JPH02181491A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPH02181491A JPH02181491A JP157689A JP157689A JPH02181491A JP H02181491 A JPH02181491 A JP H02181491A JP 157689 A JP157689 A JP 157689A JP 157689 A JP157689 A JP 157689A JP H02181491 A JPH02181491 A JP H02181491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- conductivity type
- contact
- leakage current
- semiconductor light
- 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
Links
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
埋込型半導体発光装置の構造に関し。
埋込型半導体発光素子のリーク電流を低減し。
活性層に電流を集中させることを目的とし。
半導体基板（１１）上に一導電型バッファ層（１２）と
活性層（１３）と反対導電型クラッド層（１４）が積層
されたメサストライプ（２０）と、該メサストライプの
両側面に接して積層された反対導電型埋込ｉＪ （１５
）と一導電型埋込層（１６）とを有し。
活性層（１３）と反対導電型クラッド層（１４）が積層
されたメサストライプ（２０）と、該メサストライプの
両側面に接して積層された反対導電型埋込ｉＪ （１５
）と一導電型埋込層（１６）とを有し。
該反対導電型埋込層（１５）は一導電型バッファ層（１
２）に接し且つ反対導電型クラッド層（１４）に接せず
、該一導電型埋込層（１６）は反対導電型クラッド層（
１４）に接し且つ一導電型バッファ層（１２）に接しな
いで構成する。
２）に接し且つ反対導電型クラッド層（１４）に接せず
、該一導電型埋込層（１６）は反対導電型クラッド層（
１４）に接し且つ一導電型バッファ層（１２）に接しな
いで構成する。
本発明は埋込型の半導体発光装置の構造に関する。
近年の光通信システムの進展に伴い、 ＩｎＧａＡｓＰ
活性層を有する埋込型半導体発光素子は、長波長帯の光
通信用光源として用いられるようになり。
活性層を有する埋込型半導体発光素子は、長波長帯の光
通信用光源として用いられるようになり。
又、この発光素子が使用°される環境も多種多様となり
つつある。
つつある。
そのため、素子に要求される特性も耐環境性が重視され
るようになり１例えば、高温下での安定動作、大出力発
振等が望まれてきている。
るようになり１例えば、高温下での安定動作、大出力発
振等が望まれてきている。
この発光素子は、従来ｎ型ｔｎＰ基板を用いたものが一
般的であったが、ｐ型ＩｎＰ基板を用いたものが前記の
高温特性に優れているという特徴を見いだされ着目され
てきた（埋込層は、ｐ型基板の場合はｐｎｐ構造となり
、ｎ型基板のｎｐｎ構造よりトランジスタ作用によるリ
ーク電流が低減されるため）ので１本発明ではｐ型基板
の場合を例にとり説明する。
般的であったが、ｐ型ＩｎＰ基板を用いたものが前記の
高温特性に優れているという特徴を見いだされ着目され
てきた（埋込層は、ｐ型基板の場合はｐｎｐ構造となり
、ｎ型基板のｎｐｎ構造よりトランジスタ作用によるリ
ーク電流が低減されるため）ので１本発明ではｐ型基板
の場合を例にとり説明する。
（従来の技術）
第２図はｐ型ＩｎＰ基板を用いた半導体発光素子の従来
例を説明する要部断面図である。
例を説明する要部断面図である。
この素子は特願昭６３−１３０８１０に開示されたもの
である。
である。
図において、１はｐ型（ｐ−） ＩｎＰ基板。
２はｐ−ＩｎＰバッファ層、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層
。
。
４はｎ型（ｎ−） ＩｎＰｎチク５フ、５はｐ−１ｎＰ
埋込層。
埋込層。
６はｎ−１ｎＰ埋込層、７はｐ−１ｎＰ埋込層。
８はｎ−ＩｎＰｎチク５フ、９はｎ−１ｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層である。
ンタクト層である。
又、クラッド層４と活性層３とバッファ層２がメサスト
ライプｌＯを構成している。
ライプｌＯを構成している。
この従来例では＋ ｎ−ＩｎＰｎチク９フ４の側面にｐ
”−１ｎＰ埋込層５Ａを設けることにより＋９”−１ｎ
Ｐ埋込層５ＡからのＺｎの固相拡散によりｎ−１ｎＰク
ラッド層４の側面にｐ−型反転層５Ｂを形成し、ここが
高抵抗層となることによってメサストライプ１０の側面
のリーク電流へ１を低減させ、低しきい値電流と高発光
効率を実現させたものである。
”−１ｎＰ埋込層５Ａを設けることにより＋９”−１ｎ
Ｐ埋込層５ＡからのＺｎの固相拡散によりｎ−１ｎＰク
ラッド層４の側面にｐ−型反転層５Ｂを形成し、ここが
高抵抗層となることによってメサストライプ１０の側面
のリーク電流へ１を低減させ、低しきい値電流と高発光
効率を実現させたものである。
しかしながら、上記の従来例による素子は、リーク電流
Ａ１を低減させるためのρ−型反転層５Ｂを有するとは
いえ、ｐ−型反転層５Ｂとｎ−ＩｎＰクラッド層４間で
ｐｎ接合を形成しているため、光出力を増すべく通電電
流を大き°くしだ際はリーク電流Ａ１が増大する。
Ａ１を低減させるためのρ−型反転層５Ｂを有するとは
いえ、ｐ−型反転層５Ｂとｎ−ＩｎＰクラッド層４間で
ｐｎ接合を形成しているため、光出力を増すべく通電電
流を大き°くしだ際はリーク電流Ａ１が増大する。
又、メサストライプ１０の上部のｎ−ＩｎＰクラッド層
８とｐ” −１ｎＰ埋込層５Ａ間にもｐｎ接合を形成し
ているため、リーク電流Ａ２も増大する。
８とｐ” −１ｎＰ埋込層５Ａ間にもｐｎ接合を形成し
ているため、リーク電流Ａ２も増大する。
そのため、注入電流は活性層に集中しないで。
結果として発光効率が低下し、光出力が制約されてしま
う。そしてこの発光効率が低下する時点の光出力は、リ
ーク電流の低減度合が大きくなるに従い大きくなる。
う。そしてこの発光効率が低下する時点の光出力は、リ
ーク電流の低減度合が大きくなるに従い大きくなる。
本発明は９例えばｐ−ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ活
性層を有する埋込型半導体発光素子のリーク電流を低減
し、活性層に電流を集中させることを目的とする。
性層を有する埋込型半導体発光素子のリーク電流を低減
し、活性層に電流を集中させることを目的とする。
上記課題の解決は、半導体基板（１１）上に一導電型バ
ッファ層（１２）と活性層（１３）と反対導電型クラッ
ド層（１４）が積層されたメサストライプ（２０）と。
ッファ層（１２）と活性層（１３）と反対導電型クラッ
ド層（１４）が積層されたメサストライプ（２０）と。
該メサストライプの両側面に接して積層された反対導電
型埋込層（１５）と一導電型埋込層（１６）とを有し、
該反対導電型埋込層（１５）は一導電型バッファ層（１
２）に接し且つ反対導電型クラッド層（１４）に接せず
、該一導電型埋込Ｊｉ！ （１６）は反対導電型クラッ
ド層（１４）に接し且つ一導電型バッファ層（１２）に
接しないで構成されていることを特徴とする半導体発光
装置により達成される。
型埋込層（１５）と一導電型埋込層（１６）とを有し、
該反対導電型埋込層（１５）は一導電型バッファ層（１
２）に接し且つ反対導電型クラッド層（１４）に接せず
、該一導電型埋込Ｊｉ！ （１６）は反対導電型クラッ
ド層（１４）に接し且つ一導電型バッファ層（１２）に
接しないで構成されていることを特徴とする半導体発光
装置により達成される。
本発明はリーク電流の経路となるｐｎ接合をなくした構
造により、リーク電流の発生を抑制して活性層に注入電
流を注入を集中するようにしたものである。
造により、リーク電流の発生を抑制して活性層に注入電
流を注入を集中するようにしたものである。
第１図はｐ型ＩｎＰ基板を用いた半導体発光素子の一実
施例を説明する要部断面図である。
施例を説明する要部断面図である。
図を用いて製法の概略とともにその構造を説明する。
図において、まず２液相エピタキシヤル成長（ＬＰＥ）
法により２面指数χ１００）のｐ−１ｎＰ基板ｌｌ上に
。
法により２面指数χ１００）のｐ−１ｎＰ基板ｌｌ上に
。
ｐ−１ｎＰバッファ層１２
（Ｃｄドープ、キャリア濃度６Ｘ１０”ｃ＋ｅ−’厚さ
〜０．５ μｍ）＋ ＩｎＧａＡｓＰ活性層１３ （アンドープ、組成は波長表示で１．３μｍ。
〜０．５ μｍ）＋ ＩｎＧａＡｓＰ活性層１３ （アンドープ、組成は波長表示で１．３μｍ。
厚さ〜０．１２μｍ）＋
ｎ−ＩｎＰクラッド層１４
（Ｓｎドープ、キャリア濃度ｌＸｌ０”ｃｍ−’厚さ〜
０．５ μｍ）。
０．５ μｍ）。
ＩｎＧａＡｓＰキャップＮ（図示せず）（アンドープ、
組成は波長表示で１．２μｍ。
組成は波長表示で１．２μｍ。
厚さ〜０．０５μｍ）。
を順次成長する。
ライで、 ＜０１１＞方向に幅３μｍのＳｉＯ□ストラ
イプマスクを形成し、これをマスクにしてまずＩｎＧａ
ＡｓＰキャップ層を硝酸でウェットエツチングし１次に
ｎ−１ｎＰクラッド層１４を臭化水素酸でウェットエツ
チングし、 ＩｎＧａＡｓＰ活性１１３を硝酸でウェッ
トエツチングする。
イプマスクを形成し、これをマスクにしてまずＩｎＧａ
ＡｓＰキャップ層を硝酸でウェットエツチングし１次に
ｎ−１ｎＰクラッド層１４を臭化水素酸でウェットエツ
チングし、 ＩｎＧａＡｓＰ活性１１３を硝酸でウェッ
トエツチングする。
その後、臭素系のエッチャントを用いてｐ−１ｎＰバッ
ファ層１２をエツチングして、 ＩｎＧａＡｓＰ活性層
１３の下のｐ−１ｎＰバッファ層１２の側面に（１１１
）Ａ面を出しｌ）、メサストライプ２０を形成する。
ファ層１２をエツチングして、 ＩｎＧａＡｓＰ活性層
１３の下のｐ−１ｎＰバッファ層１２の側面に（１１１
）Ａ面を出しｌ）、メサストライプ２０を形成する。
１） ＦＵＪＩＴＳＵ Ｓｃｉ、 Ｔｅｃｈ、 Ｊ。
２４、２．ｐ１４０ （Ｊｕｎｅ １９８８）。
なお、ストライプマスクは、プラズマＣｖＤ法によりＳ
ｉＯ２膜を被着し、これを通常のりソグラフィ技術でパ
ターニングして形成する。
ｉＯ２膜を被着し、これを通常のりソグラフィ技術でパ
ターニングして形成する。
次いで再びＬＰＢ法により。
ｎ−１ｎＰ第１埋込層１５
（Ｔｅドープ、キャリア濃度２Ｘ１０１８ｃｍ−’厚さ
〜０．７ μｍ）＋ ｐ−１ｎＰ第２埋込層１６ （Ｚｎドープ、キャリア濃度２Ｘ１０Ｉｌ１ｃｍ−’厚
さ〜０．６ μｍ） を順次成長する。
〜０．７ μｍ）＋ ｐ−１ｎＰ第２埋込層１６ （Ｚｎドープ、キャリア濃度２Ｘ１０Ｉｌ１ｃｍ−’厚
さ〜０．６ μｍ） を順次成長する。
この際、臭素系のエッチャントのウェットエツチングで
形成されたＩｎＧａＡｓＰ活性層１３の下のｐ−１ｎＰ
バッファ層１２の側面に出た（１１１）Ａ面は濡れにく
いので、 ｎ−ＩｎＰ第１埋込層１５はＩｎＧａＡｓＰ
活性層１３より上には這い上がらず、 ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層１４と分離できる。
形成されたＩｎＧａＡｓＰ活性層１３の下のｐ−１ｎＰ
バッファ層１２の側面に出た（１１１）Ａ面は濡れにく
いので、 ｎ−ＩｎＰ第１埋込層１５はＩｎＧａＡｓＰ
活性層１３より上には這い上がらず、 ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層１４と分離できる。
更に、ストライプマスクとキャップ層を除去した後。
ｎ−ＩｎＰクラッド層１７
（Ｔｅドープ、キャリア濃度ｌＸｌ０”ｃ＋ｍ−’厚さ
〜０．３ μｍ）＋ ｎ−１ｎＧａＡｓＰコンタクト層１８ （Ｔｅドープ、キャリア濃度２．４Ｘ１０”ｃｍ−’厚
さ〜０．２ μｍ） を成長する。
〜０．３ μｍ）＋ ｎ−１ｎＧａＡｓＰコンタクト層１８ （Ｔｅドープ、キャリア濃度２．４Ｘ１０”ｃｍ−’厚
さ〜０．２ μｍ） を成長する。
この後は１図示しないが基板１１の下面及びコンタクト
層１８の上面にオーミックコンタクトの電極を形成し、
共振器長（メサストライプ方向）で基板側面をへき関し
てレーザを完成する。
層１８の上面にオーミックコンタクトの電極を形成し、
共振器長（メサストライプ方向）で基板側面をへき関し
てレーザを完成する。
このようにして素子を作製すると、リーク電流の経路と
なるメサ側面のｐｎ接合は無（なり、リーク電流の発生
が抑制される。
なるメサ側面のｐｎ接合は無（なり、リーク電流の発生
が抑制される。
更に、メサ側面でｎ−ＩｎＰ第１埋込層１５（電流遮断
層）を従来例構造のものより厚くすることができるので
５層１６．１５．１２で形成されるｐｎｐ トランジ
スタの作用によるリーク電流も抑制できる。
層）を従来例構造のものより厚くすることができるので
５層１６．１５．１２で形成されるｐｎｐ トランジ
スタの作用によるリーク電流も抑制できる。
又、従来例のような固相拡散のための埋込層を必要とし
ないので、素子形成が容易である。
ないので、素子形成が容易である。
実施例では、高温特性のよいＰ型基板を使用した例につ
いて説明したが、ｎ型基板の場合も同様の効果が得られ
ることは明らかである。
いて説明したが、ｎ型基板の場合も同様の効果が得られ
ることは明らかである。
又、実施例ではＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系のレーザにつ
いて説明したが９本発明はその他の化合物半導体。
いて説明したが９本発明はその他の化合物半導体。
例えばＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ系のレーザについても適
用できる。
用できる。
以上説明したように本発明によれば、埋込型半導体発光
素子のリーク電流を低減し、活性層に電流を集中させる
ことができる。
素子のリーク電流を低減し、活性層に電流を集中させる
ことができる。
従って、素子の高温特性の向上、即ち高温下においても
大きな光出力が得・られるようになる。
大きな光出力が得・られるようになる。
第１図はｐ型ＩｎＰ基板を用いた半導体発光素子の一実
施例を説明する要部断面図。 第２図はｐ型１ｎＰ基板を用いた半導体発光素子の従来
例を説明する要部断面図である。 図において。 １１はｐ−１ｎＰ基板。 １２はｐ−ＴｎＰバッファ層。 １３はＴｎＧａＡｓＰ活性層。 １４はｎ−ｎＰツク９フ層。 １５はｎ−ｎＰ第１埋込層。 １６はｐ−ｎＰ第２埋込層。 １７はｎ−ｎＰツク９フ層。 １８はｎ−ｎＧａＡｓＰコンタクト層。 ２０はメサストライプ
施例を説明する要部断面図。 第２図はｐ型１ｎＰ基板を用いた半導体発光素子の従来
例を説明する要部断面図である。 図において。 １１はｐ−１ｎＰ基板。 １２はｐ−ＴｎＰバッファ層。 １３はＴｎＧａＡｓＰ活性層。 １４はｎ−ｎＰツク９フ層。 １５はｎ−ｎＰ第１埋込層。 １６はｐ−ｎＰ第２埋込層。 １７はｎ−ｎＰツク９フ層。 １８はｎ−ｎＧａＡｓＰコンタクト層。 ２０はメサストライプ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板（１１）上に一導電型バッファ層（１２）と
活性層（１３）と反対導電型クラッド層（１４）が積層
されたメサストライプ（２０）と、該メサストライプの
両側面に接して積層された反対導電型埋込層（１５）と
一導電型埋込層（１６）とを有し、 該反対導電型埋込層（１５）は一導電型バッファ層（１
２）に接し且つ反対導電型クラッド層（１４）に接せず
、該一導電型埋込層（１６）は反対導電型クラッド層（
１４）に接し且つ一導電型バッファ層（１２）に接しな
いで構成されていることを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP157689A JPH02181491A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP157689A JPH02181491A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181491A true JPH02181491A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=11505345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP157689A Pending JPH02181491A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181491A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280493A (ja) * | 1991-03-07 | 1992-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レ−ザ |
| JP2009266891A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP157689A patent/JPH02181491A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280493A (ja) * | 1991-03-07 | 1992-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レ−ザ |
| JP2009266891A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940005764B1 (ko) | 레이저 다이오드 어레이 및 그 제조방법 | |
| JP3108183B2 (ja) | 半導体レーザ素子とその製造方法 | |
| JP2869995B2 (ja) | 高抵抗半導体層埋め込み型半導体レーザの製造方法 | |
| JPS61176181A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS61210689A (ja) | 半導体レ−ザの構造及び製造方法 | |
| JP4164248B2 (ja) | 半導体素子及びその製造方法、及び半導体光装置 | |
| JPS6237913B2 (ja) | ||
| JPH0682886B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS6237914B2 (ja) | ||
| JPH1140897A (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JPS6244440B2 (ja) | ||
| JPS61247084A (ja) | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ | |
| JPS62159486A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP3276674B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH03120775A (ja) | 埋め込み構造半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS63122190A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JPH01309393A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JPS622718B2 (ja) | ||
| JPH088482A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH05226775A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS641073B2 (ja) | ||
| JPH04303983A (ja) | リッジ導波型半導体レーザの製造方法 | |
| JPS6248917B2 (ja) | ||
| JPH01189984A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS5864086A (ja) | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |