JPS63314883A - AlGaInP半導体レ−ザの作製方法 - Google Patents

AlGaInP半導体レ−ザの作製方法

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JPS63314883A JP15182587A JP15182587A JPS63314883A JP S63314883 A JPS63314883 A JP S63314883A JP 15182587 A JP15182587 A JP 15182587A JP 15182587 A JP15182587 A JP 15182587A JP S63314883 A JPS63314883 A JP S63314883A
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    • H01S5/32308Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はメサ構造を導入し横モード制御を行なうAlG
aInPの作製方法に関するものである。
(従来の技術) 第4図にメサ構造を導入し横モード制御を行なうAlG
aInPの作製方法の一例を示す。第4図(a)はDH
ウェファの有機金属気相成長(MOVPEと以下略記)
法による形成、(b)は、メサエッチング、(C)は埋
め込み成長によるレーザ構造の完成を示している。
(発明が解決しようとする問題点) この種の工程を踏んで作製される半導体レーザの歩留り
は(b)のメサエッチング工程の歩留りに最も左右され
この工程が最も制御が難しい。クラッド層50とクラッ
ド層40が同一組成のAlGaInPでなる場合はメサ
エッチングはエツチング時間の制御となり、残存させる
べきクラッド層40の厚さは施行毎にまちまちとなり、
レーザ特性に影響する。
クラッド層50をA1o5In0.5Pとしクラッド層
40を(A12Ga1.s−x)0.5In0.sPと
すればメサエッチングは非常に容易で、選択エツチング
によりクラッド層40の表面で完全に止めることができ
る。しかしながら、レーザ出射ビームの垂直法がり角を
小さくするためにはクラッド層50をAlGaInPと
しA1組成を小さくする必要かは生じる。このときは選
択エツチングの効果が大きく減少し、エツチング歩留り
が低下してしまう。選択エツチング効果はエツチングさ
れる結晶のA1組成とエツチングを停止すべき結晶のA
1組成の差が大きくなければならない。
そのためには第3図に示すように低組成のエッチングス
トッパー層を導入すればよいが、そのA1組成を活性層
組成に非常に近くシA1組成差を大きくすることは、光
の吸収損を大きくしてしまうためできない。さらに同じ
理由により厚くもできない。
このため選択エツチングの手法を十分に使えず、歩留り
の改善を十分に行なうことができない。
本発明の目的は上記の問題点を解決し、活性層と同一組
成のエッチングストッパー層の導入を可能し選択エツチ
ングの効果を十分に発揮される手法を提供することであ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明はMOVPE法により形成される活性層とエッチ
ングストッパー層の形成を活性層に関しては同−A1組
成において低バンドギャップエネルギーとなる成長温度
、V/III比の条件下で、エッチングストッパー層に
関しては同−A1組成において高バンドギャップエネル
ギーとなる成長温度、V/III比の条件下で行なうこ
とを特徴とする。
(作用) 第1図に本発明の作製方法を適用するAlGaInP半
導体レーザの一例を示す。活性層10上にクラッド層4
0、エッチングストッパー層20が積層され、その上に
メサ状に加工されたAlGaInPクラッド層50を載
せている。メサ上のクラッド層50を通してのみ電流を
流し、かつ横モードを安定させるべく、電流のブロック
層70かメサ状のクラツド層50側面に積層され、その
上にキャップ層60を配している。
この半導体レーザの作製方法は第3図による、第3図は
上述したように従来方法のものにエッチングストッパー
層が導入されたものである。このとき活性層を(Alx
Gal−、−x)0.5In0.sP、クラッド層40
を(AlYGa1−y)o5Ino5P  、   り
  ラ  ッ  ド  層50  を(Al□Gal−
2)o5Ino5P、エッチングストッパー層20を(
AlqGal + q−x)0.5In0.sPとした
場合半導体レーザと選択エツチング手法によりx<y、
x<z、x≦q<zの関係を満している。qと2の差が
十分でないと選択エツチングの手法を使うことができな
い。実際にはqと2の差が2が1.0〜0.8のときは
0.4以上、2が0.8〜0.6と0.6以上であると
非常に容易に第3図(b)のエツチング工程を行なうこ
とができる。すなわちエッチングストッパー層と活性層
のA1組成はほぼ等しい必要が生じてくる。一方MOV
PE法で作製されるAlGaInPは同一組成であって
も成長条件によりバンドギャップエネルギーは異なるこ
とを見い出している。第2図にGaInPの場合でのバ
ンドギャップエネルギーの成長温度とV /III比の
関係を示す。成長温度とV/III比によりバンドギャ
ップエネルギーは50meV強異なる。活性層の形成に
は低バンドギャップエネルギー条件を用い、エッチング
ストッパー層上は高バンドギャップエネルギー条件を用
いることにより、第1図に示すように活性層10に近接
されて配置されるエッチングストッパー層20の光吸収
は活性層10と同一組成であっても小さくなり、レーザ
特性を悪化させない。
これによりエツチングストッパーのA1組成を活性層の
A1組成に一致させることも可能になり、エッチングス
トッパー層のAI組成比qとクラッド層50のA1組成
比2を選択エツチング可能な値に設定できる。これによ
り第3図(b)の工程の制御性を上げることができるこ
とになる。
(実施例) 第3図の工程図に従って、(a)に示すように説明する
。 GaAs基板100上にGaAs buffer層
を介してSeドープの(A1o4Ga0.e−x)0.
5In0.sPでなる厚さlpmのクラッド層30、G
a0.5In0.sPでなる厚さ0.08pmの活性層
10、Znドープの(Al0.4Ga0.g−x)0.
5In0.sPでなる厚さ0.3pmのクラッド層40
、Ga0.5Ino5Pでなる厚さ100Aのエッチン
グストッパー層20、Znドープの(Al0.4Ga0
.s−x)0.5In0.sPでなる厚さ0.8pmの
クラッド層50ZnドープのGaAsでなる厚さ0.6
pmの保護層80をMOVPE法により順次積層した。
このとき活性層10ノ成長温度は700°CV /II
I比は400とし、エッチングストッパー層20の成長
温度は700°CV /III比は60とした。このと
き活性層のバンドギャップエネルギーはは1.845e
Vであり、エッチングストッパー層のバンドギャップエ
ネルギーは1.896eVである。次に(b)に示すよ
うに5i02膜をエツチングマスクとしてメサエッチン
グを行った。AlGaInPに対するエツチング液はH
CIとH2Oの混液であり(Al0.eGao4)o5
InPに対しては0.4pm/minのエツチングレー
トを有し、Ga0.5In0.5に対しては50A/m
inである。このためエツチングする時間は2m1n程
度であり3分間エツチングすることにより完全にエッチ
ングストッパー層で容易にエツチングを終了できた。こ
のとき実際にはエツチング時間は2分間の許容度をもち
、非常に制御が簡単である。
次に(c)に示すように選択MOVPE法によりSeド
ープのGaAsでなる電流ブロック層70を1.2pm
の厚さで前述のエツチングマスクを選択マスクとして、
クラッド層50の両側に積層し、さらに選択マスクを除
去後ZnドープのGaAsでなるキャップ層60を1μ
m積層した。
(発明の効果) 実施例で具体的に説明したように、3分間のエツチング
の中で2分間が実際にエツチングに必要な時間であり、
1分間はエッチングストッパー層20でエツチングがほ
ぼ停止している許容時間として設定しており、完全にメ
サ形状を規定することが容易にできている。実施例では
エッチングストッパー層20を1ooAとしたが厚さ2
00人とすれば4分間の許容時間がとれる。実施例で示
した組成の層構造ではエッチングストッパー層20なし
ではクラッド層40でエツチングを停止できないし、エ
ッチングストッパー層の組成が活性層と同一組成のGa
InPでないとほとんど時間がとれない。以上のように
、本発明の作製方法をとれば、活性層とほぼ同一組成の
エッチングストッパー層が採用でき、選択エツチングの
効果を活用できるようになる。
また、実際に電極を形成して半導体レーザとしても発振
しきい値電流50mA程度で微分売出力は0.5mW/
mAと通常のものと比べ遜色はなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製作方法を応用できるレーザの断面構
造の一例を示す図、第2図はGaInPのバンドギャッ
プエネルギーのMOVPE成長条件依存性を示す図、第
3図は本発明の製作方法を採用するときの製作工程図、
第4図は従来の製作工程図、図中10は活性層、20は
エッチングストッパー層、30,40.50はクラッド
層、60はキャップ層、70は電流ブロック層、80は
保護層、100基板であ代理人弁理士内原 晋、、、−
、、、、/ロ         ロ    ロ N         マ    曽 第2図 バンドギャップエネルギ 第3図 (C) 第4図 <a> (b) (C) 手続補正書(自発) 2、発明の名称 AlGaInP半導体レーザの作製方法3、補正をする
者 事件との関係       出願人 東京都港区芝五丁目33番1号 (423)  日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108東京都港区芝五丁目37番8号住友三田ビル(
連絡先 日本電気株式会社特許部) fへ 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり補正
する。 (2)明細書第3頁第5行目に「必要かは生じる。」と
あるのを「必要が生じる。」と補正する。 (3)明細書第3頁第19行目に「発揮される」とある
のを「発揮させる」と補正する。 (4)明細書第4頁第3行目に「形成を活性層」とある
のを「形成を、活性層」と補正する。 (5)明細書第4頁第16行目に「ブロック層7oが」
とあるのを「ブロック層70が」と補正する。 (6)明細書第5頁第4行目から第5行目にかけて「(
AI、Ga1−q)。、5In。、5Pとした場合半導
体レーザと選択エツチングの手法により」とあるのを「
Al、Ga1−q)。、5■n0.5Pとした場合、半
導体レーザと選択エツチングの要請により」と補正する
。 (7)明細書第6頁第19行目にr(Alo4Ga0.
e−x)0.5In0.sP Jとあるのを’ (A1
0.6GaO,4)0.5InO,5PJと補正する。 (8)明細書第7頁第10行目に「(AI。、6Gao
4)。5■nP1とあるのをr (Al0.6Ga0.
4)05InO,sP Jと補正する。 (9)明細書第7頁第11行目に「Ga0.5■no5
」とあるのをr GaO,5InO,5PJと補正する
。 (10)明細書第8頁第16行目にr GaInPでな
いとほとんど時間がとれない」とあるのを「GaInP
でないとほとんど許容時間がとれないjと補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (Al_xGa_1_−_x)_0_._5In_0_
    ._5Pでなる活性層を前記活性層よりバンドギャップ
    エネルギーが大きなAlGaInPでなるクラッド層で
    挟み込んだダブルヘテロ構造を含む半導体レーザの有機
    金属気相成長(MOVPE)法による作製において、前
    記活性層、 (Al_YGa_1_−_Y)_0_._5In_0_
    ._5Pでなるクラッド層、(Al_qGa_1_−_
    q)_0_._5In_0_._5Pでなるエッチング
    ストッパー層、ストライプ状にメサ加工される (Al_zGa_1_−_z)_0_._5In_0_
    ._5Pでなるクラッド層をこの順に積層する工程を含
    み、かつ前記活性層は同一Al組成において低バンドギ
    ャップエネルギーとなる成長温度とV/III比の組成に
    おいて高バンドギャップエネルギーとなる成長温度の条
    件下で形成することを特徴とするAlGaInP半導体
    レーザの作製方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209894A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザおよびその製造方法
EP0462816A2 (en) * 1990-06-21 1991-12-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser producing visible light
JPH04147687A (ja) * 1990-10-09 1992-05-21 Sharp Corp 半導体発光素子
JPH07193313A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Nec Corp 半導体レーザ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209894A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザおよびその製造方法
EP0462816A2 (en) * 1990-06-21 1991-12-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser producing visible light
US5161167A (en) * 1990-06-21 1992-11-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser producing visible light
JPH04147687A (ja) * 1990-10-09 1992-05-21 Sharp Corp 半導体発光素子
JPH07193313A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Nec Corp 半導体レーザ

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