JPS63140591A - 半導体レ−ザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置の製造方法Info
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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〕
この発明は、半導体レーザ装置の製造方法に関するもの
である。
である。
ＳＢＡレーザについては三橋氏らが昭和６０年春季応用
物理学会関係連合講演会３０ａ−ＺＢ−４で報告してい
る。
物理学会関係連合講演会３０ａ−ＺＢ−４で報告してい
る。
第２図はＭＯ−ＣＶＤ法の特徴を生かした従来の半導体
レーザ装置であるＳＢＡレーザ（Ｓｅｌｆａｌｉｇｎｅ
ｄ １ａｓｅｒ ｖｉｔｈ Ｂｅｎｔ Ａｃｔｉｖｅ
１ａｙｅｒ） 、いわゆる活性層屈曲型半導体レーザ装
置の断面図である。
レーザ装置であるＳＢＡレーザ（Ｓｅｌｆａｌｉｇｎｅ
ｄ １ａｓｅｒ ｖｉｔｈ Ｂｅｎｔ Ａｃｔｉｖｅ
１ａｙｅｒ） 、いわゆる活性層屈曲型半導体レーザ装
置の断面図である。
この図において、１はｐ形ＧａＡｓからなる基板、２は
ｐ形Ａ ｆＬｏ４：＋Ｇ ａｏ、５７Ａ ｓからなるバ
ッファ層、３はｎ形ＧａＡｓからなる電流ブロック層−
５はＰ形Ａｌｏ、ａ３Ｇ ａｏ、ｓ７Ａ ｓからなる第
１クラッド層、６はアンドープのＡｌ０．０７Ｇ ａｏ
、９３Ａｓからなる活性層、７はｎ形Ａ 、Ｑｏ、４３
Ｇ ａＯ，５７Ａｓからなる第２クラツド層、８はｎ形
ＧａＡｓからなるコンタクト層、９は酸素吸着膜、１ｏ
はストライプ状溝で、電流ブロック層３に断面が逆台形
の形状となるように形成されている。１１は活性領域、
１２．１３はそれぞれ前記コンタクト層８および前記基
板］に取り付けられたｎ電極。
ｐ形Ａ ｆＬｏ４：＋Ｇ ａｏ、５７Ａ ｓからなるバ
ッファ層、３はｎ形ＧａＡｓからなる電流ブロック層−
５はＰ形Ａｌｏ、ａ３Ｇ ａｏ、ｓ７Ａ ｓからなる第
１クラッド層、６はアンドープのＡｌ０．０７Ｇ ａｏ
、９３Ａｓからなる活性層、７はｎ形Ａ 、Ｑｏ、４３
Ｇ ａＯ，５７Ａｓからなる第２クラツド層、８はｎ形
ＧａＡｓからなるコンタクト層、９は酸素吸着膜、１ｏ
はストライプ状溝で、電流ブロック層３に断面が逆台形
の形状となるように形成されている。１１は活性領域、
１２．１３はそれぞれ前記コンタクト層８および前記基
板］に取り付けられたｎ電極。
ｐ電極を示す。
次に、ＳＢＡレーザの製造方法について簡単に説明する
。
。
まず、ＭＯ−ＣＶＤ法による第１回目の結晶成長で、基
板１上にバッファ層２．電流ブロック層３を成長させる
。成長後、ＧａＡｓのみを選択的にエツチングするエッ
チャントにより、電流ブロック層３に断面が逆台形の形
状を有するストライプ状溝１ｏを形成する。このような
選択エツチングの結果、ストライプ状溝１０の溝底部で
は、ｐ形Ａ １ｏ、ａ３Ｇ ａｏ５７Ａ ｓからなるバ
１．ファ層２が露出する。次に、ＭＯ−ＣＶＤ法による
第２回目の結晶成長で、ストライプ状溝１ｏの形成後の
ウニハ上に、第１クラツド層５．活性層６．第２クラツ
ド層７．コンタクト層８を順次成長させる。
板１上にバッファ層２．電流ブロック層３を成長させる
。成長後、ＧａＡｓのみを選択的にエツチングするエッ
チャントにより、電流ブロック層３に断面が逆台形の形
状を有するストライプ状溝１ｏを形成する。このような
選択エツチングの結果、ストライプ状溝１０の溝底部で
は、ｐ形Ａ １ｏ、ａ３Ｇ ａｏ５７Ａ ｓからなるバ
１．ファ層２が露出する。次に、ＭＯ−ＣＶＤ法による
第２回目の結晶成長で、ストライプ状溝１ｏの形成後の
ウニハ上に、第１クラツド層５．活性層６．第２クラツ
ド層７．コンタクト層８を順次成長させる。
そして、第２回目の結晶成長後、コンタクト層８上にｎ
電極１２．基板１の低面にｐ電極１３を蒸着、スパッタ
等の方法で形成することによりＳＢＡレーザが完成する
。
電極１２．基板１の低面にｐ電極１３を蒸着、スパッタ
等の方法で形成することによりＳＢＡレーザが完成する
。
このＳＢＡレーザにおいて、電流は電流ブロック層３に
形成されたストライプ状溝１０を通って流れ、活性層６
のストライプ状溝１０の上方に位置する基板１に平行な
部分が活性領域１１となる。また、ＭＯ−ＣＶＤ法を用
いることにより、活性層６をストライプ状溝１０の形状
に近い形状に屈曲させることができる。この屈曲部分に
おいては水平方向に屈曲率差を生じるため、水平方向の
光閉じ込めが効果的になされ、これにより低しきい値電
流、高効率化が図られる。
形成されたストライプ状溝１０を通って流れ、活性層６
のストライプ状溝１０の上方に位置する基板１に平行な
部分が活性領域１１となる。また、ＭＯ−ＣＶＤ法を用
いることにより、活性層６をストライプ状溝１０の形状
に近い形状に屈曲させることができる。この屈曲部分に
おいては水平方向に屈曲率差を生じるため、水平方向の
光閉じ込めが効果的になされ、これにより低しきい値電
流、高効率化が図られる。
上記のような従来のＳＢＡレーザの製造方法では、スト
ライプ状溝１０の形成のためのエツチングの際、ストラ
イプ状溝１ｏの底部にｐ＊ＡｕＧ、４３Ｇ ａｏ、５７
Ａ ｓからなるバッファ層２が露出する。この際、Ａｌ
は酸素に結合し易いという性質があるため、バッファ層
２の表面には、エツチング、水洗工程により薄い酸化層
が形成される。そして、第２回目の結晶成長が行われる
までの間常に空気にさらされるため、酸化は時間ととも
に促進される。一般にこのような酸化層は堅固なもので
なく、ＭＯ−ＣＶＤ成長時の昇温過程で大部分が飛散、
消滅するが、場合によってごく薄い酸化層が局部的に残
ったり、あるいは酸化層としては・残らなくても、酸素
が高濃度で、ＡＭに結合したままの酸素吸着膜９として
残ったりする。
ライプ状溝１０の形成のためのエツチングの際、ストラ
イプ状溝１ｏの底部にｐ＊ＡｕＧ、４３Ｇ ａｏ、５７
Ａ ｓからなるバッファ層２が露出する。この際、Ａｌ
は酸素に結合し易いという性質があるため、バッファ層
２の表面には、エツチング、水洗工程により薄い酸化層
が形成される。そして、第２回目の結晶成長が行われる
までの間常に空気にさらされるため、酸化は時間ととも
に促進される。一般にこのような酸化層は堅固なもので
なく、ＭＯ−ＣＶＤ成長時の昇温過程で大部分が飛散、
消滅するが、場合によってごく薄い酸化層が局部的に残
ったり、あるいは酸化層としては・残らなくても、酸素
が高濃度で、ＡＭに結合したままの酸素吸着膜９として
残ったりする。
このようなバッファ層２上に、直接ｐ形Ａｌｏ、４：＋
Ｇ ａｏ、ｓ７Ａ ｓからなる第１クラッド層５を成長
させると酸素が結晶中に取り込まれ、結晶性が低下して
高抵抗層が形成されたりする。このような結晶性の低下
や高抵抗層の形成は、レーザの特性の再現性を悪くする
とともに、しきい値電流や動作電流の上昇等の特性の悪
化をもたらすほか、温度上昇が大きくなるため素子の劣
化を招き易くなり、信頼性に対しても悪影響を及ぼす等
の問題点があった。
Ｇ ａｏ、ｓ７Ａ ｓからなる第１クラッド層５を成長
させると酸素が結晶中に取り込まれ、結晶性が低下して
高抵抗層が形成されたりする。このような結晶性の低下
や高抵抗層の形成は、レーザの特性の再現性を悪くする
とともに、しきい値電流や動作電流の上昇等の特性の悪
化をもたらすほか、温度上昇が大きくなるため素子の劣
化を招き易くなり、信頼性に対しても悪影響を及ぼす等
の問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、ストライプ状溝を形成するためのエツチング時に
、ストライプ状溝の低部を酸化させずに特性の悪化およ
び信頼性の低下を防止する半導体レーザ装置の製造方法
を得ることを目的とする。
ので、ストライプ状溝を形成するためのエツチング時に
、ストライプ状溝の低部を酸化させずに特性の悪化およ
び信頼性の低下を防止する半導体レーザ装置の製造方法
を得ることを目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、第１回
目の結晶成長を行った半導体層に選択エツチングを行っ
てストライプ状溝を形成し、Ａｌを含む半導体層を露出
させた後、第２回目の結晶成長工程でＡ交を含む半導体
層上にＡ Ｍを含まない半導体層を介してＡｌを含む半
導体層を形成する工程を含むものである。
目の結晶成長を行った半導体層に選択エツチングを行っ
てストライプ状溝を形成し、Ａｌを含む半導体層を露出
させた後、第２回目の結晶成長工程でＡ交を含む半導体
層上にＡ Ｍを含まない半導体層を介してＡｌを含む半
導体層を形成する工程を含むものである。
この発明においては、選択エツチングを行った際に、第
１回目の結晶成長工程で形成されたＡｌを含む半導体層
の表面に吸着された酸素が、第２回目の結晶成長工程で
形成されるＡｌを含まない半導体層中に取り込まれにく
い。
１回目の結晶成長工程で形成されたＡｌを含む半導体層
の表面に吸着された酸素が、第２回目の結晶成長工程で
形成されるＡｌを含まない半導体層中に取り込まれにく
い。
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の製造方法によっ
て得られる半導体レーザ装置の一実施例の断面図である
。この図において、第２図と同一符号は同一部分を示し
、４はＡＩを含まない半導体層としてのＰ形ＧａＡｓか
らなるバッファ層である。
て得られる半導体レーザ装置の一実施例の断面図である
。この図において、第２図と同一符号は同一部分を示し
、４はＡＩを含まない半導体層としてのＰ形ＧａＡｓか
らなるバッファ層である。
次に、この発明の半導体レーザ装置の製造方法について
説明する。
説明する。
まず、第１回目の結晶成長で、基板１上にバッファ層２
．電流ブロック層３を順次成長させる。
．電流ブロック層３を順次成長させる。
成長後、従来と同様にフォトリングラフィ技術とエツチ
ングによりストライブ状溝１０を形成する。このエツチ
ングの際、バッファ層２が露出するので、その表面には
Ａｌと結びついた酸素吸着膜９が形成される。次に、第
２回目の結晶成長で、バッファ層４．第１クラツド層５
．活性層６、第２クラツドＭ７．コンタクト層８の８層
を順次成長させる。そして、各層を成長させた後、コン
タクト層８上にｎ電極１２．基板１の底面にＰ電極１３
を蒸着、スパッタ等で形成する。なお、バッファ層４の
層厚は０ 、０１ ｇｍ以上で、かつストライブ状溝１
０の深さ、つまり電流ブロックＮ３の層厚以下とするの
が望ましい。
ングによりストライブ状溝１０を形成する。このエツチ
ングの際、バッファ層２が露出するので、その表面には
Ａｌと結びついた酸素吸着膜９が形成される。次に、第
２回目の結晶成長で、バッファ層４．第１クラツド層５
．活性層６、第２クラツドＭ７．コンタクト層８の８層
を順次成長させる。そして、各層を成長させた後、コン
タクト層８上にｎ電極１２．基板１の底面にＰ電極１３
を蒸着、スパッタ等で形成する。なお、バッファ層４の
層厚は０ 、０１ ｇｍ以上で、かつストライブ状溝１
０の深さ、つまり電流ブロックＮ３の層厚以下とするの
が望ましい。
すなわち、この発明の半導体レーザ装置の製造方法にお
いても、ストライブ状溝１ｏの形成時のエツチング、水
洗によりバッファ層２の表面に酸化層が形成されたり、
高濃度の酸素が吸着する。
いても、ストライブ状溝１ｏの形成時のエツチング、水
洗によりバッファ層２の表面に酸化層が形成されたり、
高濃度の酸素が吸着する。
また、同様にストライブ状溝１０の形成後にも底部のバ
ッファ層２が常に外気にさらされているので酸素が吸着
され、第２回目の結晶成長時に酸素吸着膜９として残っ
ている・ しかし、この発明ではバッファ層２上にｐ形Ａ １ｏ４
３Ｇ ａｏ、ｓ７Ａ ｓからなる第１クラッド層５を成
長させる前に、Ｐ形ＧａＡｓからなるバッファ層４を成
長させているので、結晶成長界面での高抵抗層の形成が
抑制される。これはバッファ層４に酸化され易いＡｌが
含まれていないため、バッファ層２に吸着した酸素の結
晶中への取り込まれ方が少ないためであり、このため、
素子特性の優れた半導体レーザ装置を得ることができる
。
ッファ層２が常に外気にさらされているので酸素が吸着
され、第２回目の結晶成長時に酸素吸着膜９として残っ
ている・ しかし、この発明ではバッファ層２上にｐ形Ａ １ｏ４
３Ｇ ａｏ、ｓ７Ａ ｓからなる第１クラッド層５を成
長させる前に、Ｐ形ＧａＡｓからなるバッファ層４を成
長させているので、結晶成長界面での高抵抗層の形成が
抑制される。これはバッファ層４に酸化され易いＡｌが
含まれていないため、バッファ層２に吸着した酸素の結
晶中への取り込まれ方が少ないためであり、このため、
素子特性の優れた半導体レーザ装置を得ることができる
。
なお、上記実施例では、ＳＢＡレーザについて述べたが
、この発明はこれに限定されるものではなく、第１回目
の結晶成長で形成したＡＪＩＧａＡＳ層上へ、第２回目
の結晶成長でさらにＡｌＧａＡｓ層を再成長する場合に
有効であり、ＧａＡｓバッファ層を介して成長させるこ
とにより、容易に素子の特性向上を図ることが可能であ
る。
、この発明はこれに限定されるものではなく、第１回目
の結晶成長で形成したＡＪＩＧａＡＳ層上へ、第２回目
の結晶成長でさらにＡｌＧａＡｓ層を再成長する場合に
有効であり、ＧａＡｓバッファ層を介して成長させるこ
とにより、容易に素子の特性向上を図ることが可能であ
る。
この発明は以上説明したとおり、第１回目の結晶成長を
行った半導体層に選択エツチングを行ってストライブ状
溝を形成し、Ａ４Ｑ、を含む半導体層を露出させた後、
第２回目の結晶成長工程でＡｌを含む半導体層上にＡｌ
を含まない半導体層を介してＡｌを含む半導体層を形成
する工程を含むので、第２回目の結晶成長時の結晶性の
悪い高抵抗層の形成が抑制され、その結果、再現性、信
頼性に優れた半導体レーザ装置を得られるという効果が
ある。
行った半導体層に選択エツチングを行ってストライブ状
溝を形成し、Ａ４Ｑ、を含む半導体層を露出させた後、
第２回目の結晶成長工程でＡｌを含む半導体層上にＡｌ
を含まない半導体層を介してＡｌを含む半導体層を形成
する工程を含むので、第２回目の結晶成長時の結晶性の
悪い高抵抗層の形成が抑制され、その結果、再現性、信
頼性に優れた半導体レーザ装置を得られるという効果が
ある。
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の製造方法によっ
て得られる半導体レーザ装置の一実施例の断面図、第２
図は従来の半導体レーザ装置の断面図である。 図において、１は基板、２，４はバッファ層、３は電流
ブロック層、５は第１クラッド層、６は活性層、７は第
２クラッド層、８はコンタクト層、９は酸素吸着膜、１
ｏはストライブ状溝、１２はｎ電極、１３はｐ電極であ
る。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 手続補正書（自発）
て得られる半導体レーザ装置の一実施例の断面図、第２
図は従来の半導体レーザ装置の断面図である。 図において、１は基板、２，４はバッファ層、３は電流
ブロック層、５は第１クラッド層、６は活性層、７は第
２クラッド層、８はコンタクト層、９は酸素吸着膜、１
ｏはストライブ状溝、１２はｎ電極、１３はｐ電極であ
る。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 手続補正書（自発）
Claims (2)
- （１）基板上に２回の結晶成長を行うことによって形成
され、第１回目の結晶成長で最後にＡｌを含む半導体層
が形成される半導体レーザ装置の製造方法であって、第
１回目の結晶成長を行った半導体層に選択エッチングを
行ってストライプ状溝を形成し、前記Ａｌを含む半導体
層を露出させた後、第２回目の結晶成長工程で前記Ａｌ
を含む半導体層上にＡｌを含まない半導体層を介してＡ
ｌを含む半導体層を形成する工程を含むことを特徴とす
る半導体レーザ装置の製造方法。 - （２）基板が第１伝導形のＧａＡｓからなり、第１回目
の結晶成長で第１伝導形のＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡ
ｓからなるバッファ層および第２伝導形のＧａＡｓまた
はＡｌ＿ｙＧａ＿１＿−＿ｙＡｓからなる電流ブロック
層を成長させ、第２回目の結晶成長で第１伝導形のＧａ
Ａｓからなるバッファ層、第１伝導形のＡｌ＿ｚＧａ＿
１＿−＿ｚＡｓからなる第１クラッド層、Ａｌ＿αＧａ
＿１＿−＿αＡｓからなる活性層、第２伝導形のＡｌ＿
βＧａ＿１＿−＿βＡｓからなる第２クラッド層および
第２伝導形のＧａＡｓからなるコンタクト層を成長させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の半
導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288434A JPS63140591A (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| KR1019870009930A KR930008359B1 (ko) | 1986-12-02 | 1987-09-08 | 반도체레이저장치의 제조방법 |
| US07/126,501 US4829023A (en) | 1986-12-02 | 1987-11-30 | Method of producing a semiconductor laser |
| EP87310623A EP0270361B1 (en) | 1986-12-02 | 1987-12-02 | A method of producing a semiconductor laser |
| DE8787310623T DE3775729D1 (de) | 1986-12-02 | 1987-12-02 | Verfahren zur herstellung eines halbleiterlasers. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288434A JPS63140591A (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140591A true JPS63140591A (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=17730162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61288434A Pending JPS63140591A (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Country Status (5)
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|---|---|
| US (1) | US4829023A (ja) |
| EP (1) | EP0270361B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63140591A (ja) |
| KR (1) | KR930008359B1 (ja) |
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| JPH0719931B2 (ja) * | 1989-04-06 | 1995-03-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
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| US4190813A (en) * | 1977-12-28 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Strip buried heterostructure laser |
| DE3483733D1 (de) * | 1983-04-27 | 1991-01-24 | Toshiba Kawasaki Kk | Halbleiterlaser. |
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| JPS60192380A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60217689A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
-
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1987
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- 1987-12-02 EP EP87310623A patent/EP0270361B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-02 DE DE8787310623T patent/DE3775729D1/de not_active Expired - Fee Related
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| EP0270361A3 (en) | 1988-11-30 |
| KR880008479A (ko) | 1988-08-31 |
| US4829023A (en) | 1989-05-09 |
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| DE3775729D1 (de) | 1992-02-13 |
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