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 |
Cited By (2)
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 |
US10730582B2 (en) | 2017-12-28 | 2020-08-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Brake pedal device and saddle-ride type vehicle |
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