JPS622718B2 - - Google Patents
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- JPS622718B2 JPS622718B2 JP16666681A JP16666681A JPS622718B2 JP S622718 B2 JPS622718 B2 JP S622718B2 JP 16666681 A JP16666681 A JP 16666681A JP 16666681 A JP16666681 A JP 16666681A JP S622718 B2 JPS622718 B2 JP S622718B2
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- Japan
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- active layer
- semiconductor
- layer
- buried
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- Expired
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 24
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims description 6
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure 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
- H01S5/22—Structure 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は活性層の周囲をよりエネルギーギヤツ
プが大きく、屈折率が小さな半導体材料でおおわ
れた埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
プが大きく、屈折率が小さな半導体材料でおおわ
れた埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
埋め込みヘテロ構造半導体レーザ（以下BH―
LDと略す）は低い発振しきい値電流、安定化さ
れた発振横モード、高温動作可能性などの優れた
特性を有しているため光フアイバ通信用光源とし
て注目を集めている。本願の発明者らは特願昭55
―123261号に示した様に、活性層を含むメサスト
ライプ以外の領域に確実に電流ブロツク層が形成
でき、したがつて温度特性にすぐれ、製造の再現
性の良いInGaAsP BH―LDを発明した。しかし
ながら、この構造のBH―LDではエツチングして
形成されたメサストライプがウエフア全体に対し
て小さな突起物となつているため、メサエツチン
グ後の基板処理、あるいはそれにつづく埋め込み
成長過程において機械的なダメージを受けやす
く、歩留りの低減を招いていた。
LDと略す）は低い発振しきい値電流、安定化さ
れた発振横モード、高温動作可能性などの優れた
特性を有しているため光フアイバ通信用光源とし
て注目を集めている。本願の発明者らは特願昭55
―123261号に示した様に、活性層を含むメサスト
ライプ以外の領域に確実に電流ブロツク層が形成
でき、したがつて温度特性にすぐれ、製造の再現
性の良いInGaAsP BH―LDを発明した。しかし
ながら、この構造のBH―LDではエツチングして
形成されたメサストライプがウエフア全体に対し
て小さな突起物となつているため、メサエツチン
グ後の基板処理、あるいはそれにつづく埋め込み
成長過程において機械的なダメージを受けやす
く、歩留りの低減を招いていた。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、発光
再結合するInGaAsP活性層を含むメサストライ
プを機械的なダメージから防ぎ、製作歩留りのよ
いBH―LDを提供することにある。
再結合するInGaAsP活性層を含むメサストライ
プを機械的なダメージから防ぎ、製作歩留りのよ
いBH―LDを提供することにある。
本発明によれば第１導電型半導体基板上に少く
とも活性層を含む半導体多層膜を成長させた多層
膜構造半導体ウエフアを、前記活性層よりも深く
メサエツチングして形成された２本の溝により、
発光再結合する活性層を含むメサストライプを形
成した後埋め込み成長してなる埋め込みヘテロ構
造半導体レーザにおいて、発光再結合する活性層
を含むメサストライプの上面のみを除いて第２導
電型半導体電流ブロツク層、第１導電型半導体電
流ブロツク層が順次積層され、さらに第２導電型
半導体埋め込み層が全面にわたつて積層されてな
ることを特徴とする埋め込みヘテロ構造半導体レ
ーザが得られる。
とも活性層を含む半導体多層膜を成長させた多層
膜構造半導体ウエフアを、前記活性層よりも深く
メサエツチングして形成された２本の溝により、
発光再結合する活性層を含むメサストライプを形
成した後埋め込み成長してなる埋め込みヘテロ構
造半導体レーザにおいて、発光再結合する活性層
を含むメサストライプの上面のみを除いて第２導
電型半導体電流ブロツク層、第１導電型半導体電
流ブロツク層が順次積層され、さらに第２導電型
半導体埋め込み層が全面にわたつて積層されてな
ることを特徴とする埋め込みヘテロ構造半導体レ
ーザが得られる。
実施例を説明するまえに従来例と本発明による
BH―LDの構造の違いを簡単に説明する。第１図
は従来例である特願昭55―123261号に示したBH
―LD、および本発明によるBH―LDの埋め込み
成長前の素子断面図である。第１図ａに示すよう
に従来例のBH―LDにおいては、ほぼ平担な基板
上に幅約２μｍ、高さ約1.5μｍというきわめて
小さなメサストライプ１０５がいわば突起物のよ
うに形成されている。そのためメサエツチング後
の基板洗浄、埋め込み成長直前のプリエツチン
グ、あるいは埋め込み成長時のカーボンボートの
スライド中にこの小さなメサストライプ１０５が
特に機械的な損傷を受けやすかつた。ところで第
１図ｂに示したように発光再結合するInGaAsP
活性層１０３を含むメサストライプ１０５の両側
に３〜10μｍ離れてもとの半導体多層膜構造を残
しておくと、上記のような損傷を受けにくい。す
なわちメサエツチング後、埋め込み成長直前の基
板洗浄過程でのピンセツト等による損傷、あるい
は埋め込み成長中のカーボンボートのスライドに
よるメルトホルダーとの接触による損傷等を受け
にくく、したがつて製作歩留りのすぐれた
InGaAsP BH―LDが得られる。
BH―LDの構造の違いを簡単に説明する。第１図
は従来例である特願昭55―123261号に示したBH
―LD、および本発明によるBH―LDの埋め込み
成長前の素子断面図である。第１図ａに示すよう
に従来例のBH―LDにおいては、ほぼ平担な基板
上に幅約２μｍ、高さ約1.5μｍというきわめて
小さなメサストライプ１０５がいわば突起物のよ
うに形成されている。そのためメサエツチング後
の基板洗浄、埋め込み成長直前のプリエツチン
グ、あるいは埋め込み成長時のカーボンボートの
スライド中にこの小さなメサストライプ１０５が
特に機械的な損傷を受けやすかつた。ところで第
１図ｂに示したように発光再結合するInGaAsP
活性層１０３を含むメサストライプ１０５の両側
に３〜10μｍ離れてもとの半導体多層膜構造を残
しておくと、上記のような損傷を受けにくい。す
なわちメサエツチング後、埋め込み成長直前の基
板洗浄過程でのピンセツト等による損傷、あるい
は埋め込み成長中のカーボンボートのスライドに
よるメルトホルダーとの接触による損傷等を受け
にくく、したがつて製作歩留りのすぐれた
InGaAsP BH―LDが得られる。
以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第２図は本発明の実施例のBH―LDの斜視図であ
る。これは（100）ｎ―InP基板２０１上にｎ―
InPバツフア層２０２、InGaAsP活性層２０３、
ｐ―InPクラツド層２０４を成長させた半導体多
層膜ウエフアに＜011＞方向に平行に幅５μｍ、
深さ1.5μｍの溝２５１，２５２を中央の発光再
結合するメサストライプ２５０を残すようにエツ
チングして形成し、そのようにして得られた半導
体基板上にｐ―InP電流ブロツク層２０５、ｎ―
InP電流ブロツク層２０６をメサ上面のみ除い
て、さらにｐ―InP埋め込み層２０７、ｐ―
InGaAsP電極層２０８を全面にわたつて成長さ
せたものである。この際、本願の発明者らが特願
昭55―123261号において示したように、幅のせま
いメサストライプ２５０の上面にはｐ―InP電流
ブロツク層２０５、およびｎ―InP電流ブロツク
層２０６が積層しないように成長することが可能
であり、その再現性はきわめて良い。本発明の
BH―LDにおいては埋め込み成長過程でのカーボ
ンボートとの接触による基板の損傷が生じにく
く、製造歩留りは大幅に向上した。このような構
造のBH―LDにおいて、１枚のウエフア内で発振
しきい値電流が10〜20mA微分量子効率が50〜60
％というレーザが均一に得られ、またウエフア間
のバラツキも小さく、BH―LDの特性上の再現
性、製作歩留りが大幅に向上した。本発明におい
ては本願の発明者らが新たに開発した成長法を採
用することにより、発光再結合する活性層を含む
メサストライプの両側に残した半導体多層膜構造
は幅が十分広いために、その上にｎ―InP電流ブ
ロツク層２０６が積層されるため、この部分を通
じて電流が流れることはなく、発光再結合する活
性層を含むメサストライプのみに集中して流れ、
電極用のZn拡散用２０９も全面にできるので製
作もきわめて容易である。
第２図は本発明の実施例のBH―LDの斜視図であ
る。これは（100）ｎ―InP基板２０１上にｎ―
InPバツフア層２０２、InGaAsP活性層２０３、
ｐ―InPクラツド層２０４を成長させた半導体多
層膜ウエフアに＜011＞方向に平行に幅５μｍ、
深さ1.5μｍの溝２５１，２５２を中央の発光再
結合するメサストライプ２５０を残すようにエツ
チングして形成し、そのようにして得られた半導
体基板上にｐ―InP電流ブロツク層２０５、ｎ―
InP電流ブロツク層２０６をメサ上面のみ除い
て、さらにｐ―InP埋め込み層２０７、ｐ―
InGaAsP電極層２０８を全面にわたつて成長さ
せたものである。この際、本願の発明者らが特願
昭55―123261号において示したように、幅のせま
いメサストライプ２５０の上面にはｐ―InP電流
ブロツク層２０５、およびｎ―InP電流ブロツク
層２０６が積層しないように成長することが可能
であり、その再現性はきわめて良い。本発明の
BH―LDにおいては埋め込み成長過程でのカーボ
ンボートとの接触による基板の損傷が生じにく
く、製造歩留りは大幅に向上した。このような構
造のBH―LDにおいて、１枚のウエフア内で発振
しきい値電流が10〜20mA微分量子効率が50〜60
％というレーザが均一に得られ、またウエフア間
のバラツキも小さく、BH―LDの特性上の再現
性、製作歩留りが大幅に向上した。本発明におい
ては本願の発明者らが新たに開発した成長法を採
用することにより、発光再結合する活性層を含む
メサストライプの両側に残した半導体多層膜構造
は幅が十分広いために、その上にｎ―InP電流ブ
ロツク層２０６が積層されるため、この部分を通
じて電流が流れることはなく、発光再結合する活
性層を含むメサストライプのみに集中して流れ、
電極用のZn拡散用２０９も全面にできるので製
作もきわめて容易である。
本発明の特徴は通常のBH―LDにおける活性層
を含むメサストライプの両側に３〜10μｍの幅の
溝をへだてて、半導体多層膜構造を残したことで
あり、それによつてメサエツチング後の基板処
理、埋め込み成長時におこる機械的ダメージを防
ぐことができ、高性能なBH―LDの製造歩留りを
大幅に改善することができた。
を含むメサストライプの両側に３〜10μｍの幅の
溝をへだてて、半導体多層膜構造を残したことで
あり、それによつてメサエツチング後の基板処
理、埋め込み成長時におこる機械的ダメージを防
ぐことができ、高性能なBH―LDの製造歩留りを
大幅に改善することができた。
第１図は従来例のBH―LD、および本発明によ
るBH―LDのメサエツチング後の断面図、第２図
は本発明の実施例の斜視図である。 図中１０１，２０１は（100）ｎ―InP基板、
１０２，２０２はｎ―InPバツフア層、１０３，
２０３はInGaAsP活性層、１０４，２０４はｐ
―InPクラツド層、１０５，２５０は発光再結合
するInGaAaP活性層を含むメサストライプ、１
０６，１０７，２５１，２５２はストライプ状の
溝、２０５はｐ―InP電流ブロツク層、２０６は
ｎ―InP電流ブロツク層、２０７はｐ―InP埋め
込み層、２０８はｐ―InGaAsP電極層、２０９
はZn拡散層、２１０はｐ形オーミツク性電極、
２１１はｎ形オーミツク性電極である。
るBH―LDのメサエツチング後の断面図、第２図
は本発明の実施例の斜視図である。 図中１０１，２０１は（100）ｎ―InP基板、
１０２，２０２はｎ―InPバツフア層、１０３，
２０３はInGaAsP活性層、１０４，２０４はｐ
―InPクラツド層、１０５，２５０は発光再結合
するInGaAaP活性層を含むメサストライプ、１
０６，１０７，２５１，２５２はストライプ状の
溝、２０５はｐ―InP電流ブロツク層、２０６は
ｎ―InP電流ブロツク層、２０７はｐ―InP埋め
込み層、２０８はｐ―InGaAsP電極層、２０９
はZn拡散層、２１０はｐ形オーミツク性電極、
２１１はｎ形オーミツク性電極である。
Claims (1)
- １ 第１導電型半導体基板上に少くとも活性層を
含む半導体多層膜を成長させた多層膜構造半導体
ウエフアを、前記活性層よりも深くメサエツチン
グして形成された２本の溝により、発光再結合す
る活性層を含むメサストライプを形成した後、埋
め込み成長してなる埋め込みヘテロ構造半導体レ
ーザにおいて、前記発光再結合する活性層を含む
メサストライプの上面のみを除いて第２導電型半
導体電流ブロツク層、第１導電型半導体電流ブロ
ツク層が順次積層され、さらに第２導電型半導体
埋め込み層が全面にわたつて積層されてなること
を特徴とする埋め込みヘテロ構造半導体レーザ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16666681A JPS5867087A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
| US06/434,990 US4525841A (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| EP82109619A EP0083697B1 (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| DE8282109619T DE3277278D1 (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| CA000413780A CA1196077A (en) | 1981-10-19 | 1982-10-19 | Double channel planar buried heterostructure laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16666681A JPS5867087A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5867087A JPS5867087A (ja) | 1983-04-21 |
| JPS622718B2 true JPS622718B2 (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=15835473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16666681A Granted JPS5867087A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5867087A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6392075A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体光装置の製造方法 |
| JPH01166702A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Aiban Shoes Kk | 発泡ポリウレタン接地底の製法 |
-
1981
- 1981-10-19 JP JP16666681A patent/JPS5867087A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5867087A (ja) | 1983-04-21 |
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