JPS62286294A - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザの製造方法Info
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- JPS62286294A JPS62286294A JP12949086A JP12949086A JPS62286294A JP S62286294 A JPS62286294 A JP S62286294A JP 12949086 A JP12949086 A JP 12949086A JP 12949086 A JP12949086 A JP 12949086A JP S62286294 A JPS62286294 A JP S62286294A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
（Ｉ！ｉ業上の利用分！！！７）
本発明は、基本横モードおよび低閾値電流で発振する半
導体レーザの製造方法に関するものである。
導体レーザの製造方法に関するものである。
（従来の技術）
従来、このような分野の技術としては、アプライド フ
ィズイックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓＩ
ｃｓ １ｅｔｔｅｒｓ ） 、 ４５ ［３］ （１９
８４）アメリカンインスティテユート オブ フィズイ
フクス（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎ５ｔｉｔｕｔａ ｏ
ｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ） Ｐ、２Ｂ２−２８３に記載さ
れるものがあった。以下、その構成を図を用いて説明す
る。
ィズイックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓＩ
ｃｓ １ｅｔｔｅｒｓ ） 、 ４５ ［３］ （１９
８４）アメリカンインスティテユート オブ フィズイ
フクス（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎ５ｔｉｔｕｔａ ｏ
ｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ） Ｐ、２Ｂ２−２８３に記載さ
れるものがあった。以下、その構成を図を用いて説明す
る。
第２図（１）、（２）は従来の半導体レーザの製造工程
図である。
図である。
この半導体レーザの製造方法は、第２図（１）に示すよ
うに、先ず横方向［０１丁］ 、縦方向［１００］、及
び奥行方向［０１１］が相互に直交するＰ形−インジウ
ム番リンＩｎＰ基板１上に、Ｎ形−インジウム・リンＩ
ｎＰ電流ブロンク層２、及びＰ形−インジウムｅリンＩ
ｎＰ電流ブロック層３の２層を結晶成長させる。Ｐ−Ｉ
ｎＰｔｎＰｔツブロック層３上酸化ケイ素５１０２を工
ンチングマスク用に形成し、通常のホトリソ技術を用い
て横方向 ［０ＩＴ１が幅２１Ｌｍ程度のストライブ（線状）窓を
奥行方向［０１１］にあける。この５ｉ０７をエンチン
グマスクとして、塩酸−リン酸系エツチング液により、
Ｎ−ＩｎＰｔ流ブロック層２を貫通するようにエツチン
グし、溝を形成する。この場合、溝はその断面がＶ字状
になる。
うに、先ず横方向［０１丁］ 、縦方向［１００］、及
び奥行方向［０１１］が相互に直交するＰ形−インジウ
ム番リンＩｎＰ基板１上に、Ｎ形−インジウム・リンＩ
ｎＰ電流ブロンク層２、及びＰ形−インジウムｅリンＩ
ｎＰ電流ブロック層３の２層を結晶成長させる。Ｐ−Ｉ
ｎＰｔｎＰｔツブロック層３上酸化ケイ素５１０２を工
ンチングマスク用に形成し、通常のホトリソ技術を用い
て横方向 ［０ＩＴ１が幅２１Ｌｍ程度のストライブ（線状）窓を
奥行方向［０１１］にあける。この５ｉ０７をエンチン
グマスクとして、塩酸−リン酸系エツチング液により、
Ｎ−ＩｎＰｔ流ブロック層２を貫通するようにエツチン
グし、溝を形成する。この場合、溝はその断面がＶ字状
になる。
次に、第２図（２）に示すように、溝を有するＰ−１ｎ
Ｐ電流電流ブランク上に、順次、Ｐ−ＩｎＰクランド層
４、ガリウム・インジウム・ヒ素・リンＣａ１ｎＡｓＰ
活性層５、Ｎ−１ｎＰクラッド層６、及びＮ形−ＧａＩ
ｎＡｓｐキャ、ブ層７の４層を成長させる。Ｇａ１ｎＡ
ｓρ活性層５は、溝部分において断面が三日月状になり
、この部分が実際に発振する活性領域８となり、その発
振する光が奥行方向［０１１］に出る。活性領域８の活
性層幅は誓１で示されている。
Ｐ電流電流ブランク上に、順次、Ｐ−ＩｎＰクランド層
４、ガリウム・インジウム・ヒ素・リンＣａ１ｎＡｓＰ
活性層５、Ｎ−１ｎＰクラッド層６、及びＮ形−ＧａＩ
ｎＡｓｐキャ、ブ層７の４層を成長させる。Ｇａ１ｎＡ
ｓρ活性層５は、溝部分において断面が三日月状になり
、この部分が実際に発振する活性領域８となり、その発
振する光が奥行方向［０１１］に出る。活性領域８の活
性層幅は誓１で示されている。
その後、図示されていないが、Ｐ、−１ｎＰ基板１側に
（＋）電極、Ｎ−ＧａＩｎＡｓＰキ’ｒ−／ブ層７側に
（−）電極をそれぞれ形成すれば、半導体レーザ素子が
得られる。
（＋）電極、Ｎ−ＧａＩｎＡｓＰキ’ｒ−／ブ層７側に
（−）電極をそれぞれ形成すれば、半導体レーザ素子が
得られる。
この素子の（＋）電極及び（−）電極に正常なバイアス
をかけると、Ｎ−１ｕＰ電流ブロック層２とＰ−１ｎＰ
Ｔｉ、流ブロック層３の界面が逆バイアスになり、溝
部分にのみ電流が流れ、三日月状の活性領域８にのみ効
率よく電流を流すことができる。このため、低閾値電流
発振が可能となる。また、溝の断面形状を制御すること
により、活性層幅−１を２ト国程度以下にすることがで
き、基本横モード発振が可能となる。
をかけると、Ｎ−１ｕＰ電流ブロック層２とＰ−１ｎＰ
Ｔｉ、流ブロック層３の界面が逆バイアスになり、溝
部分にのみ電流が流れ、三日月状の活性領域８にのみ効
率よく電流を流すことができる。このため、低閾値電流
発振が可能となる。また、溝の断面形状を制御すること
により、活性層幅−１を２ト国程度以下にすることがで
き、基本横モード発振が可能となる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記構成の製造方法では、ホトリソ技術
およびエツチングにより１１４を形成しているため、溝
の深さと幅が不均一になりやすい。例えば、溝幅を狭く
してできるだけ活性領域８に効率よく電流を集中させ、
発振閾値電流を下げようとすると、溝の深さ方向が、Ｎ
−ｒｎＰ電流プロ、２り層２を貫通していない部分が生
じるおそれがある。また、溝幅については、活性層幅Ｗ
１を２１ｉ、ｍ程度以下にできないような広さになる部
分ができる。そのため、歩留り良く、所望の性能を有す
る半導体レーザを得ることが困難であった。
およびエツチングにより１１４を形成しているため、溝
の深さと幅が不均一になりやすい。例えば、溝幅を狭く
してできるだけ活性領域８に効率よく電流を集中させ、
発振閾値電流を下げようとすると、溝の深さ方向が、Ｎ
−ｒｎＰ電流プロ、２り層２を貫通していない部分が生
じるおそれがある。また、溝幅については、活性層幅Ｗ
１を２１ｉ、ｍ程度以下にできないような広さになる部
分ができる。そのため、歩留り良く、所望の性能を有す
る半導体レーザを得ることが困難であった。
本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、溝形
状が不均一、つまり活性層幅−１の制御性か、′ｊと〈
、電流阻止層（電流狭窄層）であるＮ−１ｎＰ ’１（
ｉ、流ブロフク層２の均一的除去性が悪いという点につ
いて解決した半導体レーザの製置方法を提供するもので
ある。
状が不均一、つまり活性層幅−１の制御性か、′ｊと〈
、電流阻止層（電流狭窄層）であるＮ−１ｎＰ ’１（
ｉ、流ブロフク層２の均一的除去性が悪いという点につ
いて解決した半導体レーザの製置方法を提供するもので
ある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は＋ｉｉ記問題点を解決するために、基本横モー
ドおよび低閾値電流で発振する半導体レーザの製造方法
において、絶縁性の基板上に第１のクラッド層を選択的
に形成し、この第１のクラフト層の側面と該側面に連接
する前記、絶縁性の基板の露ｊ」月ｍとに活性層を形成
した後、この活性層上に第２のクラッド層を形成したも
のである。
ドおよび低閾値電流で発振する半導体レーザの製造方法
において、絶縁性の基板上に第１のクラッド層を選択的
に形成し、この第１のクラフト層の側面と該側面に連接
する前記、絶縁性の基板の露ｊ」月ｍとに活性層を形成
した後、この活性層上に第２のクラッド層を形成したも
のである。
（作 用）
本発明によれば、以上のように半導体レーザの製造方法
を構成したので、第１のクラッド層の厚み１制御するこ
とでその第１のクラッド層の側面」二に形成される活性
層の活性層幅を所定値以下に形成可能となる。しかも、
絶縁性の基板上に活性層を形成することにより、該絶縁
性の基板に電流阻止層としての機胞を持たせ、電流を効
率よく活性層の部分に注入し得る。これにより、活性層
幅か均一で、電流阻止層が均一な半導体レーザを歩留り
良く製造回部となる。従って前記問題点を除去できるの
である。
を構成したので、第１のクラッド層の厚み１制御するこ
とでその第１のクラッド層の側面」二に形成される活性
層の活性層幅を所定値以下に形成可能となる。しかも、
絶縁性の基板上に活性層を形成することにより、該絶縁
性の基板に電流阻止層としての機胞を持たせ、電流を効
率よく活性層の部分に注入し得る。これにより、活性層
幅か均一で、電流阻止層が均一な半導体レーザを歩留り
良く製造回部となる。従って前記問題点を除去できるの
である。
（実施例）
第１図（１） 、（２） 、（３）は本発明の一実施例
を示す半導体レーザの製造工程図である。以下、第１図
（１）〜（３）の製造工程に従ってその製置方法を説明
する。
を示す半導体レーザの製造工程図である。以下、第１図
（１）〜（３）の製造工程に従ってその製置方法を説明
する。
（１）第１図（１）の工程
絶縁性のＩｎＰ ３板１０上に、５ｉ０２膜１１をｃｖ
ｎ（Ｃｈｅａ＋１ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ ）等により形成した後、この５ｉｃ１２１１１
２１ ’をストライブ（線）状にエンチングしてＩｎＰ
基板１０の一部分を露出させる。その露出面に第１のク
ラッド層であるＮ−１ｎＰクラッド層１２を成長させる
。
ｎ（Ｃｈｅａ＋１ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ ）等により形成した後、この５ｉｃ１２１１１
２１ ’をストライブ（線）状にエンチングしてＩｎＰ
基板１０の一部分を露出させる。その露出面に第１のク
ラッド層であるＮ−１ｎＰクラッド層１２を成長させる
。
このＮ−１ｎＰクラッド層１２はその厚さＴが後述する
活性層幅に彩πを与えるため、その活性層幅を小さくす
るために厚さＴは薄い方がよい。特に、横モード制御の
ためには厚さＴを１．５ル戊以下にする必要がある。こ
の厚み１，５用履以下での厚み制御は、液相エピタキシ
ャル成長（ＬＰＥ ）を用いても充分可能であるが、厚
み制御性の良い有機全屈成長法Ｎｏ−ＶＰＥ （Ｍｅｔ
ａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ ＰｈａｓｅＥｐｉ
ｔａｘｙ ） 、分子線ビーム成長法ＭＢＥ （Ｍｏ
ｌｅｃｕｌｏｒ Ｂｅｅｍ Ｅｐｉｔａｘ’ｙ）等を用
いると、さらに薄い層でも制御性良＜ ＩｎＰ基板１０
上に成長させることができる。
活性層幅に彩πを与えるため、その活性層幅を小さくす
るために厚さＴは薄い方がよい。特に、横モード制御の
ためには厚さＴを１．５ル戊以下にする必要がある。こ
の厚み１，５用履以下での厚み制御は、液相エピタキシ
ャル成長（ＬＰＥ ）を用いても充分可能であるが、厚
み制御性の良い有機全屈成長法Ｎｏ−ＶＰＥ （Ｍｅｔ
ａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ ＰｈａｓｅＥｐｉ
ｔａｘｙ ） 、分子線ビーム成長法ＭＢＥ （Ｍｏ
ｌｅｃｕｌｏｒ Ｂｅｅｍ Ｅｐｉｔａｘ’ｙ）等を用
いると、さらに薄い層でも制御性良＜ ＩｎＰ基板１０
上に成長させることができる。
また、前記Ｓ ｉ０２膜１１は、その面へのインジウム
・リンｌｎＰの成長を阻止する性質を持つものであり、
従って該５ｉ０７１漠１１の代りに、 ＩｎＰの成長
金３１１止する他の材質を用いてもよい。
・リンｌｎＰの成長を阻止する性質を持つものであり、
従って該５ｉ０７１漠１１の代りに、 ＩｎＰの成長
金３１１止する他の材質を用いてもよい。
（ｉｉ） 第１図（２）の工程
Ｎ−ＩｎＰクラフト層１２の上にＣＶＤ等によって５ｉ
ＯｚｌＮ１３を形成すると共に、ＩｎＰ基板１０上のＳ
ｉ０２膜１１を除去し、Ｓ ｉ０２膜のないＮ−１ｎ
Ｐクラッド層１２のＩｎＰ基板露出面側の傾斜側面と該
１ｎＰ基板露出面とに、ＧａＩｎＡｓＰ活性層１４を成
長させ、さらにそのＧａＩｎＡｓＰ活性層１４上に第２
のクラッド層であるＰ−ＩｎＰｎチクド層１５を成長さ
せる。
ＯｚｌＮ１３を形成すると共に、ＩｎＰ基板１０上のＳ
ｉ０２膜１１を除去し、Ｓ ｉ０２膜のないＮ−１ｎ
Ｐクラッド層１２のＩｎＰ基板露出面側の傾斜側面と該
１ｎＰ基板露出面とに、ＧａＩｎＡｓＰ活性層１４を成
長させ、さらにそのＧａＩｎＡｓＰ活性層１４上に第２
のクラッド層であるＰ−ＩｎＰｎチクド層１５を成長さ
せる。
なお、傾斜側面上のＧａＸｎＡｓＰ活性層１４部分は、
その活性層幅がＷ２で、この部分が実際に発振する活性
領域１６であり、前述のように横モード制御のためには
活性層幅Ｗ２が小さいほどよい。さらに効率のよい電流
集中化のためには、活性領域１６におけるＧａＩｎＡｓ
Ｐ活性層１４を均一に成長させる必要があり、そのため
成長方法としては例えばＬＰＥ法よりも、ＭＯ−ＶＰＥ
法の方が望ましい。
その活性層幅がＷ２で、この部分が実際に発振する活性
領域１６であり、前述のように横モード制御のためには
活性層幅Ｗ２が小さいほどよい。さらに効率のよい電流
集中化のためには、活性領域１６におけるＧａＩｎＡｓ
Ｐ活性層１４を均一に成長させる必要があり、そのため
成長方法としては例えばＬＰＥ法よりも、ＭＯ−ＶＰＥ
法の方が望ましい。
（ｉｉｉ）第１図（３）の工程
Ｎ−ｒｎＰクラッド層１層上２上ｉＯ？１１２１３を除
去してそこに負極性のＮ型電極１７を蒸着すると共に、
Ｐ−ｒｎＰクラッド層１層上５上極性のＰ型電極１８を
薄着すれば、半導体レーザ素子が得られる。
去してそこに負極性のＮ型電極１７を蒸着すると共に、
Ｐ−ｒｎＰクラッド層１層上５上極性のＰ型電極１８を
薄着すれば、半導体レーザ素子が得られる。
以上のようにして製造された半導体レーザ素子において
、電極１８．１７に正常な／ヘイアスをかけると、絶縁
性のＩｎＰ基板ｌＯで？ｔ２流の流れが規制されるため
、Ｐ−ＩｎＰｎＰクラツド３＋５からＮ−ｆＰツク９フ
層１２に向って電流が流れ、幅Ｗ２の活性領域１６に効
率よく電流が集中する。そのため、低閾値電流発振が６
丁能となる。また、Ｎ−ＩｎＰｎチクド層１２の厚みを
制御することで、活性層幅Ｗ２を簡単に２ 、Ｉ、 ｌ
程度以下にでき、これにより精度の高い基、に横モード
発振か可能となる。
、電極１８．１７に正常な／ヘイアスをかけると、絶縁
性のＩｎＰ基板ｌＯで？ｔ２流の流れが規制されるため
、Ｐ−ＩｎＰｎＰクラツド３＋５からＮ−ｆＰツク９フ
層１２に向って電流が流れ、幅Ｗ２の活性領域１６に効
率よく電流が集中する。そのため、低閾値電流発振が６
丁能となる。また、Ｎ−ＩｎＰｎチクド層１２の厚みを
制御することで、活性層幅Ｗ２を簡単に２ 、Ｉ、 ｌ
程度以下にでき、これにより精度の高い基、に横モード
発振か可能となる。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、半導体レー
ザ素子を構成する各層の材質を他のものに変えたり、あ
るいは活性領域１６部分の形状を他の形状に変形する等
、種々の変形が可能である。
ザ素子を構成する各層の材質を他のものに変えたり、あ
るいは活性領域１６部分の形状を他の形状に変形する等
、種々の変形が可能である。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように１本発明によれば、第１のク
ラ・ンド層の側面に活性層を形成して活性領域を作るた
め、第１のクラッド層における結晶ｆ＆長の厚みのみで
活性領域の幅を制御でき、その幅を簡易的確に狭くする
ことが可能となる。しかも、絶縁性の基板を用いてその
上に活性層を形成しているため、電流素子層を成長させ
ることなく、活性層の活性領域に効率よく電流を流す構
造にすることができる。そのため、低閾値発振し、基本
横モード発振する半導体レーザを歩留りよく製造できる
。
ラ・ンド層の側面に活性層を形成して活性領域を作るた
め、第１のクラッド層における結晶ｆ＆長の厚みのみで
活性領域の幅を制御でき、その幅を簡易的確に狭くする
ことが可能となる。しかも、絶縁性の基板を用いてその
上に活性層を形成しているため、電流素子層を成長させ
ることなく、活性層の活性領域に効率よく電流を流す構
造にすることができる。そのため、低閾値発振し、基本
横モード発振する半導体レーザを歩留りよく製造できる
。
第１図（１） 、（２） 、（３）は本発明の一実施例
を示す製造工程図、第２図（１）、（２）は従来の製造
工程図。 １０・・・・・・絶縁性のＩｎＰ基板、１１．１３・・
・・・・Ｓ ｉ０２膜、１２・・・・・・Ｎ−１ｎＰク
ラッド層、１４・・・・・・Ｇａ ＩｎＡｓＰ活性層、
Ｉ５・・・・・・Ｐ−１ｎＰクラッド層、１６・・・・
・・活性領域、１７・・・・・・Ｎ型電極、１８・・・
・・−Ｐ型電極。
を示す製造工程図、第２図（１）、（２）は従来の製造
工程図。 １０・・・・・・絶縁性のＩｎＰ基板、１１．１３・・
・・・・Ｓ ｉ０２膜、１２・・・・・・Ｎ−１ｎＰク
ラッド層、１４・・・・・・Ｇａ ＩｎＡｓＰ活性層、
Ｉ５・・・・・・Ｐ−１ｎＰクラッド層、１６・・・・
・・活性領域、１７・・・・・・Ｎ型電極、１８・・・
・・−Ｐ型電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁性の基板上に第１のクラッド層を選択的に形成し、 この第１のクラッド層の側面と該側面に連接する前記絶
縁性の基板の露出面とに活性層を形成した後、 この活性層上に第２のクラッド層を形成することを特徴
とする、 基本横モードおよび低閾値電流で発振する半導体レーザ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12949086A JPS62286294A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12949086A JPS62286294A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286294A true JPS62286294A (ja) | 1987-12-12 |
Family
ID=15010766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12949086A Pending JPS62286294A (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62286294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8053262B2 (en) * | 2008-05-02 | 2011-11-08 | Nichia Corporation | Method for manufacturing nitride semiconductor laser element |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP12949086A patent/JPS62286294A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8053262B2 (en) * | 2008-05-02 | 2011-11-08 | Nichia Corporation | Method for manufacturing nitride semiconductor laser element |
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