JPS61171184A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS61171184A JPS61171184A JP60010839A JP1083985A JPS61171184A JP S61171184 A JPS61171184 A JP S61171184A JP 60010839 A JP60010839 A JP 60010839A JP 1083985 A JP1083985 A JP 1083985A JP S61171184 A JPS61171184 A JP S61171184A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体発光装置あるいは半導体レーザの構造と
製造方法に係り、特に光情報処理用光源および光通信用
光源に好適な半導体発光装置（半導体レーザ）に関する
。
製造方法に係り、特に光情報処理用光源および光通信用
光源に好適な半導体発光装置（半導体レーザ）に関する
。
従来の装置はＴ、Ｆｕｋｕｚａｗａ ａｔ ａｌ、Ａｐ
ｐｌ、Ｐｈｙ８゜Ｌｅｔｔｅｒｓ、 ４５ （１）Ｐ、
１ 、 Ｊｕｌｙ １９８４に記載されているように
ＭＱＷ （Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｑｕａｎｔｕｎ １ｌａ
ｌｌ ）構造のレーザのＢＨ層構造ＤＩＤを利用して拡
散により作製したものである。二回成長を必要としない
などの特徴があり、リーク電流が大きい、活性領域の幅
を狭く出来ないなどの点があり改善が望まれていた。。
ｐｌ、Ｐｈｙ８゜Ｌｅｔｔｅｒｓ、 ４５ （１）Ｐ、
１ 、 Ｊｕｌｙ １９８４に記載されているように
ＭＱＷ （Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｑｕａｎｔｕｎ １ｌａ
ｌｌ ）構造のレーザのＢＨ層構造ＤＩＤを利用して拡
散により作製したものである。二回成長を必要としない
などの特徴があり、リーク電流が大きい、活性領域の幅
を狭く出来ないなどの点があり改善が望まれていた。。
本発明の目的は単一モード、低電流で発振する信頼性の
高い半導体レーザを簡単な作製方法により提供すること
にある。
高い半導体レーザを簡単な作製方法により提供すること
にある。
ＡＱＧａＡｓ系超格子構造にＺｎ拡散を行うと均一な平
均組成混晶となる。拡散を行う前の超格子の屈折率が、
拡散後の平均組成混晶の屈折率より高いことを利用して
半導体レーザの横モード制御を行うことができる（前記
文献）、シかしながら上記文献の構造では第１図に示す
ように電流を縦方向に流すことに固執しているため、セ
ルファジィンメントが厳しい、直列抵抗が高い、リーク
電流が大きい、ｐ形Ｇ ａ Ａ ａ基板の使用、幅広い
活性領域などの問題点を有していた０本発明では横方向
の電流パスを設けることによりこれらの問題点を解決す
ることを可能にしたものである。
均組成混晶となる。拡散を行う前の超格子の屈折率が、
拡散後の平均組成混晶の屈折率より高いことを利用して
半導体レーザの横モード制御を行うことができる（前記
文献）、シかしながら上記文献の構造では第１図に示す
ように電流を縦方向に流すことに固執しているため、セ
ルファジィンメントが厳しい、直列抵抗が高い、リーク
電流が大きい、ｐ形Ｇ ａ Ａ ａ基板の使用、幅広い
活性領域などの問題点を有していた０本発明では横方向
の電流パスを設けることによりこれらの問題点を解決す
ることを可能にしたものである。
以下１本発明の一実施例を第２図により説明する。
ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板１２上にＭ Ｂ Ｅ （Ｍｏｌ
ｅｃｕｌａｒＢｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法によりつぎ
の各層を成長させる。
ｅｃｕｌａｒＢｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法によりつぎ
の各層を成長させる。
ｎ型Ｇａｓ、＠Ａ Ａ、、、Ａｓ（１３）、ＭＱＷ活性
層（４）、ｎ型Ｇａ、８．Ａ ｆｉ、、、Ａｓ（１４）
、ｐ型Ｇａ、０．Ａ ｎｏ、４Ａｓ（１５）、ｕｎｄｏ
ｐｅｄ ＧａＡｓ（１６）をこの順にそれぞれｌＯμ、
０．１μ、０．５μ。
層（４）、ｎ型Ｇａ、８．Ａ ｆｉ、、、Ａｓ（１４）
、ｐ型Ｇａ、０．Ａ ｎｏ、４Ａｓ（１５）、ｕｎｄｏ
ｐｅｄ ＧａＡｓ（１６）をこの順にそれぞれｌＯμ、
０．１μ、０．５μ。
０．５μ、２μの厚さに成長させた。ＭＱＷ活性層は８
０人のＧ ａ Ａ ｓと１２０人のＧａ５，７Ａｆｉ６
．□Ａｓ層の５周期積層構造で、全体の厚さは１，００
０人である。成長後Ｓｉ、Ｎ４絶縁膜を堆積し、８μの
ストライプ状に加工してこれを拡散マスクとしてＺｎ拡
散およびこれに続く熱処理を実施した。拡散の条件は温
度６５０℃で熱処理は９５０℃にて２時間である。これ
によりｎ型ＧａＡ Ｑ Ａｓ（１３）に達する深さ約４
μの拡散層を得た。これにより活性領域のＭＱＷ層４の
幅は２μｍとなった。なお、ｎ型ＧａＡ Ｑ Ａｓ（１
４）は省略することができ１層１６はｎ型も可である。
０人のＧ ａ Ａ ｓと１２０人のＧａ５，７Ａｆｉ６
．□Ａｓ層の５周期積層構造で、全体の厚さは１，００
０人である。成長後Ｓｉ、Ｎ４絶縁膜を堆積し、８μの
ストライプ状に加工してこれを拡散マスクとしてＺｎ拡
散およびこれに続く熱処理を実施した。拡散の条件は温
度６５０℃で熱処理は９５０℃にて２時間である。これ
によりｎ型ＧａＡ Ｑ Ａｓ（１３）に達する深さ約４
μの拡散層を得た。これにより活性領域のＭＱＷ層４の
幅は２μｍとなった。なお、ｎ型ＧａＡ Ｑ Ａｓ（１
４）は省略することができ１層１６はｎ型も可である。
拡散後Ｓｉ、Ｎ、層を除去し全面に金属電極を形成する
。上記電極はｐ型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層（１７）
への電極（１１）でＣｒ、Ａｕ、下部電極はｎ型Ｇ ａ
Ａ ｔａ基板１２へのコンタクトでＡ ｕ −Ｇ ｅ
−Ｎｉである。これをへき関して加工後Ｃｕヒートシン
クヘボンデイングしてレーザ素子とした。
。上記電極はｐ型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層（１７）
への電極（１１）でＣｒ、Ａｕ、下部電極はｎ型Ｇ ａ
Ａ ｔａ基板１２へのコンタクトでＡ ｕ −Ｇ ｅ
−Ｎｉである。これをへき関して加工後Ｃｕヒートシン
クヘボンデイングしてレーザ素子とした。
第３図は本発明の別の実施例を示したもので、アレー化
した半導体レーザを示している０作製方法は第２図の場
合と略々同じであるがＭＯＣＶＤ法により結晶成長を行
い最後の二層が異なる。ｐ型Ｇａ６．ａｉＡ ｊｌ、３
ｇＡｌ１層１５のあとｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層１８、ｐ型
あるいはｕｎｄｏｐａｄ Ｇ ａ Ａ ｓ層を成長させ
る。これにより活性領域４の縦方向の構造は′°′°構
造２″′・５ｆ″ｈｓｖｌ：ｃｌ）方１１“６Ｊ電流は
極めて小さくなる。また構造としては。
した半導体レーザを示している０作製方法は第２図の場
合と略々同じであるがＭＯＣＶＤ法により結晶成長を行
い最後の二層が異なる。ｐ型Ｇａ６．ａｉＡ ｊｌ、３
ｇＡｌ１層１５のあとｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層１８、ｐ型
あるいはｕｎｄｏｐａｄ Ｇ ａ Ａ ｓ層を成長させ
る。これにより活性領域４の縦方向の構造は′°′°構
造２″′・５ｆ″ｈｓｖｌ：ｃｌ）方１１“６Ｊ電流は
極めて小さくなる。また構造としては。
ＭＱＷ後ｐ型ＧａＡ ｎＡｓ、ｎ型ＧａＡｓ、ｐ型Ｇ
ａ Ａ ｓを順次成長させる構造も可能で同様の効果が
期待できる。この場合、電流はＤＩＤ層および活性領域
上部のｐ型ＧａＡＱＡｓ層を通して流れるためより均一
な励起が可能となる。またＭＱＷ層は活性領域と同一と
しているが、ＭＱＷ層が活性領域の一部を構成する構造
も可能である。
ａ Ａ ｓを順次成長させる構造も可能で同様の効果が
期待できる。この場合、電流はＤＩＤ層および活性領域
上部のｐ型ＧａＡＱＡｓ層を通して流れるためより均一
な励起が可能となる。またＭＱＷ層は活性領域と同一と
しているが、ＭＱＷ層が活性領域の一部を構成する構造
も可能である。
前実施例と同様にＺｎ拡散、電極形、ボンディングを行
ってレーザアレイ素子を作製した。
ってレーザアレイ素子を作製した。
上記実施例において拡散ポテンシャルの差があるため電
流は拡散層９から活性領域４を通って基板に抜ける。再
結合発光はＭＱＷ活性領域においておこリレーザ発振の
活性領域となる。拡散ポテンシャル差があるためリーク
電流は低レベルに抑えられる。
流は拡散層９から活性領域４を通って基板に抜ける。再
結合発光はＭＱＷ活性領域においておこリレーザ発振の
活性領域となる。拡散ポテンシャル差があるためリーク
電流は低レベルに抑えられる。
第４図は本発明のＳ ＱＷ （Ｓｉｎｇｌｅ Ｑｕａｎ
ｔｕｍＷｅｌｌ）構造の実施例を示したものである。ｎ
形ＧａＡｓ基板１２上にｎ形Ｇａ６．４Ａ ｎ。、、Ａ
ｓｌ Ｓ ｇｎｎ形 ａ Ａ ｓ層２０．ｎ型Ｇａ、、
、、ｓＡ Ｑ 、 、、、層２１゜ｐ形Ｇａ、、４Ａ
ｎ、、、Ａｓ層２２．ｎ形Ｇ ａ Ａ ｓ層２３層を成
長させる０層２０はＱＷ層で厚さ８０人であり、層２１
は光ガイド層で０．１５ μの厚さである。
ｔｕｍＷｅｌｌ）構造の実施例を示したものである。ｎ
形ＧａＡｓ基板１２上にｎ形Ｇａ６．４Ａ ｎ。、、Ａ
ｓｌ Ｓ ｇｎｎ形 ａ Ａ ｓ層２０．ｎ型Ｇａ、、
、、ｓＡ Ｑ 、 、、、層２１゜ｐ形Ｇａ、、４Ａ
ｎ、、、Ａｓ層２２．ｎ形Ｇ ａ Ａ ｓ層２３層を成
長させる０層２０はＱＷ層で厚さ８０人であり、層２１
は光ガイド層で０．１５ μの厚さである。
成長後上記実施例で述べたと同様のＺｎ拡散を行ってＱ
ＷのＤｉｓｏｒｄｅｒ化を実現した。
ＷのＤｉｓｏｒｄｅｒ化を実現した。
本構造においてはＱＷ層の上下方向がｎｐｎ構造となっ
ており、活性領域がｎ形となっている。
ており、活性領域がｎ形となっている。
これにより拡散ポテンシャルの差がより顕著となって働
き本発明の主旨が更に徹底されるものである。
き本発明の主旨が更に徹底されるものである。
従来例（第１図）においてはｎ型ＧａＡｓ５層６を通し
て電流を通すため、コンタクト抵抗、加工性等の観点か
ら、その層の下の活性領域４の幅を狭くするには問題が
あった６本発明においてはこのような制限がないため、
活性領域幅を十分狭くすることができ（く１μｍ）横モ
ード制御を極めて効果的に行うことができる。
て電流を通すため、コンタクト抵抗、加工性等の観点か
ら、その層の下の活性領域４の幅を狭くするには問題が
あった６本発明においてはこのような制限がないため、
活性領域幅を十分狭くすることができ（く１μｍ）横モ
ード制御を極めて効果的に行うことができる。
本発明においてはメサエッチング等を行わないのでプレ
ーナ構造が実現される。プロセスも簡略化されたものと
なっており、生産性も高い。
ーナ構造が実現される。プロセスも簡略化されたものと
なっており、生産性も高い。
本発明はＧ ａ Ａ ｓ ／ Ｇ ａ ＡΩＡｓ系を用
いた実施例により説明したが１本発明はこの系に限るわ
けてはなく他のＩＶ−Ｖ族化合物にも適用できることは
もちろんである。
いた実施例により説明したが１本発明はこの系に限るわ
けてはなく他のＩＶ−Ｖ族化合物にも適用できることは
もちろんである。
またＺｎ拡散領域に関してはとくに言及しなかったが、
この拡散領域の不活性化を部分的に行うことは電流低減
の点から有効である。このための手段としてはプロトン
打込みやメサエッチング等がある。
この拡散領域の不活性化を部分的に行うことは電流低減
の点から有効である。このための手段としてはプロトン
打込みやメサエッチング等がある。
本発明によれば低電流（〜１０ｍＡ）で発振し。
横モード制御が可能で、アレイ化も容易なレーザを簡単
なプロセスで作製しうるので、歩留り向上を低コスト化
に非常に大きな効果がある。
なプロセスで作製しうるので、歩留り向上を低コスト化
に非常に大きな効果がある。
実施例は主として半導体レーザに関して記述を行ったが
１本発明は発光装置一般に関して成り立つことはもちろ
んである。
１本発明は発光装置一般に関して成り立つことはもちろ
んである。
第１図は従来のＢＭＱｖレーザの断面図、第２図は本発
明の一実施例を示す断面図、第３図、第４図は本発明の
他の実施例を示す断面図である。 １−ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２，３，１５−ｐ形Ｇａ
ＡＱＡｓ、４−Ｍ Ｑ Ｗ層、５ 、１３ 、１４ ・
＝ ｎ型ＧａＡＮＡｓ、６．１８−ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ
、７−絶縁膜、８−Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ、９・・・拡散
領域、１Ｏ−Ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ ｒｅｇｉｏｎ
、 １ １−Ｃｒ−Ａｕ、 １ ２””ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板、１６−ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ、 ２０ ・＝
ｎ形Ｇ ａ Ａ ｓ、２１ ・＝ ｎ形ＧａＡ Ｑ Ａ
ｓ、 ２２− Ｐ形第 ｊ 図 １ＦＪｚ 図 ￥Ｊ３図 篤 ４ 図 手 続 補 正 書 （方式）イや６龜％２
を
明の一実施例を示す断面図、第３図、第４図は本発明の
他の実施例を示す断面図である。 １−ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２，３，１５−ｐ形Ｇａ
ＡＱＡｓ、４−Ｍ Ｑ Ｗ層、５ 、１３ 、１４ ・
＝ ｎ型ＧａＡＮＡｓ、６．１８−ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ
、７−絶縁膜、８−Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ、９・・・拡散
領域、１Ｏ−Ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ ｒｅｇｉｏｎ
、 １ １−Ｃｒ−Ａｕ、 １ ２””ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板、１６−ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ、 ２０ ・＝
ｎ形Ｇ ａ Ａ ｓ、２１ ・＝ ｎ形ＧａＡ Ｑ Ａ
ｓ、 ２２− Ｐ形第 ｊ 図 １ＦＪｚ 図 ￥Ｊ３図 篤 ４ 図 手 続 補 正 書 （方式）イや６龜％２
を
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＭＱＷ層を含む活性領域と拡散により無秩序化され
たＭＱＷ層とを含み、該活性領域に関してオフセットし
た電極から該拡散層を通して励起電流を流すことを特徴
とする半導体発光装置。 ２、活性領域を含む縦方向の層構造がｎｐｎあるいはｎ
ｐｎｐ構造であることを特徴とする第一項記載の半導体
発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083985A JPH07107945B2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083985A JPH07107945B2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171184A true JPS61171184A (ja) | 1986-08-01 |
| JPH07107945B2 JPH07107945B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=11761515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083985A Expired - Lifetime JPH07107945B2 (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107945B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376390A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-06 | Nec Corp | 発光半導体素子 |
| JPS63196084A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-15 | Nec Corp | ｐｎｐｎ光サイリスタ |
| US4980313A (en) * | 1989-01-24 | 1990-12-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a semiconductor laser |
| US5031185A (en) * | 1988-11-17 | 1991-07-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having a disordered superlattice |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079785A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60101989A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1083985A patent/JPH07107945B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079785A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60101989A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ及びその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376390A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-06 | Nec Corp | 発光半導体素子 |
| JPS63196084A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-15 | Nec Corp | ｐｎｐｎ光サイリスタ |
| US5031185A (en) * | 1988-11-17 | 1991-07-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having a disordered superlattice |
| US4980313A (en) * | 1989-01-24 | 1990-12-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107945B2 (ja) | 1995-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |