JPH02260636A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents

半導体レーザの製造方法

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JPH02260636A
JPH02260636A JP8310589A JP8310589A JPH02260636A JP H02260636 A JPH02260636 A JP H02260636A JP 8310589 A JP8310589 A JP 8310589A JP 8310589 A JP8310589 A JP 8310589A JP H02260636 A JPH02260636 A JP H02260636A
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ridge
etching
hydrobromic acid
crystal
inclination
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Masayuki Shono
昌幸 庄野
Masaharu Honda
正治 本多
Hiroyoshi Hamada
弘喜 浜田
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Sanyo Electric Co Ltd
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は可視光半導体レーザ、LED等に用いられるA
RGalnP系結晶のエツチング方法に関する。
(ロ)従来の技術 Aj2GaI nP系結晶はそのバンドギャップが6μ
m帯の光に対応するため可視光半導体レーザやLED等
オプトエレクトロニクスデバイスに利用できる。
第1図はApGaInP系結晶を用いた従来の半導体レ
ーザを示し、例えば昭和63年秋季応用物理学会予稿集
、4p−ZC−11,836頁に開示されている。
図において、(1)はn型GaAsからなる基板、(2
)はn型(Aj2o、7Gao、i) o、sI no
、sPからなるn型クラッド層、(3)はアンドープG
a6.5Ino、sPからなる活性層、(4)はp型A
(to。
tGao、3)o、sI no、sPからなるpfiク
ラッド層である。これらの各層は周知の有機金属化学気
相法(MOCVD法)や分子線エピタキシャル法(MB
E法)を用いて、基板(1)の−主面上に順次エピタキ
シャル成長される。またn型クラッド層(4)には、選
択エツチングによりストライブ幅5μmのりッジ(5)
が形成されている。
(6)はn型クラッド層(4)上にエピタキシャル成長
されたn型GaAsからなるブロック層で、マスクによ
りn型クラッド層(4)のリッジ(5)頂部には積層さ
れていない。(7)は露出したn型クラッド層(4)の
リッジ(5)頂部及びブロック層(6)上にエピタキシ
ャル成長されたp型GaAsからなるキャップ層である
(8)はキャップ層(7)上に形成されたAuZn/ 
A uからなるp型電極、(9)は基板の他主面上に形
成されたA u G e / A uからなるn型電極
である。
斯る装置では、リッジ(5)の形成されていない直下の
半導体部分の実効的な屈折率が、リッジ(5)の形成さ
れた直下の半導体部分の実効的な屈折率よりも小さくな
り、これによって、発生したレーザ光がリッジ(5)直
下の領域に閉じ込められ横モードが制御される。
斯るAj2Ga I nP系結晶においてリッジ(5)
をエツチング形成する際のエツチング液として、従来H
C72: H3P04= 1 : 6からなる塩酸−リ
ン酸混合液が用いられていた(Electronics
 Letters、17th、March 1988、
Vol、24、No、 6、p、 326〜327参照
)。
(ハ) 発明が解決しようとする課題 熱るに、斯る塩酸−リン酸混合液を用いた場合、AgG
a I nP系結晶では(211)面に沿ってエツチン
グが進行する。即ち、上述の半導体レーザにおいて、基
板の一主面を(100)面とし、この上にp型クラッド
層までの各半導体層を積゛層してp型クラッド層表面に
斯る混合液を用いて[011]方向に沿ったストライプ
状のりッジをエツチング形成した場合、リッジ側面の傾
斜角は35°となり、リッジ下部が幅広となる。リッジ
下部の幅が広くなると、活性層を電流が広がって流れる
ためレーザのしきい値電流の増加を招き、さらに横方向
の光を閉じ込める領域が広くなるため、安定した横モー
ドが得られなくなる。また、リッジ下部の幅を小さくす
るために、リッジ頂部のストライプ幅を狭くすると、こ
の上に設けられる層とのコンタクト抵抗が増加し、電気
特性が低下する。
さらに、斯る従来のエツチング液はAρGaInP結晶
のA1組成比の違いによってエツチングレートが大きく
異なるため、AI2組成比の異なる多層膜を同時にエツ
チングする場合、リッジ側面の形状の制御が困難となる
。例えば(AρxGal−z) o、sI no、5P
結晶において、x=Oの時のエツチングレートは1 、
0 gm/minであり、x=05の時は0.3〜0.
4μ謙/−inである。
したがって、本発明は、AgGa I nP系結晶を選
択的エツチングする際にリッジ側面の傾斜を大きくする
ことができるエツチング方法を提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明方法は、上記課題を解決するなめ、AeGaIn
P系結晶をエツチングする際に臭化水素酸を用いること
を特徴とする。
(ホ)作用 臭化水素酸ではAgGaInP系結晶の(111)面に
沿ってエツチングが進行する。
(へ)実施例 第1図に示す構造の半導体レーザにおいて、第2クラッ
ド層(4)のりッジ(5)形成のエツチング液として、
臭化水素(HBr)が47%含有された臭化水素酸及び
HCN : H3P04= 1 : 6からなる塩酸−
リン酸混合液を用いた時のりッジ(5)の形状を夫々第
2図(a)及び(b)に示す。
ここで第1クラッド層(2)、活性層(3)、第2クラ
ッド層(4)は基板(1)の(100)面上にエピタキ
シャル成長されたものであり、各層の組成は第1図のも
のと同一である。また第2クラッド層(4)のりッジ(
5)は、幅5μmのストライブ状マスクを用いてエツチ
ング形成されたものである。
第2図(a)に示されるように、[Affo、sGa。
s) o、sI no、sPからなる第2クラッド層(
4)を臭化水素酸で選択エツチングした場合、リッジ(
5)側面には(111)面が現われ、その傾斜角は55
゛となる。一方、従来用いられていた塩酸−リン酸混合
液では、リッジ(5)側面に(211)面が現われ、そ
の傾斜角が35°となる。
以上より、リッジ(5)をエツチング形成する時に、エ
ツチング液として臭化水素酸を用いればリッジ(5)側
面の傾斜角を大きくすることができ、リッジ(5)下部
の幅を狭くすることが可能である。
ここでエツチング液として臭化水素酸を用いる場合、エ
ツチングされる結晶は(Aj2o−sGao。
s) o、sI no、sP結晶に限らず、A#Ga 
I nP系結晶JiIIち(A Q xG a I−X
) yI n 1−yP (0≦x、y≦1)結晶であ
れば、リッジ側面に〈111)面が現われ、第2図(a
)と同様な形状となる。
また、臭化水素47%含有の臭化水素′eJ120℃に
おけるエツチングレートは、Aρ組成比x=0及びx=
0.5の時、夫々0.8μm/1fi、1 、0 pm
lwinであり、その差は塩酸−リン酸混合液に比べ十
分に小さい。即ち斯る臭化水素酸を用いればA2組成比
の異なる多層膜を略均−にエツチングすることが可能と
なる。
但し、斯る臭化水素酸はGaAsをほとんどエツチング
しない。そこで、GaAs層を含むApGa I nP
系系層層膜同時にエツチングする場合には、例えば硝酸
の様な酸化剤を臭化水素酸に加えればよい、また、臭化
水素酸に、水の如き希釈液を加えることによって、エツ
チングレートを変化させてもよいことは勿論である。
(ト)発明の効果 本発明によれば、ANGa I nP系結晶のエツチン
グ液として臭化水素酸を用いることにより、側面の傾斜
角が大きいりッジを形成することができ、例えばリッジ
導波型レーザに適用した場合には、しきい値電流の低減
及び安定した横モード制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はAgGa r nP系の半導体レーザを示す断
面図、第2図(a)は本発明方法により形成されたりッ
ジ形状を示す断面図、第2図(b)は従来方法により形
成されたリッジ形状を示す断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)AlGaInP系結晶をエッチングする際に臭化
    水素酸を用いることを特徴とするAlGaInP系結晶
    のエッチング方法。
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