JPH02203583A - リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH02203583A JPH02203583A JP2333689A JP2333689A JPH02203583A JP H02203583 A JPH02203583 A JP H02203583A JP 2333689 A JP2333689 A JP 2333689A JP 2333689 A JP2333689 A JP 2333689A JP H02203583 A JPH02203583 A JP H02203583A
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- layer
- active 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は単一モードで優れた発振特性を有するリッジ導
波路型半導体レーザ素子の製造方法に関するものである
。
波路型半導体レーザ素子の製造方法に関するものである
。
従来のリッジ導波路型半導体１ノーザ素子の製造方法は
、まず第２ａ図に示すようにｐ型！ｎＰ基板１の上に宴
］型１ｎＰバッファ層２、ｐ 型１ ｎ ＰクラッドＮ
３、Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｐ活性層４、ｎ型■ｎＰ
クラッド層５、ｎ型夏ｎＧａＡｓ Ｐキャ・ンフ゛層６
が順次エピタキシャル成長されてなる多層膜半導体基板
７を作る。次いで第２ｂ図に示すように前記多層膜半導
体基板７の上にＳｉＯ□膜を堆積させ、フォトリングラ
フィによりストライブ状のＳｈｏ、膜８を形成する。次
いで第２ｃ図に示すように上から酸素イオンビームを当
てて、前記ストライブ状の５ｉ（ｈ膜８をマスクとし、
それ以外の部分を、前記活性層４の直前までの深さに工
・ノチングし、メサ領域９を有する逆Ｔ字型半導体基板
１０を作る。次いで第２ｄ図に示すように、前記ストラ
イブ状の５ＸＯｔ膜８を除去した後、その上に再び絶縁
膜としてＳｕｎ、膜１５を堆積させ、フォトリソグラフ
ィによりメサ領域９上のＳｉＯオ膜１５を除去し、そこ
にｎ型電極１１を形成し、ｐ型１ｎＰ基板１の下面にＰ
型Ｔｓ、掻１２を形成するとできあがる。このリッジ導
波路型半導体レーザ素子のｐ型電極１２から電流を流す
と、メサ領域９の活性層４内で発光し同図紙面に直角の
方向に光が出力されることになる。
、まず第２ａ図に示すようにｐ型！ｎＰ基板１の上に宴
］型１ｎＰバッファ層２、ｐ 型１ ｎ ＰクラッドＮ
３、Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｐ活性層４、ｎ型■ｎＰ
クラッド層５、ｎ型夏ｎＧａＡｓ Ｐキャ・ンフ゛層６
が順次エピタキシャル成長されてなる多層膜半導体基板
７を作る。次いで第２ｂ図に示すように前記多層膜半導
体基板７の上にＳｉＯ□膜を堆積させ、フォトリングラ
フィによりストライブ状のＳｈｏ、膜８を形成する。次
いで第２ｃ図に示すように上から酸素イオンビームを当
てて、前記ストライブ状の５ｉ（ｈ膜８をマスクとし、
それ以外の部分を、前記活性層４の直前までの深さに工
・ノチングし、メサ領域９を有する逆Ｔ字型半導体基板
１０を作る。次いで第２ｄ図に示すように、前記ストラ
イブ状の５ＸＯｔ膜８を除去した後、その上に再び絶縁
膜としてＳｕｎ、膜１５を堆積させ、フォトリソグラフ
ィによりメサ領域９上のＳｉＯオ膜１５を除去し、そこ
にｎ型電極１１を形成し、ｐ型１ｎＰ基板１の下面にＰ
型Ｔｓ、掻１２を形成するとできあがる。このリッジ導
波路型半導体レーザ素子のｐ型電極１２から電流を流す
と、メサ領域９の活性層４内で発光し同図紙面に直角の
方向に光が出力されることになる。
なおｎ型クラッド層５の厚さをメサ領域９とそれ以外の
所とで相違させであるためメサ領域９の活性層内とそれ
以外の活性層内とで実効屈折率に相違が生じ、即ちメサ
領域９の活性層内の実効屈折率がそれ以外の活性層内の
実効屈折率よりも大きくなって横方向の光の閉じ込めを
強くできる。
所とで相違させであるためメサ領域９の活性層内とそれ
以外の活性層内とで実効屈折率に相違が生じ、即ちメサ
領域９の活性層内の実効屈折率がそれ以外の活性層内の
実効屈折率よりも大きくなって横方向の光の閉じ込めを
強くできる。
即ち単一横モード発振を容易に行なうことができる。
しかしながら上記のリッジ導波路型半導体レーザ素子の
製造方法においてはエツチング時と絶縁膜形成時の２回
にわたってフォトリソグラフィによりＳｌＯ□膜を形成
しなければない、また２回目に形成された絶縁膜として
のＳｉＯよ膜１５は、半導体基板との熱膨張係数の差が
大きく、使用時に熱歪を生じ信鯨性が低下するといった
問題点があった。
製造方法においてはエツチング時と絶縁膜形成時の２回
にわたってフォトリソグラフィによりＳｌＯ□膜を形成
しなければない、また２回目に形成された絶縁膜として
のＳｉＯよ膜１５は、半導体基板との熱膨張係数の差が
大きく、使用時に熱歪を生じ信鯨性が低下するといった
問題点があった。
本発明の目的は絶縁膜としての５ＩＯｔを形成すること
なく、電流をメサ領域９の活性層４に集中させることの
できるリッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法を提
供することにある。
なく、電流をメサ領域９の活性層４に集中させることの
できるリッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法を提
供することにある。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、第−導電形の半導体基板上に少なくとも第−導電形ク
ラッド層、活性層、第二導電形クラッド層の３層が順に
積層されてなる多層膜半導体基板の一部を活性層の直前
までの深さにエンチングすることでメサ領域を形成する
リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法において、
前記メサ領域以外の領域にイオンを注入することを特徴
とするものである。
、第−導電形の半導体基板上に少なくとも第−導電形ク
ラッド層、活性層、第二導電形クラッド層の３層が順に
積層されてなる多層膜半導体基板の一部を活性層の直前
までの深さにエンチングすることでメサ領域を形成する
リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法において、
前記メサ領域以外の領域にイオンを注入することを特徴
とするものである。
イオンを注入することによりメサ領域以外の領域の電気
抵抗が増すため、従来の絶縁膜としてのＳ ｉ Ｏを膜
を形成する必要がなくなる。
抵抗が増すため、従来の絶縁膜としてのＳ ｉ Ｏを膜
を形成する必要がなくなる。
次に本発明のリッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方
法による実施例について説明する。まず第２ａ図に示す
ようにｐ型１ｎＰ基板１の上にｐ型１ｎＰバッファ層２
、ｐｌｎＰクラッド層３、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４、ｎ
型１ｎＰクラッド層５、ｎ型１ ｎＧａＡｓ Ｐキャン
１層６が順次エピタキシャル成長されてなる多層膜半導
体基板７を作る。次いで第２ｂ図に示すように前記多層
膜半導体基板７の上にｓｔｏｗｓを堆積させ、フォトリ
ソグラフィにより巾３μｍのストライブ状のＳｉＯ□膜
８を形成する０次いで第２ｃ図に示すように前記ストラ
イブ状のＳｉｎｇ膜８をマスクとし、それ以外の部分を
ＲＩ Ｂ Ｅ （Ｒｅａｃｔｊｖｅ ＩｏｎＢｅａａ＋
Ｆ！ｔｃｈｉｎｇ）を用いて上から酸素イオンビーム
を当てて前記活性層４からの残り深さ０．５μｍ以下ま
での深さにドライエツチングし、メサ領域９を有する逆
Ｔ字型半導体基板１ｏを作る０次いで第１ａ図に示すよ
うに逆Ｔ字型半導体基板ｌｏ上のメサ領域９以外の部分
にプロトン（Ｈ４）を注入し高抵抗層１３を形成する９
次いで第１ｂ図に示すように、ストライブ状のＳｉｎ、
膜８を除去した後その上から全面にわたってＡｕ／Ｔｉ
のｎ型電極１１を、ｐ型１ｎＰ基板１の下面にｐ型電極
１２をそれぞれ蒸着により形成するとリッジ導波路型半
導体レーザ素子１４ができあがる。なお上記の工程でＲ
ＩＢＥを用いたドライエツチングを行なうかわりにウェ
ットエツチングを行なっても良い、また材料はＩｎＰ系
に限らず、ＧａＡｓ系でも良い、さらにイオン注入後ポ
リイミド等の樹脂で全体を埋込むとプレーナ構造のＬＤ
も可能である。
法による実施例について説明する。まず第２ａ図に示す
ようにｐ型１ｎＰ基板１の上にｐ型１ｎＰバッファ層２
、ｐｌｎＰクラッド層３、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４、ｎ
型１ｎＰクラッド層５、ｎ型１ ｎＧａＡｓ Ｐキャン
１層６が順次エピタキシャル成長されてなる多層膜半導
体基板７を作る。次いで第２ｂ図に示すように前記多層
膜半導体基板７の上にｓｔｏｗｓを堆積させ、フォトリ
ソグラフィにより巾３μｍのストライブ状のＳｉＯ□膜
８を形成する０次いで第２ｃ図に示すように前記ストラ
イブ状のＳｉｎｇ膜８をマスクとし、それ以外の部分を
ＲＩ Ｂ Ｅ （Ｒｅａｃｔｊｖｅ ＩｏｎＢｅａａ＋
Ｆ！ｔｃｈｉｎｇ）を用いて上から酸素イオンビーム
を当てて前記活性層４からの残り深さ０．５μｍ以下ま
での深さにドライエツチングし、メサ領域９を有する逆
Ｔ字型半導体基板１ｏを作る０次いで第１ａ図に示すよ
うに逆Ｔ字型半導体基板ｌｏ上のメサ領域９以外の部分
にプロトン（Ｈ４）を注入し高抵抗層１３を形成する９
次いで第１ｂ図に示すように、ストライブ状のＳｉｎ、
膜８を除去した後その上から全面にわたってＡｕ／Ｔｉ
のｎ型電極１１を、ｐ型１ｎＰ基板１の下面にｐ型電極
１２をそれぞれ蒸着により形成するとリッジ導波路型半
導体レーザ素子１４ができあがる。なお上記の工程でＲ
ＩＢＥを用いたドライエツチングを行なうかわりにウェ
ットエツチングを行なっても良い、また材料はＩｎＰ系
に限らず、ＧａＡｓ系でも良い、さらにイオン注入後ポ
リイミド等の樹脂で全体を埋込むとプレーナ構造のＬＤ
も可能である。
以上説明したように本発明のリッジ導波路型半導体レー
ザ素子の製造方法は、逆Ｔ字型半導体基板のメサ領域以
外の領域にイオンを注入する方法であるため該領域の電
気抵抗を増すことができるため従来の絶縁膜としてのＳ
ｉＯ□膜を形成する必要がなくなったため、エツチング
時と絶縁膜形成時の２回にわたってフォトリソグラフィ
により５ｌｏｚを形成する必要がなくなりエツチング時
に１回形成するだけですむとともにリッジ導波路型半導
体レーザ素子の信顛性が向上する等工業上顕著な効果を
奏するものである。
ザ素子の製造方法は、逆Ｔ字型半導体基板のメサ領域以
外の領域にイオンを注入する方法であるため該領域の電
気抵抗を増すことができるため従来の絶縁膜としてのＳ
ｉＯ□膜を形成する必要がなくなったため、エツチング
時と絶縁膜形成時の２回にわたってフォトリソグラフィ
により５ｌｏｚを形成する必要がなくなりエツチング時
に１回形成するだけですむとともにリッジ導波路型半導
体レーザ素子の信顛性が向上する等工業上顕著な効果を
奏するものである。
第１ａ図は逆Ｔ字型半導体基板にグｏ）ン（Ｈ”）を注
入１．でいる梯子を示す断面図、第１ｈ図は本発明方法
にょろりッジ導波路型半導体し−・ザ素子の断面図、第
２ａ図は多層膜半導体基板の断面図、第２ｂ図は多層膜
半導体基板のＬにストライブ状の５ＩＯ１ｌ膜を形成し
たようすを示す断面図、第２ｃ図は逆Ｔ字型半導体基板
の断面図、第２ｄ図はｕｔ来方法にょろりッジ・導波路
型半導体【／−ザ素子の断面図である。 ｉ 〜ｐ型１ｎＰ基板、２−Ｐ型１ｎＰバッフ１層、３
〜Ｐ型１ｎＰクラッド層、４−１ ｎ Ｇ ａ ＡｓＰ
活性層、５−ｎ型１ｎＰクラッド層、 ６・〜ｎ型１
ｎ （Ｅ ａ Ａ ｓ Ｐキヤツプ層、 ７〜多層膜
半導体基板、 ８〜ストライブ状のＳ ｉ Ｏ＊膜、
９〜・メサ領域、 １０−・逆１゛字型半導体基板、
１１−ｎ型電極、 １２−Ｐ型電極、 １３・〜高
抵抗層、 １４〜リッジ導波路型半導体レーザ素子。 特許出願人 古河電気工業株式会社第２ｂ図 第２ｄ図
入１．でいる梯子を示す断面図、第１ｈ図は本発明方法
にょろりッジ導波路型半導体し−・ザ素子の断面図、第
２ａ図は多層膜半導体基板の断面図、第２ｂ図は多層膜
半導体基板のＬにストライブ状の５ＩＯ１ｌ膜を形成し
たようすを示す断面図、第２ｃ図は逆Ｔ字型半導体基板
の断面図、第２ｄ図はｕｔ来方法にょろりッジ・導波路
型半導体【／−ザ素子の断面図である。 ｉ 〜ｐ型１ｎＰ基板、２−Ｐ型１ｎＰバッフ１層、３
〜Ｐ型１ｎＰクラッド層、４−１ ｎ Ｇ ａ ＡｓＰ
活性層、５−ｎ型１ｎＰクラッド層、 ６・〜ｎ型１
ｎ （Ｅ ａ Ａ ｓ Ｐキヤツプ層、 ７〜多層膜
半導体基板、 ８〜ストライブ状のＳ ｉ Ｏ＊膜、
９〜・メサ領域、 １０−・逆１゛字型半導体基板、
１１−ｎ型電極、 １２−Ｐ型電極、 １３・〜高
抵抗層、 １４〜リッジ導波路型半導体レーザ素子。 特許出願人 古河電気工業株式会社第２ｂ図 第２ｄ図
Claims (1)
- 第一導電形の半導体基板上に少なくとも第一導電形クラ
ッド層、活性層、第二導電形クラッド層の３層が順に積
層されてなる多層膜半導体基板の一部を活性層の直前ま
での深さにエッチングすることでメサ領域を形成するリ
ッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法において、前
記メサ領域以外の領域にイオンを注入することを特徴と
するリッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333689A JPH02203583A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333689A JPH02203583A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203583A true JPH02203583A (ja) | 1990-08-13 |
Family
ID=12107745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2333689A Pending JPH02203583A (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | リッジ導波路型半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02203583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0475330A3 (en) * | 1990-09-12 | 1992-04-29 | Hughes Aircraft Company | Ridge-waveguide buried heterostructure laser and method of fabrication |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP2333689A patent/JPH02203583A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0475330A3 (en) * | 1990-09-12 | 1992-04-29 | Hughes Aircraft Company | Ridge-waveguide buried heterostructure laser and method of fabrication |
| JPH04234189A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-08-21 | Hughes Aircraft Co | リッジ導波路埋設ヘテロ構造レーザおよびその製造方法 |
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