JPS60173894A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS60173894A JPS60173894A JP59029744A JP2974484A JPS60173894A JP S60173894 A JPS60173894 A JP S60173894A JP 59029744 A JP59029744 A JP 59029744A JP 2974484 A JP2974484 A JP 2974484A JP S60173894 A JPS60173894 A JP S60173894A
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Classifications
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0091—Processes for devices with an active region comprising only IV-VI compounds
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01S5/30—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
- H01S5/3222—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIVBVI compounds, e.g. PbSSe-laser
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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】
（ａ）１発明の技術分野
本発明は埋め込み型の半導体レーザの製造方法に関する
。
。
（ｂ）、技術の背景
近年多元化合物半導体を用いた半導体レーザはその用途
に対応して、種々の多元化合物半導体結晶のダブルへテ
ロ接合をメサ・ストライプ内に形成し、その」二を埋め
込み層で覆った構造のものが多用されている。
に対応して、種々の多元化合物半導体結晶のダブルへテ
ロ接合をメサ・ストライプ内に形成し、その」二を埋め
込み層で覆った構造のものが多用されている。
光通信用半導体レーザとしては、波長０．８μｍ帯で７
）レミニウム・カリ１シム・（）（Ｌ素（八１Ｇ、）八
Ｓ）／′ガリウム・イ１比素（ＧａＡｓ）タフルヘケロ
（要否か用いられ、さらに光フブイハの伝送Ｗ人を減ら
す）こめもう少し長い波長帯の素子も要望されている。
）レミニウム・カリ１シム・（）（Ｌ素（八１Ｇ、）八
Ｓ）／′ガリウム・イ１比素（ＧａＡｓ）タフルヘケロ
（要否か用いられ、さらに光フブイハの伝送Ｗ人を減ら
す）こめもう少し長い波長帯の素子も要望されている。
また赤外域３〜３０μｎ）の長波長４１１域は人気ｌち
染監視、プロセス制御等に用いられ、鉛・錫・テルル（
ＰｂＳｎＴｅ） 、鉛・テルル・セレン（ＰｂＴｅＳｅ
）や鉛・硫黄・セレン（ＰｂＳＳｅ） 、 ＃ｌ’Ｊ
・硫黄（１’Ｌｌｓ）、鉛・錫・セレン（ＰｂＳｎＳｅ
）等のタフルヘテｌ：ｌ接合が用いられている。
染監視、プロセス制御等に用いられ、鉛・錫・テルル（
ＰｂＳｎＴｅ） 、鉛・テルル・セレン（ＰｂＴｅＳｅ
）や鉛・硫黄・セレン（ＰｂＳＳｅ） 、 ＃ｌ’Ｊ
・硫黄（１’Ｌｌｓ）、鉛・錫・セレン（ＰｂＳｎＳｅ
）等のタフルヘテｌ：ｌ接合が用いられている。
これらのダブルへテロ接合は、発振波長に列Ｊ心する禁
制帯幅をもつ結晶を活性層に選ひ、これより大きい禁制
帯幅をもつ結晶で活性層を挟んで形成される。活性層ば
メサ・ストライプ内乙こ設６ノられ、ペテロ接合による
エイ・ルキーキャノヅのｊ１゛−によりここに電前を集
中させ、光を閉し込めて発振りＪ率をあげる。
制帯幅をもつ結晶を活性層に選ひ、これより大きい禁制
帯幅をもつ結晶で活性層を挟んで形成される。活性層ば
メサ・ストライプ内乙こ設６ノられ、ペテロ接合による
エイ・ルキーキャノヅのｊ１゛−によりここに電前を集
中させ、光を閉し込めて発振りＪ率をあげる。
埋め込め層は、光の閉じ込め効果を上けるため、活性層
より高反射率の結晶を用いメサ・ストライプ内を覆い、
活性層の側面に接する。またメナ・スＩ−ライブを構造
的に保護し、製造工程を安定化する役目をしている。
より高反射率の結晶を用いメサ・ストライプ内を覆い、
活性層の側面に接する。またメナ・スＩ−ライブを構造
的に保護し、製造工程を安定化する役目をしている。
（Ｃ）、従来技術と問題点
第１図に埋め込み型半導体レーザの基板１υｉ面を工程
順に示す。図において１は基板、２はバッファｊ−１３
は活性層、４ば保護層、５は埋め込み層を示す。
順に示す。図において１は基板、２はバッファｊ−１３
は活性層、４ば保護層、５は埋め込み層を示す。
第１図ｆａｌにおいて、例えば基板１としてｐ型Ｉ）ｂ
Ｔｃ基板を用い、その上に液相エピタキシャル成長法に
よりへソファ層２として厚さ１０μｍのＰ ｂ Ｔ ｅ
Ｉ−、Ｓｏ、 １５、活性層３として厚さ１ｐｍのＰｂ
、−，５ｎｘＴｅ）Ｉｔｊ、保護層４として厚さ１μｍ
のＰｂＴｅ、−、Ｓｅ。
Ｔｃ基板を用い、その上に液相エピタキシャル成長法に
よりへソファ層２として厚さ１０μｍのＰ ｂ Ｔ ｅ
Ｉ−、Ｓｏ、 １５、活性層３として厚さ１ｐｍのＰｂ
、−，５ｎｘＴｅ）Ｉｔｊ、保護層４として厚さ１μｍ
のＰｂＴｅ、−、Ｓｅ。
層を堆積し、タプルへテロ接合を形成する。
液相エピタキシャル成長は、通電のボー１−・スライド
法等により、基板をメルトに接触さ−１５００″Ｃに保
持し、４分間で結晶の析出温度、ｌ ８０ ’Ｃまで降
温して行う。
法等により、基板をメルトに接触さ−１５００″Ｃに保
持し、４分間で結晶の析出温度、ｌ ８０ ’Ｃまで降
温して行う。
第１図（ｂｌにおいて、通電のリソグラフィにより、メ
サ・ストライブ形成予定部の」二面にレシス日史を形成
し、これをマスクにして５μ０１程度メザ・エツチング
を行う。エツチング液は臭化水素系の液を用いる。
サ・ストライブ形成予定部の」二面にレシス日史を形成
し、これをマスクにして５μ０１程度メザ・エツチング
を行う。エツチング液は臭化水素系の液を用いる。
第１図（Ｃ１において、埋め込み層５として液相エピタ
キシャル成長法により厚さ１μｍのＰｂｉ’ｅ＝、Ｓｅ
ｙ層を堆積する。
キシャル成長法により厚さ１μｍのＰｂｉ’ｅ＝、Ｓｅ
ｙ層を堆積する。
この場合の液相エピタキシャル成長は、タプルへテロ接
合の形成と同様にボート・スライド法等により、基４ｋ
をメル１〜に接触させ４８０°Ｃに保持し、１６０分間
で結晶の析出１ｊ４度４５０℃まで降温して行う。
合の形成と同様にボート・スライド法等により、基４ｋ
をメル１〜に接触させ４８０°Ｃに保持し、１６０分間
で結晶の析出１ｊ４度４５０℃まで降温して行う。
液相エピタキシャル成長においては、析出？Ｒｖ度は多
元結晶の相図で決まり、これ以］・にすることはできな
い。
元結晶の相図で決まり、これ以］・にすることはできな
い。
基板は（１００）面を用いているが、メサ・エノチンク
により露出された基板側面は面指数か異なり結晶成長速
度が異なるため、商６１．１．で極めて長時間をかけて
成長させる。そのため結晶中のＳｎ、Ｓｅがタプルへテ
ロ接合部に熱拡散し、発４辰波長の変化、格子不整合度
の増加、しきい値電流の増加等の問題を生しる。
により露出された基板側面は面指数か異なり結晶成長速
度が異なるため、商６１．１．で極めて長時間をかけて
成長させる。そのため結晶中のＳｎ、Ｓｅがタプルへテ
ロ接合部に熱拡散し、発４辰波長の変化、格子不整合度
の増加、しきい値電流の増加等の問題を生しる。
（ｄ）０発明の目的
本発明の目的は従来技術の有する」二記の欠点を除去し
、ダブルへテロ接合形成温度より、埋め込み層形成を低
温成長で行うことにより、発振波長の変化や格子不整合
度、しきい値電流の増加のない埋め込み型のレーザの製
造方法を提供することにある。
、ダブルへテロ接合形成温度より、埋め込み層形成を低
温成長で行うことにより、発振波長の変化や格子不整合
度、しきい値電流の増加のない埋め込み型のレーザの製
造方法を提供することにある。
（（す９発明の構成
上記の目的は本発明によれば、タフルヘデロ接合を覆っ
て埋め込め層を形成する際の結晶成長温度を、液相エピ
タキシャル成長によりタプルへテロ接合を形成する際の
結晶析出温度より低くする本発明による半導体装置の製
造方法によって達成される。
て埋め込め層を形成する際の結晶成長温度を、液相エピ
タキシャル成長によりタプルへテロ接合を形成する際の
結晶析出温度より低くする本発明による半導体装置の製
造方法によって達成される。
本発明はタプルへテロ接合をその形成が容易な液相エピ
タキシャル成長を用い、埋め込み層形成にはＲＷＥ （
Ｉｌｏｔ Ｗａｌｌ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＭＩ３Ｅ（
Ｍ。
タキシャル成長を用い、埋め込み層形成にはＲＷＥ （
Ｉｌｏｔ Ｗａｌｌ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＭＩ３Ｅ（
Ｍ。
１ｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ ＥｐｉＬａｘｙ）法等を用
いた低温成長で行うことにより、結晶よりダブルへテロ
接合への不純物拡散を抑えて、前記欠点を除くものであ
る。
いた低温成長で行うことにより、結晶よりダブルへテロ
接合への不純物拡散を抑えて、前記欠点を除くものであ
る。
これらの方法によると、結晶成長は基１投にゆっくりと
、少しづつ飛来する結晶分子をある方位配列に並べるだ
りの僅かのエネルギを与えるたり一ζ行える。従って基
板温度は結晶析出ｎ話度より十分低い温度で、完全な結
晶を成長できる。
、少しづつ飛来する結晶分子をある方位配列に並べるだ
りの僅かのエネルギを与えるたり一ζ行える。従って基
板温度は結晶析出ｎ話度より十分低い温度で、完全な結
晶を成長できる。
（ｒ）０発明の実施例
第２図に本発明の実施例に用いるＩＩ Ｗ ｒ＝装置の
断面図を示す。図において２１は結晶容器、２２ば不純
物容器、２３ばリザーバ、２４ば結晶ヒータ、２５は不
純物ヒータ、２６は結晶、２７は不純物、２８ば基板、
２９は基板ヒータを示す。
断面図を示す。図において２１は結晶容器、２２ば不純
物容器、２３ばリザーバ、２４ば結晶ヒータ、２５は不
純物ヒータ、２６は結晶、２７は不純物、２８ば基板、
２９は基板ヒータを示す。
まづ第１図（ａＬ （ｂｌに従ってメサ・スＩ−ライブ
部にタプルへテロ接合を形成した基板２８を、３５０°
Ｃに保１４された基板ヒータ２９に装着する。
部にタプルへテロ接合を形成した基板２８を、３５０°
Ｃに保１４された基板ヒータ２９に装着する。
結晶２６としてＰ ｂ Ｔ ｅ （ｙＳ ｅ ｙ １１
ｉ’＋品粒をイ」英ｊ−りなる結晶容器２１に入れ、結
晶ヒータ２４により結晶の昇華温度５００〜６００°Ｃ
に加熱する。不純物２７としてｎ型の場合はヒスマス（
Ｂｉ） 、Ｉ）型の場合はクリラム（Ｔ１）を石英より
なる不純物容器２２に入れ、不純物ヒータ２５により４
００ ゛ｃに加：Ｈｊ＞する。昇華した結晶分子Ｌリザ
ーバ２３乙こより、不純物と混合してリザーバの几」、
り出て、徐々に基Ｊ／、！２８の−Ｌに析出する。
ｉ’＋品粒をイ」英ｊ−りなる結晶容器２１に入れ、結
晶ヒータ２４により結晶の昇華温度５００〜６００°Ｃ
に加熱する。不純物２７としてｎ型の場合はヒスマス（
Ｂｉ） 、Ｉ）型の場合はクリラム（Ｔ１）を石英より
なる不純物容器２２に入れ、不純物ヒータ２５により４
００ ゛ｃに加：Ｈｊ＞する。昇華した結晶分子Ｌリザ
ーバ２３乙こより、不純物と混合してリザーバの几」、
り出て、徐々に基Ｊ／、！２８の−Ｌに析出する。
以１−のように埋め込、：／）層としてＰｂＴｃ 、−
、Ｓｅ 、を６０分成ｒ＝シて約１μｍ堆積する。
、Ｓｅ 、を６０分成ｒ＝シて約１μｍ堆積する。
このようにしてｔ５られた基板の表裏に、厚さ約１００
０人の金電極を被着して半導体レーザを完成する。
０人の金電極を被着して半導体レーザを完成する。
実施例においてはタプルへテロ接合にＰｂＩ−ｘＳｎｘ
Ｔｅ／ＰｂＴｅ、−、Ｓｅ、 、、ＬＪｊめ込め層にＰ
ｂＴｅ、−、Ｓｅ、を用いたか、これらを例えば前記の
他の結晶を用いても発明の要旨は変わらない。
Ｔｅ／ＰｂＴｅ、−、Ｓｅ、 、、ＬＪｊめ込め層にＰ
ｂＴｅ、−、Ｓｅ、を用いたか、これらを例えば前記の
他の結晶を用いても発明の要旨は変わらない。
（ｇ）６発明の効果
以」二詳１１［＋に説明したように本発明によれは、タ
プルへテロ接合形成温度より、埋め込み層形成を低温成
長で行うことにより、発振波長の変化や格子不望合皮、
しきい値電流の増加のない埋め込め型のレーザの製造方
法が得られる。
プルへテロ接合形成温度より、埋め込み層形成を低温成
長で行うことにより、発振波長の変化や格子不望合皮、
しきい値電流の増加のない埋め込め型のレーザの製造方
法が得られる。
第１図は工程順に示された埋め込み型半導体レーザの！
古限１υｉ曲、第２図は本発明の実施例に用いるｏ ｗ
Ｉ＝装置のｌＪｉ而図面ンｊ＜ず。 図において１は７Ｉ（１反、２はバッファ層、；３は／
占性ＩＭ、４は保護層、５は埋め込み＋７↓１．２１は
ぶ、＋１品容器、２２は不純物容器、２３υ：１リザー
バ、２４は結晶ヒータ、２５ば不純物ヒータ、２Ｇは結
晶、２７は不純物、２８は基］ｋ、２９は基板ヒータを
示ず。
古限１υｉ曲、第２図は本発明の実施例に用いるｏ ｗ
Ｉ＝装置のｌＪｉ而図面ンｊ＜ず。 図において１は７Ｉ（１反、２はバッファ層、；３は／
占性ＩＭ、４は保護層、５は埋め込み＋７↓１．２１は
ぶ、＋１品容器、２２は不純物容器、２３υ：１リザー
バ、２４は結晶ヒータ、２５ば不純物ヒータ、２Ｇは結
晶、２７は不純物、２８は基］ｋ、２９は基板ヒータを
示ず。
Claims (1)
- ダブルへテロ接合を覆って埋め込み層を形成する際の結
晶成長６１に度を、液相エピタキシャル成長によりダブ
ルへテロ接合を形成する際の結晶析出温度より低くする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029744A JPS60173894A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029744A JPS60173894A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173894A true JPS60173894A (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12284606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029744A Pending JPS60173894A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173894A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475999B1 (ko) * | 2001-07-12 | 2005-03-10 | 소니 가부시키가이샤 | 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법 |
| US10020423B2 (en) | 2009-06-26 | 2018-07-10 | University Of Surrey | Light emitting semiconductor device |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59029744A patent/JPS60173894A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475999B1 (ko) * | 2001-07-12 | 2005-03-10 | 소니 가부시키가이샤 | 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법 |
| US10020423B2 (en) | 2009-06-26 | 2018-07-10 | University Of Surrey | Light emitting semiconductor device |
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