JPS58114478A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS58114478A JPS58114478A JP21398481A JP21398481A JPS58114478A JP S58114478 A JPS58114478 A JP S58114478A JP 21398481 A JP21398481 A JP 21398481A JP 21398481 A JP21398481 A JP 21398481A JP S58114478 A JPS58114478 A JP S58114478A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- groove
- type
- active layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１） 発明の技術分野
本発明はＶ−ザが発振する活性層を縛中に埋め込んだス
トライプ構造を有する半導体発光成子でろる。
トライプ構造を有する半導体発光成子でろる。
（２）発明の１ｒｔ
半導体レーザは他のレーザ系に比べて小ｔｌ！−一で鳩
効率動作、長寿命、高速直接変−がｏＴ館となる利点を
有し、光伝送・光情報処理の実用システムの発源として
用ｉられている。
効率動作、長寿命、高速直接変−がｏＴ館となる利点を
有し、光伝送・光情報処理の実用システムの発源として
用ｉられている。
（３）従来技術と問題点
本発明の従来技術として、層板に設けた蒋甲にレーザが
発振する活性層を埋め込んだストライプ構造を有する半
纏本レーザを挙げることにする。
発振する活性層を埋め込んだストライプ構造を有する半
纏本レーザを挙げることにする。
第１図はこの半導体レーザのレーザ発振方向に対して垂
直な概略断面図である。
直な概略断面図である。
第１図において、１はｐｆＦ？インジウム・リン（Ｉｎ
ｋ）基板、２はｎ形１ｎＰｉｔＩＩ、 ３はｐ彫工ｎｐ
クラッド層、番はインジウム・ガリウム・ヒ素・リン（
工ｎＧａＡｓＰ）活性層、５はｎ形１ｎＰクラッドノー
、６はｎ９ＩＡ電極、マはｐ側電極をそれぞれ示してｉ
る０ この構造を有する半導体レーザは次のような製造方法で
壽られる。基板ｌ上に゛ｎ形工ｎｐ層２ｆ形成し、基板
１に達する深さのｖ−１！−形の溝を形成した後、該溝
中にｐ彫工ｎＰクラッドノｖＩＡ３とＩｎＧａＡｓＰ活
性ノ嘔番とｎ彫工ｎＰクツッド層５ｔ−順次液相エビタ
キシャル成長させる。このとき前記Ｖ字杉鱒外のｎ彫工
ｎＰ４２上にもｐ彫工ｎＦ７１１Ｂ及びＩｎＧａム８Ｐ
層が成長する。そしてｎ形１ｎＰクラッド層６側にｎ側
電極６、基板ユ側にｐ形電極フをそれぞれ設ける。
ｋ）基板、２はｎ形１ｎＰｉｔＩＩ、 ３はｐ彫工ｎｐ
クラッド層、番はインジウム・ガリウム・ヒ素・リン（
工ｎＧａＡｓＰ）活性層、５はｎ形１ｎＰクラッドノー
、６はｎ９ＩＡ電極、マはｐ側電極をそれぞれ示してｉ
る０ この構造を有する半導体レーザは次のような製造方法で
壽られる。基板ｌ上に゛ｎ形工ｎｐ層２ｆ形成し、基板
１に達する深さのｖ−１！−形の溝を形成した後、該溝
中にｐ彫工ｎＰクラッドノｖＩＡ３とＩｎＧａＡｓＰ活
性ノ嘔番とｎ彫工ｎＰクツッド層５ｔ−順次液相エビタ
キシャル成長させる。このとき前記Ｖ字杉鱒外のｎ彫工
ｎＰ４２上にもｐ彫工ｎＦ７１１Ｂ及びＩｎＧａム８Ｐ
層が成長する。そしてｎ形１ｎＰクラッド層６側にｎ側
電極６、基板ユ側にｐ形電極フをそれぞれ設ける。
動作はｎ＠電極６に負、ｐ側電極７に正を印加し、７字
形の溝の外に設けられたｎ形ＩｎＰ！ｄ２とｐ形ＩｎＰ
層８のｐ −ｎ接合部には逆バイアスがかかるため電流
２ｖ字形溝内部のみに絞り、活性ノー４内での再結合に
よシレーザ発振を行なりていた。
形の溝の外に設けられたｎ形ＩｎＰ！ｄ２とｐ形ＩｎＰ
層８のｐ −ｎ接合部には逆バイアスがかかるため電流
２ｖ字形溝内部のみに絞り、活性ノー４内での再結合に
よシレーザ発振を行なりていた。
しかしながら、実際には電流をＶ字形の溝内部に完全に
閉じ込めることはできず、電流は第１図に示し九矢印の
ようにｎ形り２．ド層６からｎ形ＩｎＰ層２を通シ、Ｖ
字形壽中に形成された活性層４ｙＦｒ経ずに流れる。こ
のような無効電流が生じると、微分量子効率が低下し、
高出力動作全不可能とする一方、発振開直電流が上がる
という問題がある。
閉じ込めることはできず、電流は第１図に示し九矢印の
ようにｎ形り２．ド層６からｎ形ＩｎＰ層２を通シ、Ｖ
字形壽中に形成された活性層４ｙＦｒ経ずに流れる。こ
のような無効電流が生じると、微分量子効率が低下し、
高出力動作全不可能とする一方、発振開直電流が上がる
という問題がある。
Ｉ４２図は従来の埋め込み型半導体レーザの他の？ｌｊ
を示しており、この半導体レーザのレーザ発振方向に対
して垂直な概略断面図でらる。纂１図でｉ！５！明した
部分と同部分は同記号で指示してめる。
を示しており、この半導体レーザのレーザ発振方向に対
して垂直な概略断面図でらる。纂１図でｉ！５！明した
部分と同部分は同記号で指示してめる。
この構造は活性順番の外に高抵抗層９ｆ：設けることＫ
よシ活性層番を経ずに流れる無効電流を小さくしたもの
でるる。しかしながら、現在のエピタキシャル成長法で
は満足な高抵抗層が得られず、単に提案にとどまってい
る。
よシ活性層番を経ずに流れる無効電流を小さくしたもの
でるる。しかしながら、現在のエピタキシャル成長法で
は満足な高抵抗層が得られず、単に提案にとどまってい
る。
（４）発明の目的
本発明の目的は、＃中に形成された活性層内に電流を完
全に閉じ込め、無効電流をなくした子導体発光素子を提
供するにある。
全に閉じ込め、無効電流をなくした子導体発光素子を提
供するにある。
（５）発明の構成
本発明は、半導体基板に半絶縁性領域と導電領域の２つ
のｖＡ斌を設け、前記導電領域は前記基板裏面に露出し
、前記基板長＠ｉ ｊ／（対向する土面には前記導電領
域に達する溝を設け、該溝内の底部から順に第１のクラ
ッド層、活性層、第２のクラッド層を配置し、前記導電
領域と前記第１のクラッド層の同電型を同一にしたもの
モある。
のｖＡ斌を設け、前記導電領域は前記基板裏面に露出し
、前記基板長＠ｉ ｊ／（対向する土面には前記導電領
域に達する溝を設け、該溝内の底部から順に第１のクラ
ッド層、活性層、第２のクラッド層を配置し、前記導電
領域と前記第１のクラッド層の同電型を同一にしたもの
モある。
半絶縁性基板に＃Ｉ＃を設け、該溝内に活性層を配置す
ることによシ、該活性層を経ずに流れる無効電流を完全
に防止することができる。
ることによシ、該活性層を経ずに流れる無効電流を完全
に防止することができる。
（６） 発明の実施例
以下本発明の一実施例を説明することにする。
第３図は本発明の一実施例における半導体Ｖ−ザの徨々
の製造工程を追ったレーザ発振方向に対して垂直な概略
断面図である。
の製造工程を追ったレーザ発振方向に対して垂直な概略
断面図である。
ｆ （Ｆ’ ６ ）或いはクロム（Ｏｒ）をドープした
面方位（１００）の牛絶縁性工ｎＰ基板１０上の癖を形
成すべき領域以外に通常の７オトレジスト層を形成し、
該フすトレジスト層を介して塩＃（ＨＯ２）とリン酸（
’Ｉｓ ＰＯ２）の混合溶液を用いてウェットエツチン
グし、幅約２μｍ、深さ約２ｐｒｘｈのＶ字形の害を基
板１０に設ける。前記７オトレジスト層を除去した後（
第３図（ａ））、溝部での選択成長が容易な漱相エビタ
キ７ヤル成長法によってｐ形Ｉｎアクラッド膚１１、工
ｎＧａＡａＰ活性層１２、ｎ彫工ｎＰクラッド１−１３
を順次成長させる（第３図（ｂ））。
面方位（１００）の牛絶縁性工ｎＰ基板１０上の癖を形
成すべき領域以外に通常の７オトレジスト層を形成し、
該フすトレジスト層を介して塩＃（ＨＯ２）とリン酸（
’Ｉｓ ＰＯ２）の混合溶液を用いてウェットエツチン
グし、幅約２μｍ、深さ約２ｐｒｘｈのＶ字形の害を基
板１０に設ける。前記７オトレジスト層を除去した後（
第３図（ａ））、溝部での選択成長が容易な漱相エビタ
キ７ヤル成長法によってｐ形Ｉｎアクラッド膚１１、工
ｎＧａＡａＰ活性層１２、ｎ彫工ｎＰクラッド１−１３
を順次成長させる（第３図（ｂ））。
このときの−着厚いところでの典形的な層厚は、ｐ形り
ラッドＪ−１ｍがｌμｍ、活性層１２が０２μｍ。
ラッドＪ−１ｍがｌμｍ、活性層１２が０２μｍ。
ｎ形りジッド層１３が４μｍである。
しかし、このままでは半絶縁性基板ｌＯにはばまＧて基
板１０１１１１の電極が取れないので、基板１０側を研
摩１＋はエツチングして全体の厚さを１００μｍ根度に
し、エピタキシャル層側即ちｎ形りラッド層１３上にυ
ノ（Ｐ）の解離を防止するための保護膜として酸化膜ま
たは窒化膜を形成した後、基板１０１１１ＩｌｌからＺ
ｎまたはＣｄ ｆ、Ｆ形りラッド層１１に達する深さま
で拡散し、ｐ形導シ領域１４を形成する（第３図（Ｃ）
）。拡散の代かりにＣ（ｌやべＩＪ ９ウム（Ｂｅ）等
のｐ彫工１４物のイオンの注入を行なってもよい。この
後、前記保護膜を除去し、ｎ形りラッド層１３側にｎ側
電極１５、基板１０・備にｐ側電極１６を設け、レーザ
発＠端面を骨間すると本実施例の半導体レーザが得られ
る（７ｓ３図（ｄ） ）。
板１０１１１１の電極が取れないので、基板１０側を研
摩１＋はエツチングして全体の厚さを１００μｍ根度に
し、エピタキシャル層側即ちｎ形りラッド層１３上にυ
ノ（Ｐ）の解離を防止するための保護膜として酸化膜ま
たは窒化膜を形成した後、基板１０１１１ＩｌｌからＺ
ｎまたはＣｄ ｆ、Ｆ形りラッド層１１に達する深さま
で拡散し、ｐ形導シ領域１４を形成する（第３図（Ｃ）
）。拡散の代かりにＣ（ｌやべＩＪ ９ウム（Ｂｅ）等
のｐ彫工１４物のイオンの注入を行なってもよい。この
後、前記保護膜を除去し、ｎ形りラッド層１３側にｎ側
電極１５、基板１０・備にｐ側電極１６を設け、レーザ
発＠端面を骨間すると本実施例の半導体レーザが得られ
る（７ｓ３図（ｄ） ）。
本実施例における半導体レーザの動作は前記従来例で述
々たものと同じである“が、本実施例によればＶ字形の
溝が収けられ九半絶縁性基板１０が電流をＶ字型の＃ｌ
内に絞り、かつ溝内に形成された活性層１２を経すに流
れる電流を完全に防止することができる。
々たものと同じである“が、本実施例によればＶ字形の
溝が収けられ九半絶縁性基板１０が電流をＶ字型の＃ｌ
内に絞り、かつ溝内に形成された活性層１２を経すに流
れる電流を完全に防止することができる。
（）） 発明の効果
本発明によれば、縛中に形成され九活性層内に電流を完
全に閉じ込められ、無効電流をなくすことができるとい
う効果が６る。
全に閉じ込められ、無効電流をなくすことができるとい
う効果が６る。
第１図及び第２図は従来における活性層埋め込みｌｉ手
導体レーザの概略断面図、第３図は本実施例に２ける半
導体レーザの製造工程を示した概略断面図である。 ３、ｌｉｐ形クラりド騰１番、１２ 活性１１７１．５
．１３ｎ形クラッド層、９ 高抵抗層、１０第３図 （６Ｌ） （ｂ） （Ｃ）
導体レーザの概略断面図、第３図は本実施例に２ける半
導体レーザの製造工程を示した概略断面図である。 ３、ｌｉｐ形クラりド騰１番、１２ 活性１１７１．５
．１３ｎ形クラッド層、９ 高抵抗層、１０第３図 （６Ｌ） （ｂ） （Ｃ）
Claims (1)
- 半導体基板に中絶縁性領域と導電領域の２つの領填全設
け、前記導電領域は前記基板表面に露出し、酊紀基板−
面に対向する主面には前記導電領域に遅する溝を設け、
該婢内の紙部からノ賦に５ｇｌのクラッド膚、活性層、
第２のり２ラド層を配置し、前記導電領域と前記第１の
クラッド層の４成型を同一にしたことを特徴とする半導
体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21398481A JPS58114478A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21398481A JPS58114478A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114478A true JPS58114478A (ja) | 1983-07-07 |
Family
ID=16648315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21398481A Pending JPS58114478A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58114478A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080292A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JPS61191087A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
-
1981
- 1981-12-26 JP JP21398481A patent/JPS58114478A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080292A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JPH0159754B2 (ja) * | 1983-10-07 | 1989-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS61191087A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
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