JPS61166192A - 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

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JPS61166192A
JPS61166192A JP688785A JP688785A JPS61166192A JP S61166192 A JPS61166192 A JP S61166192A JP 688785 A JP688785 A JP 688785A JP 688785 A JP688785 A JP 688785A JP S61166192 A JPS61166192 A JP S61166192A
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JP
Japan
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layer
type
conductivity type
type inp
ingaasp
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Pending
Application number
JP688785A
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English (en)
Inventor
Seiji Onaka
清司 大仲
Yoichi Sasai
佐々井 洋一
Atsushi Shibata
淳 柴田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は埋め込み形の化合物単導体レーザおよびその製
造方法に関する。
従来の技術 GaAs 、 InP などの基板上に形成された半導
体レーザは光通信、光ディスク、光応用計測など幅広い
分野でその応用が期待されている。第2図に現在主流と
して用いられている埋め込みヘテロ接合形レーザ(BH
レーザ)の構造を示す。第2図において21はn増In
P基板22はn型InPバッファ層、23はInGaA
sP活性層(発振波長λ =1.3pm)、24はp型
InPクラッド層、25はp型InGaAsPキャップ
層、26はp型InP埋込層、27はn型InP埋込層
、28はp型InGaAsP コンタクト層、29はA
u / Cr電極、30 (l−1−、Au −Sn3
 ベーパ 電極である。
このBHv−ザば、InGaAsP活性層23がその周
囲を取り巻く層よりも屈折率が高いだめ光の閉じ込めが
可能であり、しかも、p型InP埋込層26によってI
nGaAsP活性層23以外の領域に流れ込もうとする
電流を阻止することによってInGaAsP活性層23
に電流を集中することが可能であるだめ、低しきい値電
流の発振、たとえば室温における発振しきい値20mA
が実現されていた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながらとのBHレーザにおいてはp型埋込層26
を液相エピタキシャル成長によって形成する際に、基板
表面の汚れ々どの影響で部分的に結晶成長しない領域A
が存在してn型InPバッファ層22とn型InP埋込
層27との短絡の原因となり、素子の歩留を低下させて
いた。
問題点を解決するだめの手段 本発明はこのような従来のBHレーザにおける問題点を
解決するためになされたものであり、電流阻止層として
拡散層を用い、その上に埋込層をエピタキシャル成長す
るものである。
作   用 本発明は上記の構成により従来発生していたような電流
阻止層の不良による短絡を防止するものであり、さらに
電流阻止層と活性層とをセルノアライメントにより配置
する方法を提供するものである。
実施例 以下本発明をInGaAsPのBHレーザに応用した場
合の一実施例について説明する。第3図にその製造工程
を示す。寸ずn+型InP基板1[(100)而〕の表
面にn型InPバッファ層2 (Teドープ、キャリア
密度5X10  C)n 、厚さ2’ 74 m ) 
、 InGaAsP活性層3(ノンドープ、厚さ0.1
μm9発光波長λ9= 1.3μm  ) 、p型In
Pクラッド44 (Zn  ドープ。
ギヤリア密度5X10  Cm  、2pm)、p型I
nGaAsPキャップ層5 (Znドープ、キャリア密
度1×10 on  、 0.5 pm 、λq=1.
1μm)を順次液相エピタキシャル成長法により形成す
る。さらにその表面にホトレジストでストライプ状(た
とえ5 ペ−) ば幅311m、ストライプ方向くoll〉)に形成し、
たとえばCCl4を用いたりアクティブイオンエツチン
グ法によりp型InGaAsPキャップ層5を除去した
のちホトレジストをたとえば02プラズマエツチング法
により除去する。
次に、ストライプ状にパターニングしたP型InGaA
sPキャップ層5をエツチングのマスクとして、たとえ
ばHCl : H3P○4=1:4のエツチング液でp
型InPクラッド層4を選択エツチングする(第3図(
a))。次にたとえば封管法によりZnを拡散してp型
I nG aAs P拡散層6′およびp型InP拡散
層6を形成する(第3図(b))0たとえば5Q○°C
8分の拡散で1.1μmの拡散深さが得られる。次に、
InGaAsP活性層3とp型InGaAsPギャップ
層5とを選択エツチングのマスクとしてp型InPクラ
ッド層4をたとえばHCβ:H3PO4−1:4の混合
液で横方向に0.5μmずつエツチングする。さらに今
エツチングしたp型InPクラッド層4を選択エツチン
グのマスクとしてp型InGaAsP拡散層6′をエツ
チングする。このようにすると、第3図6 ・\− (C)に示すように電流阻止層となるp型InP拡散層
6をn型InPバンファ層2の内部に形成することがで
きる。
さらにこの上に液相エピタキシャル成長法によりn型I
nP層7(ノンドープ、厚さ2.5μm)およびp型I
nGaAsP ニア ンタクト層8 (Znドープ、キ
ャリア密度lX10071.厚さ0.57z m 、λ
 =1.1μm)を順次形成し、Au / Cr電極9
および裏面研磨したのちAu−8n電極1oをそれぞれ
形成すると第1図に示すような本発明の一実施例のレー
ザ素子が完成する。以上の製作工程における本発明の特
徴は以下に述べるとおりである。すなわち、一般に高濃
度に不純物(たとえばZn)を熱拡散した結晶の表面に
は良質のエピタキシャル結晶成長層を形成することが困
難であった。そこで本発明では上記の実施例で説明した
ようにZn 拡散はI nGaAs P活性層3を通し
て行ない、このp型InGaAsP拡散層6′をエツチ
ングすることによってこの中に含まれる高濃度に不純物
が拡散された領域を除くことによってp型InP拡敢層
6の表面の不γ ・\ 純物濃度を、良質なエピタキシャル結晶成長層の形成が
可能な濃度にすることにより良ηなn型InP埋込層7
の成長を可能にするものである。3寸だ、本発明の構成
上の他の特徴は、もし仮にn型InP埋込層7の結晶成
長において従来のBHレーザの埋込層に部分的に結晶成
長しない領域ができたとしてもn型InPバッファ層2
とp型InP拡散層6とのp−n接合が必ず存在するの
で帰路にはつながることはない。
丑だ、−]二起工発明の一実施例においてストライプ幅
幅が3μm以下の場合は第1図のようにn型InP埋込
層7はp型InGaAsPキャップ層5の上にはほとん
ど堆積せず結晶成長が終了した後の表面は平坦になる。
しかし、ストライプ幅が3μm以上になると第4図(−
)に示すようにp型InGaAsPキャップ層5の上に
もn型InP埋込層7が結晶成長してしまうことがある
。この場合、第4図(a)に示すようにたとえばシリカ
ガラス11を回転塗布するとシリカガラスの粘性と表面
張力との関係によって表面は平坦になる。そこで、シリ
カガラス11とp型I nGaAs P コンタクト層
8.n型InP埋込層7、p型InGaAsPキャップ
層5とのエツチング速度の差が少ない工、チング方法た
とえばイオンエツチングによりエツチングを行なうと、
ストライプ」二の突起はなくなり平坦になる。次に、さ
らにZn拡散において、ストライプ近傍はInGaAs
Pよりも拡散速度が速いInPのみであり、ストライプ
の両側にp型InGaAsPコンタクト層8が残るので
ストライプ近傍だけが拡散が深くなる。この上にP側の
電極たとえばAu / Crを形成すると電気的に低抵
抗のオーミック接触はストライプの両側のp型InGa
AsPコンタクト層8との間に形成され、電流はp型I
nGaAsPコンタクト層8からZn の拡散深さが深
く低抵抗のp型コンタクト拡散層12を通ってp型In
Pクラッド層4を通りInGaAsP活性層3に注入さ
れる。さらに、第4図(b)の構造ではI nGaAs
 P活性層3.の上部には熱抵抗の高いI nGaAs
 P J@は形成されておらず熱抵抗の低いInP9 
ベージ のみであるので熱放散も良い。このように、本発明はス
トライプ幅の広いレーザに対して、第4図に示した工程
を行なうことにより、熱抵抗が低くかつ電気的なコンタ
クト抵抗も低いレーザが得られるという特徴もあわせて
備えている。
なお上記第4図の説明では表面平坦化のだめにシリカガ
ラスを用いだが、樹脂等の有機材料であっても良いこと
はもちろんである。
なお上記実施例においては本発明をI nGaAs P
のBHレーザに応用した場合について述べたがAlGa
Asなどの他の利料のBHレーザに応用してもよいこと
はもちろんである。tだ導電型に関してもp−n入れか
わっても問題がないことはいう壕でもない。
発明の詳細 な説明したように、本発明は従来のBHレーザの埋込成
長の不良によシ発生していたよう外短絡の問題が発生し
ないようにする効果を有するもので、素子の製作におけ
る歩留の向上などを図ることができ工業的価値は極めて
高い。、10 べ− のBHレーザに応用した一実施例の構造および製作工程
を示す断面図、第2図は従来のI nGaAs PのB
Hレーザの断面構泰搦寺→→図である。
1・・・・・・n+型InP基板、2・・・・・・n型
InPバッファ層、3・・・・・I nGaAs P活
性層、4・・・・・p型InPクラッド層、5・・・・
・p型InGaAsPキャップ層、6・・・・・p型I
nP拡故層、7・・・・・・n型InP埋込層、8・・
・p型InPコンタクト層。、 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名E 
                        E
IM                       
                         
   e4jy                  
       忙シ 岬 ) へ−  。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電形の半導体層の表面に発光領域となる活
    性層と第2導電形のクラッド層とを積層して成る埋め込
    みヘテロ接合形レーザにおいて、上記第1導電形の半導
    体層に部分的に形成された電流阻止のための第2導電形
    の拡散層と上記第2導電形の拡散層の上に形成された第
    1導電形の埋込層とを有することを特徴とする半導体レ
    ーザ。(2)第1導電形の半導体層の表面に発光領域と
    なる活性層と第2導電形のクラッド層とを積層する工程
    と、上記第2導電形のクラッド層をストライプ状にエッ
    チングする工程と、上記活性層の表面から第2導電形の
    不純物を上記第2導電形のクラッド層をマスクとして選
    択的に拡散して上記第1導電形の半導体層に第2導電形
    の拡散層を形成する工程と、上記第2導電形のクラッド
    層をマスクとして上記第2導電形の不純物が拡散された
    活性層をエッチングする工程と、上記第2導電形の拡散
    層の表面に第1導電形の埋込層を形成する工程とを備え
    たことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
JP688785A 1985-01-18 1985-01-18 半導体レ−ザおよびその製造方法 Pending JPS61166192A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7684459B2 (en) * 2005-08-18 2010-03-23 Fuji Xerox Co., Ltd. Semiconductor laser apparatus and fabrication method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7684459B2 (en) * 2005-08-18 2010-03-23 Fuji Xerox Co., Ltd. Semiconductor laser apparatus and fabrication method of the same

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