JPS627719B2 - - Google Patents
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- JPS627719B2 JPS627719B2 JP56163020A JP16302081A JPS627719B2 JP S627719 B2 JPS627719 B2 JP S627719B2 JP 56163020 A JP56163020 A JP 56163020A JP 16302081 A JP16302081 A JP 16302081A JP S627719 B2 JPS627719 B2 JP S627719B2
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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
- H01S5/22—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
-
- 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
- H01S5/22—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
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は活性層の周囲をよりエネルギーギヤツ
プが大きく、屈折率が小さな半導体材料でおおわ
れた埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
プが大きく、屈折率が小さな半導体材料でおおわ
れた埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
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
性を有しているため光フアイバ通信用光源として
注目を集めている。本発明者らは特願昭55−
123261号に示した様に、活性層を含むメサストラ
イプ以外で確実に電流ブロツク層が形成でき、し
たがつて温度特性にすぐれ、製作歩留りの向上し
たIn−GaAsP BH−LDを発明した。しかしなが
らこの構造のBH−LDではエツチングして形成さ
れたメサストライプがウエフア全体に対して小さ
な突起物となつているため、メサエツチング後の
基板処理、あるいはそれにつづく埋め込み成長過
程において機械的なダメージを受けやすく、歩留
りの低減をまねいていた。
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
性を有しているため光フアイバ通信用光源として
注目を集めている。本発明者らは特願昭55−
123261号に示した様に、活性層を含むメサストラ
イプ以外で確実に電流ブロツク層が形成でき、し
たがつて温度特性にすぐれ、製作歩留りの向上し
たIn−GaAsP BH−LDを発明した。しかしなが
らこの構造のBH−LDではエツチングして形成さ
れたメサストライプがウエフア全体に対して小さ
な突起物となつているため、メサエツチング後の
基板処理、あるいはそれにつづく埋め込み成長過
程において機械的なダメージを受けやすく、歩留
りの低減をまねいていた。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、発光
再結合するInGaAsP活性層をふくむメサストラ
イプを機械的なダメージから防ぎ、製作歩留りの
よいBH−LDを提供することにある。
再結合するInGaAsP活性層をふくむメサストラ
イプを機械的なダメージから防ぎ、製作歩留りの
よいBH−LDを提供することにある。
本発明によれば第１導電型半導体基板上に少く
とも活性層を含む半導体多層膜を成長させた多層
膜構造半導体ウエフアを活性層よりも深くメサエ
ツチングして、メサストライプを形成してなる埋
め込みヘテロ構造半導体レーザにおいて、発光再
結合する活性層を含む第１のメサストライプの両
側に活性層を含み、第１のメサストライプにほぼ
平行に形成されたメサストライプを少くとも１つ
ずつ有しており、第１のメサストライプの上面の
みを除いて第２導電型半導体電流ブロツク層、第
１導電型半導体電流ブロツク層が積層され、さら
に第２導電型半導体埋め込み層が全面にわたつて
積層されてなることを特徴とする埋め込みヘテロ
構造半導体レーザが得られる。
とも活性層を含む半導体多層膜を成長させた多層
膜構造半導体ウエフアを活性層よりも深くメサエ
ツチングして、メサストライプを形成してなる埋
め込みヘテロ構造半導体レーザにおいて、発光再
結合する活性層を含む第１のメサストライプの両
側に活性層を含み、第１のメサストライプにほぼ
平行に形成されたメサストライプを少くとも１つ
ずつ有しており、第１のメサストライプの上面の
みを除いて第２導電型半導体電流ブロツク層、第
１導電型半導体電流ブロツク層が積層され、さら
に第２導電型半導体埋め込み層が全面にわたつて
積層されてなることを特徴とする埋め込みヘテロ
構造半導体レーザが得られる。
実施例を説明するまえに従来例と本発明による
BH−LDのメサ構造の違いを簡単に説明する。第
１図は従来例の特願昭55−123261に示したBH−
LDの埋め込み前の素子断面図、および本発明に
よるBH−LDの埋め込み前の素子断面図である。
第１図ａに示すように従来例のBH−LDにおいて
は、ほぼ平担な基板上に幅約２μｍ、高さ約1.5
μｍというきわめて小さなメサストライプ１０５
がいわば突起物のように形成されている。そのた
めメサエツチング後の基板洗浄過程、埋め込み成
長直前のプリエツチング過程、あるいは埋め込み
成長時のカーボンボートのスライド中にこの小さ
なメサストライプ１０５が特に機械的な損傷を受
けやすかつた。ところで第１図ｂに示したように
発光再結合するInGaAsP活性層１０３を含むメ
サストライプ１０６の両側に20〜30μｍ離れて幅
約50μｍの保護用ストライプ１０７，１０８を設
けておくと、上記のような損傷を受けにくい。す
なわちメサエツチング後、埋め込み成長直前の基
板洗浄過程でのピンセツト等による損傷、あるい
は埋め込み成長中のカーボンボートのスライドに
よるメルトホルダーとの接触による損傷等を受け
にくい。したがつて本発明によるBH−LDにおい
ては発光再結合するInGaAsP活性層を含むメサ
ストライプ１０６の両側に保護用のストライプ１
０７，１０８を設けることにより、上記のような
機械的損傷を受けにくくすることができ、したが
つて製作歩留りのすぐれたBH−LDを得ることが
できる。
BH−LDのメサ構造の違いを簡単に説明する。第
１図は従来例の特願昭55−123261に示したBH−
LDの埋め込み前の素子断面図、および本発明に
よるBH−LDの埋め込み前の素子断面図である。
第１図ａに示すように従来例のBH−LDにおいて
は、ほぼ平担な基板上に幅約２μｍ、高さ約1.5
μｍというきわめて小さなメサストライプ１０５
がいわば突起物のように形成されている。そのた
めメサエツチング後の基板洗浄過程、埋め込み成
長直前のプリエツチング過程、あるいは埋め込み
成長時のカーボンボートのスライド中にこの小さ
なメサストライプ１０５が特に機械的な損傷を受
けやすかつた。ところで第１図ｂに示したように
発光再結合するInGaAsP活性層１０３を含むメ
サストライプ１０６の両側に20〜30μｍ離れて幅
約50μｍの保護用ストライプ１０７，１０８を設
けておくと、上記のような損傷を受けにくい。す
なわちメサエツチング後、埋め込み成長直前の基
板洗浄過程でのピンセツト等による損傷、あるい
は埋め込み成長中のカーボンボートのスライドに
よるメルトホルダーとの接触による損傷等を受け
にくい。したがつて本発明によるBH−LDにおい
ては発光再結合するInGaAsP活性層を含むメサ
ストライプ１０６の両側に保護用のストライプ１
０７，１０８を設けることにより、上記のような
機械的損傷を受けにくくすることができ、したが
つて製作歩留りのすぐれたBH−LDを得ることが
できる。
以下図を用いて本発明の実施例を説明する。第
２図は本発明の一実施例のBH−LDの製造方法を
示すための断面図である。まず第２図１に示すよ
うに、（100）ｎ−InP基板２０１上にｎ−InPバ
ツフア層２０２、InGaAsP活性層２０３、pInP
バツフア層２０４を順次成長させた多層膜構造ウ
エフアに＜011＞方向に平行に幅２μｍ、50μｍ
のストライプを通常のフオトレジストの手法によ
り形成して、InGaAsP活性層２０３よりも深く
メサエツチングする。それによつて発光再結合す
るInGaAsP活性層２０３を含む幅２μｍ、高さ
1.5μｍのメサストライプ２０５、それよりも20
μｍ離れて、幅50μｍの保護用メサストライプ２
０６，２０７を形成する。次に第２図２におい
て、BH−LDの埋め込み成長を行なう。第２図１
の段階で得られたDHウエフアにｐ−InP電流ブ
ロツク層２０８、ｎ−InP電流ブロツク層２０
９、ｐ−InP埋め込み層２１０、ｐ−InGaAsP電
極層２１１を順次成長させる。なおこの際、本願
の発明者らが特願昭55−123261号において示した
ように幅のせまいメサストライプ２０５の上面の
み、ｐ−InP電流ブロツク層２０８、ｎ−InP電
流ブロツク層２０９がとぎれるように成長させる
ことができる。またそれと同時にこれら２つの電
流ブロツク層２０８，２０９はそれぞれ幅の広い
保護用メサストライプの上面には積層させること
ができる。本発明のBH−LDにおいてはこの埋め
込み成長の段階でのカーボンボートとの接触によ
る基板の損傷が生じにくく、BH−LDの製作歩留
りが大幅に改善した。最後に第２図３に示すよう
に、ウエフアのプロセシングを行なう。ｐ側にｐ
形不純物であるZnをｎ−InP電流ブロツク層２０
９に至らないように全面拡散してZn拡散層２１
２を形成し、AuZn電極２１３を蒸着、熱処理し
てオーミツク性電極を形成する。そののち裏面研
磨してｎ側にAuSnオーミツク性電極２１４を形
成し、ペレツトに切りだしてInGaAsP BH−LD
を得る。
２図は本発明の一実施例のBH−LDの製造方法を
示すための断面図である。まず第２図１に示すよ
うに、（100）ｎ−InP基板２０１上にｎ−InPバ
ツフア層２０２、InGaAsP活性層２０３、pInP
バツフア層２０４を順次成長させた多層膜構造ウ
エフアに＜011＞方向に平行に幅２μｍ、50μｍ
のストライプを通常のフオトレジストの手法によ
り形成して、InGaAsP活性層２０３よりも深く
メサエツチングする。それによつて発光再結合す
るInGaAsP活性層２０３を含む幅２μｍ、高さ
1.5μｍのメサストライプ２０５、それよりも20
μｍ離れて、幅50μｍの保護用メサストライプ２
０６，２０７を形成する。次に第２図２におい
て、BH−LDの埋め込み成長を行なう。第２図１
の段階で得られたDHウエフアにｐ−InP電流ブ
ロツク層２０８、ｎ−InP電流ブロツク層２０
９、ｐ−InP埋め込み層２１０、ｐ−InGaAsP電
極層２１１を順次成長させる。なおこの際、本願
の発明者らが特願昭55−123261号において示した
ように幅のせまいメサストライプ２０５の上面の
み、ｐ−InP電流ブロツク層２０８、ｎ−InP電
流ブロツク層２０９がとぎれるように成長させる
ことができる。またそれと同時にこれら２つの電
流ブロツク層２０８，２０９はそれぞれ幅の広い
保護用メサストライプの上面には積層させること
ができる。本発明のBH−LDにおいてはこの埋め
込み成長の段階でのカーボンボートとの接触によ
る基板の損傷が生じにくく、BH−LDの製作歩留
りが大幅に改善した。最後に第２図３に示すよう
に、ウエフアのプロセシングを行なう。ｐ側にｐ
形不純物であるZnをｎ−InP電流ブロツク層２０
９に至らないように全面拡散してZn拡散層２１
２を形成し、AuZn電極２１３を蒸着、熱処理し
てオーミツク性電極を形成する。そののち裏面研
磨してｎ側にAuSnオーミツク性電極２１４を形
成し、ペレツトに切りだしてInGaAsP BH−LD
を得る。
以上述べた様に本発明の実施例においては、活
性層を含むメサストライプの両側に保護用のメサ
ストライプをもつ構造であるため、メサエツチン
グ後の基板処理、埋め込み成長時等の素子作製時
に起こる機械的なダメージを防ぐことができ、そ
れによつてBH−LDの製造歩留りが大幅に改善し
た。上記のような構造をもつBH−LDにより、１
枚のウエフア内で発振しきい値電流が10〜
20mA、微分量子効率が50〜60％というレーザが
均一に得られた。またウエフア間でのバラツキも
少なく、BH−LDの特性上の再現性、製造歩留り
が大幅に向上した。本発明においては、本願の発
明者らが新たに開発した成長法を採用することに
より、活性層を含むメサストライプの両側の広い
メサストライプの上にはｎ−InP層が積層される
ので、この部分を通じて電流が流れることはな
く、電流は活性層を含むメサストライプのみに集
中して流れる。従つて、拡散層２１２はストライ
プ状に限定する必要はなく、全面にすれば良いの
で、製作はきわめて容易である。
性層を含むメサストライプの両側に保護用のメサ
ストライプをもつ構造であるため、メサエツチン
グ後の基板処理、埋め込み成長時等の素子作製時
に起こる機械的なダメージを防ぐことができ、そ
れによつてBH−LDの製造歩留りが大幅に改善し
た。上記のような構造をもつBH−LDにより、１
枚のウエフア内で発振しきい値電流が10〜
20mA、微分量子効率が50〜60％というレーザが
均一に得られた。またウエフア間でのバラツキも
少なく、BH−LDの特性上の再現性、製造歩留り
が大幅に向上した。本発明においては、本願の発
明者らが新たに開発した成長法を採用することに
より、活性層を含むメサストライプの両側の広い
メサストライプの上にはｎ−InP層が積層される
ので、この部分を通じて電流が流れることはな
く、電流は活性層を含むメサストライプのみに集
中して流れる。従つて、拡散層２１２はストライ
プ状に限定する必要はなく、全面にすれば良いの
で、製作はきわめて容易である。
なお上述の実施例においては、電流ブロツク層
としてｐ−InP電流ブロツク層２０８、ｎ−InP
電流ブロツク層２０９を用いたが、InPに限るこ
となく、活性層よりもエネルギーギヤツプの大き
なInGaAsP層、あるいは半絶縁性のInP層を用い
てもさしつかえない。
としてｐ−InP電流ブロツク層２０８、ｎ−InP
電流ブロツク層２０９を用いたが、InPに限るこ
となく、活性層よりもエネルギーギヤツプの大き
なInGaAsP層、あるいは半絶縁性のInP層を用い
てもさしつかえない。
本発明の特徴は通常のBH−LDにおける活性層
を含むメサストライプの両側に同程度の高さの幅
の広いメサストライプを形成したことであり、そ
れによつてメサエツチング後の基板処理、埋め込
み成長時に起こる機械的ダメージを防ぐことがで
きた。そのため高性能なBH−LDの製造歩留りを
大幅に改善することができた。
を含むメサストライプの両側に同程度の高さの幅
の広いメサストライプを形成したことであり、そ
れによつてメサエツチング後の基板処理、埋め込
み成長時に起こる機械的ダメージを防ぐことがで
きた。そのため高性能なBH−LDの製造歩留りを
大幅に改善することができた。
第１図は従来例のBH−LD、および本発明によ
るBH−LDのメサエツチング後の断面図、第２図
は本発明の一実施例の製造方法を示すための素子
断面図である。図中、１０１，２０１……
（100）ｎ−InP基板、１０２，２０２……ｎ−
InPバツフア層、１０３，２０３……InGaAsP活
性層、１０４，２０４……ｐ−InPクラツド層、
１０５，１０６，２０５……発光再結合する活性
層を含むメサストライプ、１０７，１０８，２０
７，２０８……保護用メサストライプ、２０８…
…ｐ−InP電流ブロツク層、２０９……ｎ−InP
電流ブロツク層、２１０……ｐ−InP埋め込み
層、２１１……ｐ−InGaAsP電極層、２１２…
…Zn拡散層、２１３……AuZnオーミツク電極、
２１４……AuSnオーミツク電極、である。
るBH−LDのメサエツチング後の断面図、第２図
は本発明の一実施例の製造方法を示すための素子
断面図である。図中、１０１，２０１……
（100）ｎ−InP基板、１０２，２０２……ｎ−
InPバツフア層、１０３，２０３……InGaAsP活
性層、１０４，２０４……ｐ−InPクラツド層、
１０５，１０６，２０５……発光再結合する活性
層を含むメサストライプ、１０７，１０８，２０
７，２０８……保護用メサストライプ、２０８…
…ｐ−InP電流ブロツク層、２０９……ｎ−InP
電流ブロツク層、２１０……ｐ−InP埋め込み
層、２１１……ｐ−InGaAsP電極層、２１２…
…Zn拡散層、２１３……AuZnオーミツク電極、
２１４……AuSnオーミツク電極、である。
Claims (1)
- １ 第１導電型半導体基板上に少くとも活性層を
含む半導体多層膜を成長させた多層膜構造半導体
ウエフアを前記活性層よりも深くメサエツチング
してメサストライプを形成してなる埋め込みヘテ
ロ構造半導体レーザにおいて、発光再結合する活
性層を含む第１のメサストライプの両側に前記活
性層を含み、前記第１のメサストライプにほぼ平
行に形成されたメサストライプを少くとも１つず
つ有しており、前記第１のメサストライプの上面
のみを除いて第２導電型半導体電流ブロツク層、
第１導電型半導体電流ブロツク層がこの順に積層
され、さらに第２導電型半導体埋め込み層が全面
にわたつて積層されてなることを特徴とする埋め
込みヘテロ構造半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16302081A JPS5864086A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16302081A JPS5864086A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864086A JPS5864086A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS627719B2 true JPS627719B2 (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=15765662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16302081A Granted JPS5864086A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864086A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5783844A (en) | 1994-09-28 | 1998-07-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical semiconductor device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513315A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Beam connection apparatus |
| JPS5548990A (en) * | 1978-09-21 | 1980-04-08 | Nec Corp | Semiconductor joining laser forming method |
| JPS5639072A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-14 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Novel oxidatively coloring substance |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP16302081A patent/JPS5864086A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513315A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Beam connection apparatus |
| JPS5548990A (en) * | 1978-09-21 | 1980-04-08 | Nec Corp | Semiconductor joining laser forming method |
| JPS5639072A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-14 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Novel oxidatively coloring substance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864086A (ja) | 1983-04-16 |
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