JPS60235485A - 半導体レ−ザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置の製造方法Info
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- JPS60235485A JPS60235485A JP9243084A JP9243084A JPS60235485A JP S60235485 A JPS60235485 A JP S60235485A JP 9243084 A JP9243084 A JP 9243084A JP 9243084 A JP9243084 A JP 9243084A JP S60235485 A JPS60235485 A JP S60235485A
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- JP
- Japan
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- recessed section
- section
- substrate
- semiconductor laser
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- Pending
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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
- H01S5/20—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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
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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】
産業上の利用分野
本発明は、近年、民生用及び産業用の各種電子機器・電
気機器用光源として、用途が急速に拡大している半導体
レーザ装置の製造方法に関するものである。
気機器用光源として、用途が急速に拡大している半導体
レーザ装置の製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
電子機器・光学機器のコヒーレント光源とじて半導体し
−ザに要求される重要な性能の１つに、単一スポットで
の発振、すなわち、単−横モード発振があげられる。こ
れを実現するためには、活性領域付近で、半導体レーザ
素子中を流れる電流の拡がりを抑制し、かつ光を閉じ込
める必要がある。一般にこのような半導体レーザはスト
ライプ型半導体レーザと呼ばれている。
−ザに要求される重要な性能の１つに、単一スポットで
の発振、すなわち、単−横モード発振があげられる。こ
れを実現するためには、活性領域付近で、半導体レーザ
素子中を流れる電流の拡がりを抑制し、かつ光を閉じ込
める必要がある。一般にこのような半導体レーザはスト
ライプ型半導体レーザと呼ばれている。
比較的簡単なストうイづ化の方法としては、電流狭さく
だけによる方法がある。具体的には、プレーナ型半導体
レーザにプロトン照射を施したもの、Ｚｎ拡散を施した
もの、酸化膜などの絶縁膜を形成したものが挙げられる
。これらの方法にはそれぞれ欠点がある。プロトン照射
を施すと、照射時に、半導体レーザの各層の一部の結晶
が損傷を受け、半導体レーザの特性を損うことがある。
だけによる方法がある。具体的には、プレーナ型半導体
レーザにプロトン照射を施したもの、Ｚｎ拡散を施した
もの、酸化膜などの絶縁膜を形成したものが挙げられる
。これらの方法にはそれぞれ欠点がある。プロトン照射
を施すと、照射時に、半導体レーザの各層の一部の結晶
が損傷を受け、半導体レーザの特性を損うことがある。
Ｚｎ拡散型の場合、７００〜８５０℃ というような高
温で処理を行なう事が多（、Ｚｎ等の結晶中での移動が
起こり、ストライプ化は可能であるが、狭ストライウ化
は比較的離しい。酸化膜などの絶縁膜による方法は、前
記２つの方法と比べて作製された半導体レーザ中での電
流狭さくの効果が弱いという欠点がある。
温で処理を行なう事が多（、Ｚｎ等の結晶中での移動が
起こり、ストライプ化は可能であるが、狭ストライウ化
は比較的離しい。酸化膜などの絶縁膜による方法は、前
記２つの方法と比べて作製された半導体レーザ中での電
流狭さくの効果が弱いという欠点がある。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、強い電流狭さく用ストライプ
構造が容易に形成できる半導体レーザ装置の製造方法を
提供するものである。
構造が容易に形成できる半導体レーザ装置の製造方法を
提供するものである。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明の半導体レーザ装置
の製造方法は、基板上に薄膜層を形成し、前記薄膜層に
凹部下部の面と凹部傾斜部の面のなす角が９０’未満で
あるように凹部を凹部底面が基板に達するように形成し
、前記凹部上に、ＭＯＣＶＤ法により二重ヘテＯ構造を
含む多層薄膜を形成し、フォトリングラフィにより成長
表面を平坦にするものであり、これにより、強い電流狭
さく用ストライプ構造を構成でき、単−横モード発振、
低しきい値動作の半導体レーザ装置を容易に作製するこ
とができるものである。
の製造方法は、基板上に薄膜層を形成し、前記薄膜層に
凹部下部の面と凹部傾斜部の面のなす角が９０’未満で
あるように凹部を凹部底面が基板に達するように形成し
、前記凹部上に、ＭＯＣＶＤ法により二重ヘテＯ構造を
含む多層薄膜を形成し、フォトリングラフィにより成長
表面を平坦にするものであり、これにより、強い電流狭
さく用ストライプ構造を構成でき、単−横モード発振、
低しきい値動作の半導体レーザ装置を容易に作製するこ
とができるものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。−例
として、基板にｎ型ＧａＡｓを用いる場合を説明する。
として、基板にｎ型ＧａＡｓを用いる場合を説明する。
第１図に示すようにｎ型ＧａＡｓ基板（１）上に、ｕｎ
ｄｏｐｅｄ Ｇａｔ−２Ａ１７Ａｓ層（２）をエヒタ＋
シャル成長させた基板に、第２図に示すように凹部下部
の面と凹部傾斜部の面のなす角が９００未満であるよう
に基板（１）上にいわゆる逆メサ形状の凹部（３）をそ
の凹部底面が基板（１）に達するように形成する。次に
、層（２）表面および凹部底面上にＭＯＣＶＤ法により
、ｎ型ＧａＡｓバ”Ｊ Ｖ ’Ｆ層（４）、ｎ型Ｇａ
１−ＸＡ／ｘＡｓり５ ＋９ド層（５）（Ｘ＜２≦１）
、Ｇａ １−ｙ ＡＪ ｙＡｓ活性層（６）（０≦ｙ
＜ ｘ ）、ｐ型Ｇａ １−ＸＡＡ！ＸＡｓクラ・リド
層（７）、ｐ型ＧａＡｓ層（８）を順次成長させる。結
晶成長の条件は、成長速度２μｍ／ｆＩ成長温度７７０
℃、全Ｇａｓ流量Ｆ、ｌ／分、■族元素に対するＶ族元
素のモル比は４０である。結晶成長後の断面形状は第８
図に示すように、凹部（３）中の二重へテロ構造を含む
多層薄膜の厚みがｕｎｄｏｐｅｄＧａｌ−２Ａ／２Ａｓ
層（２）とほぼ等しくなるように構成する。
ｄｏｐｅｄ Ｇａｔ−２Ａ１７Ａｓ層（２）をエヒタ＋
シャル成長させた基板に、第２図に示すように凹部下部
の面と凹部傾斜部の面のなす角が９００未満であるよう
に基板（１）上にいわゆる逆メサ形状の凹部（３）をそ
の凹部底面が基板（１）に達するように形成する。次に
、層（２）表面および凹部底面上にＭＯＣＶＤ法により
、ｎ型ＧａＡｓバ”Ｊ Ｖ ’Ｆ層（４）、ｎ型Ｇａ
１−ＸＡ／ｘＡｓり５ ＋９ド層（５）（Ｘ＜２≦１）
、Ｇａ １−ｙ ＡＪ ｙＡｓ活性層（６）（０≦ｙ
＜ ｘ ）、ｐ型Ｇａ １−ＸＡＡ！ＸＡｓクラ・リド
層（７）、ｐ型ＧａＡｓ層（８）を順次成長させる。結
晶成長の条件は、成長速度２μｍ／ｆＩ成長温度７７０
℃、全Ｇａｓ流量Ｆ、ｌ／分、■族元素に対するＶ族元
素のモル比は４０である。結晶成長後の断面形状は第８
図に示すように、凹部（３）中の二重へテロ構造を含む
多層薄膜の厚みがｕｎｄｏｐｅｄＧａｌ−２Ａ／２Ａｓ
層（２）とほぼ等しくなるように構成する。
その時、凹部（３）と他の部分の結晶成長層（５） （
６） （７） （８）は、第３図に示すように、それぞ
れ分離して結晶成長する。この後、フォトレジスト膜（
９）を凹部上じタ士シセル１−上に塗布し、露光、現像
を行ない、第３図の凹部上じタ＋シャル層上にだけ残す
ようにする。すなわち、ＧａＡｓとＧａＡｌＡｓとで工
１ソチシグレートが極端に異なる選択工・ンチング液を
用いて、凹部直上以外の二重へテロ構造を含む多層薄膜
（８）（７） （６） （５） （４）を除去する。結
果として、第４図に示す断面構造が得られ、ｎ型ＧａＡ
ｓ層（１）と表面ＱＯの両側に電極を形成したところ、
８０ｍＡ程度の低しきい値で、単−横モード発振する
半導体レーザ装置が得られた。この時の溝幅は５〜１０
μｍ１深さは、８μｍ程度あった。上記良好な特性が得
られたのは、注入電流が、第３図に示すストライプ幅Ｗ
に狭、さくされたためである。これは、ｕｎｄｏｐｅｄ
Ｇａ１−２Ａ／２Ａｓ層（２）の抵抗率が二重へテロ
構造を含む多層薄膜（４）（５） （６） （７） （
８）のそれよりも約３桁程度高いためである。
６） （７） （８）は、第３図に示すように、それぞ
れ分離して結晶成長する。この後、フォトレジスト膜（
９）を凹部上じタ士シセル１−上に塗布し、露光、現像
を行ない、第３図の凹部上じタ＋シャル層上にだけ残す
ようにする。すなわち、ＧａＡｓとＧａＡｌＡｓとで工
１ソチシグレートが極端に異なる選択工・ンチング液を
用いて、凹部直上以外の二重へテロ構造を含む多層薄膜
（８）（７） （６） （５） （４）を除去する。結
果として、第４図に示す断面構造が得られ、ｎ型ＧａＡ
ｓ層（１）と表面ＱＯの両側に電極を形成したところ、
８０ｍＡ程度の低しきい値で、単−横モード発振する
半導体レーザ装置が得られた。この時の溝幅は５〜１０
μｍ１深さは、８μｍ程度あった。上記良好な特性が得
られたのは、注入電流が、第３図に示すストライプ幅Ｗ
に狭、さくされたためである。これは、ｕｎｄｏｐｅｄ
Ｇａ１−２Ａ／２Ａｓ層（２）の抵抗率が二重へテロ
構造を含む多層薄膜（４）（５） （６） （７） （
８）のそれよりも約３桁程度高いためである。
なお、本実施例では、ＧａＡｓ系、ＧａＡｌＡｓ系の半
導体レーザについて述べたが、ＩｎＰ系や他の多元混晶
系を含む化合物半導体を材料とする半導体レーザについ
ても、同様に本発明を適用することは可能である。
導体レーザについて述べたが、ＩｎＰ系や他の多元混晶
系を含む化合物半導体を材料とする半導体レーザについ
ても、同様に本発明を適用することは可能である。
発明の効果
本発明は、低しきい値で単−横モード発振する半導体レ
ーザ装置を実現する製造方法であり、その実用的効果は
著しい。
ーザ装置を実現する製造方法であり、その実用的効果は
著しい。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はｕｎｄｏｐｅ
ｄ ＧａＡｌＡｓ層の形成されたｎ ｇＧａＡｓ基板を
示す断面図、第２図は凹部が形成されたところを示す断
面図、第３図は製造過程を示す断面図、第４図は本発明
による半導体レーザ装置を示す断面構成図である。 （１） ・ｎ型ＧａＡｓ基板、（２） ＝−ｕｎｄｏｐ
ｅｄ ＧａＡｌＡｓ層、（３）・・凹部、（４）・・ｎ
型ＧａＡｓバッファ層、（５）・・・ｎ型ＧａＡＡＡｓ
クラッド層、（６）−ＧａＡｌＡｓ活性層、 （７３・
ｐ型ＧａＡＡＡｓクラ’ｉＪド層、 （８） ・ｐ型Ｇ
ａＡｓ層、 （９）・・・フォトレジスト膜 代理人 森 本 義 弘 第１図 第２図 第４図
ｄ ＧａＡｌＡｓ層の形成されたｎ ｇＧａＡｓ基板を
示す断面図、第２図は凹部が形成されたところを示す断
面図、第３図は製造過程を示す断面図、第４図は本発明
による半導体レーザ装置を示す断面構成図である。 （１） ・ｎ型ＧａＡｓ基板、（２） ＝−ｕｎｄｏｐ
ｅｄ ＧａＡｌＡｓ層、（３）・・凹部、（４）・・ｎ
型ＧａＡｓバッファ層、（５）・・・ｎ型ＧａＡＡＡｓ
クラッド層、（６）−ＧａＡｌＡｓ活性層、 （７３・
ｐ型ＧａＡＡＡｓクラ’ｉＪド層、 （８） ・ｐ型Ｇ
ａＡｓ層、 （９）・・・フォトレジスト膜 代理人 森 本 義 弘 第１図 第２図 第４図
Claims (1)
- １、基板上に薄膜層を形成し、前記薄膜層に凹部下部の
面と凹部傾斜部の面のなす角が９０’未満であるように
凹部を四部底面が基板に達するように形成し、前記凹部
上に、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）により二重
へテ０構造を含む多層薄膜を形成し、フォトリングラフ
ィにより成長表面を平坦にする半導体レーザ装置の製造
方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9243084A JPS60235485A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9243084A JPS60235485A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235485A true JPS60235485A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14054219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9243084A Pending JPS60235485A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235485A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260475A2 (en) * | 1986-09-18 | 1988-03-23 | EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) | A process for forming a positive index waveguide |
| EP1037344A1 (en) * | 1999-03-05 | 2000-09-20 | Agilent Technologies Inc | Buried heterostructure for lasers and light emitting diodes |
-
1984
- 1984-05-08 JP JP9243084A patent/JPS60235485A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260475A2 (en) * | 1986-09-18 | 1988-03-23 | EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) | A process for forming a positive index waveguide |
| EP1037344A1 (en) * | 1999-03-05 | 2000-09-20 | Agilent Technologies Inc | Buried heterostructure for lasers and light emitting diodes |
| US6327288B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-12-04 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Buried heterostructure for lasers and light emitting diodes |
| US6849474B2 (en) | 1999-03-05 | 2005-02-01 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Growing a low defect gallium nitride based semiconductor |
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