JPS6216037B2 - - Google Patents
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- JPS6216037B2 JPS6216037B2 JP52084689A JP8468977A JPS6216037B2 JP S6216037 B2 JPS6216037 B2 JP S6216037B2 JP 52084689 A JP52084689 A JP 52084689A JP 8468977 A JP8468977 A JP 8468977A JP S6216037 B2 JPS6216037 B2 JP S6216037B2
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- semiconductor laser
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電流狭窄型半導体レーザの製法に関
し、特に電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導体レ
ーザの製法に適用して好適なものである。
し、特に電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導体レ
ーザの製法に適用して好適なものである。
従来、電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導体レ
ーザとして、第１図に示す如く、例えばＮ型
GaAsでなるＮ型の基板１上に、Ｎ型AlxGa1-xAs
（但し０＜ｘ≦１）でなるＮ型の閉込層２、GaAs
又はAlyGa1-yAs（但しｙ≦ｘ−0.25）でなる活
性層３、Ｐ型AlxGa1-xAsでなるＰ型の閉込層
４、N+型GaAsでなる電極付用層５がそれ等の順
を以つて形成されてなる半導体レーザ素子６を有
し、その半導体レーザ素子６内にその上面（電極
付用層５の閉込層４側とは反対側の面）より閉込
層４内の位置に終絡する深さを以つて内部に延長
せるZnでなるＰ型不純物を導入せるストライプ
状のＰ型領域７が形成され、一方半導体レーザ素
子６の上面及び下面（基板１の閉込層２側とは反
対側の面）に夫々電極８及び９が附され、而して
電極８及び９間に所要のバイアス電源を接続する
ことによつて半導体レーザ素子６内に流れる電流
を、Ｐ型領域７を通り、そして主として閉込層４
のＰ型領域７に対向せる領域、活性層３のＰ型領
域７に対向せる領域に通す様にして、この半導体
レーザ素子６内にて狭窄して通し、これにより効
率良くレーザ光を得る様になされた構成のものが
提案されている。
ーザとして、第１図に示す如く、例えばＮ型
GaAsでなるＮ型の基板１上に、Ｎ型AlxGa1-xAs
（但し０＜ｘ≦１）でなるＮ型の閉込層２、GaAs
又はAlyGa1-yAs（但しｙ≦ｘ−0.25）でなる活
性層３、Ｐ型AlxGa1-xAsでなるＰ型の閉込層
４、N+型GaAsでなる電極付用層５がそれ等の順
を以つて形成されてなる半導体レーザ素子６を有
し、その半導体レーザ素子６内にその上面（電極
付用層５の閉込層４側とは反対側の面）より閉込
層４内の位置に終絡する深さを以つて内部に延長
せるZnでなるＰ型不純物を導入せるストライプ
状のＰ型領域７が形成され、一方半導体レーザ素
子６の上面及び下面（基板１の閉込層２側とは反
対側の面）に夫々電極８及び９が附され、而して
電極８及び９間に所要のバイアス電源を接続する
ことによつて半導体レーザ素子６内に流れる電流
を、Ｐ型領域７を通り、そして主として閉込層４
のＰ型領域７に対向せる領域、活性層３のＰ型領
域７に対向せる領域に通す様にして、この半導体
レーザ素子６内にて狭窄して通し、これにより効
率良くレーザ光を得る様になされた構成のものが
提案されている。
又従来斯る電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導
体レーザの製法として、第２図に示す如く、第１
図にて上述せる半導体レーザ素子６が第２図Ａに
示す如く予め得られているものとして、その上面
上に第２図Ｂに示す如くSiO2、Al2O3、Si3N4等
の不純物拡散用マスク材でなる層２１を一様に附
し、次にフオトエツチング手段によつて層２１に
第２図Ｃに示す如く孔２２を穿設して不純物拡散
用マスク層２３を形成し、次にこのマスク層２３
をマスクとせる、ZnでなるＰ型不純物の熱拡散
処理によつて第２図Ｄに示す如く半導体レーザ素
子６内に第１図にて上述せるＰ型領域７を形成
し、次に第２図Ｅに示す如くマスク層２３を除去
し然る後半導体レーザ素子６の上面及び下面に第
２図Ｆに示す如く夫々第１図にて上述せる電極８
及び９を附し、斯くて目的とせる第１図にて上述
せる電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導体レーザ
を得るという、製法が提案されている。
体レーザの製法として、第２図に示す如く、第１
図にて上述せる半導体レーザ素子６が第２図Ａに
示す如く予め得られているものとして、その上面
上に第２図Ｂに示す如くSiO2、Al2O3、Si3N4等
の不純物拡散用マスク材でなる層２１を一様に附
し、次にフオトエツチング手段によつて層２１に
第２図Ｃに示す如く孔２２を穿設して不純物拡散
用マスク層２３を形成し、次にこのマスク層２３
をマスクとせる、ZnでなるＰ型不純物の熱拡散
処理によつて第２図Ｄに示す如く半導体レーザ素
子６内に第１図にて上述せるＰ型領域７を形成
し、次に第２図Ｅに示す如くマスク層２３を除去
し然る後半導体レーザ素子６の上面及び下面に第
２図Ｆに示す如く夫々第１図にて上述せる電極８
及び９を附し、斯くて目的とせる第１図にて上述
せる電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導体レーザ
を得るという、製法が提案されている。
以上で従来提案されている電流狭窄型プレナダ
ブルヘテロ半導体レーザ及びその製法の一例が明
らかとなつたが、上述せる従来の製法による場
合、Ｐ型領域７が、半導体レーザ素子６の上面に
附されたマスク層２３をマスクとせるZnでなる
Ｐ型不純物の熱拡散処理によつて得られ、而して
この場合マスク層２３が半導体レーザ素子６とは
異なる熱膨張係数を有し且局部的な孔２２を有す
るので、Ｐ型領域７を得るべき熱拡散処理時に半
導体レーザ素子６内のＰ型領域７を中心とする領
域に上記の局部的な孔２２の存在によつて局部的
に集中して歪が生じ、そしてその歪が活性層３に
達し、これにより得られる半導体レーザが所期の
特性より劣化せるものとして得られるという懼れ
を有するものである。又Ｐ型領域７はZnでなる
Ｐ型不純物の拡散によつて得られ、従つてＰ型領
域７はZnを含んで得られるが、Znの半導体レー
ザ素子６を構成せる材料内での拡散速度が比較的
大である等の理由で、Ｐ型領域７に含まれるZn
が活性層３内に導入され易く、これにより半導体
レーザが所期の特性より劣化せるものとして得ら
れ易いという懼れを有するものである。
ブルヘテロ半導体レーザ及びその製法の一例が明
らかとなつたが、上述せる従来の製法による場
合、Ｐ型領域７が、半導体レーザ素子６の上面に
附されたマスク層２３をマスクとせるZnでなる
Ｐ型不純物の熱拡散処理によつて得られ、而して
この場合マスク層２３が半導体レーザ素子６とは
異なる熱膨張係数を有し且局部的な孔２２を有す
るので、Ｐ型領域７を得るべき熱拡散処理時に半
導体レーザ素子６内のＰ型領域７を中心とする領
域に上記の局部的な孔２２の存在によつて局部的
に集中して歪が生じ、そしてその歪が活性層３に
達し、これにより得られる半導体レーザが所期の
特性より劣化せるものとして得られるという懼れ
を有するものである。又Ｐ型領域７はZnでなる
Ｐ型不純物の拡散によつて得られ、従つてＰ型領
域７はZnを含んで得られるが、Znの半導体レー
ザ素子６を構成せる材料内での拡散速度が比較的
大である等の理由で、Ｐ型領域７に含まれるZn
が活性層３内に導入され易く、これにより半導体
レーザが所期の特性より劣化せるものとして得ら
れ易いという懼れを有するものである。
依つて本発明は上述せる如き欠点の伴うことの
ない新規な電流狭窄型半導体レーザの製法を提案
せんとするもので、以下第３図を伴なつて第１図
にて上述せる電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導
体レーザと同様の電流狭窄型半導体レーザの製法
に適用した場合の一例を詳細する所より明らかと
なるであろう。
ない新規な電流狭窄型半導体レーザの製法を提案
せんとするもので、以下第３図を伴なつて第１図
にて上述せる電流狭窄型プレナダブルヘテロ半導
体レーザと同様の電流狭窄型半導体レーザの製法
に適用した場合の一例を詳細する所より明らかと
なるであろう。
第１図にて上述せる半導体レーザ素子６が第２
図Ａにて上述せると同様に第３図Ａに示す如く予
め得られているものとして、その上面上に第３図
Ｂに示す如く、例えばSiO2、Al2O3、Si3N4等で
なる表面保護層３１を酸化処理、気相堆積処理等
によつて一様に附し、次にこの表面保護層３１上
に第３図Ｃに示す如く例えばAuの如きイオン打
込用マスク材でなる層３２を蒸着、鍍金等によつ
て一様に附し、次にフオトエツチング手段によつ
て層３２に第３図Ｄに示す如く第２図Ｃに示すマ
スク層２３の孔２２に対応する孔３３を穿設して
イオン打込用マスク層３４を形成し、次に第３図
Ｅに示す如くこのイオン打込用マスク層３４上よ
りのベリリウムイオン３５の打込処理によつて半
導体レーザ素子６内にその上面より内部に延長せ
る第１図にて上述せるＰ型領域７に対応せるベリ
リウムイオン打込領域３６を形成する。この場合
ベリリウムイオン３５がマスク層３４の孔３３内
を通り、そして表面保護層３１を通ることにより
領域３６が得られるものであるが、マスク層３４
の厚さ、ベリリウムイオン３５の加速電圧等を適
当に選定すれば、ベリリウムイオン３５がマスク
層３４の孔３３の存せざる領域も通り得るので、
図示の如く半導体レーザ素子６の上面側に浅いベ
リリウムイオン打込領域３６′を形成しても良い
ものである。
図Ａにて上述せると同様に第３図Ａに示す如く予
め得られているものとして、その上面上に第３図
Ｂに示す如く、例えばSiO2、Al2O3、Si3N4等で
なる表面保護層３１を酸化処理、気相堆積処理等
によつて一様に附し、次にこの表面保護層３１上
に第３図Ｃに示す如く例えばAuの如きイオン打
込用マスク材でなる層３２を蒸着、鍍金等によつ
て一様に附し、次にフオトエツチング手段によつ
て層３２に第３図Ｄに示す如く第２図Ｃに示すマ
スク層２３の孔２２に対応する孔３３を穿設して
イオン打込用マスク層３４を形成し、次に第３図
Ｅに示す如くこのイオン打込用マスク層３４上よ
りのベリリウムイオン３５の打込処理によつて半
導体レーザ素子６内にその上面より内部に延長せ
る第１図にて上述せるＰ型領域７に対応せるベリ
リウムイオン打込領域３６を形成する。この場合
ベリリウムイオン３５がマスク層３４の孔３３内
を通り、そして表面保護層３１を通ることにより
領域３６が得られるものであるが、マスク層３４
の厚さ、ベリリウムイオン３５の加速電圧等を適
当に選定すれば、ベリリウムイオン３５がマスク
層３４の孔３３の存せざる領域も通り得るので、
図示の如く半導体レーザ素子６の上面側に浅いベ
リリウムイオン打込領域３６′を形成しても良い
ものである。
次に第３図Ｆに示す如くマスク層３４を除去
し、次に熱処理をなしてイオン打込領域３６及び
３６′を活性化して第３図Ｇに示す如くＰ型領域
３７及び３７′を得、次に第３図Ｈに示す如く表
面保護層３１を除去し、然る後半導体レーザ素子
６の上面及び下面に夫々第３図Ｉに示す如く第１
図にて上述せる電極８及び９を附し、斯くて目的
とする第１図にて上述せる電流狭窄型プレナダブ
ルヘテロ半導体レーザと同様の電流狭窄型半導体
レーザを得る。
し、次に熱処理をなしてイオン打込領域３６及び
３６′を活性化して第３図Ｇに示す如くＰ型領域
３７及び３７′を得、次に第３図Ｈに示す如く表
面保護層３１を除去し、然る後半導体レーザ素子
６の上面及び下面に夫々第３図Ｉに示す如く第１
図にて上述せる電極８及び９を附し、斯くて目的
とする第１図にて上述せる電流狭窄型プレナダブ
ルヘテロ半導体レーザと同様の電流狭窄型半導体
レーザを得る。
以上が本発明による電流狭窄型半導体レーザの
製法の一例であるが、斯る製法によつて得られる
第３図Ｉに示す電流狭窄型半導体レーザによれ
ば、詳細説明はこれを省略するも、第１図にて上
述せる半導体レーザの場合と同様に、電極８及び
９間に所要のバイアス電源を接続することによつ
て半導体レーザ素子６内に流れる電流が、Ｐ型領
域３７を通り、そして主として閉込層４のＰ型領
域３７に対向せる領域、活性層３のＰ型領域３７
に対向せる領域を通つて、この半導体レーザ素子
６内に狭窄して通り、これにより効率良くレーザ
光が得られるというものであるが、本発明の製法
による場合、Ｐ型領域３７が、半導体レーザ素子
６の上面上に一様に表面保護層３１を附し、その
表面保護層３１上に孔３３を形成してなるイオン
打込用マスク層３４を附し、そのイオン打込用マ
スク層３４上よりのベリリウムイオン３５の打込
処理によつて半導体レーザ素子６内にその上面よ
り内部に延長せるベリリウムイオン打込領域３６
を形成し、然る後イオン打込用マスク層３４を除
去して後熱処理をなしてベリリウムイオン打込領
域３６を活性化することにより得られ、従つてＰ
型領域３７が熱処理を伴なつて得られるも、その
熱処理が半導体レーザ素子６上に一様性を有する
表面保護層３１は有していても一様性のない孔３
３を形成せるイオン打込用マスク層３４が存せざ
る状態でなされるので、その熱処理時に、第２図
にて上述せるＰ型領域７を得る場合の如くに、Ｐ
型領域３７を中心とする領域に局部的に集中して
歪が生じ、そしてその歪が活性層３に達するとい
う懼れはないものであり、又Ｐ型領域３７はベリ
リウムでなるＰ型不純物を含んで得られるが、ベ
リリウムの半導体レーザ素子６を構成せる材料内
での拡散速度がZnのそれに比し小である等の理
由で、Ｐ型領域３７に含まれるベリリウムが活性
層３内に導入され難いものであり、依つて本発明
によれば得られる半導体レーザが所期の特性より
劣化せるものとして得られるという懼れがないも
のである。更に、本発明の製法を用いて、ベリリ
ウムを活性層に到達させ、実効的な屈折率変化に
基く導波機構を水平方向に設けると、ベリリウム
の横方向拡散が少ないために横モードの安定化し
たプレーナストライプ構造レーザが容易に得られ
るという顕著な効果が得られるものである。又Ｐ
型領域３７が熱処理を伴なつて得られる時半導体
レーザ素子６の上面が表面保護層３１にて覆われ
ているので、熱処理時に半導体レーザ素子６の上
面に不必要に乱れが生ずることがなく、依つて電
極８が半導体レーザ素子６の上面に良好にオーミ
ツクに附されてなる半導体レーザを得ることが出
来る等の大なる特徴を有するものである。
製法の一例であるが、斯る製法によつて得られる
第３図Ｉに示す電流狭窄型半導体レーザによれ
ば、詳細説明はこれを省略するも、第１図にて上
述せる半導体レーザの場合と同様に、電極８及び
９間に所要のバイアス電源を接続することによつ
て半導体レーザ素子６内に流れる電流が、Ｐ型領
域３７を通り、そして主として閉込層４のＰ型領
域３７に対向せる領域、活性層３のＰ型領域３７
に対向せる領域を通つて、この半導体レーザ素子
６内に狭窄して通り、これにより効率良くレーザ
光が得られるというものであるが、本発明の製法
による場合、Ｐ型領域３７が、半導体レーザ素子
６の上面上に一様に表面保護層３１を附し、その
表面保護層３１上に孔３３を形成してなるイオン
打込用マスク層３４を附し、そのイオン打込用マ
スク層３４上よりのベリリウムイオン３５の打込
処理によつて半導体レーザ素子６内にその上面よ
り内部に延長せるベリリウムイオン打込領域３６
を形成し、然る後イオン打込用マスク層３４を除
去して後熱処理をなしてベリリウムイオン打込領
域３６を活性化することにより得られ、従つてＰ
型領域３７が熱処理を伴なつて得られるも、その
熱処理が半導体レーザ素子６上に一様性を有する
表面保護層３１は有していても一様性のない孔３
３を形成せるイオン打込用マスク層３４が存せざ
る状態でなされるので、その熱処理時に、第２図
にて上述せるＰ型領域７を得る場合の如くに、Ｐ
型領域３７を中心とする領域に局部的に集中して
歪が生じ、そしてその歪が活性層３に達するとい
う懼れはないものであり、又Ｐ型領域３７はベリ
リウムでなるＰ型不純物を含んで得られるが、ベ
リリウムの半導体レーザ素子６を構成せる材料内
での拡散速度がZnのそれに比し小である等の理
由で、Ｐ型領域３７に含まれるベリリウムが活性
層３内に導入され難いものであり、依つて本発明
によれば得られる半導体レーザが所期の特性より
劣化せるものとして得られるという懼れがないも
のである。更に、本発明の製法を用いて、ベリリ
ウムを活性層に到達させ、実効的な屈折率変化に
基く導波機構を水平方向に設けると、ベリリウム
の横方向拡散が少ないために横モードの安定化し
たプレーナストライプ構造レーザが容易に得られ
るという顕著な効果が得られるものである。又Ｐ
型領域３７が熱処理を伴なつて得られる時半導体
レーザ素子６の上面が表面保護層３１にて覆われ
ているので、熱処理時に半導体レーザ素子６の上
面に不必要に乱れが生ずることがなく、依つて電
極８が半導体レーザ素子６の上面に良好にオーミ
ツクに附されてなる半導体レーザを得ることが出
来る等の大なる特徴を有するものである。
尚上述に於ては孔３３の形成されたイオン打込
用マスク層３４を用いてベリリウムイオン３５の
打込処理をなしたが、孔３３に代え溝の形成され
たイオン打込用マスク層を用いて同様のイオン打
込処理をなす様にすることも出来るものである。
又上述に於ては電流狭窄型プレナダブルヘテロ半
導体レーザの製法に本発明を適用した場合を述べ
たが、他の電流狭窄型半導体レーザを得る場合に
も本発明を適用することが出来、その他本発明の
精神を脱することなしに種々の変型変更をなし得
るであろう。
用マスク層３４を用いてベリリウムイオン３５の
打込処理をなしたが、孔３３に代え溝の形成され
たイオン打込用マスク層を用いて同様のイオン打
込処理をなす様にすることも出来るものである。
又上述に於ては電流狭窄型プレナダブルヘテロ半
導体レーザの製法に本発明を適用した場合を述べ
たが、他の電流狭窄型半導体レーザを得る場合に
も本発明を適用することが出来、その他本発明の
精神を脱することなしに種々の変型変更をなし得
るであろう。
第１図は従来の電流狭窄型プレナダブルヘテロ
半導体レーザの一例を示す略線的断面図、第２図
はその従来の製法を示す順次の工程に於ける略線
的断面図、第３図は本発明による電流狭窄型半導
体レーザの製法の一例を示す順次の工程に於ける
略線的断面図である。 図中１は基板、２及び４は閉込層、３は活性
層、５は電極付用層、６は半導体レーザ素子、８
及び９は電極、３１は表面保護層、３２はイオン
打込用マスク材でなる層、３３は孔、３４はイオ
ン打込用マスク層、３５はベリリウムイオン、３
６はベリリウムイオン打込領域、３７はＰ型領域
を夫々示す。
半導体レーザの一例を示す略線的断面図、第２図
はその従来の製法を示す順次の工程に於ける略線
的断面図、第３図は本発明による電流狭窄型半導
体レーザの製法の一例を示す順次の工程に於ける
略線的断面図である。 図中１は基板、２及び４は閉込層、３は活性
層、５は電極付用層、６は半導体レーザ素子、８
及び９は電極、３１は表面保護層、３２はイオン
打込用マスク材でなる層、３３は孔、３４はイオ
ン打込用マスク層、３５はベリリウムイオン、３
６はベリリウムイオン打込領域、３７はＰ型領域
を夫々示す。
Claims (1)
- １ 少なくともＮ型の半導体からなる第１の閉じ
込め層と、該第１の閉じ込め層上に活性層と、該
活性層上にＰ型の半導体からなる第２の閉じ込め
層と、該第２の閉じ込め層上にＮ型の半導体から
なる電極付用層とが積層されてなる積層体上に表
面保護層を付す工程と、該表面保護層上にイオン
打込用マスク層を付す工程と、該イオン打込用マ
スク層の一部を除去し該イオン打込用マスク層に
ストライプ状の孔または溝を形成する工程と、該
イオン打込用マスク層上からベリリウムイオン打
込処理をなし、該イオン打込用マスク層のストラ
イプ状の孔または溝を通つて打込まれたベリリウ
ムイオンは少なくとも該第２の閉じ込め層に達す
る深さ以上の深さに、該イオン打込用マスク層の
ストライプ状の孔または溝以外の部を通つて打込
まれたベリリウムイオンは該第２の閉じ込め層に
は達しない深さにベリリウムイオンを打込む工程
と、次に、該イオン打込用マスク層を除去する工
程と、次に、熱処理を施して該第２の閉じ込め層
及び該電極付用層中にストライプ状に打込まれた
ベリリウムを活性化することによりベリリウムが
打込まれたストライプ状の半導体領域をＰ型化す
る工程と、次に該表面保護層を除去し該電極付用
層表面を露出せしめる工程と、該露出した電極付
用層上に電極を形成する工程とを含むことを特徴
とする電流狭窄型半導体レーザの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8468977A JPS5419686A (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Current narrowing type semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8468977A JPS5419686A (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Current narrowing type semiconductor laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5419686A JPS5419686A (en) | 1979-02-14 |
| JPS6216037B2 true JPS6216037B2 (ja) | 1987-04-10 |
Family
ID=13837633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8468977A Granted JPS5419686A (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Current narrowing type semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5419686A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109414A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-14 | Hasegawa Komuten Co Ltd | 場所打ち杭の杭頭処理工法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099285A (ja) * | 1973-12-28 | 1975-08-06 |
-
1977
- 1977-07-15 JP JP8468977A patent/JPS5419686A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099285A (ja) * | 1973-12-28 | 1975-08-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5419686A (en) | 1979-02-14 |
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