JPS59129473A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS59129473A JPS59129473A JP445683A JP445683A JPS59129473A JP S59129473 A JPS59129473 A JP S59129473A JP 445683 A JP445683 A JP 445683A JP 445683 A JP445683 A JP 445683A JP S59129473 A JPS59129473 A JP S59129473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- optical waveguide
- cladding layer
- waveguide layer
- semiconductor
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 47
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 11
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000252 photodiode array detection Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (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】
〔発明の技術分野〕
本発！は、半導体レーザ装置及びその製造方法の改良に
係わり、特にＡｔを構成元素として含む■−■族半導体
材料を用いた半導体レーザ装置及びその製造方法に関す
る。
係わり、特にＡｔを構成元素として含む■−■族半導体
材料を用いた半導体レーザ装置及びその製造方法に関す
る。
近時、ｍ−ｖ族系半導体材料を用いて室温連続発振を可
能とした各種の化合物半導体レーデが開発されている。
能とした各種の化合物半導体レーデが開発されている。
この種の半導体レーザにおいて、安定な基本横モード発
振及び非点収差のないレーザビームを得るために作ジ付
は導波路構造によって横モードを制御することは、半導
体レーザの応用範囲を拡げる上で極めて重要な技術であ
る。このような作シ付は導波路構造を有する半導体レー
ザの１つとして、第１図に示す如き埋め込み構造レーザ
が知られている。なお、図中１は半導体基板、２は第１
クラッド層、３は活性層、４は第２クラッド層、５はオ
ーミックコンタクト層、６は埋め込み層、７は絶縁層、
８，９は電極を示している。このレーザでは、ストライ
プ状の発光領域を形成するため、基板１上に各層２．〜
，５を成長したのち、基板１に至るまで深くエツチング
する必要がある。
振及び非点収差のないレーザビームを得るために作ジ付
は導波路構造によって横モードを制御することは、半導
体レーザの応用範囲を拡げる上で極めて重要な技術であ
る。このような作シ付は導波路構造を有する半導体レー
ザの１つとして、第１図に示す如き埋め込み構造レーザ
が知られている。なお、図中１は半導体基板、２は第１
クラッド層、３は活性層、４は第２クラッド層、５はオ
ーミックコンタクト層、６は埋め込み層、７は絶縁層、
８，９は電極を示している。このレーザでは、ストライ
プ状の発光領域を形成するため、基板１上に各層２．〜
，５を成長したのち、基板１に至るまで深くエツチング
する必要がある。
この場合、通常のエツチングでは深さ方向と同時に横方
向にもエツチングが進行するため、活性層３からなる発
光領域の幅Ｗが変化し、所望の横モードを再現性良く実
現することは困難である。
向にもエツチングが進行するため、活性層３からなる発
光領域の幅Ｗが変化し、所望の横モードを再現性良く実
現することは困難である。
そこで最近、上記問題を解決するものとして第２図に示
す如く活性層３上に光導波路Ｉ＠１０を成長形成し、活
性層３及び光導波路層１０をストライプ状に加工した半
導体レーザが提案されている。このレーザでは、発光領
域を規定するためのエツチングを活性層３の直下の浅い
エツチングとすることによって、横方向のエツチングを
最小限に抑えることができる。このため、所望の横モー
ドを再現性良く実現できる。壕だ、活性層３上に光導波
路層１０を有することから、横方向の屈折率変化が小さ
く基本横モード発振が得易い、活性層３に垂直な方向の
ビーム放射角を小さくできる、及び大きな出力が得られ
る等の利点を持つ。
す如く活性層３上に光導波路Ｉ＠１０を成長形成し、活
性層３及び光導波路層１０をストライプ状に加工した半
導体レーザが提案されている。このレーザでは、発光領
域を規定するためのエツチングを活性層３の直下の浅い
エツチングとすることによって、横方向のエツチングを
最小限に抑えることができる。このため、所望の横モー
ドを再現性良く実現できる。壕だ、活性層３上に光導波
路層１０を有することから、横方向の屈折率変化が小さ
く基本横モード発振が得易い、活性層３に垂直な方向の
ビーム放射角を小さくできる、及び大きな出力が得られ
る等の利点を持つ。
しかしながら、この種のレーザでは、前ｎｔ第１クラッ
ド層２若しくは光導波路層１０としてＡＺｘＧ” １−
ｘ Ａ’ ＊ ＡＺｘ Ｇａ 、−ｘ Ａｓ Ｐ及び■
ｎｙ（ＡｔｘＧａｌ−Ｘ）１−ｙＰ等のＡｔを構成元素
として含む材料を用いた場合、前記第２図の構造を実現
することは困難であった。すなわち、第２図の構造を実
現するには、光導波路層１０までの結晶成長を行ったの
ち、エツチング等によシ光導波路層１０及び活性層３を
メサストライプ状に加工し、その上に第２クラッド層４
及びオーミックコンタクト層５の結晶成長を行う必要が
ある。これを、従来の液相成長（ＬＰＥ ）法で行う場
合、Ａｔを含む第１クラッド層２及び光導波路層１００
表面に前記エツチング等の工程で酸化層が形成されるた
め、さらに一旦大気にさらされたＡｔを含む各層２，１
０の表面に酸化層が形成されるため、この上に形成すべ
きクラッド層４の結晶成長が困難となる。特に、■族の
構成元素中のｋｌの割合Ｘがｘ ） ０．１の化合物半
導体層上への上記条件下での結晶成長は、従来殆んど不
可能と考えられている（文献Ｉ ＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ 、
ＶＯ１％ ＱＥ−１５ｅＮＯ６，Ｊｕｎｅ （１９７９
） 、 Ｐ２Ｓ５）。このため、第２５− 図に示す構造のレーザは、ＩｎＧａＡｓＰ系等のＡｔを
含まない材料のみで実現でき、Ａｔを含む材料に関して
は実現困難であると考えられていた。
ド層２若しくは光導波路層１０としてＡＺｘＧ” １−
ｘ Ａ’ ＊ ＡＺｘ Ｇａ 、−ｘ Ａｓ Ｐ及び■
ｎｙ（ＡｔｘＧａｌ−Ｘ）１−ｙＰ等のＡｔを構成元素
として含む材料を用いた場合、前記第２図の構造を実現
することは困難であった。すなわち、第２図の構造を実
現するには、光導波路層１０までの結晶成長を行ったの
ち、エツチング等によシ光導波路層１０及び活性層３を
メサストライプ状に加工し、その上に第２クラッド層４
及びオーミックコンタクト層５の結晶成長を行う必要が
ある。これを、従来の液相成長（ＬＰＥ ）法で行う場
合、Ａｔを含む第１クラッド層２及び光導波路層１００
表面に前記エツチング等の工程で酸化層が形成されるた
め、さらに一旦大気にさらされたＡｔを含む各層２，１
０の表面に酸化層が形成されるため、この上に形成すべ
きクラッド層４の結晶成長が困難となる。特に、■族の
構成元素中のｋｌの割合Ｘがｘ ） ０．１の化合物半
導体層上への上記条件下での結晶成長は、従来殆んど不
可能と考えられている（文献Ｉ ＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ 、
ＶＯ１％ ＱＥ−１５ｅＮＯ６，Ｊｕｎｅ （１９７９
） 、 Ｐ２Ｓ５）。このため、第２５− 図に示す構造のレーザは、ＩｎＧａＡｓＰ系等のＡｔを
含まない材料のみで実現でき、Ａｔを含む材料に関して
は実現困難であると考えられていた。
本発明の目的は、Ａｔを構成要素として含む材料を用い
、メサストライプ状に加工された先導波路層及び第１ク
ラッド層上への第２クラッド層の結晶成長を可能にして
、前記第２図に示す構造のレーデを実現でき、横モード
制御の容易化をはかり得る半導体レーザ装置を提供する
ことにある。
、メサストライプ状に加工された先導波路層及び第１ク
ラッド層上への第２クラッド層の結晶成長を可能にして
、前記第２図に示す構造のレーデを実現でき、横モード
制御の容易化をはかり得る半導体レーザ装置を提供する
ことにある。
また、本発明の他の目的は、上記装置を容易に製造し得
る半導体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
る半導体レーザ装置の製造方法を提供することにある。
本発明の骨子は、メサストライプ状に加工された光導波
路層及び第１クラッド層上への結晶成長に際し、有機金
属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と略記する）若しくは
分子線エピタキシー法（以下ＭＢｇ法と略記する）を用
いることにある。
路層及び第１クラッド層上への結晶成長に際し、有機金
属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と略記する）若しくは
分子線エピタキシー法（以下ＭＢｇ法と略記する）を用
いることにある。
６−
すなわち、従来のＬＰＥ法は熱平衡状態で結晶成長が進
行するのに対して、ＭＯＣＶＤ法及びＬＰＥ法では、非
熱平衡条件の下で結晶成長が進行するため、極端な場合
は格子定数の異なる基板の上や単結晶でない基板の上に
も結晶成長が起こり得る。ＭＯＣＶＤ法及びＭＢＥ法の
このような特徴を利用することによシ、ＬＰＥ法では困
難な材料の上へのエピタキシャル成長が可能であると考
えられる。そして、本発明者等の鋭意研究によれば、Ｍ
ＯＣｖＤ法若しくはＭＢＥ法を用いることにより、メサ
ストライプ状に形成されたＡｔを構成元素として含む光
導波路層及び第１クラッド層上に、良好な結晶成長を行
い得ることが確認された。
行するのに対して、ＭＯＣＶＤ法及びＬＰＥ法では、非
熱平衡条件の下で結晶成長が進行するため、極端な場合
は格子定数の異なる基板の上や単結晶でない基板の上に
も結晶成長が起こり得る。ＭＯＣＶＤ法及びＭＢＥ法の
このような特徴を利用することによシ、ＬＰＥ法では困
難な材料の上へのエピタキシャル成長が可能であると考
えられる。そして、本発明者等の鋭意研究によれば、Ｍ
ＯＣｖＤ法若しくはＭＢＥ法を用いることにより、メサ
ストライプ状に形成されたＡｔを構成元素として含む光
導波路層及び第１クラッド層上に、良好な結晶成長を行
い得ることが確認された。
本発明はこのような点に着目し、絶縁物若しくは■−■
族半導体からなる基板上に、それぞれｔｎ−ｖ族半導体
からなる第１クラツド層、活性層及び光導波路層を順次
積層形成し、かつ活性層及び光導波路層をメサストライ
プ状に形成し、裏山した第１クラッド層及び光導波路層
上に■−Ｖ族半導体からなる第２クラ、ド層を形成して
なる半導体レーザ装置において、上記第１クラッド１輪
及び光導波路層としてＡｔを含む１１１−Ｖ族化合物半
導体材料を用いるようにしたものである。
族半導体からなる基板上に、それぞれｔｎ−ｖ族半導体
からなる第１クラツド層、活性層及び光導波路層を順次
積層形成し、かつ活性層及び光導波路層をメサストライ
プ状に形成し、裏山した第１クラッド層及び光導波路層
上に■−Ｖ族半導体からなる第２クラ、ド層を形成して
なる半導体レーザ装置において、上記第１クラッド１輪
及び光導波路層としてＡｔを含む１１１−Ｖ族化合物半
導体材料を用いるようにしたものである。
また本発明は、上１ｉ１２構造の半導体レーザ装置を製
造するに際し、基板上に第１クラッド層。
造するに際し、基板上に第１クラッド層。
活性層及び光導波路層を順次成長形成したのち、光導波
路１−及び活性層を第１クラッド層に至る深さまで選択
エツチングしてメサストライプ部を形成し、しかるのち
ＭＯＣＶＤ法若しくはＭＢＩ法を用い第１クラッド層及
び光導波路層上に第２クラッド層を成長形成するように
した方法である。
路１−及び活性層を第１クラッド層に至る深さまで選択
エツチングしてメサストライプ部を形成し、しかるのち
ＭＯＣＶＤ法若しくはＭＢＩ法を用い第１クラッド層及
び光導波路層上に第２クラッド層を成長形成するように
した方法である。
本発明によれば、Ａｔを構成元素として含むクラッド１
−及び光導波路層を用いる場合にあっても、前記第２図
に示す如き構造の半導体レーザを実現することができ、
横モード制御の容易化をはかシ得る。また、Ａｔを含む
材料を用いていることから、レーザ発振波長を短波長側
に制御することができ、最近特に注目されているビデオ
・ディスクやＤＡＤ （デジタル・オーディオ・ディス
ク）等の読み取シ用光源として極めて有効である。
−及び光導波路層を用いる場合にあっても、前記第２図
に示す如き構造の半導体レーザを実現することができ、
横モード制御の容易化をはかシ得る。また、Ａｔを含む
材料を用いていることから、レーザ発振波長を短波長側
に制御することができ、最近特に注目されているビデオ
・ディスクやＤＡＤ （デジタル・オーディオ・ディス
ク）等の読み取シ用光源として極めて有効である。
第３図（、）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例に係わる
半導体レーザの製造工程を示す断面図である。
半導体レーザの製造工程を示す断面図である。
まず、第３図（、）に示す如（Ｎ−ＧａＡｓ基板１上に
、Ｎ −ＡｔＯ，４５”０．５５”層（第１クラッド層
）２．アンドープＡｔＯ，１５”０．８５”層（活性層
）３及びＰ −Ａｔｏ、５５ＧａＯ、ｂｓ Ａｓ層（光
導波路層）１０をＩ、ＰＥ法によシ上記順に成長形成す
る。次いで、フォトレジスト等をマスクとして用い、第
３図（ｂ）に示す如く光導波路層１０及び活性層３を第
１クラ、ド層２に至る深さまで選択エツチングし、メサ
ストライプ部を形成する。なお、との工。
、Ｎ −ＡｔＯ，４５”０．５５”層（第１クラッド層
）２．アンドープＡｔＯ，１５”０．８５”層（活性層
）３及びＰ −Ａｔｏ、５５ＧａＯ、ｂｓ Ａｓ層（光
導波路層）１０をＩ、ＰＥ法によシ上記順に成長形成す
る。次いで、フォトレジスト等をマスクとして用い、第
３図（ｂ）に示す如く光導波路層１０及び活性層３を第
１クラ、ド層２に至る深さまで選択エツチングし、メサ
ストライプ部を形成する。なお、との工。
チングに際しては、ＣＩ（３０Ｈ、Ｉ（５ＰＯ４，Ｈ２
Ｏ２（体積比３：１：１）等を用いることができる。
Ｏ２（体積比３：１：１）等を用いることができる。
次に、ＭＯＣＶＤ法若しくはＭＢＥ法を用い、第３９−
図（ｃ）に示す如く第１クラッド層２及び光導波路層１
０上にＰ −ＡＺｏ 、４ｓＧ ＆ ｏ 、ｓｓ Ａｓ
層（第２クラッド層）４及びＰ−ＧａＡｓ層（オーミッ
クコンタクト層）５を順次成長形成する。ここで、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いた場合の詳細を述べる。まず、前記第３
図（ｂ）に示す状帖の試料を十分に脱脂洗浄したのち、
希ＨＣ１等によって表面の酸化層を除去し直ちに反応炉
に入れる。結晶成長温度は７５０［℃］とし、原料とし
てはトリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇ＆ ） 、
）リメチルアルミニウム（（ＣＨｓ ） ｓ Ｍ）及び
アルシン（Ａｓ Ｈ３）を用いた。
０上にＰ −ＡＺｏ 、４ｓＧ ＆ ｏ 、ｓｓ Ａｓ
層（第２クラッド層）４及びＰ−ＧａＡｓ層（オーミッ
クコンタクト層）５を順次成長形成する。ここで、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いた場合の詳細を述べる。まず、前記第３
図（ｂ）に示す状帖の試料を十分に脱脂洗浄したのち、
希ＨＣ１等によって表面の酸化層を除去し直ちに反応炉
に入れる。結晶成長温度は７５０［℃］とし、原料とし
てはトリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇ＆ ） 、
）リメチルアルミニウム（（ＣＨｓ ） ｓ Ｍ）及び
アルシン（Ａｓ Ｈ３）を用いた。
Ｐ型ドーパントにはジエチルジンク（Ｃ２Ｈ５）２Ｚｎ
を用いた。また、原料ガス中の■族元素（Ｇａ 、Ｍ）
と■族元素（Ａｇ）とのモル比は ［Ａａ ］ ／ （Ｇ、ａ ＋Ａｔ） ＝ ２０とした
。このような条件下でＭＯＣＶＤ法を実施したところ、
第１クラ。
を用いた。また、原料ガス中の■族元素（Ｇａ 、Ｍ）
と■族元素（Ａｇ）とのモル比は ［Ａａ ］ ／ （Ｇ、ａ ＋Ａｔ） ＝ ２０とした
。このような条件下でＭＯＣＶＤ法を実施したところ、
第１クラ。
ド層２及び光導波路層１０上に良好な結晶成長を行うこ
とができた。
とができた。
次に、第３図（ｃ）に示す状態の試料に電流狭窄のため
の５１０２膜（絶縁１１ｉ）７及びＣｒ／Ａｕ電極１０
− ８．９を形成することによって、前記第２図に示す構造
の半導体レーザが作製されることになる。なお、基板及
び各層の厚さり、不純物濃度Ｎは次のように設定した。
の５１０２膜（絶縁１１ｉ）７及びＣｒ／Ａｕ電極１０
− ８．９を形成することによって、前記第２図に示す構造
の半導体レーザが作製されることになる。なお、基板及
び各層の厚さり、不純物濃度Ｎは次のように設定した。
基板１ではＷ＝ＳＯ（μｍ）。
ＮＤ ＝＝ Ｉ Ｘ １０” （ｍ−３：） ｒ第１ク
ラッド層２ではＬ＝１［μｍ］ 、 Ｎｏ ＝ ３ Ｘ
１０” 〔ｃｍ−’〕、活性層３ではＬ＝０．１２Ｃ
μｍ〕、光導波路層１０ではＬ＝ ０．５ ［、ｍ：］
。
ラッド層２ではＬ＝１［μｍ］ 、 Ｎｏ ＝ ３ Ｘ
１０” 〔ｃｍ−’〕、活性層３ではＬ＝０．１２Ｃ
μｍ〕、光導波路層１０ではＬ＝ ０．５ ［、ｍ：］
。
ＮＡ ＝ ５ Ｘ １０ Ｃｃｍ ）、第２クラッ
ド層４ではＬ＝１〔μｍ〕、ＮＡ＝５×１０１７〔ｃｒ
ｎ３〕１．ｔ−ミ、ｙり：１７タクト啼５ではＬ＝０．
５［：μｍ］ 、 ＮＡ ＝ Ｉ Ｘ １０ ”〔ｃｍ
−３〕とした。
ド層４ではＬ＝１〔μｍ〕、ＮＡ＝５×１０１７〔ｃｒ
ｎ３〕１．ｔ−ミ、ｙり：１７タクト啼５ではＬ＝０．
５［：μｍ］ 、 ＮＡ ＝ Ｉ Ｘ １０ ”〔ｃｍ
−３〕とした。
かくして作製された半導体レーザは、活性層３上に設け
た光導波路層Ｉ０により安定した基本横モード発振を達
成することができ、またＡｔを構成材料として含むこと
から、発振波長を比較的短波長側に制御することができ
る。このため、ビデオディスクやＤＡＤ等の信号読み取
シ用光源として用いるのに極めて有効である。また、メ
サストライプ部を形成する際に、基板１に至る深さまで
ではなく、活性層３の直下までの浅いエツチングを行え
ばよく、このエツチングの際の横方向のエツチングを極
めて小さくすることができる。このため、所望の横モー
ドを再現性良く実現できる。さらに、活性層３がストラ
イプ状に加工されているので、横モート９制御がより確
実になる等の利点がある。
た光導波路層Ｉ０により安定した基本横モード発振を達
成することができ、またＡｔを構成材料として含むこと
から、発振波長を比較的短波長側に制御することができ
る。このため、ビデオディスクやＤＡＤ等の信号読み取
シ用光源として用いるのに極めて有効である。また、メ
サストライプ部を形成する際に、基板１に至る深さまで
ではなく、活性層３の直下までの浅いエツチングを行え
ばよく、このエツチングの際の横方向のエツチングを極
めて小さくすることができる。このため、所望の横モー
ドを再現性良く実現できる。さらに、活性層３がストラ
イプ状に加工されているので、横モート９制御がより確
実になる等の利点がある。
第４図は第２の実施汐りに係わる半導体レーザの概略構
成を示す斜視図である。なお、第２図及び第３図（、）
〜（ｃ）と同一部分には同一符号を付して、その詳しい
説明は省略する。この実ｍ ［３’ｌＪが先に説明した
実施例と異なる点は、前記５Ｉ０２膜７の代りに拡散層
を用いて電流狭窄構造を実現したことにあ・る。すなわ
ち、先の実施例と同様に第３図（、）に示す如く基板１
上に第１クラッド層２、活性層３及び光導波路層１ｏを
成長形成したのち、第５図（、）に示す如く光導波路層
１０上にＺｎを菌濃度に添加（Ｐ）Ｉ Ｘ １０１９ｃ
ｒｎ−’）したＰ−ＧａＡｇ層（Ｚｎ拡散層）１．１を
成長形成する。その後、Ｚｎ拡散層１１．光導波路層１
゜及び活性層３をクラッド層２に至る深さまで選択エツ
チングして第５図（ｂ）に示す如きメサストライプ部を
形成する。次いで、第５図（ｃ）に示す如（Ｎ −ＡＺ
ｏ 、４５ ＧｊＬ ｏ 、ｓ５ Ａｇ層（第３クラツ
ド＠）１２、前記第２クラ、ド層４及びオーミックコン
タクト層５をＭＯＣ■法によシ順次成長形成する。ここ
で、Ｎ型のドーパントにはセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ ）
を用いた。また、第３クラッド層１２の厚さＬ及び不純
物濃度Ｎは、Ｌ ＝ ０．５ ［ｐｍ〕。
成を示す斜視図である。なお、第２図及び第３図（、）
〜（ｃ）と同一部分には同一符号を付して、その詳しい
説明は省略する。この実ｍ ［３’ｌＪが先に説明した
実施例と異なる点は、前記５Ｉ０２膜７の代りに拡散層
を用いて電流狭窄構造を実現したことにあ・る。すなわ
ち、先の実施例と同様に第３図（、）に示す如く基板１
上に第１クラッド層２、活性層３及び光導波路層１ｏを
成長形成したのち、第５図（、）に示す如く光導波路層
１０上にＺｎを菌濃度に添加（Ｐ）Ｉ Ｘ １０１９ｃ
ｒｎ−’）したＰ−ＧａＡｇ層（Ｚｎ拡散層）１．１を
成長形成する。その後、Ｚｎ拡散層１１．光導波路層１
゜及び活性層３をクラッド層２に至る深さまで選択エツ
チングして第５図（ｂ）に示す如きメサストライプ部を
形成する。次いで、第５図（ｃ）に示す如（Ｎ −ＡＺ
ｏ 、４５ ＧｊＬ ｏ 、ｓ５ Ａｇ層（第３クラツ
ド＠）１２、前記第２クラ、ド層４及びオーミックコン
タクト層５をＭＯＣ■法によシ順次成長形成する。ここ
で、Ｎ型のドーパントにはセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ ）
を用いた。また、第３クラッド層１２の厚さＬ及び不純
物濃度Ｎは、Ｌ ＝ ０．５ ［ｐｍ〕。
ＮＤ＝３×１０１７〔６ｎ−３〕とした。
次いで、９００［’Ｃ）において４時間程度熱処理を行
い、Ｚｎ拡散層１１よυＺｎを拡散させメサストライプ
部上の第３クラツドＮ１２をＰ型に変換する。ここで、
上記Ｚｎ拡散による拡散領域１３の不純物濃度はＮＡ＝
１×１０１８〔副−３〕であった。
い、Ｚｎ拡散層１１よυＺｎを拡散させメサストライプ
部上の第３クラツドＮ１２をＰ型に変換する。ここで、
上記Ｚｎ拡散による拡散領域１３の不純物濃度はＮＡ＝
１×１０１８〔副−３〕であった。
この後は、第５図（ｃ）の試料の両面に電極８，９を被
着することによシ、第４図に示す構造の半導体レーザが
作製されることになる。
着することによシ、第４図に示す構造の半導体レーザが
作製されることになる。
かくして作製された半導体レーザは、拡散領域１３が電
流狭窄構造として作用するととになシ、活性層３の発光
領域をストライプ状に規定１３− することができる。このため、先の第１の実施例と同様
の効果を奏するのは勿論、電流狭窄構造としての８１０
２膜７を必要とせず、その製造がより容易化される。ま
た、Ｚｎ拡散に際しては光導波路ｌｆ＃ｉｏよりＡｔを
多く含む第３クラッド層１２の方が拡散し易いので、拡
散領域１３を活性層３に達することなく第２クラッド層
４に達するよう容易に形成することができる。
流狭窄構造として作用するととになシ、活性層３の発光
領域をストライプ状に規定１３− することができる。このため、先の第１の実施例と同様
の効果を奏するのは勿論、電流狭窄構造としての８１０
２膜７を必要とせず、その製造がより容易化される。ま
た、Ｚｎ拡散に際しては光導波路ｌｆ＃ｉｏよりＡｔを
多く含む第３クラッド層１２の方が拡散し易いので、拡
散領域１３を活性層３に達することなく第２クラッド層
４に達するよう容易に形成することができる。
第６図は第３の笑施しリに係わる半導体レーザの概略構
成を示す斜視図である。この実施例は、光導波路層の一
部に高抵抗層を形成して、電流狭窄を行うようにしたも
のである。すなわち、先の第１の実施例と同様に基板１
上に第１クラ、ド層２．活性層３及び光導波路層１０を
成長形成し、さらに光導波路Ｎｉ１１ｏ及び活性層３か
らなるメサストライプ部を形成した前記第３図（ｂ）の
状態で、メサストライプ部以外の第１クラッド層２に酸
素をイオン注入して第７図（、）に示す如くイオン注入
層１４を形成する。このとき、イオン注入層（高抵抗層
）１４が基板１まで達１４− しないようにする。その後、先の第１の実施例と同様に
ＭＯＣＶＤ法を用い、第７図（ｂ）に示す如く第２クラ
ッド層４及びオーミックコンタクト層５を成長形成し、
さらに電極８，９を被着することによって第６図に示す
構造のレーザが作製される。ここで、ＭＯＣｖＤ法にお
ける結晶成長温度を７５０〔℃〕以下の低温とすること
で、イオン注入層１４の低抵抗化を防止でき、電流狭窄
のだめの高抵抗層を形成するととが可能となる。
成を示す斜視図である。この実施例は、光導波路層の一
部に高抵抗層を形成して、電流狭窄を行うようにしたも
のである。すなわち、先の第１の実施例と同様に基板１
上に第１クラ、ド層２．活性層３及び光導波路層１０を
成長形成し、さらに光導波路Ｎｉ１１ｏ及び活性層３か
らなるメサストライプ部を形成した前記第３図（ｂ）の
状態で、メサストライプ部以外の第１クラッド層２に酸
素をイオン注入して第７図（、）に示す如くイオン注入
層１４を形成する。このとき、イオン注入層（高抵抗層
）１４が基板１まで達１４− しないようにする。その後、先の第１の実施例と同様に
ＭＯＣＶＤ法を用い、第７図（ｂ）に示す如く第２クラ
ッド層４及びオーミックコンタクト層５を成長形成し、
さらに電極８，９を被着することによって第６図に示す
構造のレーザが作製される。ここで、ＭＯＣｖＤ法にお
ける結晶成長温度を７５０〔℃〕以下の低温とすること
で、イオン注入層１４の低抵抗化を防止でき、電流狭窄
のだめの高抵抗層を形成するととが可能となる。
かくして作製された半導体レーザは、イオン注入層１４
が電流狭窄構造として作用するととになる。したがって
、先の第２の実施例と同様の効果が得られる。
が電流狭窄構造として作用するととになる。したがって
、先の第２の実施例と同様の効果が得られる。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記光導波路層やクララｒｌの構成材料
としてはＡｔｘＧａ、−ＸＡｓ系に限定されるものでは
なく 、ＡＬｘ Ｇａ 、□ｘＡｓＰ系やＩｎｙ（Ａｔ
ｘＧａ、−ｘ）、−ｙＰ系等を用いてもよい。要は、Ａ
ｔを構成元素として含む■−ｖ族半導体に適用すること
ができる。また、実施例では第１クラツド層、活性層及
び光導波路層をＬＰＦ法で成長形成したが、これらの層
をもＭＯＣＶＤ法やＭＢＦ法で成長形成するようにして
もよい。さらに、基板としてＩＩＩ −Ｖ族半導体の代
りに、サファイア等の絶縁物を用いることも可能である
。壕だ、基板及び各層の厚さＬや不純物濃度等の条件は
、仕様に応じて適宜変更可能である。その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが
できる。
ない。例えば、前記光導波路層やクララｒｌの構成材料
としてはＡｔｘＧａ、−ＸＡｓ系に限定されるものでは
なく 、ＡＬｘ Ｇａ 、□ｘＡｓＰ系やＩｎｙ（Ａｔ
ｘＧａ、−ｘ）、−ｙＰ系等を用いてもよい。要は、Ａ
ｔを構成元素として含む■−ｖ族半導体に適用すること
ができる。また、実施例では第１クラツド層、活性層及
び光導波路層をＬＰＦ法で成長形成したが、これらの層
をもＭＯＣＶＤ法やＭＢＦ法で成長形成するようにして
もよい。さらに、基板としてＩＩＩ −Ｖ族半導体の代
りに、サファイア等の絶縁物を用いることも可能である
。壕だ、基板及び各層の厚さＬや不純物濃度等の条件は
、仕様に応じて適宜変更可能である。その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが
できる。
第１図及び第２図はそれぞれ従来の半導体レーザの概略
構造を示す斜視図、第３図（、）〜（Ｃ）は本発明の第
１の実施例に係わる半導体レーザの製造工程を示す断面
図、第４図は第２の実施例に係わる半導体レーデの概略
構造を示す斜視図、第５図（、）〜（ｃ）は上記第２の
実施しｌを説明するための工程断面図、第６図は第３の
実施例に係わる半導体レーザの眼略構造を示す斜視図、
第７ 図（、） （ｂ）は上記第３の実施例を説
明するだめの工程断面図である。 １・・・基板、２・・・第１クラッド層、３・・・活性
層、４・・・第２クラッド層、５・・・オーミックコン
タクト層、６・・・埋め込み腑、７・・・絶縁層、８，
９・・・電極、１０・・・光導波路層、１１・・・Ｚｎ
拡散層、１２・・・第３クラッド層、１３・・・拡散領
域、１４・・・イオン注入層（高抵抗層）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１７− 第１図 第２図 ／ 第３図 第５図 第４図 第６図 第７図
構造を示す斜視図、第３図（、）〜（Ｃ）は本発明の第
１の実施例に係わる半導体レーザの製造工程を示す断面
図、第４図は第２の実施例に係わる半導体レーデの概略
構造を示す斜視図、第５図（、）〜（ｃ）は上記第２の
実施しｌを説明するための工程断面図、第６図は第３の
実施例に係わる半導体レーザの眼略構造を示す斜視図、
第７ 図（、） （ｂ）は上記第３の実施例を説
明するだめの工程断面図である。 １・・・基板、２・・・第１クラッド層、３・・・活性
層、４・・・第２クラッド層、５・・・オーミックコン
タクト層、６・・・埋め込み腑、７・・・絶縁層、８，
９・・・電極、１０・・・光導波路層、１１・・・Ｚｎ
拡散層、１２・・・第３クラッド層、１３・・・拡散領
域、１４・・・イオン注入層（高抵抗層）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１７− 第１図 第２図 ／ 第３図 第５図 第４図 第６図 第７図
Claims (3)
- （１）絶縁物若しくはｌ−Ｖ族半導体からなる基板上に
、それぞれｌ−Ｖ族半導体からなる少くとも第１クラツ
ド層、活性層及び光導波路層を順次積層形成し、かつ上
記活性層及び光導波路層をメサストライプ状に形成し、
露出した第１クラッド層及び光導波路層上Ｋｌ−Ｖ族半
導体からなる第２クラッド層を形成してなる半導体レー
ザ装置において、前記第１クラッド層及び光導波路層は
Ａｔを構成元素として含むものであることを特徴とする
半導体レーザ装置。 - （２） 前記第１クラッド層及び光導波路層は、Ａｔ
ＧａＡｓ系ｒ ＡｔＧａＡｓＰ系或いはＩｎＡｔＧａＰ
系の材料からなるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体レーザ装置。 - （３）絶縁物若しくは■−Ｖ族半導体からなる基板上に
Ａｔを構成元素として含むＩＩＩ −Ｖ族半導体からな
る第１クラツド層、ｍ−ｖ族半導体からなる活性層及び
Ａｔを構成元素として會む■−ｖ族半導体からなる光導
波路層を上記順に成長形成する工程と、次いで上記光導
波路層及び活性層を前記第１クラッド層に至る深さまで
選択エツチングしてメサストライプ部を形成する工程と
、しかるのち有機金縞気相成長法或いは分子線エピタキ
シー法を用い、露出した第１クラッド層及び光導波路層
上にＩＩＩ−Ｖ族半導体からなる第２クラッド層を成長
形成する工程とを具備してなることを特徴とする半導体
レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP445683A JPS59129473A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP445683A JPS59129473A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129473A true JPS59129473A (ja) | 1984-07-25 |
| JPH021386B2 JPH021386B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=11584648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP445683A Granted JPS59129473A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59129473A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147592A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Sony Corp | ＡＩＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ−の製造方法 |
| JPS6320835A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5028563A (en) * | 1989-02-24 | 1991-07-02 | Laser Photonics, Inc. | Method for making low tuning rate single mode PbTe/PbEuSeTe buried heterostructure tunable diode lasers and arrays |
| US5119388A (en) * | 1989-02-24 | 1992-06-02 | Laser Photonics, Inc. | Low tuning rate PbTe/PbEuSeTe buried quantum well tunable diode lasers and arrays |
| JPH07147459A (ja) * | 1994-06-21 | 1995-06-06 | Sony Corp | ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザとその製法 |
| JP2001111171A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-20 | Xerox Corp | 自己整合インデックスガイド型埋め込みヘテロ構造窒化物レーザ構造 |
| JP2006005167A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子 |
| US7615791B2 (en) | 2005-03-01 | 2009-11-10 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Semiconductor optical device |
| US7838893B2 (en) | 2004-09-22 | 2010-11-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor optical device |
| US8233515B2 (en) | 2009-07-02 | 2012-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical waveguide integrated semiconductor optical device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51142283A (en) * | 1975-06-02 | 1976-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light emitting diode |
| JPS526093A (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-18 | Hitachi Ltd | Production method of semiconductor device |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP445683A patent/JPS59129473A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51142283A (en) * | 1975-06-02 | 1976-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light emitting diode |
| JPS526093A (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-18 | Hitachi Ltd | Production method of semiconductor device |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147592A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Sony Corp | ＡＩＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ−の製造方法 |
| JPS6320835A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5028563A (en) * | 1989-02-24 | 1991-07-02 | Laser Photonics, Inc. | Method for making low tuning rate single mode PbTe/PbEuSeTe buried heterostructure tunable diode lasers and arrays |
| US5119388A (en) * | 1989-02-24 | 1992-06-02 | Laser Photonics, Inc. | Low tuning rate PbTe/PbEuSeTe buried quantum well tunable diode lasers and arrays |
| JPH07147459A (ja) * | 1994-06-21 | 1995-06-06 | Sony Corp | ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザとその製法 |
| JP2001111171A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-20 | Xerox Corp | 自己整合インデックスガイド型埋め込みヘテロ構造窒化物レーザ構造 |
| JP2006005167A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子 |
| US7838893B2 (en) | 2004-09-22 | 2010-11-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor optical device |
| US7615791B2 (en) | 2005-03-01 | 2009-11-10 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Semiconductor optical device |
| US8233515B2 (en) | 2009-07-02 | 2012-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical waveguide integrated semiconductor optical device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021386B2 (ja) | 1990-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59129486A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS59129473A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS6349396B2 (ja) | ||
| JPS5834988A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JPS6223191A (ja) | リツジ型半導体レ−ザ装置の製造方法 | |
| JPH01186688A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS59127892A (ja) | 半導体レ−ザとその製造方法 | |
| JPS5947790A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH03129892A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0370391B2 (ja) | ||
| JPS59110186A (ja) | 半導体レ−ザの製法 | |
| JP2000138414A (ja) | 面発光レーザアレイの製造方法 | |
| KR950008859B1 (ko) | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| JPS6237835B2 (ja) | ||
| JPS61187388A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JPH02240988A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS60235485A (ja) | 半導体レ−ザ装置の製造方法 | |
| JPH04321291A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS6373583A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JPH01286486A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPS62145793A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS63169785A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JPH04159787A (ja) | ガリウム・インジウム・ヒ素活性層半導体レーザ素子 | |
| JPH0590708A (ja) | 半導体レーザー | |
| Appelbaum | Recent developments in optoelectronic device processing |