JPS61190993A - 半導体レ−ザ素子の製造方法 - Google Patents

半導体レ−ザ素子の製造方法

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JPS61190993A JP60033601A JP3360185A JPS61190993A JP S61190993 A JPS61190993 A JP S61190993A JP 60033601 A JP60033601 A JP 60033601A JP 3360185 A JP3360185 A JP 3360185A JP S61190993 A JPS61190993 A JP S61190993A
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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】 く技術分野〉 本発明は半導体レーザの製造方法に関し、特に埋込みへ
テロ構造を有する半導体レーザに関するものである。
〈従来技術〉 レーザ発振用活性層の周囲をヘテロ接合界面で囲んだ埋
込みへテロ構造を有する半導体レーザは、低い発振閾電
流値、安定化された発振横モード、及び高温動作が可能
である等の優れた特性を有し、レーザ光源としてその利
用が期待されている。
特に、Ｐ型基板をエピタキシャル成長用基板としてｍｍ
いた半導体レーザでは電流狭搾路を形成しているｐｎ接
合の耐圧が大きいため、高電圧を印加して大出力動作を
行なうことが可能である。しかしながら、第２図に示す
ような、Ｐ型Ｉｎｐ基板１上にＰ型ＩｎＰバッファ層２
．ノンドープＩｎＧａＰＡ＾１活性層３．ｎ型ＩｎＰ　
クラッド層４を順次成長させた後、ストライプに沿って
成長層の両側を活性層３よりも深くエツチングしてこの
部分にｎ型１ｎＰ　電流ブロック層５．Ｐ型電流狭搾層
６を再成長させ、埋込み成長を行なう従来の半導体レー
ザ素子構造においては、クラッド層４と電流ブロック層
５との間の導通を阻止する必要があるため、電流ブロッ
ク層５の高さを活性層３の高さ以下に規制する必要があ
る。そのため、エツチング深さと電流ブロック層５の成
長層厚さを精度良く制御することが肝要となるが、現在
の液相エピタキシャル成長技術やウェットエツチング法
では十分な制御性があるとはいえず、歩留りの低下勿招
くという欠点を有する。
〈発明の目的〉 本発明は上述の問題点に鑑み、ペテロ接合で限定された
レーザ発振用活性層を有する多層結晶構造を成長させた
後、メサ型にエツチング成形し、エツチング部に埋込み
成長をさせる場合に活性層を含むメサストライプ側面を
まずＰ型ＩｎＰ　層等にて覆いｐ−ｎ−ｐ構造とするこ
とにより上記欠点を克服した半導体レーザ素子の製造方
法を提供することを目的とする。
〈実施例〉 以下、本発明の１実施例について第１図■田）を参照し
ながら詳説する。Ｐ型（１００）ＩｎＰ基板１上にＰ型
ＩｎＰバッファ層２（厚さ３　ｐ　ｍ　）　ｘノンドー
プＩｎＧａＰＡｓ　　活性層３（発光波長１３μｍ、厚
さα２μｍ）、ｎ型ＩｎＰ　　クラッド層４（厚さα５
μｍ）を順次液相エピタキシャル法により成長させる。
次にフォトリングラフィ技術により幅３μｍ程度の７オ
トレジストストライプ（図示せず）を＜０１１＞方向に
形成した後、Ｂｒ−メタノール溶液によりこの多層結晶
構造を表面からバッファ層２の途中迄エツチングしてメ
サ状のストライブを形成する。これを第１図囚に示す。
この際、メサ寸法をストライプ幅ｗ　＝　２〜４μｍ、
高さｈ＝２）ｔｍ　　に設定することにより後工程での
埋込み成長の際にメサ上面部への成長を抑制することが
可能となる（水戸他：電子通信学会技術報告０ＱＥ８０
−１１６　）。埋込み成長はメサ状ストライブに沿って
Ｐ−ＩｎＰ　バッファ層７（平坦部での厚さα５．ｕｎ
）ａ　ｎ−ＩｎＰ電流電流ブラフ２層５−ＩｎＰ電流狭
搾層６（平坦部での厚さα５．ｔｔｍ）、ｎ−ＩｎＰ埋
込み層８（平坦部での厚さ３ｚｍ）の順に液相エピタキ
シャル法により行う。この工程を第１図（Ｂ）に示す。
次に、ｎ側及びＰ側の電極（図示せず）をＩｎＰ埋込み
層８表面とＩｎＰ　　基板１の裏面に形成し、＜１１０
＞面で形量してレーザ共振器を構成する。
上記構造の半導体レーザ素子において、レーザ発振用活
性層３となるＩｎＧａＰＡｓ　　層は、厚さ方向がバッ
ファ層２とクラッド層４のＩｎＰ層、また左右面方向が
バッファ層７のＩｎＰ　層に接合し、ペテロ接合でスト
ライブ状に限定された活性領域を形成している。バッフ
ァ層７はメサストライプの側面に成長し易いため、クラ
ッド層４及び活性層３の側面はバッファ層７のＰ型Ｉｎ
Ｐ層で覆われ、クラッド層４と電流ブロック層５は完全
に遮断されることとなりこの経路を介してのリーク電流
は発生しない。またバッファ層７はキャリア濃度を低く
設定しているために抵抗層としての機能を有し、洩れ電
流の発生を阻止すると同時に活性層３よりも禁制帯幅が
大きく屈折率の小さい層であるために活性層３ヘキヤリ
アと光を閉じ込める作用も有する。
ｎ側電極及びＰ側電極を介して素子内へ駆動電流を注入
すると、注入された電流はクラッド層４及び活性層３の
メサストライプ部に対応する電流通路のみに流れ、メサ
ストライプ部の周囲に電流狭搾層６．電流ブロック層５
及びバッファ層７で構成されるｐ−ｎ−ｐ構造は電流を
完全に遮断する。またバッファ層７と活性層３の接合界
面によリキャリアと光が活性層３内へ閉じ込められる。
ｐ−ｎ−ｐ構造の各ｐ−ｎ接合界面はメサストライプ部
のクラッド層４の肩部に集束されており、クラッド層４
の肩部より湾曲しながら左右方向へ張出している。これ
はバッファ層７がメサストライプ部でエピタキシャル成
長される際に横方向への成長が行なわれるためであり、
このバッファ層７を下地層として順次電流ブロック層、
電流狭搾層が堆積される。以上により、活性層３には高
密度の電流が供給されることとなり、この結果発振しき
い値電流は１５〜・２０ｍＡと低く、１００℃付辺まで
特性温度７０に以上と優れた特性を示した。また、エツ
チング深さ、成長層厚の精密な制御を必要としないので
素子製作の歩留りが大きく向上した。
尚、上記実施例ではＬ３）ｔｍの発光波長を呈するＩｎ
ＧａＰＡｓ　　を活性層として用いているが、本発明は
これに限定されることなぐＬ　１　ｆｉｍ　−１７μｍ
の範囲内のＩｎＧａＰＡｓあるいはその他の化合物半導
体のいずれも使用できる。また、埋込み成長には計４層
のＩｎＰ　　を用いているが、活性層よりも禁制帯幅が
犬きぐ、屈折率の小さいＩｎＧａＰＡｓを用いてもよい
。
〈発明の効果〉 以上詳説した如く本発明によれば結晶成長やエツチング
加工に高度な制御性を必要とすることなく容易に埋込み
構造の半導体レーザを作製することができる。また歩留
りの向上を期待することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例の説明に供する埋込みへテロ
接合構造半導体レーザの要部断面図である。 第２図は従来の埋込みへテロ接合構造半導体レーザの要
部断面図である・ １・・・基板、　２・・・バッファ層、　３・・・活性
層、４・・・クラッド層、　　５・・・電流ブロック層
、　　６・・・電流狭搾層、　７・・バッファ層、　８
・・・埋込み層。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名〕第１図 鷹２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、Ｐ型基板上にレーザ発振用活性層を有する多層結晶
    構造を成長させた後、メサ型ストライプ状にエッチング
    成形し、該多層結晶構造の側方にｐ−ｎ−ｐ構造を有す
    る埋込み層を堆積して前記活性層の側面にヘテロ接合を
    形成することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法
    。
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