JPS59227182A - 半導体レ−ザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS59227182A JPS59227182A JP10313083A JP10313083A JPS59227182A JP S59227182 A JPS59227182 A JP S59227182A JP 10313083 A JP10313083 A JP 10313083A JP 10313083 A JP10313083 A JP 10313083A JP S59227182 A JPS59227182 A JP S59227182A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- semiconductor laser
- active layer
- ridges
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は半導体レーザ装置の製造方法に関するものであ
る。
る。
従来例の構成とその問題点
近年、コンパクトディスク、光デイスクファイル、レー
ザプリンター、あるいは光通信など広い用途に半導体レ
ーザが用いられるようになってきた。用途の多様性に応
じて、半導体レーザの構造理的には大半の半導体レーザ
は、２つのクラッド層の間に薄い活性層をサンドイッチ
状にはさんだダブルへテロ（ＤＨ）構造を採用している
。このＤＨ構造の半導体レーザではいかに再現性良く均
一に活性層薄膜を形成するかが、作製した素子の特性を
左右する大きなポイントとなっている。
ザプリンター、あるいは光通信など広い用途に半導体レ
ーザが用いられるようになってきた。用途の多様性に応
じて、半導体レーザの構造理的には大半の半導体レーザ
は、２つのクラッド層の間に薄い活性層をサンドイッチ
状にはさんだダブルへテロ（ＤＨ）構造を採用している
。このＤＨ構造の半導体レーザではいかに再現性良く均
一に活性層薄膜を形成するかが、作製した素子の特性を
左右する大きなポイントとなっている。
ところでＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ系で半導体レーザを構
成した場合、第１層ｎ型Ｇａ１−エＡｌｘＡｓクラッド
層へのドーパントにはＴｅを用いることが最近主流とな
ってきているが、通常行なわれる成長温度ｙ ｓ ｏ
’Ｃの成長では、第１図に示すように基板１上に形成さ
れた第１クラッド層この上に成長する活性層３が均一に
成長せず、いたる所に活性層３の途切れが生じる現象が
明らかになってきた。これは第１クラッド層２中のＡｄ
とＴｏが化合してＡ１２Ｔｅ３なる化合物が生成され、
それが第１クラッド層２の上に成長する活性層３の均一
な成長を阻害しているとされている。
成した場合、第１層ｎ型Ｇａ１−エＡｌｘＡｓクラッド
層へのドーパントにはＴｅを用いることが最近主流とな
ってきているが、通常行なわれる成長温度ｙ ｓ ｏ
’Ｃの成長では、第１図に示すように基板１上に形成さ
れた第１クラッド層この上に成長する活性層３が均一に
成長せず、いたる所に活性層３の途切れが生じる現象が
明らかになってきた。これは第１クラッド層２中のＡｄ
とＴｏが化合してＡ１２Ｔｅ３なる化合物が生成され、
それが第１クラッド層２の上に成長する活性層３の均一
な成長を阻害しているとされている。
この現象を避けるだめに、第１クラッド層２へ量ｎを２
Ｘ １０１６ｃｍ”以下にする）等の方法も考えられ
るが、この方法もキャリア濃度を必要以上得るという制
約のために限界があり、十分な解決法ではない。
Ｘ １０１６ｃｍ”以下にする）等の方法も考えられ
るが、この方法もキャリア濃度を必要以上得るという制
約のために限界があり、十分な解決法ではない。
なお、第１図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ
型Ｇａ１−ｘＡｌ！Ａｓクラッド層、３はノンドープＧ
ａ１．Ａｌ、Ａｓ活性層、４はｐ型Ｇａ、−ｘＡｌ！Ａ
ｓクラッド層、５はｐ型Ｇａ１−ｘ Ａｌｘ Ａｓキャ
ップ層、６はｐ側オーミック電極用金属膜、７はｎ側オ
ーミック電極用金属膜である。
型Ｇａ１−ｘＡｌ！Ａｓクラッド層、３はノンドープＧ
ａ１．Ａｌ、Ａｓ活性層、４はｐ型Ｇａ、−ｘＡｌ！Ａ
ｓクラッド層、５はｐ型Ｇａ１−ｘ Ａｌｘ Ａｓキャ
ップ層、６はｐ側オーミック電極用金属膜、７はｎ側オ
ーミック電極用金属膜である。
発明の目的
本発明は、上記欠点を除去するものであり、第１クラッ
ド層へのドーパントにＴｅを用いながらも、その上に均
一な活性層を成長させることのできる半導体レーザ装置
の製造方法を提供することを目的とするものである。
ド層へのドーパントにＴｅを用いながらも、その上に均
一な活性層を成長させることのできる半導体レーザ装置
の製造方法を提供することを目的とするものである。
発明の構成
本発明の半導体レーザ装置の製造方法は基板上に、Ａ４
およびＴｏを含みＴｏの濃度が２×１０１６〜２Ｘ１０
１８ｄ３となるように仕込み、８０ｏ〜８７０″Ｃの成
長温度で半導体層を成長させる工程と、前記半導体層に
接して活性層を形成する工程とを含むことを特徴とする
ものである。
およびＴｏを含みＴｏの濃度が２×１０１６〜２Ｘ１０
１８ｄ３となるように仕込み、８０ｏ〜８７０″Ｃの成
長温度で半導体層を成長させる工程と、前記半導体層に
接して活性層を形成する工程とを含むことを特徴とする
ものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図 面を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図（−）〜（ｄ）は本発明の一実施例の半導体レー
ザ装置、製造方法の各工程を示すもので、ＴＲ８（Ｔｗ
ｉｎ −Ｒｉｄｇｅ−８ｕｂｓ＋ｔｒａｔｅ）構造の半
導体レーザ装置の各工程における断面図を示すものであ
る。
ザ装置、製造方法の各工程を示すもので、ＴＲ８（Ｔｗ
ｉｎ −Ｒｉｄｇｅ−８ｕｂｓ＋ｔｒａｔｅ）構造の半
導体レーザ装置の各工程における断面図を示すものであ
る。
ｎ型ＧａＡｓ基板１の（１０ｏ）面上に＜０１１＞方向
に、２つの平行なりッジを形成する。リッジの幅は２０
μｍ、リッジ間の溝は４μｍとし、リッジの高さは１．
６μｍとする（第２図（ａ））。
に、２つの平行なりッジを形成する。リッジの幅は２０
μｍ、リッジ間の溝は４μｍとし、リッジの高さは１．
６μｍとする（第２図（ａ））。
このｎ型ＧａＡｓ基板１上に液相エビタギシャル法によ
り、第１層ｎ型Ｇａ０．５７ＡＩ０．４３ ”クラッド
層２をリッジ上の平坦部で約０．２μ爪第２層ノンドー
プＧａ０．９２”’０．０８ＡＢ活性層３を同じ場合で
約０．０５１ｔｍ、第３層ｐ型”０．５７”’０．４３
”クラッド層４を同じ場所で約１．６μｍ１第４層ｎ型
ＧａＡｓキャップ層５を約０．５μｍの厚さになるよう
に連続成長を行なう（第２図（ｂ））。
り、第１層ｎ型Ｇａ０．５７ＡＩ０．４３ ”クラッド
層２をリッジ上の平坦部で約０．２μ爪第２層ノンドー
プＧａ０．９２”’０．０８ＡＢ活性層３を同じ場合で
約０．０５１ｔｍ、第３層ｐ型”０．５７”’０．４３
”クラッド層４を同じ場所で約１．６μｍ１第４層ｎ型
ＧａＡｓキャップ層５を約０．５μｍの厚さになるよう
に連続成長を行なう（第２図（ｂ））。
このとき第１層ｎ型クラッド層２へのドーパントはＴｏ
を用い、Ｔｅの添加量は１ｙのＧａに対して０．０７
ｍｆ／とする。また成長温度は８４５°Ｃとし、過飽和
度は５°Ｃとする。成長後、表面よシル型不純物を基板
上のりフジ間の溝部直上にストライプ状に選択拡散し、
拡散フロントが第３層ｐ型”０．５７Ａ１０．４３Ａ８
クラッド層４に達するようにする（第２図（Ｃ））。
を用い、Ｔｅの添加量は１ｙのＧａに対して０．０７
ｍｆ／とする。また成長温度は８４５°Ｃとし、過飽和
度は５°Ｃとする。成長後、表面よシル型不純物を基板
上のりフジ間の溝部直上にストライプ状に選択拡散し、
拡散フロントが第３層ｐ型”０．５７Ａ１０．４３Ａ８
クラッド層４に達するようにする（第２図（Ｃ））。
その後、成長表面に付けた選択拡散のための拡散防止膜
９を除去した後、ｐ側電極用金属を蒸着し、合金処理を
行なってｐ側オーミック電極６を形成する。基板側には
ｎ側電極用金属を蒸着し、合金処理を行なってｎ側オー
ミック電極７を形成する（第２図（ｄ））。
９を除去した後、ｐ側電極用金属を蒸着し、合金処理を
行なってｐ側オーミック電極６を形成する。基板側には
ｎ側電極用金属を蒸着し、合金処理を行なってｎ側オー
ミック電極７を形成する（第２図（ｄ））。
コノウエハーヲへき開し、Ｓｉチッグの上にマウントし
て完成する。第３図は第２図（ｄ）のＸ−Ｘ断面図であ
る。
て完成する。第３図は第２図（ｄ）のＸ−Ｘ断面図であ
る。
以上のような本実施例によれば、第１層ｎ型クラッド層
２でのＴｅによるキャリア濃度は約３×１０１７ｄ１と
十分大きくまた、成長温度を８４５°Ｃとすることによ
り、リッジ上に均一な活性層を形成することができる。
２でのＴｅによるキャリア濃度は約３×１０１７ｄ１と
十分大きくまた、成長温度を８４５°Ｃとすることによ
り、リッジ上に均一な活性層を形成することができる。
すなわち、従来においてはドーパントとしてＴｅを用い
たときに生じる活性層の途切れはＡ４２Ｔｅ３なる化合
物ができるためであるが、幸いなことにこの物質の融点
は８９０°Ｃと比較的低く、そのため８００°Ｃ以上の
温度ではそれ自身不安定となって成長に悪影響を及ぼす
ことがなく、第３図に示すような均一な活性層を成長さ
せることができる−ことが、種々の成長実験の結果間ら
かになった。
たときに生じる活性層の途切れはＡ４２Ｔｅ３なる化合
物ができるためであるが、幸いなことにこの物質の融点
は８９０°Ｃと比較的低く、そのため８００°Ｃ以上の
温度ではそれ自身不安定となって成長に悪影響を及ぼす
ことがなく、第３図に示すような均一な活性層を成長さ
せることができる−ことが、種々の成長実験の結果間ら
かになった。
この時のＴｅの濃度を２×１ｏ１６ｉ３以下にすると、
レーザ発振に必要な注入キャリアを得ることができない
。さらに実験の結果、キャリア濃度が２×１０１８ｃｍ
−３以上になると、再び活性領域の途切れが生じること
がわかった。これは、第１クラッド層の成長時にＴｏの
偏析が生じ、結晶性が悪くなるためである。従ってＴｅ
の濃度としては２×１０１６〜２×１ｏ１８ｄ３が最適
であることがわかった。
レーザ発振に必要な注入キャリアを得ることができない
。さらに実験の結果、キャリア濃度が２×１０１８ｃｍ
−３以上になると、再び活性領域の途切れが生じること
がわかった。これは、第１クラッド層の成長時にＴｏの
偏析が生じ、結晶性が悪くなるためである。従ってＴｅ
の濃度としては２×１０１６〜２×１ｏ１８ｄ３が最適
であることがわかった。
発明の効果
以上のように本発明は、半導体レーザ装置の作製におい
て、活性層に接し、活性層に先立って成長させる半導体
層がＡｌ及びＴｏを含み、Ｔｅの濃度が２×１０１６〜
２×１０１８ｃｎＬ−１となる。ｌＫ仕込み、その半導
体層の成長温度を８００〜８７０’Ｃとすることによシ
、途切れのない均一な活性層を成長させることができ、
その実用的効果は大なるものがある。
て、活性層に接し、活性層に先立って成長させる半導体
層がＡｌ及びＴｏを含み、Ｔｅの濃度が２×１０１６〜
２×１０１８ｃｎＬ−１となる。ｌＫ仕込み、その半導
体層の成長温度を８００〜８７０’Ｃとすることによシ
、途切れのない均一な活性層を成長させることができ、
その実用的効果は大なるものがある。
第１図は従来の方法によって製造した半導体レーザ装置
の断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例にお
ける半導体レーザ装置の製造工程を示す断面図、第３図
は本発明の一実施例の方法による半導体レーザ装置の断
面図である。 １・・・・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、２−・−・ｎ型Ｇａ
１− ｘＡｌ、Ａ ！１クラッド層、３・・・・・・
ノンドープＧａ、−アＡｌｙ Ａ ｓ活性層、４・・・
・・・ｐ型Ｇ＆４．□ｘＡｇｘＡｓクラッ、ド層、５・
・・・・・ｐ型Ｇａ 、−ＸＡｌ！Ａｓキャップ層、６
・・・・・・ｐ側オーミック電極用金属膜、７・・−・
・・ｎ側オーミック電極用金属膜、８・・・・・・亜鉛
拡散領域、９・・・・・・絶縁膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ２図
の断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例にお
ける半導体レーザ装置の製造工程を示す断面図、第３図
は本発明の一実施例の方法による半導体レーザ装置の断
面図である。 １・・・・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、２−・−・ｎ型Ｇａ
１− ｘＡｌ、Ａ ！１クラッド層、３・・・・・・
ノンドープＧａ、−アＡｌｙ Ａ ｓ活性層、４・・・
・・・ｐ型Ｇ＆４．□ｘＡｇｘＡｓクラッ、ド層、５・
・・・・・ｐ型Ｇａ 、−ＸＡｌ！Ａｓキャップ層、６
・・・・・・ｐ側オーミック電極用金属膜、７・・−・
・・ｎ側オーミック電極用金属膜、８・・・・・・亜鉛
拡散領域、９・・・・・・絶縁膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に、Ａ４およびＴｅを含みＴｅの濃度が２６ ×１０〜２×１ｏ１８ｉ３となるように仕込み、８００
〜８７０°Ｃの成長温度で半導体層を成長させる工程と
、前記半導体層に接して活性層を形成する工程とを含む
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 |
|---|---|---|---|
| JP10313083A JPS59227182A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10313083A JPS59227182A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227182A true JPS59227182A (ja) | 1984-12-20 |
Family
ID=14345961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10313083A Pending JPS59227182A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227182A (ja) |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP10313083A patent/JPS59227182A/ja active Pending
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