実施の形態２に
係る半導体レーザにおいて電流狭窄層と同じ材料からな
るとともに、同じ厚さのｎ型の屈折率補償層を設けたも
のでもよく、このようなものにおいても上記実施の形態
３と同様の効果を奏する。
の形態１に係る半導体レーザにおいて屈折率補償層を設
けた場合を説明したが、本発明では上記実施の形態２に
係る半導体レーザにおいて電流狭窄層と同じ材料からな
るとともに、同じ厚さのｎ型の屈折率補償層を設けたも
のでもよく、このようなものにおいても上記実施の形態
３と同様の効果を奏する。
【００３７】実施の形態４．図６は本発明の実施の形態
４に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、ＡｌＡｓからなる電流狭窄層３５は、第１上ク
ラッド層４とリッジ導波路９との間に、その幅方向の中
心がリッジ導波路９の幅方向の中心の下に位置するよう
に配置されている。また、その幅はリッジ導波路９のこ
の電流狭窄層３５と接する側の幅よりも狭くなってい
る。電流狭窄層３５の幅方向の端部と電流狭窄層３５の
幅方向の端部との距離は約０．５μｍ程度である。サイ
ドエッチング溝１７は電流狭窄層５の側面を底面とし、
第１上クラッド層４とリッジ導波路９とを側面としてお
り、基板１の表面に対して水平方向に進むエッチング，
即ちサイドエッチングにより形成される。
４に係る半導体レーザの構造を示す断面図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、ＡｌＡｓからなる電流狭窄層３５は、第１上ク
ラッド層４とリッジ導波路９との間に、その幅方向の中
心がリッジ導波路９の幅方向の中心の下に位置するよう
に配置されている。また、その幅はリッジ導波路９のこ
の電流狭窄層３５と接する側の幅よりも狭くなってい
る。電流狭窄層３５の幅方向の端部と電流狭窄層３５の
幅方向の端部との距離は約０．５μｍ程度である。サイ
ドエッチング溝１７は電流狭窄層５の側面を底面とし、
第１上クラッド層４とリッジ導波路９とを側面としてお
り、基板１の表面に対して水平方向に進むエッチング，
即ちサイドエッチングにより形成される。
【００３８】図７は、本実施の形態４に係る半導体レー
ザの製造方法の主要工程を示す断面図であり、図におい
て図６と同一符号は同一又は相当する部分を示してい
る。
ザの製造方法の主要工程を示す断面図であり、図におい
て図６と同一符号は同一又は相当する部分を示してい
る。
【００３９】以下、図７に基づいて製造方法について説
明する。まず上記実施の形態１に係る半導体レーザの製
造方法と同様に、基板１上に下クラッド層２，活性層
３，第１上クラッド層４，電流狭窄層３５，第２上クラ
ッド層６，及びコンタクト層７を順次結晶成長させた
後、レーザ共振器長方向となる方向にストライプ状に伸
びる絶縁膜をマスクとしてコンタクト層７と第２上クラ
ッド層６を選択的にエッチングしてリッジ導波路９を形
成する。このとき、エッチング液として酒石酸と過酸化
水素の混合液を用いることにより、電流狭窄層３５に達
した時点で基板１方向へのエッチングを止めることがで
きる。次にフッ酸と水の混合液によりｐ−ＡｌＡｓ電流
狭窄層３５にエッチングを行うと、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭
窄層５がリッジ導波路９や第１上クラッド層４に対して
容易に選択的にエッチングでき、リッジ導波路９に隣接
した領域の電流狭窄層３５が除去されるとともに、リッ
ジ導波路９の幅方向の端部の下部近傍の電流狭窄層３５
がサイドエッチングされてサイドエッチング溝１７が形
成される。
明する。まず上記実施の形態１に係る半導体レーザの製
造方法と同様に、基板１上に下クラッド層２，活性層
３，第１上クラッド層４，電流狭窄層３５，第２上クラ
ッド層６，及びコンタクト層７を順次結晶成長させた
後、レーザ共振器長方向となる方向にストライプ状に伸
びる絶縁膜をマスクとしてコンタクト層７と第２上クラ
ッド層６を選択的にエッチングしてリッジ導波路９を形
成する。このとき、エッチング液として酒石酸と過酸化
水素の混合液を用いることにより、電流狭窄層３５に達
した時点で基板１方向へのエッチングを止めることがで
きる。次にフッ酸と水の混合液によりｐ−ＡｌＡｓ電流
狭窄層３５にエッチングを行うと、ｐ−ＡｌＡｓ電流狭
窄層５がリッジ導波路９や第１上クラッド層４に対して
容易に選択的にエッチングでき、リッジ導波路９に隣接
した領域の電流狭窄層３５が除去されるとともに、リッ
ジ導波路９の幅方向の端部の下部近傍の電流狭窄層３５
がサイドエッチングされてサイドエッチング溝１７が形
成される。
【００４０】その後、上記実施の形態１に係る半導体レ
ーザの製造方法と同様に、絶縁膜１５とｐ側電極１２と
ｎ側電極１３とを形成することにより、図６に示す半導
体レーザが得られる。
ーザの製造方法と同様に、絶縁膜１５とｐ側電極１２と
ｎ側電極１３とを形成することにより、図６に示す半導
体レーザが得られる。
【００４１】この実施の形態４においては、電流狭窄層
２５の幅をリッジ導波路９のこの電流狭窄層３５と接す
る側の幅よりも狭くしたことにより、リッジ導波路９を
流れる電流はサイドエッチング溝１７部分には流れず、
電流狭窄層２５においてこれを狭窄してリッジ導波路９
よりも幅の狭い電流狭窄層３５を流れるようにすること
ができ、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
２５の幅をリッジ導波路９のこの電流狭窄層３５と接す
る側の幅よりも狭くしたことにより、リッジ導波路９を
流れる電流はサイドエッチング溝１７部分には流れず、
電流狭窄層２５においてこれを狭窄してリッジ導波路９
よりも幅の狭い電流狭窄層３５を流れるようにすること
ができ、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４２】なお、この実施の形態４においては、電流
狭窄層３５としてＡｌＡｓ層を用いるようにしたが、本
発明では、電流狭窄層を、第１上クラッド層４と第２上
クラッド層６とに対してそれぞれ選択エッチングできる
材料，即ちＡｌをこれらの層に対して高い組成比で含む
半導体層としたものでもよく、このようなものにおいて
も上記実施の形態４と同様の効果を奏する。
狭窄層３５としてＡｌＡｓ層を用いるようにしたが、本
発明では、電流狭窄層を、第１上クラッド層４と第２上
クラッド層６とに対してそれぞれ選択エッチングできる
材料，即ちＡｌをこれらの層に対して高い組成比で含む
半導体層としたものでもよく、このようなものにおいて
も上記実施の形態４と同様の効果を奏する。
【００４３】なお、上記実施の形態１ないし４において
は、半導体層の材料としてＡｌＧａＡｓ層とＧａＡｓ層
とを用いた場合について説明したが、本発明では半導体
層として他の材料を用いたものでもよく、このようなも
のにおいても、電流狭窄層として第１，第２上クラッド
層よりも高い組成比でＡｌを含む半導体層を用いること
により、上記実施の形態１ないし４と同様の効果を奏す
る。
は、半導体層の材料としてＡｌＧａＡｓ層とＧａＡｓ層
とを用いた場合について説明したが、本発明では半導体
層として他の材料を用いたものでもよく、このようなも
のにおいても、電流狭窄層として第１，第２上クラッド
層よりも高い組成比でＡｌを含む半導体層を用いること
により、上記実施の形態１ないし４と同様の効果を奏す
る。
【００４４】また、上記実施の形態１ないし４において
は、半導体基板の導電型をｎ型とした場合について説明
したが、本発明では基板の導電型をｐ型とし、この基板
上に形成される半導体層の導電型を、上記各実施の形態
においてｐ型であるものをｎ型に、ｎ型であるものをｐ
型にしたものでもよく、このようなものにおいても上記
実施の形態１ないし４と同様の効果を奏する。
は、半導体基板の導電型をｎ型とした場合について説明
したが、本発明では基板の導電型をｐ型とし、この基板
上に形成される半導体層の導電型を、上記各実施の形態
においてｐ型であるものをｎ型に、ｎ型であるものをｐ
型にしたものでもよく、このようなものにおいても上記
実施の形態１ないし４と同様の効果を奏する。
【００４５】また、上記実施の形態１ないし４において
は、リッジ導波路に電流を狭窄するための構造として、
リッジ導波路の上部平坦面にのみ開口部を有する絶縁膜
を備えた構造の半導体レーザについて説明したが、本発
明では、他のリッジ型半導体レーザ、例えばリッジ導波
路を電流ブロック層等で埋め込んでなる埋め込みリッジ
型半導体レーザ等でもよく、このようなものにおいても
上記実施の形態１ないし４と同様の効果を奏する。
は、リッジ導波路に電流を狭窄するための構造として、
リッジ導波路の上部平坦面にのみ開口部を有する絶縁膜
を備えた構造の半導体レーザについて説明したが、本発
明では、他のリッジ型半導体レーザ、例えばリッジ導波
路を電流ブロック層等で埋め込んでなる埋め込みリッジ
型半導体レーザ等でもよく、このようなものにおいても
上記実施の形態１ないし４と同様の効果を奏する。
【００４６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１導
電型半導体基板と、該第１導電型半導体基板上に順次配
置された、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第２
導電型第１上クラッド層と、該第１上クラッド層上に配
置された、第１上クラッド層よりも高い組成比でアルミ
を含む半導体材料からなり、その所定の方向にストライ
プ状に伸びる所定幅の電流狭窄領域を除く領域が酸化さ
れている第２導電型電流狭窄層と、上記第１上クラッド
層と同じ材料からなるとともに、その幅方向の中心が、
上記電流狭窄領域の幅方向の中心上に位置するように上
記電流狭窄層上に配置された、その上記電流狭窄層と接
する側の幅が上記酸化されていない領域の幅よりも広
い、ストライプ状に伸びるリッジ形状を有する第２導電
型第２上クラッド層とを備えるようにしたから、電流狭
窄層の酸化された領域により電流を狭窄して、活性領域
に注入されない無効電流を増加させることなく、活性層
とリッジ導波路になる第２上クラッド層との間に挟まれ
た上クラッド層である第１上クラッド層の厚さを厚くす
ることができ、これにより、水平横モードの安定性が優
れているとともに、しきい値電流、動作電流等の増加を
防いだ，素子特性の良好な半導体レーザを提供できる効
果がある。
電型半導体基板と、該第１導電型半導体基板上に順次配
置された、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第２
導電型第１上クラッド層と、該第１上クラッド層上に配
置された、第１上クラッド層よりも高い組成比でアルミ
を含む半導体材料からなり、その所定の方向にストライ
プ状に伸びる所定幅の電流狭窄領域を除く領域が酸化さ
れている第２導電型電流狭窄層と、上記第１上クラッド
層と同じ材料からなるとともに、その幅方向の中心が、
上記電流狭窄領域の幅方向の中心上に位置するように上
記電流狭窄層上に配置された、その上記電流狭窄層と接
する側の幅が上記酸化されていない領域の幅よりも広
い、ストライプ状に伸びるリッジ形状を有する第２導電
型第２上クラッド層とを備えるようにしたから、電流狭
窄層の酸化された領域により電流を狭窄して、活性領域
に注入されない無効電流を増加させることなく、活性層
とリッジ導波路になる第２上クラッド層との間に挟まれ
た上クラッド層である第１上クラッド層の厚さを厚くす
ることができ、これにより、水平横モードの安定性が優
れているとともに、しきい値電流、動作電流等の増加を
防いだ，素子特性の良好な半導体レーザを提供できる効
果がある。
【００４７】また、この発明によれば、上記下クラッド
層内の、上記活性層に対して電流狭窄層に対称な位置
に、上記電流狭窄層と同じ材料からなるとともに同じ層
厚を有する第１導電型の屈折率補償層を備えるようにし
たから、基板の表面に垂直な方向の屈折率分布が活性層
を中心に対称になるため、横モードを基板表面に垂直な
方向において対称な形状とすることができる。
層内の、上記活性層に対して電流狭窄層に対称な位置
に、上記電流狭窄層と同じ材料からなるとともに同じ層
厚を有する第１導電型の屈折率補償層を備えるようにし
たから、基板の表面に垂直な方向の屈折率分布が活性層
を中心に対称になるため、横モードを基板表面に垂直な
方向において対称な形状とすることができる。
【００４８】また、この発明によれば、第１導電型半導
体基板と、該第１導電型半導体基板上に順次配置され
た、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第２導電型
第１上クラッド層と、該第１上クラッド層上に配置され
た、第１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む
半導体材料からなる、所定の方向にストライプ状に伸び
る所定幅の電流狭窄層と、上記第１上クラッド層と同じ
材料からなるとともに、その幅方向の中心が、上記電流
狭窄層の幅方向の中心上に位置するように上記電流狭窄
層上に配置された、その上記電流狭窄層と接する側の幅
が上記所定幅の領域よりも広い、ストライプ状に伸びる
リッジ形状を有する第２上クラッド層とを備えるように
したから、電流狭窄層により電流を狭窄して、無効電流
を増加させることなく活性層とリッジ導波路である第２
上クラッド層との間に挟まれた上クラッド層である第１
上クラッド層の厚さを厚くすることができ、これによ
り、水平横モードの安定性が優れているとともに、しき
い値電流、動作電流等の増加を防いだ，素子特性の良好
な半導体レーザを提供できる効果がある。
体基板と、該第１導電型半導体基板上に順次配置され
た、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第２導電型
第１上クラッド層と、該第１上クラッド層上に配置され
た、第１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む
半導体材料からなる、所定の方向にストライプ状に伸び
る所定幅の電流狭窄層と、上記第１上クラッド層と同じ
材料からなるとともに、その幅方向の中心が、上記電流
狭窄層の幅方向の中心上に位置するように上記電流狭窄
層上に配置された、その上記電流狭窄層と接する側の幅
が上記所定幅の領域よりも広い、ストライプ状に伸びる
リッジ形状を有する第２上クラッド層とを備えるように
したから、電流狭窄層により電流を狭窄して、無効電流
を増加させることなく活性層とリッジ導波路である第２
上クラッド層との間に挟まれた上クラッド層である第１
上クラッド層の厚さを厚くすることができ、これによ
り、水平横モードの安定性が優れているとともに、しき
い値電流、動作電流等の増加を防いだ，素子特性の良好
な半導体レーザを提供できる効果がある。
【００４９】また、この発明によれば、第１導電型半導
体基板上に、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第
２導電型第１上クラッド層、第１上クラッド層よりも高
い組成比でアルミを含む半導体材料からなる第２導電型
電流狭窄層、及び第１上クラッド層と同じ材料からなる
第２導電型第２上クラッド層を結晶成長させる工程と、
所定の方向にストライプ状に伸びるマスクを用いて、上
記第２上クラッド層を電流狭窄層に対して選択的にエッ
チングして第２上クラッド層を所定幅のリッジ形状とす
る工程と、上記電流狭窄層の、上記第２上クラッド層と
接しない領域と、上記第２上クラッド層と接する領域の
うちの，第２上クラッド層の電流狭窄層に接する部分の
幅よりも幅の狭いストライプ状の電流狭窄領域を除く領
域とを、上記第１及び第２上クラッド層に対して選択的
に酸化させる工程とを備えるようにしたから、電流狭窄
層を容易に選択的に酸化させることができ、無効電流を
増加させることなく活性層とリッジ導波路との間に挟ま
れた上クラッド層である第１上クラッド層の厚さを厚く
することができる半導体レーザを容易に提供できる効果
がある。
体基板上に、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第
２導電型第１上クラッド層、第１上クラッド層よりも高
い組成比でアルミを含む半導体材料からなる第２導電型
電流狭窄層、及び第１上クラッド層と同じ材料からなる
第２導電型第２上クラッド層を結晶成長させる工程と、
所定の方向にストライプ状に伸びるマスクを用いて、上
記第２上クラッド層を電流狭窄層に対して選択的にエッ
チングして第２上クラッド層を所定幅のリッジ形状とす
る工程と、上記電流狭窄層の、上記第２上クラッド層と
接しない領域と、上記第２上クラッド層と接する領域の
うちの，第２上クラッド層の電流狭窄層に接する部分の
幅よりも幅の狭いストライプ状の電流狭窄領域を除く領
域とを、上記第１及び第２上クラッド層に対して選択的
に酸化させる工程とを備えるようにしたから、電流狭窄
層を容易に選択的に酸化させることができ、無効電流を
増加させることなく活性層とリッジ導波路との間に挟ま
れた上クラッド層である第１上クラッド層の厚さを厚く
することができる半導体レーザを容易に提供できる効果
がある。
【００５０】また、この発明によれば、上記電流狭窄層
を酸化させる工程は、高温の水蒸気を有する雰囲気下に
上記基板上に成長された半導体層を保持して行われるウ
エット酸化法により行うようにしたから、電流狭窄層を
容易に選択的に酸化させることができ、無効電流を増加
させることなく活性層とリッジ導波路との間に挟まれた
上クラッド層である第１上クラッド層の厚さを厚くでき
る半導体レーザを容易に提供できる効果がある。
を酸化させる工程は、高温の水蒸気を有する雰囲気下に
上記基板上に成長された半導体層を保持して行われるウ
エット酸化法により行うようにしたから、電流狭窄層を
容易に選択的に酸化させることができ、無効電流を増加
させることなく活性層とリッジ導波路との間に挟まれた
上クラッド層である第１上クラッド層の厚さを厚くでき
る半導体レーザを容易に提供できる効果がある。
【００５１】また、この発明によれば、第１導電型半導
体基板上に、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第
２導電型第１上クラッド層、第１上クラッド層よりも高
い組成比でアルミを含む半導体材料からなる第２導電型
電流狭窄層、及び第１上クラッド層と同じ材料からなる
第２導電型第２上クラッド層とを結晶成長させる工程
と、所定の方向にストライプ状に伸びる所定幅のマスク
を用いて、上記第２上クラッド層を電流狭窄層に対して
選択的にエッチングして第２上クラッド層を所定幅のリ
ッジ形状とする工程と、上記電流狭窄層の、上記第２上
クラッド層と接しない領域と、上記第２上クラッド層と
接する領域のうちの，第２上クラッド層の電流狭窄層に
接する側の幅よりも幅の狭いストライプ状の領域を除く
領域とを、上記第１及び第２上クラッド層に対して選択
的にエッチングする工程とを備えるようにしたから、電
流狭窄層を容易に選択的にエッチングすることができ、
無効電流を増加させることなく活性層とリッジ導波路と
の間に挟まれた上クラッド層である第１上クラッド層の
厚さを厚くすることができる半導体レーザを容易に提供
できる効果がある。
体基板上に、第１導電型下クラッド層，活性層、及び第
２導電型第１上クラッド層、第１上クラッド層よりも高
い組成比でアルミを含む半導体材料からなる第２導電型
電流狭窄層、及び第１上クラッド層と同じ材料からなる
第２導電型第２上クラッド層とを結晶成長させる工程
と、所定の方向にストライプ状に伸びる所定幅のマスク
を用いて、上記第２上クラッド層を電流狭窄層に対して
選択的にエッチングして第２上クラッド層を所定幅のリ
ッジ形状とする工程と、上記電流狭窄層の、上記第２上
クラッド層と接しない領域と、上記第２上クラッド層と
接する領域のうちの，第２上クラッド層の電流狭窄層に
接する側の幅よりも幅の狭いストライプ状の領域を除く
領域とを、上記第１及び第２上クラッド層に対して選択
的にエッチングする工程とを備えるようにしたから、電
流狭窄層を容易に選択的にエッチングすることができ、
無効電流を増加させることなく活性層とリッジ導波路と
の間に挟まれた上クラッド層である第１上クラッド層の
厚さを厚くすることができる半導体レーザを容易に提供
できる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る半導体レーザ
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る半導体レーザ
の製造方法を示す断面図である。
の製造方法を示す断面図である。
【図３】 従来半導体レーザの構造を示す図である。
【図４】 従来の半導体レーザの製造方法を示す図であ
る。
る。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る半導体レーザ
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係る半導体レーザ
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る半導体レーザ
の製造方法の主要工程を示す図である。
の製造方法の主要工程を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態２に係る半導体レーザ
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ半導体基板、２ ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ
0.7 Ａｓ下クラッド層、３ 活性層、４ ｐ−Ａｌ0.3
Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層、５，３５ ｐ−ＡｌＡ
ｓ電流狭窄層、６ ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上ク
ラッド層、７ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８ 絶縁
膜、９ リッジ導波路、１０ ＡｌＡｓ酸化領域、１２
ｐ側電極、１３ ｎ側電極、１４ ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 Ａｓエッチングストップ層、１５ 絶縁膜、１６
開口部、１７ サイドエッチング溝、１８ ｎ−ＡｌＡ
ｓ屈折率補償層、２５ ｐ−ＡｌＧａＡｓ電流狭窄層、
２５ａ ＡｌＧａＡｓ電流狭窄層、１００ 電流狭窄領
域。
0.7 Ａｓ下クラッド層、３ 活性層、４ ｐ−Ａｌ0.3
Ｇａ0.7 Ａｓ第１上クラッド層、５，３５ ｐ−ＡｌＡ
ｓ電流狭窄層、６ ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ第２上ク
ラッド層、７ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８ 絶縁
膜、９ リッジ導波路、１０ ＡｌＡｓ酸化領域、１２
ｐ側電極、１３ ｎ側電極、１４ ｐ−Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 Ａｓエッチングストップ層、１５ 絶縁膜、１６
開口部、１７ サイドエッチング溝、１８ ｎ−ＡｌＡ
ｓ屈折率補償層、２５ ｐ−ＡｌＧａＡｓ電流狭窄層、
２５ａ ＡｌＧａＡｓ電流狭窄層、１００ 電流狭窄領
域。
Claims (6)
- 【請求項１】 第１導電型半導体基板と、 該第１導電型半導体基板上に順次配置された、第１導電
型下クラッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッ
ド層と、 該第１上クラッド層上に配置された、第１上クラッド層
よりも高い組成比でアルミを含む半導体材料からなり、
その所定の方向にストライプ状に伸びる所定幅の電流狭
窄領域を除く領域が酸化されている第２導電型電流狭窄
層と、 上記第１上クラッド層と同じ材料からなるとともに、そ
の幅方向の中心が、上記電流狭窄領域の幅方向の中心上
に位置するように上記電流狭窄層上に配置された、その
上記電流狭窄層と接する側の幅が上記酸化されていない
領域の幅よりも広い、ストライプ状に伸びるリッジ形状
を有する第２導電型第２上クラッド層とを備えたことを
特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザにおい
て、 上記下クラッド層内の、上記活性層に対して電流狭窄層
に対称な位置に、上記電流狭窄層と同じ材料からなると
ともに同じ層厚を有する第１導電型の屈折率補償層を備
えたことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項３】 第１導電型半導体基板と、 該第１導電型半導体基板上に順次配置された、第１導電
型下クラッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッ
ド層と、 該第１上クラッド層上に配置された、第１上クラッド層
よりも高い組成比でアルミを含む半導体材料からなる、
所定の方向にストライプ状に伸びる所定幅の電流狭窄層
と、 上記第１上クラッド層と同じ材料からなるとともに、そ
の幅方向の中心が、上記電流狭窄層の幅方向の中心上に
位置するように上記電流狭窄層上に配置された、その上
記電流狭窄層と接する側の幅が上記所定幅の領域よりも
広い、ストライプ状に伸びるリッジ形状を有する第２上
クラッド層とを備えたことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項４】 第１導電型半導体基板上に、第１導電型
下クラッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッド
層、第１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む
半導体材料からなる第２導電型電流狭窄層、及び第１上
クラッド層と同じ材料からなる第２導電型第２上クラッ
ド層を結晶成長させる工程と、 所定の方向にストライプ状に伸びるマスクを用いて、上
記第２上クラッド層を電流狭窄層に対して選択的にエッ
チングして第２上クラッド層を所定幅のリッジ形状とす
る工程と、 上記電流狭窄層の、上記第２上クラッド層と接しない領
域と、上記第２上クラッド層と接する領域のうちの，第
２上クラッド層の電流狭窄層に接する部分の幅よりも幅
の狭いストライプ状の電流狭窄領域を除く領域とを、上
記第１及び第２上クラッド層に対して選択的に酸化させ
る工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザの製造
方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の半導体レーザの製造方
法において、 上記電流狭窄層を酸化させる工程は、高温の水蒸気を有
する雰囲気下に上記基板上に成長された半導体層を保持
して行われるウエット酸化法により行うことを特徴とす
る半導体レーザの製造方法。 - 【請求項６】 第１導電型半導体基板上に、第１導電型
下クラッド層，活性層、及び第２導電型第１上クラッド
層、第１上クラッド層よりも高い組成比でアルミを含む
半導体材料からなる第２導電型電流狭窄層、及び第１上
クラッド層と同じ材料からなる第２導電型第２上クラッ
ド層とを結晶成長させる工程と、 所定の方向にストライプ状に伸びる所定幅のマスクを用
いて、上記第２上クラッド層を電流狭窄層に対して選択
的にエッチングして第２上クラッド層を所定幅のリッジ
形状とする工程と、 上記電流狭窄層の、上記第２上クラッド層と接しない領
域と、上記第２上クラッド層と接する領域のうちの，第
２上クラッド層の電流狭窄層に接する側の幅よりも幅の
狭いストライプ状の領域を除く領域とを、上記第１及び
第２上クラッド層に対して選択的にエッチングする工程
とを備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP9227888A JPH1168231A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 半導体レーザ，及びその製造方法 |
| US08/970,619 US5920586A (en) | 1997-08-25 | 1997-11-14 | Semiconductor laser |
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|---|---|---|---|
| JP9227888A JPH1168231A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 半導体レーザ，及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1168231A true JPH1168231A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16867911
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9227888A Pending JPH1168231A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 半導体レーザ，及びその製造方法 |
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| JP (1) | JPH1168231A (ja) |
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-
1997
- 1997-08-25 JP JP9227888A patent/JPH1168231A/ja active Pending
- 1997-11-14 US US08/970,619 patent/US5920586A/en not_active Expired - Fee Related
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| US5920586A (en) | 1999-07-06 |
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