JPS60250684A - ３次元量子井戸半導体レ−ザの作製方法 - Google Patents
３次元量子井戸半導体レ−ザの作製方法Info
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- JPS60250684A JPS60250684A JP10574384A JP10574384A JPS60250684A JP S60250684 A JPS60250684 A JP S60250684A JP 10574384 A JP10574384 A JP 10574384A JP 10574384 A JP10574384 A JP 10574384A JP S60250684 A JPS60250684 A JP S60250684A
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/341—Structures having reduced dimensionality, e.g. quantum wires
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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、光フアイバ通信や光情報処理に利用される高
効率・高性能な半導体レーザに関するものである。 ゛ （従来技術とその問題点） 半導体レーザにおいて、量子井戸効果は、電子のエネル
ギーレベルの離散化、状態密度関数の変化によシ、発振
しきい値の温度依存性の低減、効率の改善などに対して
有効である。この量子井戸効果を半導体レージで得るた
めに、現在では薄膜を結晶成長させ、層と垂直な１次元
方向にのみ量子井戸が形成された構造を製造する方法が
用いられている。これは、分子線結晶成長方法（ＭＢＥ
）、気相成長方法（ＶＰＥ）、有機金属化合物気相成長
方法（ＭＯＣＶＤ）、などの１０ＯＡから２０ＯＡ徨度
の薄膜成長が可能な結晶成長技術で行われている。
効率・高性能な半導体レーザに関するものである。 ゛ （従来技術とその問題点） 半導体レーザにおいて、量子井戸効果は、電子のエネル
ギーレベルの離散化、状態密度関数の変化によシ、発振
しきい値の温度依存性の低減、効率の改善などに対して
有効である。この量子井戸効果を半導体レージで得るた
めに、現在では薄膜を結晶成長させ、層と垂直な１次元
方向にのみ量子井戸が形成された構造を製造する方法が
用いられている。これは、分子線結晶成長方法（ＭＢＥ
）、気相成長方法（ＶＰＥ）、有機金属化合物気相成長
方法（ＭＯＣＶＤ）、などの１０ＯＡから２０ＯＡ徨度
の薄膜成長が可能な結晶成長技術で行われている。
しかしながら、前述したように、従来の量子井戸半導体
レーザは１次元方向のみにしか量子井戸構造を持たず、
状態密度の変化も、量子井戸構造を持たない通常のＤＨ
構造に比べて大きな変化は生じない。それゆえに、現実
には、量子井戸効果として期待されている、温度依存性
の低減、量子効率の改善などが十分に得られなかった。
レーザは１次元方向のみにしか量子井戸構造を持たず、
状態密度の変化も、量子井戸構造を持たない通常のＤＨ
構造に比べて大きな変化は生じない。それゆえに、現実
には、量子井戸効果として期待されている、温度依存性
の低減、量子効率の改善などが十分に得られなかった。
そのため、２次元の方向に量子井戸が形成された２次元
量子井戸構造や、３次元の方向に量子井戸が形成された
３次元量子井戸構造が荒川氏等によって、提案されてい
る（アプライド・フィジックス・レターズ、４０巻、１
号、１９８２年、頁９３９〜頁９４１）。しかしながら
、このような構造を実際に製造する方法については、２
次元量子井戸構造を実現する方法が本発明の発明者の一
人である西によって提案されているに過ぎず（特願昭５
８−２２０９４７）、荒川氏が上記文献で述べているよ
うに、最も量子井戸効果を顕著に現し、すなわち最も温
度依存性が改善され、かつ最も効率が改善された３次元
量子井戸半導体レーザを実現する製造方法がなかった。
量子井戸構造や、３次元の方向に量子井戸が形成された
３次元量子井戸構造が荒川氏等によって、提案されてい
る（アプライド・フィジックス・レターズ、４０巻、１
号、１９８２年、頁９３９〜頁９４１）。しかしながら
、このような構造を実際に製造する方法については、２
次元量子井戸構造を実現する方法が本発明の発明者の一
人である西によって提案されているに過ぎず（特願昭５
８−２２０９４７）、荒川氏が上記文献で述べているよ
うに、最も量子井戸効果を顕著に現し、すなわち最も温
度依存性が改善され、かつ最も効率が改善された３次元
量子井戸半導体レーザを実現する製造方法がなかった。
（発明の目的）
本発明は、このような従来実現できなかった、最も量子
井戸効果を顕著に現わす、すなわち最も温度依存性が改
善され、かつ最も効率が改善された３次元量子井戸半導
体レーザを製造する方法を提供することにある。
井戸効果を顕著に現わす、すなわち最も温度依存性が改
善され、かつ最も効率が改善された３次元量子井戸半導
体レーザを製造する方法を提供することにある。
（発明の構成）
本発明によれば、半導体結晶基板上に、層厚方向に量子
井戸効果が現れる厚さ以下の厚みを有しかつ隣接する下
側の半導体層よりバンドギャップの狭い半導体層をエピ
タキシャル成長する第１の工程と、前記半導体層を部分
的にエツチングする第２の工程と、前記エツチングされ
た半導体層上にエピタキシャル成長する第３の工程とを
少なくとも備え、前記第２の工程において層と平行方向
に量子井戸効果が現れる長さ以下の微小部分の周囲を選
択的にエツチングすることを特徴とする３次元量子井戸
半導体レーザの作製方法と、半導体結晶基板上に半導体
層をエピタキシャル成長する第１の工程と、前記半導体
層を部分的にエツチングする第２の工程と、前記エツチ
ングされた半導体層上に隣接する下側の半導体層よりバ
ンド・ギャップの狭い半導体層を含む多層構造をエピタ
キシャル成長する第３の工程とを少なくとも備え、前記
第２の工程において層と平行方向に量子井戸効果が現れ
る長さ以下の微小部分を選択的にエツチングすることを
特徴とする３次元量子井戸半導体レーザの作製方法が得
られる。
井戸効果が現れる厚さ以下の厚みを有しかつ隣接する下
側の半導体層よりバンドギャップの狭い半導体層をエピ
タキシャル成長する第１の工程と、前記半導体層を部分
的にエツチングする第２の工程と、前記エツチングされ
た半導体層上にエピタキシャル成長する第３の工程とを
少なくとも備え、前記第２の工程において層と平行方向
に量子井戸効果が現れる長さ以下の微小部分の周囲を選
択的にエツチングすることを特徴とする３次元量子井戸
半導体レーザの作製方法と、半導体結晶基板上に半導体
層をエピタキシャル成長する第１の工程と、前記半導体
層を部分的にエツチングする第２の工程と、前記エツチ
ングされた半導体層上に隣接する下側の半導体層よりバ
ンド・ギャップの狭い半導体層を含む多層構造をエピタ
キシャル成長する第３の工程とを少なくとも備え、前記
第２の工程において層と平行方向に量子井戸効果が現れ
る長さ以下の微小部分を選択的にエツチングすることを
特徴とする３次元量子井戸半導体レーザの作製方法が得
られる。
（構成の詳細な説明）
本発明は、上述の構成をとることによシ従来技術では実
現出来なかった３次元量子井戸半導体レーザを実現した
。まず第一の発明では、層厚方向には量子井戸効果を持
つ位薄くかつバンド・ギャップの狭い層を含む層をエツ
チングにより層と平行方向にも量子井戸効果が現れる程
度迄の狭い領域のみを残して周りの部分をエツチングで
除去し、しかるのちに埋め込むことによって３次元量子
井戸構造を持つ活性領域を形成した。このように形成き
れた微小な活性領域は層厚方向にも、層と平行な２方向
とも３次元すべての方向に電子は閉じ込められ、状態密
度は大きく変化し、一定のエネルギーの電子しか存在し
なくなる。すると温度変化によって電子のエネルギーが
変化することが少なくなり、温度特性が著しく低減され
た、かつ効率が改善された半導体レーザを得ることが出
来る。
現出来なかった３次元量子井戸半導体レーザを実現した
。まず第一の発明では、層厚方向には量子井戸効果を持
つ位薄くかつバンド・ギャップの狭い層を含む層をエツ
チングにより層と平行方向にも量子井戸効果が現れる程
度迄の狭い領域のみを残して周りの部分をエツチングで
除去し、しかるのちに埋め込むことによって３次元量子
井戸構造を持つ活性領域を形成した。このように形成き
れた微小な活性領域は層厚方向にも、層と平行な２方向
とも３次元すべての方向に電子は閉じ込められ、状態密
度は大きく変化し、一定のエネルギーの電子しか存在し
なくなる。すると温度変化によって電子のエネルギーが
変化することが少なくなり、温度特性が著しく低減され
た、かつ効率が改善された半導体レーザを得ることが出
来る。
第２の発明によれば、第２の工程で形成した微小な小孔
部分にのみ層厚方向に量子井戸効果を現すくらい薄い層
を成長し、３次元量子井戸構造を持つ活性領域を形成し
た。このように形成された微小な活性領域は層厚方向に
も、層と平行な２方向とも３次元すべての方向に電子は
閉じ込められ、状態密度は大きく変化し、一定のエネル
ギーの電子しか存在しなくなる。すると温度変化によっ
て電子のエネルギーが変化することが少なくなシ、温度
特性が著しく低減された、かつ効率が改善された半導体
レーザを得ることが出来る。
部分にのみ層厚方向に量子井戸効果を現すくらい薄い層
を成長し、３次元量子井戸構造を持つ活性領域を形成し
た。このように形成された微小な活性領域は層厚方向に
も、層と平行な２方向とも３次元すべての方向に電子は
閉じ込められ、状態密度は大きく変化し、一定のエネル
ギーの電子しか存在しなくなる。すると温度変化によっ
て電子のエネルギーが変化することが少なくなシ、温度
特性が著しく低減された、かつ効率が改善された半導体
レーザを得ることが出来る。
（第１の発明の実施例）
以下第１の発明の第１の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。第１図から第４図までは、本発明の第
１の実施例を説明する図であシ、第１図は第１の工程を
説明するための多層積層構造の横断面図、第２図は第２
の工程を説明するためにエツチングパターンを上部から
見た平面図、第３図は第３の工程を説明するだめの多層
積層構造の横断面図、第４図は第１の実施例によって得
られた３次元量子井戸レーザの斜視図である。本実施例
では、第１図で示すように、錫を１． Ｘ ＩＱ ”ａ
ｍ−”程度ドーピングしたｎ型ＩｎＰ単結晶を厚さ４０
０μｍの平板状にし、半導体結晶基板１３として用いた
。
詳細に説明する。第１図から第４図までは、本発明の第
１の実施例を説明する図であシ、第１図は第１の工程を
説明するための多層積層構造の横断面図、第２図は第２
の工程を説明するためにエツチングパターンを上部から
見た平面図、第３図は第３の工程を説明するだめの多層
積層構造の横断面図、第４図は第１の実施例によって得
られた３次元量子井戸レーザの斜視図である。本実施例
では、第１図で示すように、錫を１． Ｘ ＩＱ ”ａ
ｍ−”程度ドーピングしたｎ型ＩｎＰ単結晶を厚さ４０
０μｍの平板状にし、半導体結晶基板１３として用いた
。
この上に１通常行なわれるハイドライド気相成長法（冒
族原料としてＩｎＣβ、ＧａＣＪ！ガスを用い、Ｖ族原
料としてＰル、 Ａｓ Ｈ，を用いる）で、硫黄を１
ｘ １（） ＩＲａｍ ”３程度ドーピングしたｎ型Ｉ
ｎＰをｎ型クラッド層１２として厚さ２μｍエピタキシ
ャル成長し、さらにＩｎＰよりエネルギギャップの狭い
ＩｎｘＧａ１−ＸＡ５ｙＰ１−ｙ（バンドギャップが０
．９５ｅＶでＩｎＰ基板に格子整合する混晶組成比ｘ
＝−０，７６＊ｙ＝０．５６を用いた、以後断りがない
場合はすべてこの組成共を意味するものとする）を活性
領域１１として厚さ１００Ａエピタキシヤル成長した（
第１の工程）。次に第２図で示すように、１０００Ａｒ
Ｗｋに基盤の目のように多数並んだ２００Ａの丸い領域
２１にのみマスクをし、エツチングによって丸い領域以
外の領域２２を深さ３００Ａエツチングした（第２の工
程）。この時用いたマスクにはフォトレジスト（ＡＺ−
１３５０）を用い、エッチャントとしてはブロム、水、
臭化水素の混合液を用いた。このようにして形成された
微小突起の上に、第３図で示すように、ＺｎをＩ Ｘ
１０１８、、−３程度ドープした厚さ１μｍのｐ型Ｉｎ
Ｐ層をｎ型クラッド層３４を７・イドライドＶｌ）Ｅで
エピタキシャル成長しく第３の径が２０ＯＡに形成され
ているため、厚さ方向にも、層と平行な２方向とも電子
のド・ブロイ波長と同程度であり、しかもエネルギーギ
ャップが活性領域３１よシ広いＩｎＰで囲まれているた
め３次元方向に量子効果を示した。さらに、第４図で示
すように通常のダブルへテロ構造の半導体レーザで行な
われているストライプ形成法と同じ方法で、前記３次元
量子井戸が形成された活性領域３１を電流注入領域とす
る埋め込みストライプ構造とした。
族原料としてＩｎＣβ、ＧａＣＪ！ガスを用い、Ｖ族原
料としてＰル、 Ａｓ Ｈ，を用いる）で、硫黄を１
ｘ １（） ＩＲａｍ ”３程度ドーピングしたｎ型Ｉ
ｎＰをｎ型クラッド層１２として厚さ２μｍエピタキシ
ャル成長し、さらにＩｎＰよりエネルギギャップの狭い
ＩｎｘＧａ１−ＸＡ５ｙＰ１−ｙ（バンドギャップが０
．９５ｅＶでＩｎＰ基板に格子整合する混晶組成比ｘ
＝−０，７６＊ｙ＝０．５６を用いた、以後断りがない
場合はすべてこの組成共を意味するものとする）を活性
領域１１として厚さ１００Ａエピタキシヤル成長した（
第１の工程）。次に第２図で示すように、１０００Ａｒ
Ｗｋに基盤の目のように多数並んだ２００Ａの丸い領域
２１にのみマスクをし、エツチングによって丸い領域以
外の領域２２を深さ３００Ａエツチングした（第２の工
程）。この時用いたマスクにはフォトレジスト（ＡＺ−
１３５０）を用い、エッチャントとしてはブロム、水、
臭化水素の混合液を用いた。このようにして形成された
微小突起の上に、第３図で示すように、ＺｎをＩ Ｘ
１０１８、、−３程度ドープした厚さ１μｍのｐ型Ｉｎ
Ｐ層をｎ型クラッド層３４を７・イドライドＶｌ）Ｅで
エピタキシャル成長しく第３の径が２０ＯＡに形成され
ているため、厚さ方向にも、層と平行な２方向とも電子
のド・ブロイ波長と同程度であり、しかもエネルギーギ
ャップが活性領域３１よシ広いＩｎＰで囲まれているた
め３次元方向に量子効果を示した。さらに、第４図で示
すように通常のダブルへテロ構造の半導体レーザで行な
われているストライプ形成法と同じ方法で、前記３次元
量子井戸が形成された活性領域３１を電流注入領域とす
る埋め込みストライプ構造とした。
第４図で、３次元量子井戸を有する活性領域３１を厚み
方向には上側からｎ型クラッド層３４、下側からｎ型ク
ラッド層１２が囲み、さらにストライプの両側はｎ型電
流ブロック層４５が形成されている。
方向には上側からｎ型クラッド層３４、下側からｎ型ク
ラッド層１２が囲み、さらにストライプの両側はｎ型電
流ブロック層４５が形成されている。
上記製造方法によって製造された３次元量子井戸レーザ
は、活性領域が３次元量子井戸となっているために、顕
著な量子井戸効果を現わし、したがって発撮しきい値組
流の温度依存性は著しく低減され、又量子効率も著しく
改善された。
は、活性領域が３次元量子井戸となっているために、顕
著な量子井戸効果を現わし、したがって発撮しきい値組
流の温度依存性は著しく低減され、又量子効率も著しく
改善された。
第１の発明の第２の実施例は、第１の実施例の第２の工
程の部分のエツチング時のマスク形成法が第１の実施例
と異なる。その異なる工程について図面を用いて説明す
る。第５図は、フォトレジスト（ＡＺ−１３５０）をレ
ーザ干渉法で２０００ Ａ間隔に露光し、次にブロム、
水、臭化水素の混合液でエツチングし、直線状の凹凸を
形成した多層積層構造の斜視図である。このように形成
された直線状の凹凸の上に、さらに方向が直交するよう
に前記工程と同様な方法で直線状の凹凸を形成すると第
６図に示すような突起状の微小な活性領域３１を２００
０Ａ間隔に基盤の目のように平面的に配列した形状の半
導体層を得ることが出来る。このようにして形成された
活性領域３１の厚みは２００Ｘ、上からみた形状はほぼ
２００Ａの直径の富士山に近い形が得られた。このよう
Ｋして得られた微小活性領域３１は第１の実施例と同様
な方法で埋め込みストライプ構造を有する３次元量子井
戸レーザとした。第１の実施例と同様に、顕著な量子井
戸効果を示し、発撮しきい値電流の温度依存性は著しく
低減され、又量子効率も著しく改善された。
程の部分のエツチング時のマスク形成法が第１の実施例
と異なる。その異なる工程について図面を用いて説明す
る。第５図は、フォトレジスト（ＡＺ−１３５０）をレ
ーザ干渉法で２０００ Ａ間隔に露光し、次にブロム、
水、臭化水素の混合液でエツチングし、直線状の凹凸を
形成した多層積層構造の斜視図である。このように形成
された直線状の凹凸の上に、さらに方向が直交するよう
に前記工程と同様な方法で直線状の凹凸を形成すると第
６図に示すような突起状の微小な活性領域３１を２００
０Ａ間隔に基盤の目のように平面的に配列した形状の半
導体層を得ることが出来る。このようにして形成された
活性領域３１の厚みは２００Ｘ、上からみた形状はほぼ
２００Ａの直径の富士山に近い形が得られた。このよう
Ｋして得られた微小活性領域３１は第１の実施例と同様
な方法で埋め込みストライプ構造を有する３次元量子井
戸レーザとした。第１の実施例と同様に、顕著な量子井
戸効果を示し、発撮しきい値電流の温度依存性は著しく
低減され、又量子効率も著しく改善された。
（第２の発明の実施例）
第２の発明の第１の実施例について第７図と第８図を用
いて説明する。本実施例では、ｎ型ＩｎＰ単結晶を用い
た半導体結晶基板１３上に、ｎ型ＩｎＰクラッド層１２
をハイドライドＶＰＥでエピタキシャル成長した（第１
の工程）。次に、フォトレジストを微小領域７１だけ除
去し、そこをエツチングして、１００ＯＡ間隔に基盤の
目のように多数並んだ２００Ａの丸い小孔７１を形成し
た。この上にわずかにＩｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ層をハイド
ライドＶＰＥでエピタキシャル成長すると、小孔の部分
にのみ成長することが出来る。さらにその上Ｋｐ形のＩ
ｎＰ層をｐ型クラッド３４をエピタキシャル成長した。
いて説明する。本実施例では、ｎ型ＩｎＰ単結晶を用い
た半導体結晶基板１３上に、ｎ型ＩｎＰクラッド層１２
をハイドライドＶＰＥでエピタキシャル成長した（第１
の工程）。次に、フォトレジストを微小領域７１だけ除
去し、そこをエツチングして、１００ＯＡ間隔に基盤の
目のように多数並んだ２００Ａの丸い小孔７１を形成し
た。この上にわずかにＩｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ層をハイド
ライドＶＰＥでエピタキシャル成長すると、小孔の部分
にのみ成長することが出来る。さらにその上Ｋｐ形のＩ
ｎＰ層をｐ型クラッド３４をエピタキシャル成長した。
このようにして形成された微小活性領域８１の厚みは約
２００Ｘ、上から見た形状はｔｌぼ直径２００ Ｘの円
形が得られた。このようにして得られた微小活性領域８
１は第１の実施例と同様な方法で埋め込みストライプ構
造を有する３次元量子井戸レーザとした。第１の発明の
第１及び第２の実施例と同様に、顕著な量子井戸効果を
示し、発振しきい値電流の温度依存性は著しく低減され
、又量子効率も著しく改善された。
２００Ｘ、上から見た形状はｔｌぼ直径２００ Ｘの円
形が得られた。このようにして得られた微小活性領域８
１は第１の実施例と同様な方法で埋め込みストライプ構
造を有する３次元量子井戸レーザとした。第１の発明の
第１及び第２の実施例と同様に、顕著な量子井戸効果を
示し、発振しきい値電流の温度依存性は著しく低減され
、又量子効率も著しく改善された。
（第１の発明及び第２の発明のその他の実施例）上記３
つの実施例においては、層と平行な方向忙は多数の量子
井戸が並び、層と直交する方向には１列しか量子井戸が
ない構造であったが、層と直交する方向に２回以上同じ
プロセスを行なって３次元方向に多数の量子井戸を形成
しても良い。
つの実施例においては、層と平行な方向忙は多数の量子
井戸が並び、層と直交する方向には１列しか量子井戸が
ない構造であったが、層と直交する方向に２回以上同じ
プロセスを行なって３次元方向に多数の量子井戸を形成
しても良い。
上記３つの実施例においては、活性領域をクラッド層が
直接囲む構造であったが、活性領域よシバンドギャップ
が広くクラッド層よシは狭い導波層を活性領域とクラッ
ド層の厚にはさんだセパレート・コン７アイメント型３
次元量子井戸構造を有する３次元量子井戸レーザを形成
しても良い。
直接囲む構造であったが、活性領域よシバンドギャップ
が広くクラッド層よシは狭い導波層を活性領域とクラッ
ド層の厚にはさんだセパレート・コン７アイメント型３
次元量子井戸構造を有する３次元量子井戸レーザを形成
しても良い。
上記３つの実施例にお、いては、ＩｎｘＧａ１−ｘＡ５
ｙｐ、−ｙ（ｘ＝ｏ、７６、 ｙ＝ｏ５６）の組成のＩ
ｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ／ＩｎＰ系材料を用いて３次元量子
井戸レーザを形成したが、この組成には限定されず、又
ＡｔＧａＡｓ／ＧａＡｓを初めとする他のＷ−Ｖ＆化合
物半導体結晶を用いても良い。
ｙｐ、−ｙ（ｘ＝ｏ、７６、 ｙ＝ｏ５６）の組成のＩ
ｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ／ＩｎＰ系材料を用いて３次元量子
井戸レーザを形成したが、この組成には限定されず、又
ＡｔＧａＡｓ／ＧａＡｓを初めとする他のＷ−Ｖ＆化合
物半導体結晶を用いても良い。
上記３つの実施例においては、ノ・イド２イドＶＰＥに
よってエピタキシャル成長をすべて行なったが、他の成
長法（ＬＰＥ、クロライドＶＰＥ。
よってエピタキシャル成長をすべて行なったが、他の成
長法（ＬＰＥ、クロライドＶＰＥ。
ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ等）を用いても良く、又２種の成長
法を適宜に組み合せても良い。
法を適宜に組み合せても良い。
上記３つの実施例においては、電流注入領域の形成に埋
込みストライプ構造を採用したが、この構造に限定され
ず、他のストライプ構造（例えばメサストライプ構造、
オキサイドストライプ構造、等）でも良い。
込みストライプ構造を採用したが、この構造に限定され
ず、他のストライプ構造（例えばメサストライプ構造、
オキサイドストライプ構造、等）でも良い。
（発明の効果）
本発明によって得られた３次元量子井戸レーザは従来の
ＤＨ構造や１次元もしくは２次元量子井戸構造を活性領
域として有する半導体レーザに比べ、発振しきい値の温
度依存性が著しく低減され、かつ量子効率が著しく改善
された。
ＤＨ構造や１次元もしくは２次元量子井戸構造を活性領
域として有する半導体レーザに比べ、発振しきい値の温
度依存性が著しく低減され、かつ量子効率が著しく改善
された。
第１図は第１の発明の第１の実施例の第１の工程を説明
する多層積層構造の横断面図、第２図は第１の発明の第
１の実施例の第２の工程を説明するエツチングパターン
の平面図、第３図は第１の、発明の第１の実施例の第３
の工程を説明する多層積層構造の横断面図、第４図は第
１の発明によって得られた３次元量子井戸レーザの斜視
図であり、第５図と第６図は第１の発明の第２の実施例
の第２の工程を説明するエツチングパターンの斜視図で
あシ、第７図は第２の発明の第１の実施例の第２の工程
を説明するエツチングパターンの平面図であシ、第８図
は第２の発明の第１の実施例筒３の工程を説明する多層
積層構造の横断面図であシ、図中 １１・・・活性領域、１２・・・ｎ型クラッド層、１３
・・・半導体結晶基板、２１・・・エツチングされない
丸い領域、２２・・・エツチング領域、３１・・・活性
領域、３４・・・ｐ型クラッド層、４５・・ｎ型電流ブ
ロック層、７１・・・エツチングされる丸い領域、８１
・・活性領域を表わす。 代理人弁理士 肉豚 盲 ７１′３ 図 ７Ｉ−４図 ７Ｉ＝５ 図 ３１ ６ ７１′６ 図 ７ｉ−７図 １ ；＋ ８ 図
する多層積層構造の横断面図、第２図は第１の発明の第
１の実施例の第２の工程を説明するエツチングパターン
の平面図、第３図は第１の、発明の第１の実施例の第３
の工程を説明する多層積層構造の横断面図、第４図は第
１の発明によって得られた３次元量子井戸レーザの斜視
図であり、第５図と第６図は第１の発明の第２の実施例
の第２の工程を説明するエツチングパターンの斜視図で
あシ、第７図は第２の発明の第１の実施例の第２の工程
を説明するエツチングパターンの平面図であシ、第８図
は第２の発明の第１の実施例筒３の工程を説明する多層
積層構造の横断面図であシ、図中 １１・・・活性領域、１２・・・ｎ型クラッド層、１３
・・・半導体結晶基板、２１・・・エツチングされない
丸い領域、２２・・・エツチング領域、３１・・・活性
領域、３４・・・ｐ型クラッド層、４５・・ｎ型電流ブ
ロック層、７１・・・エツチングされる丸い領域、８１
・・活性領域を表わす。 代理人弁理士 肉豚 盲 ７１′３ 図 ７Ｉ−４図 ７Ｉ＝５ 図 ３１ ６ ７１′６ 図 ７ｉ−７図 １ ；＋ ８ 図
Claims (2)
- （１）半導体結晶基板上に、層厚方向に量子井戸効果が
現れる厚さ以下の厚みを有しかつ隣接する下側の半導体
層よシバンドギャップの狭い半導体層をエピタキシャル
成長する第１の工程と、前記半導体層を部分的にエツチ
ングして積層面と平行な方向に量子井戸効果が現われる
大きさの微小領域を形成する第２の工程と、前記エツチ
ングされた半導体層上に前記微小領域を埋め込むよう処
して前記半導体層よシもバンドギャップの広い層をエピ
タキシャル成長する第３の工程と、前記微小領域に電流
注入するだめの手段を形成する第４の工程とを少なくと
も備えていることを特徴とする３次元量子井戸半導体レ
ーザの作製方法。 - （２）半導体結晶基板上に半導体層をエピタキシャル成
長する第１の工程と、前記半導体層を部分的にエツチン
グして積層面と平行な方向に量子井戸効果が現れる大き
さの微小孔を形成する第２の工程と、前記エツチングさ
れた半導体層の微小孔中に前記半導体層よりバンド・ギ
ャップの狭い半導体層をさらに前記エツチングされた半
導体層及びバンド・ギャップの狭い半導体層上にバンド
・ギャップの広い半導体層を少なくとも含む多層構造を
エピタキシャル成長する第３の工程と、前記微小孔中に
形成されたバンド・ギャップの狭い半導体層に電流注入
するための手段を形成する第４の工程とを少なくとも備
えていることを特徴とする３次元量子井戸半導体レーザ
の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10574384A JPS60250684A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | ３次元量子井戸半導体レ−ザの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10574384A JPS60250684A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | ３次元量子井戸半導体レ−ザの作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60250684A true JPS60250684A (ja) | 1985-12-11 |
Family
ID=14415739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10574384A Pending JPS60250684A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | ３次元量子井戸半導体レ−ザの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60250684A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236886A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-17 | Hitachi Ltd | 半導体構造体とその製造方法 |
| JPS63136590A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | Nec Corp | 半導体超格子 |
| JPS63198391A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 半導体超格子 |
| JPS63198392A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 半導体超格子 |
| US5332910A (en) * | 1991-03-22 | 1994-07-26 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical device with nanowhiskers |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10574384A patent/JPS60250684A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| APPL.PHYS.LETT=1982 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236886A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-17 | Hitachi Ltd | 半導体構造体とその製造方法 |
| JPS63136590A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | Nec Corp | 半導体超格子 |
| JPS63198391A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 半導体超格子 |
| JPS63198392A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 半導体超格子 |
| US5332910A (en) * | 1991-03-22 | 1994-07-26 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical device with nanowhiskers |
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