JPS61270883A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPS61270883A JPS61270883A JP11137585A JP11137585A JPS61270883A JP S61270883 A JPS61270883 A JP S61270883A JP 11137585 A JP11137585 A JP 11137585A JP 11137585 A JP11137585 A JP 11137585A JP S61270883 A JPS61270883 A JP S61270883A
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
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- H01S5/2203—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure with a transverse junction stripe [TJS] structure
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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】
〔概要〕
本発明は、トランジスタなど通常の電子デバイスと半導
体レーザとで集積回路を構成した光半導体装置に於いて
、半絶縁性結晶基板に設けられた凹所内に最上層の表面
が該半絶縁性結晶基板の表面と略同一に保たれた少なく
とも高抵抗化合物半導体クラッド層と化合物半導体活性
層と化合物半導体クラッド層とからなる半導体レーザ層
を順に形成し、その半導体レーザ層の表面から不純物を
導入して前記化合物半導体活性層との界面でレーザ発振
させる為のｐ型不純物拡散領域を形成し、前記半絶縁性
結晶基板にトランジスタなどの電子デバイスを形成する
ようにしたことに依り、プレーナ型であって、且つ、電
極を同一表面から取り出すことが可能であり、また、電
子回路が高抵抗の半絶縁性結晶基板上に形成することが
できるように、しかも、レーザ発振に寄与しない無駄な
電流は殆ど流れないようにしたものである。
体レーザとで集積回路を構成した光半導体装置に於いて
、半絶縁性結晶基板に設けられた凹所内に最上層の表面
が該半絶縁性結晶基板の表面と略同一に保たれた少なく
とも高抵抗化合物半導体クラッド層と化合物半導体活性
層と化合物半導体クラッド層とからなる半導体レーザ層
を順に形成し、その半導体レーザ層の表面から不純物を
導入して前記化合物半導体活性層との界面でレーザ発振
させる為のｐ型不純物拡散領域を形成し、前記半絶縁性
結晶基板にトランジスタなどの電子デバイスを形成する
ようにしたことに依り、プレーナ型であって、且つ、電
極を同一表面から取り出すことが可能であり、また、電
子回路が高抵抗の半絶縁性結晶基板上に形成することが
できるように、しかも、レーザ発振に寄与しない無駄な
電流は殆ど流れないようにしたものである。
〔産業上の利用分野〕゛
本発明は、通常の電子デバイス、例えばＭＥＳＦＥＴ
（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃ。
（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃ。
ｎｄｕｃｔｏｒ）などと集積化するのに好適な構造を有
する半導体レーザをもつ光半導体装置に関する。
する半導体レーザをもつ光半導体装置に関する。
一般に、光デバイスと通常の電子デバイスとをモノリシ
ックに集積化して光半導体装置を作成′する際に要求さ
れる条件としては、 （１１ブレーナ型にすることが可能であること（２）同
一面上に電極を取り出すことが可能であること の二つの条件が挙げられる。
ックに集積化して光半導体装置を作成′する際に要求さ
れる条件としては、 （１１ブレーナ型にすることが可能であること（２）同
一面上に電極を取り出すことが可能であること の二つの条件が挙げられる。
第４図は従来技術に依り作成された光半導体装置に於け
る半導体レーザを説明する為の要部切断正面図である。
る半導体レーザを説明する為の要部切断正面図である。
図に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２は半導体レ
ーザ部分、３はｎ側電極、４はｐ側電極をそれぞれ示し
ている。
ーザ部分、３はｎ側電極、４はｐ側電極をそれぞれ示し
ている。
この従来例では、基板１とレーザ部分２の各表面が同一
高さになってはいるが、レーザ部分２は基板１に形成さ
れた深い凹所内に存在しているので、電極・配線の取り
出しに関しては、該凹所に於ける段差の存在が問題とな
る。
高さになってはいるが、レーザ部分２は基板１に形成さ
れた深い凹所内に存在しているので、電極・配線の取り
出しに関しては、該凹所に於ける段差の存在が問題とな
る。
第５図は第４図に関して説明した光半導体装置とは異な
る同じ〈従来技術に依り作成された光半導体装置に於け
る半導体レーザを説明する為の要部切断正面図であり、
第４図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとする。
る同じ〈従来技術に依り作成された光半導体装置に於け
る半導体レーザを説明する為の要部切断正面図であり、
第４図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとする。
この従来例では、基板１に深い凹所を形成する必要はな
いが、基板ｌの表面に単純にレーザ部分２を形成しであ
るので、電極・配線の取り出しに関しては、第４図に見
られる従来例よりも困難である。
いが、基板ｌの表面に単純にレーザ部分２を形成しであ
るので、電極・配線の取り出しに関しては、第４図に見
られる従来例よりも困難である。
前記（１）及び（２）の条件を満足する半導体レーザと
しては、僅かにＴＪＳ （ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｊｕｎ
ｃｔｉｏｎ ５ｔｒｉｐｅ）レーザが存在する。
しては、僅かにＴＪＳ （ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｊｕｎ
ｃｔｉｏｎ ５ｔｒｉｐｅ）レーザが存在する。
第６図はＴＪＳレーザの要部切断正面図を表している。
図に於いて、１１は絶縁性ＧａＡｓ基板、１２はｎ型Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層、１３はｎ型ＧａＡｓ活性層、１
４はｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、１５はｎ型ＧａＡｓ
コンタクト層、１６はＺｎ拡散にて形成したｐ゛型不純
物拡散領域、１７はＺｎ拡散にて形成したｐ型不純物拡
散領域、１８はｐ側電極、１９はｎ側電極、２０はボン
ディング用金属膜、２１は発光点をそれぞれ示している
。
ｌＧａＡｓクラッド層、１３はｎ型ＧａＡｓ活性層、１
４はｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層、１５はｎ型ＧａＡｓ
コンタクト層、１６はＺｎ拡散にて形成したｐ゛型不純
物拡散領域、１７はＺｎ拡散にて形成したｐ型不純物拡
散領域、１８はｐ側電極、１９はｎ側電極、２０はボン
ディング用金属膜、２１は発光点をそれぞれ示している
。
このレーザに於いては、電流がｐ側電極１８＝＞ｐ゛型
不純物拡散領域１５−Ｏｐ梨型不純物散領域１７時ｎ型
ＧａＡｓ活性層１３−＞ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１
４＜ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１５”Ｏｎ側電極１９の
経路で流れてレーザ発振が行われ、発光点２１からレー
ザ光を放射するようになっている。
不純物拡散領域１５−Ｏｐ梨型不純物散領域１７時ｎ型
ＧａＡｓ活性層１３−＞ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１
４＜ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１５”Ｏｎ側電極１９の
経路で流れてレーザ発振が行われ、発光点２１からレー
ザ光を放射するようになっている。
図から明らかなように、このＴＪＳレーザは、ブレーナ
型であり、また、ｐ側電極１８及びｎ側電極１９は共に
表面から導出される構成になっているので、前記二つの
条件を満足している。
型であり、また、ｐ側電極１８及びｎ側電極１９は共に
表面から導出される構成になっているので、前記二つの
条件を満足している。
第４図及び第５図に関して説明した各従来例は前記二つ
の条件を満足しないので問題外として、第６図に関して
説明したＴＪＳレーザは前記各条件を満足してはいるも
のの、他に大きな欠点を持っている。
の条件を満足しないので問題外として、第６図に関して
説明したＴＪＳレーザは前記各条件を満足してはいるも
のの、他に大きな欠点を持っている。
即ち、表面が導電性であるｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
１４で構成されている為、そこにトランジスタなどの電
子回路を作り込むことは困難であり、何らかの対策を施
す必要がある。
１４で構成されている為、そこにトランジスタなどの電
子回路を作り込むことは困難であり、何らかの対策を施
す必要がある。
また、このような問題以外にも、温度が上昇すると発光
に寄与しない無駄な電流が流れ易い旨の欠点がある。こ
れを更に詳細に説明すると、このレーザに於ける電流が
ｐ型不純物拡散領域１７からｎ型ＧａＡｓ活性層工３に
流れ、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１２或いは１４に直
接流れないのは、Ｚ ｎ ／ ｎ型Ａｊ’ＧａＡｓのビ
ルト・イン・ポテンシャルがＺ ｎ ／ ｎ型ＧａＡｓ
のそれに比較して高（維持され、０．３ （Ｖ）の差を
有していることに依存しているのであるが、しかし、温
度が上昇した場合には、このビルト・イン・ポテンシャ
ルの差は役に立たなくなり、ｐ型不純物拡散領域１７と
ｎ型Ａｊ２ＧａＡｓクラッド層１２及び１４との接合に
電流が流れてしまう。
に寄与しない無駄な電流が流れ易い旨の欠点がある。こ
れを更に詳細に説明すると、このレーザに於ける電流が
ｐ型不純物拡散領域１７からｎ型ＧａＡｓ活性層工３に
流れ、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１２或いは１４に直
接流れないのは、Ｚ ｎ ／ ｎ型Ａｊ’ＧａＡｓのビ
ルト・イン・ポテンシャルがＺ ｎ ／ ｎ型ＧａＡｓ
のそれに比較して高（維持され、０．３ （Ｖ）の差を
有していることに依存しているのであるが、しかし、温
度が上昇した場合には、このビルト・イン・ポテンシャ
ルの差は役に立たなくなり、ｐ型不純物拡散領域１７と
ｎ型Ａｊ２ＧａＡｓクラッド層１２及び１４との接合に
電流が流れてしまう。
本発明は、前記二つの条件を満足し、且つ、通常の電子
デバイスを絶縁物上に形成することが可能であるように
、また、無駄な電流が少ない構造の半導体レーザを有す
る光半導体装置を提供しようとする。
デバイスを絶縁物上に形成することが可能であるように
、また、無駄な電流が少ない構造の半導体レーザを有す
る光半導体装置を提供しようとする。
本発明一実施例を解説する為の第１図を借りて説明する
。
。
本発明の光半導体装置では、半絶縁性結晶基板（例えば
半絶縁性ＧａＡｓ基板２１）に設けられた凹所２１Ａの
中に最上層（例えばｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２５）
の表面が該半絶縁性結晶基板の表面と略同一に保たれ少
なくとも高抵抗化合物半導体クラッド層（例えば高抵抗
ＡｌＧａＡｓクラッド層２３）及び化合物半導体活性層
（例えばｎ型ＧａＡｓ活性層２４）及び化合物半導体ク
ラッド層（例えばｎ型Ａ／ＧａＡｓクラッド層２５）か
らなる半導体レーザ層を順に形成し、その半導体レーザ
層の表面から不純物を導入して前記化合物半導体活性層
との界面（例えば発光点２７）でレーザ発振させる為の
ｐ型不純物拡散領域（例えばＺｎを拡散することに依り
形成したｐ型不純物拡散領域２６）を形成し、前記半絶
縁性結晶基板にＭＥＳＦＥＴなどの電子デバイスを形成
するようにしたものである。
半絶縁性ＧａＡｓ基板２１）に設けられた凹所２１Ａの
中に最上層（例えばｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２５）
の表面が該半絶縁性結晶基板の表面と略同一に保たれ少
なくとも高抵抗化合物半導体クラッド層（例えば高抵抗
ＡｌＧａＡｓクラッド層２３）及び化合物半導体活性層
（例えばｎ型ＧａＡｓ活性層２４）及び化合物半導体ク
ラッド層（例えばｎ型Ａ／ＧａＡｓクラッド層２５）か
らなる半導体レーザ層を順に形成し、その半導体レーザ
層の表面から不純物を導入して前記化合物半導体活性層
との界面（例えば発光点２７）でレーザ発振させる為の
ｐ型不純物拡散領域（例えばＺｎを拡散することに依り
形成したｐ型不純物拡散領域２６）を形成し、前記半絶
縁性結晶基板にＭＥＳＦＥＴなどの電子デバイスを形成
するようにしたものである。
前記手段に依ると、光半導体装置に於ける半導体レーザ
は、プレーナ型であって、且つ、その電極３３及び３４
は共に同一表面から取り出すことが可能であり、しかも
、レーザ発振に寄与しない無駄な電流は殆ど流れず、ま
た、ＭＥ Ｓ Ｆ ＥＴなど電子デバイスが形成される
のは高抵抗の半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上であるから、
その特性は良好なものとなり、しかも、製造も容易であ
る。
は、プレーナ型であって、且つ、その電極３３及び３４
は共に同一表面から取り出すことが可能であり、しかも
、レーザ発振に寄与しない無駄な電流は殆ど流れず、ま
た、ＭＥ Ｓ Ｆ ＥＴなど電子デバイスが形成される
のは高抵抗の半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上であるから、
その特性は良好なものとなり、しかも、製造も容易であ
る。
第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明一実施例を製造する場
合を解説する為の工程要所に於ける光半導体装置の要部
切断正面図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明
する。
合を解説する為の工程要所に於ける光半導体装置の要部
切断正面図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明
する。
第１図（Ａ）参照
（ａ） 化学気相堆積（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐ
。
。
ｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法を適用する
ことに依り、半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に厚さ約３０
００ Ｃ人〕程度の窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜２２
を形成する。
ことに依り、半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に厚さ約３０
００ Ｃ人〕程度の窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜２２
を形成する。
（ｂ） 通常のフォト・リソグラフィ技術を適用する
ことに依り、Ｓｉ３Ｎ４膜２２のパターニングを行い、
半導体レーザ形成予定部分に対応する開口２２Ａを形成
する。
ことに依り、Ｓｉ３Ｎ４膜２２のパターニングを行い、
半導体レーザ形成予定部分に対応する開口２２Ａを形成
する。
（Ｃ） 開口２２Ａを有するＳ ｉ ３ Ｎ ４膜２
２をマスクとして半絶縁性ＧａＡｓ基板２１のウエッ゛
ト・エツチングを行い、深さ約４〔μｍ〕程度の凹所２
１Ａを形成する。
２をマスクとして半絶縁性ＧａＡｓ基板２１のウエッ゛
ト・エツチングを行い、深さ約４〔μｍ〕程度の凹所２
１Ａを形成する。
この場合のエツチング液としては、
Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：ＨｚＯ（１： １ ： ８）な
る混合液を用いて良い。
る混合液を用いて良い。
第１図（Ｂ）参照
（ｄ） 例えば、有機金属化学気相堆積（ｍｅｔａｌ
ｏｒｇａｎｉｃｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕ
ｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法を適用す
ることに依り、高抵抗ＡＩ！ＧａＡｓクラッド層２３、
ｎ型ＧａＡｓ活性層２４、ｎ型Ａｌ１ＧａＡｓクラッド
層２５を順に成長させ、これ等クラッド層２３、活性層
２４、クラッド層２５で半導体レーザ層を構成するもの
とする。
ｏｒｇａｎｉｃｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕ
ｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法を適用す
ることに依り、高抵抗ＡＩ！ＧａＡｓクラッド層２３、
ｎ型ＧａＡｓ活性層２４、ｎ型Ａｌ１ＧａＡｓクラッド
層２５を順に成長させ、これ等クラッド層２３、活性層
２４、クラッド層２５で半導体レーザ層を構成するもの
とする。
この場合、各層の厚さは、
クラッド層２３：１．５〜２〔μｍ〕
活性層２４：０．１〜０．５〔μｍ〕
クラッド層２５：１．５〜２〔μｍ〕
として良い。
尚、前記のようにして成長させたクラッド層２３、活性
層２４、クラッド層２５のうち、露出されている基板２
１上に在るものは単結晶であり、Ｓｉ３Ｎ、膜２２上に
在るものは多結晶になっている。また、基板２１上であ
るとは云え、凹所２１Ａの斜面上に在るものは、その他
の部分、即ち、凹所２１Ａの底面上に在るものと比較し
て単結晶の品質は劣っている。
層２４、クラッド層２５のうち、露出されている基板２
１上に在るものは単結晶であり、Ｓｉ３Ｎ、膜２２上に
在るものは多結晶になっている。また、基板２１上であ
るとは云え、凹所２１Ａの斜面上に在るものは、その他
の部分、即ち、凹所２１Ａの底面上に在るものと比較し
て単結晶の品質は劣っている。
ここでは、各層の成長に、ＭＯＣＶＤ法を適用したが、
この他、分子線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａ
ｒ ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法、或い
は、液相エピタキシャル成長（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓ
ｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＶＰＥ）法を適用するなどは任
意である。
この他、分子線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａ
ｒ ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法、或い
は、液相エピタキシャル成長（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓ
ｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＶＰＥ）法を適用するなどは任
意である。
第１図（Ｃ）参照
（ｅ） 例えば、Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２０から
なる混合液に浸漬してクラッド層２５、活性層２４、ク
ラッド層２３のエツチングを行う。
なる混合液に浸漬してクラッド層２５、活性層２４、ク
ラッド層２３のエツチングを行う。
すると、多結晶の部分は急速にエツチングされ、前記各
層２５及び２４及び２３の単結晶の部分は図示のような
形状になって凹所２１Ａ内に残る。因に、多結晶は単結
晶に比較してエツチング・レートが２〜３倍も大である
。
層２５及び２４及び２３の単結晶の部分は図示のような
形状になって凹所２１Ａ内に残る。因に、多結晶は単結
晶に比較してエツチング・レートが２〜３倍も大である
。
第１図（Ｄ）参照
（ｆ） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレ
ジスト・プロセスを適用することに依り適当なマスクを
形成してから気相拡散法にて半導体レーザ形成予定部分
にｚｎの拡散を行ってｐ型不純物拡散領域２６を形成す
る。
ジスト・プロセスを適用することに依り適当なマスクを
形成してから気相拡散法にて半導体レーザ形成予定部分
にｚｎの拡散を行ってｐ型不純物拡散領域２６を形成す
る。
この場合、Ｚｎの濃度はｌ Ｘ Ｉ Ｑ ’Ｑ （ｃ
ｍ−’）程度として良い。
ｍ−’）程度として良い。
尚、記号２７で指示した破線のＯ印は、レーザ発振した
場合の発光点である。
場合の発光点である。
（ｇ） 工程（ｆｌで作成したマスクを除去してから
、再び、通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセスを適用することに依り適当なマスクを形
成してからイオン注入法にてＭＥＳＦＥＴ形成予定部分
にＳｉの導入を行いｎ型チャネル領域２８を形成する。
、再び、通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセスを適用することに依り適当なマスクを形
成してからイオン注入法にてＭＥＳＦＥＴ形成予定部分
にＳｉの導入を行いｎ型チャネル領域２８を形成する。
このｎ型チャネル領域２８に於ける不純物濃度は約Ｉ
Ｘ Ｉ Ｑ１７（ａｍ−”）程度である。
Ｘ Ｉ Ｑ１７（ａｍ−”）程度である。
（ｈ） 工程（幻で作成したマスクを除去してから、
また、通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジス
ト・プロセスを適用することに依り適当なマスクを形成
してからイオン注入法にてＳｉ＋の導入を行いｎ＋型ト
ドレイン領域２９びｎ＋＋ソース領域３０を形成する。
また、通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジス
ト・プロセスを適用することに依り適当なマスクを形成
してからイオン注入法にてＳｉ＋の導入を行いｎ＋型ト
ドレイン領域２９びｎ＋＋ソース領域３０を形成する。
尚、熱処理は適宜の時点で行うものとする。
第１図（Ｅ）参照
（１） 工程（ｈ）で作成したマスクを除去してから
、通常の技法を適用して、ＭＥＳＦＥＴのドレイン電極
３１、ソース電極３２、ゲート電極３５を形成し、半導
体レーザのｎ側電極３３、ｎ側電極３４を形成する。
、通常の技法を適用して、ＭＥＳＦＥＴのドレイン電極
３１、ソース電極３２、ゲート電極３５を形成し、半導
体レーザのｎ側電極３３、ｎ側電極３４を形成する。
各電極３１，３２，３３，３４．３５の材料を例示する
と次の通りである。
と次の通りである。
ドレイン電極３１ ： Ｔ ｉ／Ｐ ｔ、／Ａｕソース
電極３２ ： Ｔ ｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ ｕゲート
電極３５ ： Ａｌ／Ｔ ｉ ／Ｐ ｔｎ側電極３３
： Ｔ ｉ／Ｐ ｔ ／Ａｕｐ側電極３４：Ｔｉ／Ｐｔ
／Ａｕ このようにして作成された光半導体装置に於いて、半導
体レーザの発振動作はＴＪＳレーザと変わりないが、Ｍ
ＥＳＦＥＴは、従来、一般に実用化されているものと同
様に半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に形成されるので、そ
の電気的特性は良好である。
電極３２ ： Ｔ ｉ ／ Ｐ ｔ ／ Ａ ｕゲート
電極３５ ： Ａｌ／Ｔ ｉ ／Ｐ ｔｎ側電極３３
： Ｔ ｉ／Ｐ ｔ ／Ａｕｐ側電極３４：Ｔｉ／Ｐｔ
／Ａｕ このようにして作成された光半導体装置に於いて、半導
体レーザの発振動作はＴＪＳレーザと変わりないが、Ｍ
ＥＳＦＥＴは、従来、一般に実用化されているものと同
様に半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に形成されるので、そ
の電気的特性は良好である。
第２図は本発明に於ける他の実施例を表す要部切断正面
図であり、第１図に於いて用いた記号ど同記号は同部分
を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
図であり、第１図に於いて用いた記号ど同記号は同部分
を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
本実施例が第１図に関して説明した実施例と相違する点
は、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２５に替えて高抵抗Ａ
ＪＧａＡｓクラッド層２５′を用いてあり、また、ｐ型
不純物拡散領域２６のみでな（、それとの間にストライ
プ状の間隔をおき、ｎ型不純物拡散領域３６を形成した
ことである。
は、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２５に替えて高抵抗Ａ
ＪＧａＡｓクラッド層２５′を用いてあり、また、ｐ型
不純物拡散領域２６のみでな（、それとの間にストライ
プ状の間隔をおき、ｎ型不純物拡散領域３６を形成した
ことである。
本実施例に於いて、ｎ型不純物拡散領域３６を形成する
にはＳを不純物として導入することで達成される。
にはＳを不純物として導入することで達成される。
さて、本実施例に於ける半導体レーザの発振動作もＴＪ
Ｓレーザと変わりないが、ｐ型不純物拡散領域２６から
ｎ型不純物拡散領域３６に流れる電流はそれら不純物拡
散領域２６及び３６の間に在るｎ型ＧａＡｓ活性層２４
を確実に通り、温度が高くなっても、ＴＪＳレーザのよ
うなリーク電流は流れない。
Ｓレーザと変わりないが、ｐ型不純物拡散領域２６から
ｎ型不純物拡散領域３６に流れる電流はそれら不純物拡
散領域２６及び３６の間に在るｎ型ＧａＡｓ活性層２４
を確実に通り、温度が高くなっても、ＴＪＳレーザのよ
うなリーク電流は流れない。
その理由は、ｎ型ＧａＡｓ活性層２４が高抵抗Ａ６Ｇａ
Ａｓクラッド層２３及び２５に挟まれている構成になっ
ていて、しかも、距離が短いことに依る。
Ａｓクラッド層２３及び２５に挟まれている構成になっ
ていて、しかも、距離が短いことに依る。
第３図は本発明に於ける他の実施例の要部切断正面図を
表し、第１図及び第２図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
表し、第１図及び第２図に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
本実施例が第２図に見られる実施例と相違する点は、ｎ
型不純物拡散領域２６及びｎ型不純物拡散領域３６を形
成すべき部分に予め凹所が形成され、その後からＺｎ或
いはＳを導入してｎ型不純物拡散領域２６或いはｎ型不
純物拡散領域３６を形成するようにしていること、また
、ｎ型不純物拡散領域２６及びｎ型不純物拡散領域３６
を形成する際の不純物拡散を半絶縁性ＧａＡｓ基板２１
の表面にまで及ぶようにしであることである。
型不純物拡散領域２６及びｎ型不純物拡散領域３６を形
成すべき部分に予め凹所が形成され、その後からＺｎ或
いはＳを導入してｎ型不純物拡散領域２６或いはｎ型不
純物拡散領域３６を形成するようにしていること、また
、ｎ型不純物拡散領域２６及びｎ型不純物拡散領域３６
を形成する際の不純物拡散を半絶縁性ＧａＡｓ基板２１
の表面にまで及ぶようにしであることである。
先ず、このように凹所を形成する理由は、第２図に見ら
れるような構成に於いて、ｎ型不純物拡散領域２６は別
として、現在の技術レベルでは、深いｎ型不純物拡散領
域３６を良く制御された状態で形成することが実験室段
階では容易であるが、製造ラインでは若干の困難を伴う
ことに依るものであり、本実施例のように予め凹所を形
成しておけばｎ型不純物拡散領域３６を形成する時間は
極めて短くで済むと共に制御が容易である為、その再現
性は良好である。尚、凹所を形成しても、半導体レーザ
としての動作は第２図に見られる実施例と変わりないば
かりか、第１図に見られる実施例或いはＴＪＳレーザよ
りも優れていて、また、電極・配線引き出しの難易度に
関しては第１図及び第２図に見られる実施例と全（変わ
りない。次に、不純物拡散を半絶縁性ＧａＡｓ基板２１
上にまで拡大しである理由は、前記したように、凹所２
１Ａの斜面上に成長された結晶は、その底面上に成長さ
れた結晶と比較して単結晶性の面で劣っている為、多結
晶の部分をエツチングした際に全てではないが除去され
てしまい、その部分での平坦性が損なわれ、従って、そ
こに金属の電極・配線を這わせると信頬性の面で問題を
生ずる虞があり、そこで、その部分にも不純物を拡散し
て導電性となし、平坦なところで電極・配線を引き出す
ようにしたものである。
れるような構成に於いて、ｎ型不純物拡散領域２６は別
として、現在の技術レベルでは、深いｎ型不純物拡散領
域３６を良く制御された状態で形成することが実験室段
階では容易であるが、製造ラインでは若干の困難を伴う
ことに依るものであり、本実施例のように予め凹所を形
成しておけばｎ型不純物拡散領域３６を形成する時間は
極めて短くで済むと共に制御が容易である為、その再現
性は良好である。尚、凹所を形成しても、半導体レーザ
としての動作は第２図に見られる実施例と変わりないば
かりか、第１図に見られる実施例或いはＴＪＳレーザよ
りも優れていて、また、電極・配線引き出しの難易度に
関しては第１図及び第２図に見られる実施例と全（変わ
りない。次に、不純物拡散を半絶縁性ＧａＡｓ基板２１
上にまで拡大しである理由は、前記したように、凹所２
１Ａの斜面上に成長された結晶は、その底面上に成長さ
れた結晶と比較して単結晶性の面で劣っている為、多結
晶の部分をエツチングした際に全てではないが除去され
てしまい、その部分での平坦性が損なわれ、従って、そ
こに金属の電極・配線を這わせると信頬性の面で問題を
生ずる虞があり、そこで、その部分にも不純物を拡散し
て導電性となし、平坦なところで電極・配線を引き出す
ようにしたものである。
尚、この実施例では、ｎ型不純物拡散領域２６の部分に
も凹所を形成しであるが、その理由は、ｎ型不純物拡散
領域３６のように、製造上の困難性に起因するものでは
なく、ｎ型不純物拡散領域２６を形成する時間が短くて
済むこと依る。従って、ｎ型不純物拡散領域２６の部分
には凹所を形成せず、ｎ型不純物拡散領域３６の部分の
みに凹所を形成するなどは任意である。
も凹所を形成しであるが、その理由は、ｎ型不純物拡散
領域３６のように、製造上の困難性に起因するものでは
なく、ｎ型不純物拡散領域２６を形成する時間が短くて
済むこと依る。従って、ｎ型不純物拡散領域２６の部分
には凹所を形成せず、ｎ型不純物拡散領域３６の部分の
みに凹所を形成するなどは任意である。
本発明に依る光半導体装置では、半絶縁性結晶基板に設
けられた凹所内に最上層の表面が該半絶縁性結晶基板の
表面と略同一に保たれた少なくとも高抵抗化合物半導体
クラッド層及び化合物半導体活性層及び化合物半導体ク
ラッド層からなる半導体レーザ層を順に形成し、その半
導体レーザ層の表面から不純物を導入して前記化合物半
導体活性層との界面でレーザ発振させる為のｐ型不純物
拡散領域を形成し、前記半絶縁性結晶基板にトランジス
タ等の電子デバイスを形成するようにしたものである。
けられた凹所内に最上層の表面が該半絶縁性結晶基板の
表面と略同一に保たれた少なくとも高抵抗化合物半導体
クラッド層及び化合物半導体活性層及び化合物半導体ク
ラッド層からなる半導体レーザ層を順に形成し、その半
導体レーザ層の表面から不純物を導入して前記化合物半
導体活性層との界面でレーザ発振させる為のｐ型不純物
拡散領域を形成し、前記半絶縁性結晶基板にトランジス
タ等の電子デバイスを形成するようにしたものである。
この構成に依り、光半導体装置に於ける半導体レーザは
、プレーナ型となり、且つ、電極・配線は全て同じ側の
表面から取り出すことが可能となり、また、活性層の少
なくとも一面は高抵抗のクラッド層と接しているので、
レーザ発振に寄与しない無駄な電流は殆ど流れず、また
、ＭＥＳＦＥＴなどの電子デバイスは半絶縁性結晶基板
上に形成することになるので、電子回路を集積化するの
に好都合である。
、プレーナ型となり、且つ、電極・配線は全て同じ側の
表面から取り出すことが可能となり、また、活性層の少
なくとも一面は高抵抗のクラッド層と接しているので、
レーザ発振に寄与しない無駄な電流は殆ど流れず、また
、ＭＥＳＦＥＴなどの電子デバイスは半絶縁性結晶基板
上に形成することになるので、電子回路を集積化するの
に好都合である。
第１図（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明一実施例を製造する場
合について説明する為の工程要所に於ける光半導体装置
の要部切断正面図、第２図及び第３図は本発明に於ける
それぞれ異なる実施例を説明する為の要部切断正面図、
第４図乃至第６図ははそれぞれ異なる従来例を説明す４
為の要部切断正面図を表している。 図に於いて、２１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２１Ａは凹
所、２２はＳ ｉ ３ Ｎ ４膜、２３は高抵抗Ａ／Ｇ
、ａＡｓクランド層、２４はｎ型ＧａＡｓ活性層、２５
はｎ型Ａｔ！、ＧａＡｓクラッド層、２６はｐ型不純物
拡散領域、２７は発光点、２８はｎ型チャネル領域、２
９及び３０はドレイン領域及びソース領域、３１及び３
２はドレイン電極及びソース電極、３３及び３４はｎ側
電極及びｐ側電極、３５はゲート電極をそれぞれ示して
いる。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第５図
合について説明する為の工程要所に於ける光半導体装置
の要部切断正面図、第２図及び第３図は本発明に於ける
それぞれ異なる実施例を説明する為の要部切断正面図、
第４図乃至第６図ははそれぞれ異なる従来例を説明す４
為の要部切断正面図を表している。 図に於いて、２１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２１Ａは凹
所、２２はＳ ｉ ３ Ｎ ４膜、２３は高抵抗Ａ／Ｇ
、ａＡｓクランド層、２４はｎ型ＧａＡｓ活性層、２５
はｎ型Ａｔ！、ＧａＡｓクラッド層、２６はｐ型不純物
拡散領域、２７は発光点、２８はｎ型チャネル領域、２
９及び３０はドレイン領域及びソース領域、３１及び３
２はドレイン電極及びソース電極、３３及び３４はｎ側
電極及びｐ側電極、３５はゲート電極をそれぞれ示して
いる。 特許出願人 冨士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半絶縁性結晶基板に設けられた凹所内に順に形成されて
最上層の表面が該半絶縁性結晶基板の表面と略同一に保
たれた少なくとも高抵抗化合物半導体クラッド層及び化
合物半導体活性層及び化合物半導体クラッド層からなる
半導体レーザ層と、該半導体レーザ層の表面から不純物
を導入して形成され前記化合物半導体活性層との界面で
レーザ発振させる為のｐ型不純物拡散領域と、 前記半絶縁性結晶基板に形成されたトランジスタなどの
電子デバイスと を備えてなることを特徴とする光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137585A JPS61270883A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137585A JPS61270883A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61270883A true JPS61270883A (ja) | 1986-12-01 |
Family
ID=14559591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11137585A Pending JPS61270883A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61270883A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457781A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | Planar type phase synchronous integrated optical element and manufacture thereof |
| US4940672A (en) * | 1989-03-17 | 1990-07-10 | Kopin Corporation | Method of making monolithic integrated III-V type laser devices and silicon devices on silicon |
| US4996163A (en) * | 1988-02-29 | 1991-02-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing an opto-electronic integrated circuit |
-
1985
- 1985-05-25 JP JP11137585A patent/JPS61270883A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457781A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | Planar type phase synchronous integrated optical element and manufacture thereof |
| US4996163A (en) * | 1988-02-29 | 1991-02-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing an opto-electronic integrated circuit |
| US4940672A (en) * | 1989-03-17 | 1990-07-10 | Kopin Corporation | Method of making monolithic integrated III-V type laser devices and silicon devices on silicon |
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