JPS62176183A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents

半導体レーザ装置の製造方法

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JPS62176183A
JPS62176183A JP1761086A JP1761086A JPS62176183A JP S62176183 A JPS62176183 A JP S62176183A JP 1761086 A JP1761086 A JP 1761086A JP 1761086 A JP1761086 A JP 1761086A JP S62176183 A JPS62176183 A JP S62176183A
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Kazuo Honda
本田 和生
Shozo Watabe
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化合物半導体層からなる半導体レーザ装置に
関する。
〔発明の概要〕
本発明は化合物半導体特にGaAs −AlGaAs系
の半導体レーザ装置において、実質的に電流注入領域を
形成する領域に接してGax In1−x Asy P
t−y層(0,5≦x<1.O≦y<1)を有すること
によって、製造時の表面酸化を回避し、或いはエツチン
グの制御性を向上せしめ信頼性の高い半導体レーザ装置
を提供できるようにしたものである。
〔従来の技術〕
従来より、半導体レーザ装置として、GaAs−AlG
aAs系のダブルへテロ接合形半導体レーザ装置(以下
、DHレーザ装置と略す)が提案されている。
例えば第4図に示すDHレーザ装置(10)は、n −
GaAs基板(11上にn −AlGaAsクラッド層
(2)、GaAs (又は八1GaAs)活性層(3)
、p −AlGaAsクラッド層(4)が順次積層され
、さらにn −GaAs電流狭窄層(5)を介してp 
−AlGaAsクラッド層(6)及びp−GaAsキャ
ップ層(7)がMINされ、キャップ層(7)及び基板
(1)に電極(8)及び(9)が被着形成されて構成さ
れる。
又、第2図は分布帰還型半導体レーザ装置(11)の従
来例であり、n −GaAs基板(12)上にn−Al
GaAsクラッド層(13) 、GaAs (又は八1
GaAs)活性層(14) 、pAIGaAsAlGa
Asガイド層 、周期的な凹凸による回折格子(16)
 、p−^lGaAsクラノド1(17)が形成され、
このクラッド層(17)上にストライプ状のp −Al
GaAs層(17a )が形成されて構成される。(1
8)はp−GaAsキャップ層、(19)は例えばSi
3N4等よりなる絶縁層、(20)及び(21)は電極
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、第4図のレーザ装置(10)の場合には電流
狭窄層(5)を形成するために、結晶成長を中断して電
流狭窄層となるn −GaAsを選択エツチングする工
程が入り、p −AlGaAsクラッド層(4)の一部
が表面に臨む。p −AlGaAsクラッド層(4)は
AI含有量が多いためにエツチング後に空気に晒される
と表面酸化(22)が生じ、これが次のp−^lGaA
sクラッド層(6)の再結晶成長時の結晶性に悪影響を
及ぼしていた。
また、第5図のレーザ装置(11)の場合には、回折格
子(16)を形成するために、逆メサとなるような異方
性の強いエツチング液によるエツチングが施される。し
かし、ストライプ状のクラッド層(17a)を形成する
際の選択工・ノチングとしては、順メサとなるようなエ
ツチングが望ましいために異方性の弱い、従った等方向
エツチング液が用いられる。しかし、この等方向エツチ
ング液は選択性がないのでエツチング時間の制御が必要
となる。
本発明は、上述の点に鑑み、製造時の表面酸化、エツチ
ングの制御性等の問題を解決し、信頼性を向上すること
ができる半導体レーザ装置を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、化合物半導体層からなる半導体レーザ装置に
おいて、実質的に電流注入領域を形成する領域(4)(
又は(17) )に接してGaxInl−xAsy P
t−y層(0,5≦x<l、Q≦y<1)  (31)
を有して成る。
〔作用〕
GaInAsPはAlGaAsと格子筒金する。即ち第
3図に示すようにAlGaAs (0< AI≦0.4
5.0.55≦Ga<1)と格子整合するGa1nAs
P (0,5≦Ga<1.0<In≦0.5.0≦As
<l、Q<p≦1)の組成比ライン(1)は屓GaAs
の組成比ライン(II)にのっている。
そして、このGa1nAsPはAlGaAsに比べてエ
ツチング速度が小さいために等方向エツチング液でも選
択性を有する。又Ga1nAsPは表面に晒されても酸
化されることがない。従って、例えば電流狭窄を有する
DHレーザ装置において、AlGaAsクラッド層(4
)上にGa1n (八s) P層(31)を成長させ、
この上にGaAs電流狭窄層(5)を選択形成したとき
は、Ga1n (As) P層(31)の一部が表面に
臨みAlGaAsクラッド層(4)は表面に露呈しない
ために、表面酸化が起こらず、次のクラッド層(6)、
キャップ層(7)の再結晶成長では良好な結晶性が保た
れる。
又、例えば分布帰還型(又は分布反対型)レーザ装置に
おいてAlGaAsクラッド層(17)上にGa1n 
(As) P 層(3’l)を形成し、この上にストラ
イプ状のへ1GaAsクラッド層(17a)を選択エツ
チングにて形成したときは、等方向エツチング液を用い
てもGaIn (As) P M (31)でエツチン
グが止まるので、素子構造の設計値に対する精度、制御
性、再現性が向上する。
〔実施例〕
以下、第1図及び第2図を参照して本発明による半導体
レーザ装置の実施例を説明する。
第1図の実施例は第4図と同様なりHレーザ装置に適用
した場合である。本例では、n −GaAs基板(11
上にn −AlGaAsクラッド層(2)、GaAs 
(又はAIGaAs)活性層(3)、pAIGaAs例
えばpAIo、45 Gao、ss Asクラッド層(
4)を順次成長し、さらにこのクラッド層(4)上にA
Io、45 Gao、ss Asと格子整合する例えば
Gao、s□Ino、4s P層(31)を薄く成長す
る。そして、このGao、511no、49P層(31
)上に電流狭窄層となるn −GaAsJiを成長して
後、その中央を選択エツチングしてn −GaAs電流
狭窪層(5)を形成する。次いでp −AlGaAsク
ラッド層(6)及びp −GaAsキ中ツブ層(7)を
成長し、電極(8)及び(9)を被着形成してDHレー
ザ装置(32)を構成する。
この構成によれば、p  AIo、4S Gao、ss
 Asクラッド層(4)上にGao、sx Ino、−
+s P Pi (31)が形成されているため、n 
 GaAs電流狭窄層(5)を形成すべくそのn −G
aAs層を選択エツチングしたとき、表面に臨む層はA
1を含まないn −GaAs電流狭窄層(5)とGao
、511no、4s P層(31)である。従って表面
酸化は回避され、以後結晶性を損なうことなくp−Al
GaAsクラッド層(6)、I)  GaAsキャップ
層(7)が成長される。また、n −GaAs層の選択
エツチングに際しては、Gao、511no、+s P
 層(31)がエツチング阻止層として働くために、エ
ツチングの制御性が向上する。
第2図の実施例は第5図と同様な分布帰還型半導体レー
ザ装置に通用した場合である。本例では、n −GaA
s基板(12)上にn −AlGaAsクラッド層(1
3) 、GaAs (又は八1GaAs)活性層(14
)、p−AlGaAsガイド層(15)を成長し、回折
格子(16)を形成して後、所定の厚のp−AlGaA
s例えばp〜AI0.45 Gao、5s Asクラッ
ド層(17)及びこれと格子整合する例えばGao、5
x fno、4s P ii (31)を形成する。次
にでp −AlGaAsクラッド層(17a)及びp−
GaAsキャンプ眉(1B)を成長させ、これをストラ
イプ状に残るように選択エツチングする。このときのエ
ツチング液は等方向エツチング液を使用する。次でSi
3N+等による絶縁層(19)を形成し、キャンプrJ
(18)及び基板(12)に接して夫々電極(20)及
び(21)を形成して分布帰還型半導体レーザ装置(3
3)を構成する。
この構成によれば、p −AlGaAsクラッド層内の
所定位置にGa1nP 層(31)が形成されることに
より、p −AlGaAsクラッド層(17a)をスト
ライプ状に残るように選択エツチングしたとき等方向エ
ツチング液を用いた場合にもGalnP層(3I)でエ
ツチングが止まる。このため、ストライプ方向に逆メサ
とならないようにストライプ状のp −AlGaAsク
ラッドJii(17a)を形成することができる。また
、ストライプ状のp−へ1GaAsクラッド層(17a
)の外側のpAIGaAsクラッド層(17)の厚みと
しては、横モードを安定させるために所望の厚みに選定
される必要がある。本例ではGaInP ii (31
)でエツチングが止まるので、p −AlGaAsクラ
ッド層(I7)の厚みを所望の厚さにすることができ、
従って素子構造の設計値に対する精度、制御性、再現性
が向上する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、GaAs −AlGaAs系半導体レ
ーザ装置においてAIGaAsとほぼ同じ機能をもつG
axInl−xAsy Pl−y (0,5≦x<l、
Q≦y<1)を導入することにより、製造時におけるA
lGaAsの表面酸化が回避でき、素子設計上の制限が
なくなり信頼性の高い半導体レーザ装置が得られる。
又、Ga1n (八s) P系はGa (八1)As系
とはエツチング特性が異なり、即ちGa (Al) A
s系に比べてエツチング速度が小さいので、等方向エツ
チング液を用いた場合にも選択性があり、即ちGa1n
 (As) P屓がエツチング阻止層として働く。この
ため、製造の制御性、再現性が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による半導体レーザ装置の一実施例を示
す断面図、第2図は本発明の他の実施例を示す斜視図、
第3図は本発明の説明に供するGa1nAsPとAlG
aAsの組成図、第4図及び第5図は夫々従来の半導体
レーザ装置の例を示す断面図及び斜視図である。 (11はn −GaAs基板、(2)はn −AlGa
Asクラッド層、(3)はGaAs (又はAIGaA
s)活性層、(4)はp−へ1GaAsクラッド層、(
5)は電流狭窄層、(6)はp −AlGaAsクラッ
ド層、(7)はpGaAsGaAsキャップ層)はGa
lnP層である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 化合物半導体層からなる半導体レーザ装置において、 実質的に電流注入領域を形成する領域に接してGa_x
     In_1_−_x Asy P_1_−_y層(0.
    5≦x<1、0≦y<1)を有して成る半導体レーザ装
    置。
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