JPS609356B2 - 半導体発光装置の製法 - Google Patents
半導体発光装置の製法Info
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- JPS609356B2 JPS609356B2 JP50104723A JP10472375A JPS609356B2 JP S609356 B2 JPS609356 B2 JP S609356B2 JP 50104723 A JP50104723 A JP 50104723A JP 10472375 A JP10472375 A JP 10472375A JP S609356 B2 JPS609356 B2 JP S609356B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ダブル・ヘテロ接合構造のストライプ形半導
体レーザとして好適な半導体発光装置の製法に間する。
体レーザとして好適な半導体発光装置の製法に間する。
従来、ｍ−Ｖ族化合物半導体を用いたダブル・へテロ接
合構造の半導体レーザでは、発振電流値を小さく、また
、接合にそった方向の横モードを制御するために発振領
域を細長い領域に限定した、所謂ストライプ形半導体レ
ーザが開発されている。発振領域をストライプ形に形成
するのには種々の構造のもの、方法が考えられている。
このうち、第１図に見られるメサ・ストライプ（埋込み
）形半導体レーザはストライプ幅を狭小にできる点で優
れた装置である図に於いて、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２
はｎ−Ｇａ，〜ＡそｘＡｓ（クラツド層）、３はＰ−Ｇ
ａＡＳ層（活性層）、４はＰ−ＯａｒｘＡそｘＡｓ層（
クラツド層）、５はＰ−ＧａＡＳ層（電極コンタクト層
）、６はｎ‐ＧａＡ〆Ａｓ層、７は二酸化シリコン層、
８は金属電極層をそれぞれ示す。
合構造の半導体レーザでは、発振電流値を小さく、また
、接合にそった方向の横モードを制御するために発振領
域を細長い領域に限定した、所謂ストライプ形半導体レ
ーザが開発されている。発振領域をストライプ形に形成
するのには種々の構造のもの、方法が考えられている。
このうち、第１図に見られるメサ・ストライプ（埋込み
）形半導体レーザはストライプ幅を狭小にできる点で優
れた装置である図に於いて、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２
はｎ−Ｇａ，〜ＡそｘＡｓ（クラツド層）、３はＰ−Ｇ
ａＡＳ層（活性層）、４はＰ−ＯａｒｘＡそｘＡｓ層（
クラツド層）、５はＰ−ＧａＡＳ層（電極コンタクト層
）、６はｎ‐ＧａＡ〆Ａｓ層、７は二酸化シリコン層、
８は金属電極層をそれぞれ示す。
図示の装置は、ｎ−ＧａＡＳ基板１上にＰ−ＧａＡＳ層
５までの各層を順次液相ェピタキシャル成長法にて成長
させ、次いでフオト・エッチング法に依り図示の如きメ
サ・ストライプを形成し、次いでｎ−○ａＡそＡＳ層６
をェピタキシャル成長させ、次いで二酸化シリコン層７
を形成し、その窓開きを行ない、しかる後金属電極層８
を形成して完成する。
５までの各層を順次液相ェピタキシャル成長法にて成長
させ、次いでフオト・エッチング法に依り図示の如きメ
サ・ストライプを形成し、次いでｎ−○ａＡそＡＳ層６
をェピタキシャル成長させ、次いで二酸化シリコン層７
を形成し、その窓開きを行ない、しかる後金属電極層８
を形成して完成する。
ｎ−○ａＡＺＡＳ層６はメサ部分側面の保護を計るとと
もに、横方向の光の閉じ込め作用と電流の閉じ込め作用
とを期待して形成されるものである。電流の閉じ込め作
用は、ｎ−ＧａＡ〆ＡＳ層６に含有されるＡその量を大
にして、メサ）ストライプ部分よりもバンド・ギャップ
が大きく、且つ、屈折率が小さな結晶層とすることに依
り得ている。この電流の閉じ込め作用は、各へテロ接合
面で順万向電圧降下値が異なることを利用したものであ
る。前記装置は、かなり良好にその目的を達成し得ると
考えられるが、なお欠点が残っている。
もに、横方向の光の閉じ込め作用と電流の閉じ込め作用
とを期待して形成されるものである。電流の閉じ込め作
用は、ｎ−ＧａＡ〆ＡＳ層６に含有されるＡその量を大
にして、メサ）ストライプ部分よりもバンド・ギャップ
が大きく、且つ、屈折率が小さな結晶層とすることに依
り得ている。この電流の閉じ込め作用は、各へテロ接合
面で順万向電圧降下値が異なることを利用したものであ
る。前記装置は、かなり良好にその目的を達成し得ると
考えられるが、なお欠点が残っている。
即ち、｛ィ｝ 電流閉じ込め作用が不完全である。
如何にｎ−ＧａＡそＡＳ層６に於けるＡそ量を大にして
バンド・ギャップを大きくしたとしても、その部分に側
流する電流を皆無にすることはできない。従って、無駄
な電流が流れ、不所望の発熱が大である。【ロー メサ
・ストライプ部分と金属電極層８との接触面積がづ・さ
く、また、二酸化シリコン層７の存在に依り、良好な放
熱が行なわれず、安定な室温連続発振に悪影響を及ぼす
。
バンド・ギャップを大きくしたとしても、その部分に側
流する電流を皆無にすることはできない。従って、無駄
な電流が流れ、不所望の発熱が大である。【ロー メサ
・ストライプ部分と金属電極層８との接触面積がづ・さ
く、また、二酸化シリコン層７の存在に依り、良好な放
熱が行なわれず、安定な室温連続発振に悪影響を及ぼす
。
し一 同じく、メサ・ストライプ部分と金属電極層８と
の接触面積が小さいので、コンタクト抵抗が大であり、
発熱の原因になっている。
の接触面積が小さいので、コンタクト抵抗が大であり、
発熱の原因になっている。
等である。
本発明は、前記の如き半導体発光装置の構造に簡単な改
良を加え、特性を改善するとともに製造が容易であるよ
うにすることを目的とし、一導電型のＧａＡＳ基板上に
一導電型の第１のＧａ，ＮＡ〆ｘＡｓクラッド層を、該
第１のクラッド層上に逆導電型のＧａ，‐ｙＡ〆ｙＡｓ
活性層を、該活性層上に逆導電型のＧａ，‐ｚＡ〆ｚ船
ガイド層を、該ガイド層上に一導電型の第２のＧａ，‐
ＷＡ〆ＷＡｓクラッド層を、該第２のクラッド層上にＧ
ａ，〜ＡそＶＡｓ層を液相成長する工程と、ホトェッチ
ングにより前記Ｇａ，〜ＡそＹＡｓ層と前記第２のクラ
ッド層とを貫き前記ガイド層に達するストライプ溝を形
成する工程と、該ストライプ溝部および前記Ｇａ，〜Ａ
クｖＡｓ層上に逆導電型の第３のＧａ，へＡそｘＡｓク
ラッド層を液相成長する工程とを有することを特徴とす
る半導体発光装置の製法を提供するもので、以下これを
詳細に説明する。
良を加え、特性を改善するとともに製造が容易であるよ
うにすることを目的とし、一導電型のＧａＡＳ基板上に
一導電型の第１のＧａ，ＮＡ〆ｘＡｓクラッド層を、該
第１のクラッド層上に逆導電型のＧａ，‐ｙＡ〆ｙＡｓ
活性層を、該活性層上に逆導電型のＧａ，‐ｚＡ〆ｚ船
ガイド層を、該ガイド層上に一導電型の第２のＧａ，‐
ＷＡ〆ＷＡｓクラッド層を、該第２のクラッド層上にＧ
ａ，〜ＡそＶＡｓ層を液相成長する工程と、ホトェッチ
ングにより前記Ｇａ，〜ＡそＹＡｓ層と前記第２のクラ
ッド層とを貫き前記ガイド層に達するストライプ溝を形
成する工程と、該ストライプ溝部および前記Ｇａ，〜Ａ
クｖＡｓ層上に逆導電型の第３のＧａ，へＡそｘＡｓク
ラッド層を液相成長する工程とを有することを特徴とす
る半導体発光装置の製法を提供するもので、以下これを
詳細に説明する。
第２図は本発明一実施例の要部側断面図を表わす。
図に於いて、２１はｎ−ＧａＡＳ基板、２２はｎ−Ｇａ
．〜ＡそｘＡｓ層（クラッド層）、２３はＰ−Ｇａ，−
ｙＡそｙＡｓ層｛活性層｝、２４はＰ−Ｇａ，−ｚＡ〆
ｚ松層（ガイド層）、２５はｎ−Ｇａ，ＷＡ〆ＷＡｓ層
（クラッド層）、２６はｎ或いはＰ−Ｇａ，〜Ａ〆ｖ粕
層、２７はＰ−Ｇａ，‐ｘＡそｘＡｓ層（クラッド層と
しても利用する。
．〜ＡそｘＡｓ層（クラッド層）、２３はＰ−Ｇａ，−
ｙＡそｙＡｓ層｛活性層｝、２４はＰ−Ｇａ，−ｚＡ〆
ｚ松層（ガイド層）、２５はｎ−Ｇａ，ＷＡ〆ＷＡｓ層
（クラッド層）、２６はｎ或いはＰ−Ｇａ，〜Ａ〆ｖ粕
層、２７はＰ−Ｇａ，‐ｘＡそｘＡｓ層（クラッド層と
しても利用する。
）、２８はＰ−ＧａＡＳ層（電極コンタクト層）、２９
は金属電極層をそれぞれ示す。発光は主に活性層２３内
において生じ、発生した光はクラッド層２２，２５，２
７によって活性層２３及びガイド層２４内に閉じ込めら
れる。この装置を製造する場合、Ｇａ．‐ｙＡそｖＡｓ
層２６までは通常の液相ェピタキシヤル成長法で形成す
る。次いで、通常のフオト・エッチング法を適用し、Ｐ
−Ｇａ，〜ＡそｘＡｓ層２４に達する深さを有するスト
ライプ溝を形成する。次にＰ−Ｇａ，〜Ａそｘ母層２７
を液相ェピタキシャル成長させる。次にＰ−ＧａＡＳ層
２８を成長させ、しかる後、金属電極層２９を形成する
。この実施例に於けるＡその割合はｘ〜０．４，ｙ〜０
．０８、ｘ〜０．１３ ｗ〜ｘ，ｖミｚ程度である。
は金属電極層をそれぞれ示す。発光は主に活性層２３内
において生じ、発生した光はクラッド層２２，２５，２
７によって活性層２３及びガイド層２４内に閉じ込めら
れる。この装置を製造する場合、Ｇａ．‐ｙＡそｖＡｓ
層２６までは通常の液相ェピタキシヤル成長法で形成す
る。次いで、通常のフオト・エッチング法を適用し、Ｐ
−Ｇａ，〜ＡそｘＡｓ層２４に達する深さを有するスト
ライプ溝を形成する。次にＰ−Ｇａ，〜Ａそｘ母層２７
を液相ェピタキシャル成長させる。次にＰ−ＧａＡＳ層
２８を成長させ、しかる後、金属電極層２９を形成する
。この実施例に於けるＡその割合はｘ〜０．４，ｙ〜０
．０８、ｘ〜０．１３ ｗ〜ｘ，ｖミｚ程度である。
Ｐ−Ｇａ，‐ｘＡそｘＡｓ層２７を再成長させる場合、
Ａその割合が０〜０．２里度の層上であれば充分に成長
可能である。この成長を行なう場合、Ａその量が大であ
る程、成長は起き難い。これは外気中で表面が酸化され
るためと考えられている。ガイド層であるＰ−Ｇａ，‐
ｚＡ〆Ｚ兆層２４及びＧａ，‐ＶＡそＶＡｓ層２６はＡ
その量が少ないので、Ｐ−Ｇａ，〜Ａ〆ｘ＄層２７を成
長させる場合、当初はストライプ溝底面及びＧａ，‐ｖ
ＡでｖＡｓ層２６表面から成長が選択的に開始される。
そして、このような成長に於ける成長速度は、縦方向に
比較し、横方向が１０倍程度も速いので、Ｐ−Ｇａ，〜
Ａ〆ｘＡｓ層２７の成長がＧａ，〜ＡそｖＡｓ層２６を
越えた段階では急速に横方向の成長が行なわれるので、
選択成長面は図示の如く平坦になる。本発明に依る半導
体発光装置で得られる効果を列記すると次の通りである
。
Ａその割合が０〜０．２里度の層上であれば充分に成長
可能である。この成長を行なう場合、Ａその量が大であ
る程、成長は起き難い。これは外気中で表面が酸化され
るためと考えられている。ガイド層であるＰ−Ｇａ，‐
ｚＡ〆Ｚ兆層２４及びＧａ，‐ＶＡそＶＡｓ層２６はＡ
その量が少ないので、Ｐ−Ｇａ，〜Ａ〆ｘ＄層２７を成
長させる場合、当初はストライプ溝底面及びＧａ，‐ｖ
ＡでｖＡｓ層２６表面から成長が選択的に開始される。
そして、このような成長に於ける成長速度は、縦方向に
比較し、横方向が１０倍程度も速いので、Ｐ−Ｇａ，〜
Ａ〆ｘＡｓ層２７の成長がＧａ，〜ＡそｖＡｓ層２６を
越えた段階では急速に横方向の成長が行なわれるので、
選択成長面は図示の如く平坦になる。本発明に依る半導
体発光装置で得られる効果を列記すると次の通りである
。
｛１｝ 電流を閉じ込めるためのｎ‐ＧａｒＷＡそｗＡ
ｓ層２５，ｎ（またはＰ）−Ｇａ．〜ＡそｖＡｓ層２６
はＰ一Ｇａ，‐ｚＡそｚＡｓ層２４及びＰ−Ｇａ，★Ａ
〆ｘ偽層２７に挟まれているので、極性の如何に拘わら
ず逆方向ｐｎ接合が形成され、無駄な電流が流れること
は全く、完全な電流閉じ込めが可能である。
ｓ層２５，ｎ（またはＰ）−Ｇａ．〜ＡそｖＡｓ層２６
はＰ一Ｇａ，‐ｚＡそｚＡｓ層２４及びＰ−Ｇａ，★Ａ
〆ｘ偽層２７に挟まれているので、極性の如何に拘わら
ず逆方向ｐｎ接合が形成され、無駄な電流が流れること
は全く、完全な電流閉じ込めが可能である。
■ 表面には二酸化シリコン層が存在せず。
また、全面に金属電極層２９が形成されているので、放
熱特性は良好であり、コンタクト抵抗も低いので、安定
な室温連続発振に卓効がある。【３｝ 選択拡散によら
ず、選択エッチングによってストライプ部を画定してい
るので、ストライプ幅は狭小に形成することができ、そ
の製造は従来技術の応用で可能である。‘４） ストラ
イプ層をエッチングする際、ガイド層であるＰ−Ｇａ，
‐ｚＡどｚＡｓ層２４が存在する為、活性層であるＰ−
Ｇａ，−ｙＡ〆ｙＡｓ層２３の表面は充分に保護され、
外気等による酸化、汚染を受けることがないため、特性
安定な半導体レーザが得られる。
熱特性は良好であり、コンタクト抵抗も低いので、安定
な室温連続発振に卓効がある。【３｝ 選択拡散によら
ず、選択エッチングによってストライプ部を画定してい
るので、ストライプ幅は狭小に形成することができ、そ
の製造は従来技術の応用で可能である。‘４） ストラ
イプ層をエッチングする際、ガイド層であるＰ−Ｇａ，
‐ｚＡどｚＡｓ層２４が存在する為、活性層であるＰ−
Ｇａ，−ｙＡ〆ｙＡｓ層２３の表面は充分に保護され、
外気等による酸化、汚染を受けることがないため、特性
安定な半導体レーザが得られる。
【５１ ｎ−Ｇａ，ＷＡ〆ＷＡｓ層２５上に該ｎ−Ｇａ
，‐ｗＡ〆Ｗ笛層２５より禁制帯幅の小さいｎ或いはＰ
−Ｇａ・〜Ａ〆ｖＡｓ層２６を設けることにより、半導
体層の接合面に対して平向方向での活性層２３内での屈
折率分布を変化させることができる。
，‐ｗＡ〆Ｗ笛層２５より禁制帯幅の小さいｎ或いはＰ
−Ｇａ・〜Ａ〆ｖＡｓ層２６を設けることにより、半導
体層の接合面に対して平向方向での活性層２３内での屈
折率分布を変化させることができる。
これよりストライプ溝下の活性層２３の領城には該活性
層３内の他の領域と比較して屈折率差が生じ、光の横方
向閉じ込めが可能となり、安定な横モードが得られると
いう効果がある。図面の簡単な説明第１図は従来例の姿
部側断面図、第２図は本発明一実施例の要部側断面図を
それぞれ表わす。
層３内の他の領域と比較して屈折率差が生じ、光の横方
向閉じ込めが可能となり、安定な横モードが得られると
いう効果がある。図面の簡単な説明第１図は従来例の姿
部側断面図、第２図は本発明一実施例の要部側断面図を
それぞれ表わす。
図において、２１‘まｎ−ＧａＡＳ基板、２２はｎ−Ｇ
ａ．★ＡそｘＡｓ層、２３はＰ−ＣａｒｙＡ〆ｙＡｓ層
、２４はＰ−Ｇａ，‐ｚＡ〆ｚＡｓ層、２５はｎ−Ｇａ
，‐ＷＡクｗＡｓ層、２６はＧａｒｖＡそｖＡｓ、２
７はＰ−Ｇａ，へＡそｘＡｓ層、２８はＰ−ＧａＡＳ層
、２９は金属電極層をそれぞれ示す。オ１函 が２図
ａ．★ＡそｘＡｓ層、２３はＰ−ＣａｒｙＡ〆ｙＡｓ層
、２４はＰ−Ｇａ，‐ｚＡ〆ｚＡｓ層、２５はｎ−Ｇａ
，‐ＷＡクｗＡｓ層、２６はＧａｒｖＡそｖＡｓ、２
７はＰ−Ｇａ，へＡそｘＡｓ層、２８はＰ−ＧａＡＳ層
、２９は金属電極層をそれぞれ示す。オ１函 が２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一導電型のＧａＡｓ基板上に一導電型の第１のＧａ
＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘＡｓクラツド層を、該第１のクラ
ツド層上に逆導電型のＧａ＿１＿−＿ｙＡｌ＿ｙＡｓ活
性層を該活性層上に逆導電型のＧａ＿１＿−＿ｚＡｌ＿
ｚＡｓガイド層を、該ガイド層上に一導電型の第２のＧ
ａ＿１＿−＿ｗＡｌ＿ｗＡｓクラツド層を、該第２のク
ラツド層上にＧａ＿１＿−＿ｖＡｌ＿ｖＡｓ層を波相成
長する工程と、ホトエツチングにより前記Ｇａ＿１＿−
＿ｖＡｌ＿ｖＡｓ層と前記第２のクラツド層とを貫き前
記ガイド層に達するストライプ溝を成形する工程と、該
ストライプ溝部および前記Ｇａ＿１＿−＿ｖＡｌ＿ｖＡ
ｓ層上に逆導電型の第３のＧａ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘＡ
ｓクラツド層を液相成長する工程とを有することを特徴
とする半導体発光装置の製法。 ただし、ｘ〜０．４，ｙ〜０．０８，ｚ〜０．１３，
ｗ〜ｘ，ｚ≧ｖ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50104723A JPS609356B2 (ja) | 1975-08-28 | 1975-08-28 | 半導体発光装置の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50104723A JPS609356B2 (ja) | 1975-08-28 | 1975-08-28 | 半導体発光装置の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5228281A JPS5228281A (en) | 1977-03-03 |
| JPS609356B2 true JPS609356B2 (ja) | 1985-03-09 |
Family
ID=14388399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50104723A Expired JPS609356B2 (ja) | 1975-08-28 | 1975-08-28 | 半導体発光装置の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609356B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595387A (en) * | 1978-12-11 | 1980-07-19 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light emitting device |
| JPS55123190A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-22 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light emitting device |
| JPS57152182A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS57149788A (en) * | 1982-02-17 | 1982-09-16 | Hitachi Ltd | Injection semiconductor laser element |
| JPS6014482A (ja) * | 1983-07-04 | 1985-01-25 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6066484A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 |
| JPS60110188A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-15 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS60136286A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS59171188A (ja) * | 1984-01-11 | 1984-09-27 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS6128640A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-08 | Tokyo Gas Co Ltd | 掘削装置 |
| JPS61272990A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Fujitsu Ltd | 半導体レ−ザ |
| US4799228A (en) * | 1985-08-23 | 1989-01-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Transverse-mode stabilized semiconductor laser diode with slab-coupled waveguide |
| JPS61239691A (ja) * | 1985-08-30 | 1986-10-24 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ−装置の製造方法 |
| CA2008379C (en) * | 1989-01-24 | 1993-08-31 | Hajime Sakiyama | Semiconductor lasers |
| JPH0774432A (ja) * | 1994-07-22 | 1995-03-17 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3495140A (en) * | 1967-10-12 | 1970-02-10 | Rca Corp | Light-emitting diodes and method of making same |
| US3579055A (en) * | 1968-08-05 | 1971-05-18 | Bell & Howell Co | Semiconductor laser device and method for it{3 s fabrication |
-
1975
- 1975-08-28 JP JP50104723A patent/JPS609356B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3495140A (en) * | 1967-10-12 | 1970-02-10 | Rca Corp | Light-emitting diodes and method of making same |
| US3579055A (en) * | 1968-08-05 | 1971-05-18 | Bell & Howell Co | Semiconductor laser device and method for it{3 s fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5228281A (en) | 1977-03-03 |
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