JPS58131784A - 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
- Publication number
- JPS58131784A JPS58131784A JP1345182A JP1345182A JPS58131784A JP S58131784 A JPS58131784 A JP S58131784A JP 1345182 A JP1345182 A JP 1345182A JP 1345182 A JP1345182 A JP 1345182A JP S58131784 A JPS58131784 A JP S58131784A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- inp
- buried
- type
- clad layer
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- 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.)
- Granted
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-
- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
-
- 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
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
本発明は活性ノーの周囲をよりエネルギーギャップが大
きく、かつ屈折率の小さな半導体屑ておおった埋め込み
へテロ構造半纏体レーザに関する。
きく、かつ屈折率の小さな半導体屑ておおった埋め込み
へテロ構造半纏体レーザに関する。
埋め込みへテロ構造半導体レーザ（ＢＨ−Ｌ、Ｄ）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＃υ！平行な溝にはさまれて形成され九発光再結合
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、したがって温度特性に優れ、檀々の
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〕の向上した１ｎＧａＡｓＰ ＨＨ−ＬＤを発明した
０しかしながらこの構造の）ＳＨ−１，Ｄにおいてはメ
サストライプをはさんでいる溝の両わきの部分でｎ−Ｉ
ｎ）’電流ブロック層がなめらかに成長せずに、途切れ
てしまい、特性のバラツキを招いていた。
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＃υ！平行な溝にはさまれて形成され九発光再結合
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、したがって温度特性に優れ、檀々の
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〕の向上した１ｎＧａＡｓＰ ＨＨ−ＬＤを発明した
０しかしながらこの構造の）ＳＨ−１，Ｄにおいてはメ
サストライプをはさんでいる溝の両わきの部分でｎ−Ｉ
ｎ）’電流ブロック層がなめらかに成長せずに、途切れ
てしまい、特性のバラツキを招いていた。
またこれを防ぐ丸めにｐ−Ｉｎ）’Ｉｆ／Ｌブロック層
、ｎ−１ｎＰ電流ブロック層を共に厚く成長させようと
すると、その場合にはｎ−１ｎＰ１１＠ブロック層が発
光再結合する活性層を含むメサストライプの上部をおお
ってしまうという欠点があつ九。
、ｎ−１ｎＰ電流ブロック層を共に厚く成長させようと
すると、その場合にはｎ−１ｎＰ１１＠ブロック層が発
光再結合する活性層を含むメサストライプの上部をおお
ってしまうという欠点があつ九。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、特性のバラツ
キが少なく、製造歩留ルの高いＨＨ−ＬＤを提供するこ
とにある。
キが少なく、製造歩留ルの高いＨＨ−ＬＤを提供するこ
とにある。
本発明による埋め込みへテロ構造半導体レーザの構成は
、＃Ｉｌ導電型半導体基板上に少なくとも活性層を含む
半膚体多看膜を積層させた層膜構造半導体ウェファに、
前記活性層よシも深い２本の平行な溝によってはさまれ
たメサストライプを形成した援埋め込み成長してなる埋
め返事ヘテロ構造半導体レーザにおいて、メサストライ
プ中の第２導電型半尋体クラッド層が他の部分の第２導
電型半導体クラッド層よシも厚く形成されてなることを
特徴としている。
、＃Ｉｌ導電型半導体基板上に少なくとも活性層を含む
半膚体多看膜を積層させた層膜構造半導体ウェファに、
前記活性層よシも深い２本の平行な溝によってはさまれ
たメサストライプを形成した援埋め込み成長してなる埋
め返事ヘテロ構造半導体レーザにおいて、メサストライ
プ中の第２導電型半尋体クラッド層が他の部分の第２導
電型半導体クラッド層よシも厚く形成されてなることを
特徴としている。
以下実施例を示す図面を参照しつつ本発明の説明をする
。
。
第１図（ａｌ〜（Ｃ１は本発明にょる１３１（−１，Ｄ
の製造過程を示すための図である０まず第１図（−に示
す様に（１００）ｎ−１ｎＰ基板１０１上にｎ−１ｎＰ
パｙ７ア層１０２１発光波長１．３μｍ組成のノンドー
プｌｎｏ、ｔｚＧａｏ、ｚｓＡａｏｎｓｐｏ、ｍｓ 活
性層１０３、第２導電製半導体り９ｙド層であるｐ−１
ｎ）’クラッド層１０４を順次積層させ九多層膜構造半
導体ウェファに＜０１１＞方向に平行に通常の７オトレ
ジストを用い、幅１０μｍのエツチングマスク１０５を
形成する。ｐ−１ｎＰ／’）ラド層１０４ははじめ１〜
２μｍ１１度の厚さ積層させておき、エツチングマスク
１０５以外の部分をα５μｍ１！度エツチングする０次
に絡２図（ｂＪに示す様にエツチングマスク１０５を形
成した部分にメサストライプ１０８が残るように、フォ
トリソグラフィの技術にょ〕２本の平行ナエッチング溝
１０６．１０７を形成する。この際メサスト２イブ１０
８の幅は２〜３μｍ、エツチング＃ＩＩＯ龜は６〜７μ
ｍとすればよく、この段階でメサストライプ部分のｐ−
１ｎＰ／９ツド層は他の部分に残されたｐ−１ｎＰ層よ
シもはじめにエツチングした分だけ、すなわち０．５μ
ｍ根度厚くなっている。このように２段階にエツチング
した多層編構造半導体ウェファを第３図体）に示すよう
に埋め込み成長、電極形成を行なう。塘め込み成長にお
いてはｐ−１ｎＰ１［流ブロック層１０９、およびｎ−
１ｎＰｔｌｔｌＬブロツク層１１０を込ずれもメサスト
ライプ１０８の上面に積層しないように成長させ、さら
Ｋｐ−１ｎ）’Ｊｌめ込み層１１１、波長１，３μｍ組
成のｐ−１ｎａｙ雪Ｇａｕ＠Ａｓｏｎ１）’ｃｕ書電極
層１１２を全面にわたって積層させるｏｍ＆にｐ形オー
ンック性電極１１３、ｎ形オーミクク性電極１１４を形
成し、所望の１ｎｓ−ｘＧａｘＡｓｘ−ｙ）’ｙ ＢＨ
−ＬＤを得る。
の製造過程を示すための図である０まず第１図（−に示
す様に（１００）ｎ−１ｎＰ基板１０１上にｎ−１ｎＰ
パｙ７ア層１０２１発光波長１．３μｍ組成のノンドー
プｌｎｏ、ｔｚＧａｏ、ｚｓＡａｏｎｓｐｏ、ｍｓ 活
性層１０３、第２導電製半導体り９ｙド層であるｐ−１
ｎ）’クラッド層１０４を順次積層させ九多層膜構造半
導体ウェファに＜０１１＞方向に平行に通常の７オトレ
ジストを用い、幅１０μｍのエツチングマスク１０５を
形成する。ｐ−１ｎＰ／’）ラド層１０４ははじめ１〜
２μｍ１１度の厚さ積層させておき、エツチングマスク
１０５以外の部分をα５μｍ１！度エツチングする０次
に絡２図（ｂＪに示す様にエツチングマスク１０５を形
成した部分にメサストライプ１０８が残るように、フォ
トリソグラフィの技術にょ〕２本の平行ナエッチング溝
１０６．１０７を形成する。この際メサスト２イブ１０
８の幅は２〜３μｍ、エツチング＃ＩＩＯ龜は６〜７μ
ｍとすればよく、この段階でメサストライプ部分のｐ−
１ｎＰ／９ツド層は他の部分に残されたｐ−１ｎＰ層よ
シもはじめにエツチングした分だけ、すなわち０．５μ
ｍ根度厚くなっている。このように２段階にエツチング
した多層編構造半導体ウェファを第３図体）に示すよう
に埋め込み成長、電極形成を行なう。塘め込み成長にお
いてはｐ−１ｎＰ１［流ブロック層１０９、およびｎ−
１ｎＰｔｌｔｌＬブロツク層１１０を込ずれもメサスト
ライプ１０８の上面に積層しないように成長させ、さら
Ｋｐ−１ｎ）’Ｊｌめ込み層１１１、波長１，３μｍ組
成のｐ−１ｎａｙ雪Ｇａｕ＠Ａｓｏｎ１）’ｃｕ書電極
層１１２を全面にわたって積層させるｏｍ＆にｐ形オー
ンック性電極１１３、ｎ形オーミクク性電極１１４を形
成し、所望の１ｎｓ−ｘＧａｘＡｓｘ−ｙ）’ｙ ＢＨ
−ＬＤを得る。
このＨＨ−１，Ｄにおいてはメサストライプ１．０８が
他の部分よシも高く形成されて因るために、電流ブロッ
ク層は溝の端の部分でもなめらかに成長させることがで
き、特にｎ−１ｎＰ電流ブロツク層１１０を厚めに成長
させてもメサスト２イグ１０８の上面をおおってしまう
ことが少ない。すなわち電流ブロック層形成の際のトレ
ランスが向上し、したがって埋め込み成長の再現性が大
幅に改善された。このようにして製作したＢＨ−ＬＤに
おいて発振しきい直置１１１０〜２０ ｍＡ 、微分童
子効率５０〜６０％程度の素子が再現性よく得られ、ウ
ェファ内、ウェファ間のバラツキも小さかった０なお図
に示し九本発明の実施例においては、紘じめＫＩＯμｍ
程度の輪を残してｐ−Ｉｎ）’クラッド層を０．５μｍ
１１度エツチングし、そののちエツチングしなかった部
分にメサスト２イブが形成されるよ５に２本の溝をエツ
チングしたが、この逆の過程をとってもよい。すなわち
、はじめに２本の平行な溝とそれらＫはさまれたメサス
トライプを形成し、その後メサストライプ部分周辺を保
−して他の部分のｐ−Ｉｎ）’り２ラド層を薄くエツチ
ングしてもさしつかえない。上記以外の方法をとっても
メサストライプのｐ−Ｉｎ）’り２ラド層が他の部分の
ｐ−１ｎＰ層よシも厚く形成されていれはよい。
他の部分よシも高く形成されて因るために、電流ブロッ
ク層は溝の端の部分でもなめらかに成長させることがで
き、特にｎ−１ｎＰ電流ブロツク層１１０を厚めに成長
させてもメサスト２イグ１０８の上面をおおってしまう
ことが少ない。すなわち電流ブロック層形成の際のトレ
ランスが向上し、したがって埋め込み成長の再現性が大
幅に改善された。このようにして製作したＢＨ−ＬＤに
おいて発振しきい直置１１１０〜２０ ｍＡ 、微分童
子効率５０〜６０％程度の素子が再現性よく得られ、ウ
ェファ内、ウェファ間のバラツキも小さかった０なお図
に示し九本発明の実施例においては、紘じめＫＩＯμｍ
程度の輪を残してｐ−Ｉｎ）’クラッド層を０．５μｍ
１１度エツチングし、そののちエツチングしなかった部
分にメサスト２イブが形成されるよ５に２本の溝をエツ
チングしたが、この逆の過程をとってもよい。すなわち
、はじめに２本の平行な溝とそれらＫはさまれたメサス
トライプを形成し、その後メサストライプ部分周辺を保
−して他の部分のｐ−Ｉｎ）’り２ラド層を薄くエツチ
ングしてもさしつかえない。上記以外の方法をとっても
メサストライプのｐ−Ｉｎ）’り２ラド層が他の部分の
ｐ−１ｎＰ層よシも厚く形成されていれはよい。
また実施例では＃Ｌ長ｌりｍ帯の素子である１ｎｓ−ｘ
ＧａｚＡｓｙＰｓ−ｙ−１ｎＰ 系の材料を用いて説
明したが用いる半導体材料はこれらに限るもので線ない
。
ＧａｚＡｓｙＰｓ−ｙ−１ｎＰ 系の材料を用いて説
明したが用いる半導体材料はこれらに限るもので線ない
。
本発明の特徴線発光再結合する活性層を含むメサスト２
イグの第２導電型牛４体り２ラド層が他の部分の第２導
電型半導体クラッド層よシも厚く形成されていることで
ある。これによって電流ブ冑ツタ層の結晶成長に関する
トレランスが向上し、したがって埋め込み成長の再現性
１％性上の歩留りが大幅に改善された。
イグの第２導電型牛４体り２ラド層が他の部分の第２導
電型半導体クラッド層よシも厚く形成されていることで
ある。これによって電流ブ冑ツタ層の結晶成長に関する
トレランスが向上し、したがって埋め込み成長の再現性
１％性上の歩留りが大幅に改善された。
第１図（ａＪ〜（ＣＪは実施例の製造過程を示すための
断面図である。 図中１０１・・・・・・ｎ−Ｉｎ）’基板、１０２・・
・・・・ｎ−１ｎＰバッファ層、１０３・・・・・・ノ
ンドープｌｎｏ、ｙｔ（Ｊａｏ、ｘｓＡｓｏｉｘ Ｐｏ
、ｓｅ活性層、１０４ ”” ｐ−１ｎ）’クララド層
、１０５・・・・・・エツチングマスク、１０６゜１０
７・・・・・・エツチング擲、１０Ｂ・・・・・・メサ
ストライプ、１０９・・・・・・ｐ−１ｎＰ電流ブロッ
ク層、１１０・・・・・・ｎ−１ｎ）’電流ブロック層
、１１１・・・・・・ｐ−１ｎＰ埋め込み層、１１２
・・・・・・ｐ−１ｎ ａｙ＊Ｇａｏ、５ｓＡｓａａｔ
ＰＯｊ−電極層、１１３・・・・・・ｐ形オーミック性
電極、１１４・・・・・・ｎ形オー建ツク性電極である
。
断面図である。 図中１０１・・・・・・ｎ−Ｉｎ）’基板、１０２・・
・・・・ｎ−１ｎＰバッファ層、１０３・・・・・・ノ
ンドープｌｎｏ、ｙｔ（Ｊａｏ、ｘｓＡｓｏｉｘ Ｐｏ
、ｓｅ活性層、１０４ ”” ｐ−１ｎ）’クララド層
、１０５・・・・・・エツチングマスク、１０６゜１０
７・・・・・・エツチング擲、１０Ｂ・・・・・・メサ
ストライプ、１０９・・・・・・ｐ−１ｎＰ電流ブロッ
ク層、１１０・・・・・・ｎ−１ｎ）’電流ブロック層
、１１１・・・・・・ｐ−１ｎＰ埋め込み層、１１２
・・・・・・ｐ−１ｎ ａｙ＊Ｇａｏ、５ｓＡｓａａｔ
ＰＯｊ−電極層、１１３・・・・・・ｐ形オーミック性
電極、１１４・・・・・・ｎ形オー建ツク性電極である
。
Claims (1)
- 第１４′Ｉｌ型半導体基板上に少なくとも活性層を含む
半導体多珈膜を積層させた多層膜構造半導体ウェファに
、前記活性層より吃深い２本の平行な溝によってはさま
れたメサストライプを形成した彼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、前記メサス
トライプ中の第２導電型半得体クラッド層が他の部分の
第２導電型半尋体クラッド層よりも厚く形成されてなる
ことを特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レーザ０
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345182A JPS58131784A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
| US06/434,990 US4525841A (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| DE8282109619T DE3277278D1 (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| EP82109619A EP0083697B1 (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| CA000413780A CA1196077A (en) | 1981-10-19 | 1982-10-19 | Double channel planar buried heterostructure laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345182A JPS58131784A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131784A true JPS58131784A (ja) | 1983-08-05 |
| JPS641073B2 JPS641073B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=11833499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1345182A Granted JPS58131784A (ja) | 1981-10-19 | 1982-01-29 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0837338A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-06 | Nec Corp | ２重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ及び その製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5688390A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1345182A patent/JPS58131784A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5688390A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0837338A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-06 | Nec Corp | ２重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ及び その製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS641073B2 (ja) | 1989-01-10 |
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