JPS5837714B2 - 発光素子の保護膜形成方法 - Google Patents
発光素子の保護膜形成方法Info
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- JPS5837714B2 JPS5837714B2 JP54153956A JP15395679A JPS5837714B2 JP S5837714 B2 JPS5837714 B2 JP S5837714B2 JP 54153956 A JP54153956 A JP 54153956A JP 15395679 A JP15395679 A JP 15395679A JP S5837714 B2 JPS5837714 B2 JP S5837714B2
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- si3n4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザ等の発光素子の保護膜形成方法に
関し、特に発光素子の光取り出し面に？ ｉ ３ Ｎ４
及びＡｌ２０３又はＳｉ３Ｎ４及びＳｉＯ２の複合膜を
被覆し、長時間動作に於て安定な光取り出し面を形成す
ることを目的とするものである。
関し、特に発光素子の光取り出し面に？ ｉ ３ Ｎ４
及びＡｌ２０３又はＳｉ３Ｎ４及びＳｉＯ２の複合膜を
被覆し、長時間動作に於て安定な光取り出し面を形成す
ることを目的とするものである。
これ迄、素子表面より高密度の光出力を取り出す半導体
発光素子としてダブルへテロ構造を有するストライプレ
ーザがある。
発光素子としてダブルへテロ構造を有するストライプレ
ーザがある。
これら半導体レーザの寿命はｓｏｏｏ人以上の近赤外に
発振波長を有する素子に於では、その光取り出し端面に
Ａｌ２ （Ｊ３ ３ Ｓｔ Ｇｓ Ｓｌ ３ ｊＮ４等
の保護膜を被覆することにより改善され、１０６時間以
上の寿命が推定されている。
発振波長を有する素子に於では、その光取り出し端面に
Ａｌ２ （Ｊ３ ３ Ｓｔ Ｇｓ Ｓｌ ３ ｊＮ４等
の保護膜を被覆することにより改善され、１０６時間以
上の寿命が推定されている。
雰囲気に露出した素子端面は素子自身が放射する光によ
り腐蝕することが知られ、この腐蝕を抑制することが保
護膜被覆による長寿命化の原因と幸えられていた。
り腐蝕することが知られ、この腐蝕を抑制することが保
護膜被覆による長寿命化の原因と幸えられていた。
１た、保護膜の形成条件により劣化速度が異なることが
報告されており（湯浅他アブライド フイジツクス レ
ターズＶｏｌ ３ ４ Ａｌ Ｏ （１９７９）Ｐ６
８５〜６８７）、保護膜の品質が素子の信頼性に与える
影響は大きい。
報告されており（湯浅他アブライド フイジツクス レ
ターズＶｏｌ ３ ４ Ａｌ Ｏ （１９７９）Ｐ６
８５〜６８７）、保護膜の品質が素子の信頼性に与える
影響は大きい。
端面腐蝕は素子表面の酸化によって起ることが知られて
おシ、保護膜としてもＡｌ２０３又はＳｉＯ２のように
酸素を含むものよりはＳｉ３Ｎ４のように酸素を含１な
いものが適している。
おシ、保護膜としてもＡｌ２０３又はＳｉＯ２のように
酸素を含むものよりはＳｉ３Ｎ４のように酸素を含１な
いものが適している。
Ａ１２０３やＳ ｔ ０ ２の場合にはレザー光により
Ａｌ２０３やＳ１０２が分解し、母体結晶を酸化し端面
を腐蝕する可能性があるからである。
Ａｌ２０３やＳ１０２が分解し、母体結晶を酸化し端面
を腐蝕する可能性があるからである。
Ｓ ｌ ３ Ｎ４はＳｉをターゲットとして窒素ガス雰
囲気を用いたスパッタリング法により形成することが出
来る。
囲気を用いたスパッタリング法により形成することが出
来る。
半導体レーザの保護膜としては１５００〜２５００Ａの
薄膜で良い。
薄膜で良い。
本発明者らはＧａＡｓ＜ｉｏｏ＞へき開面上に種々の条
件で３０００人厚のＳ ｉ３ Ｎ４を形成した。
件で３０００人厚のＳ ｉ３ Ｎ４を形成した。
ＣａＡｓ基板の温度が１５０℃より低い場合には一部に
剥離が見られ、これより高い場合には剥離は見られなか
った。
剥離が見られ、これより高い場合には剥離は見られなか
った。
１た戒膜後にＧａＡｓ基板をへき開してＳ ｉ３ Ｎ４
の付着力を調べたところ基板温度は１５０〜５００℃の
範囲では基板温度が高い程、強い付着力を有することか
判明した。
の付着力を調べたところ基板温度は１５０〜５００℃の
範囲では基板温度が高い程、強い付着力を有することか
判明した。
しかしながら実際上は４００℃以上とすると電極の変質
が起るため３００℃以下の温度が望！しい。
が起るため３００℃以下の温度が望！しい。
基板温度３００℃で或膜した場合、剥離は見られないが
、同じ厚さのＡｌ２０３やＳｉＯ２を形威した時に比べ
て明らかに剥離し易く付着力はＡｌ２０３やＳ ｔ Ｏ
２に比べて劣っている。
、同じ厚さのＡｌ２０３やＳｉＯ２を形威した時に比べ
て明らかに剥離し易く付着力はＡｌ２０３やＳ ｔ Ｏ
２に比べて劣っている。
この剥離し易さの原因としては形或したＳｉ３Ｎ４とＧ
ａＡｓ間の熱膨張係数の違いが考えられ、これは本発明
による複合膜を用いることにより改善できる。
ａＡｓ間の熱膨張係数の違いが考えられ、これは本発明
による複合膜を用いることにより改善できる。
本発明の実施例として、Ｓ ｉ ３Ｎ４をスパッタリン
グ法により５００人形成した上にＳｉＯ２を同じくスパ
ッタリング法により３０００人形成した場合Ｓｌ３Ｎ４
３０００λのみの場合に比べて剥離しにくいことが判明
した。
グ法により５００人形成した上にＳｉＯ２を同じくスパ
ッタリング法により３０００人形成した場合Ｓｌ３Ｎ４
３０００λのみの場合に比べて剥離しにくいことが判明
した。
他の実施例として５００大のＳｉ３Ｎ４上に電子ビーム
蒸着法によりＡｌ２０３を３００ＯＡ形成した場合にも
Ｓｉ３Ｎ４単独Ｋ比べ強い付着力を示した。
蒸着法によりＡｌ２０３を３００ＯＡ形成した場合にも
Ｓｉ３Ｎ４単独Ｋ比べ強い付着力を示した。
本発明の保護膜はｓｉ３Ｎ４とＳ ｔ ０２の組合せの
場合にはＳｉをターゲットとするスパッタリング法によ
り雰囲気ガスをそれぞれ窒素からアルコン：酸素＝１：
１の混合ガスに切換えることにより連続的に一つの工程
により成膜できる。
場合にはＳｉをターゲットとするスパッタリング法によ
り雰囲気ガスをそれぞれ窒素からアルコン：酸素＝１：
１の混合ガスに切換えることにより連続的に一つの工程
により成膜できる。
ｓｉ３Ｎ４とＡｌ２０３の場合にはターゲットをＳｉか
らＡＩに交換し、ガスも同時に交換することにより連続
的に成膜できる。
らＡＩに交換し、ガスも同時に交換することにより連続
的に成膜できる。
Ｓｉ３Ｎ４とＧａＡｓの界面の状態を把握するために、
Ｓ ｌ ３ Ｎ４約１３０λ上にＳｉＯ２約３００人を
戒膜し、膜厚方向の組成分布をオージエ電子分光分析に
より解析した。
Ｓ ｌ ３ Ｎ４約１３０λ上にＳｉＯ２約３００人を
戒膜し、膜厚方向の組成分布をオージエ電子分光分析に
より解析した。
図に示す様に、Ｓ ｔ ３Ｎ，とＧａＡｓの界面は酸素
がなく、又界面の遷移領域の幅は測定時のＡｒイオンエ
ッチングとオージエ電子のエスケイブ長を考慮すると４
０人以下であり極めて良好である。
がなく、又界面の遷移領域の幅は測定時のＡｒイオンエ
ッチングとオージエ電子のエスケイブ長を考慮すると４
０人以下であり極めて良好である。
ＳｉＯ２とＳ ｉ ３Ｎ４の界面の遷移領域の幅も６０
人であり、５００λ以下のＳ ｌ ａ Ｎ４で十分に酸
素の影響のない保護膜として働く。
人であり、５００λ以下のＳ ｌ ａ Ｎ４で十分に酸
素の影響のない保護膜として働く。
以上説明した様に、本発明の方法によれば、従来のＳｉ
３Ｎ４の付着力を改善し、しかも酸素の関与しない保護
膜を形成でき、発光素子の保護膜として極めて有用であ
る。
３Ｎ４の付着力を改善し、しかも酸素の関与しない保護
膜を形成でき、発光素子の保護膜として極めて有用であ
る。
図面は複合膜の膜厚方向の組或依存性をＡｒイオンスパ
ッタリングを併用したオージエ電子分光分析により調べ
た組成分析を示す図である。 ここで、Ａｒイオンスパッタリングのエッチング速度は
１４．６人／ｍｉｎである。
ッタリングを併用したオージエ電子分光分析により調べ
た組成分析を示す図である。 ここで、Ａｒイオンスパッタリングのエッチング速度は
１４．６人／ｍｉｎである。
Claims (1)
- １ 発光素子の光取り出し面に５００Ａ以下のＳｉ３Ｎ
４を形成し、その上にＡ１０３又はＳｉ０２を所定の厚
みに形成して透過膜若しくは反射膜とし、光取り出し面
を保護することを特徴とする発光素子の保護膜形戒方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54153956A JPS5837714B2 (ja) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | 発光素子の保護膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54153956A JPS5837714B2 (ja) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | 発光素子の保護膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5674985A JPS5674985A (en) | 1981-06-20 |
| JPS5837714B2 true JPS5837714B2 (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=15573739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54153956A Expired JPS5837714B2 (ja) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | 発光素子の保護膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837714B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60130187A (ja) * | 1983-12-17 | 1985-07-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| WO1997010630A1 (en) * | 1995-09-14 | 1997-03-20 | Philips Electronics N.V. | Semiconductor diode laser and method of manufacturing same |
| AU2001283424A1 (en) * | 2000-08-17 | 2002-02-25 | Power Signal Technologies, Inc. | Glass-to-metal hermetically led array in a sealed solid state light |
-
1979
- 1979-11-24 JP JP54153956A patent/JPS5837714B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5674985A (en) | 1981-06-20 |
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