JPS6045085A - 半導体レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザおよびその製造方法Info
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- JPS6045085A JPS6045085A JP15346083A JP15346083A JPS6045085A JP S6045085 A JPS6045085 A JP S6045085A JP 15346083 A JP15346083 A JP 15346083A JP 15346083 A JP15346083 A JP 15346083A JP S6045085 A JPS6045085 A JP S6045085A
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- Japan
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- layer
- etching
- layers
- cladding layer
- semiconductor laser
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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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
-
- 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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- 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】
本発明は、Ｐ（またはｎ ） −ＡＩ！ｘＧａｒｘＡｓ
層とｒ）（まだはＰ ） −ＡＪｚＧ＆、−ｚＡｓ層と
の間にノンドープまたばＰ（またはｎ ） −Ａｇｙ（
）ａ、−ｙＡｓ層（たたし、ｙ ＜ ｘ）よりなる活性
層をザンドイノチ状に挾ミ込み、Ｐ（またはｎ ） ａ
ｆ、 ｘＧａ＋ ｘＡｓ層を、横方向の光閉じ込めのた
めのストライプ領域を除いて所定の膜厚にエツチングし
てなるリッジウェーブガイド形の半導体レーザおよびそ
の製造方法に関する。
層とｒ）（まだはＰ ） −ＡＪｚＧ＆、−ｚＡｓ層と
の間にノンドープまたばＰ（またはｎ ） −Ａｇｙ（
）ａ、−ｙＡｓ層（たたし、ｙ ＜ ｘ）よりなる活性
層をザンドイノチ状に挾ミ込み、Ｐ（またはｎ ） ａ
ｆ、 ｘＧａ＋ ｘＡｓ層を、横方向の光閉じ込めのた
めのストライプ領域を除いて所定の膜厚にエツチングし
てなるリッジウェーブガイド形の半導体レーザおよびそ
の製造方法に関する。
第１図は従来例の半導体レーザの構造断面図である。第
１図において、符号１は、ｎ−ＧａＡＳ基板、２はｎ
ｋｌ ｚＧａＩ−ｘＡＳ層（第２クラッド層）、３はｎ
−Ａｌ ｙＧａｌ−ｙＡｓ層（活性層）（ただし、ｙ
＜ ｘ ＋ ｚ）、４はＰ−Ａ ｌ ｘＧａ、−ｘ
ＡＳ層（第１クラッド層）、５はｐ−ＧａＡｓ層、６は
金属である。このような構造の半導体レーザは、［ＰＨ
ＹＳ工Ｃ８ＯＦ ＳＴＤＭＩ−ＣＯＮＤＵＣＴＯＲＤＥ
ＶＩＣＥＳｊｌＳＥＣＯＮＤ ＥＤ工Ｔ工ｏ Ｎ １Ｓ
、Ｍ 、Ｓｚｅ Ｂｅ１ｌＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ
Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅａ Ｍｕｒｒａｙ ＨＪ４１
ｇ 、 ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ、Ａ Ｖ／ＩＬＫＹ−ＩＮ
ＴＥＲ５ＥＣＴ工ＯＮ ＰＵＢＬＩＣＡＴ工ＯＮ等に詳
細に記述されている。ところで、第１図の半導体レーザ
では、活性層３の７の部分に光を良好に閉じ込めるため
に、例えば２μｍの膜厚の第１クラッド層４をストライ
プ領域８を除いて、所定の膜厚ｄ、例えばｄ＝−０，３
ｐ ｍの膜厚にエツチングするようにしている。ところ
が、特性のそろった半導体１／−ザを得るには、各層の
成長膜厚を精密にコントロールする必要がある他に、上
記第コークラッド層４のエツチングも精密にコントロー
ルする必要かあるが、このエツチングのコントロールは
極めて姉しく、このためイオンミリング等の非常に高価
なエツチング手段を要していた。
１図において、符号１は、ｎ−ＧａＡＳ基板、２はｎ
ｋｌ ｚＧａＩ−ｘＡＳ層（第２クラッド層）、３はｎ
−Ａｌ ｙＧａｌ−ｙＡｓ層（活性層）（ただし、ｙ
＜ ｘ ＋ ｚ）、４はＰ−Ａ ｌ ｘＧａ、−ｘ
ＡＳ層（第１クラッド層）、５はｐ−ＧａＡｓ層、６は
金属である。このような構造の半導体レーザは、［ＰＨ
ＹＳ工Ｃ８ＯＦ ＳＴＤＭＩ−ＣＯＮＤＵＣＴＯＲＤＥ
ＶＩＣＥＳｊｌＳＥＣＯＮＤ ＥＤ工Ｔ工ｏ Ｎ １Ｓ
、Ｍ 、Ｓｚｅ Ｂｅ１ｌＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ
Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅａ Ｍｕｒｒａｙ ＨＪ４１
ｇ 、 ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ、Ａ Ｖ／ＩＬＫＹ−ＩＮ
ＴＥＲ５ＥＣＴ工ＯＮ ＰＵＢＬＩＣＡＴ工ＯＮ等に詳
細に記述されている。ところで、第１図の半導体レーザ
では、活性層３の７の部分に光を良好に閉じ込めるため
に、例えば２μｍの膜厚の第１クラッド層４をストライ
プ領域８を除いて、所定の膜厚ｄ、例えばｄ＝−０，３
ｐ ｍの膜厚にエツチングするようにしている。ところ
が、特性のそろった半導体１／−ザを得るには、各層の
成長膜厚を精密にコントロールする必要がある他に、上
記第コークラッド層４のエツチングも精密にコントロー
ルする必要かあるが、このエツチングのコントロールは
極めて姉しく、このためイオンミリング等の非常に高価
なエツチング手段を要していた。
本発明は、このようなエツチングを安価な方法で非常に
精密にかつ容易に行えるようにすることを目的とする。
精密にかつ容易に行えるようにすることを目的とする。
以下、本発明を第２図〜第４図に示す一実施例に基づい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
先ず、本発明の実施例では、分子線エピタギ／ヤル成長
法等により、第２図に示すような各層を形成する。分子
線エピタキ／ヤル成長法によれば、各層の成長膜厚を極
めて精度よく制御することができる。このような成長法
により、第２図に示すように、ｎ−Ｇ ａＡ ｓ基板１
０に、ｎ−Ａｌ ｚＧａ、−ｖＡｔＪ層１１、ノンドー
プまたｌｄ：Ｐ（−＋たはｎ ） −Ａｌ ｙＧａ、−
ｙＡＳ層（ｙ＜ｘ、 ７） １２、Ｐ−ＡｅｘＧａ「ｘ
Ａｆｉ層１３、Ｐ−Ｇ ａＡｓ層１４が形成される。こ
こで、ｎ Ａ ｊｇ ｚ Ｇａ１ｚ Ａ ８層１１を第
２クラッド層、Ｐ−Ａ４ｘＧａ、ｘＡｓ層１３を第コク
ラッド層、ノンドープまたはＰ（またはｎ） −Ａｇ
ｙＧａ、−ｙＡ８層（ｙ＜ｘ、ｚ）１２を活性層とする
。
法等により、第２図に示すような各層を形成する。分子
線エピタキ／ヤル成長法によれば、各層の成長膜厚を極
めて精度よく制御することができる。このような成長法
により、第２図に示すように、ｎ−Ｇ ａＡ ｓ基板１
０に、ｎ−Ａｌ ｚＧａ、−ｖＡｔＪ層１１、ノンドー
プまたｌｄ：Ｐ（−＋たはｎ ） −Ａｌ ｙＧａ、−
ｙＡＳ層（ｙ＜ｘ、 ７） １２、Ｐ−ＡｅｘＧａ「ｘ
Ａｆｉ層１３、Ｐ−Ｇ ａＡｓ層１４が形成される。こ
こで、ｎ Ａ ｊｇ ｚ Ｇａ１ｚ Ａ ８層１１を第
２クラッド層、Ｐ−Ａ４ｘＧａ、ｘＡｓ層１３を第コク
ラッド層、ノンドープまたはＰ（またはｎ） −Ａｇ
ｙＧａ、−ｙＡ８層（ｙ＜ｘ、ｚ）１２を活性層とする
。
第１クラッド層１３は、更に該第１クラッド層と同伝導
型のＰ−Ａ（ｇ ｘ’ＧａＩ−ｘ’ＡＳ層（ただし、ｘ
’） ０．４５）１３ａ吉、Ｐ Ａｌ！ｘ’′Ｇａｔ
ｘ’ＡＳ層（ただし、ｘ ” （０。
型のＰ−Ａ（ｇ ｘ’ＧａＩ−ｘ’ＡＳ層（ただし、ｘ
’） ０．４５）１３ａ吉、Ｐ Ａｌ！ｘ’′Ｇａｔ
ｘ’ＡＳ層（ただし、ｘ ” （０。
４５）１３１）とにより構成される。ここで、Ｐ−Ａｔ
！ ｘ Ｇ ａ、 ｘ Ａ ｓのエツチング速度特性を
第３図に示す。
！ ｘ Ｇ ａ、 ｘ Ａ ｓのエツチング速度特性を
第３図に示す。
第３図は、熱塩酸によりＡ４ｘＧａｆ−ｘＡＳをエツチ
ングする場合のＸの値を横軸に、才だ、エツチング速度
を縦軸に示す線図である。第３図より明らかなように、
ｘ （０，４５においてはＡ ｐ ｘ Ｇａ１ｘ Ａ８
はエツチングされず、ｘ） ０．４５においては、Ｘの
値に比例するエツチング速度でＡｊ？ｘ（）ａ、７ｘＡ
Ｓ Ｉｄ、エツチングさ１することになる。したがって
、ストライプ領域ニ８１３Ｎ４等のマスク１５をかぶせ
て、先ずＰ −ＧａＡθ層１４全１４的に除去するか、
１だはＰ−Ａｐ、’Ｃ）ａｒｘ’Ａｓ層１３ａの一部ま
でを除去した後、熱塩酸により更にエツチングすると、
Ｐ−Ａ／ｘ’Ｇａｒ−ｘ’Ａ８層１３ａとＰ−へｅｘ″
Ｇａ１−ｘ″Ａ６層１３１）との内、Ｐ” １！ ｘ
’Ｇ ａｒ、’Ａｅ層１３ａのみが除去される。このた
め、第１クラッド層１３の膜厚ば、ストライプ領域を除
いてＰ−ＡＩ！Ｘ’ＧａＩ−Ｘ′’ＡＳ層ｉ３ｂ層膜３
ｂ正確に制御されることになる。第４図は、このような
エツチング処理により得られる半導体レーザの構造断面
図であり、第４図において、１６は、金属である。なお
、上述の実施例における全ての層の伝導型を逆転しても
同様の効果で同様に実施すると々ができることは明白で
ある。
ングする場合のＸの値を横軸に、才だ、エツチング速度
を縦軸に示す線図である。第３図より明らかなように、
ｘ （０，４５においてはＡ ｐ ｘ Ｇａ１ｘ Ａ８
はエツチングされず、ｘ） ０．４５においては、Ｘの
値に比例するエツチング速度でＡｊ？ｘ（）ａ、７ｘＡ
Ｓ Ｉｄ、エツチングさ１することになる。したがって
、ストライプ領域ニ８１３Ｎ４等のマスク１５をかぶせ
て、先ずＰ −ＧａＡθ層１４全１４的に除去するか、
１だはＰ−Ａｐ、’Ｃ）ａｒｘ’Ａｓ層１３ａの一部ま
でを除去した後、熱塩酸により更にエツチングすると、
Ｐ−Ａ／ｘ’Ｇａｒ−ｘ’Ａ８層１３ａとＰ−へｅｘ″
Ｇａ１−ｘ″Ａ６層１３１）との内、Ｐ” １！ ｘ
’Ｇ ａｒ、’Ａｅ層１３ａのみが除去される。このた
め、第１クラッド層１３の膜厚ば、ストライプ領域を除
いてＰ−ＡＩ！Ｘ’ＧａＩ−Ｘ′’ＡＳ層ｉ３ｂ層膜３
ｂ正確に制御されることになる。第４図は、このような
エツチング処理により得られる半導体レーザの構造断面
図であり、第４図において、１６は、金属である。なお
、上述の実施例における全ての層の伝導型を逆転しても
同様の効果で同様に実施すると々ができることは明白で
ある。
以上のように、本発明によれば、第１クラッド層を、該
第１クラッド層と同伝導型のＡ （４Ｘ ’Ｇ ａ「−
ｘ ’ ＡＳ層（ただし、 ｒ ＞ ０．４５）とＡ
ｌ； ｘ”Ｇ ａＩ−ｘ Ａ ８層（／コだし、ｘ’（
０・４５）とにより構成し、熱塩酸によりｋｌ ｘ’Ｇ
ａ１−ｘ’Ａｓ層のみをエツチングして除去するように
したので、第１クラッド層の膜厚をストライプ領域域を
除いて所定の膜厚、即ち、Ａｌ／ｘ“Ｇ ａ、Ｘ ”Ａ
ｓ層の膜、厚に正確にかつ容易に安価な手法により制
向することができる。
第１クラッド層と同伝導型のＡ （４Ｘ ’Ｇ ａ「−
ｘ ’ ＡＳ層（ただし、 ｒ ＞ ０．４５）とＡ
ｌ； ｘ”Ｇ ａＩ−ｘ Ａ ８層（／コだし、ｘ’（
０・４５）とにより構成し、熱塩酸によりｋｌ ｘ’Ｇ
ａ１−ｘ’Ａｓ層のみをエツチングして除去するように
したので、第１クラッド層の膜厚をストライプ領域域を
除いて所定の膜厚、即ち、Ａｌ／ｘ“Ｇ ａ、Ｘ ”Ａ
ｓ層の膜、厚に正確にかつ容易に安価な手法により制
向することができる。
第１図は従来例の構造断面図、第２図〜第４図は本発明
の一実施例に係り、第２図は実施例の製造ノｊ法の説明
に供する第１クラッド層エツチング前の構造断面図、第
３図はＰ−Ａｌ ｘ Ｇ ａｆ−ｘ Ａ ＳのＸの値に
対するＰ Ａ Ｚ Ｘ Ｇａ１ｘ ＡＳのエツチング速
度との関係を示す線図、第４図は実施例の半導体レーザ
の構造断面図である。 １０・・ｎ−ＧａＡＳ基板、１１・・第２クラッド層、
１２・・活性層、１３・・第１クラッド層、１４・・Ｐ
−ＧａＡｓ層、 ｌ ３ ａ −Ｐ−Ａｌｘ’ＧａＩ−
ｘ’ＡＳ層 （ｘ’） ０．４５ ） 、１３ ｂ ・
・Ｐ Ａｊｇｘ”Ｇａ＋ ｘ“Ａｓ層（ｘ′ｌ（０，４
５）。 出 願 人 ローム株式会社 代 理 人 弁理士岡田和秀 第１図 第２図 第４図 第３図
の一実施例に係り、第２図は実施例の製造ノｊ法の説明
に供する第１クラッド層エツチング前の構造断面図、第
３図はＰ−Ａｌ ｘ Ｇ ａｆ−ｘ Ａ ＳのＸの値に
対するＰ Ａ Ｚ Ｘ Ｇａ１ｘ ＡＳのエツチング速
度との関係を示す線図、第４図は実施例の半導体レーザ
の構造断面図である。 １０・・ｎ−ＧａＡＳ基板、１１・・第２クラッド層、
１２・・活性層、１３・・第１クラッド層、１４・・Ｐ
−ＧａＡｓ層、 ｌ ３ ａ −Ｐ−Ａｌｘ’ＧａＩ−
ｘ’ＡＳ層 （ｘ’） ０．４５ ） 、１３ ｂ ・
・Ｐ Ａｊｇｘ”Ｇａ＋ ｘ“Ａｓ層（ｘ′ｌ（０，４
５）。 出 願 人 ローム株式会社 代 理 人 弁理士岡田和秀 第１図 第２図 第４図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１）Ｐ（またはｎ ） −ＡｌｘＧａ、ｘＡｓ層を第
１クラッド層とし、ｎ（またはＰ ） −ＡｌｚＧａＩ
−ｚＡｓ層を第２クラッド層とするとともに、両クラッ
ド層の間にノンド−プまたはＰ（寸たはｎ ） −Ａ１
１ｙＧ ａ、、−ｙ Ａ ｌ’Ｅ層（ただし、ｙ（ｘ、
ｚ）よりなる活性層を挾み、第１クラッド層を、ストラ
イプ領域を除いて所定の膜厚にエツチングしてなるリッ
ジウェーブガイド形の半導体レーザにおいて、前記第１
クラッド層を、該第１クラッド層と同伝導型のＡｊ７ｘ
’Ｇａ、−ｘ’Ａｓ層（ただし、ｘｒ ＞ ｏ 、４５
）吉Ａｇｘ“Ｇａｒｘ”Ａｓ層、（ただし、Ｘ”＜
０．４５ ）との少なくとも２つのクラッド層により構
成し、熱塩酸によりＡｅｘ’Ｇａ、ｘ’Ａｓ層とＡ Ｚ
Ｘ ’Ｇａ１ｘ″Ａ ８層との内、Ａｊ’ ｘ’Ｃ）
ａ、−ｘ’Ａｓ層のみをエツチングしてなる半導体レー
ザ。 ｔｚ］Ｐ（ｔたはｎ ） Ａ Ｉ！Ｘ Ｇａ、 ｘ Ａ
８層を第１クラッド層とし、ｎ（またばＰ ） Ａ
ｌ ｚ Ｇ ａｒ ｚ Ａ ｅ層を第２クラッド層とす
るとともに、両クラッド層の間にノンドープ寸たはＰ（
まだはｎ） −ＡｌｙＧａ、ｙＡｓ層（ただし、ｙ ＜
ｘ）よりなる活性層を挾み、第１クラッド層を、スト
ライプ領域を除いて所定の膜厚にエツチングしてリッジ
ウェーブガイド形の半導体レーザを製造する方法におい
て、前記第１クラッド層を、該第１クラッド層と同伝導
型のＡ ｌ ｘ ’ＧＦＬ１ｘ ’Ａ ｓ層（ただし、
ｘ’）０゜４５）と、Ａ ｌ ｘ″Ｇ ａ、−ｘ ”Ａ
８層（たたし、ｘ”（０，４５）との少なくとも２つ
のクラッド層により暢成し、熱塩酸によりＡ ｌ ｘ’
Ｇ Ｉａｒｘ ’ Ａ ８層とＡ ｌ ｘ Ｇ ａ、
ｘ Ａ ８層の内、Ａ ｌ ｘ ’Ｇ ａ（５ｘ’Ａ
８層のみをエツチングすることにより半導体レーザを製
造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15346083A JPS6045085A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15346083A JPS6045085A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045085A true JPS6045085A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15563039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15346083A Pending JPS6045085A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045085A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0259026A2 (en) * | 1986-08-08 | 1988-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Double-heterostructure semiconductor laser with mesa stripe waveguide |
| US5304283A (en) * | 1991-02-26 | 1994-04-19 | France Telecom Etablissment Autonome De Droit Public | Process for producing a buried stripe semiconductor laser using dry etching for forming said stripe and laser obtained by this process |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120282A (ja) * | 1974-03-05 | 1975-09-20 | ||
| JPS5245296A (en) * | 1975-10-07 | 1977-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductive phototransmission pass and semiconductor emission devic e used it |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15346083A patent/JPS6045085A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120282A (ja) * | 1974-03-05 | 1975-09-20 | ||
| JPS5245296A (en) * | 1975-10-07 | 1977-04-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductive phototransmission pass and semiconductor emission devic e used it |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0259026A2 (en) * | 1986-08-08 | 1988-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Double-heterostructure semiconductor laser with mesa stripe waveguide |
| US5304283A (en) * | 1991-02-26 | 1994-04-19 | France Telecom Etablissment Autonome De Droit Public | Process for producing a buried stripe semiconductor laser using dry etching for forming said stripe and laser obtained by this process |
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