JPS627185A - 半導体レ−ザの製造法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は半導体レーザ、特に共振器端面の透明化する
製造法に関する。

従来の技術 半導体レーザの端面破壊レベルを上げるためには、発振
波長に対して端面を透明にすればよい。

従来このためには、例えば「半導体レーザの基礎特性」
Ｐ９４〜９６（ミマツデータシステムＩｎＣ）に示され
ているように各種の方法が試みられている。すなわ″ち
、■　端面を残して活性層までＺｎ拡散を行って、発振
波長を通常のものより長波長とする。■　クランク型Ｔ
ＴＳ構造とする。■端面部もバンドギャップの大きい材
料で埋込んだ４面埋込型とする。■゛　活性層を多重量
子弁−戸（ＭＱＷ）とし、端面部はＺｎ拡散でＭＱＷを
こわして均一混晶゛とする等の方法がとられている。

発明が解決しようとする問題点 上記いずれの方法を用いる場合においても、端面を骨間
で形成するのは非常に困難であり、作業性も悪く、歩留
りを高くすることはむつかしい。

何となれば、端面近傍に作るこの発振波長に対して透明
な領域（窓領域と称す）はレーザ構造からみると、非励
起領域であり、・また４元埋込み等の場合には導波機能
さえない構造となる等発振しきい値、モード制御等につ
いては不利な要素をもっている。そのために、この窓領
域は、半導体レーザ素子の両端面から構成される共振器
全長に比して十分短くすることが必要である。他方共振
ｍｌをこの窓領域内に作るためにはできるだけ長い方が
よい。特に骨間によって共振面を作る場合には、この問
題は深刻であり、実用的なレベルでの素子作成のための
重大な問題となっている。

問題点を解決するための手段 半導体レーザ構造を成長させるための基板結晶の表面に
あらかじめ共振器長のピッチでＶ字状の溝をエツチング
により形成する。この基板上に、有機金属気相成長法（
ＭＯＣＶＤ）あるいは分子線エピタキシャル法（ＭＢ　
Ｅ　）などの基板結晶形状が保存されるような結晶成長
方法によりレーザ構造を成長させる。このときに活性層
の位置がＶ溝部における上部クラッド層の位置にくるよ
うに初めの溝の深さ、各成長層の厚みを調整する。しか
る後に通常のプロセスによって研磨・電極蒸着を行った
後にＶ溝の部分で骨間する。

作　　用 本発明の構造のレーザによれば、窓領域は上部クラッド
層の厚み程度となるばかりでなく、骨間で共振器を作る
如あたって、骨間すべき位置にすでにＶ字状の溝がある
ことがら、作業が容易であるばかりでなく機械化・自動
化に対しても大ｉ有利であり、歩留りも向上する。

実施例 以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図に本発明による半導体レーザテップの作成プロセ
スを示す。ｎ型ＧａＡｓ　（１００）面の基板結晶６の
表面に通常のフォトリングラフィの技術により、２５０
μｍのピッチで（ｏｌｌ）方向に延びた巾３μｍのスト
ライプ状にフォトレジストが除去されたパターンを形成
する。この７オトレジストのパターンをマスクとしてよ
く知られた硫酸系のエツチング液を用いてエツチングを
行い、７オトレジストを除去すると、ａに示すような断
面がＶ字状の溝６２が形成できる。この溝の深さはほぼ
１．５μｍ程度であった。この基板結晶にＭＯＣＶＤ法
を用いてｎ型砒化ガリウム・アルミニウム（ｎ−ＡＬｏ
、３Ｇａ０．７ＡＩＢ）下部クラッド層２゜ノンドープ
Ｇ　ａ　Ａ　ｔｓ活性層１．ｐ型Ａｊｌｏ　、ａＧａｏ
　、Ｎｓ上部クラッド層３．ｐ型層　ａ　Ａ　ｓコンタ
クト層４を頴次成長させた。このとき溝６２部分におい
ても溝の形状が殆んど変らないように成長速度、Ｖ族元
素と■族元素の供給比を選んだ。実際には溝部の形状は
成長後の表面では約２５％（らい比例的に小さくなった
。活性層はじめ各層は溝の部分で屈折している。この様
子を第１図（ロ）に示している。

平坦な領域での活性層の位置は、溝中央部での第２クラ
ツドの位置にあるようにしている。このようにしてでき
た結晶基板の裏面を研磨し、全体の厚さを１００μｍ程
度に薄くし、裏面ｎ型基板には金−ゲルマニウム系合金
の電極７、表面ｐ型キャップ層４には金−亜鉛系合金の
電極６をそれぞれ蒸着した（第１図Ｃ）。このようにし
てできた結晶ウェハーを薄い金属板にｎ型層が下になる
ようにしてワックスで貼りつけた。この金属板を直径が
約２０ｃｍの円柱の側面を用いて、溝の方向と円柱の軸
が平行になるようにして曲げたところ、結晶ウェハは溝
の部分からすべて骨間した。９開によってできたバー状
の結晶をダイシングによってレーザチップとした。この
ような方法で作ったレーザチップの断面図を第２図に示
す。この図からよくわかるように、平坦部での活性層の
位置は、共振器を形成する端面では第２クラッド層の位
置にある。このことから活性層如おいて発生したレーザ
光は、共振器端面ではバンドギャップの大きた。

以上本発明をＧ　ａ　Ａ　ｓ　／Ａ　ｆｌ　Ｇ　ａ　Ａ
　ｓ全面電極レーザについて述べたが、本発明はこれに
限るものでなく、ＴＴＳ構造、ＥＣＯ構造等他の構造の
半導体レーザ作成にも応用できることは明らかである。

発明の効果 本発明の製造法による半導体レーザでは、端面の窓領域
を形成するのに、Ｖ字状の溝内への成長を利用している
ことから工程が簡単な上に１共振器長に比して短い窓領
域長であるにもかかわらす骨間によって簡単に共振器端
面を形成することができる。これはＭＯＣＶ　Ｄ法、Ｍ
ＢＥ法等新しい結晶成長技術によって初めて可能になっ
たものであるが、半導体レーザの量産化にあたって大変
有効なものである。

【図面の簡単な説明】

すプロセスで作成された半導体レーザチップの断面図で
ある。 １・・・−・活性層、２・・・・・・上部クラッド層、
３・・・−・下部クラッド層、４・・・・・・キャップ
層、６・・・・・・基板結晶、６２・・・・・・溝、６
・・・−・ｐ側電極、７・・・−・ｎ側電極。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ５ど １１Ｊｌ’Ｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にあらかじめＶ字型の溝を形成し、その上
   に有機金属気相成長法あるいは分子線エピタキシャル成
   長法等の溝の形状を保存するような結晶成長法によりレ
   ーザ構造を成長させ、しかる後に溝の部分でへき開し共
   振面を形成することを特徴とする半導体レーザの製造法
   。
2. （２）半導体レーザにおいて、活性領域の深さが、Ｖ溝
   部分における上部クラッド層の位置にあるように形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザの製
   造法。