JPH01286485A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置及びその製造方法Info
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- JPH01286485A JPH01286485A JP11670388A JP11670388A JPH01286485A JP H01286485 A JPH01286485 A JP H01286485A JP 11670388 A JP11670388 A JP 11670388A JP 11670388 A JP11670388 A JP 11670388A JP H01286485 A JPH01286485 A JP H01286485A
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- layer
- contact layer
- conductivity type
- cladding layer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、電流狭窄効果と光導波効果を有するＩｎＧａ
ＡＩＰ系半導体レーザに係わり、特に有機金属を用いた
化学気相成長法 （以下ＭＯＣＶＤ法と略記する）による半導体レーザ装
置及びその製造方法に関する。
ＡＩＰ系半導体レーザに係わり、特に有機金属を用いた
化学気相成長法 （以下ＭＯＣＶＤ法と略記する）による半導体レーザ装
置及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
近年、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長技術の向上に伴い、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザと同程度との発振波長が得られるＩｎＧ
ａＡＩＰ化合物半導体を使用した半導体レーザが作られ
るようになっている（日経マイクロデバイス、 １９８
５年１１月号）。
ｅ−Ｎｅレーザと同程度との発振波長が得られるＩｎＧ
ａＡＩＰ化合物半導体を使用した半導体レーザが作られ
るようになっている（日経マイクロデバイス、 １９８
５年１１月号）。
ところで、これらの半導体レーザを、近年注目されてい
るところのビデオディスクやレーザプリンタ等の光源と
して使用する場合、解決しなければならない問題がある
。即ち、光の損失と無駄な再結合を最小とするため特定
領域に光エネルギー及び注入電流を閉込める構造に加え
、１μｍオーダの微小スポットに絞り込む必要があるた
め半導体レーザの活性層に平行方向の光の閉込め、つま
り横モードの制御が必要である。そこで本発明者等は、
これらの条件を満たすレーザ構造として、リッジ埋込み
型のレーザを作成し基本横モード発振することを確認し
た（第３３回応用物理学関係連合講演会講演予稿集４ｐ
ｋ−に−１４ｐ−１７３）。
るところのビデオディスクやレーザプリンタ等の光源と
して使用する場合、解決しなければならない問題がある
。即ち、光の損失と無駄な再結合を最小とするため特定
領域に光エネルギー及び注入電流を閉込める構造に加え
、１μｍオーダの微小スポットに絞り込む必要があるた
め半導体レーザの活性層に平行方向の光の閉込め、つま
り横モードの制御が必要である。そこで本発明者等は、
これらの条件を満たすレーザ構造として、リッジ埋込み
型のレーザを作成し基本横モード発振することを確認し
た（第３３回応用物理学関係連合講演会講演予稿集４ｐ
ｋ−に−１４ｐ−１７３）。
リッジ埋込み型半導体レーザの概略構造及びその製造方
法について第３図を参照して説明する。
法について第３図を参照して説明する。
まず、第３図（ａ）に示す如く、ｎ−ＧａＡｓ基板３１
上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３２．ｎ−Ｉ ｎＧａ
Ｐバラフッ層３３．ｎ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層３４
．１ｎＧａＰ活性層３５．Ｉ）−ＩｎＧａＡＩＰクラッ
ド層３６及びｐ−（１；ａＡｓオーミックコンタクト層
３７を順次形成した後、コンタクト層３７上にＳ ｉ
Ｏ２膜３８をストライプ状に形成する。次いで、５ｉＯ
２ｉ漠３８をマスクにコンタクト層３７をＳＨエツチン
グ液（硫酸；過酸化水素水：水−８：１：１の混合液）
によりエツチングし、コンタクト層３７をストライプ状
ニ残ス。続いて、５ｉ０２膜３８及びコンタクト層３７
をマスクに、熱硫酸を用いた選択エツチングによりクラ
ッドＭ３６を厚さｈだけ残すようにエッ゛チングし、第
３図（ｂ）に示す如くコンタクト層３７を含むストライ
プ状のメサ３９を形成する。次いで、５ｉ０２膜３８を
選択成長用マスクとして、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いた選
択成長（応用物理学会結晶工学分科会、第２回結晶工学
シンポジウム講演束ｐ１１（１９８５））により、第３
図（ｅ）に示す如く、ＳｉＯ２マスクのある部分を除き
ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層４ｏを埋込み形成する。次いで
、ＳｉＯ２膜３８を除去した後、ｐ側電極４１及びｎ側
電極４２をそれぞれ形成することによりリッジ埋込み型
半導体レーザが完成する。
上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３２．ｎ−Ｉ ｎＧａ
Ｐバラフッ層３３．ｎ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層３４
．１ｎＧａＰ活性層３５．Ｉ）−ＩｎＧａＡＩＰクラッ
ド層３６及びｐ−（１；ａＡｓオーミックコンタクト層
３７を順次形成した後、コンタクト層３７上にＳ ｉ
Ｏ２膜３８をストライプ状に形成する。次いで、５ｉＯ
２ｉ漠３８をマスクにコンタクト層３７をＳＨエツチン
グ液（硫酸；過酸化水素水：水−８：１：１の混合液）
によりエツチングし、コンタクト層３７をストライプ状
ニ残ス。続いて、５ｉ０２膜３８及びコンタクト層３７
をマスクに、熱硫酸を用いた選択エツチングによりクラ
ッドＭ３６を厚さｈだけ残すようにエッ゛チングし、第
３図（ｂ）に示す如くコンタクト層３７を含むストライ
プ状のメサ３９を形成する。次いで、５ｉ０２膜３８を
選択成長用マスクとして、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いた選
択成長（応用物理学会結晶工学分科会、第２回結晶工学
シンポジウム講演束ｐ１１（１９８５））により、第３
図（ｅ）に示す如く、ＳｉＯ２マスクのある部分を除き
ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層４ｏを埋込み形成する。次いで
、ＳｉＯ２膜３８を除去した後、ｐ側電極４１及びｎ側
電極４２をそれぞれ形成することによりリッジ埋込み型
半導体レーザが完成する。
ところで、この構造のレーザは、第３図（ｂ）に示すよ
うにストライプ状のメサ３９の幅が狭いため、クラッド
層３６．コンタクト層３７に十分な不純物のドーピング
が行えない場合、ｐ （Ｉｌｌ電極４１とコンタクト層
３７との接触抵抗及びクラッド層３６．コンタクト層３
７に起因する直列抵抗が非常に大きくなるという問題点
があった。本発明者等の実験によると、ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰクラッド層の場合、Ａ１の濃度が高（なるにつれ不
純物のドーピングが困難になることが判った。そして、
デバイスとして使用できる最低のＡ１混晶比のときでも
５ Ｘ １０”ｃ■−３程度しかドーピングできないこ
とが判った。そのため、動作電圧が高くなり、従って消
費電力が上り発熱が多くなる等、デバイスの信頼性等の
面において悪影響が生じた。
うにストライプ状のメサ３９の幅が狭いため、クラッド
層３６．コンタクト層３７に十分な不純物のドーピング
が行えない場合、ｐ （Ｉｌｌ電極４１とコンタクト層
３７との接触抵抗及びクラッド層３６．コンタクト層３
７に起因する直列抵抗が非常に大きくなるという問題点
があった。本発明者等の実験によると、ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰクラッド層の場合、Ａ１の濃度が高（なるにつれ不
純物のドーピングが困難になることが判った。そして、
デバイスとして使用できる最低のＡ１混晶比のときでも
５ Ｘ １０”ｃ■−３程度しかドーピングできないこ
とが判った。そのため、動作電圧が高くなり、従って消
費電力が上り発熱が多くなる等、デバイスの信頼性等の
面において悪影響が生じた。
一方、接触抵抗の低減をはかるものとして特願昭６１−
４２９３３号にあるように、ｐ側電極を形成する前に第
２のオーミックコンタクト層を全面に形成し、ｐ側電極
を形成する構造のレーザが提案されている。そして、こ
の構造により電極とコンタクト層との接触抵抗の低減が
可能となっている。しかしながら、この方法でもｐ−１
ｎＧａＡＩＰクラッド層、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層に
起因する直列抵抗の増大を解決することはできなかった
。
４２９３３号にあるように、ｐ側電極を形成する前に第
２のオーミックコンタクト層を全面に形成し、ｐ側電極
を形成する構造のレーザが提案されている。そして、こ
の構造により電極とコンタクト層との接触抵抗の低減が
可能となっている。しかしながら、この方法でもｐ−１
ｎＧａＡＩＰクラッド層、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層に
起因する直列抵抗の増大を解決することはできなかった
。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来、横モード制御を行うためにはストライ
プ幅をある程度狭くする必要があるが、ストライプ幅が
狭くなると接触抵抗や直列抵抗等が大きくなり、良好な
レーザ特性を実現することは困難であった。
プ幅をある程度狭くする必要があるが、ストライプ幅が
狭くなると接触抵抗や直列抵抗等が大きくなり、良好な
レーザ特性を実現することは困難であった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、ストライプ幅が狭くても接触抵抗及
び直列抵抗を低くすることが可能であり、確実な横モー
ド制御と直列抵抗の低減を実現することができ、レーザ
特性向上をはかり得る半導体レーザ装置及びその製造方
法を提供することにある。
的とするところは、ストライプ幅が狭くても接触抵抗及
び直列抵抗を低くすることが可能であり、確実な横モー
ド制御と直列抵抗の低減を実現することができ、レーザ
特性向上をはかり得る半導体レーザ装置及びその製造方
法を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の骨子は、オーミックコンタクト層を２層に形成
することにより、電極とコンタクト層との接触抵抗及び
コンタクト層とクラッド層との接触抵抗の低減をはかる
ことにあり、さらにコンタクト層に接するクラッド層の
不純物濃度を十分高めることにより直列抵抗の低減をは
かることにある。
することにより、電極とコンタクト層との接触抵抗及び
コンタクト層とクラッド層との接触抵抗の低減をはかる
ことにあり、さらにコンタクト層に接するクラッド層の
不純物濃度を十分高めることにより直列抵抗の低減をは
かることにある。
前述した問題を解決するために本発明者等は、各種実験
を行った。その結果、成長装置内でｐ−ＧａＡｓオーミ
ックコンタクト層を成長する前にｐ−１ｎＧａＡＩＰク
ラッド層に不純物を拡散し、続いてｐ−ＧａＡｓオーミ
ックコンタクト層を成長することにより、ｐ−１ｎＧａ
ＡＩＰクラッド層の不純物濃度が上り、直列抵抗が低く
なり、レーザ特性が向上することを見出した。また、ｐ
−ＩｎＧａＡＩＰクラッド層の不純物拡散に際しては、
ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層の上部の層を１ｎＧａＰ
層とすることにより、不純物の拡散が確実に行われるこ
とを確認した。
を行った。その結果、成長装置内でｐ−ＧａＡｓオーミ
ックコンタクト層を成長する前にｐ−１ｎＧａＡＩＰク
ラッド層に不純物を拡散し、続いてｐ−ＧａＡｓオーミ
ックコンタクト層を成長することにより、ｐ−１ｎＧａ
ＡＩＰクラッド層の不純物濃度が上り、直列抵抗が低く
なり、レーザ特性が向上することを見出した。また、ｐ
−ＩｎＧａＡＩＰクラッド層の不純物拡散に際しては、
ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層の上部の層を１ｎＧａＰ
層とすることにより、不純物の拡散が確実に行われるこ
とを確認した。
本発明はこのような点に着目してなされたもので、ダブ
ルヘテロ構造を有する半導体レーザ装置において、第１
導電型半導体基板と、第１導電型のＩｎ （ＧａＩ−ｘ
Ａｌｘ）Ｐ第１クラッド層。
ルヘテロ構造を有する半導体レーザ装置において、第１
導電型半導体基板と、第１導電型のＩｎ （ＧａＩ−ｘ
Ａｌｘ）Ｐ第１クラッド層。
Ｉｎ （Ｇａｌ−ｙＡｌｖ）Ｐ活性層及びストライプ状
の凸部を有した第２導電型の Ｉｎ （Ｇａ１−ｘＡＩＸ）Ｐ第２クラッド層からなり
（０≦ｙ＜ｘ≦１）、前記半導体基板上に形成されたダ
ブルヘテロ接合構造部と、このダブルヘテロ接合構造部
の第２クラッド層の凸部上に形成された第２導電型のＩ
ｎＧａＰ第１オーミックコンタクト層と、前記ダブルヘ
テロ接合構造部の第２クラッド層の凸部を除く部分に形
成された第１導電型の電流阻止層と、前記第１コンタク
ト層及び電流阻止層上に形成された第２導電型のＧａＡ
ｓ第２オーミックコンタクト層とを具備したことを特徴
とするものである。
の凸部を有した第２導電型の Ｉｎ （Ｇａ１−ｘＡＩＸ）Ｐ第２クラッド層からなり
（０≦ｙ＜ｘ≦１）、前記半導体基板上に形成されたダ
ブルヘテロ接合構造部と、このダブルヘテロ接合構造部
の第２クラッド層の凸部上に形成された第２導電型のＩ
ｎＧａＰ第１オーミックコンタクト層と、前記ダブルヘ
テロ接合構造部の第２クラッド層の凸部を除く部分に形
成された第１導電型の電流阻止層と、前記第１コンタク
ト層及び電流阻止層上に形成された第２導電型のＧａＡ
ｓ第２オーミックコンタクト層とを具備したことを特徴
とするものである。
また本発明は、上記構造の半導体レーザ装置の製造方法
において、第１導電型半導体基板上に、第１導電型のＩ
ｎ （ＧａＩ−ｘ Ａｌｘ ）Ｐ第１クラッド層、Ｉ
ｎ ＣＧａ、−ｖ Ａｌｙ ）Ｐ活性層及び第２導電型
のＩｎ （ＧａＩ−ｘＡ ｌｘ ）Ｐ第２クラッド層か
らなるダブルヘテロ接合構造部（０≦ｙくＸ≦１）を成
長形成したのち、このダブルヘテロ接合構造部上に第２
導電型のＩ ｎＧａＰ第１オーミックコンタクト層を成
長形成し、次いで第１コンタクト層及び第２クラッド層
を該クラッド層の途中まで選択エツチングしてストライ
プ状の凸部を形成し、次いでダブルヘテロ接合部上にス
トライプ状の凸部を除いて第１導電型の電流阻止層を成
長形成し、しかるのち全面に第１導電型のＧａＡｓ第２
オーミックコンタクト層を成長形成するようにした方法
である。
において、第１導電型半導体基板上に、第１導電型のＩ
ｎ （ＧａＩ−ｘ Ａｌｘ ）Ｐ第１クラッド層、Ｉ
ｎ ＣＧａ、−ｖ Ａｌｙ ）Ｐ活性層及び第２導電型
のＩｎ （ＧａＩ−ｘＡ ｌｘ ）Ｐ第２クラッド層か
らなるダブルヘテロ接合構造部（０≦ｙくＸ≦１）を成
長形成したのち、このダブルヘテロ接合構造部上に第２
導電型のＩ ｎＧａＰ第１オーミックコンタクト層を成
長形成し、次いで第１コンタクト層及び第２クラッド層
を該クラッド層の途中まで選択エツチングしてストライ
プ状の凸部を形成し、次いでダブルヘテロ接合部上にス
トライプ状の凸部を除いて第１導電型の電流阻止層を成
長形成し、しかるのち全面に第１導電型のＧａＡｓ第２
オーミックコンタクト層を成長形成するようにした方法
である。
（作 用）
本発明によれば、第２導電型（ここではｐ型とする）の
ＩｎＧａＡ］Ｐクラッド層上にｐ−ＩｎＧａＰ第１コン
タクト層を形成しているので、成長装置内でｐ−１ｎＧ
ａＰを通してｐ−ＩｎＧａＡＩＰクラッド層に不純物を
拡散することができ、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層の
不純物濃度を上げることができる。この拡散に続いて、
同一成長装置内でｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層を成長
すれば、拡散後の大気による汚染等を気にせず良好なｐ
−ＧａＡｓコンタクト層の成長が行える。
ＩｎＧａＡ］Ｐクラッド層上にｐ−ＩｎＧａＰ第１コン
タクト層を形成しているので、成長装置内でｐ−１ｎＧ
ａＰを通してｐ−ＩｎＧａＡＩＰクラッド層に不純物を
拡散することができ、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層の
不純物濃度を上げることができる。この拡散に続いて、
同一成長装置内でｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層を成長
すれば、拡散後の大気による汚染等を気にせず良好なｐ
−ＧａＡｓコンタクト層の成長が行える。
また、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層への不純物拡散に
際しては、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層の上部にＩｎ
ＧａＰ層を１層設けておくことにより、５ｉｎ２を除去
するためにリッジ上部を一度大気に晒したとしてもｐ−
ＧａＡｓコンタクト層の成長が確実に行われる。即ち、 ＩｎＧａＡＩＰは一旦大気に晒すとＡｆｉを含むことか
ら表面が酸化し、その上にＧａＡｓを成長するのが難し
くなるが、ＩｎＧａＰはＡｆｉを含まないので酸化反応
が生じることはなく、大気に晒したのちもその上にＧａ
Ａｓがが確実に成長するのである。
際しては、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層の上部にＩｎ
ＧａＰ層を１層設けておくことにより、５ｉｎ２を除去
するためにリッジ上部を一度大気に晒したとしてもｐ−
ＧａＡｓコンタクト層の成長が確実に行われる。即ち、 ＩｎＧａＡＩＰは一旦大気に晒すとＡｆｉを含むことか
ら表面が酸化し、その上にＧａＡｓを成長するのが難し
くなるが、ＩｎＧａＰはＡｆｉを含まないので酸化反応
が生じることはなく、大気に晒したのちもその上にＧａ
Ａｓがが確実に成長するのである。
また、拡散前のリッジ上部はｐ−ＧａＡｓ層ではないた
め、ＧａＡｓとＩｎＧａＰ又はＩｎＧａＡＩＰとの拡散
速度の違いによりｎ−ＧａＡｓ電流阻止への拡散は少な
く、通電部のみ不純物の拡散が有効に行われる。なお、
本発明者等の実験から、ＧａＡｓと比較すると、Ｉ ｎ
ＧａＰ又はＩｎＧａＡＩＰの拡散速度は〜１０倍速いの
が確認されている。
め、ＧａＡｓとＩｎＧａＰ又はＩｎＧａＡＩＰとの拡散
速度の違いによりｎ−ＧａＡｓ電流阻止への拡散は少な
く、通電部のみ不純物の拡散が有効に行われる。なお、
本発明者等の実験から、ＧａＡｓと比較すると、Ｉ ｎ
ＧａＰ又はＩｎＧａＡＩＰの拡散速度は〜１０倍速いの
が確認されている。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザ装置の
概略構造を示す断面図である。
概略構造を示す断面図である。
ｎ−ＧａＡｓ基板１１上にｎ−ＧａＡｓ第１バッファ層
１２及びｎ−１ｎＧａＰ第２バッファ層１３が形成され
、この上にｎ−Ｉｎ、５（Ｇａ、。３ Ａ１０．７ ）
ｏ、、Ｐ第１クラッド層１４゜ＩｎＧａＰ活性層１５
及びｐ−１ｎ、、５（Ｇ ａ ０．７ Ａ １０．３
） ｏ、ｓ Ｐ第２クラッド層１６からなるダブルヘテ
ロ接合構造部が形成されている。ダブルヘテロ接合構造
部には、その最上部である第２クラッド層１６を一部エ
ッチングしてストライプ状の凸部（メサ）が形成されて
いる。そして、このメサ部の上にはｐ−１ｎＧａＰ第１
コンタクト層１７が形成されている。メサ部の側部には
メサ部を埋込むようにｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２０が形
成されている。そして、第１コンタクト層１７及び電流
阻止層２０上にｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層２１が形
成されている。なお、図中２２はｐ側電極、２３はｎ側
電極である。
１２及びｎ−１ｎＧａＰ第２バッファ層１３が形成され
、この上にｎ−Ｉｎ、５（Ｇａ、。３ Ａ１０．７ ）
ｏ、、Ｐ第１クラッド層１４゜ＩｎＧａＰ活性層１５
及びｐ−１ｎ、、５（Ｇ ａ ０．７ Ａ １０．３
） ｏ、ｓ Ｐ第２クラッド層１６からなるダブルヘテ
ロ接合構造部が形成されている。ダブルヘテロ接合構造
部には、その最上部である第２クラッド層１６を一部エ
ッチングしてストライプ状の凸部（メサ）が形成されて
いる。そして、このメサ部の上にはｐ−１ｎＧａＰ第１
コンタクト層１７が形成されている。メサ部の側部には
メサ部を埋込むようにｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２０が形
成されている。そして、第１コンタクト層１７及び電流
阻止層２０上にｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト層２１が形
成されている。なお、図中２２はｐ側電極、２３はｎ側
電極である。
次に、上記構成を実現する半導体レーザの製造方法につ
いて第２図を参照して説明する。まず、第２図（ａ）に
示す如く、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に、ｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層１２゜ ｎ−１ｎＧａＰバッファ層１３゜ ｎ−ＩｎＧａＡＩＰクラッド層１４．ＩｎＧａＰ活性層
１５．ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層１６及びｐ−１ｎ
ＧａＰコンタクト層１７をＭＯＣＶＤ法により連続成長
し、さらに、コンタクト層１７上にＳｉＯ２のマスク１
８を形成する。
いて第２図を参照して説明する。まず、第２図（ａ）に
示す如く、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に、ｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層１２゜ ｎ−１ｎＧａＰバッファ層１３゜ ｎ−ＩｎＧａＡＩＰクラッド層１４．ＩｎＧａＰ活性層
１５．ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層１６及びｐ−１ｎ
ＧａＰコンタクト層１７をＭＯＣＶＤ法により連続成長
し、さらに、コンタクト層１７上にＳｉＯ２のマスク１
８を形成する。
次いで、５ＩＯ２膜１８をマスクとして用い、臭化水素
系エツチング液及び熱硫酸を用いて、コンタクト層１７
及びクラッド層１６をクラッド層１６の途中まで選択エ
ツチングし、第２図（ｂ）に示す如くストライプ状のメ
サ１９を形成する。次いで、ＳｉＯ２膜１８を選択成長
用のマスクとして用い、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いた選択
成長により、第２図（ｅ）に示す如（Ｓｉｎ２のある部
分を除きメサ側部をｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０で埋
込む。
系エツチング液及び熱硫酸を用いて、コンタクト層１７
及びクラッド層１６をクラッド層１６の途中まで選択エ
ツチングし、第２図（ｂ）に示す如くストライプ状のメ
サ１９を形成する。次いで、ＳｉＯ２膜１８を選択成長
用のマスクとして用い、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いた選択
成長により、第２図（ｅ）に示す如（Ｓｉｎ２のある部
分を除きメサ側部をｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０で埋
込む。
次いで、第２図（ｄ）に示す如く、５ｉｎ２膜１８を除
去した後、再び成長装置でｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト
層２１を成長形成する。このとき、コンタクト層２１の
成長前〜３分間、ホスフィン（ＰＨ３）と共にセレン化
水素（Ｈ２Ｓｅ）又はＤＥＺ （ジメチル亜鉛）を成長
温度７００℃で流し続けた。コンタクト層２０を形成後
、ｐ側電極２２及びｎ側電極を形成することにより、前
記第１図に示す構造が完成する。
去した後、再び成長装置でｐ−ＧａＡｓ第２コンタクト
層２１を成長形成する。このとき、コンタクト層２１の
成長前〜３分間、ホスフィン（ＰＨ３）と共にセレン化
水素（Ｈ２Ｓｅ）又はＤＥＺ （ジメチル亜鉛）を成長
温度７００℃で流し続けた。コンタクト層２０を形成後
、ｐ側電極２２及びｎ側電極を形成することにより、前
記第１図に示す構造が完成する。
かくして本実施例によれば、第２コンタクト層２１の成
長は正常に行われ、第２クラッド層１６のメサ部１９の
不純物濃度はＤＥＺを使用したものでは２ Ｘ １０１
８ｃ＋＋＋−３まで高くなり、直列抵抗が大幅に減少し
、消費電力が大幅に下がった。
長は正常に行われ、第２クラッド層１６のメサ部１９の
不純物濃度はＤＥＺを使用したものでは２ Ｘ １０１
８ｃ＋＋＋−３まで高くなり、直列抵抗が大幅に減少し
、消費電力が大幅に下がった。
Ｈ２Ｓｅを使用したものでも直列抵抗の減少が見られた
が、ＤＥＺ程の効果は見られなかった。
が、ＤＥＺ程の効果は見られなかった。
また、実施例では第１コンタクト層としてＩｎＧａＰを
用いているが、これをＧ’ａＡｓどしたものについても
不純物の拡散を行った。その結果、ＧａＡｓは拡散速度
がＩ ｎＧａＰ又はＩｎＧａＡＩＰに比べ非常に遅いた
め、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層に対して十分な拡散
は行えなかった。そのため、直列抵抗の減少効果は見ら
れなかった。つまり、直列抵抗減少の効果は、第１コン
タクト層として１ｎＧａＰを用いたことによって得られ
るものである。
用いているが、これをＧ’ａＡｓどしたものについても
不純物の拡散を行った。その結果、ＧａＡｓは拡散速度
がＩ ｎＧａＰ又はＩｎＧａＡＩＰに比べ非常に遅いた
め、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層に対して十分な拡散
は行えなかった。そのため、直列抵抗の減少効果は見ら
れなかった。つまり、直列抵抗減少の効果は、第１コン
タクト層として１ｎＧａＰを用いたことによって得られ
るものである。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層を成長
後、ｐ−１ｎＣ；ａＰ第１コンタクト層を順次形成して
５ｉｎ２マスクを形成したが、第１コンタクト層に続い
て第３のＧａＡｓコンタクト層を形成し、その上に５ｉ
ｎ２マスクを形成し、選択成長を行った後に第３のコン
タクト層を除去し、拡散を行ってもよい。この場合、Ｓ
ｉＯ□形成時の第１コンタクト層１ｎＧａＰに対するダ
メージ等を低減することが可能となる。
い。実施例では、ｐ−１ｎＧａＡＩＰクラッド層を成長
後、ｐ−１ｎＣ；ａＰ第１コンタクト層を順次形成して
５ｉｎ２マスクを形成したが、第１コンタクト層に続い
て第３のＧａＡｓコンタクト層を形成し、その上に５ｉ
ｎ２マスクを形成し、選択成長を行った後に第３のコン
タクト層を除去し、拡散を行ってもよい。この場合、Ｓ
ｉＯ□形成時の第１コンタクト層１ｎＧａＰに対するダ
メージ等を低減することが可能となる。
また、各部の膜厚及び組成比等の条件は、仕様に応じて
適宜変更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
適宜変更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
［発明の効果コ
以上詳述したように本発明によれば、
ＩｎＧａＡＩＰクラッド層上のコンタクト層をＩｎＧａ
Ｐとすることにより、該クラッド層の不純物濃度を十分
高くすることができ、また成長後の表面状態及び結晶性
も確保される。従って、ストライプ幅が狭くても接触抵
抗及び直列抵抗を低くすることが可能であり、確実な横
モード制御と直列抵抗の低減を実現してレーザ特性向上
をはかることができる。
Ｐとすることにより、該クラッド層の不純物濃度を十分
高くすることができ、また成長後の表面状態及び結晶性
も確保される。従って、ストライプ幅が狭くても接触抵
抗及び直列抵抗を低くすることが可能であり、確実な横
モード制御と直列抵抗の低減を実現してレーザ特性向上
をはかることができる。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザ装置の
概略構成を示す断面図、第２図は上記実施例装置の製造
工程を示す断面図、第３図は従来装置の製造工程を示す
断面図である。 １１− ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１２− ｎ −Ｇ
ａ Ａ ｓ第１バッファ層、１３・・・ｎ−ＩｎＧａ
Ｐ第２バッファ層、１４− ｎ −１ｎ Ｇ ａ Ａ
Ｉ Ｐ第１クラッド層、１５−１ ｎ Ｇ ａ Ｐ活性
層、１６−＝ ｐ −１ｎ Ｇ ａ Ａ Ｉ Ｐ第２ク
ラッド層、１７・・・ｐ−１ｎＧａＰ第１コンタクト層
、１８ ・・・ＳｉＯ２膜、１９ ・・・メサ部、２０
− ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ電流阻止層、２１・・・ｐ−
ＧａＡｓ第２コンタクト層、２２．２３・・・電極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第２図 ４′７！ 第３図
概略構成を示す断面図、第２図は上記実施例装置の製造
工程を示す断面図、第３図は従来装置の製造工程を示す
断面図である。 １１− ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１２− ｎ −Ｇ
ａ Ａ ｓ第１バッファ層、１３・・・ｎ−ＩｎＧａ
Ｐ第２バッファ層、１４− ｎ −１ｎ Ｇ ａ Ａ
Ｉ Ｐ第１クラッド層、１５−１ ｎ Ｇ ａ Ｐ活性
層、１６−＝ ｐ −１ｎ Ｇ ａ Ａ Ｉ Ｐ第２ク
ラッド層、１７・・・ｐ−１ｎＧａＰ第１コンタクト層
、１８ ・・・ＳｉＯ２膜、１９ ・・・メサ部、２０
− ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ電流阻止層、２１・・・ｐ−
ＧａＡｓ第２コンタクト層、２２．２３・・・電極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第２図 ４′７！ 第３図
Claims (3)
- （１）第１導電型半導体基板と、第１導電型のＩｎ（Ｇ
ａ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘ）Ｐ第１クラッド層、Ｉｎ（Ｇ
ａ＿１＿−＿ＹＡｌ＿Ｙ）Ｐ活性層及びストライプ状の
凸部を有した第２導電型のＩｎ（Ｇａ＿１＿−＿ｘＡｌ
＿ｘ）Ｐ第２クラッド層からなり（０≦ｙ＜ｘ≦１）、
前記半導体基板上に形成されたダブルヘテロ接合構造部
と、このダブルヘテロ接合構造部の第２クラッド層の凸
部上に形成された第２導電型のＩｎＧａＰ第１オーミッ
クコンタクト層と、前記ダブルヘテロ接合構造部の第２
クラッド層の凸部を除く部分に形成された第１導電型の
電流阻止層と、前記第１コンタクト層及び電流阻止層上
に形成された第２導電型のＧａＡｓ第２オーミックコン
タクト層とを具備してなることを特徴とする半導体レー
ザ装置。 - （２）第１導電型半導体基板上に、第１導電型のＩｎ（
Ｇａ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘ）Ｐ第１クラッド層、Ｉｎ（
Ｇａ＿１＿−＿ＹＡｌ＿Ｙ）Ｐ活性層及び第２導電型の
Ｉｎ（Ｇａ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘ）Ｐ第２クラッド層か
らなるダブルヘテロ接合構造部（０≦ｙ＜ｘ≦１）を成
長する工程と、次いで前記ダブルヘテロ接合構造部上に
第２導電型のＩｎＧａＰ第１オーミックコンタクト層を
成長する工程と、次いで前記第１コンタクト層及び第２
クラッド層を該第２クラッド層の途中まで選択エッチン
グしてストライプ状の凸部を形成する工程と、次いで前
記ダブルヘテロ接合部上に前記ストライプ状の凸部を除
いて第１導電型の電流阻止層を成長する工程と、次いで
全面に第１導電型のＧａＡｓ第２オーミックコンタクト
層を成長する工程とを含むことを特徴とする半導体レー
ザ装置の製造方法。 - （３）前記第２コンタクト層の成長は、該第２コンタク
ト層を成長形成するための反応炉内で、前記第１コンタ
クト層及び第２クラッド層を含むストライプ状の凸部に
第２導電型の不純物を拡散したのちに行うことを特徴と
する請求項２記載の半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11670388A JPH01286485A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11670388A JPH01286485A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286485A true JPH01286485A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14693742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11670388A Pending JPH01286485A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286485A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02260636A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP11670388A patent/JPH01286485A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02260636A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
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