JPH01503583A - 異なる格子パラメータを有する基板の上に形成された半導体装置、レーザへの応用および製造方法 - Google Patents

異なる格子パラメータを有する基板の上に形成された半導体装置、レーザへの応用および製造方法

Info

Publication number
JPH01503583A
JPH01503583A JP63504627A JP50462788A JPH01503583A JP H01503583 A JPH01503583 A JP H01503583A JP 63504627 A JP63504627 A JP 63504627A JP 50462788 A JP50462788 A JP 50462788A JP H01503583 A JPH01503583 A JP H01503583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
laser
manufacturing
forming
superlattice
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.)
Pending
Application number
JP63504627A
Other languages
English (en)
Inventor
ラゼギ，マニジェ
オムネ，フランク
ブロンドウ，ロベール
ドウフール，マルタン
モーレル，フィリップ
クラコウスキ，ミシェル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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 Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of JPH01503583A publication Critical patent/JPH01503583A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2902—Materials being Group IVA materials
    • H10P14/2903—Carbon, e.g. diamond-like carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/81—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation
    • H10D62/815—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation of structures having periodic or quasi-periodic potential variation, e.g. superlattices or multiple quantum wells [MQW]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/81—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation
    • H10D62/815—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation of structures having periodic or quasi-periodic potential variation, e.g. superlattices or multiple quantum wells [MQW]
    • H10D62/8161—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation of structures having periodic or quasi-periodic potential variation, e.g. superlattices or multiple quantum wells [MQW] potential variation due to variations in composition or crystallinity, e.g. heterojunction superlattices
    • H10D62/8162—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation of structures having periodic or quasi-periodic potential variation, e.g. superlattices or multiple quantum wells [MQW] potential variation due to variations in composition or crystallinity, e.g. heterojunction superlattices having quantum effects only in the vertical direction, i.e. layered structures having quantum effects solely resulting from vertical potential variation
    • H10D62/8164—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials of structures exhibiting quantum-confinement effects, e.g. single quantum wells; of structures having periodic or quasi-periodic potential variation of structures having periodic or quasi-periodic potential variation, e.g. superlattices or multiple quantum wells [MQW] potential variation due to variations in composition or crystallinity, e.g. heterojunction superlattices having quantum effects only in the vertical direction, i.e. layered structures having quantum effects solely resulting from vertical potential variation comprising only semiconductor materials 
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/82—Heterojunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D86/00—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
    • H10D86/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
    • H10H20/013—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials
    • H10H20/0133—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials with a substrate not being Group III-V materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2923—Materials being conductive materials, e.g. metallic silicides
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/32—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H10P14/3202—Materials thereof
    • H10P14/3204—Materials thereof being Group IVA semiconducting materials
    • H10P14/3211—Silicon, silicon germanium or germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/32—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H10P14/3242—Structure
    • H10P14/3244—Layer structure
    • H10P14/3251—Layer structure consisting of three or more layers
    • H10P14/3252—Alternating layers, e.g. superlattice
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
    • H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
    • 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
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0213—Sapphire, quartz or diamond based substrates
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

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】 異なる格子パラメータを有する基板の上に形成された半導体装置、レーザへの応 用および製造方法本発明は、半導体装置の材料のパラメータとは異なるパラメー タを有する基板の上に形成された半導体装置に関するものである。
ダイヤモンドの熱特性の研究により、一方では、熱伝導率が銅の熱伝導率の２倍 であり、他方では熱膨脹率が銅の熱膨脹率の５分の１であることが示されている 。
このことは、ダイヤモンドと、窒化ほう素Ｔ−ＣＢＮ（透明なキュービック・窒 化ほう素）と、銅との諸特性が比較されている下記の表から明らがである。
ほう素をドープされたダイヤモンドの製造が最近成功した。ほう素の量が１００ ｐｐｍより多いと、ダイヤモンドは導電性となり、１００ｐｐｍより少ない量の 場合には、ダイヤモンドは半導電性となる。
オプトエレクトロニック部品の支持体として現在は合成ダイヤモンドが採用され ている。
しかし、半導体部品を実現するためにダイヤモンドまたは窒化はう素を使用する ことは、解決すべき問題が格子の不一致の問題であったから、考えられなかった 。
本発明は、基板として絶縁ダイヤモンドまたは半導電性ダイヤモンドを採用する こと、および現在Ｓｉ基板上で行われているようにイオン注入を採用することに より集積回路を採用することにある。
更に、本発明は、基板として半絶縁性または導電性ダイヤモンドを採用すること 、レーザ、フォトダイオード、光電陰極、太陽電池のようなオプトエレクトロニ ック部品、およびガンダイオード、インバットダイオード、ＦＥＴ）ランジスタ のようなマイクロ波部品を製造するために直接エピタキシャル付着により■−■ 半導体物質またはＩＩ−Ｖｌ半導体物質（ヘテロ接合、超格子）を形成すること にある。
したがって、本発明は、 −ダイヤモンド基板と、 一基板の一方の面に付着された少なくとも１つのシリコン層と、 −シリコン層の上に付着され、シリコン層に最も近く配置されている層が、シリ コン層の格子パラメータとはほとんど異ならない第１の格子パラメータを有し、 最も遠い層が第２の格子パラメータを有する、整合超格子を形成する一連の半導 体化合物層と、 一少なくとも超格子に最も近く配置されている層が第２の格子パラメータとはほ とんど異ならない格子パラメータを有する半導体物質の部品と、 を備えることを特徴とする半導体装置に関するものである。
また、本発明は、 一低温度エピタキシにより基板上に非晶質シリコン層を形成する第１の工程と、 一核形成の分布を容品にする加熱する第２の工程と、−非晶質シリコン層の上に 整合層をエピタキシにより形成する第３の工程と、 一半導体物質の部品をエピタキシにより形成する第４の工程と、 を含むことを特徴とする請求 に記載の装置の製造方法にも関するものである。
本発明の種々の目的および諸特徴は、添附図面を参照して例として与えられる下 記の説明においてより詳しく現われるであろう。
一第１図は本発明の装置の構造の例を表し、一第２図は本発明の半導体レーザの 構造の例を表し、一第３図は分布帰還（ＤＦＢ）レーザ構造の例を表し、一第４ 図は分布帰還パワーレーザの構造の例を表し、一第５図は反射鏡を有する分布帰 還レーザの構造の例を表す。
ダイヤモンドは優れた電気絶縁性および熱伝導性を有する。
ダイヤモンドに１００ｐｐｍより低い不純物濃度でほう素をドープすることによ り、ｐ形半導体物質が得られる。１００ｐｐｍより高い濃度でダイヤモンドにほ う素をドープすることにより、ダイヤモンドは導電性となる。
したがって、本発明は、半導体部品の製造においてダイヤモンドを基板として使 用するために、ダイヤモンドの良い熱伝導性を有利な原因に変えることを意図す るものである。しかし、ダイヤモンドにおいて半導体物質を実現すると、格子パ ラメータが異なる結果として不整合の問題が起る。
それらの問題を解決するために、本発明は、第１図に示すように、ダイヤモンド １の上に非品質シリコンの層２を形成することを提案するものである。熱処理の 後では、この非品質シリコン層の格子パラメータはダイヤモンドの格子パラメー タとほぼ同じとなり、核形成が容品になる。
従って、次に、ダイヤモンド上に核形成を分布させるために、たとえば５００ま たは６００℃のような温度までの加熱を行う。
非常に低い温度たとえば３００℃においてエピタキシにより前記シリコン層を形 成できる。
シリコン層２の上に整合層を形成して、その整合層の格子パラメータをシリコン 層の格子パラメータに一致させ、かつ部品Ｃの格子パラメータを前記整合層の格 子パラメータに一致させるようにする。
前記整合層は超格子の態様で形成される。
あらゆる場合に常に強いられるわけではないが、方法のこの工程において熱処理 を行うための用意を行うことができる。
たとえば、非品質シリコン層の厚さを約１００オングストロームとすることがで きる。
第２図において、形成される部品は、ｎをドープされた第１の閉じこめ層４と、 能動層５と、ｐをドープされた第２の閉じこめＮｌ６と、接点層７とにより構成 された半導体レーザである。
示されているレーザは元素の周期律表の■−ｖ族の金属で形成される。たとえば 、閉じこめ層はりん化インジウムＩｎｐで形成され、能動層はりん化ひ素、りん 化インジウム、およびりん化ガリウムである。
このレーザの格子を一致させるために、超格子のうちシリコン層２に接触してい る部分の格子パラメータがシリコンとほぼ同じ格子パラメータを存するが、超格 子のうち第１の閉じこめ層４に接触する部分が前記閉じこめ層とほぼ同じ格子パ ラメータを有するように、超格子３は交番する順序が異なる層により構成される 。
したがって、超格子は■−■族の物質で形成され、がっ、たとえば、ＧａＡｓ０ 層およびＧａ　ｉ　ｎＰＯ層、またはＧａＡｓの層およびＧａ１ｎＡｓの層で形 成される。
シリコン層２の厚さは約１００オングストロームであるが、超格子３の各層の厚 さは約５０オングストロームである。超格子全体の厚さは約２０００オングスト ロームである。
超格子３の上に形成されたレーザはＩＩ−Ｖｌ型の半導体物質でも形成され、そ の場合には超格子はＩＩ−Ｖｌ型の半導体物質でも形成される。
先に、基板がダイヤモンドである構造の例について説明した。本発明は、基板が Ｔ−ＣＢＮ形（透明なキュービック窒化ニオブ・はう素）の物質である装置にも 応用できる。この種の基板は非晶質シリコンの層２を受ける。
次いで、部品（コンポーネント）が、先に述べたように、非結晶シリコンの層上 に形成される。特に、超格子の整合に対する準備がなされる。
採用される半導体物質と、種々の層の厚さについては先に説明した。同様に、種 々の層の形成は前と同様に行うことができる。
本発明は、屈折率により案内され、分布帰還（ＤＦＢ）格子を使用する大出力（ １〜１０Ｗ）レーザ型発光半導体装置にも関するものである。過去数年間にわた って、それらの装置はかなりの出力値（１〜ＬＯＷ）で動作するから、それらの 装置は大きな関心をひき起した。それらの装置は、０．８μｍｓ　１．　３μｍ または１．５５μｍで動作する単一モードパワーレーザをとくに構成できる。Ｄ ＦＢ型のレーザの説明が、１９８５年６月にアイイーイーイー・ジャーナル・オ ン・クオンタム・エレクトロニクス（ＩＥＥＥ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒ ｏｎｊｅｓ）　Ｑ　Ｅ　−２１巻、第６号、所載のラゼギ（Ｒａｚｅｇｈｉ）他 による「ロウ・スレッシニホールド・ディストリビニ−テッド・フィードバック ・レーザース・フ７ブリケーテッド・オン・マテリアル・グロン・コンプリート リイ・パイ・ＬＰ−Ｍ　ＯＣＶ　Ｄ　（Ｌｏｗ、Ｔｈｒｅｓｈｈｏｌｄ　ｄｉｓ ｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｆｅｅｄｂａｃｋｌａｓｅｒｓ　ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｏ ｎ　ｍａｔｅｒｊａｌ　ｇｒｏｗｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｂｙＬＰ−ＭＯＣ ＶＤ）　Ｊに見られるであろう。
他の半導体パワーレーザ構造より本発明が優れている点は、ダイヤモンドの熱伝 導率が銅の熱伝導率の２倍であることである。
それらの装置は、一方ではガスレーザの代りに、他方ではポンピングＹＡＧレー ザの代りに使用できる。
第３図はこの種のレーザ構造を示す。この図には、一基板１と、 一非晶質シリコン層２と、 一整合超格子３と、 −閉じこめ層４と、 一能動層５と、 が再び示されている。
また、能動層５は、分布格子の態様で製造された案内層８で覆われる。それによ りレーザ効果を得ることが可能とされる。
案内層８は、閉じこめ層６と接触層７によって被われている。
第４図は、第３図の構造に適用されるパワーレーザを示す。
この図においては、第３図に示されている層と同じ層が再び示されている。また 、平行な条９が能動層３と案内層８の内部にエツチングされる。条９のエツチン グは、それらの条の向きが分布格子の溝の向きに垂直であるようにして行われた 。そのように構成することによりレーザ効果が得られる。それら種々の条は位相 が固定されたビームを放射する。
たとえば、各条の幅は１ミクロンであり、２つの条の間の距離は２〜３ミクロン である。
第５図は、基板１の内部に、レーザの一端において、レーザの発光面に対して、 たとえば４５″傾斜させられた平面１１を有する、先に説明した種類のレーザを 示す。
この傾斜平面１１は反射面であり、その結果、放射されたレーザビームを利用装 置（図示せず）へ容易に向けることができる。
本発明の目的は、屈折率により導く、大出力単一モード（ＤＦＢ）二重へテロ接 合レーザより構成される種類の少なくとも１つの半導体装置を製造する方法を得 ることである。この装置はほう素をドープされたダイヤモンド基板から製造され る。この方法は、 −前記ダイヤモンド基板上にエピタキシャル層を付着する第１の工程と、 −ホログラフィおよび導波層８内のエツチングによりブラッグ格子を形成する第 ２の工程と、 −条９を形成することにより成る第３の工程と、−ドープされた閉じこめ層６と 接触層７のエピタキシ付着より成る第４の工程と、 一接点層と基板の面との上に金属接点を付着する第５の工程と、 を備え、前記第１の工程は、 ａ）　非晶質シリコン層２を付着し、その後で熱処理を行う工程と、 ｂ）ダイヤモンド基板と、レーザの製造のために採用されるｍ−■半導体の間の 結晶格子不整合によりひき起される位置のずれを無くすために■〜Ｖ半導体物質 のベースを有する一連の超格子３を付着し、その後で熱処理を行う（この熱処理 は絶対に必要であるというものではない）工程と、 ｃ）　ｎをドープされた第１の閉じこめ層４と、能動層５と、導波層８とを付着 する工程と、 を順次含む。
以上説明した方法の後で、得られたレーザの一端に、レーザの発光面に対して４ ５°傾斜させられる反射面１１をエツチングする二とができる。
以上説明した種々の付着は単原子層のエピタキシにより行うことができることに 注目されたい。
以上の説明は限定しない例によってのみ行ったものである。とくに数値例および 採用できる物質の種類は説明を行うためにのみ示した。その他の変更は本発明の 要旨を逸脱することなしに行うことができる。
国際調査報告 ″　−”””−−Ｐｃ”／ＦＲＢＢ１００２６９匡際調査報告 ＦＲ８８００２６９

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. １．−ダイヤモンド基板（１）と、 −基板の一方の面に付着された少なくとも１つのシリコン層（２）と、 −シリコン層（２）の上に付着され、シリコン層（２）に最も近く配置されてい る層が、シリコン層（２）の格子パラメータとはほとんど異ならない第１の格子 パラメータを有し、最も遠い層が第２の格子パラメータを有する、整合超格子を 形成する一連の半導体化合物層（３）と、 −少なくとも超格子（３）に最も近く配置されている層が第２の格子パラメータ とはほとんど異ならない格子パラメータを有する半導体物質の部品（Ｃ）と、を 備えることを特徴とする半導体装置。
  2. ２．請求項１記載の装置において、ダイヤモンド基板（１）にほう素がドープさ れることを特徴とする装置。
  3. ３．−透明なキューピック窒化ほう素（Ｔ−ＣＢＮ）の基板（１）と、 −基板の一方の面に付着された少なくとも１つの非晶質シリコン層（２）と、 −非晶質シリコン層（２）の上に付着され、非晶質シリコン層（２）に最も近く 配置されている層が、非晶質シリコン層（２）の格子パラメータに整合された第 １の格子パラメータを有し、最も遠い層が第２の格子パラメータを有する、整合 超格子を形成する一連の半導体化合物層（３）と、 −少なくとも超格子（３）に最も近く配置されている層が第２の格子パラメータ に整合されている格子パラメータを有する半導体物質の部品（Ｃ）と、を備える ことを特徴とする半導体装置。
  4. ４．請求項１または３の１つに記載の装置において、超格子（３）は形の異なる 交番する一連の層を備え、格子整合を達成するようにそれの組成は非晶質シリコ ン層（２）と部品（Ｃ）の間で変化し、層の形の１つはりん化インジウムである ことを特徴とする装置。
  5. ５．請求項１または３の１つに記載の装置において、部品（Ｃ）は、第１の閉じ こめ層（４）と、能動層（５）と、第２の閉じこめ層（６）と、接点層（７）と を有する超格子（３）の上に形成されたレーザダイオードであることを特徴とす る装置。
  6. ６．請求項５記載の装置において、第１の閉じこめ層（４）はｎをドープされた りん化インジウムであり、能動層は量子の井戸を形成するＩＩＩ−Ｖ化合物の物 質で形成され、第２の閉じこめ層（５）はｐをドープされたりん化インジウムで あることを特徴とする装置。
  7. ７．請求項５記載の装置において、能動層（５）はひ化インジウム（ＩｎＡｓ） とアンチモン化ガリウム（ＧａＡｓ）の一連の単原子層であることを特徴とする 装置。
  8. ８．請求項５記載の装置において、能動層（５）はひ化インジウム（ＩｎＡＳ） とアンチモン化ガリウム（ＧａＡｓ）の超格子であることを特徴とする装置。
  9. ９．請求項５記載の装置において、能動層（５）はひ化インジウム（ＩｎＡｓ） とアンチモン化インジウム（ＩｎＡｓ）の超格子であることを特徴とする装置。
  10. １０．前の請求項のいずれか１つに記載の装置において、能動層（５）と第２の 閉じこめ層（６）の間に、分布された格子の態様で製造された案内層（８）を備 え、互いに平行ないくつかのレーザ発光条（９）が能動層（５）と案内層（８） 内に形成され、それらの条の向きは格子のエッチングの向きに垂直であることを 特徴とする装置。
  11. １１．請求項１０記載のレーザにおいて、レーザの一端に、レーザの発光面に対 して傾斜している反射面を備えることを特徴とするレーザ。
  12. １２．−低温度エピタキシにより基板上に非晶質シリコン層（２）を形成する第 １の工程と、−核形成の分布を容易にする加熱する第２の工程と、−非晶質シリ コン層（２）の上に整合層（３）をエピタキシにより形成する第３の工程と、 −半導体物質の部品（Ｃ）をエピタキシにより形成する第４の工程と、 を含むことを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１つに記載の装置の製造方法 。
  13. １３．請求項１２記載の製造方法において、エピタキシは単原子層のエピタキシ であることを特徴とする製造方法。
  14. １４．請求項１２記載の製造方法において、第４の形成工程は、 −ｎをドープされた第１の閉じこめ層（４）を形成する第１の工程と、 −能動層（５）を形成する第２の工程と、−案内層（８）を形成する第３の工程 と、−案内層（８）の内部に分布された格子をエピタキシする第４の工程と、 −第２の閉じこめ層（６）を形成する第６の工程と、−接点層（７）を形成する 第６の工程と、−金属接点を形成する第７の工程と、 を含むことを特徴とする製造方法。
  15. １５．請求項１４記載の製造方法において、第４の工程と第５の工程の間に、レ ーザをおのおの決定する条をエッチングする工程を含むことを特徴とする製造方 法。
  16. １６．請求項１４記載の製造方法において、レーザの発光端部に配置されて、レ ーザの発光面に対して傾斜させられている傾斜した反射面（１０）のエッチング により形成する第８の工程を含むことを特徴とする製造方法。
  17. １７．請求項１２記載の製造方法において、整合層（３）を形成する第３の工程 は、整合超格子を形成する一連の半導体化合物層の形成を含むことを特徴とする 製造方法。
  18. １８．請求項１２記載の製造方法において、第３の工程と第４の工程の間に付加 熱処理工程を含むことを特徴とする製造方法。
JP63504627A 1987-06-02 1988-05-27 異なる格子パラメータを有する基板の上に形成された半導体装置、レーザへの応用および製造方法 Pending JPH01503583A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8707709A FR2616272B1 (fr) 1987-06-02 1987-06-02 Dispositif en materiaux semiconducteurs realise sur un substrat de parametre de maille different, application a un laser et procede de realisation
FR87/07709 1987-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01503583A true JPH01503583A (ja) 1989-11-30

Family

ID=9351670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63504627A Pending JPH01503583A (ja) 1987-06-02 1988-05-27 異なる格子パラメータを有する基板の上に形成された半導体装置、レーザへの応用および製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5012476A (ja)
EP (1) EP0316414A1 (ja)
JP (1) JPH01503583A (ja)
FR (1) FR2616272B1 (ja)
WO (1) WO1988010007A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6442813A (en) * 1987-08-10 1989-02-15 Sumitomo Electric Industries Thin film single crystal substrate

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373171A (en) * 1987-03-12 1994-12-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Thin film single crystal substrate
EP0420188A1 (en) * 1989-09-27 1991-04-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor heterojunction structure
US5371382A (en) * 1992-04-27 1994-12-06 Kobe Steel Usa, Inc. Amorphous silicon rectifying contact on diamond and method for making same
DE4310571A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-29 Daimler Benz Ag Leuchtdiode
DE4310569A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-29 Daimler Benz Ag Laserdiode
US5665977A (en) * 1994-02-16 1997-09-09 Sony Corporation Semiconductor light emitting device with defect decomposing and blocking layers
DE4415600A1 (de) * 1994-05-04 1995-11-30 Daimler Benz Ag Elektronisches Bauteil mit einer Halbleiter-Komposit-Struktur
FR2724769B1 (fr) * 1994-09-16 1996-12-06 Thomson Csf Procede de realisation de diodes laser a emission surfacique
FR2784185B1 (fr) 1998-10-06 2001-02-02 Thomson Csf Dispositif pour l'harmonisation entre une voie d'emission laser et une voie passive d'observation
DE10234704A1 (de) * 2002-07-30 2004-02-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleitervorrichtung mit Kühlelement
CN114914784A (zh) * 2022-05-23 2022-08-16 南京大学 一种硅基带间级联激光器结构、激光器及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2752107A1 (de) * 1976-11-22 1978-06-01 Mitsubishi Monsanto Chem Elektrolumineszenzelement und verfahren zu seiner herstellung
JPS5837713B2 (ja) * 1978-12-01 1983-08-18 富士通株式会社 半導体レ−ザ−装置の製造方法
EP0040552A1 (en) * 1980-05-20 1981-11-25 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Heat sinks
US4639275A (en) * 1982-04-22 1987-01-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Forming disordered layer by controlled diffusion in heterojunction III-V semiconductor
JPH06105779B2 (ja) * 1983-02-28 1994-12-21 双葉電子工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
US4727555A (en) * 1983-09-02 1988-02-23 Xerox Corporation Wavelength tuned quantum well lasers
JPS6255985A (ja) * 1985-09-05 1987-03-11 Nec Corp 半導体発光素子
JPH0732280B2 (ja) * 1985-09-26 1995-04-10 三菱電機株式会社 半導体レーザ装置
EP0221531A3 (en) * 1985-11-06 1992-02-19 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6442813A (en) * 1987-08-10 1989-02-15 Sumitomo Electric Industries Thin film single crystal substrate

Also Published As

Publication number Publication date
FR2616272B1 (fr) 1990-10-26
US5012476A (en) 1991-04-30
EP0316414A1 (fr) 1989-05-24
FR2616272A1 (fr) 1988-12-09
WO1988010007A1 (fr) 1988-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6800500B2 (en) III-nitride light emitting devices fabricated by substrate removal
KR100523484B1 (ko) 전류 제한 구조를 갖는 반도체 광소자의 제조방법
USRE38072E1 (en) Fabrication method for AlGaInNPAsSb based devices
JPS61127192A (ja) 表面放射発光装置
JPH06334168A (ja) 半導体素子
JPS61179588A (ja) リツジ導波路半導体素子
CN100583577C (zh) 氮化物半导体垂直腔面发射激光器
US4722092A (en) GaInAsP/InP distributed feedback laser
JP2001511948A (ja) 同一基板上へのヘテロバイポーラトランジスタおよびレーザーダイオードの製造
JPH01503583A (ja) 異なる格子パラメータを有する基板の上に形成された半導体装置、レーザへの応用および製造方法
JPH0553317B2 (ja)
US5012486A (en) Vertical cavity semiconductor laser with lattice-mismatched mirror stack
US4777148A (en) Process for making a mesa GaInAsP/InP distributed feedback laser
CA2006266C (en) Method for the epitaxial growth of a semiconductor structure
WO1992014286A1 (en) Semiconductor diode laser
US4833684A (en) Distributed feedback laser with anti-reflection layer
JPS62160785A (ja) モノリシツク半導体構造およびその製造方法
US4779282A (en) Low leakage current GaInAsP/InP buried heterostructure laser and method of fabrication
Iga et al. Surface emitting semiconductor laser array: Its advantage and future
Lin et al. 1.3 μ m InAs/GaAs quantum-dot lasers grown on planar on-axis Si (001) substrates with high slope-efficiency and low differential resistance
EP0122674B1 (en) Semiconductor device for producing or amplifying electro-magnetic radiation and method of manufacturing same
US20070127533A1 (en) Long-wavelength vertical cavity surface emitting lasers having oxide aperture and method for manufacturing the same
JPH05226788A (ja) 半導体レーザの集積回路及びその製造方法
Garcia et al. Epitaxially stacked GaAs/GaAlAs lasers using a low-resistance tunnel junction
CN120262171B (zh) 一种片上集成的高功率u波段多波长高速激光芯片