JPS5925290A - 埋込み型半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents

埋込み型半導体レ−ザの製造方法

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JPS5925290A
JPS5925290A JP13378482A JP13378482A JPS5925290A JP S5925290 A JPS5925290 A JP S5925290A JP 13378482 A JP13378482 A JP 13378482A JP 13378482 A JP13378482 A JP 13378482A JP S5925290 A JPS5925290 A JP S5925290A
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今仲 行一
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    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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
    • H01S5/227Buried mesa structure ; Striped active layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は埋込み型半導体レーザの製造方法に関するも
のである。
従来の埋込み型半導体レーザを、p型InP基板を用い
た場合を例にとシ第1図に示す。第1シIにおいて、1
f′iグラス電極、2はp型InP基板結晶、3はp型
InPクラッド層、4はInGaAsP ’G性層、5
はn型InPクラッド層、6けn型InPブロック層、
7はP型InP閉じ込め層、8けマイナス電極である。
このような従来の埋込み型半導体レーザにおいて、活性
層4およびクラッド層3,5からなる埋込まれ層の作成
には通常化学エツチングが用いられるが、活性層4の幅
の制御は、各WJ方位へのエツチングレートによシ自動
的に決定されるエツチングマスク幅の設定によっている
しかしながら、その方法は、ウェハー表面とマスクとの
密着性の悪さに起因する設定外のサイドエツチングや、
エツチング液の濃度、温度の制御の困難さなどによシ、
活性層4の幅を再現性よく制御することが難しいという
欠点を有していた。
また、発振閾値を低減するために活性層4の幅を狭くす
ると、埋込まれ層全体の幅が小さくなシ、オーミックが
と〕にくいという欠点も有していた。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、活性層幅を
再現性よ< il制御することができ、しかも活性層1
4上くしても上lX1(クラッド層の幅は狭くならず、
したがって電極とのオーミックも容易にとることができ
る埋込み型半導体レーザの製造方法を提供することを目
的とする。
以下この発明の実施例全図面を参照して説明するが、そ
の前にこの発明の#l’N lの実3ni例により製造
された埋込み型半導体レーザを第2図に示す。
第2図において、11はプラス電極、12は工〕廻In
P基板結晶、13はP型InPクラッド層、14はIn
GaAsP活性層、15はn型InPクラッド層、16
はn型InPブロック層、17けP u bIP閉じ込
め層、18はマイナス電極である。ここで、活性層14
は従来に比較し非常に狭い幅に形成されている。しかし
、クラッド層15は、その活性層14上に逆台形状に形
成されて、J:17jiにおいては比較的広い幅を維持
している。一方、クラッド層13は、活性層14の下に
垂直il!1119を有するように形成されている。
以上のような埋込み型半導体レーザは第3図に示すこの
発明の第1の実施例により製造される。
第3図(A)において、12はp 席、 InP基板結
晶であり、まずこの基板結晶12上に1回目のしPE(
Liquid Phase Epitaxial :液
相成長法)によりp型InPクラッド/Qj ]、 3
 、 InGaAsP活性層14゜n型InPクラッド
W!15 k順次成形する。そして、クラッド層15上
には適当な幅の絶縁体エツチングマスク20を設ける。
しかる後、InPには、活性であるがInGaAsPに
は不活性である塩酸系のエッチャントにより、絶縁体エ
ツチングマスク20に:マスクとしてn 5’4 In
Pクラッド層15をエツチングし、第3図(B)に示す
ように残存クラッド層15の両側で活性層14をh出さ
せる。
続いて、InGaAqPには活性であるがInPKは不
活性である硫酸系のエッチャントによυ、、InGaA
sP活性層14の露出部のエツチング、さらには活性層
14のサイドエツチングを行う。このサイドエツチング
によシ、活性1ii14は最終的には第3図(C)に示
すように、クラッド層15の中央部下のみに幅狭に残さ
れる。
しかる後、前記した塩酸系のエッチャントによ勺残存活
性層14をマスクとしてP型InPクラッド層13およ
びp q、 InP基板結晶12の厚さ方向のエツチン
グを行う。このエツチングを行うと、第3図(D)に示
すように、まずクラッド層13が活性層14の下に垂直
部19として残るようにエツチングされ、しかる後、ク
ラッド層13の下部側および基板結晶12の表面側が台
形状となるようにエツチングされる。この時同暗に、n
型InPり ラ ラド層15に対しても活性層14をマ
スクとして下方から厚さ方向にエツチングが行われる。
ただし、n型InPクラッド層15に関しては、垂直部
を経ることなく、即、逆台形状にエツチングされる。こ
のように、2つのクラッド層13.15でエツチング形
状が異なる点はその理由が不明である。しかし、実験を
くり返したところ、いずれも上記のようなエツチング形
状となった。
しかる後、基板結晶12上に、クラッド層13゜15お
よび活性層14の側方を覆うように、第2図で示したn
型InPブロック層16およびp型InP閉じ込め層1
7(埋込み層)?:2回目のLPEによシ成長させる。
以上の説明から明らかなように、第1の実施例では、硫
酸系のエッチャントを用いた活性層14のエツチングに
より、マスク20の幅やクラット9層15の厚みなどに
無関係に、活性層14の幅を再現性よく自由に制御でき
る。したが?て、半導体レーザ素子間の特性の均一化を
図ることができるとともに、活性層14の幅を狭くして
発振閾値の低減を図ることができる。
また、活性層14をマスクとしてクラッド層13と基板
結晶12をエツチングする際、同時にクラッド層15も
エツチングされるが、上記エツチングを厚さ方向にのみ
行うことによりクラッド層15は逆台形状にエツチング
される。したがって、たとえ活性層14の幅を狭くして
も、クラッド層15の上面は、マスク20の幅で決まる
広い幅を維持するようになシ、その結果として電極との
オーミックを容易にとることができる。
また、活性層14をマスクとしてクラッド層13および
基板結晶12を厚さ方向にエツチングすることでクラッ
ド層13の垂直部19を形成しておシ、これによシ活性
層14と基板結晶12との間に烏、峻な段差を大きくと
ることができる。したがって、p型1nP基板を用いた
半導体レーザにおいては、ブロック層16に成長させた
際に、そのブロック層16の反9上がりを活性層14よ
p下の位置で止める必要があるが、それを容易に行うこ
とができる。
第4図はこの発明の第2の実施例によpfM造された埋
込み型半導体レーザを示す。第4図において、21はマ
イナス電極、22はn型111P2!l’板結晶、23
はn型InPクラッド層、24はInGaAsP活性層
、25はp型1nPクラッド層、26 PJ、 p 型
InGaAsPキャップ層、27はT) TE、 In
Pブロック層、28はn型InP閉じ込め層、29はプ
ラス電極である。
第2図に示した半導体レーザがp型InP基板を用いた
場合であるのに対して、第4図はn型InP基板を用い
た埋込み型半導体レーザである。したがって、この場合
は、第2図に比べて、電極の極性が上下で逆であるとと
もに、クラッド層の導電型が上下で逆であり、さらにI
nPブロック層がp型、 InP閉じ込め層がn型であ
る。さらに、この場合は、プラス電極29とのオーミッ
クをとるためにp型InGaAspキャップ層26が必
要となり、しかもp型InPブロック層27は活性層2
4の上方まで達している。、また、第2図の場合は基板
結晶の表面の一部を台形状にエツチングしているが、こ
の場合(第4図の場合)は平担のままである。
その他は第2図の半導体レーザと同一である。
このような埋込み型半導体レーザは第5図に示すこの発
明の第2の実施例によシ製造される。
第5図(A) において、2214 n型InP基板結
晶であり、まずこの基板結晶22上に1回目のLPEに
よりn型InPクラッド層23 、 InGaAsP活
性層24、p型InPクラッド’ 2” + p ’J
I InGaAsPキャップ#26f:順次形成する。
そして、p型InGaAspキャップ層26上には適轟
々幅の絶縁体エツチングマスク30を設ケる。
次に、硫酸系のエッチャントにより、絶縁体エツチング
マスク30をマスクとして、第5図(B)に示すように
p型InGaAsPキャップ層26の不要部分をエツチ
ング除去する。
続いて、残存p型InGaAspキャッフ0層26をマ
スクとして塩酸系のエッチャントによジP ljJ I
nPクラッド層25をエツチングし、第51ZI (C
)に示すように残存クラッド層25の両側で活性層24
を線用させる。
そして、しかる後は、活性rff124のエンチング(
第5図(D)参照)と、残存活性層24をマスクとした
クラッド623.25の汚さ方向のエツチング(第5図
(E)参照)を第1の実施例と同様C′こ行い、さらに
2回目のLPEによシ図示しないが埋込み層を成長させ
る。
このような第2の実施例も、特徴とする部分の工程は第
1の実施例と同一であり、したがって、第1の実施例と
同様の効果を得ることができる。
以上の説明から明らかなように、この発明の製造方法で
は、活性層とクラッド層とを独立にエツチングし、しか
も残存活性層をマスクとしてクラッド層をエツチングす
る際、厚さ方向にエツチングし、下部クラッド層には残
存活性層の下に垂直部を形成する1、シたがって、この
発明の方法によれば、活性層の幅を再現性よく自由に制
御できて、半導体レーザ素子間の特性の均一化を図るこ
とができるとともに、活性層の幅を狭くして発振閾値の
低減を図ることができ、さらには、活性層の幅を狭くし
ても上部クラッド層の幅を広くとって電極とのオーミッ
クを容易にとることができる。また、p型InP基板を
用いた半導体レーザにおいては、ブロック層を成長させ
た際に、そのブロック層の反り上がりを活性層より下の
位置で止める必要があるが、前記クラッド層の垂直部の
存在により、それを容易に行うことができるものである
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の埋込み型半導体レーザを示す断面図、第
2図はこの発明の第1の実施例によシ製造された埋込み
型半導体レーザを示す断面図、第3図はこの発明の埋込
み型半導体レーザの製11(1方法の第1の実施例を示
す断面図、卯74図はこの発明の第2の実施例によシ製
造された埋込み型半導体レーザ全示す断面図、第5図は
この発明の製造方法の第2の実施例を示す断面図である
。 12・・・p型InP基板結晶、13・・・pバシIn
Pクラッド層、14 ・−InGaAsP活性層、15
− n 型、 InPクラッド層、16・・・n型In
Pブロック%、17・・・p型InP閉じ込め層、19
・・・垂直部、22・・・nヘリInP基板結晶、23
・・・n型InPクラッド層、24・・・InGaAs
P活性層、25・・・p型InPクラッド論、27・・
・p型InPブロック層、28・・・n型InP閉じ込
め層。 特許出願人 沖電気工朶株式会社 第1図 ■ 第2図 第3図 0 第3図 第5図 手続補正書 昭和58年5月18日 特許庁長官若 杉 和 夫殿 1、事件の表示 昭’11157年 特 許 願第 133784  号
2、発明の名称 埋込み型半導体レーザの製造方法 3、補正をする者 事件どの関係   特  許  出願人(029)沖電
気工業株式会社 4、代理人 5、補正命令の日刊  昭和  年  月  El (
自発)6、補正の対象 切起1讐トの発明の詳細な説明および図面の簡単な説明
の各欄ならびに図面の一部 7、 補正の内容 1 )  In &(II id: 4頁12行[塩酸
系のエッチャント」を「塩酸系(4H(、t+I H2
O)のエッチャント」と訂正する。 2)同4頁18行「硫酸系のエッチャント」ヲ「硫酸系
(3H2SO4II HzOz II IhO)または
フェリシアン化カリ系(Ks F e (CN )s 
 十KOH+l−120)のエラチャンI−Jと訂正す
る。 3)同6頁7行「硫酸系」をr InPには不活性」と
訂正する。 4)同7頁13行ないし10頁1行「第4図は・・・・
・・得ることができる。」を削除する。 5)同11頁4行ないし7行「を示す断面図、・・・・
・・第2の実施例」を削除する。 6)同11頁11行「垂直部、」を「垂直71μ。」と
訂正する。 7)同11頁11行ないし15行[22・・・11型I
nP基板結晶・・・・・・n型InP閉じ込め層。Jf
削除する。 8)図面第4図および第5図を削除する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板上に第1のクラッド層、活性層、第2のクラッド層
    を順次形成した後、第2のクラッド層のみを選択的にエ
    ツチングして、残存第2のクラッド層の両側で活性層を
    露出させる工程と、この活性層の露出部をエツチングす
    るとともに活性層のサイドエツチングを行い、前記残存
    第2のクラッド層の下に活性層を幅狭に残す工程と、こ
    の残存活性層をマスクとしてクラッド層を厚さ方向にエ
    ツチングし、残存活性層の下に第1のクラッド層の垂直
    部を形成する工程と、残存クラッド層および残存活性層
    の側方を覆うように埋込み層を形成する工程とを具備す
    ることを特徴とする狸込み型半導体レーザの製造方法。
JP13378482A 1982-08-02 1982-08-02 埋込み型半導体レ−ザの製造方法 Granted JPS5925290A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205980A (ja) * 1987-02-23 1988-08-25 Anritsu Corp 半導体レ−ザ
JPS63205981A (ja) * 1987-02-23 1988-08-25 Anritsu Corp 半導体レ−ザ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205980A (ja) * 1987-02-23 1988-08-25 Anritsu Corp 半導体レ−ザ
JPS63205981A (ja) * 1987-02-23 1988-08-25 Anritsu Corp 半導体レ−ザ

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