JPS63187680A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPS63187680A JPS63187680A JP62020281A JP2028187A JPS63187680A JP S63187680 A JPS63187680 A JP S63187680A JP 62020281 A JP62020281 A JP 62020281A JP 2028187 A JP2028187 A JP 2028187A JP S63187680 A JPS63187680 A JP S63187680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- ingaasp
- diffusion
- inp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 16
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 9
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000408551 Meza Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
この発明は、半導体装置に関し、特にリッジ導波路型の
半導体レーザや発光ダイオードに関する。The present invention relates to semiconductor devices, and particularly to ridge waveguide type semiconductor lasers and light emitting diodes.
従来より、横モード制御可能な半導体レーザの１つとし
てリッジ導波路型半導体レーザが知られている。
このリッジ導波路型半導体レーザは第２図のような構造
を有しており、結晶成長が１回で済み、安価で信頼性も
高いという利点がある（ Ｍ、 Ａｍａｎｎｅｔ ａｌ
、；Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、４８（１６）、２
１ Ａｐｐｒｉｌ １９８０）。
第２図において、ｎ−ＩｎＰ基板２１上に、ｎ−ＩｎＰ
バッファ層２２と、Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ活性層２３と、
ｐ−１ｎＧａＡｓＰ光ガイド層２４と、ｐ−ＩｎＰ電流
狭窄層２５と、ｐ−１ｎＧａＡｓ ＰキャップＮ２６と
が順次結晶成長させられており、エツチングにより２つ
の溝部３１か形成されることによりメサストライプ３０
が形成されている。このように光ガイド層２４の上側の
電流狭窄層２５がメザスＩ・ライブ状に形成されること
によりリッジ導波路か形成される。この上面側には酸化
絶縁１２７によりメサストライプ３０の部分でのみコン
タク）・か図られているｐコンタクト２８が形成され、
下面側にはｎコンタクｌ−２９が形成される。
リッジ導波路構造により光の伝播する領域が細く制限さ
れるので、光の広がりを押さえ、横モードの制御が可能
となる。A ridge waveguide type semiconductor laser has been known as one type of semiconductor laser capable of transverse mode control. This ridge waveguide semiconductor laser has a structure as shown in Figure 2, and has the advantage of requiring only one crystal growth, being inexpensive, and highly reliable.
, ;Appl, Phys, Lett, 48(16), 2
1 April 1980). In FIG. 2, n-InP is placed on an n-InP substrate 21.
a buffer layer 22, an InGaAsP active layer 23,
A p-1nGaAsP optical guide layer 24, a p-InP current confinement layer 25, and a p-1nGaAsP cap N26 are crystal-grown in sequence, and two grooves 31 are formed by etching to form a mesa stripe 30.
is formed. By forming the current confinement layer 25 on the upper side of the optical guide layer 24 in a mezas I-live shape in this manner, a ridge waveguide is formed. On this upper surface side, a p-contact 28 is formed with an oxide insulating layer 127, and the p-contact 28 is formed only at the mesa stripe 30.
An n contact l-29 is formed on the lower surface side. Since the ridge waveguide structure narrows the region in which light propagates, it is possible to suppress the spread of light and control the transverse mode.
しかし、従来のリッジ導波路型半導体レーザでは、す・
ソジ部分（メサストライプ部分）から注入された電流が
活性層２３の領域で広がり、そのため、発振しきい管電
流を低くてきないという問題がある。
この発明は、電流の広がりを抑え、活性層のリッジ導波
路部分に効率よく電流を注入し、発振しきい管電流を低
くするよう改善したリッジ導波路型半導体装置を提供す
ることを目的とする。However, in conventional ridge waveguide semiconductor lasers,
There is a problem in that the current injected from the solid portion (mesa stripe portion) spreads in the region of the active layer 23, so that the oscillation threshold tube current cannot be lowered. An object of the present invention is to provide an improved ridge waveguide semiconductor device that suppresses current spread, efficiently injects current into the ridge waveguide portion of the active layer, and lowers the oscillation threshold current. .
この発明によれば、ｐ−ＩｎＰ基板上に順次結晶成長さ
せられたＩｎＧａＡｓＰ活性層と１ｎＧａＡｓＰ光ガイ
Ａｓ上ｎ−ＩｎＰ電流侠窄層とを有し、上記電流狭窄層
の両脇に上記光ガイド層にまで達する溝をそれぞれ設け
、上記電流狭窄１をがメサストライプ状になるようにし
たリッジ導波路型半導体装置において、上記渦部よつ上
記活性層にＺｎを拡散したことを特徴とする。According to this invention, an InGaAsP active layer whose crystals are sequentially grown on a p-InP substrate and an n-InP current confinement layer on a 1nGaAsP optical guide As are provided, and the optical guide is provided on both sides of the current confinement layer. A ridge waveguide type semiconductor device in which grooves reaching the layers are provided so that the current confinement 1 has a mesa stripe shape, and is characterized in that Zn is diffused into the vortex portion and the active layer.
Ｚｎ拡散領域は、両溝部より活性層内に広がるように拡
散されたものであるから、活性層のり・ソジ導波路部分
の両脇に形成されることになる。一方、７、ｎ拡散領域
はｐ型となるため、ｐ−ＩｎＰ基板側から注入された電
流はこのＺｎ拡散領域により阻止される。
そこで、ｐ−ＩｎＰ基板側から注入された電流は、活性
層内で、リッジ導波路部分に閉じ込められることになり
、レーザ発振に寄与しない無効な電流が減少し、発振１
−きい値を低下させることができる。Since the Zn diffusion regions are diffused to spread into the active layer from both grooves, they are formed on both sides of the active layer glue/sodium waveguide portion. On the other hand, since the n diffusion region 7 is of p type, the current injected from the p-InP substrate side is blocked by this Zn diffusion region. Therefore, the current injected from the p-InP substrate side is confined in the ridge waveguide portion within the active layer, and the ineffective current that does not contribute to laser oscillation is reduced, resulting in the oscillation.
- Thresholds can be lowered.
第１図はこの発明をダブルへテロ接合を有するファブリ
・ペロー型半導体レーザに適用した一実施例を示し、こ
の図において、Ｉ）−ＩｎＰ基板１の１表面上に、ｐ−
ＩｎＰバッファ層２と、 ｎ−１ｎＧａＡｓＰ拡散スト
ップ層３と、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４と、ｎ−１ｎＧａ
〜ｓＰ光力イト兼エツチングストツプ層５と、ｎ−ＩＩ
ＴＰ電流狭窄層６と、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層７
とが、順次結晶成長さ゛せられている。この１表面側か
ら、之択的なエツチングにより２つの渦部１２が形成さ
せられており５．これによってメサストライフ“１１が
作られる。この渦部１２は、ＩＩＩＰとＩｎＧａＡｓＰ
との間のエツチングの選択性を利用することによって、
光ガイド兼エツチングストップ層５までの深さとされて
いる。この２つの渦部１２よりＺｎの拡散が行われてお
り、その拡散が拡散ストップ層３−ごストップされるこ
とにより、活性層４の下まで延ひるＺｎ拡散領域１３が
形成される。
この−表面側には、全面にｎコンタクト９が形成される
が、メサストライプ１１の頂上面でのみ窓を有する酸化
絶縁層８が形成されているので・、メサストライプ１１
上の窓部のみにおいてコンタク？−が図られている。ｐ
−ＩｎＰ基板ｌの池の面には、ｐコンタクト１０が形成
されている。
活性層４及び光ガイド兼エツヂングストップ層５の上に
メサストライプ状の電流狭窄層６が乗ることになるので
、その下の部分の屈折率が等測的に高くなってり・Ｉジ
導波路か形成されることになる。そして、Ｚｎ拡散層１
３は、活性層４のこのリッジ導波路部分の両脇にまで延
びてきている。また、Ｚｎ拡散層１３はｐ型であるため
、基板１側から注入された電流はこのＺｎ拡散層１３に
より阻止される。そこで、この活性層４において、電流
はりッジ導波路部分にのみ閉じ込められることになり、
レーザ発振に寄与しない電流が減少する。その結果、発
振しきい値を低くすることが可能となる。
なお、この構造はそのまま端面発光ダイオードにも適用
できる。端面発光ダイオードの場合、両端面で反射を生
じてはならないので、光取り出し側端面には無反射コー
ティングを施し、且つ反対側の端面もその面を斜めにカ
ッ１〜するなどして反射を起こさないような構造を収る
必要がある。
［発明の効果］
この発明のりツリ導波路型半導体装置によれば、活性層
内での電流の広がりを抑え、リッジ導波路部分にのみ電
流を流して、レーザ発振に寄与しない無効な電流を減少
させ、発振しきい値を低くする４二とができる。FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a Fabry-Perot semiconductor laser having a double heterojunction.
InP buffer layer 2, n-1nGaAsP diffusion stop layer 3, InGaAsP active layer 4, n-1nGa
〜sP light source and etching stop layer 5 and n-II
TP current confinement layer 6 and n-InGaAsP cap layer 7
are successively grown as crystals. Two vortex parts 12 are formed from this one surface side by selective etching.5. As a result, a mesa strike life "11" is created. This vortex part 12 consists of IIIP and InGaAsP
By utilizing the etching selectivity between
The depth is set to the light guide and etching stop layer 5. Zn is diffused from these two vortex portions 12, and the diffusion is stopped by the diffusion stop layer 3, thereby forming a Zn diffusion region 13 extending below the active layer 4. On this surface side, an n-contact 9 is formed on the entire surface, but since an oxide insulating layer 8 having a window is formed only on the top surface of the mesa stripe 11, the mesa stripe 11
Contact only in the upper window? - is planned. p
- A p-contact 10 is formed on the surface of the InP substrate l. Since the mesa stripe-shaped current confinement layer 6 is placed on the active layer 4 and the optical guide/etching stop layer 5, the refractive index of the portion below it is isometrically high and the I di-conducting layer 6 is formed. A wave path will be formed. And Zn diffusion layer 1
3 extends to both sides of this ridge waveguide portion of the active layer 4. Furthermore, since the Zn diffusion layer 13 is p-type, current injected from the substrate 1 side is blocked by the Zn diffusion layer 13. Therefore, in this active layer 4, the current is confined only to the bridge waveguide portion,
Current that does not contribute to laser oscillation is reduced. As a result, it is possible to lower the oscillation threshold. Note that this structure can also be applied to edge-emitting diodes as is. In the case of edge-faced light emitting diodes, reflection must not occur on both end faces, so the end face on the light extraction side is coated with anti-reflection coating, and the opposite end face is also cut diagonally to prevent reflection. It is necessary to accommodate structures that do not exist. [Effects of the Invention] According to the glued waveguide type semiconductor device of the present invention, the spread of current in the active layer is suppressed, and current flows only in the ridge waveguide portion, thereby reducing ineffective current that does not contribute to laser oscillation. 42, which lowers the oscillation threshold.
第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図は従来例
の断面図である。
１．２１・・・基板、２．２２・・・バッファ層、３・
・・拡散ストップ層、４．２３・・・活性層、５・・・
光ガイド兼エッチングス■・ツブ層、６．２５・・・電
流狭窄層、７．２６・・・キャップ層、８．２７・・・
酸１上絶縁層、９．２つ・・・ｎコンタクト、１０．２
８・・・ｐコンタクト、１１．３０・・・メサストライ
プ、１２．３１・・・溝部、１３・・・Ｚｎ拡散層。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a conventional example. 1.21...Substrate, 2.22...Buffer layer, 3.
... Diffusion stop layer, 4.23... Active layer, 5...
Light guide and etching ■・Tub layer, 6.25... Current confinement layer, 7.26... Cap layer, 8.27...
Insulating layer on acid 1, 9.2...N contact, 10.2
8...p contact, 11.30... mesa stripe, 12.31... groove, 13... Zn diffusion layer.
Claims (1)
ＧａＡｓＰ活性層とＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層とｎ−Ｉ
ｎＰ電流狭窄層とを有し、上記電流狭窄層の両脇に上記
光ガイド層にまで達する溝をそれぞれ設け、上記電流狭
窄層がメサストライプ状になるようにしたリッジ導波路
型半導体装置において、上記溝部より上記活性層にＺｎ
を拡散したことを特徴とするリッジ導波路型半導体装置
。(1) In crystal grown sequentially on a p-InP substrate
GaAsP active layer, InGaAsP light guide layer and n-I
In a ridge waveguide type semiconductor device having an nP current confinement layer, grooves reaching the optical guide layer are provided on both sides of the current confinement layer so that the current confinement layer has a mesa stripe shape, Zn is applied to the active layer from the groove part.
1. A ridge waveguide type semiconductor device characterized by diffusing .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020281A JPS63187680A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020281A JPS63187680A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187680A true JPS63187680A (en) | 1988-08-03 |
Family
ID=12022783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62020281A Pending JPS63187680A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63187680A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102694095A (en) * | 2011-03-22 | 2012-09-26 | 广东银雨芯片半导体有限公司 | Improved LED chip having current blocking layer and preparation method thereof |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62020281A patent/JPS63187680A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102694095A (en) * | 2011-03-22 | 2012-09-26 | 广东银雨芯片半导体有限公司 | Improved LED chip having current blocking layer and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4803691A (en) | Lateral superradiance suppressing diode laser bar | |
| US4958202A (en) | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same | |
| JPH1098233A (en) | Semiconductor laser and its manufacture | |
| JPH0461514B2 (en) | ||
| JPH0118591B2 (en) | ||
| JPH01235397A (en) | Semiconductor laser | |
| JPS63187680A (en) | Semiconductor device | |
| JPH0426558B2 (en) | ||
| JPS61164287A (en) | Semiconductor laser | |
| JPS5861695A (en) | Semiconductor laser element | |
| JPH0671121B2 (en) | Semiconductor laser device | |
| JPS61102086A (en) | Semiconductor laser | |
| JP2759275B2 (en) | Light emitting diode and method of manufacturing the same | |
| JP2685499B2 (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH06112588A (en) | Optical semiconductor element | |
| JPS6218782A (en) | Semiconductor laser of buried structure | |
| JPH067603B2 (en) | Light emitting diode | |
| JPS6386581A (en) | Light emitting diode | |
| JPS61242091A (en) | Semiconductor light-emitting element | |
| JPS621277B2 (en) | ||
| JPH03116991A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPS6261384A (en) | High-power semiconductor laser | |
| JPS6343909B2 (en) | ||
| JPH04257284A (en) | Buried hetero structured semiconductor laser | |
| JPH03151675A (en) | End face radiation type semiconductor light emitting device and manufacture thereof |