JPS60164383A - 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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- JPS60164383A JPS60164383A JP1961784A JP1961784A JPS60164383A JP S60164383 A JPS60164383 A JP S60164383A JP 1961784 A JP1961784 A JP 1961784A JP 1961784 A JP1961784 A JP 1961784A JP S60164383 A JPS60164383 A JP S60164383A
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- carrier confinement
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- 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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
-
- 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
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
-
- H—ELECTRICITY
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
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- 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）
本発明は光通信ない、Ｌ、、情報処理用装僅等で利用さ
れる半導体レーザの改５良に関す６゜（従来技術） ■−Ｙ族化合物半導体を材料とする半導体レーザは電気
・光変換効率が高くまた注入電流によって直接変調が行
なえることなどの特徴のため、光通信用の光源や光デ′
イスクメモリーへの礒、き込み・読み出し用の光源など
として広く応用されている。このような用途に必要な半
導体レーザは単に電気・光変換効率が高いだけではなく
発七１にモードが安定であることが重要で従来から撞々
の朴１造の半導体レーザか工夫され実用化されている。
れる半導体レーザの改５良に関す６゜（従来技術） ■−Ｙ族化合物半導体を材料とする半導体レーザは電気
・光変換効率が高くまた注入電流によって直接変調が行
なえることなどの特徴のため、光通信用の光源や光デ′
イスクメモリーへの礒、き込み・読み出し用の光源など
として広く応用されている。このような用途に必要な半
導体レーザは単に電気・光変換効率が高いだけではなく
発七１にモードが安定であることが重要で従来から撞々
の朴１造の半導体レーザか工夫され実用化されている。
発振モードを安定化させるための構造としては７Ｂｌ折
率導波機構ないし高次モードの吸収機構を内部にイｊ゛
する形のものが良く知られている。
率導波機構ないし高次モードの吸収機構を内部にイｊ゛
する形のものが良く知られている。
しか−しながら、従来の製造方法によれは、屈折率導波
機構を有するいわゆる埋め込み構造半導体レーザの場合
については、活性層をストライブ状に工、ツチングして
倶１面を露出して後、再成長を行なったｙｃこ、活性層
近傍に結晶欠陥を導入しやすく、従って信頓性上、高性
能化が困難であると１／）った欠点があったり、一方高
次モード吸収機構を有する半導体レーザ、代表例として
は、アイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・カン
タムエレクトロ−１７’、誌（１ＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ
ｇ ｏｆＱｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ誌）
Ｂ Ｑ Ｅ −１４巻、第２号、第８９ページから第
９４ページに記載のＣ８Ｐ形レーザ等の場合には、光吸
収性の基板に溝加工を施した上でキャリヤ閉じ込めＩ？
６や活性Ｉ！ｌを成長していたために、凹凸基板上への
結晶成長の層厚制御に高度な技術を要し、高性能な半導
体レーザを高い歩留りで得ることが困難であるといった
欠点が見られた。
機構を有するいわゆる埋め込み構造半導体レーザの場合
については、活性層をストライブ状に工、ツチングして
倶１面を露出して後、再成長を行なったｙｃこ、活性層
近傍に結晶欠陥を導入しやすく、従って信頓性上、高性
能化が困難であると１／）った欠点があったり、一方高
次モード吸収機構を有する半導体レーザ、代表例として
は、アイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・カン
タムエレクトロ−１７’、誌（１ＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ
ｇ ｏｆＱｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ誌）
Ｂ Ｑ Ｅ −１４巻、第２号、第８９ページから第
９４ページに記載のＣ８Ｐ形レーザ等の場合には、光吸
収性の基板に溝加工を施した上でキャリヤ閉じ込めＩ？
６や活性Ｉ！ｌを成長していたために、凹凸基板上への
結晶成長の層厚制御に高度な技術を要し、高性能な半導
体レーザを高い歩留りで得ることが困難であるといった
欠点が見られた。
（発明の目的）
本発明の目的は上述の欠点を除去し高性能な半導体レー
ザを高い歩留りで得ることかできる半導体レーザの契造
方法を提供することにある。
ザを高い歩留りで得ることかできる半導体レーザの契造
方法を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の嘴、ｒｉ５ｔ、は、・古注層及びその活性Ｉ曽
よりも禁制帯幅が大きい弔ｌ及び威２の′キャリヤ閉じ
込めｍｖ 有−；ｒる半、り捧し−げの製送方法におい
Ｃ１半導俸基板上に第１導電形の第１キヤリヤ１１７ａ
じ込め層、活性層、第２導〜１形の第２キヤリ′（′閉
じ込め層を屡■こエビタキ７ヤルＬＩｋ長する丁、Ａニ
ジ、＋’；ｉｌ記謁２キャリヤ閉じ込め１・周を前記１
を占性ｊ侃こｆｆτしｙ、（い深さでメサストライフパ
状にエッチニ／り（ｒ ；ｂ 」＝ ：ｉ呈、と（いて
前記第２キヤリヤ１イ］じ；ムめ層上に）“Ｃ吸小Ｚ性
υ）半漕、俸層をエビメキンヤル成長−づ一６エ弓−を
８′ｈ−むことを特鼓とする１、 （実施例） 次４Ｃｌンｉ ｌ！ｎ ’＋′−冷ｆｐ、 Ｉ、Ｔ：本
発明”５＋ ｅ Ｍｉｔｔ ＆コＡＱ 明Ｔ ’６゜第
１実柿例： 第１図は不発明にかか６第１の実施例によって得られる
半導体レーザの共敵器の軸と直角方間の断面図で７＋
６ ｏ本実施例はｎ −ＵａＡｓ からなる半導体基板
１にｎ −Ａ １３ ｏ 、４ （Ｊ ａ ｎ、６Ａ
Ｓ からなる第１キャリヤ閉じ込め層２、ノンドープの
ＡＺ Ｏ，０５Ｇａｏ、９．Ａ−ｓからなる活性層３、
戸−Ａ ｌ！ ｏ、４Ｇ ａ ｏ、ａＡｓからなる第２
キャリヤ閉じ込め層４をＪＢ１次エピタキシャル成長す
る工程、フォトリンクラフィζこより、第２キャリヤ閉
じ込め層４をエツチングしメサストライプ４ａを形成す
る工程、ｎ −Ｇ 孕Ａ ｓからなる光吸収層５を？、
２キャリヤ閉じ込めＰＩ４の上に再度エピタキシャル
成長する工程、８ｉＵ２からなる絶縁膜１１を光吸収層
５の上ζこ付着させメサストライプ４ａの上部に位置す
る部分を除去した後、Ｚｎの熱拡散によりｐ形拡散領域
５ａｉ形成する工程、次いで真空蒸着によりＯｒ／Ａｕ
多層胛からなるｐ側電極１２及びＡ ｕ −８ｎ 合金
からなるｎ０１１を極１０を形成する工程、最後にへき
開によってメサストライプ４ａの方向に約３００μｍの
長さ及びメサストライプ４ａを含む約２００μｍの輪に
切り出す工程からなっている。
よりも禁制帯幅が大きい弔ｌ及び威２の′キャリヤ閉じ
込めｍｖ 有−；ｒる半、り捧し−げの製送方法におい
Ｃ１半導俸基板上に第１導電形の第１キヤリヤ１１７ａ
じ込め層、活性層、第２導〜１形の第２キヤリ′（′閉
じ込め層を屡■こエビタキ７ヤルＬＩｋ長する丁、Ａニ
ジ、＋’；ｉｌ記謁２キャリヤ閉じ込め１・周を前記１
を占性ｊ侃こｆｆτしｙ、（い深さでメサストライフパ
状にエッチニ／り（ｒ ；ｂ 」＝ ：ｉ呈、と（いて
前記第２キヤリヤ１イ］じ；ムめ層上に）“Ｃ吸小Ｚ性
υ）半漕、俸層をエビメキンヤル成長−づ一６エ弓−を
８′ｈ−むことを特鼓とする１、 （実施例） 次４Ｃｌンｉ ｌ！ｎ ’＋′−冷ｆｐ、 Ｉ、Ｔ：本
発明”５＋ ｅ Ｍｉｔｔ ＆コＡＱ 明Ｔ ’６゜第
１実柿例： 第１図は不発明にかか６第１の実施例によって得られる
半導体レーザの共敵器の軸と直角方間の断面図で７＋
６ ｏ本実施例はｎ −ＵａＡｓ からなる半導体基板
１にｎ −Ａ １３ ｏ 、４ （Ｊ ａ ｎ、６Ａ
Ｓ からなる第１キャリヤ閉じ込め層２、ノンドープの
ＡＺ Ｏ，０５Ｇａｏ、９．Ａ−ｓからなる活性層３、
戸−Ａ ｌ！ ｏ、４Ｇ ａ ｏ、ａＡｓからなる第２
キャリヤ閉じ込め層４をＪＢ１次エピタキシャル成長す
る工程、フォトリンクラフィζこより、第２キャリヤ閉
じ込め層４をエツチングしメサストライプ４ａを形成す
る工程、ｎ −Ｇ 孕Ａ ｓからなる光吸収層５を？、
２キャリヤ閉じ込めＰＩ４の上に再度エピタキシャル
成長する工程、８ｉＵ２からなる絶縁膜１１を光吸収層
５の上ζこ付着させメサストライプ４ａの上部に位置す
る部分を除去した後、Ｚｎの熱拡散によりｐ形拡散領域
５ａｉ形成する工程、次いで真空蒸着によりＯｒ／Ａｕ
多層胛からなるｐ側電極１２及びＡ ｕ −８ｎ 合金
からなるｎ０１１を極１０を形成する工程、最後にへき
開によってメサストライプ４ａの方向に約３００μｍの
長さ及びメサストライプ４ａを含む約２００μｍの輪に
切り出す工程からなっている。
本実施例ではエピタキシャル成長は１−べて分子線エピ
タキシー法によって行なった。活性層３の厚みは約５０
０＾、ｍｌキャリヤ閉じ込め層２及び第２キャリヤ閉じ
込め層４０） ＬＬ’ｌ−みはいずれも１５μｍ、光吸
収層５Ｑ’）ＩＮ−みは１μｍである。エツチングＯこ
よって残された第２キャリヤ閉じ込め層の部分４ｂの厚
みは、活性層３を伝（づんする光波の厚み方向のひろが
りに比べて十分小さい値の０．２μｍである。本実ｊｄ
ｂ例から得られる半導体レーザは前述のＣ８Ｐ形半導体
レーザと同じく、高次発振モードＯこ対し−Ｃは光吸収
層５の吸収効果力）（ｂｌｉ＜働きその発振動作が抑制
される結果、安定なレーザ動作がイｎられる。
タキシー法によって行なった。活性層３の厚みは約５０
０＾、ｍｌキャリヤ閉じ込め層２及び第２キャリヤ閉じ
込め層４０） ＬＬ’ｌ−みはいずれも１５μｍ、光吸
収層５Ｑ’）ＩＮ−みは１μｍである。エツチングＯこ
よって残された第２キャリヤ閉じ込め層の部分４ｂの厚
みは、活性層３を伝（づんする光波の厚み方向のひろが
りに比べて十分小さい値の０．２μｍである。本実ｊｄ
ｂ例から得られる半導体レーザは前述のＣ８Ｐ形半導体
レーザと同じく、高次発振モードＯこ対し−Ｃは光吸収
層５の吸収効果力）（ｂｌｉ＜働きその発振動作が抑制
される結果、安定なレーザ動作がイｎられる。
本実施例では活性層３を２ｍ付の基板上Ｏこでは１Ｃく
平坦な基板上にエピタキシャル成長しているために、そ
の厚さの制御性が極めて良好である。また２回目のエピ
タキシャルＪｉＭ、ｐ Ｉこ分子線エピタキシー法を利
用したことによって、通常広く行ＩＳわれている液相エ
ピタキシー法でしはしば間ｈ′力となるＡ １３ Ｇ
ａ Ａ ｓへの融液の濡れ不８＆こよる成長の再現性の
悪さも避けられている、 第２実施例。
平坦な基板上にエピタキシャル成長しているために、そ
の厚さの制御性が極めて良好である。また２回目のエピ
タキシャルＪｉＭ、ｐ Ｉこ分子線エピタキシー法を利
用したことによって、通常広く行ＩＳわれている液相エ
ピタキシー法でしはしば間ｈ′力となるＡ １３ Ｇ
ａ Ａ ｓへの融液の濡れ不８＆こよる成長の再現性の
悪さも避けられている、 第２実施例。
第２図は本発明にかかる第２の実施例によって得られる
半導体レーザの共娠器の軸と直Ｗ方向の１１′Ｉｉ面図
である。本実施例では第１回目のエピタキシャル成長工
程においてｐ−ＧａＡｓからなり厚さ５０Ｘのエツチン
グ制御層６及びｐ−Ａも１，４酌。、６Ａ、ｓからなる
厚さ１．２μｍの分離された第２キャリヤ閉じ込め屑７
が第１実施例に対して付加されて！Ｊ）る。次のエツチ
ング工程ではＨＦ水溶液等の選択性エツチング液を用い
て第２キャリヤ閉じ込め層７をエツチング制御層６の表
面に達するまでエツチングする。次に再びＮＨ，ＯＨと
Ｌ Ｏ，混合水溶液等の選択性エツチング液を用いて第
２キャリヤ閉じ込め層４の表面に達するまでエツチング
制御層６をエツチングする。以降の工程は第１実施例と
同様である。ハお本実施例では第２キャリヤ閉じ込め層
４の厚さは０２μｍである。
半導体レーザの共娠器の軸と直Ｗ方向の１１′Ｉｉ面図
である。本実施例では第１回目のエピタキシャル成長工
程においてｐ−ＧａＡｓからなり厚さ５０Ｘのエツチン
グ制御層６及びｐ−Ａも１，４酌。、６Ａ、ｓからなる
厚さ１．２μｍの分離された第２キャリヤ閉じ込め屑７
が第１実施例に対して付加されて！Ｊ）る。次のエツチ
ング工程ではＨＦ水溶液等の選択性エツチング液を用い
て第２キャリヤ閉じ込め層７をエツチング制御層６の表
面に達するまでエツチングする。次に再びＮＨ，ＯＨと
Ｌ Ｏ，混合水溶液等の選択性エツチング液を用いて第
２キャリヤ閉じ込め層４の表面に達するまでエツチング
制御層６をエツチングする。以降の工程は第１実施例と
同様である。ハお本実施例では第２キャリヤ閉じ込め層
４の厚さは０２μｍである。
本実施例ではエツチング制御層６の存在により、残され
る２８２キャリヤ閉じ込め層４の厚みが、第１回目のエ
ピタキシャル成長の制御によって正確に決定することが
できる。エツチング制御層６の厚みかｆ公簿いためにそ
の存在が半導体レーザの動作に影ｆＩＩＴることはない
。第２回目のエピタキシャル成長においでγ（Ｉ相エピ
タキシー法を利用することも可能であるが、その場合に
はエツチング制御層６を除去しないで残しておく必要が
あろう。
る２８２キャリヤ閉じ込め層４の厚みが、第１回目のエ
ピタキシャル成長の制御によって正確に決定することが
できる。エツチング制御層６の厚みかｆ公簿いためにそ
の存在が半導体レーザの動作に影ｆＩＩＴることはない
。第２回目のエピタキシャル成長においでγ（Ｉ相エピ
タキシー法を利用することも可能であるが、その場合に
はエツチング制御層６を除去しないで残しておく必要が
あろう。
以上の実施例においてはＡ＃ＧａＡｓ糸の半導体レーザ
の製造方法について述べたか、Ｉｎ（）ａＡｓＰ糸の半
導体レーザ一対しても適用できることはいうまでもない
。
の製造方法について述べたか、Ｉｎ（）ａＡｓＰ糸の半
導体レーザ一対しても適用できることはいうまでもない
。
（発明の効果）
最後に本発明が有！６利点及び効果を要約すれば半導体
レーザの動作に大きな形陽ｉそ及は１一部分の寸法を正
確に実現でき、高性能な半導体レーザが高い歩留りで得
られるようになることである。
レーザの動作に大きな形陽ｉそ及は１一部分の寸法を正
確に実現でき、高性能な半導体レーザが高い歩留りで得
られるようになることである。
第１図及び第２図はそれぞれ第１及び第２の実施例によ
って得られる半導体レーザの１１４「面図である。図中
、ｌは半導体基板、２は第１キャリヤ閉じ込め層、３は
活性層、４及び７は８Ｊ’ｆ； ２キャリヤ閉じ込め層
、５は光吸収層、６はエツチング制御層、１０はｎ側、
傷、極、１１は絶畳胛、１２はｐ側電極、５ａはｐ形拡
散領域である。 類人六珂士 内照 買
って得られる半導体レーザの１１４「面図である。図中
、ｌは半導体基板、２は第１キャリヤ閉じ込め層、３は
活性層、４及び７は８Ｊ’ｆ； ２キャリヤ閉じ込め層
、５は光吸収層、６はエツチング制御層、１０はｎ側、
傷、極、１１は絶畳胛、１２はｐ側電極、５ａはｐ形拡
散領域である。 類人六珂士 内照 買
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、活性層及びその活性層よりも禁制帯幅が天きい第１
及び第２のキャリヤ閉じ込めＭを有する半導体レーザの
製造方法において、半導体基板上に第１導電形の第１キ
ャリヤ閉じ込め層、活性層、第２導電形の第２キャリヤ
閉じ込め層を順−こエピタキシャル成長する工程、前記
第２キャリヤ閉じ込め層を前記活性層に達しない深さで
メサストライプ状にエツチングする工程、次いで前記第
２キャリヤ閉じ込め層上に光吸収性の半梼俸層をエピタ
キシャル成長する工程を含むことを特徴とする半導体レ
ーザの製造方法。 ２、第２キャリヤ閉じ込め層中にその層と同導電形かつ
異組成のエツチング制御１＠を設け、エツチング工程に
おけるエツチング深さをそのエツチング制御層によって
制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1961784A JPS60164383A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1961784A JPS60164383A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60164383A true JPS60164383A (ja) | 1985-08-27 |
Family
ID=12004143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1961784A Pending JPS60164383A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60164383A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61285781A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| EP0288224A2 (en) * | 1987-04-23 | 1988-10-26 | Sony Corporation | Semiconductor laser devices |
| JPH04159790A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1961784A patent/JPS60164383A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61285781A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| EP0288224A2 (en) * | 1987-04-23 | 1988-10-26 | Sony Corporation | Semiconductor laser devices |
| JPH04159790A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法 |
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