JPS613491A - レ−ザダイオ−ドおよびその製造方法 - Google Patents

レ−ザダイオ−ドおよびその製造方法

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JPS613491A
JPS613491A JP12435584A JP12435584A JPS613491A JP S613491 A JPS613491 A JP S613491A JP 12435584 A JP12435584 A JP 12435584A JP 12435584 A JP12435584 A JP 12435584A JP S613491 A JPS613491 A JP S613491A
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田中 治夫
Masahito Mushigami
雅人 虫上
Hayamizu Fukada
深田 速水
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
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    • H01S5/32Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm

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  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、レーザダイオードおよびその製造方法に関す
る。
(ロ)従来技術 一般に、ダブルへテロ接合構造のレーザダイオードは、
種々提案されている。ここでは第3図を例に説明し、そ
の問題点を指摘する。
第3図は従来例のレーザダイオードを略示した説明図で
ある。
同図に才凡)で、1ば半導体基板であり、この表面には
下部クラッド層2、活性層3、上部りラット層4からな
るダブルへテロ接合構造が形成されこいる。この上部り
ラッl′層4の表面の中央部にばストライブ状の〔11
結晶からなる光閉し込め層6を形成している。この光閉
し込め層6の上部にはオーミックコンタクトをとるため
のコンタクl−1747が’41%されている。この光
閉し込めハづ6を除く前記上部クランド層4の表面には
、シリコン酸化膜5が被着されていて、この上部に多結
晶絶縁層6“が形成されている。前記光閉し込め層6の
表面に表電極8が蒸着されている。
上述したような構造のLメーザダイオード1の製造方法
を以下筒用に説明する。
■ 基板1の表面に、下部クラッド層2、活性層3、上
部クラッド層4を二回目の分子線エピタキシャル成長法
(以下MBEと呼ぶ)でもって連続して成長させる。
、■ 前記上部クラッド層4の表面にシリコン酸化膜5
を形成する。次にホトレジストを塗布した後、−光閉し
込め層6を形成する部分に相当する前記ホトレジストを
除去する。これをマスクとして前記シリコン酸化膜5を
パターニングする。
■ P型ドーパントとして例えはBe、N型ドー゛パン
トとして例えばSnを使用して、二回目のMBEを行う
。ごのとき、前記シリコン酸化膜5の表面には、多結晶
絶縁層6“が、シリコン酸化nψ5のない部分の表面に
は、単結晶の光閉じ込め層6がそれぞれ形成されること
となる。尚、コンタクト層7も光閉じ込め層6の表面に
成長される。
■ 電極祠料を蒸着することにより表電極8を形成する
。次に図示しない裏電極が形成される。
しかして、上述したような従来方法によれは、各層の成
長はMBEを二部に分けて行う必要があり、しかもこの
−回目と二回目のM’B Eが行゛われろ間にシリ」ン
酸化股5の形成を行う必要がある。。
そのノ、め、に稈1′i業が非常に煩わしいと共に、そ
の製造■寺間t、、冒−′間がかかるという問題を74
しる。
(ハ)目的 第一の発明は、低電流で発振さ−Uると共に、発光能率
の向−ヒを図るレーザダイオードを提供することを目的
としている。
第二の発明は、製造工程の簡略化および製造時間の短縮
を可能とするレーザダイオードの製造方法を提供するこ
とを目的としている。
(ニ)構成 第一の発明ムこ係るレーザダイオードは、断面が台形状
の突脈を形成した半導体基板と、前記突脈を除いた基板
の表面に被着された遮蔽層と、前記突脈の平坦面の」二
部に積層された単結晶からなる第一の下部クラッド層と
活性層と上部クラッド層と、前記遮蔽層の上部に形成さ
れる絶縁性の多結晶層と、前記突脈の傾斜面の上部に形
成される高抵抗の第二の下部クラッド層とを具備したこ
とを特徴としている。
第二の発明に係るレーザダイオードの製造方法は、半導
体基板の表面に形成されたストライプ状のホトレジスト
をマスクとして前記基板を工・ノチングすることにより
、断面が台形状の突脈を形成する工程と、前記ホトレジ
ストを残したままの基板に遮蔽層を形成して、しかる後
、前記ホトレジストおよびこのホトレジスト表面の遮蔽
層をリフトオフすることにより、前記突脈を除く基板の
表面に遮蔽層を形成する工程と、この基板の表面に分子
線エピタキシャル成長法(MB’E)でもって各層を連
続して成長させることにより、前記突脈の平坦面上部に
は単結晶からなる第一の下部クラッド層と活性層と上部
クラッド層を、また前記突脈の傾斜面上部には高抵抗の
第二の下部クラッド層を、さらに前記遮蔽層の上部には
絶縁性の多結晶層をそれぞれ形成させる工程とを具(j
iii L/たことを特徴としCいる。
(ホ)実施例 第二辺溌泗− 第1図は第一の発明に係るレーザダイオードの一実施例
を示した説明図である。
1はストライプ構造のダブルへテロ接合からなるレーザ
ダイオードであコ。
10は、断面が台形状め突脈11を形成したN型GaA
sからなる半導体基板である。
20は、例えばSi、 SiO2、SiN 4等からな
る遮蔽層であり、前記突脈11を除く基板10の表面に
形成されている。
しかして、前記突脈11の平坦面上部には、例えばN型
AlGaAsからなる第一の下部クラッド層30と、P
型AlGaAsからなる活性N31と、P型へ1GaA
sからなる上部クラッド層32とがMBE装置でもって
積層されている。また、前記遮蔽層20の上部には絶縁
性の多結晶層30aが形成されている。さらに、前記突
脈11の1頃斜面上部には、比較的高抵抗の第一の]・
部クラッドJ530bを形成している。
40.41は例えばTiおよびAu、Au−Ge等から
なるP型電極、N型電極である。
しかして、上述したレーザダイオード1に順方向電圧を
印加すると、電流はトラップの少ない上部クラッド層3
2から基板10に向かって流れる。このとき、図示Aの
範囲以外の活性層31と第二の下部クラッド層30bに
は電流が流れないため、」一部クラッド層32からの電
流は図示Aの範囲内の活性層31を通り、第一の下部ク
ラッド層30へと流れる。
従って、第1図に示すAの範囲内の活性層31および第
一の下部クラッド層30のみを電流が通過する。
従って、活性層31(図示Aの範囲内)にのみ電子およ
び正孔が注入されるため、この狭い活性層31で効率よ
く再結合する。
第二Ω光■ 第2図は第二の発明に係るレーザダイオードの製造方法
の一実施例を示す説明図である。尚、第1図と同一部分
は同一符合で示している。
(al  N型GaAs基板10(方位100)の表面
にホトレジスト50を塗布して、基板10の中央部にス
トラ・イブパターンを残すように前記ホトレジスト50
をパターニングする。しかる後、前記ホトレジスト50
をマスクとして基板10をメサエッチングすることによ
り、断面が台形状の突脈11を形成する。尚1、前記ホ
トレジスト50を残したままにしておく。
(bl  前記基板10に例えば51% 5102 、
StN 4等の被着材料を蒸着させる。次に前記残余の
ホトレジスト50およびこの」二部に形成された被着材
料をリフトオフして除去することにより、突脈11を除
く基板10の表面に遮蔽層20が形成される。
fcl  前記基板10にN型ドーノタントとして例え
ばSiを、P型ドーパンI〜として例えばBeをそれぞ
れイ貼用してMBIE装置でもってN型へ]×Ga1−
xAs (八1組成社。は0.3〜0.7程度)、P型
AI Y Gap−yAs(八1組成比Yはx  O,
3程度)、P型へ1yGal−yAs(AI組成社Yは
0.3〜067程度)を連続して成長してそれぞれ積層
させる。但し、前記遮蔽層20の上部に積層された各層
は絶縁性の多結晶層30aになるという特性を備えてい
る。さらに前記突脈11の平坦面上部は、活性領域(第
一の下部クラッド層30、活性層3J、上部クラッド層
32)が形成される。しかし、前記突脈11の傾斜面上
部に成長されたN型GaAIASは、Q;+結晶である
が比較的高抵抗の第一°、の下部りこンノド層30bが
形成されるという特性を備えている。
fd)  前記基板10の表面にTiおよびAuを蒸着
させてP型電極40を形成する。次にAu−Geを蒸着
させてN型電極41を形成する。
尚、上述した第一および第二の発明の実施例において、
活性領域の表面にオーミックコンタクトをとるためのキ
ャップ層を形成させるほうが望ましい。
(へ)効果 第一の発明によれば、基板に形成された突脈の平坦面上
部に積層された各N(活性領域)に電流を集中させるこ
とができるので、この部分のみに電流を流せばよい。そ
の結果、低電流でもって発振動作をさせることができる
。さらに、活性領域と絶縁性の多結晶層との間に高抵抗
の第二の1′一部クラッド層を介在させることで、前記
活性領域と絶縁性の多結晶層とが直接接することを防止
している。その結果、発光能率を向上させることができ
る。
第二の発明によれば、−回のマスクプロセスと、遮蔽層
の形成プロセスと、−回のMBEプロセスとによっ−ζ
レーザダイオードを製造することができる。その結果、
従来方法に比べて製造工程を簡略することができ、しか
もその製造時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第一・の発明に係るレーザダイオードの一実施
例を示した説明図、第2図は第二の発明に係るレーザダ
イオードの製造方法の一実施例を示す説明図、第3図は
従来例のレーザダイオードを略示した説明図である。 1・・・1./−ザダイオード、IO・・・半導体基板
、11・・・突脈、20・・・遮蔽層、30・・・第一
の−F部クりソ1層、30d  ・・、・多結晶層、3
0b・・・第二の下部クラッド園、31・・・活性層、
32・ ・ ・上1部クラッド層。 特許出願人     ローム株式会社 代理人  弁理士  大 西 孝 治 第1図 第2図 〕 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)断面が台形状の突脈を形成した半導体基板と、 前記突脈を除いた基板の表面に被着された遮蔽層と、 前記突脈の平坦面の上部に積層された単結晶からなる第
    一の下部クラッド層と活性層と上部クラッド層と、 前記遮蔽層の上部に形成される絶縁性の多結晶層と、 前記突脈の傾斜面の上部に形成される高抵抗の第二の下
    部クラッド層とを具備したことを特徴とするレーザダイ
    オード。
  2. (2)半導体基板の表面に形成されたストライプ状のホ
    トレジストをマスクとして前記基板をエッチングするこ
    とにより、断面が台形状の突脈を形成する工程と、 前記ホトレジストを残したままの基板に遮蔽層を形成し
    て、しかる後、前記ホトレジストおよびこのホトレジス
    ト表面の遮蔽層をリフトオフすることにより、前記突脈
    を除く基板の表面に遮蔽層を形成する工程と、 この基板の表面に分子線エピタキシャル成長法(MBE
    )でもって各層を連続して成長させることにより、前記
    突脈の平坦面上部には単結晶からなる第一の下部クラッ
    ド層と活性層と上部クラッド層を、また前記突脈の傾斜
    面上部には高抵抗の第二の下部クラッド層を、さらに前
    記遮蔽層の上部には絶縁性の多結晶層をそれぞれ形成さ
    せる工程とを具備したことを特徴とするレーザダイオー
    ドの製造方法。
JP12435584A 1984-06-16 1984-06-16 レ−ザダイオ−ドおよびその製造方法 Granted JPS613491A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446615B1 (ko) * 2001-10-09 2004-09-04 삼성전자주식회사 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446615B1 (ko) * 2001-10-09 2004-09-04 삼성전자주식회사 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법
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