JPS62260380A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JPS62260380A
JPS62260380A JP10202486A JP10202486A JPS62260380A JP S62260380 A JPS62260380 A JP S62260380A JP 10202486 A JP10202486 A JP 10202486A JP 10202486 A JP10202486 A JP 10202486A JP S62260380 A JPS62260380 A JP S62260380A
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JP
Japan
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layer
semiconductor layer
semiconductor
gaas
growth
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Application number
JP10202486A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Uomi
魚見 和久
Toshihiro Kono
河野 敏弘
Yuichi Ono
小野 佑一
Yoshimitsu Sasaki
佐々木 義光
Takashi Kajimura
梶村 俊
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To remove abnormal growth and a crystal defect on the second growth start interface when a semiconductor laser is manufactured by using a crystal growth method having an unbalanced growth mechanism, such as an MOCVD method, an MBE method, etc., and to obtain the semiconductor laser, a transverse mode of which is stabilized and which has high reliability, by employing a liquid growth method for buried growth. CONSTITUTION:On a GaAs-GaAlAs group semiconductor laser, a buffer layer such as an N-GaAs buffer layer 2, a clad layer such as an N-Ga1-xAlx As clad layer 3, an active layer such as an undoped Ga1-yAlyAs active layer 4, a clad layer such as a P-Ga1-xAlxAs clad layer 5, a meltback layer such as a P-GaAs meltback layer 6, a layer such as a P-Ga1-x AlxAs layer 7 and a current constriction layer such as an N-GaAs current constriction layer 8 are formed onto a substrate such as an N-GaAs substrate 1 in succession. The current constriction layer 8 is removed selectively and a groove stripe is shaped, the P-GaAlAs layer 7 in a groove is removed, and the surface of the P-GaAs layer 6 is exposed. When liquid growth is conducted in a liquid growth furnace under the state, the P-GaAs layer 6 is melted back and melted into a liquid melt, and the P-GaAlAs layer 5 is exposed. A P-Ga1-xAlxAs layer 9 and a P-GaAs layer 10 are grown through a liquid growth method, and a P electrode 11 and an N electrode 12 are formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザ装置に係り、特に有機金属気相
成長法(MOCVD法)1分子線エピタキシー(MBE
法)等の非平衝な成長機構を有する結晶成長法と液相成
長法の両者を用いて作製する半導体レーザに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor laser device, and particularly relates to a semiconductor laser device using a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) or a single molecular beam epitaxy (MBE method).
This invention relates to a semiconductor laser fabricated using both a crystal growth method having a non-uniform growth mechanism such as the method (method) and a liquid phase growth method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体レーザにおいては、その内部の発振モードを安定
化させる横モード制御機構が不可決である。液相成長法
を用いて製作する半導体レーザでは、基板に溝ストライ
プを設は液相成長法に特有な成長機構を利用して活性層
を平担に構成するC S P (Channeled 
5ubstrate Planer)レーザがゝ滲用化
されている。しかし、MOCVI)法、MBE法等の非
平衝を成長機構を有する結晶成長法を用いて同様の溝ス
トライプ付基板に成長を行うと、基板の形状を保存して
成長を行う特有な成長機構のため活性層がおれ曲がり、
C8Pレーザと同等の光導波効果は期待できず、かつ、
おれ曲がった活性層部において結晶欠陥が発生し信頼性
が低下する。従って活性層まで平担に成長を行った後、
活性層の上部の成長層において横モード制御機構を設け
る構造が考えられ、その−例を第2図に示す。
In a semiconductor laser, a transverse mode control mechanism for stabilizing its internal oscillation mode is indispensable. In semiconductor lasers manufactured using liquid phase epitaxy, CSP (Channeled
(5) Ubstrate Planer However, when growth is performed on a similar grooved striped substrate using a crystal growth method that has a non-uniform growth mechanism such as the MOCVI method or MBE method, a unique growth mechanism that preserves the shape of the substrate and grows. Therefore, the active layer bends and bends.
An optical waveguide effect equivalent to that of a C8P laser cannot be expected, and
Crystal defects occur in the bent active layer portion, reducing reliability. Therefore, after growing evenly up to the active layer,
A structure in which a transverse mode control mechanism is provided in the grown layer above the active layer is considered, and an example thereof is shown in FIG.

このレーザ構造はJ 、 J 、 Coleman等に
よってApplied Physics Letter
sa 1980.Vol、 37.262頁に開示され
ている。
This laser structure was described in Applied Physics Letter by J. J., Coleman et al.
sa 1980. Vol. 37.262.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

レーザの製造方法はn−GaAs基板1上にn−GaA
sバッファ層2.n−GaAlAsクラッド層3、活性
層4、p −GaA Q Asクラッド層5、n  G
aAs電流狭窄層8を順次MOCVD法により成長した
後、レーザ発、畳を行う上部の電流狭窄層8をフォトリ
ソグラフィと化学エツチングにより除去し、次に、P−
GaA Q Asクラッド層9、p−GaAsキャップ
層10を顕次MOCVD法により成長する。次にn電極
12、p電極11を形成する。この構造では、電流狭窄
層8により、電流は発光領域に集中して流れ、かつ、電
流狭窄層8の光吸収により基本横モードが実現される。
The laser manufacturing method is to deposit n-GaAs on an n-GaAs substrate 1.
s buffer layer 2. n-GaAlAs cladding layer 3, active layer 4, p-GaAQAs cladding layer 5, nG
After the aAs current confinement layer 8 is sequentially grown by MOCVD, the upper current confinement layer 8 that performs laser emission and heating is removed by photolithography and chemical etching, and then P-
A GaA Q As cladding layer 9 and a p-GaAs cap layer 10 are grown by a progressive MOCVD method. Next, an n-electrode 12 and a p-electrode 11 are formed. In this structure, the current confinement layer 8 causes the current to flow concentrated in the light emitting region, and the fundamental transverse mode is realized by the light absorption of the current confinement layer 8.

しかし、この構造においてはその溝形成プロセスに大き
な欠点がある。溝形成のエツチングに必要な条件は、電
流狭窄層8を完全に除去し、p  GaAlASクラッ
ド層5の表面が露出したらすぐにエツチングを停止する
ことである。このためには、Alのモル比が多いほどエ
ツチングレートが低下する選択エツチング液が適してい
る。
However, this structure has a major drawback in its groove formation process. The conditions necessary for etching to form the grooves are that the current confinement layer 8 is completely removed and the etching is stopped as soon as the surface of the p-GaAlAS cladding layer 5 is exposed. For this purpose, a selective etching solution is suitable, in which the etching rate decreases as the molar ratio of Al increases.

これを満たすエツチング液にはアンモニア液と過酸化水
素の混合液がある。しかし、Alのモル比の多いほどエ
ツチングレートが遅いということは、Alが酸化して表
面にAg2O3が形成されてエツチングレートが低下す
ると説明されている。この酸化物(A Q xis)の
上に2回目の成長が行われるとその成長界面(p −G
aA Q As層5とPGaA Q As 9の間)に
異常成長が生じあるいは結晶欠陥の導入により、素子特
性が悪化するという欠点がある。
An etching solution that satisfies this requirement is a mixed solution of ammonia solution and hydrogen peroxide. However, the reason why the etching rate becomes slower as the molar ratio of Al increases is explained by the fact that Al is oxidized and Ag2O3 is formed on the surface, which lowers the etching rate. When the second growth is performed on this oxide (A Q xis), the growth interface (p - G
There is a drawback that device characteristics deteriorate due to abnormal growth or introduction of crystal defects between the aA Q As layer 5 and the PGaA Q As 9.

さらには、溝ストライプ形状を保存しながら成長するた
め、素子表面には第2図に示すごとく凹部が残り、レー
ザ内部で生じる熱エネルギーの放散が悪く信頼性が低下
する。
Furthermore, since the groove is grown while preserving the groove stripe shape, concave portions remain on the element surface as shown in FIG. 2, resulting in poor dissipation of thermal energy generated inside the laser and a decrease in reliability.

本発明の目的は、MOCVD法、MBE法等の非平衝な
成長機構を有する結晶成長法を用いて作製する半導体レ
ーザ装置の埋めこみ成長に液相成長法を利用して上記の
欠点を除去することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks by utilizing a liquid phase growth method for buried growth of a semiconductor laser device manufactured using a crystal growth method having a non-uniform growth mechanism such as MOCVD method or MBE method. There is a particular thing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述したように、MOCVD法、MBE法を用いて製作
する従来の半導体レーザにおいては、活性層のおれ曲が
り、第2回目の成長時の異常成長あるいは結晶欠陥導入
という問題点があった。
As described above, conventional semiconductor lasers manufactured using the MOCVD method and the MBE method have problems such as bending of the active layer, abnormal growth during the second growth, or introduction of crystal defects.

そこで、本発明者らは、熱平衝状態で成長を行う液相成
長法を第2回目の埋こみ成長に用いることを考えた。こ
の時、溝ストライプ内部の成長界面に、酸化のほとんど
生じないGaAs層を形成しておき、液相成長炉内にお
いて液相成長直前に液相成長特有のメルトバックにより
GaAsをメルトバックして除去し、その直後に埋めこ
み成長層を形成することを発明した。
Therefore, the present inventors considered using a liquid phase growth method in which growth is performed in a thermal equilibrium state for the second buried growth. At this time, a GaAs layer with almost no oxidation is formed at the growth interface inside the groove stripe, and immediately before the liquid phase growth in the liquid phase growth furnace, the GaAs is melted back and removed using the meltback characteristic of liquid phase growth. He invented the method of forming a buried growth layer immediately after that.

本発明は、そのようなレーザ構造に関するものである。The present invention relates to such a laser structure.

第1図を用いて本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail using FIG.

第1図は本発明の一例であるGaAs−GaA Q A
s系半導体レーザの断面構造を示したものである。この
構造は、n−GaAs基板1上にn−GaAsバッファ
層2、n −G a 1−xALxAsクラッド層3、
アンドープG a 1−yA1yAs活性層4、p −
G a x−xAlxAsクラッド層5、p−GaAs
メルトバック層6、p−G a r−xAlxAs層7
、n−GaAsN流狭窄層8を順次設ける6次に発光ス
トライプに相当する部分のn−GaAs電流惜窄層8を
選択除去して溝ストライプを形成し、その後、溝ストラ
イプ部内のp −GaA Q As層7を除去して、p
−GaAs層6の表面を露出する(第1図(a))。こ
の状態で液相成長炉内で液相成長を行うと、液相メルト
内にP−GaAs層6がメルトバックして溶けこみ、p
 −GaA Q As層5が露出する。この時、Afl
を含むGaA n As層はヌル1−バックしにくいた
め、メルトバックp −GaA n As p 5表面
で停止する。その後、p −G a z−xAlxAs
層9とp −GaAsJJ 10を液相成長法により成
長した後、p電極11とn電極12を形成した構成(第
1図(b))となっている。
FIG. 1 shows an example of the present invention, GaAs-GaA Q A
This figure shows a cross-sectional structure of an s-based semiconductor laser. This structure includes an n-GaAs buffer layer 2, an n-Ga 1-xALxAs cladding layer 3, an n-GaAs buffer layer 2, an n-GaAs cladding layer 3,
Undoped Ga 1-yA1yAs active layer 4, p −
Gax-xAlxAs cladding layer 5, p-GaAs
Meltback layer 6, p-Ga r-xAlxAs layer 7
, the n-GaAsN current confinement layer 8 is sequentially provided, and the n-GaAs current constriction layer 8 in the portion corresponding to the light emitting stripe is selectively removed to form a trench stripe, and then the p-GaA Q in the trench stripe portion is selectively removed. As layer 7 is removed and p
- Expose the surface of the GaAs layer 6 (FIG. 1(a)). When liquid phase growth is performed in a liquid phase growth furnace in this state, the P-GaAs layer 6 melts back and melts into the liquid phase melt, and the p-GaAs layer 6 melts back into the liquid phase melt.
-GaA Q As layer 5 is exposed. At this time, Afl
Since the GaA n As layer containing p-GaA n As is difficult to null 1-back, the melt-back stops at the p-GaA n As p 5 surface. Then, p -G az-xAlxAs
After growing the layer 9 and p-GaAsJJ 10 by liquid phase growth, a p-electrode 11 and an n-electrode 12 are formed (FIG. 1(b)).

以上においては、Alのモル比Xは0.5.Yは0.4
である。
In the above, the molar ratio X of Al is 0.5. Y is 0.4
It is.

この時、p−GaAs層6をメルトバックする液相メル
トにp −GaA Q As層9を成長するメルトを用
いると、埋めこみ成長界面(p−GaAlAs層5とP
−GaA Q As層9の境界)は空気中にさらされな
いので、酸化物が形成されることはなく、安定して良好
な素子を得ることができる。
At this time, if the melt for growing the p-GaA Q As layer 9 is used in the liquid phase melt for melting back the p-GaAs layer 6, the buried growth interface (p-GaAlAs layer 5 and P
- the boundary of the GaA Q As layer 9) is not exposed to the air, so oxides are not formed and a good device can be stably obtained.

さらに、液相成長により溝ストライプを埋めこむことに
より、素子表面は第1図(b)に示すごとく、平担にな
り、従来の素子で問題のあった放熱の問題も1本発明に
より、解消できる。
Furthermore, by burying the groove stripes by liquid phase growth, the element surface becomes flat as shown in Figure 1(b), and the present invention solves the heat dissipation problem that existed in conventional elements. can.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、埋めこみ成長界面は空気中にさらさ
れないので、酸化膜が形成されない。それによって埋め
こみ界面への結晶欠陥の導入、あるいは異常成長が生じ
ないので、レーザの素子特性が悪化することはない。
In the present invention, the buried growth interface is not exposed to air, so no oxide film is formed. This prevents the introduction of crystal defects into the buried interface or abnormal growth, so that the device characteristics of the laser do not deteriorate.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図、第3図および第4図を
用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 3, and 4.

実施例1 第1図は、本発明をGaA Q As系半導体レーザに
適用した場合のレーザ装置の断面図である。第1図に示
すごとくこの構造は、n  GaAs基板1上にn−G
aAsバッファ層(厚さ0.5pm)2.n −G a
 1−xGaA1xAsクラッド層(厚さ1.5μm)
3、アンドープG a z−yA1yAs活性層(厚さ
0.06μm)4 p −G a +−xAlxAsク
ラッド層(厚さ0.3pm)5、P  GaAsメルト
バック層6(厚さ0.08μm)p −G a 1−X
AIXAS層7(厚さ0.03μm)、n −GaAs
ttt流狭窄層8(厚さ0.6μm)を順次MOCVD
法により設ける。ここでXはQ、50.7は0.14と
した。このwafer上にフォトリソグラフィにより、
窓幅3〜5μmのホトレジマスクを形成し、これをマス
クにして、反応性イオンエツチング(CCQ zFxガ
ス)により、n  GaAs層8を選択的に除去するに
の後、溝ストライプ部内のp −GaA Q As層7
を除去して、P  GaAs層6の表面を露出する(第
1図(a))。
Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a laser device in which the present invention is applied to a GaA Q As semiconductor laser. As shown in FIG. 1, this structure consists of an n-G
aAs buffer layer (thickness 0.5 pm)2. n-Ga
1-xGaA1xAs cladding layer (thickness 1.5μm)
3. Undoped G a z-yA1yAs active layer (thickness 0.06 μm) 4 p -G a +-xAlxAs cladding layer (thickness 0.3 pm) 5. P GaAs meltback layer 6 (thickness 0.08 μm) p -G a 1-X
AIXAS layer 7 (thickness 0.03 μm), n-GaAs
Sequential MOCVD of ttt flow constriction layer 8 (thickness 0.6 μm)
Established by law. Here, X is Q, and 50.7 is 0.14. By photolithography on this wafer,
After forming a photoresist mask with a window width of 3 to 5 μm and using this mask as a mask, the n-GaAs layer 8 is selectively removed by reactive ion etching (CCQ zFx gas). As layer 7
is removed to expose the surface of the P GaAs layer 6 (FIG. 1(a)).

この状態で液組成・長炉内で液相成長を行うと、液相メ
ルト内にp −GaAsi 6がメルトバックして溶け
こみ、 p−GaAlAs層5が露出する。この時、A
 Q、を含むGaAlAsFFはメルトバックしにくい
ため、メルトバックはp −GaA Q As層層表表
面停止する。その後、p −G a 1−XA Q x
AsAs層9−GaAs層10を液相成長法により成長
した後、pg極11とn電極12を形成しく第1図(b
))。
When liquid phase growth is performed in a long furnace with a liquid composition in this state, p-GaAsi 6 melts back and dissolves in the liquid phase melt, and the p-GaAlAs layer 5 is exposed. At this time, A
Since GaAlAsFF containing Q is difficult to melt back, meltback stops at the surface of the p-GaA Q As layer. Then p -G a 1-XA Q x
After growing the AsAs layer 9 and the GaAs layer 10 by liquid phase growth, a pg electrode 11 and an n electrode 12 are formed.
)).

共振器長300umにへきかいした。ここでX=0.5
0に設定した。以上が本実施例の構成であり、以下本実
施例の動作の説明をする。
The resonator length was cut to 300 um. Here X=0.5
It was set to 0. The above is the configuration of this embodiment, and the operation of this embodiment will be explained below.

本実施例においては、波長780nmで発振し、しきい
値電流25mA、光出力50mvcvまで基本横モード
で発振する素子を再現よく得ことができた。さらに、2
回目の成長開始界面での異常成長、結晶欠陥を生成しな
いため、信頼性も向上し、70℃40 m w一定光出
力の加速寿命試験において10000時間の長寿命を得
た。
In this example, an element that oscillated at a wavelength of 780 nm, a threshold current of 25 mA, and an optical output of 50 mvcv in the fundamental transverse mode could be obtained with good reproducibility. Furthermore, 2
Since abnormal growth and crystal defects are not generated at the interface where the second growth starts, reliability is improved, and a long life of 10,000 hours was obtained in an accelerated life test at 70° C. and a constant light output of 40 mW.

実施例2 第3図は、本発明の他の実施例の断面図である。Example 2 FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.

この実施例の構成と製作手順は、実施例1とほぼ同様で
あるが、 n−GaAs電流狭窄層8の一部にアンチメ
ルトバックn −Gao、soA Q o、soAs層
(厚さ500人)を形成している。つまり、実施例1の
n−GaAt流狭窄層8を3暦構造とし、つまり、Ga
As5層8 +n −Gao、aA Q o、zAsA
lB12−GaAs層14とし、3層全体の厚さを0.
8μmとした。
The configuration and manufacturing procedure of this example are almost the same as those of Example 1, but anti-meltback n-Gao, soA Qo, and soAs layers (thickness: 500) are added to a part of the n-GaAs current confinement layer 8. is formed. That is, the n-GaAt flow constriction layer 8 of Example 1 has a three-layer structure, that is, Ga
As5 layer 8 +n -Gao, aA Q o, zAsA
1B12-GaAs layer 14, and the total thickness of the three layers is 0.
It was set to 8 μm.

このアンチメルトバックn −GaA Q As層13
の存在により、溝ストライプ以外の部分のメルトバック
は抑圧され、特にメルトバックされやすいストライプの
側面の部分のメルトバックが少なくなるので、ストライ
プ幅の制御性が向上した6本実施例においても実施例1
とほぼ同様の特性が得られた。
This anti-meltback n-GaA Q As layer 13
The presence of the stripe suppresses meltback in areas other than the groove stripes, and reduces meltback in the side surfaces of the stripes that are particularly prone to meltback, improving controllability of the stripe width. 1
Almost the same characteristics were obtained.

実施例3 第4図は、本発明による他の実施例の断面図である。本
実施例の構成と製作手順は、実施例1とほぼ同様である
が、異なる点は、実施例1のp−GaAsメルトバック
層6とp GaA Q As層7を有していないことで
ある。すなわち、溝ストライプのエツチングは、非選択
のウェットエツチング(たとえば硫酸系エッチャント)
を用い、第4図(a)の如(、n−GaAs層8の途中
で、エツチングを停止する。この後、液相成長法のメル
トバックを利用して溝ストライプ内部の残りのn  G
aAsを除去した後、実施例1と同様に液相成長を行う
ものである。
Embodiment 3 FIG. 4 is a sectional view of another embodiment according to the present invention. The structure and manufacturing procedure of this example are almost the same as those of Example 1, but the difference is that the p-GaAs meltback layer 6 and p-GaA Q As layer 7 of Example 1 are not included. . That is, groove stripe etching is performed using non-selective wet etching (e.g. sulfuric acid-based etchant).
The etching is stopped in the middle of the n-GaAs layer 8 as shown in FIG.
After removing aAs, liquid phase growth is performed in the same manner as in Example 1.

なお本発明は実施例に示した波長0.78μm前後に限
らず、波長0.68〜0.89pmのGaA Q As
系半導体レーザ装置で、室温連続発振できる全範囲にわ
たり同様の結果が得られた。本発明による半導体レーザ
装置はGaA Q As系以外のレーザ材料、例えばI
nGaAsP系やInGaP系の材料に対しても同様に
適用できる。またレーザの構造としては上記各実施例で
示した3WJ導波路を基本にするものに限らず、活性層
の片側に隣接して光ガイド層を設けるLOG構造や、活
性層の両側にそれぞれ隣接して光ガイド層を設けるSC
H構造およびこれらの光ガイド層の屈折率および禁制帯
幅が膜厚方向に分布しているGRIN−5CI(′vt
造等に対しても同様に適用することができる。さらに活
性層が量子井戸構造をしているものに対しても有効であ
り、また上記各実施例において導電形を全て反対にした
構造(panに、nをpに置換えた構造)においても同
様の結果が得られた。
Note that the present invention is not limited to the wavelength of around 0.78 μm shown in the examples, but also GaA Q As with a wavelength of 0.68 to 0.89 pm.
Similar results were obtained over the entire range of continuous oscillation at room temperature using a semiconductor laser device based on this method. The semiconductor laser device according to the present invention uses laser materials other than GaA Q As, such as I
The present invention can be similarly applied to nGaAsP-based and InGaP-based materials. Furthermore, the structure of the laser is not limited to one based on the 3WJ waveguide shown in each of the above embodiments, but may also include a LOG structure in which a light guide layer is provided adjacent to one side of the active layer, or a structure in which a light guide layer is provided adjacent to both sides of the active layer. SC to provide a light guide layer
GRIN-5CI ('vt
It can be similarly applied to structures etc. Furthermore, it is also effective for those in which the active layer has a quantum well structure, and it is also effective for structures in which the conductivity types are all reversed in each of the above embodiments (structures in which the conductivity types are reversed (pan, n is replaced with p)). The results were obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、MOCVD法やMBE法等の非平衝な
成長機構を有する結晶成長法を用いて半導体レーザを製
作する時、従来の横モード制御機端の欠点であった2回
目の成長開始界面での異常成長。
According to the present invention, when manufacturing a semiconductor laser using a crystal growth method having a non-uniform growth mechanism such as the MOCVD method or MBE method, the second growth, which was a drawback of the conventional transverse mode control device, can be performed. Abnormal growth at the starting interface.

結晶欠陥を除去することができるので、素子特性の向上
、特に信頼性の向上の効果がある。
Since crystal defects can be removed, device characteristics are improved, particularly reliability.

その結果、波長780nmにおいて光出力50mWまで
横基本モードを得、平均寿命も光出力40mtzcv、
70’Cにおいて10000時間以上であった。従って
本発明は、横モード安定化と高信頼性の半導体レーザを
実現することに相当効果があることが明らかになった。
As a result, we obtained a transverse fundamental mode with an optical output of 50 mW at a wavelength of 780 nm, and an average lifetime of optical output of 40 mtzcv.
It lasted for more than 10,000 hours at 70'C. Therefore, it has been revealed that the present invention is considerably effective in achieving transverse mode stabilization and highly reliable semiconductor lasers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第3図および第4図は本発明による横モード制
御型レーザの一実施例の構成を示す断面図、第2図は従
来の横モード制御型レーザの構成を示す断面図である。 3− n −Gao、6A Q Q、1lAs層、 4
−Gao、ggA Q Q、14AS活性層、 5− 
p −Gao、aA Q o、sAs層、6− p −
GaAsメルトバック層、7− p −Gao、5A 
Q o、aAs層、8・・・n−GaAs層、9− p
 −Gao、aA n o、aAs層。
FIGS. 1, 3, and 4 are cross-sectional views showing the configuration of an embodiment of a transverse mode controlled laser according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional transverse mode controlled laser. . 3-n-Gao, 6A QQ, 1lAs layer, 4
-Gao, ggA QQ, 14AS active layer, 5-
p-Gao, aAQo, sAs layer, 6-p-
GaAs meltback layer, 7-p-Gao, 5A
Q o, aAs layer, 8...n-GaAs layer, 9-p
-Gao, aA no, aAs layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1導電型の第1半導体領域上に、少なくとも第1
導電型の第2半導体層、該第2半導体層よりも屈折率が
大きく且禁制帯幅の小さい第3半導体層、該第3半導体
層よりも屈折率が小さく且禁制帯幅の大きな第2導電型
の第4半導体層、上記第3半導体層よりも禁制帯幅の小
さい第1導電型の第5半導体層を順次設けた後、上記第
5半導体層の途中まで食刻する溝ストライプを設け、次
に液相成長法のメルトバックにより上記溝ストライプ内
の上記第5半導体層の残りを完全に除去し上記第4半導
体層を露出した後、少なくとも上記第3半導体層よりも
屈折率が小さく禁制帯の大きな第2導電型の第6半導体
層を有することを特徴とする半導体レーザ装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の半導体レーザ装置にお
いて、上記第4半導体層まで順次設けた後、上記第3半
導体層よりも禁制帯幅の小さい第7半導体層、該第7半
導体層よりも禁制帯の大きい第8半導体層を設け、その
後、上記第5半導体層を設けた後、第5半導体層を食刻
するが上記第8半導体層を食刻しにくい食刻法により上
記第5半導体層を食刻し上記第8半導体層が露出する溝
ストライプを設け、次に上記溝ストライプ内の上記第8
半導体層を食刻し上記第7半導体層を露出した後、次に
液相成長法のメルトバックにより上記第7半導体層を完
全に除去し、上記第4半導体層を露出した後、少なくと
も上記第6半導体層を液相成長法により設けたことを特
徴とする半導体レーザ装置。 3、特許請求の範囲第1項から第2項のいずれかに記載
の半導体レーザ装置において、上記第5半導体層の途中
に第5半導体層よりも禁制帯幅の大きい第9半導体層を
有することを特徴とする半導体レーザ。 4、特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかに記載
の半導体レーザ装置において、上記第1〜第9半導体層
がGa_1_−_xAl_xAs(0<x<1:xはA
lのモル比)であり、さらに第5および第7半導体層の
Alのモル比が0.15以下であり、第8半導体層のA
lのモル比が第5および第7半導体層のAlのモル比よ
りも大きいことを特徴とする半導体レーザ装置。 5、特許請求の範囲第1項または第4項に記載の半導体
レーザ装置において、第3半導体層が1層以上の厚さ5
Åないし300Åの量子井戸層から形成されることを特
徴とする半導体レーザ装置。 6、特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに記載
の半導体レーザ装置において、レーザ発振を行うストラ
イプを2本以上有することを特徴とする半導体レーザ装
置。
[Claims] 1. On the first semiconductor region of the first conductivity type, at least the first
a second semiconductor layer of a conductivity type, a third semiconductor layer having a larger refractive index and a smaller forbidden band width than the second semiconductor layer, a second conductive layer having a smaller refractive index and a larger forbidden band width than the third semiconductor layer; After sequentially providing a fourth semiconductor layer of the same type and a fifth semiconductor layer of the first conductivity type having a smaller forbidden band width than the third semiconductor layer, providing a trench stripe etched halfway into the fifth semiconductor layer; Next, the remainder of the fifth semiconductor layer within the groove stripe is completely removed by melt-back using a liquid phase growth method to expose the fourth semiconductor layer, and then the fourth semiconductor layer, which has a refractive index lower than that of the third semiconductor layer, is prohibited. A semiconductor laser device comprising a sixth semiconductor layer of a second conductivity type with a large band. 2. In the semiconductor laser device according to claim 1, after sequentially providing up to the fourth semiconductor layer, a seventh semiconductor layer having a narrower band gap than the third semiconductor layer; After providing an eighth semiconductor layer with a large forbidden band, and then providing the fifth semiconductor layer, the fifth semiconductor layer is etched using an etching method that makes it difficult to etch the eighth semiconductor layer. etching the semiconductor layer to provide a trench stripe in which the eighth semiconductor layer is exposed;
After etching the semiconductor layer to expose the seventh semiconductor layer, the seventh semiconductor layer is completely removed by melt-back using a liquid phase growth method to expose the fourth semiconductor layer, and then at least the seventh semiconductor layer is etched. 6. A semiconductor laser device characterized in that a semiconductor layer is provided by a liquid phase growth method. 3. In the semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 2, a ninth semiconductor layer having a larger forbidden band width than the fifth semiconductor layer is provided in the middle of the fifth semiconductor layer. A semiconductor laser featuring: 4. In the semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 3, the first to ninth semiconductor layers are Ga_1_-_xAl_xAs (0<x<1: x is A
Furthermore, the molar ratio of Al in the fifth and seventh semiconductor layers is 0.15 or less, and the molar ratio of Al in the eighth semiconductor layer is
A semiconductor laser device characterized in that the molar ratio of l is larger than the molar ratio of Al in the fifth and seventh semiconductor layers. 5. In the semiconductor laser device according to claim 1 or 4, the third semiconductor layer has a thickness of one or more layers.
A semiconductor laser device characterized in that it is formed from a quantum well layer with a thickness of Å to 300 Å. 6. A semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it has two or more stripes for laser oscillation.
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