JPS62193190A - 半導体発光装置 - Google Patents

半導体発光装置

Info

Publication number
JPS62193190A
JPS62193190A JP61032886A JP3288686A JPS62193190A JP S62193190 A JPS62193190 A JP S62193190A JP 61032886 A JP61032886 A JP 61032886A JP 3288686 A JP3288686 A JP 3288686A JP S62193190 A JPS62193190 A JP S62193190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
layer
insulation film
light emitting
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61032886A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Yamaguchi
昭夫 山口
Toshiyuki Ikeda
敏幸 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP61032886A priority Critical patent/JPS62193190A/ja
Publication of JPS62193190A publication Critical patent/JPS62193190A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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
    • H01S5/227Buried mesa structure ; Striped active layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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
    • H01S5/227Buried mesa structure ; Striped active layer
    • H01S5/2275Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
    • H01S5/2277Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Led Devices (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】 〔]既要〕 本発明は、半導体発光装置に於いて、ストライプ状の発
光領域を含むメサを構成する溝を高抵抗層で埋め、表面
に前記メサと対向する開口を有する絶縁膜を形成し、該
開口から前記高抵抗層とは反対導電型の不純物を導入し
て不純物領域を設け、同じく開口を介して該不純物領域
にコンタクトする電極を形成することに依り、前記絶縁
膜に形成した開口の一部が前記高抵抗層上に存在し、従
って、前記電極の一部が咳高抵抗層上に位置しても、大
きな漏れ電流を発生することがな(、その結果、闇値電
流の低下、カット・オフ周波数の向上を可能とし、安定
なレーザ発振が行われるようにしたものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発光領域の両側にストライプ状の電流制限層
が埋め込まれている形式の所謂ダブル・チャネル(2重
溝付)型半導体発光装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
第7図は従来のダブル・チャネル型半導体発光装置の要
部切断正面図を表している。
図に於いて、工はn+型InP基板、2はアン・ドープ
I nGaAs P活性層、2Aはアン・ドープInG
aAsP活性層2の一部であるストライプ状をなす発光
領域、3はp型rnPクラッド層、4は溝、5はp型1
nP電流阻止層、6はn型rnP電流阻止層、7はp型
1nPバッファ層、8はp+梨型1nGaAsP−1’
7ブ層、9はp側型ヰヘ、10はn側電掻をそれぞれ示
している。
この従来例は、良品の場合には、光の閉じ込め及び電流
の閉じ込めが良好に行われ、優れた特性を示すが、再現
性良(良品を製造することが甚だ困難である。
即ち、図に記号ic、で指示した矢印は正規のレーザ電
流であるが、記号iLで指示した矢印のような経路で流
れる漏れ電流も多く、これが性能向上の大きな障害にな
っている。
第8図は第7図に関して説明した従来例の欠点を解消す
る為に開発された改良ダブル・チャネル型半導体発光装
置の要部切断正面図を表し、第7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。
図に於いて、11はi (或いはn−)型1nP高抵抗
層、12は二酸化シリコン(SiOz)などからなる絶
縁膜、12Aは絶縁膜12に形成した開口をそれぞれ示
している。尚、InPは不純物を導入せずi型にした場
合であっても、ごく僅かにn−型となることは良く知ら
れている。
この従来例では、溝4内にi (或いはn)型InP高
抵抗層11が形成され、その上には開口12Aを有する
絶縁膜12が形成され、更にその上に開口12Aを介し
てp型1nPクラッド層3にコンタクトするp側電極9
が形成された構成になっている。
さて、この従来例では、絶縁膜12に形成された開口1
2Aがアン・ドープInGaAsP活性層2の発光領域
2人に正確に対向するように、従って、p側電極9がi
 (或いはn”−)型InP高抵抗層11に接触しない
ようにすることが必要である。
その理由は、溝4を埋めるi (或いはn−)型InP
高抵抗層11は、通常、気相成長(vapor  ph
ase  epi taxy:VPE)法に依り形成さ
れていて、抵抗率が〜104 (Ω・cm)程度である
から、完全な絶縁体にはならず、従って、図示されてい
るように、若し、開口12Aが位置ずれしてi (或い
はn−)型1nP高抵抗層11にp側電極9が接触した
場合には、矢印で示されているような漏れ電流iLが流
れることになるからである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般に、半導体発光装置に於いて、安定にレーザ発振さ
せる為には、ストライプ状をなす発光領域2Aの幅を1
65〔μm〕以下にすることが必要であり、このように
狭い発光領域2Aを有する半導体発光装置に対し、第8
図に関して説明したような従来技術を適用することは、
研究段階ではともかくとして、量産段階では不可能に近
いほど困難なことである。
本発明は、第8図について説明した改良された半導体発
光装置を簡単且つ容易に実現する手段を提供する。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の詳細な説明する為の半導体発光装置の
要部切断正面図であり、第7図及び第8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。
本発明の半導体発光装置では、表面に開口12Aを有す
る絶縁膜12を形成する点では第8図に見られる従来例
と変わりないが、前記開口12Aから不純物を導入して
p型不純物領域13を形成した点で従来技術に依る半導
体発光装置と相違している。
即ち、本発明に依る半導体発光装置では、活性層(例え
ばアン・ドープInGaAsP活性層2)を含んで積層
された諸半導体層をストライプ状のメサにする為に作成
された二本の溝(例えば溝4)と、該二本の溝を埋め且
つ表面が平坦である高抵抗層(例えばi或いはn−型1
nP高抵抗層11)と、前記諸半導体層の表面及び前記
高抵抗層の表面を覆う絶縁層(例えば絶縁層12)と、
前記メサに対向する前記絶縁層に形成された開口(例え
ば開口12A)と、該開口を介して形成され前記高抵抗
層とは反対導電型である不純物領域(例えばp型不純物
領域13)と、前記開口を介して該不純物領域とコンタ
クトする電極(例えばp側電極9)とを備えてなる構成
を採っている。
〔作用〕
前記手段を採ると、前記絶縁膜に形成した開口の一部が
前記高抵抗層上に存在し、従って、前記電極の一部が該
高抵抗層上に位置した場合であっても、電流は前記高抵
抗層と反対導電型である不純物領域−高抵抗層一基板に
流れ込むよりも、メサの部分に流れるほうが蟲かに容易
であるから、従来の半導体発光装置に於けるような大き
な漏れ電流を発生することがなく、その結果、闇値電流
の低下、カット・オフ周波数の向上が可能となり、安定
なレーザ発振が行われる。
〔実施例〕
第2図乃至第6図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於ける半導体発光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2図参照 (1)例えば、液相エピタキシャル成長(Iiquid
  phase  epitaxy:LPE)法を適用
し、n+型1nP基板21上にn+型InPクラッド層
22、アン・ドープI nGaAsP活性層23、p型
1nPクラッド層24、p+型InPキャップ層25を
順に成長させる。
ここで各部分の主なデータを例示すると次の通りである
(at  n+型1nP基板21について厚さ:500
(μm〕 大きさ:20X20  (璽12〕 面指数:(100) 不純物:Sn 不純物濃度: 2 X 10I8(cm−”)(b) 
 n+梨型1nPラッド層22について厚さ:5 〔μ
m〕 不純物:Sn 不純物濃度: 2 X 10I8(cm−’)(C) 
 アン・ドープInGaAsP活性層23について 厚さ:0.15Cμm〕 PLピーク波長λPL: 1. 285  Cμm)I
nPと格子整合 (dl  p型1nPクラッド層24について厚さ:〜
1 〔μm〕 不純物:Cd 不純物濃度: 5 X 10”  ((J−”)(e)
  p+型InPキャップ層25について厚さ:〜0.
5 〔μm〕 不純物:Zn 不純物4度: 3 X 10” (cm−’)第3図参
照 (2)  例えば、スパッタリング法を適用し、S i
 O2からなる絶縁膜26を例えば〜3000 (人〕
程度の厚さに形成する。
(3)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用し、絶縁
膜26のエツチングを行い、高抵抗層を埋め込む溝を形
成するのに必要な開口26Aを設ける。
(4)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用し、開口
26Aを有する絶縁膜26をマスクとして表面のp+梨
型1nPキヤフ層25からn+型InP基板21に達す
るエツチングを行って溝27を形成する。
この溝27を形成する際のデータを例示すると次の通り
である。
エツチング液:Br2 :HBr :H20=1 :1
7:34 中央のストライブ部分の幅:1.5(μm〕−a27の
幅二〜9 〔μm〕 溝27の深さ二〜3 〔μm〕 第4図参照 (5)例えば、VPE法を適用し、溝27を埋めるi 
(或いはn−)型1nP高抵抗層28を形成する。
このi (或いはn−)型1nP高抵抗層28の抵抗率
は従来と同様に〜104 〔Ω・cm)であり、また、
成長は溝27が完全に埋まり、表面が平坦になったとこ
ろで停止する。
第5図参照 f61si02からなる絶縁膜26を除去してから、再
度、スパッタリング法を適用し、5io2からなる絶縁
膜29を例えば〜3000 (人〕程度の厚さに形成す
る。
(7)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用し、絶縁
膜29のエツチングを行い、発光領域23八に対向する
部分に幅3〔μm〕程度のストライプ状の開口29Aを
形成する。尚、この場合の工・ソチングン夜としては、
HF : N H4F = 1:10を用いることがで
きる。
(8)  イオン注入法を適用し、絶縁膜29をマスク
として、Beをドーズ量でI X 10 ”  (cl
ll−”3程度を注入し、深さ〜0.5〔μm〕程度の
p型反転領域30を形成する。
このイオン注入は、表面に現れているi (或いはn−
)型高抵抗層28の一部がp−型に反転すれば充分であ
る。
第6図参照 (9)蒸着法及び合金化法を適用し、p側電極31及び
n側電極32を形成する。
この場合のp 4[!1電極31はT i / p t
 / A uを、n側電極32はAu−Geをそれぞれ
用いて構成することができる。
このようにして完成した半導体発光装置は、共振器長:
300(μm〕 平均閾値電流■い: 16 (mA) カット・オフ周波数: 2. 1  (GHz)Id 
/Iい=1.05 3CdB)ダウン値 が得られた。
比較の為、第7図に見られる形式の半導体発光装置を同
一ディメンションで同時に作成したところ、 平均闇値電流Iい: 18 (mA) カット・オフ周波数: l  3 (GHz〕S a 
/ Iい=1.05 であった。
前記実施例では、p型反転領域30を形成するのにイオ
ン注入法を適用したが、これに限定されることなく、例
えば、通常の拡散法にて形成することができ、また、実
施する半導体発光装置としては、前記実施例の如き通常
の形式のものだけでなく、例えば、回折格子を有する分
布帰還型のものであっても良い。
〔発明の効果〕
本発明に依る半導体発光装置に於いては、ストライプ状
の発光領域を含むメサを構成する溝を高抵抗層で埋め、
表面に前記メサと対向する開口を有する絶縁膜を形成し
、該開口から前記高抵抗層とは反対導電型の不純物を導
入して不純物領域を設け、同じく開口を介して該不純物
領域にコンタクトする電極を形成するようにしている。
このような構成を採ることに依り、前記絶縁膜に形成し
た開口の一部が前記高抵抗層上に存在し、従って、前記
電極の一部が咳高抵抗層上に位置したとしても、大きな
漏れ電流を発生することがなく、その結果、闇値電流の
低下、カット・オフ周波数の向上を可能とし、安定なレ
ーザ発振が行われ、また、前記絶縁膜に形成する開口は
寸法的にも、位置合わせの面でも然程の厳密性は要求さ
れないから、加工作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する為の半導体発光装置の
要部切断正面図、第2図乃至第6図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半
導体発光装置の要部切断正面図、第7図は従来例の要部
切断正面図、第8図は改良された従来例の要部切断正面
図をそれぞれ表している。 図に於いて、1はn+型1nP基板、2はアン・ドープ
InGaAsP活性層、2Aはアン・ドープInGaA
sP活性層2の一部であるストライプ状をなす発光領域
、3はp型InPクラッド層、4は溝、5はp型1nP
電流阻止層、6はn型InP電流阻止層、7はp型1n
Pバッフ1層、8はp+型1nGaAsPキャップ層、
9はp側電極、10はn側電極、11はi (或いはn
−)型InP高抵抗層、12はSiO2などからなる絶
縁層、13はp型不純物領域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1図 第3図 第6図 従来例の要部切断正面図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 活性層を含んで積層された諸半導体層をストライプ状の
    メサにする為に作成された二本の溝と、該二本の溝を埋
    め且つ表面が平坦である高抵抗層と、 前記諸半導体層の表面及び前記高抵抗層の表面を覆う絶
    縁層と、 前記メサに対向する前記絶縁層に形成された開口と、 該開口を介して形成され前記高抵抗層とは反対導電型で
    ある不純物領域と、 前記開口を介して該不純物領域とコンタクトする電極と を備えてなることを特徴とする半導体発光装置。
JP61032886A 1986-02-19 1986-02-19 半導体発光装置 Pending JPS62193190A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61032886A JPS62193190A (ja) 1986-02-19 1986-02-19 半導体発光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61032886A JPS62193190A (ja) 1986-02-19 1986-02-19 半導体発光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62193190A true JPS62193190A (ja) 1987-08-25

Family

ID=12371359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61032886A Pending JPS62193190A (ja) 1986-02-19 1986-02-19 半導体発光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62193190A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0663710A2 (en) Optical semiconductor device and method for producing the same
US4430741A (en) Semiconductor laser device
US4958202A (en) Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same
US5801071A (en) Method for producing semiconductor laser diode
JPH0474877B2 (ja)
JPS62193190A (ja) 半導体発光装置
JPH059951B2 (ja)
JP3747391B2 (ja) 化合物半導体装置及びその製造方法
JPS6119186A (ja) 二波長モノリシツク半導体レ−ザアレイの製造方法
JPH023314B2 (ja)
JPS62193189A (ja) 半導体発光装置
JPH05226774A (ja) 半導体レーザ素子とその製造方法
JPS61242091A (ja) 半導体発光素子
JPS6124839B2 (ja)
JPS62193191A (ja) 半導体発光装置
JPS61204993A (ja) 半導体発光装置
JPH065969A (ja) 半導体レーザ装置
JPH05190980A (ja) 半導体レーザ素子
JPH10209568A (ja) 半導体光デバイスの製造方法
JPH03183182A (ja) 半導体レーザ素子及びその製造方法
JPH0661582A (ja) 半導体レーザ装置の製造方法
JPS62259490A (ja) 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ
KR970054999A (ko) 레이저 다이오드의 제조방법
JPH0828553B2 (ja) 半導体レーザ
JPS62244167A (ja) 光,電子半導体集積回路