JPS63114287A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPS63114287A JPS63114287A JP26025586A JP26025586A JPS63114287A JP S63114287 A JPS63114287 A JP S63114287A JP 26025586 A JP26025586 A JP 26025586A JP 26025586 A JP26025586 A JP 26025586A JP S63114287 A JPS63114287 A JP S63114287A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、共振器端面の劣化を防止した半導体レーザの
構造に関するものである。
構造に関するものである。
本発明は、半導体レーザにおいて、活性層の端面近傍の
混晶組成比を活性層のＥｇより大なるＥｇを有する混晶
組成比にし、そのことを活性層のＷＪ膜を成長中にスト
ライプ状の紫外光を照射して製造することにより、端面
近傍におけるレーザ発振光のバンド端吸収がなくなり且
つ注入キャリアが端面近傍では集中しなくなるために端
而近傍に光電力が集中することがない丸め、端面劣化が
防止され、寿命が長く且つ最大出力の大きい半導体レー
ザな安価に再現性良く製造できるようにしたものである
。
混晶組成比を活性層のＥｇより大なるＥｇを有する混晶
組成比にし、そのことを活性層のＷＪ膜を成長中にスト
ライプ状の紫外光を照射して製造することにより、端面
近傍におけるレーザ発振光のバンド端吸収がなくなり且
つ注入キャリアが端面近傍では集中しなくなるために端
而近傍に光電力が集中することがない丸め、端面劣化が
防止され、寿命が長く且つ最大出力の大きい半導体レー
ザな安価に再現性良く製造できるようにしたものである
。
従来のウィンド形ダブルヘテロ半導体レーザはアブライ
ドフイッジックスレター（Ａｐｐｌｉｅ４Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌａｔｔｅｒ ）の第３３巻（１９７８年）１０１
１ページにあるようなものであった。第６図にその主要
断面図を示す。（（５０２）の指型ＧａＡａ基板上に（
６０３）の指型Ａ Ｌ ｏ、ｓ Ｇａｏ、ｙＡｓのクラ
ッド層、（６０４）の指型Ａｔｏ、ｏ ６ Ｇａｏ、５
ｎＡａ の活性層、（６０５）の指型Ａｊｏ、３ Ｇ
ａＯ，７Ａ ａのクラッド層を順次積層しその上に（６
０６）のＳｉｎ、絶縁層を形成する。Ｓｉｎ、膜をウィ
ンド領域を残してストライプ状にエツチングｔ１その後
、基板なＺｎＡａｌ等の入った石英チューブ中に真空封
入して、ｚｎの拡散を行ない、（６０５）、（６０４）
の層をＰ型にする。七の後上部にＰ型オーミックＶ！極
（’６０７ ） 、下ｍにル型オーミック電極（６０１
）を形成する。その結果１共振器端面近傍の活性層は１
型であり、その他がＰ型となって発光領域となる。指型
のＡｔｏ、ｏ ５Ｇａｏ、ｓ ４Ａ８はＰ型に比べてわ
ずかにＫｇが大きいのでレーザ発振光が端面近傍で吸収
されず、端面の破壊が防止される。
ドフイッジックスレター（Ａｐｐｌｉｅ４Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌａｔｔｅｒ ）の第３３巻（１９７８年）１０１
１ページにあるようなものであった。第６図にその主要
断面図を示す。（（５０２）の指型ＧａＡａ基板上に（
６０３）の指型Ａ Ｌ ｏ、ｓ Ｇａｏ、ｙＡｓのクラ
ッド層、（６０４）の指型Ａｔｏ、ｏ ６ Ｇａｏ、５
ｎＡａ の活性層、（６０５）の指型Ａｊｏ、３ Ｇ
ａＯ，７Ａ ａのクラッド層を順次積層しその上に（６
０６）のＳｉｎ、絶縁層を形成する。Ｓｉｎ、膜をウィ
ンド領域を残してストライプ状にエツチングｔ１その後
、基板なＺｎＡａｌ等の入った石英チューブ中に真空封
入して、ｚｎの拡散を行ない、（６０５）、（６０４）
の層をＰ型にする。七の後上部にＰ型オーミックＶ！極
（’６０７ ） 、下ｍにル型オーミック電極（６０１
）を形成する。その結果１共振器端面近傍の活性層は１
型であり、その他がＰ型となって発光領域となる。指型
のＡｔｏ、ｏ ５Ｇａｏ、ｓ ４Ａ８はＰ型に比べてわ
ずかにＫｇが大きいのでレーザ発振光が端面近傍で吸収
されず、端面の破壊が防止される。
しかし前述の従来技術ではＰ型ＡＡＧａＡａ とｍ型
Ａ ｔＧ ａ Ａ ＢのＥｇの違いがわずかであるため
、レーザ発振光の一部は吸収され、光出力の増ス、寿命
の長期化について十分な効果を果したと言えない、更に
、ｚＹｌの拡散をちょうど（６０４）の活性層の下部で
終端させることは困難であり、再現性に乏し―、更に、
Ｚｎの拡散の工程は非常に手間がかかり、生産性の高い
方法ではない、といつた問題点を有してａだ、そこで９
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは、ウィンド領域のＫｇが発光領域に比べ
十分に大きいため最高光出力が大きく、寿命が長く信頼
性の高い、しかも、再現性良く簡単に製造可能な半導体
レーザを提供するところにある。
Ａ ｔＧ ａ Ａ ＢのＥｇの違いがわずかであるため
、レーザ発振光の一部は吸収され、光出力の増ス、寿命
の長期化について十分な効果を果したと言えない、更に
、ｚＹｌの拡散をちょうど（６０４）の活性層の下部で
終端させることは困難であり、再現性に乏し―、更に、
Ｚｎの拡散の工程は非常に手間がかかり、生産性の高い
方法ではない、といつた問題点を有してａだ、そこで９
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的
とするところは、ウィンド領域のＫｇが発光領域に比べ
十分に大きいため最高光出力が大きく、寿命が長く信頼
性の高い、しかも、再現性良く簡単に製造可能な半導体
レーザを提供するところにある。
本発明の半導体レーザは、ウィンド領域のｍ −■族単
結晶薄膜の混晶組成比が、活性層の混晶組成比と異なり
、しかも活性領域の単結晶薄膜成長中に、ウィンド領域
のみに紫外光を照射することによりて製造することを特
徴とする。
結晶薄膜の混晶組成比が、活性層の混晶組成比と異なり
、しかも活性領域の単結晶薄膜成長中に、ウィンド領域
のみに紫外光を照射することによりて製造することを特
徴とする。
本発明の上記の構成によれば、たとえば、活性層がＡｔ
ｚＧａｌ−ｘＡｓ の場合、ウィンド領域がＡｔｙＧ
ａｌ−ｙＡｓ （７＞Ｘ ）となり、Ｅｇの違いが十分
に大きく、ウィンド領域にキャリアの注入はなく、また
、レーザ発振光の端面近傍での光吸収はほとんどなくな
るため、労開面のマイクロクラックに生ずる発熱作用が
ないため、レーザ発振光の最高光出力は高くなり、更に
、連続発振時の寿命も飛躍的に延ばすことができるので
ある。更に発光領域とウィンド領域は同時に成膜するの
で、Ｚｎの拡散工程のような手間のかかる作業がなく、
再現性も良い。
ｚＧａｌ−ｘＡｓ の場合、ウィンド領域がＡｔｙＧ
ａｌ−ｙＡｓ （７＞Ｘ ）となり、Ｅｇの違いが十分
に大きく、ウィンド領域にキャリアの注入はなく、また
、レーザ発振光の端面近傍での光吸収はほとんどなくな
るため、労開面のマイクロクラックに生ずる発熱作用が
ないため、レーザ発振光の最高光出力は高くなり、更に
、連続発振時の寿命も飛躍的に延ばすことができるので
ある。更に発光領域とウィンド領域は同時に成膜するの
で、Ｚｎの拡散工程のような手間のかかる作業がなく、
再現性も良い。
第１図は本発明の実施例におけるウィンド形ダブルヘテ
ロ半導体レーザの主要断面図である。
ロ半導体レーザの主要断面図である。
（１０２）のル型ＧａＡｓ基板上に（１０５）のｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層、（１０４）の３型ＡＬａ４Ｇａｏ、
ｓＡｓクラッド層、（１［）？）のＡｊｏ、１ＳＧａα
８５Ａ８活性層、（１０５）のＰ型ＡｔＣＬ４Ｇａｏ、
ｇＡ８ クラッドＪＶ、（１０６）のＰ型Ｇ ａ Ａ
ｓ：？＋ツブ層、（１０７−）のル型ＧａＡ日ブロッキ
ング層を順次、ＭＯＯＶＸｌ法で積層形成する。活性層
を形成する時には、剪開面近傍には紫外光を照射するこ
とにより、ＭＯＯＶＤ法の■族原料であるトリメチルガ
リウム（以下ＴＭＧと記ス）、トリメチルアルミニウム
（以下ＴＭＡと記す）等の有機金ｉ４原料の分解効率が
、光照射部のみで異なるため、臂開面近傍のみをアルミ
ニウム含有量の多ＨＡｔｏ、２ＧａｃＬｓＡｓ 層が（
１１０）の部分に形成される。しかるのち（１０７）の
ブロッキング層をストライプ状にエツチングして、（１
０８）のＰ型オーミック電極、（１０１）のル型オーミ
ック１！極を形成し、前記の光照射部近傍で襞間して共
振器を形成して、利得導波型の半導体レーザが得られる
。
ａＡｓバッファ層、（１０４）の３型ＡＬａ４Ｇａｏ、
ｓＡｓクラッド層、（１［）？）のＡｊｏ、１ＳＧａα
８５Ａ８活性層、（１０５）のＰ型ＡｔＣＬ４Ｇａｏ、
ｇＡ８ クラッドＪＶ、（１０６）のＰ型Ｇ ａ Ａ
ｓ：？＋ツブ層、（１０７−）のル型ＧａＡ日ブロッキ
ング層を順次、ＭＯＯＶＸｌ法で積層形成する。活性層
を形成する時には、剪開面近傍には紫外光を照射するこ
とにより、ＭＯＯＶＤ法の■族原料であるトリメチルガ
リウム（以下ＴＭＧと記ス）、トリメチルアルミニウム
（以下ＴＭＡと記す）等の有機金ｉ４原料の分解効率が
、光照射部のみで異なるため、臂開面近傍のみをアルミ
ニウム含有量の多ＨＡｔｏ、２ＧａｃＬｓＡｓ 層が（
１１０）の部分に形成される。しかるのち（１０７）の
ブロッキング層をストライプ状にエツチングして、（１
０８）のＰ型オーミック電極、（１０１）のル型オーミ
ック１！極を形成し、前記の光照射部近傍で襞間して共
振器を形成して、利得導波型の半導体レーザが得られる
。
第１図の活性層のエネルギーバンドの光来振器方向の分
布をｖｇ２図に示す、襞間面近傍のウィンド領域はアル
ミニウムの含有量が多い組成となりているため、発光領
域のＫｇはウィンド領域のＥｉｇよりも十分大きくなる
。その結果、レーザ光は剪開面近傍ではほとんど吸収さ
れることがない、従って共振器端面の破壊の原因となる
光電力の集中がなく、半導体レーザの最大出力は大きく
、寿命が飛躍的に延ばすことができる。
布をｖｇ２図に示す、襞間面近傍のウィンド領域はアル
ミニウムの含有量が多い組成となりているため、発光領
域のＫｇはウィンド領域のＥｉｇよりも十分大きくなる
。その結果、レーザ光は剪開面近傍ではほとんど吸収さ
れることがない、従って共振器端面の破壊の原因となる
光電力の集中がなく、半導体レーザの最大出力は大きく
、寿命が飛躍的に延ばすことができる。
第３図にウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザ製造装置
の主要構成図を示す、（５０９）の原料ガス導入系から
（５１０）の反応管中に原料ガスを入れ、（３１１）の
加熱された基板上に流して化合物半導体薄膜を成長する
。ウィンド領域の形成ニハ、活性層成長中に、（３０１
）のエキシマ−レーザからの紫外光を、（３０２）のシ
リンドリカルレンズで整形して（！５０３）のミラーで
反射させ（！５０４）、（５０５）の合成石英レンズで
平行ビームとする。（５０６）のストライプパターンを
形成したマスクを通し、（３０７）の縮小レンズで基板
上にストライプパターンの焦点を結ばせる。
の主要構成図を示す、（５０９）の原料ガス導入系から
（５１０）の反応管中に原料ガスを入れ、（３１１）の
加熱された基板上に流して化合物半導体薄膜を成長する
。ウィンド領域の形成ニハ、活性層成長中に、（３０１
）のエキシマ−レーザからの紫外光を、（３０２）のシ
リンドリカルレンズで整形して（！５０３）のミラーで
反射させ（！５０４）、（５０５）の合成石英レンズで
平行ビームとする。（５０６）のストライプパターンを
形成したマスクを通し、（３０７）の縮小レンズで基板
上にストライプパターンの焦点を結ばせる。
第４図で示す様に、（４０１）の紫外光照射により活性
層形成時に（４０５）のアルミニウム含有量の多いウィ
ンド領域がストライプ状に形成される。ウィンド領域を
含むように（４０４）のり開を行ない、光共振器を形成
する。
層形成時に（４０５）のアルミニウム含有量の多いウィ
ンド領域がストライプ状に形成される。ウィンド領域を
含むように（４０４）のり開を行ない、光共振器を形成
する。
以上述べたように本発明によれば、エネルギャップの大
きいウィンド領域を形成することにより共振器端面の劣
化がなく、最大出力の大きく長寿命の半導体レーザな得
られるという効果を有する、更に、活性層形成時に同時
にウィンド領域が形成できることにより、ｚｎＯ熱拡散
等の工程が全く不用で、製造が著しく簡便となる。その
結果、高出力半導体レーザの歩留シが向上する。
きいウィンド領域を形成することにより共振器端面の劣
化がなく、最大出力の大きく長寿命の半導体レーザな得
られるという効果を有する、更に、活性層形成時に同時
にウィンド領域が形成できることにより、ｚｎＯ熱拡散
等の工程が全く不用で、製造が著しく簡便となる。その
結果、高出力半導体レーザの歩留シが向上する。
更に、光共振器を形成するり開面以外に発光領域とウィ
ンド領域境界には屈折率差ができるために縦モードは単
一と成り易いという効果も有する。
ンド領域境界には屈折率差ができるために縦モードは単
一と成り易いという効果も有する。
第１図（α）〜Ｃｃ）は本発明のウィンド型ダブルヘテ
ロ半導体レーザの一実施例を示す主要断面図である。 第２図は本発明のウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザ
の活性層共振器方向のエネルギバンド分布図である。 第３図は本発明のウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザ
の製造装置の主要構成図である。 第４図（α）ｅ（ｂ）は本発明のウィンド型ダブルヘテ
ロ半導体の製造工程の一部を示す図である第５図は従来
のウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザの主要断面図で
ある。 （１０１）・・・・・・ル型オーミック電極（１０３）
・・・・・・ｙ＆ｆｉＧａＡｓバッファ層（１０６）・
・・・・・Ｐ型ＧａＡｓキャップ層（１０７）・・・・
・・ル型ＧａＡ、ブロッキング層（１０Ｂ）・・・・・
・Ｐ型オーミック℃極（５０２）・・・・・・シリンド
リカルレンズ（３０５）・・・・・・誇電多層膜 （３０４）・・・・・・合成石英凹レンズ（５０５）・
・・・・・合成石英凸レンズ（５０Ｂ）：・・・・：高
周波発振器 （！５０９）・・・・・・ガス供給系 （３１０）・・・・・・反応管 （５１２）・・・・・・排気系 （５０１）・・・・・・ル型オーミック電極（５０２）
・・・・・・ル型ＧａＡｓ基板ｔｒｔ、 Ｌ−−サ°
°乞 石１図（ｃ） 多２図 ３０１ 工牛シマーレーＴ” ３３図 籾１ｆＱ 第４図
ロ半導体レーザの一実施例を示す主要断面図である。 第２図は本発明のウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザ
の活性層共振器方向のエネルギバンド分布図である。 第３図は本発明のウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザ
の製造装置の主要構成図である。 第４図（α）ｅ（ｂ）は本発明のウィンド型ダブルヘテ
ロ半導体の製造工程の一部を示す図である第５図は従来
のウィンド型ダブルヘテロ半導体レーザの主要断面図で
ある。 （１０１）・・・・・・ル型オーミック電極（１０３）
・・・・・・ｙ＆ｆｉＧａＡｓバッファ層（１０６）・
・・・・・Ｐ型ＧａＡｓキャップ層（１０７）・・・・
・・ル型ＧａＡ、ブロッキング層（１０Ｂ）・・・・・
・Ｐ型オーミック℃極（５０２）・・・・・・シリンド
リカルレンズ（３０５）・・・・・・誇電多層膜 （３０４）・・・・・・合成石英凹レンズ（５０５）・
・・・・・合成石英凸レンズ（５０Ｂ）：・・・・：高
周波発振器 （！５０９）・・・・・・ガス供給系 （３１０）・・・・・・反応管 （５１２）・・・・・・排気系 （５０１）・・・・・・ル型オーミック電極（５０２）
・・・・・・ル型ＧａＡｓ基板ｔｒｔ、 Ｌ−−サ°
°乞 石１図（ｃ） 多２図 ３０１ 工牛シマーレーＴ” ３３図 籾１ｆＱ 第４図
Claims (2)
- （１）単結晶化合物半導体基板上に該基板と同一導電形
を有する第１のクラッド層と該クラッド層のバンドギャ
ップ（以下Ｅｇと記す）より小さいＥｇを有する活性層
のＥｇより大なるＥｇを有し、且つ第１のクラッド層と
異なる導電形を有する第２のクラッド層から成り、且つ
共振器端面近傍の活性層には前記活性層のＥｇより大な
るＥｇを有するウインド領域から成るウインド型ダブル
ヘテロ構造半導体レーザにおいて前記ウインド領域のI
II−Ｖ族化合物半導体薄膜の混晶組成比が前記活性層の
混晶組成比と異なることを特徴とする半導体レーザ。 - （２）前記半導体レーザを構成する化合物半導体層が有
機金属化合物を原料とする化学気相成長法（以下ＭＯＣ
ＶＤ法と記す）であり、前記ウインド領域が活性層領域
の化合物半導体薄膜の成長中に、ウィンド領域のみに前
記有機金属化合物のいずれかの光吸収領域内にある波長
の紫外光を照射することによつて製造することを特徴と
する半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260255A JPH0821756B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260255A JPH0821756B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114287A true JPS63114287A (ja) | 1988-05-19 |
| JPH0821756B2 JPH0821756B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17345504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260255A Expired - Lifetime JPH0821756B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821756B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01262688A (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-19 | Nec Corp | アレー型半導体レーザの製造方法 |
| EP0373933A2 (en) * | 1988-12-14 | 1990-06-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing method of semiconductor laser with non-absorbing mirror structure |
| US5181218A (en) * | 1988-12-14 | 1993-01-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing method of semiconductor laser with non-absorbing mirror structure |
| JP2017208543A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-24 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 半導体チップの製造方法、および半導体チップ |
| CN107394583A (zh) * | 2016-05-13 | 2017-11-24 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 半导体芯片和用于制造半导体芯片的方法 |
| US10637211B2 (en) | 2016-05-13 | 2020-04-28 | Osram Oled Gmbh | Light-emitting semiconductor chip and method for producing a semiconductor light-emitting chip |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0821756B2 (ja) | 1996-03-04 |
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