JPH0770779B2 - 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
- Publication number
- JPH0770779B2 JPH0770779B2 JP60193737A JP19373785A JPH0770779B2 JP H0770779 B2 JPH0770779 B2 JP H0770779B2 JP 60193737 A JP60193737 A JP 60193737A JP 19373785 A JP19373785 A JP 19373785A JP H0770779 B2 JPH0770779 B2 JP H0770779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- layer
- stripe
- manufacturing
- crystal growth
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、横モード安定な発振を行うことのできる半導
体レーザに係り、特に半導体レーザの発光領域以外での
もれ電流が少なく、且つ発光領域内に結晶欠陥が導入さ
れにくくすることにより信頼性も向上した半導体レーザ
に関する。
体レーザに係り、特に半導体レーザの発光領域以外での
もれ電流が少なく、且つ発光領域内に結晶欠陥が導入さ
れにくくすることにより信頼性も向上した半導体レーザ
に関する。
従来の自己整合構造半導体レーザは、J.J.Coleman等の
文献に示された、以下のような構造である。すなわち、
第２図に示すようにｎ型GaAs基板１上にｎ−（GaAl）As
クラツド層２、アンドープ（GaAl）As活性層３、ｐ−
（GaAl）Asクラツド層４、ｎ−GaAs光吸収層５を形成
し、光吸収層の一部をエツチングによりストライプ状に
取り除きｐ−（GaAl）As6で埋込んだ後、電極形成の為
のｐ−GaAs層７を結晶成長したもので（コールマン他、
アプライド・フイジツクス・レター第37巻 第262頁 1
980年（J.J.Coleman et al.,Appl.Phys.Lett.Vol 37
（３）,p.262,1980）参照、光吸収層により電流狭窄と
導波路の形成を同時に行つたものであるが、この構造を
MOCVDやMBEなどの熱非平衡状態での結晶成長を用いて形
成する場合、段差上への結晶成長に伴う結晶欠陥や、二
回成長の成長界面が電気的，光学的に活性な領域に有る
ため素子の信頼性を低下させていた。
文献に示された、以下のような構造である。すなわち、
第２図に示すようにｎ型GaAs基板１上にｎ−（GaAl）As
クラツド層２、アンドープ（GaAl）As活性層３、ｐ−
（GaAl）Asクラツド層４、ｎ−GaAs光吸収層５を形成
し、光吸収層の一部をエツチングによりストライプ状に
取り除きｐ−（GaAl）As6で埋込んだ後、電極形成の為
のｐ−GaAs層７を結晶成長したもので（コールマン他、
アプライド・フイジツクス・レター第37巻 第262頁 1
980年（J.J.Coleman et al.,Appl.Phys.Lett.Vol 37
（３）,p.262,1980）参照、光吸収層により電流狭窄と
導波路の形成を同時に行つたものであるが、この構造を
MOCVDやMBEなどの熱非平衡状態での結晶成長を用いて形
成する場合、段差上への結晶成長に伴う結晶欠陥や、二
回成長の成長界面が電気的，光学的に活性な領域に有る
ため素子の信頼性を低下させていた。
本発明は、従来構造の自己整合型半導体レーザにおいて
問題であつた、段差のある基板上への結晶成長に伴う結
晶欠陥と、二回成長の成長界面の欠陥による素子寿命の
低下を防止する半導体レーザを提供することにある。
問題であつた、段差のある基板上への結晶成長に伴う結
晶欠陥と、二回成長の成長界面の欠陥による素子寿命の
低下を防止する半導体レーザを提供することにある。
本発明は、従来構造の自己整合型半導体レーザにおいて
問題であつた、段差のある基板上への結晶成長に伴う結
晶欠陥と、二回成長の成長界面の欠陥による素子寿命の
低下を防止するため電流と光の密度が大きいストライプ
の内を（GaAl）Asで埋めるかわりに、ストライプ外部の
ｐ型クラツド層の上にストライプ状に設けたSiO2又はSi
3N4などの絶縁物マスクを用いてｐ型クラツド層をエツ
チングし、絶縁物の上には結晶成長せず、ストライプ外
部にのみ結晶成長が行われるMOCVD法により、GaAsで埋
め込むことにより導波路を形成する閃亜鉛鉱型結晶構造
を有するIII−Ｖ族化合物半導体材料を用いた半導体レ
ーザに関するものである。
問題であつた、段差のある基板上への結晶成長に伴う結
晶欠陥と、二回成長の成長界面の欠陥による素子寿命の
低下を防止するため電流と光の密度が大きいストライプ
の内を（GaAl）Asで埋めるかわりに、ストライプ外部の
ｐ型クラツド層の上にストライプ状に設けたSiO2又はSi
3N4などの絶縁物マスクを用いてｐ型クラツド層をエツ
チングし、絶縁物の上には結晶成長せず、ストライプ外
部にのみ結晶成長が行われるMOCVD法により、GaAsで埋
め込むことにより導波路を形成する閃亜鉛鉱型結晶構造
を有するIII−Ｖ族化合物半導体材料を用いた半導体レ
ーザに関するものである。
以下本発明の実施例を図に従い説明する。
実施例１ 第１図に、本実施例による半導体レーザの断面構造を示
す。この構造の作製工程は以下のとおりである。
す。この構造の作製工程は以下のとおりである。
ｎ−GaAs基板１上に常圧MOCVD法によりｎ−Ga0.55Al
0.45Asクラツド層２、アンドープGa0.88Al0.14As活性層
３、ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４、ｐ−GaAsキヤツ
プ層８を順次結晶成長した後、通常のフオトリソグラフ
技術を用いてSiO2マスク13を設けリン酸系のエツチング
液を用いて、ストライプ外部をｐ型クラツド層を0.1〜
0.3μｍ残してエツチングした。第３図は、この段階で
の素子の断面構造を示す。このようにして作製した構造
を、再びMOCVD法によりｎ−GaAs9により埋込んだ。ここ
で、ストライプの方位を［１０］方向とした場合、第
４図のように、リツジ側面からの成長が起こりストライ
プの両がわに鋭い突起が出来るため、ストライプの方位
を［110］方向とするか、若しくはドライエツチを用い
るなどの方法により、リツジ側面の基板表面に対する角
度14を100度以下にする、そして望ましくは図のように
リッジ形状が逆台形状となるようにすることが必要であ
る。この場合SiO2膜の上に結晶成長がおこらないMOCVD
法の特性のためSiO2膜は露出したままとなり、埋込成長
後にフツ酸系のエツチング液により取り除くことが出来
た。この構造にｐ電極としてCr/Au10をｎ電極としてAuG
eNi/Cr/Au11を蒸着し300μｍ角にへきかいしてレーザチ
ツプとした。
0.45Asクラツド層２、アンドープGa0.88Al0.14As活性層
３、ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４、ｐ−GaAsキヤツ
プ層８を順次結晶成長した後、通常のフオトリソグラフ
技術を用いてSiO2マスク13を設けリン酸系のエツチング
液を用いて、ストライプ外部をｐ型クラツド層を0.1〜
0.3μｍ残してエツチングした。第３図は、この段階で
の素子の断面構造を示す。このようにして作製した構造
を、再びMOCVD法によりｎ−GaAs9により埋込んだ。ここ
で、ストライプの方位を［１０］方向とした場合、第
４図のように、リツジ側面からの成長が起こりストライ
プの両がわに鋭い突起が出来るため、ストライプの方位
を［110］方向とするか、若しくはドライエツチを用い
るなどの方法により、リツジ側面の基板表面に対する角
度14を100度以下にする、そして望ましくは図のように
リッジ形状が逆台形状となるようにすることが必要であ
る。この場合SiO2膜の上に結晶成長がおこらないMOCVD
法の特性のためSiO2膜は露出したままとなり、埋込成長
後にフツ酸系のエツチング液により取り除くことが出来
た。この構造にｐ電極としてCr/Au10をｎ電極としてAuG
eNi/Cr/Au11を蒸着し300μｍ角にへきかいしてレーザチ
ツプとした。
実施例２ 第２の実施例として、ｐ形クラツド層をｐ−Ga0.55Al
0.45As層４−層とするかわりにｐ−Ga0.6Al0.4As層４と
ｐ−Ga0.35Al0.55As層12の二層構造とした第５図のよう
な構造の素子を試作した。ここで、ｐ−Ga0.7Al0.3As層
４の厚みを0.1〜0.3μｍとした。この構造では、沃素系
のエツチング液を用いる事により、ｐ−Ga0.5Al0.5As層
12をｐ−Ga0.6Al0.4As層４に対して選択的に取り除く事
が出来る。以下、実施例１と同様なプロセスにより半導
体レーザチツプを作製した。
0.45As層４−層とするかわりにｐ−Ga0.6Al0.4As層４と
ｐ−Ga0.35Al0.55As層12の二層構造とした第５図のよう
な構造の素子を試作した。ここで、ｐ−Ga0.7Al0.3As層
４の厚みを0.1〜0.3μｍとした。この構造では、沃素系
のエツチング液を用いる事により、ｐ−Ga0.5Al0.5As層
12をｐ−Ga0.6Al0.4As層４に対して選択的に取り除く事
が出来る。以下、実施例１と同様なプロセスにより半導
体レーザチツプを作製した。
第１図は実施例１の半導体レーザの断面構造図、第２図
は従来の自己整合形半導体レーザの断面構造図、第３図
は埋込成長前の実施例１の半導体レーザの断面構造図、
第４図は＜110＞の方向のストライプに埋込成長を行つ
た時の断面構造図、第５図は実施例２の半導体レーザの
断面構造図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.55Al0.45Asクラツ
ド層、３……アンドープGa0.86Al0.14As活性層、４……
ｐ−Ｇ0.55Al0.45Asクラツド層、５……ｐ−GaAs光吸収
層、６……ｐ−（GaAl）As層、７……ｐ−GaAs、８……
ｐ−GaAsキヤツプ層、９……ｎ−GaAs層、10……Cr/A
u、11……AuGeNi/Cr/Au、12……ｐ−Ga0.5Al0.5As層、1
3……SiO2マスク、14……基板とリツジ側面のなす角度
は従来の自己整合形半導体レーザの断面構造図、第３図
は埋込成長前の実施例１の半導体レーザの断面構造図、
第４図は＜110＞の方向のストライプに埋込成長を行つ
た時の断面構造図、第５図は実施例２の半導体レーザの
断面構造図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.55Al0.45Asクラツ
ド層、３……アンドープGa0.86Al0.14As活性層、４……
ｐ−Ｇ0.55Al0.45Asクラツド層、５……ｐ−GaAs光吸収
層、６……ｐ−（GaAl）As層、７……ｐ−GaAs、８……
ｐ−GaAsキヤツプ層、９……ｎ−GaAs層、10……Cr/A
u、11……AuGeNi/Cr/Au、12……ｐ−Ga0.5Al0.5As層、1
3……SiO2マスク、14……基板とリツジ側面のなす角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶村 俊 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−29687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−152180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−56783（ＪＰ，Ａ) Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ 73（1985）Ｐ．73〜Ｐ. 76 Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．Ｖｏｌ．25，Ｎｏ. ６，Ｊｕｎｅ，1986，ＰＰ．Ｌ498−Ｌ500
Claims (2)
- 【請求項１】基板と上記基板上部に形成された活性層と
上記活性層上に形成されたリッジ形状のストライプを有
するクラッド層と上記クラッド層上に形成された上記ス
トライプ外部を埋め込む層とから成る、閃亜鉛鉱型結晶
構造を有するIII−Ｖ族化合物半導体材料を用いた半導
体レーザを熱非平衡状態での結晶成長法を用いて製造す
る半導体レーザの製造方法において、上記リッジ形状の
ストライプの方位を［110］方向とし、かつ上記リッジ
形状の側面の基板表面に対する角度を100度以下とし
て、上記結晶成長法を用いて上記クラッド層上に上記ス
トライプ外部を埋め込む層を成長させることを特徴とす
る半導体レーザの製造方法。 - 【請求項２】上記熱非平衡状態での結晶成長法はMOCVD
法であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193737A JPH0770779B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193737A JPH0770779B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レーザの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8099813A Division JP2674592B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254987A JPS6254987A (ja) | 1987-03-10 |
| JPH0770779B2 true JPH0770779B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=16312971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60193737A Expired - Lifetime JPH0770779B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770779B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027590A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Fuji Electric Co Ltd | 屈折率導波型半導体レーザ素子 |
| JPH09116222A (ja) * | 1995-10-17 | 1997-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザ |
| EP1087480B1 (en) | 1999-09-27 | 2006-11-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152180A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS5956783A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60193737A patent/JPH0770779B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．６，Ｊｕｎｅ，１９８６，ＰＰ．Ｌ４９８−Ｌ５００ |
| ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ７３（１９８５）Ｐ．７３〜Ｐ．７６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254987A (ja) | 1987-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5656539A (en) | Method of fabricating a semiconductor laser | |
| US4958202A (en) | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same | |
| JPH06112594A (ja) | 面発光型半導体発光装置およびその製造方法 | |
| US4899349A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH0770779B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2674592B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| US4592062A (en) | (VSIS) semiconductor laser with reduced compressive stress | |
| JP3108183B2 (ja) | 半導体レーザ素子とその製造方法 | |
| JP2812024B2 (ja) | 面発光素子の製造方法 | |
| JPS6258557B2 (ja) | ||
| JP2523643B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0437598B2 (ja) | ||
| JPS59227177A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP2528834B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP2685499B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| US5974067A (en) | Semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| JP2000294877A (ja) | 高出力半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH0682886B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPH06112592A (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP3328933B2 (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JP2814124B2 (ja) | 埋込み形半導体発光素子 | |
| JP3217461B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP2812187B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2500588B2 (ja) | 半導体レ―ザおよびその製造方法 | |
| JPS62147792A (ja) | 半導体レ−ザの作製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |