JPS6126280A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6126280A JPS6126280A JP14781384A JP14781384A JPS6126280A JP S6126280 A JPS6126280 A JP S6126280A JP 14781384 A JP14781384 A JP 14781384A JP 14781384 A JP14781384 A JP 14781384A JP S6126280 A JPS6126280 A JP S6126280A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- type
- semiconductor
- type inp
- Prior art date
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- Pending
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、通信、計測、制御等の分野で発光素子として
用いることのできる半導体レーザに関するものである。
用いることのできる半導体レーザに関するものである。
従来例の構成とその問題点
一般に、半導体レーザは第１図に示すように活性層１と
それをとシまく閉じ込め層２からなる導波路の両端に反
射面を形成した共振器構造からなり、この反射面の両方
からレーザ光を取シ出している。このような構造を有す
る半導体レーザを製造する場合、反射面の形成には従来
は骨間を用いているが、骨間によって形成される反射端
面の反射率は数１０％と低く、しかも汚染されればレー
ザそのものの機能を失う場合がある。さらにとの骨間は
極めて複雑な作業であるために機械による自動化が困難
であり、半動体レーザの製造の際に量産化を妨げる大き
な要因となっている。
それをとシまく閉じ込め層２からなる導波路の両端に反
射面を形成した共振器構造からなり、この反射面の両方
からレーザ光を取シ出している。このような構造を有す
る半導体レーザを製造する場合、反射面の形成には従来
は骨間を用いているが、骨間によって形成される反射端
面の反射率は数１０％と低く、しかも汚染されればレー
ザそのものの機能を失う場合がある。さらにとの骨間は
極めて複雑な作業であるために機械による自動化が困難
であり、半動体レーザの製造の際に量産化を妨げる大き
な要因となっている。
発明の目的
本発明は、このような従来の欠点を除去するものであシ
、すでに技術的には完成されているエツチング工程とチ
ップ分離工程によって骨間工程なしにレーザ素子を得る
新規なる半導体レーザを提供するものである。
、すでに技術的には完成されているエツチング工程とチ
ップ分離工程によって骨間工程なしにレーザ素子を得る
新規なる半導体レーザを提供するものである。
発明の構成
本発明の半導体レーザは、半導体基板上に、バンドギャ
ップの異なる半導体薄膜を多層成長させ、この多層膜上
に少なくとも活性層及び閉じ込め層からなるダブルへテ
ロ構造を成長させる。尚上記半導体多層膜は発振レーザ
光波長に対して極めて高い反射率を有するよう設計され
ている。このようなエピタキシャルウェーハ上に、所望
の間隔で少なくとも活性層より深くまで達する■溝を形
成し、さらにこの■溝の内面の反射率を高めるためのコ
ーテイング膜を形成することにより、■溝と活性層とが
接する反射面、この反射面に対向するもう一方のＶ溝と
活性層とが接する反射面およびその直下に設けられた半
導体多層成長膜を共振器としてレーザ発振させるもので
あシ、反射面形成のための臂開工程を不要とすることが
できるものである。
ップの異なる半導体薄膜を多層成長させ、この多層膜上
に少なくとも活性層及び閉じ込め層からなるダブルへテ
ロ構造を成長させる。尚上記半導体多層膜は発振レーザ
光波長に対して極めて高い反射率を有するよう設計され
ている。このようなエピタキシャルウェーハ上に、所望
の間隔で少なくとも活性層より深くまで達する■溝を形
成し、さらにこの■溝の内面の反射率を高めるためのコ
ーテイング膜を形成することにより、■溝と活性層とが
接する反射面、この反射面に対向するもう一方のＶ溝と
活性層とが接する反射面およびその直下に設けられた半
導体多層成長膜を共振器としてレーザ発振させるもので
あシ、反射面形成のための臂開工程を不要とすることが
できるものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第２図に示すように、く１００〉方位のｎ−ＩｎＰ３基
板上に、ｎ −ＩｎＰ 、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（Ｅｇ＝
＝０．９６ｅＶ ）を約１１００人の厚さで交互に２０
層成長させた半導体多層膜４を成長させる。しかるのち
にｎ−４ｎＰ５゜ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（Ｅｇ＝０．９５
ｅＶ）活性層６ 、 ｐ−ＩｎＰ７． ’及び
、ｐ−ＩｎＧａＡｇＰ（Ｅｇ＝１．１８ｅＶ）キャップ
層８を順次成長させ＜０１１＞方向に幅１０μｍのスト
ライプ状にＳ ｚ Ｏ２膜でマスクし、Ｂｒ２−ＣＨ３
０Ｈ混液によってエツチングを行い、活性層６の幅が約
２．６μｍの逆メサ構造を形成させ、この上に第２の成
長によってｐ−ＩｎＰ９ 及びｎ−ＩｎＰｌｏの順で形
成し埋め込み構造を形成する。
板上に、ｎ −ＩｎＰ 、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（Ｅｇ＝
＝０．９６ｅＶ ）を約１１００人の厚さで交互に２０
層成長させた半導体多層膜４を成長させる。しかるのち
にｎ−４ｎＰ５゜ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（Ｅｇ＝０．９５
ｅＶ）活性層６ 、 ｐ−ＩｎＰ７． ’及び
、ｐ−ＩｎＧａＡｇＰ（Ｅｇ＝１．１８ｅＶ）キャップ
層８を順次成長させ＜０１１＞方向に幅１０μｍのスト
ライプ状にＳ ｚ Ｏ２膜でマスクし、Ｂｒ２−ＣＨ３
０Ｈ混液によってエツチングを行い、活性層６の幅が約
２．６μｍの逆メサ構造を形成させ、この上に第２の成
長によってｐ−ＩｎＰ９ 及びｎ−ＩｎＰｌｏの順で形
成し埋め込み構造を形成する。
次に第３図に示すようにｐ −ＩｎＧａＡｓＰ ８の上
に電極間距離１００１１ｍで幅２００ μｍのＡｕ１２
／Ａｕ−Ｚｎ１１ のｐ型オーム性電極を形成し、その
上に８１０２膜１３を形成する。さらにＢｒ２−ＣＨ３
０Ｈ混液によりエツチングを行うと第４図のく０１１〉
方向の断面に示すように活性層６の両端に〈１１１〉お
よび〈１〒〒〉面からなる＜０１１＞方向の■溝を形成
する。このウェーハ上面に第５図のようにＳ １ｏ２１
４ ＋ Ｓ ｚ １５の順で、それぞれ約２０ｏＯ人、
約９５０Ａ程度蒸着させる。しかるのちｐ側電極上の５
１０２及びＳｔ膜は、さらにホトエツチングによ多部分
的に取シ去る。
に電極間距離１００１１ｍで幅２００ μｍのＡｕ１２
／Ａｕ−Ｚｎ１１ のｐ型オーム性電極を形成し、その
上に８１０２膜１３を形成する。さらにＢｒ２−ＣＨ３
０Ｈ混液によりエツチングを行うと第４図のく０１１〉
方向の断面に示すように活性層６の両端に〈１１１〉お
よび〈１〒〒〉面からなる＜０１１＞方向の■溝を形成
する。このウェーハ上面に第５図のようにＳ １ｏ２１
４ ＋ Ｓ ｚ １５の順で、それぞれ約２０ｏＯ人、
約９５０Ａ程度蒸着させる。しかるのちｐ側電極上の５
１０２及びＳｔ膜は、さらにホトエツチングによ多部分
的に取シ去る。
しかるのち裏面にＡｕ −８ｎ １６／Ａｕ １７を蒸
着しｎ側電極とする。
着しｎ側電極とする。
このような加工ウェーノ・をスクライバ−を用い一ザと
異なり４方向に得られる。
異なり４方向に得られる。
このようにして得られた半導体チップの発振しきい値電
流は平均して４層ｍＡであ＃）またつｉ−ハ内における
レーザ特性の分布は、従来の骨間による方法に比べ極め
て改善された。
流は平均して４層ｍＡであ＃）またつｉ−ハ内における
レーザ特性の分布は、従来の骨間による方法に比べ極め
て改善された。
前記に述べた同様の製作方法において、半導体多層膜４
の層数を変化させてレーザ特性を調べた。
の層数を変化させてレーザ特性を調べた。
尚ここでいう層数とは、バンドギャップの異なる層を各
１層ずつペアにしたものを１層と呼ぶ。第７図に結果を
示す。第７図は、ｎ−ＩｎＰ、及びｎ −ＩｎＧａＡｓ
Ｐ （Ｅｇ ＝０．９５ ｅＶ）を、それぞれ約１００
０Ａ程度とした場合の層数に対して発振しきい値電流を
調べたものである。第７図かられかるように暦数が少な
くなると発振しきい値電流は急激に高くなる。層数が４
層以下のものでは室温連続発振に至らすＫ、また層数が
３０層以上では１１とんど発振しきい値電流に変化は見
られない。
１層ずつペアにしたものを１層と呼ぶ。第７図に結果を
示す。第７図は、ｎ−ＩｎＰ、及びｎ −ＩｎＧａＡｓ
Ｐ （Ｅｇ ＝０．９５ ｅＶ）を、それぞれ約１００
０Ａ程度とした場合の層数に対して発振しきい値電流を
調べたものである。第７図かられかるように暦数が少な
くなると発振しきい値電流は急激に高くなる。層数が４
層以下のものでは室温連続発振に至らすＫ、また層数が
３０層以上では１１とんど発振しきい値電流に変化は見
られない。
第２図においてｎ−ＩｎＰ層５の厚さを変化させた。
第８図に、ｎ−１ｎＰ６の厚さをｏ、ｃｓ μｍからｇ
ｐｍ壕でかえた時の平均発振しきい値電流を示した。
ｐｍ壕でかえた時の平均発振しきい値電流を示した。
図から明らかなように、ｎ−ＩｎＰ５の厚さが９μｍま
で発振しきい値電流はゆるやかに変化するが、９μｍを
こえると急速に増加し、室温連続発振が困難となった。
で発振しきい値電流はゆるやかに変化するが、９μｍを
こえると急速に増加し、室温連続発振が困難となった。
尚本発明の実施例ではｎ型基板を用いたがｐ型基板を用
いても実現可能である。またＡｌＧａＡｓ及びＧ ａ
Ａ ｔｚを材料とする半導体レーザにおいても実現可能
であることは言うまでもない。
いても実現可能である。またＡｌＧａＡｓ及びＧ ａ
Ａ ｔｚを材料とする半導体レーザにおいても実現可能
であることは言うまでもない。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、従来自動化の不可能
であった弁開工程をなくし、極めて安定に半導体レーザ
を提供しうるものである。
であった弁開工程をなくし、極めて安定に半導体レーザ
を提供しうるものである。
第１図は従来の半導体レーザの構造を示す斜視図、第２
図〜第６図は本発明の半導体レーザの一実施例の製作工
程図、第６図は本発明の一実施例の半導体レーザの斜視
図、第７図および第８図は層数及びｎ−ＩｎＰ層の厚み
をかえた時の発振しきい値電流の変化を示す図である。 ３・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、４・・・・・・半導体
多層膜、５゜１０ ・−・−ｎ −ＩｎＰ 、ｎ −Ｉ
ｎＧａＡｓＰ多層膜、７．９ニー・−−−ｐ −ＩｎＰ
層、ｓ −−−−＝ ｐ −ＩｎＧａＡｓＰ ０代理人
の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 第２図 第３図 第 ４ 図 第５図 第６図 ７図 ０ １０ ２０ ３０ ４１１＋ １ 数 ８図 Ｑ ｌ ４ ６ Ｂ ？′ｔ−１ｕＰＮ４み（７轟）
図〜第６図は本発明の半導体レーザの一実施例の製作工
程図、第６図は本発明の一実施例の半導体レーザの斜視
図、第７図および第８図は層数及びｎ−ＩｎＰ層の厚み
をかえた時の発振しきい値電流の変化を示す図である。 ３・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、４・・・・・・半導体
多層膜、５゜１０ ・−・−ｎ −ＩｎＰ 、ｎ −Ｉ
ｎＧａＡｓＰ多層膜、７．９ニー・−−−ｐ −ＩｎＰ
層、ｓ −−−−＝ ｐ −ＩｎＧａＡｓＰ ０代理人
の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 第２図 第３図 第 ４ 図 第５図 第６図 ７図 ０ １０ ２０ ３０ ４１１＋ １ 数 ８図 Ｑ ｌ ４ ６ Ｂ ？′ｔ−１ｕＰＮ４み（７轟）
Claims (3)
- （１）半導体基板上に発振波長に対して高い反射率を有
するバンドギャップの異なる半導体薄膜を多層エピタキ
シャル成長させ、前記エピタキシャル成長層上に少なく
とも活性層及び閉じ込め層からなるヘテロ構造を成長さ
せ、前記エピタキシャル成長層上に少なくとも前記活性
層より深くまで達するＶ形状の溝を形成し、前記Ｖ形状
溝側面には反射率の制御された膜をとりつけ、前記活性
層と、Ｖ形状の溝の側面と他のＶ形状の側面と、半導体
多層膜とで光共振器を構成することを特徴とする半導体
レーザ。 - （２）半導体多層成長層の層数が、５層以上であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ
。 - （３）半導体多層成長膜と活性層までの少なくとも活性
層よりバンドギャップの大なる成長層の厚みが、９μｍ
以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14781384A JPS6126280A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14781384A JPS6126280A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126280A true JPS6126280A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15438797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14781384A Pending JPS6126280A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126280A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5282757A (en) * | 1991-05-16 | 1994-02-01 | Yazaki Corporation | Connector |
| KR100882833B1 (ko) | 2005-12-09 | 2009-02-10 | 샤프 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14781384A patent/JPS6126280A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5282757A (en) * | 1991-05-16 | 1994-02-01 | Yazaki Corporation | Connector |
| KR100882833B1 (ko) | 2005-12-09 | 2009-02-10 | 샤프 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 |
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