SE506651C2 - Begravd heterostruktur - Google Patents

Begravd heterostruktur

Info

Publication number
SE506651C2
SE506651C2 SE9600744A SE9600744A SE506651C2 SE 506651 C2 SE506651 C2 SE 506651C2 SE 9600744 A SE9600744 A SE 9600744A SE 9600744 A SE9600744 A SE 9600744A SE 506651 C2 SE506651 C2 SE 506651C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
layer
layers
structure according
confinement
improved
Prior art date
Application number
SE9600744A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9600744L (sv
SE9600744D0 (sv
Inventor
Ulf Oehlander
Michael Rask
Bjoern Stoltz
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9600744A priority Critical patent/SE506651C2/sv
Publication of SE9600744D0 publication Critical patent/SE9600744D0/sv
Priority to KR10-1998-0706723A priority patent/KR100375275B1/ko
Priority to PCT/SE1997/000317 priority patent/WO1997032377A1/en
Priority to JP9530866A priority patent/JP2000505600A/ja
Priority to DE69717973T priority patent/DE69717973T2/de
Priority to EP97906382A priority patent/EP0883920B1/en
Priority to AU21091/97A priority patent/AU2109197A/en
Priority to CNB971941408A priority patent/CN1181600C/zh
Priority to CA002247885A priority patent/CA2247885A1/en
Priority to US08/806,621 priority patent/US6011811A/en
Priority to TW086102817A priority patent/TW415112B/zh
Publication of SE9600744L publication Critical patent/SE9600744L/sv
Publication of SE506651C2 publication Critical patent/SE506651C2/sv

Links

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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • 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
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
    • H01S2301/173—The laser chip comprising special buffer layers, e.g. dislocation prevention or reduction
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • 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
    • H01S5/2205—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 comprising special burying or current confinement layers
    • 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
    • H01S5/2205—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 comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2222—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
    • H01S5/2224—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semi-insulating semiconductors
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34306—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength longer than 1000nm, e.g. InP based 1300 and 1500nm lasers
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/3434—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer comprising at least both As and P as V-compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

20 25 506 651 2 vilka inte innehåller Al, är en kritisk fråga, eftersom legeringar, som innehåller Al, under till- verkningen av sådana lasrar kan reagera genom att de blir oxiderade, när de utanför kamma- ren för epitaxiell odling exponeras under behandlingen för etsning och återodling.
De experimentella resultat, som erhållits av C.E. Zah et al.: "High-performance uncooled 1.3 pm AlxGayInHbyAs/In? strained-layer quantum-well lasers for subscriber loop application", IEEE Joumal of Quantum Electronics, vol. 30, nr 2, sid. 5ll - 523, 1994 och som visats i U.S. patent US-A 5,381,434, visade emellertid inga ökade problem med tillförlitligheten.
Detta kan förklaras, eftersom de för sina uppmätta resultat använde en laserstruktur av typen med upphöjning eller ås, vilken inte kräver exponering av de Al-innehållande lagren, i mot- sats till en konventionell begravd heterostruktur. En begravd heterostruktur har emellertid för- delen att ge exakt kontroll av bredden av inneslutningen av strömmen av laddningsbärare, vil- ket som resultat ger en lägre tröskelström vid rumstemperatur.
TEKNIKENS STANDPUNKT Många tillvägagångssätt har använts för att erhålla en struktur, som är utformad att innesluta alstrade fotoner i lasrar med heterostruktur.
En sådan laser beskrivs i U.S. patent US-A 4,955,03l, som redogör för en halvledarlaser med heterostruktur, vilken har ett inneslutande skikt av zinkselenid av n-typ eller zinkman- ganselenid. Vidare visar U.S. patentet 5,349,596 en halvledarlaserkavitet med ett område för optisk inneslutning och ledning av ljuset.
U.S. patentet US-A 5,33l,65S beskriver en laserdiod med oberoende elektronisk och optisk inneslutning, vilken består av lnGaAsP. I den europeiska patentansökningen EP-Al 0 078 177 visas en ljusutsändande halvledaranordning av lasertyp med dubbel heterostruktur. Den visade anordningen har barriärer och ett buffertskikt för förbättrade temperaturegenskaper.
Vidare beskrivs i den europeiska patentansökningen EP-AZ 0 202 089 en laser, som innefattar flera halvledarskikt av planartyp, av vilka åtminstone ett utgör ett aktivt område för ljusvågs- alstring i en innesluten optisk hålighet.
Den japanska patentansökningen .IP-A 60-136 388 visar en ljusutsändande elektronisk anord- ning, som innefattar en halvledarlaser, vilken har multipelskikt av heterostrukturtyp innefat- tande begravda spärrande skikt och har skikt för styrning av strömläckage.
Inte någon av de ovan nämnda beskrivningarna anvisar dock en struktur med tillräckligt bra temperaturberoende. 15 20 25 506 651 3 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa halvledarstrukturer, särskilt för använd- ning i lasrar, vilka samtidigt har låg temperaturkänslighet, låg tröskelström och är tillförlitli- ga.
Detta syfte åstadkoms med strukturen enligt uppfinningen, vilkens särdrag och kännetecken definieras i de bifogade patentkraven.
Sålunda förenar strukturen, såsom den skall beskrivas nedan, fördelarna med att 1. undvika att de med A1 förbättrade barriärema blottställs och att 2. upprätthålla exakt styrning av inne- slutningen i sidled av det begravda området, varvid detta åstadkoms genom användning av ett begravt område utan A1 och yttre barriärer med höga bandgap, av vilka de senare kan inne- hålla Al.
Laserstrukturen uppfyller således samtidigt alla de tre kraven I, Il och III, dvs: I. Den har ett aktivt område med en förbättrad inneslutning av laddningsbärare i tvärled, som ger liten temperaturkänslighet. Den förbättrade inneslutningen av laddningsbärare i tvärled er- hålls med hjälp av ett omgivande material, som har ett väsentligt högre ledningsband och/eller större bandgap och/eller mindre brytningsindex för den relevanta ljusvåglängden än substrat- materialet, och pä så sätt högre ledningsbandsskillnad och/eller större bandgapsskillnad för den hithörande ljusvåglängden med avseende på ledningsbandet och/eller bandgapet och/eller brytningsindexet för den relevanta ljusvåglängden för det aktiva området. Ett skikt med ett högre ledningsband än och/eller med ett brytningsindex för den relevanta ljusvåglängden, som är mindre än substratets, kallas nedan ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled.
II. Den har ett aktivt område försett med en inneslutning av laddningsbärare i huvudsakligen tvärled, vilket resulterar i en låg tröskelström. Detta kan uppnås genom etsning och återodling av en mesa, där mesan innefattar det aktiva omrâdet.
III. Under behandlingen för framställning av laserstrukturen undviks att skikten för förbättrad inneslutning i tvärled, vilka ligger i omedelbar närhet till det aktiva området, blottställs utan- för kammaren för epitaxiell odling, vilket medför hög tillförlitlighet. Detta är viktigt, när skikten med förbättrad inneslutning i tvärled innefattar aluminium.
Det inre området i laserstrukturen är utan Al och är i tvärled avskilt av ett eller flera avskil- so jande skikt från skikten för förbättrad inneslutning i tvärled. lnneslutningen i sidled av det in- re området kan då under behandlingen uppnås utan att skikten för förbättrad inneslutning i tvärled blottställs utanför kammaren för epitaxiell odling. 20 25 35 506 651 4 Skiktet eller skikten för förbättrad inneslutning i tvärled kan: I-1. innefatta aluminium 1-2. ha gradvis varierande sammansättning och därigenom t ex ha gradvis varierande bandför- skjutning för att minska resistiviteten 1-3. ha lokalt öka dopning för att deformera bandkanterna för styrning av transporten av ladd- ningsbârare 1-4. vara spänt/spända (eng. "strained") för att separat styra bandkanter för elektroner, för tunga hål och för lätta hål I-5. innefatta multibarriärer för att kvantmekaniskt förbättra spärrning av laddningsbärare I-6. ha motsatt spänning/motsatta spänningar (eng. "strain/strains") jämfört med andra skikt för att minska nettospänningen i strukturen I-7. ha ett lägre brytningsindex för att innesluta fotonerna I-8. innefatta en kombination av I-1 till 1-7.
Inneslutningen i sidled av det aktiva området kan åstadkommas genom: 11-1. mesaetsning, äterodling av strömspärrande områden och odling av cap-skikt 11-2. liksom i 11-1, men innefattande jonimplantation för en större del av de strömspärrande områdena för minskning av strömläckage 11-3. liksom i II-l, men innefattande avlägsnande medelst etsning av en större del av de strömspärrande områdena för minskning av strömläckage och shuntkapacitans II-4. liksom i 11-3, men innefattande återodling av det sekundära etsade området 11-5. mesaetsning, planaråterodling och jonimplantation för att minska antalet epitaxiella steg jämfört med 11-1 11-6. liksom i I1-5, men innefattande avlägsnande medelst etsning i stället för jonimplantation II-7. liksom i 11-6, men innefattande återodling av det sekundära etsade området.
Ett undvikande av att skikten för förbättrad inneslutning i tvärled blottställs kan åstadkommas genom: III-1. en förflyttning i tvärled under mesan innefattande de aktiva skikten 111-2. en förflyttning i tvärled ovanför mesan innefattande de aktiva skikten 111-3. en kombination av III-l och 111-2.
Sålunda uppbyggs allmänt en halvledarstruktur med flera skikt på ett substrat av t ex InP eller GaAs. Strukturen har ett inre område som är optiskt och/eller elektriskt inneslutet i huvudsak i sidled, dvs det inre området är inneslutet i sidoriktningarna. Dessutom innefattar strukturen åtminstone ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled, vilket i en föredragen utföringsform har ett väsentligt högre bandgap än substratmaterialet. Åtminstone ett avskiljande skikt är an- ordnat mellan det i huvudsak i sidled inneslutna inre området och skiktet eller skikten för för- bättrad inneslutning i tvärled. Vidare är skiktet eller skiktet för förbättrad inneslutning i tvär- 10 15 20 25 506 651 5 led inte inneslutet i sidled på samma sätt som det inre området. Exempelvis behöver det eller de inte ha någon lokaliserad inneslutning i sidled och kan i sidled sträcka sig allmänt på kon- tinuerligt sätt.
När materialet i slciktet för förbättrad inneslutning i tvärled väljs för uppnående av ett högre bandgap för ledningsbandselektronema jämfört med substratmaterialets, kan åtminstone ett av skikten för förbättrad inneslutning i tvärled ha en gradvis varierande sammansättning. Då kommer dess bandgap också ha gradvis varierande värden, dvs gradvis eller kontinuerligt va- rierande värden, varvid värdena varierar från ett första värde, som är större än substratets bandgap, ned till ett andra värde, som är lägre än det första värdet.
Materialet hos skikten för förbättrad inneslutning i tvärled kan också väljas för uppnående av en högre bandkant för ledningsbandselektronerna och/eller för uppnående av ett lägre bryt- ningsindex för ljus med en betraktad våglängd jämfört med substratet. I detta fall kan också åtminstone ett av skikten för förbättrad inneslutning i tvärled ha en gradvis varierande sam- mansättning.
I en fördelaktig utföringsform innefattar materialet i åtminstone ett av skikten för förbättrad inneslutning i tvärled aluminium, medan det inre området hos strukturen inte innehåller någon väsentligen mängd aluminium.
Vid framställning av strukturen kan åtminstone ett buffertskikt odlas omedelbart före eller un- der åtminstone ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled för underlättande av odlingen i fortsättning, så att mekaniska spänningar minskas. Dessutom kan åtminstone etsningsstopp- skikt odlas efter eller ovanpå åtminstone ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled för att stoppa ett etsningsförfarande, som kan användas vid framställning av inneslutningen i sidled.
Det kan då vara fördelaktigt att odla åtminstone ett buffertskikt mellan åtminstone ett par be- stående av etsningsstoppskikt och skikt för förbättrad inneslutning i tvärled för att minska me- kaniska spänningar.
Vid framställning av strukturen odlas företrädesvis åtminstone ett skikt för förbättrad inneslut- ning i tvärled före eller under det inre området. Dessutom kan åtminstone ett skikt för för- bättrad inneslutning i tvärled odlas efter eller ovanför det inre området.
Strukturens inre område kan utgöras av ett aktivt område för åstadkommande av lasersväng- ningar med en våglängd av t ex ungefär 1,3 um. Området kan utgöras av en kvantbrunns- struktur med spända skikt, som innefattar åtminstone en brunn. lnneslutningen i sidled av det inre området fås i ett föredraget fall genom etsning, så att etsa- 15 20 25 35 506 651 6 de första områden och en mesa innefattande det inre området framställs, och sedan kan en återodling av de etsade områdena utföras. Då kan en väsentlig del av de återodlade områdena jonimplanteras. En väsentlig del av de återodlade områdena kan sedan i sin tur avlägsnas med hjälp av en andra etsning, så att andra etsade områden framställs, vilka också kan återodlas.
När strukturen skall användas som laser, måste nägra anordningar såsom lämpliga elektroder tillhandahållas för förbindning med energiförsöijningsorgan. Strukturen kan då användas som kantemitterande laser, varvid laserljuset sänds ut i huvudsak vinkelrätt mot odlingsriktningen, eller som ytemitterande laser, i vilken laserljuset sänds ut i huvudsak parallellt med odlings- riktningen.
KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas i detalj med hänvisning till de medföljande, allmänt schema- tiska ritningarna, i vilka dimensionema i odlingsriktningen eller riktningen uppåt är över- drivna för tydlighetens skull och i vilka: - Figur 1 är en schematisk tvärsnittsvy, som visar en speciñk begravd heterostruktur; - Figur 2 är ett schematiskt diagram, som visar bandgap och/eller brytningsindex och/eller ledningsbandskant för strukturen i figur 1 längs en linje i längdriktningen, som gär genom ett inre område; - Figur 3 är en schematisk perspektivvy av en kantemitterande laser, vilken innefattar en hete- rostruktur liknande den i figur l; - Figur 4 är en schematisk perspektivvy av en laser med vertikal kavitet av ytemitterande typ, vilken innefattar en heterostruktur liknande den i figur 1; - Figur 5 är en schematisk tvärsnittsvy, som visar odling av en basstruktur enligt en första utföringsform; - Figur 6 är en schematisk tvärsnittsvy, vilken motsvarar figur 5 och i vilken strukturen också innefattar återodlade strukturer för inneslutning i sidled; - Figur 7 är en schematisk tvärsnittsvy, vilken motsvarar figur 6 och i vilken strukturen inne- fattar en odlad överstruktur; - Figur 8 är en schematisk tvärsnittsvy motsvarande figur 6, varvid strukturen också innefat- tar strömspärrande områden; - Figur 9 är en schematisk tvärsnittsvy, som visar odling av en basstruktur enligt en andra utfóringsform; - Figur 10 är en schematisk tvärsnittsvy, vilken motsvarar figur 9 och i vilken strukturen ock- så innefattar en odlad överstruktur, som innefattar inneslutning i sidled, och - Figur 11 är en schematisk tvärsnittsvy, vilken motsvarar figur 10 och i vilken strukturen också innefattar strömspärrande områden. 10 15 20 25 30 35 506 651 7 BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I ñgur 1 visas i en schematisk vy en begravd heterostruktur, vilken är baserad på InP och lik- nar den, som visas i ñgurema 2 och 3 i det ovan anförda patentet US-A 5,38l,434. Struktu- ren kan framställas genom utförande av följande behandlingssteg: På något substrat 1, såsom exempelvis ett InP-substrat, odlas epitaxiellt ett n-dopat InP-skikt 2. På detta n-dopade InP-skikt 2 odlas epitaxiellt ett n-dopat aluminiuminnehållande skikt 3, såsom ett InAlAs-skikt, och på detta odlas ett n-dopat InGaAsP-skikt 4. På detta InGaAsP- skikt 4 odlas det inre området 5, for vilket inneslutningen av fotonema och elektronema är avsedd. Ovanpå detta inre område 5 odlas ett p-dopat InGaAsP-skikt 6.
Olika strukturer kan anordnas för det inre området 5: det kan vara en passiv vågledare, dvs ha ett energibandgap, som är högre än signalfotonema, det kan vara avsett som ett avstäm- ningsområde och det skulle då också innehålla ett gitterskikt, det kan vara en aktiv vågledare för laserfunktion eller laserförstärkarfunktion. Dessa vågledarfunktioner kan erhållas med hjälp av ett enda, ganska tjockt kvantbrunnsskikt eller ett antal spända eller ospända kvant- brunnsskikt. För alla dessa utformningar ñnns viktiga tillämpningar, vid vilka en förbättrad inneslutning i tvärled för fotoner och elektroner önskas. Riktningen i tvärled är i huvudsak vinkelrät mot de i ñgur 1 avbildade skikten och sålunda lika med odlingsriktningen, jämför pilen 10, medan riktningen i sidled definieras som vinkelrät mot tvärledsriktningen och i ñgur 10 visas som belägen i papperets plan, se pilen ll.
Efter detta läggs en lämpligt utformad mask på ytan av den erhållna strukturen och etsning ut- förs för att erhålla en plattforms- eller mesastruktur, sett i sidled, jämför strukturen i ñgur 2 i US-A 5,38l,434, för att deñniera utsträckningen av det inre området i denna riktning.
Etsningen utförs på sådant sätt, att det .Al-innehållande skiktet 3 inte blir blottlagt. Detta är möjligt, genom att etsningen avslutas ovanför det Al-innehållande skiktet 3, någonstans inuti n-InGaAsP-skiktet 2. Dessutom kan ett speciellt etsningsstoppskikt odlas någonstans ovanför det känsliga skiktet 3, såsom skall beskrivas i det följande. Sedan utförs en återodling av strömspärrande skikt 9 av t ex halvisolerande InP (SI-InP) bredvid väggarna hos mesan inne- hållande det inre området. Maskmaterialet avlägsnas och därefter kan skiktet 6 utökas genom odling av litet mer p-InGaAsP-material och sedan odlas epitaxiellt ytterligare ett p-dopat A1- innehållande spärrskikt 7 såsom av InAlAs på det p-dopade InGaAsP-skiktet 6 och ovanpå det p-dopade InAlAs-skiktet 7 odlas ett p-dopat InP-skikt 8.
Den härigenom erhållna begravda heterostrukturen kommer i vissa avseenden fungera på lik- nande sätt som den i det ovan anförda patentet visade anordningen och ger en spärreffekt på grund av de Al-innehållande skikten 3 och 7, varvid denna effekt är verksam i tvärledsrikt- ningen och sålunda åstadkommer en inneslutning i tvärled av både fotoner och elektroner. I 10 15 20 25 506 651 8 sidled åstadkoms inneslutningen genom strömspärrande skikt 9. De senare innehåller en barri- är, som är lägre än det Al-innehållande materialets, men här är läckning av laddningsbärare och den optiska inneslutningen mindre kritisk beroende på det inre områdets större bredd i denna riktning.
Den med hjälp av den ovan beskrivna processen framställda strukturen kommer att ha Al-in- nehållande skikt 3 och 7 i odlingsriktningen eller tvärled för inneslutning av elektroner och fotoner i denna riktning. Dessutom kommer dessa Al-innehållande skikt inte ha blottställts utanför kammaren för epitaxiell odling och därigenom undviks oxidation av de Al-innehållan- de skikten.
Figur 2 visar schematiskt bandgapsprofilen for materialet och brytningsindexet, varvid de elektroniska och optiska barriärema 12 för inneslutningen visas som åstadkomna av de Al-in- nehållande skikten och det höga brytningsindexet för det vid 13 visade inre området.
Den ovan beskrivna strukturen minskar läckningen av laddningsbärare för elektroner och foto- ner i optoelektroniska aktiva och passiva vågledare, under det att god materialkvalitet bibe- hålls. Strukturen är särskilt väl lämpad för InP-baserade 1,3 pm lasrar för drift med låg trös- kelström vid höga temperaturer.
Det kan observeras, att strukturen i figur l lika gäma kan anordnas med motsatta n- och p- dopningar, så att dopningstrukturen alltså blir omvänd sett i odlingsriktningen.
De grundläggande elementen i strukturen i figur l visas för två fall av laseranordningar, en kantemitterande laser (EEL) och en ytemitterande laser med vertikal hålighet (VCSEL), i fi- gur 3 respektive figur 4. För kantemitterande lasrar utsänds ljuset genom facetter i längdrikt- ningen, vilken är vinkelrät mot den riktningen i tvärled och riktningen i sidled. För ytemitte- rande lasrar med vertikal hålighet sammanfaller riktningama i sidled och radiell led och ljus utsänds i tvärled. För VCSEL:er kan den återkoppling av ljus, som är nödvändig för laser- funktionen, förbättras genom t ex övre och undre dielektriska Bragg-spegelstackar.
I figur 3, vilken i perspektivvy schematiskt visar en kantemitterande laser, visas alla skikt och områden utom det nedre fórbuffertskiktet 2, varvid de Al-innehållande skikten eller skikten 3 och 7 för förbättrad inneslutning i tvärled och särskilt det undre av dessa är av ett material- skikt med viss tjocklek avskilda från områdena 9 för inneslutning. Dessutom visas i denna fi- gur skikt för yttre elektrisk kontakt, ett undre kontaktskikt 15 vid substratets 1 underdel och ett övre kontaktskikt 17 ovanpå hela strukturen.
I figur 4 visas ett exempel på en ytemitterande laser med vertikal hålighet, som är konstrue- 10 15 20 25 35 506 651 9 rad såsom föreslås här. Ett substrat l, undre 3 och övre 7 skikt för förbättrad inneslutning i tvärled, ett inre område 5 och ett strömspärrande område 9 visas. Här är riktningen i sidled en radiell riktning. Ljus utsänds i tvärled, i odlingsriktningen. Dessutom avbildas schematiskt i figur 4 dielektriska Bragg-spegelstackar, för förbättrad återkoppling av ljus.
Den som exempel i figur 1 givna och ovan beskrivna strukturen skall nu beskrivas mer all- mänt som en första allmän struktur A med hänvisning till särskilt figurema 5 - 8. Sedan skall en modifierad allmän struktur B beskrivas med hänvisning till figurerna 8 - 10.
A-strukturen (en epitaxiell trestegsstruktur) utformas och framställs enligt följande: För det första odlas Azs basstruktur på en substratbas AO, figur 5. Nerifrån och upp i odlings- riktningen består denna struktur av substratbasen A0, jämför skikt 1 i figur 1, följd av åt- minstone tre epitaxiellt odlade skikt, av vilka åtminstone ett av dessa skikt är ett aktivt skikt A6. Två fall av basstrukturer förekommer: dessa kan innefatta eller ej ett eller flera undre skikt A2 för förbättrad inneslutning i tvärled. För fallet med åtminstone ett undre skikt A2 för förbättrad inneslutning i tvärled, placeras det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 ovanpå det undre skiktet eller de undre skikten A2 för förbättrad inneslutning i tvärled och avskiljs från dessa genom åtminstone ett undre avskiljande skikt A5. Ovanpå det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 kan ett eller flera övre avskiljande skikt A7 odlas redan i detta första epitaxiella steg men detta resp. dessa kan också odlas senare. Kvaliteten vid den epitaxiella odlingen kan förbättras med hjälp av ett eller flera undre förbuffertskikt A1. Ett eller flera etsningsstoppskikt A4 (t ex tillverkade av InP i utföringsformen visad i figur 1) kan erfordras i nästa behandlingssteg. Sedan kan också ett eller flera undre efterbuffertskikt A3 (detta eller dessa kan också vara InP-skikt för det i figur l visade fallet) behövas för att säkerställa, att etsningen inte blottlägger det undre skiktet eller de undre skikten A2 för förbättrad inneslut- ning i tvärled. De undre skikten AO - A5 kan vara n-dopade eller p-dopade. Substratbasen A0 kan också vara halvisolerande, varvid i detta fall okonventionella kontakter måste utformas.
Det övre avskiljande skiktet eller de övre avskiljande skikten A7 kan vara odopat resp. odo- pade eller dopat resp. dopade med motsatt polaritet för att åstadkomma en pn-övergång. Det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 kan vara n-dopat resp. n-dopade, odopat resp. odopa- de eller p-dopat resp. p-dopade och innehåller bulkmaterialet eller en kvantbrunnsstruktur in- nefattande ett eller flera spända eller ospända skikt, vilka kan innefattar eller ej innefatta spänningskompensation i de barriärer, som åtskiljer brunnarna.
För det andra bildas den återodlade strukturen hos A med inneslutning i sidled, såsom visas schematiskt i figur 6. Sålunda avlägsnas basstrukturenheten från odlingskammaren och etsas selektivt i sidled uppifrån med hjälp av t ex reaktiv jonetsning eller våtetsning. Selektion i sidled kan utföras med hjälp av en mask anbragt ovanpå strukturen. Etsningen går genom det 10 20 25 35 506 651 io aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6, så att en mesa 21 bildas med väggar vid sina sidor.
Sålunda blottställs utanför odlingskammaren vid dessa sidor kanter hos skikten inuti den etsa- de mesan 21. Etsningen avbryts dock i eller av ett av skikten A5 - A3. Det undre skiktet eller de undre skikten A2 för förbättrad inneslutning i tvärled, vilket resp. vilka kan innehålla A1, blottstâlls sålunda inte utanför odlingskammaren. Den exakta stymingen av avbrytande av ets- ningen kan åstadkommas med hjälp av ett eller flera etsningsstoppskikt A4 ovanför det undre skiktet eller de undre skikten A2 för förbättrad inneslutning i tvärled. Sedan återodlas den et- sade ytan för att åstadkomma åtminstone ett återodlat skikt A12, varigenom en begravd hete- rostruktur bildas med också en inneslutning i sidled av det aktiva området. Det återodlade skiktet eller de återodlade skikten A12 kan vara halvisolerande (SI), np-spärrande eller utgö- ras av någon annan strömspärrande, laddningsbärarinneslutande struktur.
För det tredje bildas den övre strukturen hos A, såsom visas i figur 7. Ovanpå den återodlade strukturen odlas en överstruktur. Den övre strukturen innefattar åtminstone ett skikt. Två fall av överstruktur förekommer: denna kan innefatta eller ej innefatta ett eller flera övre skikt A9 för förbättrad inneslutning i tvärled, så att den fullständiga strukturen innehåller åtminstone ett skikt A2 eller/och A9 för förbättrad inneslutning i tvärled. För fallet med ett övre skikt A9 för förbättrad inneslutning i tvårled är det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 beläget resp. belägna under det övre skiktet eller de övre skikten A9 för förbättrad inneslutning i tvärled. Ett eller flera övre avskiljande skikt A7 och också ett eller flera övre förbuffertskikt A8 kan avskilja det övre skiktet eller de övre skikten A9 för förbättrad inneslutning i tvärled från det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 och det återodlade strömspårrande skiktet el- ler de återodlade strömspårrande skikten A12 för förbättrad kvalitet vid odlingen. Ett eller flera mantelskíkt A10, följt resp. följda av ett eller flera kontaktskikt All, kan odlas ovanpå den övre strukturen för att ge låg ohmsk resistivitet, när metalliserade kontakter framställs.
De övre skikten A7 - All kan dopas till en polaritet motsatt den hos de dopade skikten under det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 för att för hela strukturen bilda en pn-övergång, som är lämplig för ströminjektion.
Den totala tjockleken hos det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6 kan begränsa tjockleken hos det strömspärrande, återodlade skiktet resp. skikten A12 på sådant sätt, att ett i sidled för brett materialområde A12 ger alltför låg resistans eller en alltför hög kapacitans. Då kan bredden i sidled för området A12 minskas genom ytterligare behandling med hjälp av en se- lektiv andra etsning, som innefattar en eventuell återodling av det andra etsade området, eller genom selektiv jonimplantation för bildning av områden A13 med förbättrade strömspärrande egenskaper, såsom visas schematiskt i figur 8. Genom att använda en blockerande mask, som är bredare än mesan 21, vilken innefattar det aktiva skiktet eller de aktiva skikten A6, kan detta eller dessa skikt effektivt skyddas från gräns- eller randeffekter, oxidation eller jonim- plantation, som kan erhållas från områdena A13 eller under behandlingen vid deras framställ- 15 20 25 35 506 651 ll ning.
Den modifierade strukturen (epitaxiell tvåstegsstruktur) B är utformad och framställs såsom beslcrivs i det följande: Först odlas en basstruktur för B på en substratbas BO, figur 9. Nerifrån och upp i odlingsrikt- ningen består denna struktur av substratbasen BO följd av åtminstone ett epitaxiellt odlat skikt, av vilka åtminstone ett av detta eller dessa skikt utgörs av ett aktivt skikt B6. Två fall av bas- strukturer förekommer: dessa innefattar eller innefattar ej ett eller flera undre skikt B2 för förbättrad inneslutning i tvärled. För fallet med åtminstone ett undre skikt B2 för förbättrad inneslutning i tvärled är det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6 belägna ovanför det und- re skiktet eller de undre skikten B2 för förbättrad inneslutning i tvärled och avskiljs från des- sa av åtminstone ett undre avskiljande skikt B5. Ovanpå det aktiva skiktet eller de aktiva skik- ten B6 kan ett eller flera övre avskiljande skikt B7 odlas redan i detta första epitaxiella steg men detta eller dessa kan också odlas senare. Kvaliteten vid den epitaxiella odlingen kan för- båttras med hjälp av ett eller flera undre förbuffertskikt Bl. Ett eller flera etsningsstoppskikt B4 kan erfordras i nästa behandlingssteg. Sedan kan också ett eller flera undre efterbuf- fertskikt B3 behövas för att säkerställa, att etsningen inte blottlâgger det undre skiktet eller de undre skikten B2 för förbättrad inneslutning i tvärled. De undre skikten BO - B5 kan vara n- dopade eller p-dopade. Substratbasen BO kan också vara halvisolerande och i detta senare fall måste okonventionella kontakter utformas. Det övre avskiljande skiktet eller skikten B7 kan vara odopat resp. odopade eller dopat resp. dopade till motsatt polaritet för att skapa en pn- övergång. Det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6 kan vara n-dopade, odopade eller p- dopade och det resp. de innefattar bulkmaterialet eller en kvantbrunnsstruktur, som innehåller ett eller flera spända eller ospända skikt, vilka kan innefatta eller ej spänningskompensation i de barriärer, som åtskiljer brunnama.
För det andra bildas den återodlade strukturen för B innefattande en inneslutning i sidled och en överstruktur, såsom visas schematiskt i figur 10. Sålunda avlägsnas basstrukturen från od- lingskammaren och etsas selektivt i sidled uppifrån med hjälp av t ex reaktiv jonetsning eller våtetsning. Selektion i sidled kan anordnas med hjälp av en mask anbragt ovanpå strukturen.
Etsningen sträcker sig genom det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6 och bildar en mesa 21', vilken har väggar vid sina sidor 23”. För B-strukturen etsas sidoma 23", så att en planar- återodling kan utföras. Vid dessa sidor 23' blottställs utanför odlingskammaren sluttande kan- ter hos skikten inuti den etsade mesan.
Etsningen avbryts dock i eller av ett av skikten BS - B3. Det undre skiktet eller de undre skikten B2 för förbättrad inneslutning i tvärled, vilka kan innehålla Al, blottläggs sålunda inte utanför odlingskammaren. Den exakta styrningen av etsningens avbrytande kan åstadkommas 10 20 25 506 651 12 med hjälp av ett eller flera extra etsningsstoppskikt B4 ovanför det undre skiktet eller de und- re skikten B2 for förbättrad inneslutning i tvärled. Sedan återodlas den etsade ytan med åt- minstone ett återodlat skikt B8, så att en planariserad begravd heterostruktur åstadkoms för att ge optisk inneslutning i sidled av det aktiva området, följt av en överstruktur i samma od- lingssteg. Här är BS-skiktet inte strömspårrande. Två fall för den övre strukturen förekom- mer: denna kan innefatta eller ej ett eller flera övre skikt B10 för förbättrad inneslutning i tvärled, så att den fullständiga strukturen innefattar åtminstone ett skikt B2 eller/och B10 för förbättrad inneslutning i tvärled.
För fallet med åtminstone ett övre skikt B10 för förbättrad inneslutning i tvärled är det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6 belägna under det övre skiktet eller de övre skikten B10 för förbättrad inneslutning i tvärled. Ett eller flera övre avskiljande skikt B7, ett eller flera åter- odlade skikt B8 och också ett eller flera övre förbuffertskikt B9 kan avskilja det övre skiktet eller de övre skikten B10 för förbättrad inneslutning i tvärled från det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6. Det övre förbuffertskiktet eller de övre förbuffertskikten B9, som kan av- skilja det övre skiktet eller de övre skikten B10 för förbättrad inneslutning i tvärled från det återodlade skiktet eller de återodlade skikten B8, kan förbättra kvaliteten vid den epitaxiella odlingen. Ett eller flera mantelskikt B11, följt resp. följda av ett eller flera kontaktskikt B12, kan odlas överst på den övre strukturen för ge låg ohmsk resistivitet, när metalliserade kon- takter skapas. De övre skikten B7 - B12 kan vara dopade till en polaritet motsatt dopningen i de dopade skikten under det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6 för att för den fullständi- ga strukturen bilda en pn-övergång, som är lämplig för ströminjektion.
För att minimera läckning av ström bör bredden i sidled för området B8 minskas genom yt- terligare behandling, genom selektiv etsning med en eventuell återodling av det sekundära et- sade området, eller genom selektiv jonimplantation, så att områden B13 med förbättrade strömspärrande egenskaper åstadkoms, såsom visas schematiskt i figur ll. Genom att använda en blockerande mask, som är något bredare än mesan 2l', vilken innefattar det aktiva skiktet eller de aktiva skikten B6, kan detta resp. dessa skikt skyddas effektivt från randeffekter, från oxidation eller jonimplantation vid åstadkommande av områdena B13.

Claims (23)

10 15 20 25 506 651 13 PATENTKRAV
1. Halvledarstruktur med flera skikt, som är uppbyggd på ett substrat och innefattar ett inre område, vilket är optiskt och elektriskt i huvudsak inneslutet i sidled, och som också innefat- tar åtminstone ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled, k ä n n e t e c k n a d av åt- minstone ett avskiljande skikt mellan det i huvudsak i sidled inneslutna inre området och skiktet eller skikten för förbättrad inneslutning i tvärled, varvid skiktet eller skikten för för- bättrad inneslutning i tvärled inte är inneslutet resp. inneslutna i sidled på samma sätt som det inre området.
2. Struktur enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i skiktet eller skikten för förbättrad inneslutning i tvärled är valt för att ge ett högre bandgap för ledningsbandselektro- nema.
3. Struktur enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett av skikten för förbätt- rad inneslutning i tvärled har gradvis varierande sammansättning och sålunda har en gradvis variation i sitt bandgap från ett första värde, som är större än substratets bandgap, ned till ett andra värde, som är mindre än det första värdet.
4. Struktur enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i skiktet eller skikten för förbättrad inneslutning i tvärled är valt för att ge en högre bandkant för ledningsbandselektro- nema.
5. Struktur enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i skiktet eller skikten för förbättrad inneslutning i tvärled är valt för att ge ett mindre brytningsindex för ljus av en be- traktad våglängd.
6. Struktur enligt något av krav 4 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett av skikten för förbättrad inneslutning i tvärled har en gradvis varierande sammansättning.
7. Struktur enligt något av krav 1 - 6, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i åtminstone ett av skikten för förbättrad inneslutning i tvärled innehåller aluminium, varvid det inre områ- det i huvudsak är fritt från aluminium.
8. Struktur enligt något av krav l - 7, k ä n n e t e c k n a d av att substratbasen innehåller InP.
9. Struktur enligt något av krav l - 8, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett buf- fertskikt är odlat omedelbart före och/eller är beläget under åtminstone ett slcikt för förbättrad inneslutning i tvärled. 10 20 25 506 651 14
10. Struktur enligt något av krav 1 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett etsnings- stoppskikt är odlat efter och/eller är beläget ovanpå åtminstone ett skikt för förbättrad inne- slutning i tvärled.
11. ll. Struktur enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett etsningsbuffertskikt har odlats och/eller är placerat mellan åtminstone ett par innefattade etsningsstoppskikt och skikt för förbättrad inneslutning i tvärled.
12. Struktur enligt något av krav 1 - 11, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled är odlat före och/eller är beläget under det inre området.
13. Struktur enligt något av krav 1 - 12, k å n n e t e c k n a d av att åtminstone ett skikt för förbättrad inneslutning i tvärled är odlat efter och/eller är beläget ovanför det inre området.
14. Struktur enligt något av krav 1 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att det inre området inne- håller ett aktivt område för alstring av lasersvängningar med en våglängd av i huvudsak 1,3 pm.
15. Struktur enligt något av krav 1 - 14, k ä n n e t e c k n a d av att det inre området ut- görs av en kvantbrunnsstruktur med spända skikt, som innefattar åtminstone en brunn.
16. Struktur enligt något av krav l - 15, k ä n n e t e c k n a d av att definitionen i sidled av det inre området är erhållet genom mesaetsning för att åstadkomma ett första etsat område och återodling för att skapa första återodlade områden.
17. Struktur enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att en väsentlig del av de första återod- lade områdena har jonimplanterats.
18. Struktur enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att en väsentlig del av de första återod- lade områdena är avlägsnade genom en andra etsning för åstadkommande av andra etsade om- råden.
19. Struktur enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d av att de andra etsade områdena är åter- odlade för att åstadkomma andra återodlade områden.
20. Struktur enligt något av krav 1 - 19, avsedd att förbindas med energiförsörjningsorgan, för användning som en laser, k ä n n e t e c k n a d av att laserljuset utsänds i huvudsak vinkelrätt mot odlingsriktningen, dvs att strukturen används som en kantemitterande laser. 15 506 651 15
21. Struktur enligt något av krav l - 19, avsedd att förbindas med energiförsörjningsorgan, för användning som laser, k ä n n e t e c k n a d av att laserljuset utsänds i huvudsak paral- lellt med odlingsriktningen, dvs att strukturen används som en ytemitterande laser.
22. Förfarande för att framställa en halvledarstruktur med flera skikt, vilken innefattar organ för elektronisk och optisk inneslutning av ett inre omrâde i sidled och i tvärled, innefattande stegen - att framställa en undre skiktstruktur för inneslutning i tvärled, varvid denna struktur innefat- tar ett Al-innehållande skikt, - att framställa en skiktstruktur för det inre området ovanpå den undre skiktstrukturen, - att behandla den erhållna strukturen för avlägsnande av material och åstadkommande av en mesaform sett i sidled, varvid mesaformen utskjuter i tvärled från det inre av den undre skiktstrukturen och vid sin översta del innefattar det inre området, - att anbringa ett strömspärrande material på båda sidor av mesan i sidled, där material har avlägsnats, - att framställa en övre skiktstruktur, också för inneslutning i tvärled, varvid denna struktur innefattar ett Al-innehållande skikt, k ä n n e t e c k n a t av att under steget för framställning av den undre skiktstrukturen framställs ett Al-fritt skikt ovanpå det Al-innehållande skiktet.
23. Förfarande enligt krav 22, k ä n n e t e c k n a t av att under steget för framställning av zo mesan avlägsnas material ned i det Al-fria skiktet beläget ovanpå det Al-innehållande skiktet i den undre skiktstrukturen, så att ett skikt av Al-fritt material kvarlåmnas ovanpå det Al-inne- hållande skiktet.
SE9600744A 1996-02-27 1996-02-27 Begravd heterostruktur SE506651C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9600744A SE506651C2 (sv) 1996-02-27 1996-02-27 Begravd heterostruktur
CA002247885A CA2247885A1 (en) 1996-02-27 1997-02-25 Buried heterostructure
DE69717973T DE69717973T2 (de) 1996-02-27 1997-02-25 Vergrabene heterostruktur
PCT/SE1997/000317 WO1997032377A1 (en) 1996-02-27 1997-02-25 Buried heterostructure
JP9530866A JP2000505600A (ja) 1996-02-27 1997-02-25 埋込みヘテロ構造
KR10-1998-0706723A KR100375275B1 (ko) 1996-02-27 1997-02-25 다층반도체구조체및그제조방법
EP97906382A EP0883920B1 (en) 1996-02-27 1997-02-25 Buried heterostructure
AU21091/97A AU2109197A (en) 1996-02-27 1997-02-25 Buried heterostructure
CNB971941408A CN1181600C (zh) 1996-02-27 1997-02-25 埋入式异质结构
US08/806,621 US6011811A (en) 1996-02-27 1997-02-26 Buried heterostructure with aluminum-free active layer and method of making same
TW086102817A TW415112B (en) 1996-02-27 1997-03-07 Buried heterostructure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9600744A SE506651C2 (sv) 1996-02-27 1996-02-27 Begravd heterostruktur

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9600744D0 SE9600744D0 (sv) 1996-02-27
SE9600744L SE9600744L (sv) 1997-08-28
SE506651C2 true SE506651C2 (sv) 1998-01-26

Family

ID=20401572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9600744A SE506651C2 (sv) 1996-02-27 1996-02-27 Begravd heterostruktur

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6011811A (sv)
EP (1) EP0883920B1 (sv)
JP (1) JP2000505600A (sv)
KR (1) KR100375275B1 (sv)
CN (1) CN1181600C (sv)
AU (1) AU2109197A (sv)
CA (1) CA2247885A1 (sv)
DE (1) DE69717973T2 (sv)
SE (1) SE506651C2 (sv)
TW (1) TW415112B (sv)
WO (1) WO1997032377A1 (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69931097T2 (de) * 1998-02-25 2006-10-19 Nippon Telegraph And Telephone Corp. Oberflächenemittierender Halbleiterlaser mit vertikalem Resonator
JP4010095B2 (ja) * 1999-10-01 2007-11-21 富士ゼロックス株式会社 面発光型半導体レーザ及びレーザアレイ
US6819695B1 (en) * 2000-01-07 2004-11-16 Triquint Technology Holding Co Dopant diffusion barrier layer for use in III-V structures
US6664605B1 (en) * 2000-03-31 2003-12-16 Triquint Technology Holding Co. Dopant diffusion blocking for optoelectronic devices using InAlAs and/or InGaAlAs
DE10108079A1 (de) * 2000-05-30 2002-09-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optisch gepumpte oberflächenemittierende Halbleiterlaservorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
US6653158B2 (en) * 2000-08-22 2003-11-25 The Regents Of The University Of California Double intracavity contacted long-wavelength VCSELs and method of fabricating same
US6563621B2 (en) * 2000-10-06 2003-05-13 Alphion Corporation Bit-rate and format insensitive all-optical clock extraction circuit
US6570697B2 (en) * 2000-10-06 2003-05-27 Alphion Corporation Format insensitive and bit rate independent optical preprocessor
US6610612B2 (en) 2000-12-13 2003-08-26 The University Of Maryland Method of efficient controllable and repeatable wet oxidation in a phosphorous-rich III-V material system
EP1251610B1 (en) * 2001-04-18 2006-06-28 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Semiconductor optical device and the fabrication method
US6534331B2 (en) * 2001-07-24 2003-03-18 Luxnet Corporation Method for making a vertical-cavity surface emitting laser with improved current confinement
JP2003060311A (ja) * 2001-08-21 2003-02-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体光素子及びその製造方法
JP2003188411A (ja) * 2001-12-20 2003-07-04 Oki Degital Imaging:Kk 発光半導体装置及びその製造方法
US7042921B2 (en) * 2003-07-11 2006-05-09 Emcore Corporation Complex coupled single mode laser with dual active region
JP4617684B2 (ja) * 2004-02-24 2011-01-26 ソニー株式会社 半導体レーザ素子
JP4962737B2 (ja) * 2008-04-10 2012-06-27 富士通株式会社 光半導体装置
CN104201249A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 六安市大宇高分子材料有限公司 一种倒置生长InAlAsP/InGaAs/Ge三结光伏电池的制备方法
JP2019079911A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 シャープ株式会社 半導体レーザ素子
JP2019192879A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 光半導体素子およびその製造方法ならびに光集積半導体素子およびその製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5873178A (ja) * 1981-10-27 1983-05-02 Fujitsu Ltd 半導体発光装置
CA1218136A (en) * 1983-01-17 1987-02-17 Toshihiro Kawano Semiconductor laser device
JPS60136388A (ja) * 1983-12-26 1985-07-19 Hitachi Ltd 発光電子装置
US4731789A (en) * 1985-05-13 1988-03-15 Xerox Corporation Clad superlattice semiconductor laser
US4955031A (en) * 1988-07-12 1990-09-04 University Of Connecticut Metal insulator semiconductor heterostructure lasers
US5102825A (en) * 1990-01-25 1992-04-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method of making an ion-implanted planar-buried-heterostructure diode laser
JP2778178B2 (ja) * 1990-01-31 1998-07-23 日本電気株式会社 半導体レーザ
US5058120A (en) * 1990-02-28 1991-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Visible light emitting semiconductor laser with inverse mesa-shaped groove section
US5212706A (en) * 1991-12-03 1993-05-18 University Of Connecticut Laser diode assembly with tunnel junctions and providing multiple beams
FR2690286A1 (fr) * 1992-04-17 1993-10-22 Commissariat Energie Atomique Cavité laser à hétérostructure semi-conductrice dissymétrique et laser équipé de cette cavité.
EP0575684A1 (en) * 1992-06-22 1993-12-29 International Business Machines Corporation Decoupled optic and electronic confinement laser diode
JP3444610B2 (ja) * 1992-09-29 2003-09-08 三菱化学株式会社 半導体レーザ装置
US5381434A (en) * 1993-03-30 1995-01-10 Bell Communications Research, Inc. High-temperature, uncooled diode laser
JPH07193333A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Mitsubishi Chem Corp 半導体発光素子
US5412680A (en) * 1994-03-18 1995-05-02 Photonics Research Incorporated Linear polarization of semiconductor laser
US5889805A (en) * 1996-11-01 1999-03-30 Coherent, Inc. Low-threshold high-efficiency laser diodes with aluminum-free active region

Also Published As

Publication number Publication date
DE69717973D1 (de) 2003-01-30
DE69717973T2 (de) 2003-07-17
EP0883920A1 (en) 1998-12-16
CN1223021A (zh) 1999-07-14
EP0883920B1 (en) 2002-12-18
KR19990087315A (ko) 1999-12-27
CA2247885A1 (en) 1997-09-04
TW415112B (en) 2000-12-11
SE9600744L (sv) 1997-08-28
US6011811A (en) 2000-01-04
KR100375275B1 (ko) 2003-05-16
CN1181600C (zh) 2004-12-22
AU2109197A (en) 1997-09-16
SE9600744D0 (sv) 1996-02-27
WO1997032377A1 (en) 1997-09-04
JP2000505600A (ja) 2000-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE506651C2 (sv) Begravd heterostruktur
KR100911597B1 (ko) 수직 공동 표면 방출 레이저 및 그 제조 방법
US6959025B2 (en) Surface-emitting laser diode having reduced device resistance and capable of performing high output operation, surface-emitting laser diode array, electrophotographic system, surface-emitting laser diode module, optical telecommunication system, optical interconnection system using the surface-emitting laser diode, and method of fabricating the surface-emitting laser diode
US7881353B2 (en) Surface emitting laser element array
US20020186735A1 (en) Conductive element with lateral oxidation barrier
US20050063440A1 (en) Epitaxial mode-confined vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and method of manufacturing same
WO2007103527A2 (en) Red light laser
CN109716601A (zh) 经蚀刻的平坦化的竖直腔表面发射激光器
KR20140018914A (ko) 반도체 양자 종속 레이저의 벽개면에 인접한 p-형 분리 영역
KR20140015453A (ko) P-형 분리 영역을 갖는 멀티-섹션 양자 종속 레이저
JP3188658B2 (ja) 面発光半導体レーザおよびその製造方法
WO2017212887A1 (ja) 垂直共振器面発光レーザ
JPH04225588A (ja) 半導体レーザ構造体
US20030086463A1 (en) Long wavelength VCSEL having oxide-aperture and method for fabricating the same
US7817691B2 (en) Light emitting device
EP1459416A2 (en) Gain guide implant in oxide vertical cavity surface emitting laser
JP4224981B2 (ja) 面発光半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2007508702A (ja) 構造化導波路を有する表面放射半導体レーザ
KR20050085176A (ko) 표면 발광 반도체 레이저의 매입된 터널 접합부 제조 방법
US6548835B1 (en) Optoelectronic device having a highly conductive carrier tunneling current aperture
KR20050090468A (ko) 표면 발광 반도체 레이저와 표면 발광 반도체 레이저에서도파관 구조의 제조 방법
TW202137483A (zh) 用於發光及偵測之具有平面外配置之光學裝置
CN117616650A (zh) 垂直面发射半导体激光器及制造垂直面发射半导体激光器的方法
JP2005203644A (ja) 面発光レーザ
JP2006339486A (ja) 光素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed