JPS60161688A - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザの製造方法Info
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- JPS60161688A JPS60161688A JP1734284A JP1734284A JPS60161688A JP S60161688 A JPS60161688 A JP S60161688A JP 1734284 A JP1734284 A JP 1734284A JP 1734284 A JP1734284 A JP 1734284A JP S60161688 A JPS60161688 A JP S60161688A
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- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/164—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the 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
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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】
（技術分野）
本発明は気相エピタキシャル成長法を用いた半導体レー
ザの製造方法に関する。
ザの製造方法に関する。
（従来技術）
近年、民生用光情報処理の需要の増大にともなって光源
としての半導体レーザの量産性が問題になってきた。ま
た、記録媒体への書き込み等の用途に用いるために半導
体レーザの高出力化も強く望まれている。量産性に関し
ては、結晶成長に蓋産性、均−性にすぐれた気相エピタ
キシャル成長法を用いて半導体レーザの量産性を向上し
ようという努力がなされている。
としての半導体レーザの量産性が問題になってきた。ま
た、記録媒体への書き込み等の用途に用いるために半導
体レーザの高出力化も強く望まれている。量産性に関し
ては、結晶成長に蓋産性、均−性にすぐれた気相エピタ
キシャル成長法を用いて半導体レーザの量産性を向上し
ようという努力がなされている。
例えば、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザにおいてはアプラ
イド・フィジックスやレターズ（Ａｐｐｌ ｉｅｄＰｈ
５ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）３７（３）、Ｉ Ａｕｇ
ｕｓｔ ＋ １９８０ｔ２６２〜２６３頁に掲載されて
いるようなＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ ’Ｄｅｐｏｓｉ−ｔ
ｉｏｎ ）法を用いた半導体レーザの製造が試られて
いる。この製造方法について説明する。
イド・フィジックスやレターズ（Ａｐｐｌ ｉｅｄＰｈ
５ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）３７（３）、Ｉ Ａｕｇ
ｕｓｔ ＋ １９８０ｔ２６２〜２６３頁に掲載されて
いるようなＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ ’Ｄｅｐｏｓｉ−ｔ
ｉｏｎ ）法を用いた半導体レーザの製造が試られて
いる。この製造方法について説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は従来のＭＯ−ＣＶＤ法を用いた
半導体レーザの製造方法を説明するための工程順に示し
た断面図である。
半導体レーザの製造方法を説明するための工程順に示し
た断面図である。
まず、第１図（ａ）に示すように、ｎｍＧａＡｓ基板１
の上にｎ型Ａｌｏ、ｓｓ Ｇａ ００６５ＡＳ １１２
、ＧａＡｓ活性Ｎ３、ｐ型Ａｅｏ、ａｓＧａｏ、５ＩＩ
Ａｓ層４、ｎ型ＧａＡｓ層５をＭ Ｏ−ＣＶ Ｄ法を用
いて順次形成する。
の上にｎ型Ａｌｏ、ｓｓ Ｇａ ００６５ＡＳ １１２
、ＧａＡｓ活性Ｎ３、ｐ型Ａｅｏ、ａｓＧａｏ、５ＩＩ
Ａｓ層４、ｎ型ＧａＡｓ層５をＭ Ｏ−ＣＶ Ｄ法を用
いて順次形成する。
次に、第１図（ｂ）に示すように、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ
層５を選択エツチングして＃６ｆ！：形成する。
層５を選択エツチングして＃６ｆ！：形成する。
次に、第１図（Ｃ）に示すように、Ｍ、 ０− ＣＶ
Ｄ法を用いてｐ型Ａ ｌ ｏ、３５（Ｊ ａ ６４Ｂ
Ａ ８層７、ｐ型（ｌａＡｓ層８を形成する。
Ｄ法を用いてｐ型Ａ ｌ ｏ、３５（Ｊ ａ ６４Ｂ
Ａ ８層７、ｐ型（ｌａＡｓ層８を形成する。
仄に、第１図（ｄ）に示すようにｓ ｐｉＬ極９．ｎ電
極１０を形成して半導体レーザな完成させる。
極１０を形成して半導体レーザな完成させる。
この半導体レーザは、ｌｌ型Ｇ ａ Ａ ｓ層５にｏ
ａ Ａ ｓ活性層３で生じる光が吸収され、損失導波に
よりＧ ａ Ａ ｓ活性層３に平行な方向の光のモード
が基本モードに保たれる。また、ｐ型Ａｌ、３． Ｇａ
、６． Ａｓ層７−ｎ型ＧａＡｓ層５−ｐ型Ａｌｏ、ａ
ｓ Ｇａｏ、６５Ａｓ層４がｐ−ｎ−ｐの電流ブロック
構造をなすため、溝６５効果的に電流注入がなされ、発
振閾電流値が低い、さらに結晶成長にＭＯ−ＣＶＤ法を
用いるため、各半導体層の均一性、量産性にすぐれ、素
子の歩留９が良いなどの利点を有している。
ａ Ａ ｓ活性層３で生じる光が吸収され、損失導波に
よりＧ ａ Ａ ｓ活性層３に平行な方向の光のモード
が基本モードに保たれる。また、ｐ型Ａｌ、３． Ｇａ
、６． Ａｓ層７−ｎ型ＧａＡｓ層５−ｐ型Ａｌｏ、ａ
ｓ Ｇａｏ、６５Ａｓ層４がｐ−ｎ−ｐの電流ブロック
構造をなすため、溝６５効果的に電流注入がなされ、発
振閾電流値が低い、さらに結晶成長にＭＯ−ＣＶＤ法を
用いるため、各半導体層の均一性、量産性にすぐれ、素
子の歩留９が良いなどの利点を有している。
しかしながら、ＧａＡｓ活性層３がレーザ端面に算出し
ている構造になっ“Ｃいるため高光出力動作を行って、
レーザ端面部の活性層の敵化が急速に進行し、遂には端
面破壊が起る。このため、このような構造の半導体レー
ザの最大光出力は２６ｍＷ程度に゛制限されてしまうと
いう欠点がある。
ている構造になっ“Ｃいるため高光出力動作を行って、
レーザ端面部の活性層の敵化が急速に進行し、遂には端
面破壊が起る。このため、このような構造の半導体レー
ザの最大光出力は２６ｍＷ程度に゛制限されてしまうと
いう欠点がある。
（発明の目的）
本発明の目的は、上記欠点を除去し量産性に優れかつ高
光出力動作が可能な半導体レーザの製造方法を提供する
ことにある。
光出力動作が可能な半導体レーザの製造方法を提供する
ことにある。
（発明の構成）
本発明の半導体レーザの製造方法は、第１導電型半導体
基板上に少くとも第１導電型の第１半導体層、該第１半
導体層よりもバンドギャップの小さい活性層、該活性層
よシもバンドギャップの大きい第２導電型の第２半導体
層、前記活性層よりもバンドギャップの小さい第１導電
型あるいは高抵抗の第３半導体層を順次積層して基板結
晶を形成する第１の気相エピタキシアル成長工程と、レ
ーザ端面となる部分の近傍の前記活性層を前記基板結晶
表面からエツチングして除去する第１のエツチング工程
と、前記ｍｌのエツチング工程で除去された部分に接続
しかつ前記第２半碑体層に達する深さの帯状の溝を前記
基板結晶表面からエツチングし“Ｃ形成する第２のエツ
チング工程と、前記溝を形成し次基板結晶上に少くとも
前記活性層よりもバンドギャップの大きい第２導電型の
第５半導体層を形成する第２の気相エビタキシアル工程
とを含んで構成される。
基板上に少くとも第１導電型の第１半導体層、該第１半
導体層よりもバンドギャップの小さい活性層、該活性層
よシもバンドギャップの大きい第２導電型の第２半導体
層、前記活性層よりもバンドギャップの小さい第１導電
型あるいは高抵抗の第３半導体層を順次積層して基板結
晶を形成する第１の気相エピタキシアル成長工程と、レ
ーザ端面となる部分の近傍の前記活性層を前記基板結晶
表面からエツチングして除去する第１のエツチング工程
と、前記ｍｌのエツチング工程で除去された部分に接続
しかつ前記第２半碑体層に達する深さの帯状の溝を前記
基板結晶表面からエツチングし“Ｃ形成する第２のエツ
チング工程と、前記溝を形成し次基板結晶上に少くとも
前記活性層よりもバンドギャップの大きい第２導電型の
第５半導体層を形成する第２の気相エビタキシアル工程
とを含んで構成される。
（実施例）
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第２図乃至第１Ｏ図は本発明の一実施例を説明するため
の工程順に示した断面図及び平面図であって、第２図は
基板結晶の断面図、第３図は第１のエツチング工程にお
ける平面図、第４図は第３図のＡ −Ａ’断面図、第５
図は第２のエツチング工程における平面図、第６図は８
１４５図のＢ−Ｂ’断（８）図、第７図は完成した半導
体レーザの平面図、第８図は第７図のＣ−Ｃ／断面図、
第９図は第７図のＤ−ＤＩ断面図、第１θ図は第７図の
Ｅ−Ｅ’＠面図である。
の工程順に示した断面図及び平面図であって、第２図は
基板結晶の断面図、第３図は第１のエツチング工程にお
ける平面図、第４図は第３図のＡ −Ａ’断面図、第５
図は第２のエツチング工程における平面図、第６図は８
１４５図のＢ−Ｂ’断（８）図、第７図は完成した半導
体レーザの平面図、第８図は第７図のＣ−Ｃ／断面図、
第９図は第７図のＤ−ＤＩ断面図、第１θ図は第７図の
Ｅ−Ｅ’＠面図である。
以下の実施例の説明において、第１尋電型をｎ型、第２
導電型をｐ型とする。
導電型をｐ型とする。
まず、第２図に示すように、ｎ型ＵａＡｓ基板１上に第
１半導体層としてｎ型Ａｌｏ、ｓｉ （ｊ ａ ｏ、６
５ Ａ ｓ層２、この層２よシもバンドギャップの小さ
い活性層としてＧａＡｓ活性層３、この層３よりもバン
ドギャップの大きい第２半纏体層としてＡＡｌｏ、ｓｓ
ｏａｏ、、ｓＡｓ層４、活性層３よりもバンドギャッ
プの小さい第３半導体層としてＩＩ型（ＪａＡｓ層５を
ＳｉＯ−ＣＶＩ）法を用いて順次積層して基板結晶を形
成する。
１半導体層としてｎ型Ａｌｏ、ｓｉ （ｊ ａ ｏ、６
５ Ａ ｓ層２、この層２よシもバンドギャップの小さ
い活性層としてＧａＡｓ活性層３、この層３よりもバン
ドギャップの大きい第２半纏体層としてＡＡｌｏ、ｓｓ
ｏａｏ、、ｓＡｓ層４、活性層３よりもバンドギャッ
プの小さい第３半導体層としてＩＩ型（ＪａＡｓ層５を
ＳｉＯ−ＣＶＩ）法を用いて順次積層して基板結晶を形
成する。
次に、第３図及び第４図に示すように、ｎ型ＧａＡｓ層
５の表面に＜Ｏ’ｌｌ＞方向に並んだ窓１２を有するエ
ツチング用マスク１１を形成する。そしてｎ型Ａｌｏ、
ａｓ Ｇａｇ、ａｓ Ａｓ層２に達する凹部１３をエツ
チングにより形成する。
５の表面に＜Ｏ’ｌｌ＞方向に並んだ窓１２を有するエ
ツチング用マスク１１を形成する。そしてｎ型Ａｌｏ、
ａｓ Ｇａｇ、ａｓ Ａｓ層２に達する凹部１３をエツ
チングにより形成する。
次に、第５図及び第６図に示すように、窓１２をつなぐ
ように帯状の窓１５を有するエツチング用マスク１４を
形成する。そしてｎ型０ａＡｓ層５をエツチングして選
択除去し、溝１６を形成する。
ように帯状の窓１５を有するエツチング用マスク１４を
形成する。そしてｎ型０ａＡｓ層５をエツチングして選
択除去し、溝１６を形成する。
次に、第７図乃至第１０図に示すように、活性層３より
もバンドギャップの大きい第５＃−導体層としてｐ型Ａ
ｌｏ、ｓｓ Ｇ ａ ｏ、６５ Ａ ｓ層７を形成し、
その上にｐ型（ｊａＡｓ層８を形成する。次にｐ電極９
、ｎ電極１０を形成する。最後に＜０１１＞方向と直角
方向に窓１２の中心を通る切断線で個別のチップに切断
して半導体レーザを完成させる。
もバンドギャップの大きい第５＃−導体層としてｐ型Ａ
ｌｏ、ｓｓ Ｇ ａ ｏ、６５ Ａ ｓ層７を形成し、
その上にｐ型（ｊａＡｓ層８を形成する。次にｐ電極９
、ｎ電極１０を形成する。最後に＜０１１＞方向と直角
方向に窓１２の中心を通る切断線で個別のチップに切断
して半導体レーザを完成させる。
上記のような方法で製造した半導体レーザは、活性層３
がレーザキャビティ端部においてレーザ光１７に対して
透明なｐｍＡ ｅ ｏ、ｓｓ Ｇ ａ ｏ、ｓｓ Ａ
ｓ層７で覆われているため、高光出力動作をさせても活
性層３の端部での酸化が起らなく、従って端面破壊が起
らない。従って、本発明による半導体レーザは高光出力
動作が可能となる。更に、レーザ端部において光吸収層
であるｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層５により損失導波が行われ
、層に平行な方向の光のモードが保たれる。故に、レー
ザ端部でのレーザ光の広がりが押えられ、活性層を埋込
んでことによる光の散乱損失は低く、活性層を埋込まな
い従来品と比べ、発振閾電流値はそれほど上昇しない。
がレーザキャビティ端部においてレーザ光１７に対して
透明なｐｍＡ ｅ ｏ、ｓｓ Ｇ ａ ｏ、ｓｓ Ａ
ｓ層７で覆われているため、高光出力動作をさせても活
性層３の端部での酸化が起らなく、従って端面破壊が起
らない。従って、本発明による半導体レーザは高光出力
動作が可能となる。更に、レーザ端部において光吸収層
であるｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層５により損失導波が行われ
、層に平行な方向の光のモードが保たれる。故に、レー
ザ端部でのレーザ光の広がりが押えられ、活性層を埋込
んでことによる光の散乱損失は低く、活性層を埋込まな
い従来品と比べ、発振閾電流値はそれほど上昇しない。
上記実施例においては、ＭＯ−ＣＶＤ法を用いたＡｌ。
Ｇ ａ Ａ ｓ半導体レー・ザについて説明したが他の
気相エピタキシアル成長法を用いた他の材料の半導体レ
ーザに対しても本発明が適用できることはもちろんであ
る。
気相エピタキシアル成長法を用いた他の材料の半導体レ
ーザに対しても本発明が適用できることはもちろんであ
る。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によれは、レーザ端
部での酸化を防止することによりレーザ端部破壊を防止
し、安定な基本モード発振を行い、高光出力の半導体レ
ーザを製造することができる。
部での酸化を防止することによりレーザ端部破壊を防止
し、安定な基本モード発振を行い、高光出力の半導体レ
ーザを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ） 〜（ｄ）は従来のＭＯ−ＣＶＤ法を用い
た半導体レーザーの製造方法を説明するだめの工程順に
示した断面図、第２図乃至第１０図は本発明の一実施例
を説明するための工程順に示した断面図及び平面図であ
って、第２図は基板結晶の断面図、第３図は第１のエツ
チング工程における平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ／
断面図、第５図は第２のエツチング工程における平面図
、第６図は第５図のＢ−Ｈ／断面図、第７図は完成した
半導体レーザの平面図、第８図は第７図のＣ−Ｃ／断面
図、第９図は第７図のＤ−ＤＩ断面図、第１０図は第７
図のＥ−Ｅ／断面図である。 １ ”・−ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板ｓ ２ ”’ ・・
’ ｎ Ｗ Ａ１０．ｓａ Ｇ ａｏ、ａＢＡｓ層、３
・・団・ＧａＡｓ活性層、４・旧・・ｐ型Ａｌｏ、５ｓ
Ｇａｏ、６５Ａｓ層、５°””’ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層
、６・・・・・・溝、７°１０ｐ型ＡＡ！ｏ、５６Ｇａ
６．６５ Ａ ｓ層、８争−奉Ｉ−ｅｐ型ＧａＡｓ層、
９・・・・・・ｐ電極、１ｏ・・・・・・ｎｉｌ極、１
１・・・・・・マスク、１２・旧・・窓、１３・・・・
・・凹部、１４・旧・・マスク、１５・・・・・・窓、
１６・・・・・・溝、１７・・・１０．レーザ光。 第１図 ｒ）Ｅ ８ｑ図 第１１）ＩＥＪ
た半導体レーザーの製造方法を説明するだめの工程順に
示した断面図、第２図乃至第１０図は本発明の一実施例
を説明するための工程順に示した断面図及び平面図であ
って、第２図は基板結晶の断面図、第３図は第１のエツ
チング工程における平面図、第４図は第３図のＡ−Ａ／
断面図、第５図は第２のエツチング工程における平面図
、第６図は第５図のＢ−Ｈ／断面図、第７図は完成した
半導体レーザの平面図、第８図は第７図のＣ−Ｃ／断面
図、第９図は第７図のＤ−ＤＩ断面図、第１０図は第７
図のＥ−Ｅ／断面図である。 １ ”・−ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板ｓ ２ ”’ ・・
’ ｎ Ｗ Ａ１０．ｓａ Ｇ ａｏ、ａＢＡｓ層、３
・・団・ＧａＡｓ活性層、４・旧・・ｐ型Ａｌｏ、５ｓ
Ｇａｏ、６５Ａｓ層、５°””’ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層
、６・・・・・・溝、７°１０ｐ型ＡＡ！ｏ、５６Ｇａ
６．６５ Ａ ｓ層、８争−奉Ｉ−ｅｐ型ＧａＡｓ層、
９・・・・・・ｐ電極、１ｏ・・・・・・ｎｉｌ極、１
１・・・・・・マスク、１２・旧・・窓、１３・・・・
・・凹部、１４・旧・・マスク、１５・・・・・・窓、
１６・・・・・・溝、１７・・・１０．レーザ光。 第１図 ｒ）Ｅ ８ｑ図 第１１）ＩＥＪ
Claims (1)
- 第１導電型半導体基板上に少くとも第１導電型の第１半
導体層、該第１半導体層よりもバンドギャップの小さい
活性層、該活性層よりもバンドギャップの大きい第２導
電型の第２半導体層、前記活性層よシもバンドギャップ
の小さい第１導電型あるいは尚抵抗の第３半導体層を順
次積層して基板結晶を形成する第１の気相エピタキシア
ル成長工程と、レーザ端面となる部分の近傍の前記活性
層を前記基板結晶表面からエツチングして除去する第１
のエツチング工程と、前記第１のエツチング工程で除去
された部分に接続しかつ前記第２半導体層に達する深さ
の帯状の溝を前記基板結晶表面からエツチングして形成
する第２のエツチング工程と、前記溝を形成した基板結
茜上に少くとも前記活性層よシもバンドギャップの大き
い第２導電型の第５半導体層を形成する第２の気相エビ
タキシアル工程とを含むことを特徴とする半導体レーザ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1734284A JPS60161688A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1734284A JPS60161688A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161688A true JPS60161688A (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=11941379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1734284A Pending JPS60161688A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60161688A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190202524A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Brake pedal device and saddle-ride type vehicle |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568889A (en) * | 1979-06-12 | 1981-01-29 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser |
| JPS5736882A (ja) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Nec Corp | Sutoraipugatadaburuheterosetsugoreezasoshi |
-
1984
- 1984-02-02 JP JP1734284A patent/JPS60161688A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568889A (en) * | 1979-06-12 | 1981-01-29 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser |
| JPS5736882A (ja) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Nec Corp | Sutoraipugatadaburuheterosetsugoreezasoshi |
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| US20190202524A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Brake pedal device and saddle-ride type vehicle |
| US10730582B2 (en) | 2017-12-28 | 2020-08-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Brake pedal device and saddle-ride type vehicle |
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