JPH0271574A - 半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ及びその製造方法Info
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- JPH0271574A JPH0271574A JP22261288A JP22261288A JPH0271574A JP H0271574 A JPH0271574 A JP H0271574A JP 22261288 A JP22261288 A JP 22261288A JP 22261288 A JP22261288 A JP 22261288A JP H0271574 A JPH0271574 A JP H0271574A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、共振器端面の劣化を防止した半導体レーザに
関する。
関する。
［従来の技術］
従来のウィンド型半導体レーザは第５図に示すようなも
のであった。ｓｏ２のｎ型ＧａＡＢ基板上に５０３のル
型ＧａＡＢバッファ層、５０４のル型Ａ ｔｏ、４ Ｇ
ａｏ、ａ Ａ ８クラッド層、５０９のＡｔＯ，１５
Ｇ ａＯ，８５Ａθ活性層、５０５のＰ型Ａｔｏ、４
Ｇ ａ。、６ Ａθクラッド層、５０６のｐ型ＧａＡｓ
キャップ層、５０７のル型ＧａＡｅブロッキング層を順
次、ＭＯｃｖＤ法で積層形成する。活性層を形成する時
には、臂開面近傍のみ紫外光を照射することによりＭＯ
ＣＩＶＤ法の■族原料であるトリメチルガリウム（以下
、ＴＭＧと記す）、トリメチルアルミニウム（以下、Ｔ
ＭＡと記す）等の有機金族原料の分解効率が光照射部の
みで異なるため、労開面近傍のみアルミニウムの含有料
の多いＡｔ、２；Ｇａ１−ｘＡｓ層（ｘ ） ０．１５
）が５１０の部分に形成される。しかるのち５０７の
ブロッキング層をストライプ状にエツチングして、５０
８のＰ型オーミック電極、５０１のル型オーミック電極
を形成し前記の光照射部近傍で襞間して共振器を形成し
て利得導波型の半導体レーザが得られる。その結果共振
器端面近傍のウィンド領域はアルミニウムの含有量が多
い組成となるため、ウィンド領域のバンドギャップは発
光領域のバンドギャップよりも十分大きくなり、レーザ
発振光が端面近傍で吸収されず、端面の破壊が防止され
半導体レーザの最大出力を大きく、寿命を延ばすことが
できる。
のであった。ｓｏ２のｎ型ＧａＡＢ基板上に５０３のル
型ＧａＡＢバッファ層、５０４のル型Ａ ｔｏ、４ Ｇ
ａｏ、ａ Ａ ８クラッド層、５０９のＡｔＯ，１５
Ｇ ａＯ，８５Ａθ活性層、５０５のＰ型Ａｔｏ、４
Ｇ ａ。、６ Ａθクラッド層、５０６のｐ型ＧａＡｓ
キャップ層、５０７のル型ＧａＡｅブロッキング層を順
次、ＭＯｃｖＤ法で積層形成する。活性層を形成する時
には、臂開面近傍のみ紫外光を照射することによりＭＯ
ＣＩＶＤ法の■族原料であるトリメチルガリウム（以下
、ＴＭＧと記す）、トリメチルアルミニウム（以下、Ｔ
ＭＡと記す）等の有機金族原料の分解効率が光照射部の
みで異なるため、労開面近傍のみアルミニウムの含有料
の多いＡｔ、２；Ｇａ１−ｘＡｓ層（ｘ ） ０．１５
）が５１０の部分に形成される。しかるのち５０７の
ブロッキング層をストライプ状にエツチングして、５０
８のＰ型オーミック電極、５０１のル型オーミック電極
を形成し前記の光照射部近傍で襞間して共振器を形成し
て利得導波型の半導体レーザが得られる。その結果共振
器端面近傍のウィンド領域はアルミニウムの含有量が多
い組成となるため、ウィンド領域のバンドギャップは発
光領域のバンドギャップよりも十分大きくなり、レーザ
発振光が端面近傍で吸収されず、端面の破壊が防止され
半導体レーザの最大出力を大きく、寿命を延ばすことが
できる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし前述の従来技術では、ウィンド型ダブルへテロ構
造半導体レーザを構成する化合物半導体薄膜をＭＯＣＩ
ＶＤ法で製造した後、レーザーチップに襞間する際、活
性層中のウィンド領域の場所が外観上判別できないため
、あらかじめ成長前の単結晶化合物半導体基板に目印と
なる溝をエツチングにより形成し、紫外光をそれに合わ
せて照射しているが、基板のエツチングに手間がかかる
上、照射光が紫外光であるため、マスク合せかしにくい
という問題点を有していた。そこで本発明はこのような
問題点を解決するもので、その目的とするところは、Ｍ
ＯＯＶＤ法で化合物半導体薄膜を成長した後、活性層中
のウィンド領域の場所を簡単に判別できる製造方法を提
供するところにある。
造半導体レーザを構成する化合物半導体薄膜をＭＯＣＩ
ＶＤ法で製造した後、レーザーチップに襞間する際、活
性層中のウィンド領域の場所が外観上判別できないため
、あらかじめ成長前の単結晶化合物半導体基板に目印と
なる溝をエツチングにより形成し、紫外光をそれに合わ
せて照射しているが、基板のエツチングに手間がかかる
上、照射光が紫外光であるため、マスク合せかしにくい
という問題点を有していた。そこで本発明はこのような
問題点を解決するもので、その目的とするところは、Ｍ
ＯＯＶＤ法で化合物半導体薄膜を成長した後、活性層中
のウィンド領域の場所を簡単に判別できる製造方法を提
供するところにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するために本発明の半導体レーザ及びそ
の製造方法は、 （１） 半導体基板上に半導体下部クラッド層、半導
体活性層、半導体上部クラッド層を有し、該活性層の共
振器端面近傍には該活性層のバンドギャップより大なる
バンドギャップを有するウィンド領域をもつウィンド型
半導体レーザにおいて、前記ウィンド領域の上部半導体
層上に■族金属膜を有することを特徴とする。
の製造方法は、 （１） 半導体基板上に半導体下部クラッド層、半導
体活性層、半導体上部クラッド層を有し、該活性層の共
振器端面近傍には該活性層のバンドギャップより大なる
バンドギャップを有するウィンド領域をもつウィンド型
半導体レーザにおいて、前記ウィンド領域の上部半導体
層上に■族金属膜を有することを特徴とする。
（２） 前記半纏体レーザを構成する半導体層を有機
金属を原料とする化学気相成長法で成長後、前記■族金
属膜を光照射しながら成長することを特徴とする。
金属を原料とする化学気相成長法で成長後、前記■族金
属膜を光照射しながら成長することを特徴とする。
［作用コ
本発明の上記の構成によれば、ＭＯＯＶＤ法の■族原料
は、光照射により分解され、光照射されるウィンド領域
上部にのみ■族金属が堆積する。
は、光照射により分解され、光照射されるウィンド領域
上部にのみ■族金属が堆積する。
従って■族金属堆積部を目印にレーザウェハをレーザチ
ップに襞間できる。
ップに襞間できる。
［実施例コ
第１図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの主要断面図である。１０２のル型ＧａＡ３基板上に
１０５１型ＧａＡｅバツフア層１０４３型Ａ Ｉ、 ６
，４ Ｇ ａ ６，６ Ａ ｓクラッド層、１０９のＡ
ｔｏ、１５Ｇａ０．８５Ａｌｉｌ活性層、１０５Ｐ型ｐ
−ｔ（Ｌ４ Ｇ ａ ６４ Ａ ８ クラッド層、１
０６Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次ＭＯＯＶＤ法で積
層形成する活性層を形成する時には、襞間面近傍に紫外
光を照射する。光照射部ではＭＯＯＶＤ法の■族原料で
あるＴＭＧ、ＴＭＡ等の有機金属原料の分解効率が非照
射部と異なるため、襞間面近傍のみにアルミニウム含有
量の多い１１０ Ａｔ（１，２Ｇａｏ、ＢＡｓウィンド
領域が形成できる。半導体層を成長後、成長温度を２０
０ ’Ｏに下げキャリアガスとＴＭＡのみを流しウィン
ド領域上に光照射する。ＴＭＡは２００℃ではほとんど
熱分解しないので、光照射部のみＴＭＡの光分解により
１１２ｋｔ膜が堆積する。しかるのち熱ＯＶＤ法により
１０７ＳｉＯ２層を形成し、共振器方向に平行なストラ
イプ状に１０７Ｓｉ０２層をエツチングし、さらにその
上部に１０８ｐ型オーミツク電極、１０２ル型ＧａＡｓ
基板側に１０１ル型オーミツク′４極を蒸着形成する。
ザの主要断面図である。１０２のル型ＧａＡ３基板上に
１０５１型ＧａＡｅバツフア層１０４３型Ａ Ｉ、 ６
，４ Ｇ ａ ６，６ Ａ ｓクラッド層、１０９のＡ
ｔｏ、１５Ｇａ０．８５Ａｌｉｌ活性層、１０５Ｐ型ｐ
−ｔ（Ｌ４ Ｇ ａ ６４ Ａ ８ クラッド層、１
０６Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次ＭＯＯＶＤ法で積
層形成する活性層を形成する時には、襞間面近傍に紫外
光を照射する。光照射部ではＭＯＯＶＤ法の■族原料で
あるＴＭＧ、ＴＭＡ等の有機金属原料の分解効率が非照
射部と異なるため、襞間面近傍のみにアルミニウム含有
量の多い１１０ Ａｔ（１，２Ｇａｏ、ＢＡｓウィンド
領域が形成できる。半導体層を成長後、成長温度を２０
０ ’Ｏに下げキャリアガスとＴＭＡのみを流しウィン
ド領域上に光照射する。ＴＭＡは２００℃ではほとんど
熱分解しないので、光照射部のみＴＭＡの光分解により
１１２ｋｔ膜が堆積する。しかるのち熱ＯＶＤ法により
１０７ＳｉＯ２層を形成し、共振器方向に平行なストラ
イプ状に１０７Ｓｉ０２層をエツチングし、さらにその
上部に１０８ｐ型オーミツク電極、１０２ル型ＧａＡｓ
基板側に１０１ル型オーミツク′４極を蒸着形成する。
第２図は第１図の襞間前のウィンド型半導体レーザウェ
ハーを示す図である。２１２Ａｔ膜上部の２１３膜厚の
厚い領域に清って襞間を行ない共振器を形成して利得等
波型のウィンド型半導体レーザが得られる。
ハーを示す図である。２１２Ａｔ膜上部の２１３膜厚の
厚い領域に清って襞間を行ない共振器を形成して利得等
波型のウィンド型半導体レーザが得られる。
第３図に本発明のウィンド型半導体レーザの製造装置の
主要’ＩＱ成図を示す。３０９の原料ガス導入系から３
１０の反応管中に原料ガスを入れ、３１１の加熱された
基板上に流して化合物半導体薄膜を成長する。ウィンド
領域の形成には、活性層成長中に、３０１のエキシマレ
ーザからの紫外光を、５０２のシリンドリカルレンズで
整形して３０ろのミラーで反射させ３０４，３０５の合
成石英レンズで平行ビームとする。３０６のストライブ
パターンを形成したマスクを通し、５０７の縮小レンズ
で基板上にストライプパターンの焦点を結ばせろ。
主要’ＩＱ成図を示す。３０９の原料ガス導入系から３
１０の反応管中に原料ガスを入れ、３１１の加熱された
基板上に流して化合物半導体薄膜を成長する。ウィンド
領域の形成には、活性層成長中に、３０１のエキシマレ
ーザからの紫外光を、５０２のシリンドリカルレンズで
整形して３０ろのミラーで反射させ３０４，３０５の合
成石英レンズで平行ビームとする。３０６のストライブ
パターンを形成したマスクを通し、５０７の縮小レンズ
で基板上にストライプパターンの焦点を結ばせろ。
第４図に本発明の他の実施例におけるウィンド型半導体
レーザの主要断面図を示す。４０２ｎ型Ｃ）ａＡｓ基板
上に、４０３ル型ＧａＡθバッファ層、４０４ル型Ａ
ｌ ｏ、４ Ｇ ａ （１６Ａ Ｓクラッド層、４０９
ＡｔＯ，ｔｓＧａｏ、５ｓＡｓ活性層、４０５Ｐ型Ａ
ｔ０．４Ｇ ａ Ｏ，６Ａ ｓ クラッド層、４０６
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次、ＭＯＯＶＤ法で積層
形成する。
レーザの主要断面図を示す。４０２ｎ型Ｃ）ａＡｓ基板
上に、４０３ル型ＧａＡθバッファ層、４０４ル型Ａ
ｌ ｏ、４ Ｇ ａ （１６Ａ Ｓクラッド層、４０９
ＡｔＯ，ｔｓＧａｏ、５ｓＡｓ活性層、４０５Ｐ型Ａ
ｔ０．４Ｇ ａ Ｏ，６Ａ ｓ クラッド層、４０６
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層を順次、ＭＯＯＶＤ法で積層
形成する。
活性層を形成するときには、襞間面近傍に紫外光を照射
する。光照射部ではＭＯＣＶＤ法の■族原料であるＴＭ
Ｇ 、ＴＭＡ等の有機金属の分解効率が非照射部と異な
るため、襞間面近傍のみにアルミニウム含有量の多い４
１０ ＡＡｏ、２ＧａＯ，ＢＡｓウィンド領域が形成で
きる。半導体層を成長後、成長温度を２５０℃に下げ、
キャリアガスとＴＭＧのみを流しウィンド領域上に光照
射する。ＴＭＧは２５０℃ではほとんど熱分解しないの
で光照射部のみＴＭＧの光分解により４１２Ｇａ膜が堆
積する。しかるのちエツチング工程により逆メサ状のリ
ブを形成し、再びＭＯＣ！ＶＤ法により４１４ＺｎＳｅ
層を成長しリブ脇を埋め込む。さらに熱ＣＶＤ法により
４０７ Ｓ ｉ ０２層を形成し、メサ上をストライブ
にエツチングし、４０８ｐ型オーミツク電極を蒸着する
。４０２基板側にも４０１ル型オーミツク電極を蒸着形
成する。上記のように製造した半導体レーザウェハーを
４１３膜厚の厚い領域を目印に襞間すれば、屈折率導波
型の半導体レーザが得られる。
する。光照射部ではＭＯＣＶＤ法の■族原料であるＴＭ
Ｇ 、ＴＭＡ等の有機金属の分解効率が非照射部と異な
るため、襞間面近傍のみにアルミニウム含有量の多い４
１０ ＡＡｏ、２ＧａＯ，ＢＡｓウィンド領域が形成で
きる。半導体層を成長後、成長温度を２５０℃に下げ、
キャリアガスとＴＭＧのみを流しウィンド領域上に光照
射する。ＴＭＧは２５０℃ではほとんど熱分解しないの
で光照射部のみＴＭＧの光分解により４１２Ｇａ膜が堆
積する。しかるのちエツチング工程により逆メサ状のリ
ブを形成し、再びＭＯＣ！ＶＤ法により４１４ＺｎＳｅ
層を成長しリブ脇を埋め込む。さらに熱ＣＶＤ法により
４０７ Ｓ ｉ ０２層を形成し、メサ上をストライブ
にエツチングし、４０８ｐ型オーミツク電極を蒸着する
。４０２基板側にも４０１ル型オーミツク電極を蒸着形
成する。上記のように製造した半導体レーザウェハーを
４１３膜厚の厚い領域を目印に襞間すれば、屈折率導波
型の半導体レーザが得られる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、ウィンド領域の上部
半導体層上にのみ■族金属膜を有する構造とすることに
より、ウィンド領域の位置が外観で識別でき、襞間を容
易に行えるという効果を有する。また■族金属膜を光照
射しながらＭＯＯＶＤ法で成長することにより、従来必
要としていた基板にあらかじめエツチングにより目印を
作る工程や、前記目印とウィンド領域の位置が一致する
ように光照射位置をアライメントする工程が不用となり
製造工程の大幅な単線ができるという効果を有する。そ
の結果、歩留りも向上（−１共振器端面の劣化のない、
最大光出力の大きい長寿命の半導体レーザを簡単に低い
コストで製造できる。
半導体層上にのみ■族金属膜を有する構造とすることに
より、ウィンド領域の位置が外観で識別でき、襞間を容
易に行えるという効果を有する。また■族金属膜を光照
射しながらＭＯＯＶＤ法で成長することにより、従来必
要としていた基板にあらかじめエツチングにより目印を
作る工程や、前記目印とウィンド領域の位置が一致する
ように光照射位置をアライメントする工程が不用となり
製造工程の大幅な単線ができるという効果を有する。そ
の結果、歩留りも向上（−１共振器端面の劣化のない、
最大光出力の大きい長寿命の半導体レーザを簡単に低い
コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ｃＬ）〜（Ｃ）は本発明の実施例におけるウィ
ンド型半導体レーザの主要断面図。 第２図（α）、（ｂ）は本発明の実施例におけるウィン
ド型半導体レーザウエノ・−の（α）上視図と（ｂ）断
面図。 第５図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの製造装置の主要構成図。 第４図（α）〜（Ｃ）は本発明の他の実施例におけるウ
ィンド型半導体レーザの主要断面図。 第５図（α）〜（Ｃ）は従来のウィンド型半導体レーザ
の主要断面図。 １０１．２０１．４０１．５０１・・・・・・ル型オー
ミック電極 １０３．２０３，４０３，５０３−・・ｙｂ型ＧａＡ３
バッファ層 １０６．２０６，４０６，５０６−−−−−−ｐ型Ｇａ
Ａｓ層 １０７．２０７，４０７・・・・・・ＳｉＯ□層５０７
・・・・・・ル型Ｇ ａ Ａ ｓブロッキング層１０８
．２０８，４０８，５０８・・・・・・ｐ型オーミック
電極 ３０２・・・・・・シリンドリカルレンズノ ５０５・・・・・・ミラー ３０４・・・・・・合成石英凹レンズ ・・・・・・合成石英凸レンズ ・・・・・・高周波発振器 ・・・・・・原料ガス導入系 ・・・・・・反応管 ・・・・・排気系
ンド型半導体レーザの主要断面図。 第２図（α）、（ｂ）は本発明の実施例におけるウィン
ド型半導体レーザウエノ・−の（α）上視図と（ｂ）断
面図。 第５図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの製造装置の主要構成図。 第４図（α）〜（Ｃ）は本発明の他の実施例におけるウ
ィンド型半導体レーザの主要断面図。 第５図（α）〜（Ｃ）は従来のウィンド型半導体レーザ
の主要断面図。 １０１．２０１．４０１．５０１・・・・・・ル型オー
ミック電極 １０３．２０３，４０３，５０３−・・ｙｂ型ＧａＡ３
バッファ層 １０６．２０６，４０６，５０６−−−−−−ｐ型Ｇａ
Ａｓ層 １０７．２０７，４０７・・・・・・ＳｉＯ□層５０７
・・・・・・ル型Ｇ ａ Ａ ｓブロッキング層１０８
．２０８，４０８，５０８・・・・・・ｐ型オーミック
電極 ３０２・・・・・・シリンドリカルレンズノ ５０５・・・・・・ミラー ３０４・・・・・・合成石英凹レンズ ・・・・・・合成石英凸レンズ ・・・・・・高周波発振器 ・・・・・・原料ガス導入系 ・・・・・・反応管 ・・・・・排気系
Claims (2)
- （１）半導体基板上に半導体下部クラッド層、半導体活
性層、半導体上部クラッド層を有し、該活性層の共振器
端面近傍には該活性層のバンドギャップより大なるバン
ドギャップを有するウインド領域をもつウインド型半導
体レーザにおいて、前記ウインド領域の上部半導体層上
にIII族金属膜を有することを特徴とする半導体レーザ
。 - （２）前記半導体レーザを構成する半導体層を有機金属
を原料とする化学気相成長法で成長後、前記III族金属
膜を光照射しながら成長することを特徴とする半導体レ
ーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22261288A JPH0271574A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22261288A JPH0271574A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271574A true JPH0271574A (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=16785185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22261288A Pending JPH0271574A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0271574A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365536A (en) * | 1992-07-20 | 1994-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| US5452316A (en) * | 1993-09-24 | 1995-09-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser having stacked active layers with reduced drive voltage |
| US6434179B1 (en) | 1998-01-30 | 2002-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor laser chip |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP22261288A patent/JPH0271574A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365536A (en) * | 1992-07-20 | 1994-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| US5452316A (en) * | 1993-09-24 | 1995-09-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser having stacked active layers with reduced drive voltage |
| US6434179B1 (en) | 1998-01-30 | 2002-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor laser chip |
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