JPS6248919B2 - - Google Patents
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- JPS6248919B2 JPS6248919B2 JP10968881A JP10968881A JPS6248919B2 JP S6248919 B2 JPS6248919 B2 JP S6248919B2 JP 10968881 A JP10968881 A JP 10968881A JP 10968881 A JP10968881 A JP 10968881A JP S6248919 B2 JPS6248919 B2 JP S6248919B2
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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
- H01S5/20—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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
-
- 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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
-
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- 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
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は埋め込みヘテロ構造半導体レーザ特に
InPを基板とするInGaAsP埋め込みヘテロ構造半
導体レーザの製造方法に関する。
InPを基板とするInGaAsP埋め込みヘテロ構造半
導体レーザの製造方法に関する。
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、高温動作可能などの優れた特
性を有するため光フアイバ通信用光源として注目
を集めている。例えば平尾等は1979年12月発行の
電子材料誌第18巻第12号の58ページから61ページ
で報告しているように第１図に示す形状の
InGaAsP BH−LDを製作している。ところで
AlGaAs系のレーザに比べてInGaAsP系のレーザ
では一般に発振しきい値電流の温度依存性が大き
く、わずかな温度上昇に対して発振しきい値電流
が大きく上昇してしまうという欠点がある。特に
InGaAsP BH−LDでは活性層周辺のInPのｐ−ｎ
接合を介して流れるもれ電流が増加するために、
第１図においてｐ形InP電流ブロツク層１０６が
無い場合には発振しきい値電流は温度の上昇とと
もにさらに大きく上昇する。したがつてもれ電流
を防止するために第１図において電流とじこめ層
１０７とｎ形クラツド層１０２との間に、活性層
側面につながるｐ形InP層１０６を設け、メサ側
面部をpnpn構造とすることが必要である。
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、高温動作可能などの優れた特
性を有するため光フアイバ通信用光源として注目
を集めている。例えば平尾等は1979年12月発行の
電子材料誌第18巻第12号の58ページから61ページ
で報告しているように第１図に示す形状の
InGaAsP BH−LDを製作している。ところで
AlGaAs系のレーザに比べてInGaAsP系のレーザ
では一般に発振しきい値電流の温度依存性が大き
く、わずかな温度上昇に対して発振しきい値電流
が大きく上昇してしまうという欠点がある。特に
InGaAsP BH−LDでは活性層周辺のInPのｐ−ｎ
接合を介して流れるもれ電流が増加するために、
第１図においてｐ形InP電流ブロツク層１０６が
無い場合には発振しきい値電流は温度の上昇とと
もにさらに大きく上昇する。したがつてもれ電流
を防止するために第１図において電流とじこめ層
１０７とｎ形クラツド層１０２との間に、活性層
側面につながるｐ形InP層１０６を設け、メサ側
面部をpnpn構造とすることが必要である。
ところで第１図に示すBHLDの製造過程におい
て、ｐ形InP電流ブロツク層１０６をInGaAsP活
性層１０３の側面につなげて形成するためには、
逆メサ形状にエツチングする場合のエツチング深
さ、およびｐ形InP電流ブロツク層１０６の成長
膜厚を精度良く制御する必要があるが、現在用い
られている液相エピタキシヤル成長法、および
Brメタノール系エツチング液などを用いたメサ
エツチングの手法では必ずしも十分な制御性があ
るとは言えず、電流ブロツク層１０６の位置は活
性層側面の所望の位置に再現性よく形成されにく
い。したがつて第１図に示すInGaAsP BH−LD
の製作歩留りが悪いという結果を招いている。さ
らにこの例においては２回目のエピタキシヤル成
長時にメサ側面１１２が高温度雰囲気中に長時間
さらされるため、いわゆる熱ダメージ等により、
活性層１０３の幅が小さくなると発振しきい値電
流密度が上昇してしまうという欠点があり、信頼
性も十分とは言えない。例えば50℃、5mWの定
出力寿命試験においては通常の平らな活性層をも
つInGaAsP LDと比べて約１けた劣化率が大き
い。
て、ｐ形InP電流ブロツク層１０６をInGaAsP活
性層１０３の側面につなげて形成するためには、
逆メサ形状にエツチングする場合のエツチング深
さ、およびｐ形InP電流ブロツク層１０６の成長
膜厚を精度良く制御する必要があるが、現在用い
られている液相エピタキシヤル成長法、および
Brメタノール系エツチング液などを用いたメサ
エツチングの手法では必ずしも十分な制御性があ
るとは言えず、電流ブロツク層１０６の位置は活
性層側面の所望の位置に再現性よく形成されにく
い。したがつて第１図に示すInGaAsP BH−LD
の製作歩留りが悪いという結果を招いている。さ
らにこの例においては２回目のエピタキシヤル成
長時にメサ側面１１２が高温度雰囲気中に長時間
さらされるため、いわゆる熱ダメージ等により、
活性層１０３の幅が小さくなると発振しきい値電
流密度が上昇してしまうという欠点があり、信頼
性も十分とは言えない。例えば50℃、5mWの定
出力寿命試験においては通常の平らな活性層をも
つInGaAsP LDと比べて約１けた劣化率が大き
い。
本発明の目的は上記の欠点を除くべく、もれ電
流が少なく、したがつて温度特性のすぐれた、信
頼性の高いInGaAsP BH LDを再現性よく製造す
る方法を提供することにある。
流が少なく、したがつて温度特性のすぐれた、信
頼性の高いInGaAsP BH LDを再現性よく製造す
る方法を提供することにある。
本発明によれば、面方位が｛100｝、あるいは
｛100｝近傍であるｎ形InP基板に少くとも
In1-xGaxAs1-yPy（０＜ｘ＜１，０ｙ１）活
性層を含む半導体層を積層させた多層膜構造ウエ
フアの表面に＜011＞方向に沿つたストライプ状
の拡散保護マスクを形成した後、ｐ形不純物を前
記In1-xGaxAs1-yPy活性層よりも深く選択拡散す
る工程と、選択拡散されたｐ形不純物領域の一部
または全部を前記In1-xGaxAs1-yPy活性層表面ま
で選択化学エツチングして＜011＞方向に平行な
メサストライプを形成する工程と、前記メサスト
ライプ以外の部分の前記In1-xGaxAs1-yPy活性層
をメルトバツクさせた後前記メサストライプの上
面のみを除いてｎ形In1-x′Gax′As1-y′Py′（０
x′＜ｘ，ｙ＜y′１）電流ブロツク層を積層さ
せ、さらにｐ形In1-x″Gax″As1-y″Py″埋め込み層
を全面にわたつて連続して積層させるエピタキシ
ヤル成長工程とを含むことを特徴とする埋め込み
ヘテロ構造半導体レーザの製造方法が得られる。
｛100｝近傍であるｎ形InP基板に少くとも
In1-xGaxAs1-yPy（０＜ｘ＜１，０ｙ１）活
性層を含む半導体層を積層させた多層膜構造ウエ
フアの表面に＜011＞方向に沿つたストライプ状
の拡散保護マスクを形成した後、ｐ形不純物を前
記In1-xGaxAs1-yPy活性層よりも深く選択拡散す
る工程と、選択拡散されたｐ形不純物領域の一部
または全部を前記In1-xGaxAs1-yPy活性層表面ま
で選択化学エツチングして＜011＞方向に平行な
メサストライプを形成する工程と、前記メサスト
ライプ以外の部分の前記In1-xGaxAs1-yPy活性層
をメルトバツクさせた後前記メサストライプの上
面のみを除いてｎ形In1-x′Gax′As1-y′Py′（０
x′＜ｘ，ｙ＜y′１）電流ブロツク層を積層さ
せ、さらにｐ形In1-x″Gax″As1-y″Py″埋め込み層
を全面にわたつて連続して積層させるエピタキシ
ヤル成長工程とを含むことを特徴とする埋め込み
ヘテロ構造半導体レーザの製造方法が得られる。
実施例を説明する前にメルトバツク法によつて
埋め込み活性層を形成する方法について簡単に説
明する。通常のDH−LDウエフアを作製する際に
もエピタキシヤル成長前に導入されるInP基板表
面の熱ダメージ層などを除去して良好なエピタキ
シヤル成長層を成長させるためにInメルトまたは
InP未飽和溶液を用いてエピタキシヤル成長開始
直前に基板表面をメルトバツクする方法がとられ
ている。これは接触させる溶液が未飽和であると
き表面のInPが溶液中に溶けだすことを利用して
表面ダメージ層を基板表面からとり除き、いわゆ
る熱ダメージのないきれいな表面を出しているの
である。ところでこのようなメルトバツクの効果
はInPよりもInGaAsPのほうが大きく、より長波
長の組成のInGaAsP層ほどメルトバツクされや
すいという性質がある。そこで第２図ａに示すよ
うにInGaAsP活性層２０２の上に一部分だけInP
メサストライプを残しておくと、InP未飽和溶液
でメルトバツクの条件を選んでやることにより、
第２図ｂのようにInPメサストライプ２０３以外
の部分のInGaAsP活性層２０２をメルトバツク
させて、いわゆる表面の熱ダメージ層をとり除く
ことができる。このようなことは例えば過飽和度
△Ｔ＝−10℃（未飽和）に選んだInP未飽和溶液
を用いて620℃で30秒間メルトバツクすることに
よつて第２図ｂに示したようにInGaAsP活性層
２０２をInPメサストライプ２０３部分のみに残
すことが可能となる。なおこの際InPメサストラ
イプ２０３もわずかにメルトバツクされるため
InPメサストライプ２０３の角が少し丸まる傾向
にある。第１図の例の場合のように活性層１０２
側面を高温度雰囲気中にさらすことがないため、
埋め込み活性層が熱ダメージを受けにくく、した
がつて活性層幅が小さくなつても発振しきい値電
流密度が大きく上昇することなく高い信頼性の埋
め込みヘテロ構造半導体レーザを再現性よく製作
することが可能となる。
埋め込み活性層を形成する方法について簡単に説
明する。通常のDH−LDウエフアを作製する際に
もエピタキシヤル成長前に導入されるInP基板表
面の熱ダメージ層などを除去して良好なエピタキ
シヤル成長層を成長させるためにInメルトまたは
InP未飽和溶液を用いてエピタキシヤル成長開始
直前に基板表面をメルトバツクする方法がとられ
ている。これは接触させる溶液が未飽和であると
き表面のInPが溶液中に溶けだすことを利用して
表面ダメージ層を基板表面からとり除き、いわゆ
る熱ダメージのないきれいな表面を出しているの
である。ところでこのようなメルトバツクの効果
はInPよりもInGaAsPのほうが大きく、より長波
長の組成のInGaAsP層ほどメルトバツクされや
すいという性質がある。そこで第２図ａに示すよ
うにInGaAsP活性層２０２の上に一部分だけInP
メサストライプを残しておくと、InP未飽和溶液
でメルトバツクの条件を選んでやることにより、
第２図ｂのようにInPメサストライプ２０３以外
の部分のInGaAsP活性層２０２をメルトバツク
させて、いわゆる表面の熱ダメージ層をとり除く
ことができる。このようなことは例えば過飽和度
△Ｔ＝−10℃（未飽和）に選んだInP未飽和溶液
を用いて620℃で30秒間メルトバツクすることに
よつて第２図ｂに示したようにInGaAsP活性層
２０２をInPメサストライプ２０３部分のみに残
すことが可能となる。なおこの際InPメサストラ
イプ２０３もわずかにメルトバツクされるため
InPメサストライプ２０３の角が少し丸まる傾向
にある。第１図の例の場合のように活性層１０２
側面を高温度雰囲気中にさらすことがないため、
埋め込み活性層が熱ダメージを受けにくく、した
がつて活性層幅が小さくなつても発振しきい値電
流密度が大きく上昇することなく高い信頼性の埋
め込みヘテロ構造半導体レーザを再現性よく製作
することが可能となる。
第３図は本発明の実施例の製造方法を示すため
の断面図をあらわす。まず第３図１においてｎ−
InP基板３０１上にｎ−InPバツフア層３０２
（Te ドープ、厚さ５μｍ）、ノンドープ
In0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層３０３（波長1.3μ
ｍ組成、厚さ0.15μｍ）、ｐ−InPクラツド層３０
４（Zn ドープ、厚さ0.6μｍ）を順次積層させ
た通常のInGaAsP−InP DHウエフアにｐ形不純
物の選択拡散保護マスクとしてSiO2CVD膜を約
0.3μｍ稚積する。通常のフオトリソグラフイの
手法により、＜011＞方向にそつて幅４μｍのフオ
トレジスト・ストライプを形成してこれをマスク
としてフツ酸を用いてエツチングし、選択拡散保
護マスク３０５を残す、次にｐ形不純物として
Znを深さ約1.2μｍまで拡散してｐ形不純物拡散
層３０６を形成する。このとき図に示すように選
択拡散保護マスク３０５の下部には幅２〜３μｍ
の拡散されない層が残ることになる。次に第３図
２において選択拡散保護マスク３０５をこんどは
エツチングマスクとして用い、InPの選択エツチ
ング液である塩酸：純水＝４：１の混合エツチン
グ液を用いてｐ−InPクラツド層３０４のみエツ
チングする。その後選択拡散保護マスク３０５を
取り去つて高さ１μｍのｐ−InPメサ３０７を形
成する。この段階で図に示すようにメサ部分以外
ではｎ−InPバツフア層３０２中にｐ形不純物拡
散層３０６が形成されている。第３図３において
埋め込み成長を行なう。溶液の過飽和度を△Ｔ＝
−10℃にとつたInP未飽和溶液を用いてメサスト
ライプ以外の部分のIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層
３０３をメルトバツクしてBH−LDの埋め込まれ
たIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層３０８を形成した
後ｎ−InP電流ブロツク層３０９（Teドープ、平
担部厚さ0.4μｍ）をメサストライプの上面以外
に成長させる。これは筆者らが特願昭55−123261
において詳しく述べているように狭いメサストラ
イプ上面のみを除いてInP層を積層させるもので
あり、BH−LDのもれ電流の防止に特に都合がよ
い。その後ｐ−InP埋め込み層３１０（Znドー
プ、平担部厚さ1.5μｍ）を全面に連続して積層
し、ｎ−InGaAsPキヤツプ層３１１（Teドープ
厚さ0.5μｍ）を積層させて成長を終える。埋め
込み成長に際し電流ブロツク層となるｐ−InP不
純物拡散層３０６とｎ−InP電流ブロツク層３０
９のｐ−ｎ接合はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層３
０８の真横に形成されており、InGaAsP BH−
LDのもれ電流の防止に特に有効である。最後に
第３図４に示すように得られた多層膜ウエフアを
通常の方法により８μｍの幅でｐ−InP埋め込み
層３１０に達する深さで選択Zn拡散層３１２を
形成した後ｐ側にAuZnオーミツク電極３１３、
ｎ側にAu−Ge−Niオーミツク電極３１４を形成
し（110）面がフアブリ・ペロー共振器面となる
ようにへき開してInGaAsP BH−LDを作製す
る。
の断面図をあらわす。まず第３図１においてｎ−
InP基板３０１上にｎ−InPバツフア層３０２
（Te ドープ、厚さ５μｍ）、ノンドープ
In0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層３０３（波長1.3μ
ｍ組成、厚さ0.15μｍ）、ｐ−InPクラツド層３０
４（Zn ドープ、厚さ0.6μｍ）を順次積層させ
た通常のInGaAsP−InP DHウエフアにｐ形不純
物の選択拡散保護マスクとしてSiO2CVD膜を約
0.3μｍ稚積する。通常のフオトリソグラフイの
手法により、＜011＞方向にそつて幅４μｍのフオ
トレジスト・ストライプを形成してこれをマスク
としてフツ酸を用いてエツチングし、選択拡散保
護マスク３０５を残す、次にｐ形不純物として
Znを深さ約1.2μｍまで拡散してｐ形不純物拡散
層３０６を形成する。このとき図に示すように選
択拡散保護マスク３０５の下部には幅２〜３μｍ
の拡散されない層が残ることになる。次に第３図
２において選択拡散保護マスク３０５をこんどは
エツチングマスクとして用い、InPの選択エツチ
ング液である塩酸：純水＝４：１の混合エツチン
グ液を用いてｐ−InPクラツド層３０４のみエツ
チングする。その後選択拡散保護マスク３０５を
取り去つて高さ１μｍのｐ−InPメサ３０７を形
成する。この段階で図に示すようにメサ部分以外
ではｎ−InPバツフア層３０２中にｐ形不純物拡
散層３０６が形成されている。第３図３において
埋め込み成長を行なう。溶液の過飽和度を△Ｔ＝
−10℃にとつたInP未飽和溶液を用いてメサスト
ライプ以外の部分のIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層
３０３をメルトバツクしてBH−LDの埋め込まれ
たIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層３０８を形成した
後ｎ−InP電流ブロツク層３０９（Teドープ、平
担部厚さ0.4μｍ）をメサストライプの上面以外
に成長させる。これは筆者らが特願昭55−123261
において詳しく述べているように狭いメサストラ
イプ上面のみを除いてInP層を積層させるもので
あり、BH−LDのもれ電流の防止に特に都合がよ
い。その後ｐ−InP埋め込み層３１０（Znドー
プ、平担部厚さ1.5μｍ）を全面に連続して積層
し、ｎ−InGaAsPキヤツプ層３１１（Teドープ
厚さ0.5μｍ）を積層させて成長を終える。埋め
込み成長に際し電流ブロツク層となるｐ−InP不
純物拡散層３０６とｎ−InP電流ブロツク層３０
９のｐ−ｎ接合はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層３
０８の真横に形成されており、InGaAsP BH−
LDのもれ電流の防止に特に有効である。最後に
第３図４に示すように得られた多層膜ウエフアを
通常の方法により８μｍの幅でｐ−InP埋め込み
層３１０に達する深さで選択Zn拡散層３１２を
形成した後ｐ側にAuZnオーミツク電極３１３、
ｎ側にAu−Ge−Niオーミツク電極３１４を形成
し（110）面がフアブリ・ペロー共振器面となる
ようにへき開してInGaAsP BH−LDを作製す
る。
第４図はこのようにして製作した本発明の実施
例の斜視図である。図中４０２は例えば1.3μｍ
波長組成のIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、４０３
はｐ−InPクラツド層であり、ｎ−InPバツフア
層４０９にｐ−InP不純物拡散層４０４があらか
じめ設けられている。４０５はｎ−InP電流ブロ
ツク層であり、図からわかるようにメサ上部を除
いた部分に成長している。４０６，４０７はそれ
ぞれｐ−InP埋め込み層、ｎ−GaInAsPキヤツプ
であり、選択Zn拡散層４０８をメサ上部のみｐ
−InP埋め込み層４０６に達するように形成する
ことにより、電流はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層
４０２部分のみに有効に流れることになる。電流
ブロツク層となるｐ形不純物拡散層４０４とｎ−
InP電流ブロツク層４０５のｐ−ｎ接合は活性層
４０２の真横に形成されており、これは
InGaAsP BH−LDのもれ電流の防止に特に有効
である。またメルトバツク法を用いることにより
２回目のエピタキシヤル成長時におこる熱ダメー
ジの影響も少なく、高い信頼性が期待できる。こ
のInGaAsP BH−LDにｐ側を正、ｎ側を負とす
るバイアス電圧を加えると活性層４０２の部分は
pn接合の順バイアスであるためこの領域で発光
再結合が生じるが、その他の領域は大部分が
pnpn接合となるため負性抵抗特性を示し、ター
ンオン電圧以下では電流がほとんど流れない。し
たがつて電流は活性層４０２に集中して流れるた
め20mA程度の低い発振しきい値電流が得られ
た。本発明の製造方法においては活性層４０２よ
りも深く形成するｐ形不純物の選択拡散、および
選択拡散保護マスクを用いてInGaAsP活性層表
面までを選択エツチングして活性層をメルトバツ
クしたのちメサ上部以外に電流ブロツク層が自動
的に確実に形成されるためBH−LDにおけるもれ
電流が低減され、さらに２回目のエピタキシヤル
成長時に導入される熱ダメージ層を除去すること
ができ、したがつて発振しきい値電流の温度特性
のすぐれた、かつ信頼性の高いBH−LDが再現性
良く得られた。
例の斜視図である。図中４０２は例えば1.3μｍ
波長組成のIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、４０３
はｐ−InPクラツド層であり、ｎ−InPバツフア
層４０９にｐ−InP不純物拡散層４０４があらか
じめ設けられている。４０５はｎ−InP電流ブロ
ツク層であり、図からわかるようにメサ上部を除
いた部分に成長している。４０６，４０７はそれ
ぞれｐ−InP埋め込み層、ｎ−GaInAsPキヤツプ
であり、選択Zn拡散層４０８をメサ上部のみｐ
−InP埋め込み層４０６に達するように形成する
ことにより、電流はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層
４０２部分のみに有効に流れることになる。電流
ブロツク層となるｐ形不純物拡散層４０４とｎ−
InP電流ブロツク層４０５のｐ−ｎ接合は活性層
４０２の真横に形成されており、これは
InGaAsP BH−LDのもれ電流の防止に特に有効
である。またメルトバツク法を用いることにより
２回目のエピタキシヤル成長時におこる熱ダメー
ジの影響も少なく、高い信頼性が期待できる。こ
のInGaAsP BH−LDにｐ側を正、ｎ側を負とす
るバイアス電圧を加えると活性層４０２の部分は
pn接合の順バイアスであるためこの領域で発光
再結合が生じるが、その他の領域は大部分が
pnpn接合となるため負性抵抗特性を示し、ター
ンオン電圧以下では電流がほとんど流れない。し
たがつて電流は活性層４０２に集中して流れるた
め20mA程度の低い発振しきい値電流が得られ
た。本発明の製造方法においては活性層４０２よ
りも深く形成するｐ形不純物の選択拡散、および
選択拡散保護マスクを用いてInGaAsP活性層表
面までを選択エツチングして活性層をメルトバツ
クしたのちメサ上部以外に電流ブロツク層が自動
的に確実に形成されるためBH−LDにおけるもれ
電流が低減され、さらに２回目のエピタキシヤル
成長時に導入される熱ダメージ層を除去すること
ができ、したがつて発振しきい値電流の温度特性
のすぐれた、かつ信頼性の高いBH−LDが再現性
良く得られた。
本発明の実施例では活性層として1.3μｍの組
成のIn0.70Ga0.30As0.65P0.35を用いているが、これ
に限定されることなくInP基板に格子整合した
In1-xGaxAs1-yPy混晶（０＜ｘ＜１，０ｙ
１）の発光波長範囲として1.1μｍから1.7μｍの
間のどの波長の結晶であつてもかまわない。また
電流ブロツク層としてｎ−InP層（x′＝０，y′＝
１）を用いたが、この層は活性層に電流を集中さ
せるという機能をもてばよいので活性層よりもエ
ネルギーギヤツプの大きなｎ形
In1-x′Gax′As1-y′Py′層、すなわち活性層
In1-xGaxAs1-yPyに対して０x′＜ｘ，ｙ＜y′
１を満たすようなｎ形In1-x′Gax′As1-y′Py′層、あ
るいは半絶縁性のIn1-x′Gax′As1-y′Py′層であつて
もさしつかえない。ｐ形InP埋め込み層は活性層
のエネルギーギヤツプとは無関係にｐ形
In1-x″Gax″As1-y″Py″（０x″＜１，０＜y″
１）層を用いてもさしつかえない。
成のIn0.70Ga0.30As0.65P0.35を用いているが、これ
に限定されることなくInP基板に格子整合した
In1-xGaxAs1-yPy混晶（０＜ｘ＜１，０ｙ
１）の発光波長範囲として1.1μｍから1.7μｍの
間のどの波長の結晶であつてもかまわない。また
電流ブロツク層としてｎ−InP層（x′＝０，y′＝
１）を用いたが、この層は活性層に電流を集中さ
せるという機能をもてばよいので活性層よりもエ
ネルギーギヤツプの大きなｎ形
In1-x′Gax′As1-y′Py′層、すなわち活性層
In1-xGaxAs1-yPyに対して０x′＜ｘ，ｙ＜y′
１を満たすようなｎ形In1-x′Gax′As1-y′Py′層、あ
るいは半絶縁性のIn1-x′Gax′As1-y′Py′層であつて
もさしつかえない。ｐ形InP埋め込み層は活性層
のエネルギーギヤツプとは無関係にｐ形
In1-x″Gax″As1-y″Py″（０x″＜１，０＜y″
１）層を用いてもさしつかえない。
本発明はInGaAsP BH−LDのもれ電流を防止
するための電流ブロツク層が再現性よく得られる
製造方法であり、InGaAsP BH−LDの製作歩留
りが大幅に向上できた。さらに２度目のエピタキ
シヤル成長時に導入される活性層の熱ダメージの
影響が小さくできるため、信頼性の高い
InGaAsP BH−LDが再現性よく得られるという
特徴を有する。
するための電流ブロツク層が再現性よく得られる
製造方法であり、InGaAsP BH−LDの製作歩留
りが大幅に向上できた。さらに２度目のエピタキ
シヤル成長時に導入される活性層の熱ダメージの
影響が小さくできるため、信頼性の高い
InGaAsP BH−LDが再現性よく得られるという
特徴を有する。
第１図は従来例のInGaAsP BH−LDの斜視
図、第２図はメルトバツク法により埋め込み活性
層ストライプを形成する場合の形状を示す図、第
３図は本発明による製造方法を示すための断面
図、第４図は本発明の実施例の斜視図である。 図中１０１はｎ−InP基板、１０２はｎ−InP
バツフア層、１０３はInGaAsP活性層、１０４
はｐ−InPクラツド層、１０５はｐ−GaInAsP電
極層、１０６はｐ−InP電流ブロツク層、１０７
はｎ−InP電流ブロツク層、１０８はｎ−
InGaAsP層、１０９はＳiO2膜、１１０はｐ形オ
ーミツク電極、１１１はｎ形オーミツク電極、２
０１はInP基板、２０２はInGaAsP層、２０３は
InPメサストライプ、２０４はメルトバツク後
InPメサストライプ下部のみに残されたInGaAsP
層、３０３はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、３０
５は選択拡散保護マスク、３０６はｐ形不純物拡
散層、３０７はｐ−InPメサストライプ、３０８
はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、３１０はｐ−
InP埋め込み層、３１１はｎ−GaInAsPキヤツプ
層、３１２はZn拡散層、３１３はAuZnオーミツ
ク電極、３１４はAuGe−Niオーミツク電極、４
０２はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、４０４はｐ
形不純物拡散層、４０５はｎ−InP電流ブロツク
層である。
図、第２図はメルトバツク法により埋め込み活性
層ストライプを形成する場合の形状を示す図、第
３図は本発明による製造方法を示すための断面
図、第４図は本発明の実施例の斜視図である。 図中１０１はｎ−InP基板、１０２はｎ−InP
バツフア層、１０３はInGaAsP活性層、１０４
はｐ−InPクラツド層、１０５はｐ−GaInAsP電
極層、１０６はｐ−InP電流ブロツク層、１０７
はｎ−InP電流ブロツク層、１０８はｎ−
InGaAsP層、１０９はＳiO2膜、１１０はｐ形オ
ーミツク電極、１１１はｎ形オーミツク電極、２
０１はInP基板、２０２はInGaAsP層、２０３は
InPメサストライプ、２０４はメルトバツク後
InPメサストライプ下部のみに残されたInGaAsP
層、３０３はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、３０
５は選択拡散保護マスク、３０６はｐ形不純物拡
散層、３０７はｐ−InPメサストライプ、３０８
はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、３１０はｐ−
InP埋め込み層、３１１はｎ−GaInAsPキヤツプ
層、３１２はZn拡散層、３１３はAuZnオーミツ
ク電極、３１４はAuGe−Niオーミツク電極、４
０２はIn0.70Ga0.30As0.65P0.35活性層、４０４はｐ
形不純物拡散層、４０５はｎ−InP電流ブロツク
層である。
Claims (1)
- １ 面方位が｛100｝、あるいは｛100｝近傍であ
る第１の導電形のInP基板に少くとも
In1-xGaxAs1-yPy（０＜ｘ＜１，０ｙ１）活
性層を含む半導体層を積層させた多層膜構造ウエ
フアの表面に＜011＞方向に沿つたストライプ状
の拡散保護マスクを形成した後、第２の導電形不
純物を前記In1-xGaxAs1-yPy活性層よりも深く選
択拡散する工程と、選択拡散されたｐ形不純物領
域の一部または全部を前記In1-xGaxAS1-yPy活性
層表面まで選択エツチングして＜011＞方向に平
行なメサストライプを形成する工程と、前記メサ
ストライプ以外の部分の前記In1-xGaxAs1-yPy活
性層をメルトバツクさせた後前記メサストライプ
の上面のみを除いて前記第１の導電形の
In1-x′Gax′As1-y′Py′（０x′＜ｘ，ｙ＜y′１
）
電流ブロツク層を積層させ、さらに前記第２の導
電形のIn-1-x″Gax″As1-y″Py″埋め込み層を全面に
わたつて連続して積層させるエピタキシヤル成長
工程とを含むことを特徴とする埋め込みヘテロ構
造半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10968881A JPS5810884A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10968881A JPS5810884A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810884A JPS5810884A (ja) | 1983-01-21 |
| JPS6248919B2 true JPS6248919B2 (ja) | 1987-10-16 |
Family
ID=14516664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10968881A Granted JPS5810884A (ja) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810884A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3579929D1 (de) * | 1984-03-27 | 1990-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Halbleiterlaser und verfahren zu dessen fabrikation. |
| US5119388A (en) * | 1989-02-24 | 1992-06-02 | Laser Photonics, Inc. | Low tuning rate PbTe/PbEuSeTe buried quantum well tunable diode lasers and arrays |
| US5028563A (en) * | 1989-02-24 | 1991-07-02 | Laser Photonics, Inc. | Method for making low tuning rate single mode PbTe/PbEuSeTe buried heterostructure tunable diode lasers and arrays |
| JPH0557922U (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-30 | 日本ビクター株式会社 | 電力増幅器の駆動回路 |
| IT1263897B (it) * | 1993-02-12 | 1996-09-05 | Alcatel Italia | Laser a semiconduttore a bassa corrente di soglia e relativo processo di costruzione |
-
1981
- 1981-07-14 JP JP10968881A patent/JPS5810884A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5810884A (ja) | 1983-01-21 |
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