JPS5858788A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
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- JPS5858788A JPS5858788A JP56158447A JP15844781A JPS5858788A JP S5858788 A JPS5858788 A JP S5858788A JP 56158447 A JP56158447 A JP 56158447A JP 15844781 A JP15844781 A JP 15844781A JP S5858788 A JPS5858788 A JP S5858788A
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- 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
-
- 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
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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、活性層を埋め込んだ形式の半導体発光装置の
構造及びその製造方法を改良するものである。
構造及びその製造方法を改良するものである。
従来、半導体レーザは閾値電流の低下、横方向モードの
安定化などを目的として埋め込みへテロ構造のもの、基
板内埋め込み撤と呼ばれるもの等が知られている。
安定化などを目的として埋め込みへテロ構造のもの、基
板内埋め込み撤と呼ばれるもの等が知られている。
しかし、これ等従来技術に依るものは、ストライプ幅を
１１：ＪｌｌＫ）程度にすることができれは艮好な動作
を期待できるのであろうが、実験室ｍ模では兎も角、再
現性良く量産することは困難である。
１１：ＪｌｌＫ）程度にすることができれは艮好な動作
を期待できるのであろうが、実験室ｍ模では兎も角、再
現性良く量産することは困難である。
そして、ストライプ幅を２〜３〔μ犠〕程度とした場合
、出力ｔ−２〜ｓ （ｍｗ）以上にすると高次モードの
発振になってしまう。
、出力ｔ−２〜ｓ （ｍｗ）以上にすると高次モードの
発振になってしまう。
本発明は、活性層埋め込み型の一種ではあるが、基本横
モード発振可能なストライプ幅を〜４〔声部〕とするこ
とができ、また、閾値電流が極めて低い半導体発光装置
及び該装置を容易に製造する方法を提供するものであシ
、以下これを詳細に説明する。
モード発振可能なストライプ幅を〜４〔声部〕とするこ
とができ、また、閾値電流が極めて低い半導体発光装置
及び該装置を容易に製造する方法を提供するものであシ
、以下これを詳細に説明する。
第１図は本発明一実施例の要部断面図である。
図に於いて、１は面指数が（１００）である１％屋Ｇａ
Ａａ基板、２は外型Ｇａ１−ｙＡｌｙＡａ （ｙ ＜
０．５ ）層、３はｐ ｆｉｌ Ｇａ＋ −ｇ ＡＩｔ
’ｚＡａ （ｚ ＞ １１５ ）層、４はｓ星ＧａＡ＃
層、５はｓ ｇ Ｇａ＋−ｇＡＩｔｚＡａクラッド層、
６はｐ或いは％ｆＪＧＧ＋−ｋＡＪｌｋＡａ （ｋ＝０
〜Ｑ、１ ）活性層、７は２型Ｇａ１−ｇＡＪＬｍＡａ
（ｇ！ ［１３５）クラッド層、８はｐ ｆｉｌ Ｇ
ａＡｓキャップ層をそれぞれ示し、ま九、Ｗは活性層６
の全幅を、Ｃは中心の平坦部を表わしている。
Ａａ基板、２は外型Ｇａ１−ｙＡｌｙＡａ （ｙ ＜
０．５ ）層、３はｐ ｆｉｌ Ｇａ＋ −ｇ ＡＩｔ
’ｚＡａ （ｚ ＞ １１５ ）層、４はｓ星ＧａＡ＃
層、５はｓ ｇ Ｇａ＋−ｇＡＩｔｚＡａクラッド層、
６はｐ或いは％ｆＪＧＧ＋−ｋＡＪｌｋＡａ （ｋ＝０
〜Ｑ、１ ）活性層、７は２型Ｇａ１−ｇＡＪＬｍＡａ
（ｇ！ ［１３５）クラッド層、８はｐ ｆｉｌ Ｇ
ａＡｓキャップ層をそれぞれ示し、ま九、Ｗは活性層６
の全幅を、Ｃは中心の平坦部を表わしている。
本発明に依る装置に於いて最も特徴的であるのは下面が
平坦で表面が中心に平坦部を有する凸状−をなしている
活性層６ｔｌ−備えている点でるる。
平坦で表面が中心に平坦部を有する凸状−をなしている
活性層６ｔｌ−備えている点でるる。
この構成に依シ、基本横モードの発振が可能でめるスト
ライプ幅Ｗを〜４〔μ鴻〕程度とすることができる。因
に従来の構造では２〔μ倶〕程度でろる。
ライプ幅Ｗを〜４〔μ鴻〕程度とすることができる。因
に従来の構造では２〔μ倶〕程度でろる。
第２図は第１図に見られる装置に於いて活性層６の厚さ
ｄΣＣＬ１（μ愼〕、幅Ｗ−五５〔μ惧〕として得た電
流対光出力の特性を表わす線図である。図から明らかな
ように、閾値電流は２０ （ｍＡ）以下であシ、ストラ
イプ幅に拘わらず充分に低い。
ｄΣＣＬ１（μ愼〕、幅Ｗ−五５〔μ惧〕として得た電
流対光出力の特性を表わす線図である。図から明らかな
ように、閾値電流は２０ （ｍＡ）以下であシ、ストラ
イプ幅に拘わらず充分に低い。
第６囚は同じ装置に於いて海面の出力を５〔ｍＷ〕とし
次際の接合に水平方向の遠視野像を表わす線図である。
次際の接合に水平方向の遠視野像を表わす線図である。
本発明に依る装置はストライプ幅Ｗを広くすることが可
能であるから出力光が活性層端部の影響を受けることが
なくなり、遠視野像は凹凸（ギザギザ）がないきれいな
ものとなる。
能であるから出力光が活性層端部の影響を受けることが
なくなり、遠視野像は凹凸（ギザギザ）がないきれいな
ものとなる。
本発明装置が前記したような艮好な特性を得られる理由
は、活性層６の中心に平坦部Ｃが存在し、この平坦部Ｃ
では光の散乱損失が小さく、平坦部 、ＩＣの外側
では、溝の凹凸の影響で損失は大きい。
は、活性層６の中心に平坦部Ｃが存在し、この平坦部Ｃ
では光の散乱損失が小さく、平坦部 、ＩＣの外側
では、溝の凹凸の影響で損失は大きい。
このため基本モードと高次モードの散乱損失の差が大き
く、高光出力時でも安定な基本モード発振を維持できる
ためである。
く、高光出力時でも安定な基本モード発振を維持できる
ためである。
次に、第４図乃至第７図を参照して第１図実施例を製造
する場合について説明する。
する場合について説明する。
第４図参照
（１） 主面の面指数が（ｉｏｏ）である％型Ｇａ
Ａｍ基板１に対し％％型Ｇａｏｓ５Ａｉｏ、ａｓＡａ層
２を厚さ〜［Ｌ３〔μ惰〕、ｊＩ型Ｇａ ｏ、５ Ａｎ
。５ Ａｍ層３を厚ｃｕ（’ａｍ）、％ｍＧｔｓＡａ
層４を厚さ〜α３〔μ愼〕程度にエピタキシャル成長さ
せる。
Ａｍ基板１に対し％％型Ｇａｏｓ５Ａｉｏ、ａｓＡａ層
２を厚さ〜［Ｌ３〔μ惰〕、ｊＩ型Ｇａ ｏ、５ Ａｎ
。５ Ａｍ層３を厚ｃｕ（’ａｍ）、％ｍＧｔｓＡａ
層４を厚さ〜α３〔μ愼〕程度にエピタキシャル成長さ
せる。
第５図参照
（２） フォト・リングラフィ技術にて＜０１ｉ＞方
向に基板１に達する＃１１Ａｔ−形成する。この溝１Ａ
の幅は５〔声惰〕以下にすると良い。同、この時のエツ
チング液は燐酸系工・クチンダ液を使用することができ
る。
向に基板１に達する＃１１Ａｔ−形成する。この溝１Ａ
の幅は５〔声惰〕以下にすると良い。同、この時のエツ
チング液は燐酸系工・クチンダ液を使用することができ
る。
第６図参照
（３） 弗酸系エツチング液ｔ−使用してｐ型Ｇａｔ
１ｓｊ４Ｊｌｏ、ｓＡｍＡｓＯ２を選択的にエツチング
して凹部３Ａを形成する。この凹部３ＡはＱ、５〔μ集
〕以下にしなければならない。これを越えると以後の結
晶成長の再現性が悪くなる。
１ｓｊ４Ｊｌｏ、ｓＡｍＡｓＯ２を選択的にエツチング
して凹部３Ａを形成する。この凹部３ＡはＱ、５〔μ集
〕以下にしなければならない。これを越えると以後の結
晶成長の再現性が悪くなる。
にａ、−、ＭｌｔｘＡａはその霧値を適切に選択すれば
前記のような選択的エツチングが可能である。
前記のような選択的エツチングが可能である。
本発明では１≧１５としている。
第７図参照
（４）液相成長法にて鴨型Ｇａ１−、ＡＸｇＡａクラッ
ド層５を形成する。この際、凹部３Ａの存在に依シ、そ
の近傍で結晶成長が著しく遅くなるので、クラッド層５
は凹部３Ａよシ下の溝１Ａ内に再現性良く形成すること
ができる。
ド層５を形成する。この際、凹部３Ａの存在に依シ、そ
の近傍で結晶成長が著しく遅くなるので、クラッド層５
は凹部３Ａよシ下の溝１Ａ内に再現性良く形成すること
ができる。
（５）引き続き？或いは％型Ｇα、−４ＡｉｋＡ−活性
層６を形成する。これも、凹部３Ａの存在に依シ、゛再
現性良く図示の状態に形成することができる。
層６を形成する。これも、凹部３Ａの存在に依シ、゛再
現性良く図示の状態に形成することができる。
（６） この後、液相成長法にてｐ 戯Ｇａ＋−ｇ Ａ
ｉｔｔＡｍクラッド層７とｐ ｉｊｌ ＧａＡｓキャッ
プ層８を形成して第１図に見られる構造を完成する。
ｉｔｔＡｍクラッド層７とｐ ｉｊｌ ＧａＡｓキャッ
プ層８を形成して第１図に見られる構造を完成する。
以上の説明で判るように、本発明の半導体発光装置では
、溝内に下面が平坦で表面が凸状をなしている活性層が
埋め込まれ念構造になっていることから、基本横モード
発振可能なストライブ４＠を広くすることが可能であシ
、例えば〜４〔μ講〕とすることができるので、製造は
著しく容易である。
、溝内に下面が平坦で表面が凸状をなしている活性層が
埋め込まれ念構造になっていることから、基本横モード
発振可能なストライブ４＠を広くすることが可能であシ
、例えば〜４〔μ講〕とすることができるので、製造は
著しく容易である。
そして、ストライプ幅が広いので、放射光はストライプ
の端の影響を受けることがなく、遠視野像はギザギザの
ないきれいなパター’ｙ４（なる。また、ストライプ幅
が広くても閾値電流は非常に低く、２０〔９％Ａ〕以下
にすることができる。
の端の影響を受けることがなく、遠視野像はギザギザの
ないきれいなパター’ｙ４（なる。また、ストライプ幅
が広くても閾値電流は非常に低く、２０〔９％Ａ〕以下
にすることができる。
このように優れた特性が得られるのは前記したように活
性層の構造に基因しているが、その構造を得るについて
は、溝側面に選択的に形成された凹部に依存している。
性層の構造に基因しているが、その構造を得るについて
は、溝側面に選択的に形成された凹部に依存している。
そして、該凹部も活性層も何等特殊な技法ヲ要すること
なく、通常技術の応用で形成できるので、その実施は容
易である。
なく、通常技術の応用で形成できるので、その実施は容
易である。
第１図は本発明一実施例の要部断面図、第２図は駆動電
流対光出力の関係全表わす線図、第５図は放射光の遠視
野像を表わす線図、第４図乃至第７図は第１図実施例を
製造する場合の工８！をｉＩ！明する為の工程要所に於
ける装置の要部断面図である。 図に於いて、１は基板、２はＧａ＋−ｙＡＪｌｙＡａ層
、５はＧａ１−ｓｓＡｘＩｓＡａ層、４はＧａ Ａｍ層
、５はクラッド層、６は活性層、７はクラッド層、８は
キャップ層である。 特許出願人富士通株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部 （外６名） 第１図 第２図 第３図 駆動電流 （ｍＡ） 第 ４ １／−１ 第５凶
流対光出力の関係全表わす線図、第５図は放射光の遠視
野像を表わす線図、第４図乃至第７図は第１図実施例を
製造する場合の工８！をｉＩ！明する為の工程要所に於
ける装置の要部断面図である。 図に於いて、１は基板、２はＧａ＋−ｙＡＪｌｙＡａ層
、５はＧａ１−ｓｓＡｘＩｓＡａ層、４はＧａ Ａｍ層
、５はクラッド層、６は活性層、７はクラッド層、８は
キャップ層である。 特許出願人富士通株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部 （外６名） 第１図 第２図 第３図 駆動電流 （ｍＡ） 第 ４ １／−１ 第５凶
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、化合物半導体からなる基板、該基板上に形成された
少なくとも導電型を異にする上下二層からなる電流阻止
層、該電流阻止層から前記基板に達する溝、前記電流阻
止層の下層を選択的に除去して形成され前記溝に面して
いる凹部、前記溝内に埋め込まれその底面から前記凹部
の下側縁近傍に達し表面が略平坦であるクラッド層、該
クラッド層上に形成され表面に向って凸状をなしている
活性層、少なくとも前記凹部内から該活性層上に存在す
るクラッド層を有してなることｔ−４？微とする半導体
発光装置。 Ｚ化合物半導体基板上に導電ｍｔ異にする少なくとも上
下二層の電流阻止着金成長させ、次に１該電流阻止層宍
面から前記基板に達する溝を形成し、次に、前記電流阻
止層の下層のみを溝内に表出された面から選択的にエツ
チングして凹部を形成し、次に、前記溝内にその底面か
ら前記凹部の下側縁に達するクラッド層を成長させ、引
き続き、該クラッド層上に活性贋金成長し、次に、クラ
ッド層を成長させる工程が含まれてなること’ｅ＊徴と
する半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158447A JPS5858788A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 半導体発光装置の製造方法 |
| DE8282401812T DE3268981D1 (en) | 1981-10-05 | 1982-10-04 | Semiconductor lasers and method for producing the same |
| EP82401812A EP0076761B1 (en) | 1981-10-05 | 1982-10-04 | Semiconductor lasers and method for producing the same |
| US06/432,806 US4532631A (en) | 1981-10-05 | 1982-10-05 | Semiconductor lasers and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158447A JPS5858788A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858788A true JPS5858788A (ja) | 1983-04-07 |
| JPS6237911B2 JPS6237911B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=15671954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158447A Granted JPS5858788A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4532631A (ja) |
| EP (1) | EP0076761B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5858788A (ja) |
| DE (1) | DE3268981D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3483733D1 (de) * | 1983-04-27 | 1991-01-24 | Toshiba Kawasaki Kk | Halbleiterlaser. |
| JPS6362292A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
| US4788159A (en) * | 1986-09-18 | 1988-11-29 | Eastman Kodak Company | Process for forming a positive index waveguide |
| DE3713045A1 (de) * | 1987-04-16 | 1988-10-27 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung einer laserdiode mit vergrabener aktiver schicht und seitlicher strombegrenzung und laserdiode mit vergrabener aktiver schicht und seitlicher strombegrenzung |
| JPS6461081A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Japan Res Dev Corp | Distributed-feedback type semiconductor laser and manufacture thereof |
| WO1999039405A2 (de) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Osram Opto Semiconductors Gmbh & Co. Ohg | Halbleiterlaser-chip |
| US20050051781A1 (en) * | 2003-09-08 | 2005-03-10 | United Epitaxy Company, Ltd. | Light emitting diode and method of making the same |
| JP2007294732A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159984A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-24 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4190813A (en) * | 1977-12-28 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Strip buried heterostructure laser |
| JPS5826834B2 (ja) * | 1979-09-28 | 1983-06-06 | 株式会社日立製作所 | 半導体レ−ザ−装置 |
| JPS5726487A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56158447A patent/JPS5858788A/ja active Granted
-
1982
- 1982-10-04 EP EP82401812A patent/EP0076761B1/en not_active Expired
- 1982-10-04 DE DE8282401812T patent/DE3268981D1/de not_active Expired
- 1982-10-05 US US06/432,806 patent/US4532631A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159984A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3268981D1 (en) | 1986-03-20 |
| EP0076761B1 (en) | 1986-02-05 |
| JPS6237911B2 (ja) | 1987-08-14 |
| EP0076761A1 (en) | 1983-04-13 |
| US4532631A (en) | 1985-07-30 |
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