JPS58118184A - 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ - Google Patents
埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザInfo
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- JPS58118184A JPS58118184A JP72282A JP72282A JPS58118184A JP S58118184 A JPS58118184 A JP S58118184A JP 72282 A JP72282 A JP 72282A JP 72282 A JP72282 A JP 72282A JP S58118184 A JPS58118184 A JP S58118184A
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- semiconductor
- mesa
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- 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
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
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- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
-
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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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】
本発明は活性層の周囲をよりエネルギーギャップが大き
く屈折率の小さな半導体材料で埋め込んだ埋め込みへテ
ロ構造半導体レーザに関する。
く屈折率の小さな半導体材料で埋め込んだ埋め込みへテ
ロ構造半導体レーザに関する。
埋め込みへテロ構造半導体レーザ（ＢＨ−ＬＤ）は低い
発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高温動
作可能などの優れた特性を有しているため、光フアイバ
通信用光源として注目を集めている。本願の発明者らは
特願昭５６−１６６６６６号明細書に示した様に、２本
のほぼ平行な溝にはさまれて形成された発光再結合する
活性層を含むメサストライプ以外で確実に電流ブロック
層が形成でき、し九がって温度特性に優れ、種々の基板
処理過程でのダメージを受けることが少なく製造歩留り
の向上したＩｎ１−ｘＧｉ、Ａａ、ＰＩ−ｙ ＢＨ−
ＬＤ？発明した。しかしながらこの構造のＢＨ−ＬＤで
は発光再結合する活性層を含むメサストライプをはさん
でいる溝の幅が小さい場合、その部分においてはｖＬ流
ブロック層の成長速度が大きく、ｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層のｆｉ＋−に際し、特
にｎ−ＩｎＰ電流ブロック層がメサストライプ上部で連
続して成長してしまうことがらり、歩留りの低下を招い
ていた。またそれを防ぐために溝の幅を大きくすると、
溝部分での電流ブロック層のブレークダウン耐圧が十分
とれなくなるために、ＢＨ−ＬＤのもれ電流が大きくな
り、特性にもバフツキを生ずることがあった。
発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高温動
作可能などの優れた特性を有しているため、光フアイバ
通信用光源として注目を集めている。本願の発明者らは
特願昭５６−１６６６６６号明細書に示した様に、２本
のほぼ平行な溝にはさまれて形成された発光再結合する
活性層を含むメサストライプ以外で確実に電流ブロック
層が形成でき、し九がって温度特性に優れ、種々の基板
処理過程でのダメージを受けることが少なく製造歩留り
の向上したＩｎ１−ｘＧｉ、Ａａ、ＰＩ−ｙ ＢＨ−
ＬＤ？発明した。しかしながらこの構造のＢＨ−ＬＤで
は発光再結合する活性層を含むメサストライプをはさん
でいる溝の幅が小さい場合、その部分においてはｖＬ流
ブロック層の成長速度が大きく、ｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層のｆｉ＋−に際し、特
にｎ−ＩｎＰ電流ブロック層がメサストライプ上部で連
続して成長してしまうことがらり、歩留りの低下を招い
ていた。またそれを防ぐために溝の幅を大きくすると、
溝部分での電流ブロック層のブレークダウン耐圧が十分
とれなくなるために、ＢＨ−ＬＤのもれ電流が大きくな
り、特性にもバフツキを生ずることがあった。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、電流ブロック層の
ブレークダウン耐圧が高く、結晶成長の再現性がよく、
製造歩留りの大幅に向上したＢＨ−１，Ｄｔ−提供する
ことにある。
ブレークダウン耐圧が高く、結晶成長の再現性がよく、
製造歩留りの大幅に向上したＢＨ−１，Ｄｔ−提供する
ことにある。
本発明によれば、第１４電型半導体基板−ヒに少くとも
活性層、第２導電型半導体クラッド層む半導体多層ｇｔ
−成長させた多層膜構造半導体ウェファを、活性層より
も深くメサエッチングしてメサストライプを形成し良後
埋め込み成長してなる埋め込みへテロ構造半導体レーザ
において、発光再結合する活性層を含むメサストライプ
が２つの溝によってはさまれてなり、メサストライプ以
外の部分に第２導電型半導体領域が形成され、メサスト
ライプの上面のみを除いて第１導電型半導体電流ブロッ
ク層が形成され、さらに第１導電型半導体電流ブロック
層よりもエネルギーギャップの小さな半導体層、全面に
わたって第２導電型クフツド層が順次積層されてなるこ
とを特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レーザが得ら
れる。
活性層、第２導電型半導体クラッド層む半導体多層ｇｔ
−成長させた多層膜構造半導体ウェファを、活性層より
も深くメサエッチングしてメサストライプを形成し良後
埋め込み成長してなる埋め込みへテロ構造半導体レーザ
において、発光再結合する活性層を含むメサストライプ
が２つの溝によってはさまれてなり、メサストライプ以
外の部分に第２導電型半導体領域が形成され、メサスト
ライプの上面のみを除いて第１導電型半導体電流ブロッ
ク層が形成され、さらに第１導電型半導体電流ブロック
層よりもエネルギーギャップの小さな半導体層、全面に
わたって第２導電型クフツド層が順次積層されてなるこ
とを特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レーザが得ら
れる。
以下実施例を示す図面を用いて本発明を説明する。
第１図は実施例であるＢＨ−ＬＤの断面図である。この
よりなりＨ−１，Ｄ２得るには、まず（１ｏｏ）ｎ−Ｉ
ｎＰ基板１０１上にｎ −Ｉ ｎ Ｐバッファ層１０２
、発光波長１．３μｍに対応するノンドープＩｎｋ、７
２Ｇａ ０．２＠ Ａｓ （１，６１Ｐ ＯｌＢ 活
性層１０３、ｐ−ＩｎＰクラッド層１０４を順次積層し
た多層膜構造ウェファに＜０１１＞ 方向に平行に２本
の溝１５２，１５３およびそれらによってはさまれたメ
サストライプ１５１ ｔ−形成する。溝１５２．１５３
の幅は１０μｍ１メサストライプ１５１は幅２μｍ
とする。
よりなりＨ−１，Ｄ２得るには、まず（１ｏｏ）ｎ−Ｉ
ｎＰ基板１０１上にｎ −Ｉ ｎ Ｐバッファ層１０２
、発光波長１．３μｍに対応するノンドープＩｎｋ、７
２Ｇａ ０．２＠ Ａｓ （１，６１Ｐ ＯｌＢ 活
性層１０３、ｐ−ＩｎＰクラッド層１０４を順次積層し
た多層膜構造ウェファに＜０１１＞ 方向に平行に２本
の溝１５２，１５３およびそれらによってはさまれたメ
サストライプ１５１ ｔ−形成する。溝１５２．１５３
の幅は１０μｍ１メサストライプ１５１は幅２μｍ
とする。
次に溝のエツチングマスクとして用いたＳ ｉＵ２膜會
残したままＺｎ拡散領域１０５會形成する。このＺｎ拡
散領域１０５の形成に際しては、まずｐ−Ｉ ｎ Ｐ
クラッド層を選択エツチングによって取り去っｆｃ後、
Ｚｎ拡散し、拡散した後にＩ ｎ ｏ、ｙｚＧａｏ、２
ｇ１ Ａｌ１．６１ ｐｏ、ａｓ 活性層を選択１．
７チングすると続く埋め込み成長においてメルトのぬれ
がよく、結晶成長の貴現性がよい。このようにして得ら
れた多層膜構造半導体ウェファに埋め込み成長を行ない
、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層１０６をメサストライプ上
面を除いて、続いて発光波長１．３μｍに対応するｐ−
Ｉ ｎ ０．７２ Ｇ ｇ ｏ４ｓ Ａｓ ０．６１Ｐ
０４９層１０７、ｐ−ＩｎＰ 埋め込み層１０８、発
光波長１．１μｍに対応するｐ−Ｉｎ０１Ｊ１５ Ｇａ
ｐ、ＩＩＩＡ ８０．３３ Ｐ ０．６７電極層１０９
’ｉ積層ｇ−ｔ−ｃ目的のＢＨ−ＬＤｔ得る。なお、
この際ｐ−Ｉ ｎ ｏ、７２０ ｍ ｇ、Ｂ Ａ ｓ
６．６１ Ｐ ６．３ｇ層１０７はメサストライプ１
５１の上面をおおってもかまわない。またｎ型であって
もよいが、この場合にはメサストライプ１５１の上面を
おおってしまってはいけない。
残したままＺｎ拡散領域１０５會形成する。このＺｎ拡
散領域１０５の形成に際しては、まずｐ−Ｉ ｎ Ｐ
クラッド層を選択エツチングによって取り去っｆｃ後、
Ｚｎ拡散し、拡散した後にＩ ｎ ｏ、ｙｚＧａｏ、２
ｇ１ Ａｌ１．６１ ｐｏ、ａｓ 活性層を選択１．
７チングすると続く埋め込み成長においてメルトのぬれ
がよく、結晶成長の貴現性がよい。このようにして得ら
れた多層膜構造半導体ウェファに埋め込み成長を行ない
、ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層１０６をメサストライプ上
面を除いて、続いて発光波長１．３μｍに対応するｐ−
Ｉ ｎ ０．７２ Ｇ ｇ ｏ４ｓ Ａｓ ０．６１Ｐ
０４９層１０７、ｐ−ＩｎＰ 埋め込み層１０８、発
光波長１．１μｍに対応するｐ−Ｉｎ０１Ｊ１５ Ｇａ
ｐ、ＩＩＩＡ ８０．３３ Ｐ ０．６７電極層１０９
’ｉ積層ｇ−ｔ−ｃ目的のＢＨ−ＬＤｔ得る。なお、
この際ｐ−Ｉ ｎ ｏ、７２０ ｍ ｇ、Ｂ Ａ ｓ
６．６１ Ｐ ６．３ｇ層１０７はメサストライプ１
５１の上面をおおってもかまわない。またｎ型であって
もよいが、この場合にはメサストライプ１５１の上面を
おおってしまってはいけない。
このＩｎ１ 、Ｇａ、Ａｓ、ＰＩ 、／ＩｎＰ ＢＨ−
ＬＤにおいてはメサストライプ１５１ ｔはさんでいる
２本の平行な溝１５２，１５３が１０μｍとやや広めの
幅をもっているため、溝のエツチング後の埋め込み成長
に際して電流ブロック層がメサストライプ１５１ ’ｉ
おおってしまうというＣとが少なく、結晶成長の再現性
が向上し次。また従来例においては２本の溝の幅會広く
すると、その部分でのｐ−ｎ−ｐ−ｎ１１ｇ造のブレー
クダウン耐圧が十分高くとれないので、特性上のバフツ
キを生ずることがあったが％ ｎ−ＩｎＰ［流プＯｙり
ｒｆｌ１０６（Ｄ上にＩ）−ＩｎＯ，７２ＧａＯ，２ａ
Ａｇｏ、６１ ｐｏ、ａｓ層１０７を積層させること
により、エピタキシャル成長層側から形成されているｐ
−ｎ−ｐ）ランジスタの電流利得を小さくすることがで
きるので、この部分でもブレークダウン耐圧を十分高く
することができ、特性もよい。
ＬＤにおいてはメサストライプ１５１ ｔはさんでいる
２本の平行な溝１５２，１５３が１０μｍとやや広めの
幅をもっているため、溝のエツチング後の埋め込み成長
に際して電流ブロック層がメサストライプ１５１ ’ｉ
おおってしまうというＣとが少なく、結晶成長の再現性
が向上し次。また従来例においては２本の溝の幅會広く
すると、その部分でのｐ−ｎ−ｐ−ｎ１１ｇ造のブレー
クダウン耐圧が十分高くとれないので、特性上のバフツ
キを生ずることがあったが％ ｎ−ＩｎＰ［流プＯｙり
ｒｆｌ１０６（Ｄ上にＩ）−ＩｎＯ，７２ＧａＯ，２ａ
Ａｇｏ、６１ ｐｏ、ａｓ層１０７を積層させること
により、エピタキシャル成長層側から形成されているｐ
−ｎ−ｐ）ランジスタの電流利得を小さくすることがで
きるので、この部分でもブレークダウン耐圧を十分高く
することができ、特性もよい。
本発明の実施例においては、メサストライプ１５１の両
側の溝部分の電流ブロック層構造としてｎ−ＩｎＰ／ｐ
−ＩｎＰ／ｎ−ＩｎＰ／ｐ−Ｉｎｏ４２Ｇａ、、２８Ａ
８ｏ、、、Ｐｏ、３９／ｐ−ＩｎＰという層構造を適用
しているので、この溝部分においてもｐ−ｎ−ｐ−ｎｔ
流ブロックＷＩｔ造のブレークタウン耐圧が十分高くと
れる。したがってメサストライプ１５１ ケはさんでい
る２本の平行な＃１ｌ１５２，１５３を幅広くとること
ができ、埋め込み成長において電流ブロック層がメサス
トライプをおおってしまうということが少なくなり、結
晶成長の再現性も向上した。
側の溝部分の電流ブロック層構造としてｎ−ＩｎＰ／ｐ
−ＩｎＰ／ｎ−ＩｎＰ／ｐ−Ｉｎｏ４２Ｇａ、、２８Ａ
８ｏ、、、Ｐｏ、３９／ｐ−ＩｎＰという層構造を適用
しているので、この溝部分においてもｐ−ｎ−ｐ−ｎｔ
流ブロックＷＩｔ造のブレークタウン耐圧が十分高くと
れる。したがってメサストライプ１５１ ケはさんでい
る２本の平行な＃１ｌ１５２，１５３を幅広くとること
ができ、埋め込み成長において電流ブロック層がメサス
トライプをおおってしまうということが少なくなり、結
晶成長の再現性も向上した。
なお実ｍ例においてはＪｎｌ 、Ｇａ、Ａｓ、ＰＨ−
。
。
を活性層とし、ＩｎＰ基板全用いた１μｍ波長帯の８１
４−ＬＤ を示し九が、この材料系に限ることかく、
他の半導体材料にも適用ｉ１能である。また半導体層の
導電型もｐとｎとケアべてとりかえたものでも差しつか
えない。
４−ＬＤ を示し九が、この材料系に限ることかく、
他の半導体材料にも適用ｉ１能である。また半導体層の
導電型もｐとｎとケアべてとりかえたものでも差しつか
えない。
本発明の特徴は発光再結合Ｔる活性層を含むメサストラ
イプの両側の溝の電流ブロック層構造にいて、＠１導電
型電流ブロック層と、第２導電型埋め込み層の間に、七
れらよりもエネルギーギャップの小さな半導体層を積層
させたことであるっこれによって溝の部分のｔ流ブロッ
ク層構造のブレークダウン耐圧も十分高くとれるので、
＊の幅を広くすることができ、したがって埋め込み成長
の際、電流ブロック層がメサストライプをおおってしま
うことが少なくなり、結晶成長の再現性も向上した。
イプの両側の溝の電流ブロック層構造にいて、＠１導電
型電流ブロック層と、第２導電型埋め込み層の間に、七
れらよりもエネルギーギャップの小さな半導体層を積層
させたことであるっこれによって溝の部分のｔ流ブロッ
ク層構造のブレークダウン耐圧も十分高くとれるので、
＊の幅を広くすることができ、したがって埋め込み成長
の際、電流ブロック層がメサストライプをおおってしま
うことが少なくなり、結晶成長の再現性も向上した。
第１図は実施例であるＩ ｎ １ 、 Ｇ ａ ｘＡ
ｓ 、 Ｐ ｌ−ｙ／ＩｎＰＢＨ−ＬＤ の断面図
である。 図中１０１・・・・・・ｎ−ＩｎＰ 基板、１０２・・
・・・・ｎ−Ｉ ｎ Ｐバフフッ層、１０３ ・” −
Ｉ ｎ ｏ、７２ Ｇ ａ （１，２＄Ａｓ ０１６１
ｐｏ、ａ＠活性層、 １０４−−− ｐ −Ｉ ｎ
Ｐ クツラド層、１０５・・・・・・Ｚｎ拡散領域
、１０６・・・・・・ｎ−ＩｎＰ 電流プ０７り層、
ｌ Ｏ７−−ｐ−Ｉ ［１０，７！Ｇａ Ｏ，２８Ａｓ
Ｏ，６１ｐｏ、ｇｏ層、１０ Ｂ−・・−・ｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、１０９・・・・・・ｐ−ＩｎＧａ００−
５ ０．ｌ５ Ａｓ Ｑ、ｓａ Ｐｏ、６７ 電極層、ｌ １０ ・
−−−−−ｐ形オーミック性電極、１１１・・・・・・
ｎ形オーミック性電極である。
ｓ 、 Ｐ ｌ−ｙ／ＩｎＰＢＨ−ＬＤ の断面図
である。 図中１０１・・・・・・ｎ−ＩｎＰ 基板、１０２・・
・・・・ｎ−Ｉ ｎ Ｐバフフッ層、１０３ ・” −
Ｉ ｎ ｏ、７２ Ｇ ａ （１，２＄Ａｓ ０１６１
ｐｏ、ａ＠活性層、 １０４−−− ｐ −Ｉ ｎ
Ｐ クツラド層、１０５・・・・・・Ｚｎ拡散領域
、１０６・・・・・・ｎ−ＩｎＰ 電流プ０７り層、
ｌ Ｏ７−−ｐ−Ｉ ［１０，７！Ｇａ Ｏ，２８Ａｓ
Ｏ，６１ｐｏ、ｇｏ層、１０ Ｂ−・・−・ｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、１０９・・・・・・ｐ−ＩｎＧａ００−
５ ０．ｌ５ Ａｓ Ｑ、ｓａ Ｐｏ、６７ 電極層、ｌ １０ ・
−−−−−ｐ形オーミック性電極、１１１・・・・・・
ｎ形オーミック性電極である。
Claims (1)
- 第１導電型半導体基板上に少くとも活性層、第２導電型
半導体クプッド層を含む半導体多層体膜を成長させ九多
層膜構造半導体ウェファを、前記活性層よりも深くメサ
エッチングしてメサストライプを形成した後埋め込み成
長してなる堀め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、
発光再結合する前記活性層を含む前記メサストライプが
２つの溝によってはさまれてなシ、前記メサストライプ
以外の部分に第２導電型半導体領域が形成され、前記メ
サストライプの上面のみ管除いて第１導電型半導体電流
ブロック層が形成され、さらに前記第１導電型牛導体電
流ブロック層よシもエネルギーギャップの小さな半導体
層、全面にわたって第２導電型クラッド層が順次積層さ
れてなることｔ特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レ
ーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP72282A JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP72282A JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118184A true JPS58118184A (ja) | 1983-07-14 |
| JPS641072B2 JPS641072B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=11481634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP72282A Granted JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118184A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60223183A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造法 |
| JPS62117384A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-05-28 | ギ−・シヤマナン | 埋込みストライプ形半導体レ−ザ−の作成方法及び当該方法により得られるレ−ザ− |
| JPH033901A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-10 | Maeda Tekkosho:Kk | スートブロア部を並設した蒸気ボイラ装置 |
-
1982
- 1982-01-06 JP JP72282A patent/JPS58118184A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60223183A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造法 |
| JPS62117384A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-05-28 | ギ−・シヤマナン | 埋込みストライプ形半導体レ−ザ−の作成方法及び当該方法により得られるレ−ザ− |
| JPH033901A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-10 | Maeda Tekkosho:Kk | スートブロア部を並設した蒸気ボイラ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS641072B2 (ja) | 1989-01-10 |
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