JPS6261381A - 半導体レ−ザ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は埋込み型半導体レーザに関するものである。

〔発明の背景〕

埋込み型半導体レーザとしては活性Ｊｆｌ上の半導体層
が厚く、逆メサを形成した後に該メサ上端部にシリコン
酸化膜などのストライプマスクを残したまま上記メサの
両側にＩＫ（ｊｉ阻止層を選択成長したＢＨ溝構造、活
性層上の半導体層が薄く、メサを形成した後にストライ
プマスクを除去しメサの両側に電流阻止層を選択成長し
た後にメサの上部を含めて全体を埋込んだ構造等がある
。水戸他、昭和５７年度電子通信学会総合全国大会予稿
集。

光エレクトロニクス部、４８５７および宇高他、昭和５
８年度血子連信学会総合全国大会予稿集、光エレクトロ
ニクス部、Ａ９４２参照。いずれの構造においてもメサ
の両側に結晶成長により形成したｐｎ接合による電流阻
止層を有する。この構造において電流阻止Ｉ曽の厚みが
厚いほど耐圧は高く、高温高出力動作が可能となるが、
埋込み成長時に得られるｐ層　ｎ電流阻止層のｊｌみを
１μｍ以上にすることは難しい。これは、埋込み成長が
選択成長を用いているため、電流１キ１土止層を厚くす
ると成長を希望したい部分においても成長が起きてしま
うためである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は高温、高出力動作が可能な埋込み警手得
体レーザを提供することにある。

〔発明のａ安〕 本発明は以上の問題を解決するために、メサ形成以前に
拡散またはイオン打込みによりｔ流用止層として働くｐ
層または０層を形成しておくことにより、′、に流用止
層の厚みを厚くしたし〜ザトｓ造および作成方法を与え
るものである。このようにｔｉ電流阻止層厚くすること
により、電流阻止層の端圧が尚くなり、高温、高出力動
作が口］能となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施Ｆｌｌｌｌ上図いて説明する。

実施例１ 第１図に本発明を送用したｌ／−ザ嘴造の断面図の１例
を示す。第１図において１はｎ型ＩｎＰ基板（キャリア
密度０．５〜３　Ｘ　１０”ｃｍ−３）　、　２は拡散
μた（・まイオン打込みにより形成したｐ型層。

３は埋込み成長により形成したｐ型ＩｎＰ−！たはＩｎ
ＧａＡｓＰＩ會、４は埋込み成長により形成した口型Ｉ
ｎＰ層、５はｆｌ型ＩｎＧａＡＳＰ層、６はＩ！ＩＧａ
ＡＳＰ活性層、７はｐ型層　１１　ＰクラッドＪ−１８
はｐ型ＩｎＧａＡＳＰキャップ層である。第１図に示し
た構造のレーザは次に述べる方法により得ることができ
る。まず、ｎ型ＩｎＰ基板にＺｎまたはＣｄ′（ｃ−電
流流路となる部分を除いて拡散し、ｎ型基板中にｐ型層
を形成する。次にこの基板上に活性層を含む多層を成長
する。この後に、　ｌｌｔｌ泥流となる部分に逆メサ金
エツチングにより形成し、その両側にｐ型ＩｎＰ、ｎ型
工ｎｐ、ｎ型ＩｎＱａＡｓｐ層を連続的に成長する。図
において。

２回目の成長による埋込み層３，４．５よりも下部に有
るｐ型層の厚みは０．５〜１．５μｍ、ｐ型１１１Ｐ層
３の厚みは０．５〜１．５μｍである。本実施例を用い
ることにより、電流阻止層として働くｐ型層を容易に厚
くすることができる。この結果。

従来の層２を有しない構造に比べ端圧を３％向上するこ
とができ、よシ高温、高出力の動作が可能となった。な
お、本実施例において層２はｚｎまたはＣｄの拡散によ
り形成しているが、■ａ、ｂ族の原子をイオン打込みす
ることにより形成しても良い。また、本実施例において
はｎ型基板を用いているが、ｐ型ＩｎＰ基板を用いても
良い。この場合各層の導伝型は逆になり層２けＵ型とな
る。

この時、ｎ型層２は■ａ、ｂ属またはＳｉをイオン打込
みすることにより得られる。

実施例２ 第２図に本発明を適用しだレーザ構造のＩｆｆ面図の一
例を示す。第２図において１〜７に示す各部は実施例１
と同じで２）る。ここで９はｐ型層　ｎ　１）埋込層全
示う。また、ｐｍクラッド層６は実施例１の場合の２．
５〜ａ５μｍに比べ薄く１〜２μｍとなっている。本実
施例に示した第２図の構造のレーザの作製方法は基本的
に実施例１の場合と同じであるが、埋込み成長時にｐ型
ＩｎＰ層、ｎ型ＩｎＰ層に続いて、メサの上部をおおう
ようにｐ型ＩｎＰ層９を成長し、続いてＩ　ｎ　Ｇ　ａ
　Ａ　Ｓ　Ｐキャラプ層を成長する点が異なる。本実施
例によればｐ型ＩｎＰクラッド、竜７が実施例１に比ペ
メサ形成時の活性層幅制御性が良い。反面ｐ型およびｎ
型ＩｎＰＫ流阻止層３．４が厚くできないという間魂が
あった。しかし、本発明により層２を設けることにより
ｐ型層３を充分に厚くすることができ、従来に比べ端圧
を５０％以上高くすることができた。本実施例において
、活性層を含むメサは逆メサ形状になっているが、これ
は順メサ形成にすることも可能である。またＪ＊２の形
成方法は実施例Ｊの場合と同じであり、基板への拡散ま
たはイオン打込みのどちらでも形成することができる。

また基板も実施例１の場合と同様にｐ型を用いても良い
。

実施例３ 実施例１，２ではｎ型基板中へ成長前にｐ型層全形成し
た。しかし、第３図に示す方法により活性層を含む多層
成長を行なった後に、ｐ型層を形成することもできる。

その−例を第３図に示す。

まず第３図（ａ）に示すように活性層６を含む多層を成
長した上に％電流流路となる部分にマスクとして５ｉＣ
ｈ膜または５ｉｓＮａ膜１１を形成し、これをマスクと
して、点線で示すようにｐＳ！！不純物を拡散する。こ
こで層１０はｎ型Ｉｎｐバッファ層である。また拡散深
さは層６よ９１μｍ以上深く拡散する。その後第３図（
ｂ）に示すように、エツチングによりメサを形成し、続
いて第３図（Ｃ）に示すようにメサ両側にｐ型、ｎ型Ｉ
ｎＰ層を成長、続いてｐ型ＩｎＰ層９Ｓ　ＩｒｌＧａＡ
ｓＰ層５を成長する。実施例１．２に示した方法では電
流流路となるｐ型層の存在しない部分と、メサの位置を
合わせるために正確な位置合わせが必νとなる。これに
対して１本実施例によればこの位置合わせが容易にでき
る。本実施例においてはメサ形状を逆メサとしたが、順
メサにすることも可能である。なお、実施例１もしくは
２で述べたように基板にはｐ型を用いても良く、また、
ｆ輌２の形成方法（グ・イオン打込みを用いても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、′イｉｔ流路部を除いた′電流阻止層
の厚みを従来に比べて充分に厚くすることができ、その
結果、便米に比べ醒流阻止層の端臣を３０〜６０％高く
することができ、高温、尚出力動作が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ断面図、第２図はレーザ断面図および第
３図はレーザ作製過程の断面図を示す。 １・・・ｎ型ＩｎＰ基板、２・・・ｐ型拡散（またはイ
オン打込み）層、３・・・ｐ型ＩｎＰ層、４・・・ｎ型
ＩｎＰ層、５・・・ＩｎＱａＡＳＰキャップ層、６・・
・活性層、７・・・ｐ型ＩｎＰクラッド層、８・・・Ｉ
ｎＱａＡｓＰキャップ層、９・・・ｐ型■ｎＰ層％１０
・・・ｎ型ＩｎＰバッファ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダブルヘテロ構造を有する半導体レーザ素子におい
   て、活性層を流れる電流流路部を除いた部分に不純物の
   拡散またはイオン打込みにより、電流流路部と異なる第
   １の導伝型を有する層を設けた後に、拡散またはイオン
   打込みにより形成した第１の導伝型を有する層上に少な
   くとも一層以上の第２の導伝型を有する層を含む結晶を
   成長することによりｐ−ｎ接合を設け電流阻止層とする
   ことを特徴とする半導体レーザ。 ２、上記電流流路部を除いた部分を活性層より深くエッ
   チングした後にその周囲に結晶を成長する埋込み型半導
   体レーザ構造を有し、上記拡散またはイオン打込みによ
   り形成した第１の導伝型層を埋込み層よりも下部すなわ
   ち基板側に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の半導体レーザ。 ３、上記活性層を含む層を成長した後に上記第１の導伝
   型を有する層を拡散またはイオン打込みにより上記電流
   流路部を除いた部分に形成し、その後に上記電流流路部
   を除いた部分を上記第１の導伝型層よりは浅くかつ上記
   活性層よりは深くエッチングして取り除いた後に電流流
   路部の周囲に結晶を成長することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の半導体レーザ。