JPH01187988A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents

半導体レーザおよびその製造方法

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JPH01187988A
JPH01187988A JP1285888A JP1285888A JPH01187988A JP H01187988 A JPH01187988 A JP H01187988A JP 1285888 A JP1285888 A JP 1285888A JP 1285888 A JP1285888 A JP 1285888A JP H01187988 A JPH01187988 A JP H01187988A
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cladding layer
semiconductor laser
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Tomoko Kadowaki
朋子 門脇
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    • H01S5/2231Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
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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) この発明は、可視光半導体レーザおよびその製造方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来の可視光半導体レーザとしてのSB A 
(5elf aligned 1aser with 
Bent Activelayer)レーザを示す斜視
図である。
この図において、1はp形GaAsからなる基板、2a
はp形AuGaAsからなる第1クラッド層、3aはn
形GaAsからなる電流ブロック層で、断面が逆台形の
ストライプ状溝10が設けられており、その底部で第1
クラッド層2aを露出させている。4はp形AflGa
 I nPからなる第2クラッド層、5はアンドープG
a1nPからなる活性層、6はn形AJ2Ga I n
Pからなる第3クラット層、7はn形GaAsからなる
コンタクト層、8はn側電極、9はp ff1iJ ’
に極、11は活性領域である。
次に動作について説明する。
上記半導体レーザにおいて、n側電極9に正(+)、n
側電極8に負(−)の電圧を印加すると、電流は基板1
.第1クラッド層2aから電流ブロック層3aのストラ
イプ状溝10を通って第2クラッド層4.活性層5.第
3クラッド層6およびコンタクト層7へと流れる。pn
接合は活性層5内に形成されており、ここに第2クラッ
ド層4からホールが、第3クラッド層6からは電子がそ
れぞれ注入される。したがって、電流を発振しきい値以
上に充分増加させることで、活性層5のストライプ状溝
10の上方に位蓋する部分を活性領域11としてレーザ
発振が生じる。
〔発明が解決しようとする課題) 上記のような従来の半導体レーザでは、第2クラッド層
4を形成するAλGaInPか電流ブロック層3aを形
成するGaAsおよびストライプ状溝10の底部に露出
した第1クラッド層2aを形成するAuGaAsと接す
ることになる。
このため、第2クラッド層4と電流ブロック層3a、第
1クラッド層2aとの接点においては、AJ2Ga I
 nPとGaAs、Afl、GaAsの熱膨張係数の差
に起因した歪が発生するが、この歪は活性領域11の近
傍に欠陥が生成される誘因になる慣れがあり、素子の信
頼性の点で無視できない。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、活性領域近傍の成長界面での結晶材料の熱膨張係数
の差に起因した歪が発生しない半導体レーザおよびその
製造方法を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザは、第1導電型の化合物半
導体基板上に形成された第1導電型の(A i y G
 a +−y)x I n + −x Pからなる第1
クラッド層と、この第1クラッド層上に形成され、断面
か逆台形状のストライプ状溝を有する第2導電型の (
A J22G a 1−z)x  I n I−x P
からなる電流ブロック層と、この電流ブロック層上およ
びストライプ状溝上に第1導電型の(A j2 、:L
G a +−c )xIn、−ウPからなる第2クラッ
ド層、(AjZβGa+−B ) x  I n 1−
X Pからなる活性層および第2導;型の(AJI r
 Ga+−r) x I n、−xPからなる第3クラ
ッド層とから構成したものである。
また、この発明に係る半導体レーザの製造方法は、第1
導電型の化合物半導体基板上に第1導電型の(Afly
 Ga+−y)x I nl −x Pからなる第1ク
ラッド層、GaAsからなるストッパ層および第2導電
型の (A fl z G a 1−z)x I n 
I−x Pからなる電流ブロック層を順次形成する工程
と、この電流ブロック層に、被エツチング材がGaAs
の場合のエツチング速度が無視できるエツチング液によ
り断面か逆台形状のストライプ状溝を形成する工程と、
このストライプ状溝の底面に露出したストッパ層を、被
エツチング材が (Aj2yGa1−y)、 In、−
xPの場合のエツチング速度が無視できるエツチング液
により除去する工程と、電流ブロック層上およびストラ
イプ状溝上に第1導電型の(A fL(1−G a +
−c )xI n I−x Pからなる第2クラツト層
、  (AlβGar−s )x I nl−。
Pからなる活性層および第2導電型の(A4γGa+−
r) x I nl−X Pからなる第3クラット層を
順次形成する工程とを含むものである。
(作用〕 この発明の半導体レーザにおいては、第1クラッド層、
電流ブロック層および第2クラッド層の何れもAnGa
 I nP系結晶で構成され、活性領域近傍で、結晶材
料の熱膨張係数の違いに起因した歪が発生して、活性領
域近傍における結晶欠陥の生成の誘因となることを防ぐ
ことができる。
また、この発明の半導体レーザの製造方法においては、
電流ブロック層にストライプ状溝を形成する際に電流ブ
ロック層のみが選択的に除去され、ストッパ層の上面で
エツチングが自動的に止まり、ざらに、ストライプ状溝
内のストッパ層を除去する際にもストッパ層のみが選択
的に除去され、第1クラッド層の上面でエツチングが自
動的に止まる。
C実施例) 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の半導体レーザの一実施例を示す斜視
図である。
この図において、第4図と同一符号は同一のものを示し
、2はp形AnGalnPからなる第1クラッド層、3
はn形GaInPからなる電流ブロック層である。
また、第2図はこの発明の半導体レーザの他の実施例を
示す斜視図である。この図において、第1図と同一符号
は同一のものを示し、12はp形またはn形GaAsか
らなるストッパ層である。
次に第2図に示したこの発明の半導体レーザの製造方法
を第3図(a)〜(e)について説明する。
まず、第3図(a)に示すように、基板1に第1クラッ
ド層2.ストッパ層12.電流ブロック層3を順次MO
CVD法またはMBE法等により結晶成長させる。
次に、写真製版技術とエツチング技術とを用いて、第3
図(b)に示すように電流ブロック層3をストッパ層1
2までストライプ状にエツチングすることによって、逆
台形のストライプ状溝10を形成する。このストライプ
状溝10の形成方法としては、フォトレジストをマスク
として、イ列えば塩酸あるいは希塩酸を用いて電流ブロ
ック層3をストッパ層12に到達するまでエツチングす
ることにより形成できる。ここで、塩酸あるいは希塩酸
のGaAsに対するエツチング速度は零である。従って
この実施例の構成によれば電流ブロック層3のみが選択
的にエツチングされ、ストッパ層12の表面でエツチン
グは止まるので、溝形状、特にストライプ状溝1oの深
さを再現性よく制御することができる。
このストライプ状溝10の形成後、第3図(C)に示す
ように、ストライプ状溝10の底部に露出したストッパ
層12をエツチングにより除去する。ここで、ストッパ
層12に対するエツチング液としては、例えば硫酸・過
酸化水素・水の混合液等の硫酸系エツチング液を用いれ
ばよく、硫酸・過酸化水素・水の混合液等の硫酸系エツ
チング液のAflGa I nPに対するエツチング速
度はほぼτであるから、今度はストッパ層12のみが選
択的にエツチング除去され、第1クラッド層2の表面で
エツチングが止まる。
次に、第3図(d)に示すように、順次MOCVD法に
より、第2クラッド層4.活性層5.第3クラッド層6
.コンタクト層7を成長させる。
そして、最後に、第3図(e)に示すように、n ff
tll電極8.p側電極9を形成すれば第2図に示すよ
うな半導体レーザが完成する。
以上のように、この発明の半導体レーザにおいては、ス
トライプ状溝10の底部に露出した第1クラッド層2は
AJ2Ga I nP、電流ブロック層3はGaInP
で何れもAnGa I nP系結晶材料で構成されてお
り、また、その上に接して成長する第2クラッド層4も
AnGa I nPである。
従って第4図に示したように、第1クラッド層2aがA
uGaAs、電流ブロック層3aがGaASと何れもA
uGaAs系結晶材料で構成されており、一方、その上
に成長する第2クラッド層4がAlGa I n Pで
構成されていた従来の半導体レーザで問題になっていた
ような、AllGa r nPとAuGaAs、GaA
sの熱膨張係数の差に起因した歪が発生せず、活性領域
11の近傍に結晶欠陥が生成されるという問題は生じな
い。
この発明の半導体レーザの動作も従来のものと同任であ
り、p側電極9に正(+)、n側電極8に負(−)の電
圧を印加すると、電流は基板1゜第1クラッド層2から
電流ブロック層3のストライプ状溝10を通って第2ク
ラッド層4.活性層5、第3クラッド層6.およびコン
タクト層7へ流れる。そして、第2クラッド層4からは
ホールか、第3クラッド層6からは;子がそれぞれ活性
層5に注入され、電子とホールの再結合による発光か生
じる。従って、電流レベルを充分に増加させることによ
り、誘導放出が始まり、活性領域11においてレーザ発
光が生じる。
なお、上記実2i八例では、活性層5および電流ブロッ
ク3をGaInPで形成したが、活性層5はGaInP
の代わりにAΩGaInPで構成してもよい。また、第
1クラッド層2.第2クラッド層4.第3クラッド層6
は何れもAnGa I nPで形成したか、これらの層
は、AλGa I nPの代わりにAJ2InPで形成
してもよく、要は(AflGa)InP系のものを用い
ればよい。
(発明の効果) この発明の半導体レーザは以上説明したとおり、第1導
電型の化合物半導体基板上に形成された第1導電型の(
A fl、y G a +−y)。In、−xPからな
る第1クラッド層と、この第1クラッド層上に形成され
、断面が逆台形状のストライプ状溝を有する第24−型
の (A j2 z G a 1−z)x  I n 
1−Pからなる電流ブロック層と、この電流ブロック層
上およびストライプ状溝上に第1導電型の(A Il 
cLG a +−cL)x I n + −x Pから
なる第2クラッド層、  (A、Qs Ga+−s )
 x I nl−x Pからなる活性層および第24電
型の(A J2 r G a r −r ) xIn、
−xPからなる第3クラッド層とから構成したので、各
層を構成する結晶材料の熱膨張係数の違いに起因した歪
が発生し、さらには、この歪が誘因となって活性領域近
傍に結晶欠陥が生成される惧れがなく、信顆性の高い半
導体レーザが得られるという効果がある。
また、この発明の半導体レーザの製造方法は以上説明し
たとおり、第1導電型の化合物半導体基板上に第1導電
型の(A J2 y G a +−y)x I n +
−xPからなる第1クラッド層、GaAsからなるスト
ッパ層および第2導電型の (Al2 G a I−z
) xIn、−xPからなる電流ブロック層を順次形成
する工程と、この電流ブロック層に、被エツチング材か
GaAsの場合のエツチング速度か無視できるエツチン
グ液により断面が逆台形状のストライプ状溝を形成する
工程と、このストライプ状溝の底面に露出したストッパ
層を、被エツチング材が(A II y G a 、−
y)x I n 、−x Pの場合のエツチング速度が
無視できるエツチング液により除去する工程と、電流ブ
ロック層上およびストライプ状溝上に第1導電型の(A
 fla G a 1−CL)xI n I−X Pか
らなる第2クラッド層、<Afls Ga、−B )x
In+−x Pからなる活性層および第2導電型の(A
1.r Ga+−r)x I nl−x Pからなる第
3クラッド層を順次形成する工程とを含むので、上記発
明の半導体レーザを再現性良く得ることができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の半導体レーザの一実施例を示す斜
視図、第2図は、この発明の半導体レーザの他の実施例
を示す斜視図、第3図は、この発明の半導体レーザの製
造方法の一実施例を示す断面図、第4図は従来の半導体
レーザを示す斜視図である。 図において、1はp形GaAsからなる基板、2はp形
AuGa I nPからなる第1クラッド層、3はn形
GaInPからなる電流ブロック層、4はp形Af1.
GaTnPからなる第2クラッド層、5はアンドープG
aInPからなる活性層、6はn形AlGa I nP
からなる第3クラッド層、10はストライプ状溝、11
は活性領域、12はストッパ層である。 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 12:ストlへ〇眉 第3図 第4図 手 続 補 正 書 (自発)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電型の化合物半導体基板上に形成された第
    1導電型の(Al_yGa_1_−_y)_xIn_1
    _−_xPからなる第1クラッド層と、この第1クラッ
    ド層上に形成され断面が逆台形状のストライプ状溝を有
    する第2導電型の(Al_zGa_1_−_z)_xI
    n_1_−_xPからなる電流ブロック層と、この電流
    ブロック層上および前記ストライプ状溝上に第1導電型
    の(Al_αGa_1_−_α)_xIn_1_−_x
    Pからなる第2クラッド層、(Al_βGa_1_−_
    β)_xIn_1_−_xPからなる活性層および第2
    導電型の(Al_γGa_1_−_γ)_xIn_1_
    −_xPからなる第3クラッド層とから構成したことを
    特徴とする半導体レーザ。
  2. (2)第1導電型の化合物半導体基板上に第1導電型の
    (Al_yGa_1_−_y)_xIn_1_−_xP
    からなる第1クラッド層、GaAsからなるストッパ層
    および第2導電型の(Al_zGa_1_−_z)_x
    In_1_−_xPからなる電流ブロック層を順次形成
    する工程と、この電流ブロック層に被エッチング材がG
    aAsの場合のエッチング速度が無視できるエッチング
    液により断面が逆台形状のストライプ状溝を形成する工
    程と、このストライプ状溝の底面に露出した前記ストッ
    パ層を被エッチング材が(Al_yGa_1_−_y)
    _xIn_1_−_xPの場合のエッチング速度が無視
    できるエッチング液により除去する工程と、前記電流ブ
    ロック層上およびストライプ状溝上に第1導電型の(A
    l_αGa_1_−α)_xIn_1_−_xPからな
    る第2クラッド層、(Al_βGa_1_−_β)_x
    In_1_−_xPからなる活性層および第2導電型の
    (Al_γGa_1_−_γ)_xIn_1_−_xP
    からなる第3クラッド層を順次形成する工程とを含むこ
    とを特徴とする半導体レーザの製造方法。
JP1285888A 1988-01-22 1988-01-22 半導体レーザおよびその製造方法 Pending JPH01187988A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933443A (en) * 1995-09-08 1999-08-03 Rohm Co., Ltd. Semiconductor laser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5933443A (en) * 1995-09-08 1999-08-03 Rohm Co., Ltd. Semiconductor laser

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