JPS6252985A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
- Publication number
- JPS6252985A JPS6252985A JP60192014A JP19201485A JPS6252985A JP S6252985 A JPS6252985 A JP S6252985A JP 60192014 A JP60192014 A JP 60192014A JP 19201485 A JP19201485 A JP 19201485A JP S6252985 A JPS6252985 A JP S6252985A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- groove
- type gaas
- current blocking
- 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
Links
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電流狭窄構造を有する半導体発光素子に関する
。
。
半導体発光素子の低しきい値化及び横モードの制御に於
いて電流狭窄構造が有効であシ、覆々の電流狭窄構造の
半導体発光素子が提案されている。
いて電流狭窄構造が有効であシ、覆々の電流狭窄構造の
半導体発光素子が提案されている。
−例として第２図に示すようなＶ溝ストライプレーザが
ある。
ある。
図中、ｔ２１）はｐ −ＧａＡｓ基板、＠はｎ −Ｇａ
Ａｓ電流阻止層、（ハ）はｐ−Ｇａ １−ｙＡｌ ｙＡ
ｓクラッド層、（２）はＧａ １−ｘＡｌ ｘＡｓ活性
層、（ハ）はｎ −Ｇａ１−ｙＡＪ ｙＡｓクラッド層
、（ハ）はｎ −ＧａＡｓキャップ層、（５）、（至）
はそれぞれ電極金属膜である。この構造は、電流阻止層
が一部Ｖ溝状に゛除去された部分には単にｐｎ接合が形
成されているのに対し、溝の両側の平担部に於いてはｐ
ｎｐｎ接合が形成されている。このため順方向電圧を印
加したときｐｎｐｎ接合の一つのｐｎ接合には逆バイア
スが印加されることになＦ） ｐｎｐｎ接合部を通して
電流が流れることは殆どなく、溝部にのみ電流が流れる
ことになる。さらに溝の幅（ト）を適当な値にとること
Ｋよって構モードの制御を行う。
Ａｓ電流阻止層、（ハ）はｐ−Ｇａ １−ｙＡｌ ｙＡ
ｓクラッド層、（２）はＧａ １−ｘＡｌ ｘＡｓ活性
層、（ハ）はｎ −Ｇａ１−ｙＡＪ ｙＡｓクラッド層
、（ハ）はｎ −ＧａＡｓキャップ層、（５）、（至）
はそれぞれ電極金属膜である。この構造は、電流阻止層
が一部Ｖ溝状に゛除去された部分には単にｐｎ接合が形
成されているのに対し、溝の両側の平担部に於いてはｐ
ｎｐｎ接合が形成されている。このため順方向電圧を印
加したときｐｎｐｎ接合の一つのｐｎ接合には逆バイア
スが印加されることになＦ） ｐｎｐｎ接合部を通して
電流が流れることは殆どなく、溝部にのみ電流が流れる
ことになる。さらに溝の幅（ト）を適当な値にとること
Ｋよって構モードの制御を行う。
しかし、この構造の作製には基板（財）上に電流阻止層
（２）を成長する第１回目の結晶成長と、電流阻止層の
一部をＶ溝状にエツチングしたのち、ｐ−Ｇａｔ−）Ｆ
ＡＪＹＡ８クラッド層（至）以後の第２回目の結晶成長
という２段階の結晶成長工程が必要であシ、その上■溝
のエツチングを精密に制御しなければならないという工
程上の問題がある。まそ、電流阻止層上の形成には高濃
度の不純物添加が行われるため電流阻止層（社）の結晶
性の劣化、さらＫは電流阻止層上のｐ −Ｇａ １−ｙ
）Ｊ ｙＡｓクラッド層（至）の結晶性劣化の問題が考
えられる。
（２）を成長する第１回目の結晶成長と、電流阻止層の
一部をＶ溝状にエツチングしたのち、ｐ−Ｇａｔ−）Ｆ
ＡＪＹＡ８クラッド層（至）以後の第２回目の結晶成長
という２段階の結晶成長工程が必要であシ、その上■溝
のエツチングを精密に制御しなければならないという工
程上の問題がある。まそ、電流阻止層上の形成には高濃
度の不純物添加が行われるため電流阻止層（社）の結晶
性の劣化、さらＫは電流阻止層上のｐ −Ｇａ １−ｙ
）Ｊ ｙＡｓクラッド層（至）の結晶性劣化の問題が考
えられる。
本発明は上記の構造による問題を解決した新しい半導体
発光素子の構造を提供するものである。
発光素子の構造を提供するものである。
本発明の骨子は、凹状に加工された半導体結晶上に形成
されたｐｎ多層構造に於いて、凹部上に成長したい型層
のみがｐ型に反転することから１回部を設けた基板上に
ｐ型及びｎ型層を交互に積層することによシ、−回の結
晶成長工程で第２図に示した従来技術例と同様の効果を
有する電流狭窄構造を形成することを図った半導体発光
素子である。
されたｐｎ多層構造に於いて、凹部上に成長したい型層
のみがｐ型に反転することから１回部を設けた基板上に
ｐ型及びｎ型層を交互に積層することによシ、−回の結
晶成長工程で第２図に示した従来技術例と同様の効果を
有する電流狭窄構造を形成することを図った半導体発光
素子である。
本発明により、内部電流狭窄構造が一回の結晶成長工程
で自己整合的に作製でき、高濃度に不純物添加した電流
阻止層を用いることなく電流制限を行い、低しきい値で
横モードの制御された半導体発光素子を実現することが
可能となった。
で自己整合的に作製でき、高濃度に不純物添加した電流
阻止層を用いることなく電流制限を行い、低しきい値で
横モードの制御された半導体発光素子を実現することが
可能となった。
以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザの概略構造
を示す断面図である。図中α１）Ｆｉｐ−ＧａＡｓ基板
、（１２ａ）はｐ−ＧａＡｓ層（Ｚｎ ）’−プ２×１
０１８ｃｒｒ３）、（１２ｂ）はｎ−ＧａＡｓ層（Ｓｅ
ドープＩ ＸＩＯ１７３−３）、（１３はｐ−Ｇａｏ、
５ｓＡＡ！ｏ、４ｓＡｓクラット層（Ｚｎ）’−プ３Ｘ
１０ ｃｉａ ）、（ｌａはＧａ Ｏ，９ＡＪ Ｏ
，ＩＡｓ活性層（７７）’−ブＩ Ｘ １０ ｃ！！
ｔ） 、ａ９ｔｉｎ−Ｇａｏ、５ｓＡ１０．４ｓＡｓク
ラッド層（Ｚｎドープ３×１０ ａｎ ）、αＯは
ｎ−ＧａＡｓキー２２１層（ＳｅドープｌＸｌ０ ｃ
ｔｎ ）、１１？） 、 １１８１は電極金属膜であ
る。
図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザの概略構造
を示す断面図である。図中α１）Ｆｉｐ−ＧａＡｓ基板
、（１２ａ）はｐ−ＧａＡｓ層（Ｚｎ ）’−プ２×１
０１８ｃｒｒ３）、（１２ｂ）はｎ−ＧａＡｓ層（Ｓｅ
ドープＩ ＸＩＯ１７３−３）、（１３はｐ−Ｇａｏ、
５ｓＡＡ！ｏ、４ｓＡｓクラット層（Ｚｎ）’−プ３Ｘ
１０ ｃｉａ ）、（ｌａはＧａ Ｏ，９ＡＪ Ｏ
，ＩＡｓ活性層（７７）’−ブＩ Ｘ １０ ｃ！！
ｔ） 、ａ９ｔｉｎ−Ｇａｏ、５ｓＡ１０．４ｓＡｓク
ラッド層（Ｚｎドープ３×１０ ａｎ ）、αＯは
ｎ−ＧａＡｓキー２２１層（ＳｅドープｌＸｌ０ ｃ
ｔｎ ）、１１？） 、 １１８１は電極金属膜であ
る。
本構造の作製には、ｐ型ＧａＡｓ基板αυの（１００）
面上にストライプ幅１．６（μｍ）で（１丁「）面を斜
面とするＶ字状の溝を化学エツチングにより形成し、ｐ
−ＧａＡｓ Ｎ （１２ａ） ０．２５ （μｍ）、ｎ
−ＧａＡｓ層（１２ｂ） ０．２５（ａｍ）を交互に合
計４層積層し、さらＫ ｐ−Ｇａｏ、５ｓＡＩ 、４５
Ａ８ クラッド層α３１．５（Ａｍ） 、 ７７ドーブ
Ｇａｏ、ｅ＃ｏ、ｔＡｓ活性層！１４０．１ （μｍ）
、 ｎ−Ｇａｏ、５ｓＡＪｏ、ｓＡｓＡｓクララ（
ｔ！１９１．５ （μｍ ）、ｎ−ＧａＡｓキーｙツブ
層α１３（μｍ）を順次成長することによシ形成される
。成長方法は有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用
い、成長条件■ は、基板温度７５０（’Ｏ）、ｉ＝加、キャリアガス（
Ｈ２）の流量〜１０ （ｌ／ｍ１ｎ） 、原料ハトリメ
チルカリウＡ （ＴＭＧ ： （ＣＨｓ）ａＧａ）、）
ＩＪ メｆ ルア ルミニウム（ＴＭＡ ： （ＣＨ
３）３ＡＡり、アルシン（ＡａＨｓ ）、ｐ型ドーハン
ト：シエチル亜鉛（ＤＥＺ ： （ＣｚＨｓ）ｚＺｎ
）、ｎ型ドーパント：セレン化水素（Ｈｚ８ｅ）’ｔ”
）戊趨度は０．２５ （μｍ／ｍｉｎ ）である。
面上にストライプ幅１．６（μｍ）で（１丁「）面を斜
面とするＶ字状の溝を化学エツチングにより形成し、ｐ
−ＧａＡｓ Ｎ （１２ａ） ０．２５ （μｍ）、ｎ
−ＧａＡｓ層（１２ｂ） ０．２５（ａｍ）を交互に合
計４層積層し、さらＫ ｐ−Ｇａｏ、５ｓＡＩ 、４５
Ａ８ クラッド層α３１．５（Ａｍ） 、 ７７ドーブ
Ｇａｏ、ｅ＃ｏ、ｔＡｓ活性層！１４０．１ （μｍ）
、 ｎ−Ｇａｏ、５ｓＡＪｏ、ｓＡｓＡｓクララ（
ｔ！１９１．５ （μｍ ）、ｎ−ＧａＡｓキーｙツブ
層α１３（μｍ）を順次成長することによシ形成される
。成長方法は有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用
い、成長条件■ は、基板温度７５０（’Ｏ）、ｉ＝加、キャリアガス（
Ｈ２）の流量〜１０ （ｌ／ｍ１ｎ） 、原料ハトリメ
チルカリウＡ （ＴＭＧ ： （ＣＨｓ）ａＧａ）、）
ＩＪ メｆ ルア ルミニウム（ＴＭＡ ： （ＣＨ
３）３ＡＡり、アルシン（ＡａＨｓ ）、ｐ型ドーハン
ト：シエチル亜鉛（ＤＥＺ ： （ＣｚＨｓ）ｚＺｎ
）、ｎ型ドーパント：セレン化水素（Ｈｚ８ｅ）’ｔ”
）戊趨度は０．２５ （μｍ／ｍｉｎ ）である。
本構造の特徴は、溝を形成したｐ型ＧａＡｓ基板上に上
記各層を連続的忙結晶成長することによって、１回の結
晶成長工程で第２図に示した例と同様な効果を有する電
流狭窄構造を形成できる点にある。即ち、溝上に成長し
たｐ型、ｎｆｉ各々のＧａＡｓ層に於いてｐ型ド〜パン
トであるＺｎの拡ｆ＆によシｎ ！１ＧａＡｓ層がｐ型
に反転し溝上部にはｐｎ接合が一つだけ形成されるのに
対して、平担部ではｎ型ＧａＡｓ層のｐ反転は起こらず
複数のｐｎ接合が形成される。これによって平担部のｐ
ｎ多層膜が電流阻止層として自己整合的に形成されるこ
とになる。
記各層を連続的忙結晶成長することによって、１回の結
晶成長工程で第２図に示した例と同様な効果を有する電
流狭窄構造を形成できる点にある。即ち、溝上に成長し
たｐ型、ｎｆｉ各々のＧａＡｓ層に於いてｐ型ド〜パン
トであるＺｎの拡ｆ＆によシｎ ！１ＧａＡｓ層がｐ型
に反転し溝上部にはｐｎ接合が一つだけ形成されるのに
対して、平担部ではｎ型ＧａＡｓ層のｐ反転は起こらず
複数のｐｎ接合が形成される。これによって平担部のｐ
ｎ多層膜が電流阻止層として自己整合的に形成されるこ
とになる。
また、横モードの制御に於いては電流狭窄領域の幅（Ｗ
）が重要な要因であり従来例では第一回目の結晶成長で
電流阻止層を形成した後の溝のエツチングによって一義
的に決まるため高精度のエツチング技術が要求された。
）が重要な要因であり従来例では第一回目の結晶成長で
電流阻止層を形成した後の溝のエツチングによって一義
的に決まるため高精度のエツチング技術が要求された。
本構造の場合電流狭窄領域の＠（Ｗ）は電流阻止層とし
て作用するｐｎ多層膜の膜厚によって決まシ、基板に形
成する溝のエツチングには従来例のような精密なエツチ
ングを必要としない。結晶成長法に膜厚制御性、均一性
に透れ九ＭＯＣＶＤ法を用層ることによシ溝形成段階で
設計値からの多少のズレが生じても結晶成長工程に於い
て容ＪＩＫ補正することができ歩留）の向上にも有効で
ある。
て作用するｐｎ多層膜の膜厚によって決まシ、基板に形
成する溝のエツチングには従来例のような精密なエツチ
ングを必要としない。結晶成長法に膜厚制御性、均一性
に透れ九ＭＯＣＶＤ法を用層ることによシ溝形成段階で
設計値からの多少のズレが生じても結晶成長工程に於い
て容ＪＩＫ補正することができ歩留）の向上にも有効で
ある。
以上のよ５釦本実施例で作勢した半導体レーザは従来技
術の問題点を解消し、良好な特性を示した。
術の問題点を解消し、良好な特性を示した。
なお本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、
例えば前記電流阻止層となるｐ型及びｎ型ＧａＡ ａ層
の代わりにＧａｕＡｓ層でもよいし、またＶ溝ではなく
（１１１）面と（１００）面でかとまれた凹溝でも本
発明の効果を充分に発輝することができる。
例えば前記電流阻止層となるｐ型及びｎ型ＧａＡ ａ層
の代わりにＧａｕＡｓ層でもよいし、またＶ溝ではなく
（１１１）面と（１００）面でかとまれた凹溝でも本
発明の効果を充分に発輝することができる。
結晶成長法としてもＭＯＣＶＤ法に限るものではなく、
分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、気相成長法（ＶＰ
Ｅ法）を用いることも可能である。
分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、気相成長法（ＶＰ
Ｅ法）を用いることも可能である。
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。
施することができる。
第１図は本発明の一実施例罠係わる半導体レーザの概略
構造を示す断面図１、第２図は従来の半導体レーザの概
略構造を示す断面図である。 １１ 、２１ ＝−ｐ−ＧａＡｓ基板、１２ａ ・・ｐ
−ＧａＡｓ層、 １２ｂ−ｎ −ＧａＡｓ層、１３ 、
２３−ｐ −ＧａＡＪＡｓ クラットＪｉ、１４ 、２
４ ・・アンドープＧａＡｊ’Ａｓ活性層、１５ 、
Ｚ５−＝ ｎ −ＧａＡＪＡｓクラッド層、１６ 、２
６−−− ｈ−ＧａＡｓキーｗｙブ層、１７ 、１８
、２７ 、２８・・・電極金属膜、ｎ・・・ｎ −Ｇ
ａＡｓ電流阻止層。 代理人 弁理士 則 近 憲 俗 間 竹 花 喜久男
構造を示す断面図１、第２図は従来の半導体レーザの概
略構造を示す断面図である。 １１ 、２１ ＝−ｐ−ＧａＡｓ基板、１２ａ ・・ｐ
−ＧａＡｓ層、 １２ｂ−ｎ −ＧａＡｓ層、１３ 、
２３−ｐ −ＧａＡＪＡｓ クラットＪｉ、１４ 、２
４ ・・アンドープＧａＡｊ’Ａｓ活性層、１５ 、
Ｚ５−＝ ｎ −ＧａＡＪＡｓクラッド層、１６ 、２
６−−− ｈ−ＧａＡｓキーｗｙブ層、１７ 、１８
、２７ 、２８・・・電極金属膜、ｎ・・・ｎ −Ｇ
ａＡｓ電流阻止層。 代理人 弁理士 則 近 憲 俗 間 竹 花 喜久男
Claims (1)
- 禁制帯幅がＥｇ＿１であるＰ型半導体基板上に凹部を
設け、該基板上に禁制帯幅がＥｇ＿２でＥｇ＿２■Ｅｇ
＿１であるＰ型導電層と、この層と異なる導電型（ｎ型
）の禁制帯幅Ｅｇ＿３でＥｇ＿３■Ｅｇ＿１である層と
を交互に少なくとも一回以上積層して、これらの層の上
に発光層を成長したダブルヘテロ型発光素子で該凹部を
電流狭窄部としたことを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192014A JPS6252985A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192014A JPS6252985A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252985A true JPS6252985A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16284168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60192014A Pending JPS6252985A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252985A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02146779A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | ダブルヘテロ型エピタキシャル・ウエハ |
| US5003358A (en) * | 1987-08-05 | 1991-03-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitting device disposed in an insulating substrate |
| JPH0758823B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1995-06-21 | ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド | 幾何学的ドーピング法および同法により製造の電子デバイス |
| US5684818A (en) * | 1993-12-28 | 1997-11-04 | Fujitsu Limited | Stepped substrate semiconductor laser for emitting light at slant portion |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP60192014A patent/JPS6252985A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003358A (en) * | 1987-08-05 | 1991-03-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitting device disposed in an insulating substrate |
| JPH02146779A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | ダブルヘテロ型エピタキシャル・ウエハ |
| JPH0758823B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1995-06-21 | ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド | 幾何学的ドーピング法および同法により製造の電子デバイス |
| US5684818A (en) * | 1993-12-28 | 1997-11-04 | Fujitsu Limited | Stepped substrate semiconductor laser for emitting light at slant portion |
| EP0806823A2 (en) * | 1993-12-28 | 1997-11-12 | Fujitsu Limited | Stepped substrate semiconductor laser for emitting light at slant portion |
| EP0806823A3 (en) * | 1993-12-28 | 1997-11-19 | Fujitsu Limited | Stepped substrate semiconductor laser for emitting light at slant portion |
| US5799027A (en) * | 1993-12-28 | 1998-08-25 | Fujitsu Limited | Stepped substrate semiconductor laser for emitting light at slant portion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2555881B2 (ja) | Ａ▲ｌ▼ＧａＩｎＰ系結晶の結晶成長方法および半導体レ−ザ | |
| JPH07245315A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3982985B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JPS63166285A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JPS6252985A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPS5810875B2 (ja) | ハンドウタイハツコウソウチオヨビソノセイゾウホウホウ | |
| US5814531A (en) | Method for forming semiconductor laser emitting light from slant plane | |
| JPS62282482A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS6349396B2 (ja) | ||
| JPS603178A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| US6501090B2 (en) | Semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| JPS6352479B2 (ja) | ||
| JPS6356981A (ja) | 化合物半導体レ−ザ− | |
| JP3422933B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPS6252984A (ja) | 自己整合電流狭窄型半導体発光素子 | |
| JPH04192482A (ja) | リッジ導波路型半導体レーザの製造方法 | |
| JP3446343B2 (ja) | Ｖ溝構造を有する半導体発光装置 | |
| JPS60136286A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH067621B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 | |
| JPH1174616A (ja) | 半導体発光装置とその製造方法 | |
| JPS593986A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPS62145793A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH07105562B2 (ja) | 横接合ストライプ型半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JPH0542150B2 (ja) | ||
| JPS6118191A (ja) | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |