JPS6072287A - 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

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JPS6072287A
JPS6072287A JP18104383A JP18104383A JPS6072287A JP S6072287 A JPS6072287 A JP S6072287A JP 18104383 A JP18104383 A JP 18104383A JP 18104383 A JP18104383 A JP 18104383A JP S6072287 A JPS6072287 A JP S6072287A
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Akio Yoshikawa
昭男 吉川
Masaru Kazumura
数村 勝
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/2054Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2059Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
    • HELECTRICITY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジクル・オーディオ・ディスク。
ビデオディスク等のコヒーレント光源を始めとして、各
種電子機器の光源として、用いられ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 電子機器の光源として、半導体レー尋に要求されるもの
の1つとして、単一スポットでの発振、すなわち、単−
横モード発振がある。これを実現するためには、活性領
域付近に、光と電流を閉じ込める必要がある。光の閉じ
込めに関しては、二重へテロ構造で活性層をはさみ、そ
れと垂直左方向にも屈折率さを設けて閉じ込めたり、或
いは、活性層中の一部に電流が流れる様にして、光増幅
率に活性層中で分布を持たせて閉じ込める方法がある。
電流の閉じ込め、つまりキャリアの閉じ込めに関しては
、二重へテロ構造で活性層をはさみ、半導体中の電子の
エネルギーバンドの構造により閉じ込め、二重へテロ構
造と垂直な方向では、活性領域付近にのみ電流が流れる
様に、ストライブ状の電流狭さく領域を設けるのが通常
の方法である。
第1図(2L)〜(C1に、従来の代表的なストライブ
構造レーザを示す。これらの図において、10はn+−
GaAs基板、11はn−AlXGa、、As層、12
はA%Ga1yAs(o<y<x )層、13はp −
□AlXGa1−xAS層、14ばp−GaAs層、 
16は活性領域、16はストライプ部、17はn −G
aAs層、21はプロトンを照射した高抵抗領域、22
はZn拡散領域、23は5102膜である。(&)はp
+GILAS層14の上から、プロトンを照射する事に
よシ、ストライプ部16を形成したレーザである。(b
lは、!” (l X G a 1x A s層13上
に、n−−GaAs層17を成長し、n−GaAS層1
7層外7上Zn を拡散する事により、n−GaAs層
17中に電流注入用のストライプ部16を形成した、Z
nn拡散スストライブ構造レーザある。(c)はp+−
G?LAs層14上にSiO2膜等の絶縁膜23を設け
る事により、電流注入用のストライプブ16を形成した
レーザである。
第1図の(al〜(c)は、何れもストライプ部16に
より、電流が流れる領域を制限し、半導体レーザの発振
しきい値を低減するとともに、活性層A (lyG a
 1yA s層(0≦y(x)12中テノ発振領域(以
下、活性領域16とする。)を制限して、その形状効果
によシ、高次横モードの発振を抑え、単−横モード発振
が実現される。
しかしながら、上記のストライプ構造を作製する方法に
は、以下に述べる欠点がある。
■ 第1 図(a)においては、プロトン等のイオンを
電磁界によシ加速し、作製された二重へテロ構造半導体
ウェハに照射する。この時、半導体ウェハの照射された
領域は、加速されたイオンが通過する事によシ、損傷を
受ける。しかも、活性領域付近、または、活性領域直上
付近のプロトン照射領域に近いところでは、GaAs層
、GaA7As層の結晶が損傷を受け、半導体レーザの
電気特性、光学特性、信頼性等を損う。これを回避する
ためには、プロトン照射後、高温でアニールを行なう必
要があシ、工程が多くなるばかシか、アニールされる層
中に、Zn等の熱拡散係数の高いドーパントが存在する
と、これらが動き、キャリア濃度の制御性の良い多層構
造が、結果的に得られにくくなる。
■ 第1図(b) テは、Zn拡散を高温(7oO′c
〜850′C)で行なう事が多く、各層中のドーパント
も拡散きれ、in接合界面が設計位置よシずれたり、P
 / n接合が設計通シ形成するのが難しく々る。
■ 第1図(0)では、A%Ga、−yAs活性層12
での活性領域15が、第1図(al 、 (b)のスト
ライプ構造を有するレーザに比べて、広がるという問題
がある。これは、第1図(a) 、 (b)に比べて、
第1図(C1の構造は、ストライブプ16による電流制
限が弱いためである。
発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので結晶に対
して損傷を与えず、ストライツブ部形成時に、ストライ
プ部以外は、比較的低温となっておシ、各層のドーパン
トの拡散をも抑えた、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 この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、n型半導体基板上に、最上層がp型である
二重へテロ構造を含む三層以上の半導体層を形成し、前
記p型層の上に、n型半導体層、p型結晶層を形成し、
前記p型多結晶層を、局部加熱手段によシ、その一部の
領域を単結晶化し、かつ上記n型半導体層の一部をp型
に変える事よシ構成されている。
この構成によって、電流狭さく用のストライプ構造を有
する、低しきい値で単−横モード発振する半導体レーザ
装置を、容易に製造することが可能となる。
実施例の説明 具体的に実施例について、本発明を説明する。
第2図(Ia) 、 (blに、本発明の一実施例の半
導体レーザ装置の製造方法の工程図を示す。第2図(a
)において、H+−GaAs単結晶基板10上に、エピ
タキシャル成長方法(液相エピタキシャル法、MOCV
D法、MBE法いずれの方法でもよい)により、順次、
n −A、gxGal−xAs層11、A ly G 
a 1y A s層(0≦y(x)12、p−A4xG
a、−xAs層13をそれぞれ単結晶として結晶成長さ
せ、その上に、n−GaAs単結晶層26、p+−Ga
As多結晶層25を成長さぜる。本実施例では、n −
GaAs層26の膜厚は0.2 μm 、 p+−Ga
As層26の膜厚は0.6μmとしている。多結晶層は
、いずれの成長方法でも、成長基板温度を数百塵下げて
、結晶成長することにより得られる。
結晶成長後、成長表面を有機溶剤等で洗浄した後、0.
52μmで発振するAr レーザビームを6μmφのス
ポットに絞シ、(エネルギー密度〜1o5w/cl )
成長表面上を5 my / secで走査する。
第3図に示す様な電流狭さく用のストライプを、間隔β
が250μmと万る様に形成した。
第2図(b)に示す様に、p 十−G2L As層では
、単結晶領域24の比抵抗が、多結晶領域25の比抵抗
に比べ、約4桁小さくなるだめ、単結晶領域24に電流
狭さくが行なわれ、さらに、n −GaAs単結晶層で
は、p+−CaAs 層にレーザビームが当だっている
直下では、p十−GaAs層中のp型ドーパントである
Znが、その熱拡散係数が太きいだめに、拡散され、n
−GaAs単結晶層の一部が、第2図(b)に示す様に
p−GaAs領域27となる。こ係数の大きいものであ
れば何でもよい。
このことによシ、p+−GaAs単結晶領域24と、p
−A、6GaAs層13が、p −G I A S領域
27を介して、電気的に接続てれる。一方、n−GaA
s領域26には、p−AdGaAs層13とn −G 
a A S領域26の境界でpn接合が形成され、半導
体レー→ノー動作時には、逆バイアスとなり電流が流れ
ない。以上よシ、p+−GaAs領域24で電流狭さく
される他、p−GaAs領域27でも電流狭さくが行な
われ、その効果は著しい。
なお、本実施例は、GaAs系、 GaAeAs系材刺
について述べたが、InP系などの他の化合物半導体材
料に関しても十分適用できる。
発明の効果 以上、本発明の方法により、単−横モード発振するスト
ライブ構造レーザを作製する事ができる。
以下にその効果について述べる。
■ プロトン照射型ストライブ構造レーザと同等な電流
狭さくストライプを設ける事ができ、低しきい値レーザ
が得られる。
■ Zn拡散ストライプ構造レーザと同等な電流狭さく
ストライプを設ける事ができ、低しきい値レーザが実現
できるばかりが、特別にZn拡散だけの工程を設ける必
要がなく、しがも■による電流狭さくの効果と合わせて
、さらに低しきい値化が図れる。
■ 基板上に成長したエピタキシャル層に損傷を与える
事がなく、レーザの特性や信頼性を損う事がない。
■ 他のストライプ構造に比べ、ストライプを設けるた
めの工程が少々い。
■ 基板上にエピタキシャル成長した後、ストライプ構
造を設けるまで、同一の装置で、付加的機能を付ける事
により、作製可能である。
以上、半導体レーザ装置として、非常に有用なものと考
えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図(?L)〜(C)は、従来のストライプ構造を有
する半導体レーザの断面図、第2図f&) 、 (b)
は、本発明の一実施例の半導体レーザ装置の工程図、第
3図は、レーザビームを照射することにより、ストライ
プ構造を形成する方法を説明するための図である。 10−− n+−GaAs基板、1l−=−n−Alx
Ga、 −xAs層(第1層)、12−−= A%Ga
 、 、As(Opy(x)層、13−−=p−A、d
xGa、−xAs層、14・・・・p−GaAs層、1
6・・・・・・活性領域、16・・・・・ストライプ部
、17・・−・・・n−GaAs層、21・・・−・プ
ロトンを照射した高抵抗領域、22・・・・・・Zn拡
散領域、23・・・5lO2膜、24−−単結晶p+−
GaAs領域、25・・・・・多結晶p+−GaAS領
域、26・・・・・・n−GaAs層、2γ・・・・・
・p−GaAs領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一導電型の半導体基板上に、二重へテロ構造を含む多層
    構造を、最上層が前記−導電型とは反対の導電型となる
    ように形成する工程と、前記多層構造の上に、前記−導
    電型を有する半導体層、前記反対導電型を有する多結晶
    層を順次形成する工程と、前記多結晶層を、局部加熱手
    段によシ加熱してストライプ状に単結晶化するとともに
    、前記多結晶層中の不純物を前記最上層に達するまで拡
    散させる工程とをそなえたことを特徴とする半導体レー
    ザ装置の製造方法。
JP18104383A 1983-09-28 1983-09-28 半導体レ−ザ装置の製造方法 Granted JPS6072287A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0723303A2 (en) * 1995-01-17 1996-07-24 Hewlett-Packard Company Semiconductor light-emitting device and method for manufacture thereof
US5657335A (en) * 1993-11-01 1997-08-12 The Regents, University Of California P-type gallium nitride

Cited By (4)

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