JPS61267387A - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザの製造方法Info
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- JPS61267387A JPS61267387A JP10866085A JP10866085A JPS61267387A JP S61267387 A JPS61267387 A JP S61267387A JP 10866085 A JP10866085 A JP 10866085A JP 10866085 A JP10866085 A JP 10866085A JP S61267387 A JPS61267387 A JP S61267387A
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- reflectance
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
（発明の分野）
本発明は半導体レーザの製造方法に関するものである。
（従来技術とその問題点）
半導体レーザは小型軽量で且つ高出力が得られるため、
元通信用９元情報処理用、あるかは計測器用光源など幅
広く用いられている。半導体レーザは、一般に半導体ウ
ェハを幅約３００μｍのパー状に襞間した時に得られる
２つの鏡面（以下臂開面と称する）によって共振器を構
成している。この２つの襞開面の反射率は共に約３０９
ｂと等しく。
元通信用９元情報処理用、あるかは計測器用光源など幅
広く用いられている。半導体レーザは、一般に半導体ウ
ェハを幅約３００μｍのパー状に襞間した時に得られる
２つの鏡面（以下臂開面と称する）によって共振器を構
成している。この２つの襞開面の反射率は共に約３０９
ｂと等しく。
従って双方の面から同じ光出力のレーザ光が出射される
。
。
とζろが、これら半導体レーザの端面反射率に非対称性
を持たせ乙と、反射率の低い端面側からの光出力が増大
する。例えば％ １９８４年８月にリオ・デ・ジャネイ
ロで開かれた第９回インターナシ胃ナルｅセミコンダク
タ・レーザ・コンファレンス、番号ＣＩの講演では、Ａ
ｊＧａＡ島ＺＧａ Ａ Ｓ系の半導体レーザの前方端面
に無反射コーティング（以下ＡＲココ−ィングと称する
）を、後方端面に反射コーティング（以下Ｒコーティン
グと称する）を施すことによって、前方端面からの光出
力を１４０ｍＷから２００ ｍＷまで増大させることに
成功したことが報告された。また、出願者らは、ＩｎＧ
ａＡｓＰ／ ＩｎＰ系の半導体レーザの前後の端面にそ
れぞれ反射本釣１０％のＡＲココ−ィング、反射率９５
チのＲコーティングを施すことによって、前方端面から
の光出力を７０ｍＷから１４０ ｍＷ まで増大させる
ことに成功した。このように、半導体レーザの前後の端
面にＡＲ，Ｒコーティングを施すことは高出力動作を達
成させるための最も簡単な方法であり、いかなる構造の
半導体レーザにおいても有効である◎ 従来、とのＡＲ，Ｒコーティングは、既に電極まで形成
した半導体レーザ用ウェハを骨間によシバ−状に形成し
、その襞間面にのみ、ＡＲココ−ィングの場合８ｉＮな
どの単層膜を、Ｒ３−ティングの場合Ｓ ＩＮ／Ａｌｌ
ｔ Ｓ ｉ ／Ａｚ、 ｏ、などの多層膜を形成して
いた。この際、コーティング展が半導体レーザの電極側
に回り込まないように注意する必要がらり、また、暢３
００μｍの非常に細いバーを一本一本手作業で取り扱わ
なければならず、非常に工数を賛するものであった。
を持たせ乙と、反射率の低い端面側からの光出力が増大
する。例えば％ １９８４年８月にリオ・デ・ジャネイ
ロで開かれた第９回インターナシ胃ナルｅセミコンダク
タ・レーザ・コンファレンス、番号ＣＩの講演では、Ａ
ｊＧａＡ島ＺＧａ Ａ Ｓ系の半導体レーザの前方端面
に無反射コーティング（以下ＡＲココ−ィングと称する
）を、後方端面に反射コーティング（以下Ｒコーティン
グと称する）を施すことによって、前方端面からの光出
力を１４０ｍＷから２００ ｍＷまで増大させることに
成功したことが報告された。また、出願者らは、ＩｎＧ
ａＡｓＰ／ ＩｎＰ系の半導体レーザの前後の端面にそ
れぞれ反射本釣１０％のＡＲココ−ィング、反射率９５
チのＲコーティングを施すことによって、前方端面から
の光出力を７０ｍＷから１４０ ｍＷ まで増大させる
ことに成功した。このように、半導体レーザの前後の端
面にＡＲ，Ｒコーティングを施すことは高出力動作を達
成させるための最も簡単な方法であり、いかなる構造の
半導体レーザにおいても有効である◎ 従来、とのＡＲ，Ｒコーティングは、既に電極まで形成
した半導体レーザ用ウェハを骨間によシバ−状に形成し
、その襞間面にのみ、ＡＲココ−ィングの場合８ｉＮな
どの単層膜を、Ｒ３−ティングの場合Ｓ ＩＮ／Ａｌｌ
ｔ Ｓ ｉ ／Ａｚ、 ｏ、などの多層膜を形成して
いた。この際、コーティング展が半導体レーザの電極側
に回り込まないように注意する必要がらり、また、暢３
００μｍの非常に細いバーを一本一本手作業で取り扱わ
なければならず、非常に工数を賛するものであった。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような問題点を解決し、非常に簡
単立方法で前後の端面にＡＲ，Ｒコーティングを施すこ
とのできる半導体レーザの製造方法を提供することにあ
る。
単立方法で前後の端面にＡＲ，Ｒコーティングを施すこ
とのできる半導体レーザの製造方法を提供することにあ
る。
（発明の構成）
本発明による半導体レーザの製造方法は、少くとも活性
層を有する多層半導体ウェハに、前記活性層よりも深く
且つ前記活性層に対して−直な複数のｍを形成する工程
と、全面を覆うように篩篭体膜を形成する工程と、前記
溝以外の平坦部の訪電体膜に窓を開ける工程と、高反射
率金属を前記半導体ウェハの斜め上方から蒸着すること
で、前記溝の２つおる側面のうちの一方の表面に前記高
反射率金属を形成する工程と、前記半導体ウェハを前記
溝部分で切断する工程とを少くとも備えたことを特徴と
している〇 （発明の原理） 従来技術で述べたように、既にバー状に形成した半導体
レーザにＡＲ，Ｒコーティングを施す作業は非常に工数
を要する本のである０そこで、半導体ウェハのままの状
態でコーティングができれば、その製作工程は非常に簡
単になるはずである０それを可能にする半導体レドザの
ひとつに、リアクティブ・イオンエツチング（以下ＲＩ
Ｂと称する）法により形成した端面を持つ半導体レーザ
（１９８３年３月１７日発行のエレクトロニクスレター
ズ誌、第１９巻、６号、ページ２１３〜２１５）がある
。ＲＩ ｇ法では、半導体ウニノーを垂直にエツチング
することができるため、そのエツチング面はり開面に代
わる反射鏡として使用できる。実際、上記論文では、Ｒ
ＩＥ法によって形成した端面を有する半導体レーザで、
両端に襞間面を有する素子と同程度の発振特性を得てい
る。このようなＲＩＥ法を用いれば、半導体ウェハの状
態で半導体レーザの共振器を構成する２つの端面を形成
することができる。その後全面を覆うように８ｉＮ膜等
を形成すれば、全ての端面にＡＲココ−ィングを施すこ
とができる。更に、′電流注入領域となる部分の８ｉＮ
ｌｌ＠に窓を開け、斜め上方から電極金属を蒸着すれば
、電極形成と同時に、２つある端面のうち一方の端面に
だけ′−電極金属形成することになり、すなわち、電極
金属によって１方の端面にＲコーティングを施すことが
できる口（実施例） 以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する〇
− 第１図は本発明の実施例により得られ半導体レーザの構
造図である。ｎ −ＩｎＰ基板基板上にｎ −ＩｎＰバ
ッファ層２．波長組成１．３μｍのノンドープＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層３． Ｐ−ＩｎＰクラッド層４゜Ｐ” −
ＴｎＧａＡｓＰキャップ層５をそれぞれ厚さ３μｍ。
層を有する多層半導体ウェハに、前記活性層よりも深く
且つ前記活性層に対して−直な複数のｍを形成する工程
と、全面を覆うように篩篭体膜を形成する工程と、前記
溝以外の平坦部の訪電体膜に窓を開ける工程と、高反射
率金属を前記半導体ウェハの斜め上方から蒸着すること
で、前記溝の２つおる側面のうちの一方の表面に前記高
反射率金属を形成する工程と、前記半導体ウェハを前記
溝部分で切断する工程とを少くとも備えたことを特徴と
している〇 （発明の原理） 従来技術で述べたように、既にバー状に形成した半導体
レーザにＡＲ，Ｒコーティングを施す作業は非常に工数
を要する本のである０そこで、半導体ウェハのままの状
態でコーティングができれば、その製作工程は非常に簡
単になるはずである０それを可能にする半導体レドザの
ひとつに、リアクティブ・イオンエツチング（以下ＲＩ
Ｂと称する）法により形成した端面を持つ半導体レーザ
（１９８３年３月１７日発行のエレクトロニクスレター
ズ誌、第１９巻、６号、ページ２１３〜２１５）がある
。ＲＩ ｇ法では、半導体ウニノーを垂直にエツチング
することができるため、そのエツチング面はり開面に代
わる反射鏡として使用できる。実際、上記論文では、Ｒ
ＩＥ法によって形成した端面を有する半導体レーザで、
両端に襞間面を有する素子と同程度の発振特性を得てい
る。このようなＲＩＥ法を用いれば、半導体ウェハの状
態で半導体レーザの共振器を構成する２つの端面を形成
することができる。その後全面を覆うように８ｉＮ膜等
を形成すれば、全ての端面にＡＲココ−ィングを施すこ
とができる。更に、′電流注入領域となる部分の８ｉＮ
ｌｌ＠に窓を開け、斜め上方から電極金属を蒸着すれば
、電極形成と同時に、２つある端面のうち一方の端面に
だけ′−電極金属形成することになり、すなわち、電極
金属によって１方の端面にＲコーティングを施すことが
できる口（実施例） 以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する〇
− 第１図は本発明の実施例により得られ半導体レーザの構
造図である。ｎ −ＩｎＰ基板基板上にｎ −ＩｎＰバ
ッファ層２．波長組成１．３μｍのノンドープＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層３． Ｐ−ＩｎＰクラッド層４゜Ｐ” −
ＴｎＧａＡｓＰキャップ層５をそれぞれ厚さ３μｍ。
０．１μｍ、 ２μｍ、 １μｍの順にエピタキシャル
成長した多層半導体ウェハに、活性層３に垂直なエツチ
ング面１１．１２をＲＩＥ法等により形成し、全面を横
う厚さｌ ２００Ｘ１７）別Ｎ膜７と、平坦部のＳｉＮ
膜７に開けたストライブ状の窓８と、平坦部及び一方の
エツチング面１２を覆うように形成したＣｒ／Ａｕから
なるｐｌｆｌｌｌ電極９と、ｎ −ＩｎＰ基板ｌ゛の下
に形成したＡｕＧｅＮｉからなるｎ ｔｉｔ＋＋電極ｌ
Ｏを備えた構成となっている。この半導体レーザにおい
ては、厚さ約１２００ｉ（１）８ｉＮ膜で覆われたエツ
チング面１１の反射率が１０％と低く、また、ｐｉ電極
金属９で覆われたエツチング面１２の反射率が９０％と
高いため、低反射率端面１１の側から波長１．３μｍσ
檀出力レーザ光が得られる。
成長した多層半導体ウェハに、活性層３に垂直なエツチ
ング面１１．１２をＲＩＥ法等により形成し、全面を横
う厚さｌ ２００Ｘ１７）別Ｎ膜７と、平坦部のＳｉＮ
膜７に開けたストライブ状の窓８と、平坦部及び一方の
エツチング面１２を覆うように形成したＣｒ／Ａｕから
なるｐｌｆｌｌｌ電極９と、ｎ −ＩｎＰ基板ｌ゛の下
に形成したＡｕＧｅＮｉからなるｎ ｔｉｔ＋＋電極ｌ
Ｏを備えた構成となっている。この半導体レーザにおい
ては、厚さ約１２００ｉ（１）８ｉＮ膜で覆われたエツ
チング面１１の反射率が１０％と低く、また、ｐｉ電極
金属９で覆われたエツチング面１２の反射率が９０％と
高いため、低反射率端面１１の側から波長１．３μｍσ
檀出力レーザ光が得られる。
第２図（ａｔ〜（ｂ）は第１図で示した半導体レーザの
製作工程を詳細に説明する図である。（ａｔではｎ−Ｉ
ｎＰ基板基板上にｎ−ＩｎＰバッファ層２、波長組成１
．３μｍのノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層３．ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層４ 、 ｐ −ＩｎＧａＡａＦキャｙ
ブ層５を順にエピタキシャル成長する０各層の厚さは実
施例１で述べた通りである。（ｂ）では活性層３より深
く、且つ側面が活性層３に対し垂直な幅２０μｍの１ｓ
６を約３００μｍの間隔でＲＩＥ法等によって形成した
後、全面に厚さ１２００ＸＯ）ＳＩＮ膜７をプラズマＣ
ＶＤ法等を用いて形成する。この１２００Ｘという厚さ
はコーティング端面反射本釣１０％を与える厚さである
。（ｃｌでは、平坦部の電流注入領域に相当する部分の
８４Ｎ膜７に幅１０μｍのストライプ状の窓８を開ける
。（ｄ）ではＣｒ／Ａｕからなるｐ側電極９を斜め上方
から蒸着し、平坦部及び溝部６の一方の側面にのみ形成
する０更にＡｇＧｅＮｉからなるｎ側電極ｌＯをｎ−ｉ
ｎＰ基板ｌの下に形成する。こうして得られた半導体ウ
ェハを溝部分６で切断することにより、第１図で示した
構造の半導体レーザが得られる。実際にこの方法で製作
した波長１．３μｍ帝の素子では、低反射率端面１ＩＩ
Ｉから１２０ｍＷの光出力が得られ、従来の方法で製作
した素子に比べても遜色のないものを得ることができた
。この半導体レーザの特徴は、半導体ウェハのままの状
態で＾Ｒ，Ｒコーティングができ、またＲコーティング
用金属と電極金属９を併用しているため、製作工程が従
来に比べて非常に簡単な点である。
製作工程を詳細に説明する図である。（ａｔではｎ−Ｉ
ｎＰ基板基板上にｎ−ＩｎＰバッファ層２、波長組成１
．３μｍのノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層３．ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層４ 、 ｐ −ＩｎＧａＡａＦキャｙ
ブ層５を順にエピタキシャル成長する０各層の厚さは実
施例１で述べた通りである。（ｂ）では活性層３より深
く、且つ側面が活性層３に対し垂直な幅２０μｍの１ｓ
６を約３００μｍの間隔でＲＩＥ法等によって形成した
後、全面に厚さ１２００ＸＯ）ＳＩＮ膜７をプラズマＣ
ＶＤ法等を用いて形成する。この１２００Ｘという厚さ
はコーティング端面反射本釣１０％を与える厚さである
。（ｃｌでは、平坦部の電流注入領域に相当する部分の
８４Ｎ膜７に幅１０μｍのストライプ状の窓８を開ける
。（ｄ）ではＣｒ／Ａｕからなるｐ側電極９を斜め上方
から蒸着し、平坦部及び溝部６の一方の側面にのみ形成
する０更にＡｇＧｅＮｉからなるｎ側電極ｌＯをｎ−ｉ
ｎＰ基板ｌの下に形成する。こうして得られた半導体ウ
ェハを溝部分６で切断することにより、第１図で示した
構造の半導体レーザが得られる。実際にこの方法で製作
した波長１．３μｍ帝の素子では、低反射率端面１ＩＩ
Ｉから１２０ｍＷの光出力が得られ、従来の方法で製作
した素子に比べても遜色のないものを得ることができた
。この半導体レーザの特徴は、半導体ウェハのままの状
態で＾Ｒ，Ｒコーティングができ、またＲコーティング
用金属と電極金属９を併用しているため、製作工程が従
来に比べて非常に簡単な点である。
面、本発明の実施例では波長１．３μｍ帝のＩｎＧａＡ
ｓＰ／ ＩｎＰ糸の半導体レーザゐ例を示したが、他の
波長帯あるいは他の材料系からなる半導体レーザにおい
ても本発明は有効である。また、半導体レーザは内部に
回折格子を有するＰＦＢレーザ構造でありてもよい。更
に１本発明の実施例では、縛６の形成方法としてＲＩＦ
ｉ法を用いたが、溝６はウェットエツチング法を用いて
形成してもよい〇（発明の効果） 本発明による半纏体レーザは高効率、高出力動作に優れ
るため、同一振幅の被変調光を得るための駆動電流振幅
が従来素子に比べ小さくて済み、従って駆動用電気回路
が簡単な構成で済む利点がある。更にその製造方法は従
来のＡＲ，Ｒコーティングの方法に比べ極めて簡単であ
るため、量産性にも適している口
ｓＰ／ ＩｎＰ糸の半導体レーザゐ例を示したが、他の
波長帯あるいは他の材料系からなる半導体レーザにおい
ても本発明は有効である。また、半導体レーザは内部に
回折格子を有するＰＦＢレーザ構造でありてもよい。更
に１本発明の実施例では、縛６の形成方法としてＲＩＦ
ｉ法を用いたが、溝６はウェットエツチング法を用いて
形成してもよい〇（発明の効果） 本発明による半纏体レーザは高効率、高出力動作に優れ
るため、同一振幅の被変調光を得るための駆動電流振幅
が従来素子に比べ小さくて済み、従って駆動用電気回路
が簡単な構成で済む利点がある。更にその製造方法は従
来のＡＲ，Ｒコーティングの方法に比べ極めて簡単であ
るため、量産性にも適している口
第１図は本発明の実施例によ）得られる半導体レーザの
桐造図であり、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の半導体
レーザＱ＋Ｎ作工程□例を示す図である０図において、 ｌはｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｏＰバッファ層、３は
ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ−ＩｎＰクラ
ッド層、５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキ＋ｙプ層、６は溝、
７は８ｉＮ層、８は窓、９はｐ側電１ｉ、１０はｎｕｌ
ｌ電＆４１１は低反射率エツチング端面、１２は高反射
率エツチング湖面である。
桐造図であり、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の半導体
レーザＱ＋Ｎ作工程□例を示す図である０図において、 ｌはｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｏＰバッファ層、３は
ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ−ＩｎＰクラ
ッド層、５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキ＋ｙプ層、６は溝、
７は８ｉＮ層、８は窓、９はｐ側電１ｉ、１０はｎｕｌ
ｌ電＆４１１は低反射率エツチング端面、１２は高反射
率エツチング湖面である。
Claims (1)
- 少くとも活性層を有する多層構造を形成する工程と、前
記活性層よりも深く且つ前記活性層に対して垂直な側面
を持つ複数の溝を前記多層構造中に形成する工程と、溝
を形成した前記多層構造の全面を覆うように誘電体膜を
形成する工程と、前記溝以外の平坦部の誘電体膜に窓を
開ける工程と、高反射率金属を前記多層構造から成る半
導体ウェハの斜め上方から蒸着することで、前記溝の２
つある測面のうちの一方の面に前記高反射率金属を形成
する工程と、前記半導体ウェハを前記溝部分で切断する
工程とを少くとも備えたことを特徴とする半導体レーザ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10866085A JPS61267387A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10866085A JPS61267387A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267387A true JPS61267387A (ja) | 1986-11-26 |
Family
ID=14490440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10866085A Pending JPS61267387A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267387A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63222485A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | モニタ付分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPH11177184A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
| JP2009259866A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザの製造方法、及び、半導体レーザ |
| JP2015222811A (ja) * | 2014-05-01 | 2015-12-10 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ、量子カスケード半導体レーザを作製する方法 |
| JP2023525125A (ja) * | 2020-05-12 | 2023-06-14 | エイエムエス－オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー | ビーム放射半導体チップおよびビーム放射半導体チップの製造方法 |
-
1985
- 1985-05-21 JP JP10866085A patent/JPS61267387A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63222485A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | モニタ付分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPH0523517B2 (ja) * | 1987-03-12 | 1993-04-02 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd | |
| JPH11177184A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-07-02 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
| JP2009259866A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザの製造方法、及び、半導体レーザ |
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| JP2023525125A (ja) * | 2020-05-12 | 2023-06-14 | エイエムエス－オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー | ビーム放射半導体チップおよびビーム放射半導体チップの製造方法 |
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