JPH03149889A - 半導体レーザ素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子及びその製造方法Info
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- JPH03149889A JPH03149889A JP28970589A JP28970589A JPH03149889A JP H03149889 A JPH03149889 A JP H03149889A JP 28970589 A JP28970589 A JP 28970589A JP 28970589 A JP28970589 A JP 28970589A JP H03149889 A JPH03149889 A JP H03149889A
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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）
本発明は端面出射型半導体レーザ素子に関し、特に、高
出力で長期間安定したレーザ発振を行うことがてきる信
頼性の高い半導体レーザ素子及びその製造方法に関する
。
出力で長期間安定したレーザ発振を行うことがてきる信
頼性の高い半導体レーザ素子及びその製造方法に関する
。
（従来の技術）
光ディスク装置等の光源として、半導体レーザ素子が広
く用いられている。書込み可能追記型光ディスク装置や
消去可能な書換え型光でディスク装置の光源として半導
体レーザ素子を用いる場合には、４０〜５０ｍＷ以上の
高い出力で長期間信頼性良く安定して動作することが要
求される。また、ＹＡＧレーザ等の個体レーザ装置の励
起用光源として用いる場合には、ｌ ＯＯｍＷ以上の高
出力が要求される。
く用いられている。書込み可能追記型光ディスク装置や
消去可能な書換え型光でディスク装置の光源として半導
体レーザ素子を用いる場合には、４０〜５０ｍＷ以上の
高い出力で長期間信頼性良く安定して動作することが要
求される。また、ＹＡＧレーザ等の個体レーザ装置の励
起用光源として用いる場合には、ｌ ＯＯｍＷ以上の高
出力が要求される。
ところが、従来の半導体レーザ素子には、高出力動作を
続けると半導体レーザ素子の光出射端面が劣化してしま
うという問題点がある。
続けると半導体レーザ素子の光出射端面が劣化してしま
うという問題点がある。
この端面の劣化は、光出射端面近傍に於いてレーザ光吸
収に伴う発熱が生じることに起因している。この発熱の
直接的原因となるものは、半導体結晶中に形成された非
発光再結合中心である。非発光再結合中心は、半導体結
晶の端面近傍に於いて形成されやすい。特に、端面に形
成された自然酸化膜と半導体結晶との界面に、非発光再
結合中心が多数存在するとの報告がある（Ｗ、Ｅ、ＳＰ
ＩＣＥＲａｔ ａｌ Ｓｕｒｆａｃｅ ＳｃＩｅｎｃｅ
、 １８６．２４０ （１９１１１１））。
収に伴う発熱が生じることに起因している。この発熱の
直接的原因となるものは、半導体結晶中に形成された非
発光再結合中心である。非発光再結合中心は、半導体結
晶の端面近傍に於いて形成されやすい。特に、端面に形
成された自然酸化膜と半導体結晶との界面に、非発光再
結合中心が多数存在するとの報告がある（Ｗ、Ｅ、ＳＰ
ＩＣＥＲａｔ ａｌ Ｓｕｒｆａｃｅ ＳｃＩｅｎｃｅ
、 １８６．２４０ （１９１１１１））。
発熱は、半導体結晶中の電子及び正孔が、非発光再結合
中心等によって再結合し、電子及び正孔の有するエネル
ギを熱として放出することによって生七る。この発熱に
より、端面近傍の温度が上昇すると、半導体結晶のバン
ドギャップが縮小するために、端面近傍は、いっそうレ
ーザ光を吸収しやすくなり、昇温する。こうして、端面
近傍の温度上昇が進行してゆくと、その温度はついには
融点にまで至り、端面破壊が生じる。
中心等によって再結合し、電子及び正孔の有するエネル
ギを熱として放出することによって生七る。この発熱に
より、端面近傍の温度が上昇すると、半導体結晶のバン
ドギャップが縮小するために、端面近傍は、いっそうレ
ーザ光を吸収しやすくなり、昇温する。こうして、端面
近傍の温度上昇が進行してゆくと、その温度はついには
融点にまで至り、端面破壊が生じる。
上記Ｂ題を解決するためには、端面に形成された酸化膜
を除去する必要がある。半導体結晶表面の酸化膜を除去
する方法としては、（ＮＨ４）ｔｓ溶液により半導体結
晶表面を処理する方法が有効であるとの報告がある（Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆｔｈｅ ２
０ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ 、Ｓｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａ
ｌｓ、 Ｔｏｋｙｏ、 ２６３ （１１１１１ｇ））。
を除去する必要がある。半導体結晶表面の酸化膜を除去
する方法としては、（ＮＨ４）ｔｓ溶液により半導体結
晶表面を処理する方法が有効であるとの報告がある（Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆｔｈｅ ２
０ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ 、Ｓｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａ
ｌｓ、 Ｔｏｋｙｏ、 ２６３ （１１１１１ｇ））。
この方法によれば、酸化膜の除去された半導体結晶表面
上に数原子層の硫黄を含んだ膜が形成される。また、こ
の表面処理方法を用いて、端面に形成されている自然酸
化膜を除去した半導体レーザ素子に於いては、そのＣＯ
Ｄ （Ｃｉｔａｓｔｒｏｐｈｌｃ Ｏｐｔｌｃａｌ Ｄ
ａｍａｇＣ）レベルが向上するとの報告がなされている
（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈ
ｅ ２１ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎＳｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ、 Ｔｏｋｙｏ、 ３３７ （１９１１９））。
上に数原子層の硫黄を含んだ膜が形成される。また、こ
の表面処理方法を用いて、端面に形成されている自然酸
化膜を除去した半導体レーザ素子に於いては、そのＣＯ
Ｄ （Ｃｉｔａｓｔｒｏｐｈｌｃ Ｏｐｔｌｃａｌ Ｄ
ａｍａｇＣ）レベルが向上するとの報告がなされている
（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈ
ｅ ２１ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎＳｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ、 Ｔｏｋｙｏ、 ３３７ （１９１１９））。
該半導体レーザ素子の端面上には、（ＮＨ４）２３＃１
液による表面処理後に、保護膜としてＡ１２０．膜が形
成されている。
液による表面処理後に、保護膜としてＡ１２０．膜が形
成されている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述の従来技術においては、以下に述べ
る問題点があった。
る問題点があった。
（ＮＨａ）ｘｓ溶液により半導体レーザ素子の端面の表
面処理を行った後、該端面上に保護膜としてＡ１２０１
膜を形成することによって作製した半導体レーザ素子の
端面に於いては、長期間半導体レーザ素子を使用する間
に、保護膜中に含まれる酸素によって半導体の結晶表面
が酸化されてしまうという問題がある。このため、従来
の方法により作製された半導体レーザ素子は、高出力て
長期間安定したレーザ発振を行うことがてきなかった。
面処理を行った後、該端面上に保護膜としてＡ１２０１
膜を形成することによって作製した半導体レーザ素子の
端面に於いては、長期間半導体レーザ素子を使用する間
に、保護膜中に含まれる酸素によって半導体の結晶表面
が酸化されてしまうという問題がある。このため、従来
の方法により作製された半導体レーザ素子は、高出力て
長期間安定したレーザ発振を行うことがてきなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、高出力で長期間安定した
レーザ発振を行うことができる信頼性の高い半導体レー
ザ素子及びその製造方法を提供することにある。
り、その目的とするところは、高出力で長期間安定した
レーザ発振を行うことができる信頼性の高い半導体レー
ザ素子及びその製造方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の半導体レーザ素子は、端面に保護膜が形成され
ている端面出射型の半導一体レーザ素子であって、該端
面と該保護膜との間に、硫黄を含む膜が形成されており
、該保ＷＩＩが酸素を含まない材料からなり、そのこと
により上記目的が達成される。
ている端面出射型の半導一体レーザ素子であって、該端
面と該保護膜との間に、硫黄を含む膜が形成されており
、該保ＷＩＩが酸素を含まない材料からなり、そのこと
により上記目的が達成される。
また、前記材料が、ＳｌａＮａ、ＡＩＮ１Ｃ％ＭｇＦ２
、ＣａＦ２、ＮａＦ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅからなる群から
選択されたものであっても良い。
、ＣａＦ２、ＮａＦ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅからなる群から
選択されたものであっても良い。
本発明の製造方法は、端面に保護膜が形成されている端
面出射型の半導体レーザ素子の製造方法に於て、硫黄を
含む溶液により該端面を処理する工程と、その後に酸素
を含まない材料により該保護膜を形成する工程とを包含
し、そのことにより上記目的が達成される。
面出射型の半導体レーザ素子の製造方法に於て、硫黄を
含む溶液により該端面を処理する工程と、その後に酸素
を含まない材料により該保護膜を形成する工程とを包含
し、そのことにより上記目的が達成される。
また、前記材料が、Ｓ １ ｓＮａ、ＡＩＮ、Ｃ％Ｍｇ
Ｆ２、ＣａＦ２、Ｎ ａ Ｆ、 Ｚ ｎ Ｓ％Ｚ ｎ
Ｓ ｅからなる群から選択されたものであっても良い
。
Ｆ２、ＣａＦ２、Ｎ ａ Ｆ、 Ｚ ｎ Ｓ％Ｚ ｎ
Ｓ ｅからなる群から選択されたものであっても良い
。
（実施例）
以下に本発明を実施例について説明する。
本実施例の半導体レーザ素子は、その基本的な構造につ
いては、従来から用いられている公知の端面出射型のも
のと変わるところはなく、端面の表面処理方法及び端面
保護膜に特徴を有する。従って、以下の説明に於いては
、端面保護膜及びその形成工程を主として説明すること
にする。
いては、従来から用いられている公知の端面出射型のも
のと変わるところはなく、端面の表面処理方法及び端面
保護膜に特徴を有する。従って、以下の説明に於いては
、端面保護膜及びその形成工程を主として説明すること
にする。
第１図は、本実施例の半導体レーザ素子の端面近傍を模
式的に示す斜視図である。半導体基板ｌｌ上にＡＩＧａ
Ａｓ活性Ｊ１１６を含む積層構造１２が形成されており
、基板１１の両面にはオーミック電極１３．１４が設け
られている。端面には、酸素を含まない材料からなる保
護膜１７が設けられている。半導体結晶と保護膜１７と
の間には、数原子層程度の硫黄を含む薄い膜Ｉ８が形成
されている。
式的に示す斜視図である。半導体基板ｌｌ上にＡＩＧａ
Ａｓ活性Ｊ１１６を含む積層構造１２が形成されており
、基板１１の両面にはオーミック電極１３．１４が設け
られている。端面には、酸素を含まない材料からなる保
護膜１７が設けられている。半導体結晶と保護膜１７と
の間には、数原子層程度の硫黄を含む薄い膜Ｉ８が形成
されている。
次に、第１図に示す半導体レーザ素子の製造方法につい
て第２図を参照して説明する。
て第２図を参照して説明する。
まず、通常の方法により、半導体基板ｌｌ上にＡＩＧａ
Ａｓ活性層１６等の半導体各層からなる積層構造１２を
形成した後、基板１１の襄而及び半導体積層構造１２の
最上層に各々オーミフク電極１３．１４を形成した（第
２図（ａ））。
Ａｓ活性層１６等の半導体各層からなる積層構造１２を
形成した後、基板１１の襄而及び半導体積層構造１２の
最上層に各々オーミフク電極１３．１４を形成した（第
２図（ａ））。
次に、基板１１を剪開することにより、所定の共振器長
を有する共振器ユニットが共振器方向とは垂直の方向に
複数個連なったパー１５を形成した（第２図（ｂ））。
を有する共振器ユニットが共振器方向とは垂直の方向に
複数個連なったパー１５を形成した（第２図（ｂ））。
この後、パー１５を（ＮＨ４）２５の１０％水溶液２０
中に浸漬し、共振器端面の表面処理を行った（第２図（
Ｃ））。このとき、水溶液２０の温度は室温程度であり
、浸漬時間は３分間であった。
中に浸漬し、共振器端面の表面処理を行った（第２図（
Ｃ））。このとき、水溶液２０の温度は室温程度であり
、浸漬時間は３分間であった。
表面処理後、パー１５を純水により洗浄し、その後乾燥
した。この表面処理により、端面に形成されていた表面
酸化膜が除去された。このとき、酸化膜が除去された端
面表面には硫黄を含む薄い膜１ｇ（第１図参照）が形成
されている。この膜のために半導体結晶の表面は、直接
大気等と接触せず、端面上に自然酸化膜が形成すること
が抑制される。
した。この表面処理により、端面に形成されていた表面
酸化膜が除去された。このとき、酸化膜が除去された端
面表面には硫黄を含む薄い膜１ｇ（第１図参照）が形成
されている。この膜のために半導体結晶の表面は、直接
大気等と接触せず、端面上に自然酸化膜が形成すること
が抑制される。
この後、プラズマＣＶＤ法により、共振器端面のうちレ
ーザ光出射側端面上に、酸素を含まないＳＩ３Ｎ４から
なる端面保護膜１７（第１図参照）を形成した。保護膜
１７の膜厚は、λ／（４ｎ）［λ］となるようにした。
ーザ光出射側端面上に、酸素を含まないＳＩ３Ｎ４から
なる端面保護膜１７（第１図参照）を形成した。保護膜
１７の膜厚は、λ／（４ｎ）［λ］となるようにした。
ここで、λはレーザ光の発振波長Ｅ人］、ｎは保護膜１
７の屈折率である。このようにして形成したレーザ光出
射側端面の反射率は５％であった。続いて、プラズマＣ
ＶＤ法により、共振器端面のうちの他方の端面上に、Ａ
１ｇＯａ膜及びＳＩ膜からなる多層膜を形成した。
７の屈折率である。このようにして形成したレーザ光出
射側端面の反射率は５％であった。続いて、プラズマＣ
ＶＤ法により、共振器端面のうちの他方の端面上に、Ａ
１ｇＯａ膜及びＳＩ膜からなる多層膜を形成した。
この端面の反射率は９５％であった。この後、通常の工
程により、半導体レーザ素子を作成した。
程により、半導体レーザ素子を作成した。
次に、（ＮＨ４）２５水溶液により端面の表面処理化膜
を行った後、端面上にＡ１２０３保護膜を形成した従来
の半導体レーザ素子（比較例）と、本実施例の半導体レ
ーザ素子との比較実験の結果について説明する。
を行った後、端面上にＡ１２０３保護膜を形成した従来
の半導体レーザ素子（比較例）と、本実施例の半導体レ
ーザ素子との比較実験の結果について説明する。
まず、光出力と端面劣化との関係について、両者の比較
を行った。この結果、比較例では、光出力２００ｍＷの
動作時に端面破壊が生じた。一方、本実施例の半導体レ
ーザ素子では、光出力４００ｍＷの動作時に於いても、
端面破壊が生しることなく、安定したレーザ発振を持続
した。本実施例の半導体レーザ素子を長期間放置した後
、上記実験を行っても、同様の結果が得られた。
を行った。この結果、比較例では、光出力２００ｍＷの
動作時に端面破壊が生じた。一方、本実施例の半導体レ
ーザ素子では、光出力４００ｍＷの動作時に於いても、
端面破壊が生しることなく、安定したレーザ発振を持続
した。本実施例の半導体レーザ素子を長期間放置した後
、上記実験を行っても、同様の結果が得られた。
次に、実施例の半導体レーザ素子と比較例とを大気雰囲
気中で６カ月間放置した後、高真空チャンバ内に挿入し
、Ａｒ”イオンスパッタリングにより端面保護膜を除去
し、光電子分光法により半導体結晶と保護膜との界面の
化学的結合状態を分析した。第３図に、この結果得られ
た信号強度（単位は任意）と結合エネルギ（単位はｅＶ
）との関係を示す。箪３図に於いて、Ａ％ Ｂ及びＣで
示す信号は、各々、実施例の界面に於けるＡ３、Ｇａ及
びＡＩの２Ｐ３７２準位によるものである。また、Ｄ％
Ｅ及びＦで示す信号は、各々、比較例の界面に於けるＡ
３、Ｇａ及びＡＩの２Ｐ３，２単位によるものである。
気中で６カ月間放置した後、高真空チャンバ内に挿入し
、Ａｒ”イオンスパッタリングにより端面保護膜を除去
し、光電子分光法により半導体結晶と保護膜との界面の
化学的結合状態を分析した。第３図に、この結果得られ
た信号強度（単位は任意）と結合エネルギ（単位はｅＶ
）との関係を示す。箪３図に於いて、Ａ％ Ｂ及びＣで
示す信号は、各々、実施例の界面に於けるＡ３、Ｇａ及
びＡＩの２Ｐ３７２準位によるものである。また、Ｄ％
Ｅ及びＦで示す信号は、各々、比較例の界面に於けるＡ
３、Ｇａ及びＡＩの２Ｐ３，２単位によるものである。
第３ｒＩ！ｉに於いて、Ａ％ Ｂ及びＣて示す信号は、
各々、酸素との結合による結合エネルギのシフトを示し
ていない。一方、Ｄｌ Ｅ及びＦで示す信号は、各々、
酸素との結合のために横軸方向にシフトしてしまってい
る。このことから、比較例の半導体結晶と保護膜との界
面では酸化反応が生じていることがわかる。これは、比
較例に於いて、端面保ＨＩＩ中に含まれる酸素の一部が
、保護膜と半導体結晶との界面に到達し、そこで半導体
結晶表面の原子と結合したことを示す。一方、実施例に
於いては、端面保護膜１７が酸素を含まない膜であるた
めに、保護膜１７と半導体結晶との界面で、そのような
酸化は生じなかった。
各々、酸素との結合による結合エネルギのシフトを示し
ていない。一方、Ｄｌ Ｅ及びＦで示す信号は、各々、
酸素との結合のために横軸方向にシフトしてしまってい
る。このことから、比較例の半導体結晶と保護膜との界
面では酸化反応が生じていることがわかる。これは、比
較例に於いて、端面保ＨＩＩ中に含まれる酸素の一部が
、保護膜と半導体結晶との界面に到達し、そこで半導体
結晶表面の原子と結合したことを示す。一方、実施例に
於いては、端面保護膜１７が酸素を含まない膜であるた
めに、保護膜１７と半導体結晶との界面で、そのような
酸化は生じなかった。
このように、本実施例では、共振器端面の表面処理を行
った後、酸素を含まない材料からなる膜を端面保護膜１
７として端面上に形成した。このため、本実施例の方法
により作成した半導体レーザ素子では、保護膜１７中に
含まれる酸素によって保護膜１７と半導体結晶との界面
で酸化が進行してしまうことがなかった。従って、本実
施例の半導体レーザ素子の端面に於いては、非発光再結
合中心の増加が抑制されたために端面の劣化が抑えられ
、長期間高出力で安定したレーザ発振を行うことができ
た。
った後、酸素を含まない材料からなる膜を端面保護膜１
７として端面上に形成した。このため、本実施例の方法
により作成した半導体レーザ素子では、保護膜１７中に
含まれる酸素によって保護膜１７と半導体結晶との界面
で酸化が進行してしまうことがなかった。従って、本実
施例の半導体レーザ素子の端面に於いては、非発光再結
合中心の増加が抑制されたために端面の劣化が抑えられ
、長期間高出力で安定したレーザ発振を行うことができ
た。
なお、本実施例では、レーザ光出射側端面上にのみ酸素
を含まない膜を保護膜として形成したが、他の端面上に
同様の膜を形成しても良い。
を含まない膜を保護膜として形成したが、他の端面上に
同様の膜を形成しても良い。
次に、第１図に示す半導体レーザ素子の他の製造方法に
ついて第４図を参照して説明する。
ついて第４図を参照して説明する。
まず、通常の方法により、半導体基板ｌｌ上にＡＩＧｍ
Ａｇ活性層１６等の半導体各層からなる積層＠Ｍ１２を
形成した後、基板１１の裏面及び半導体層最上層に各々
オーミブク電極１３．１４を形成した（第４図（ａ））
。
Ａｇ活性層１６等の半導体各層からなる積層＠Ｍ１２を
形成した後、基板１１の裏面及び半導体層最上層に各々
オーミブク電極１３．１４を形成した（第４図（ａ））
。
次に、塩素ガスを用いた反応性イオンビームエッチング
により基板１１の所定部分をエッチングし、鏡面１９を
形成することにより、所定共振器長を有する共振器ユニ
ットが共振器方向とは垂直の方向に複数個連なった部分
２５を基板１１に複数形成した。
により基板１１の所定部分をエッチングし、鏡面１９を
形成することにより、所定共振器長を有する共振器ユニ
ットが共振器方向とは垂直の方向に複数個連なった部分
２５を基板１１に複数形成した。
この後、基板１１を（ＮＨ４）２５水溶液２０中に浸漬
し、共振器端面の表面処理を行った。このとき、（ＮＨ
Ｊ）２５水溶液２０の温度は室温程度であり、浸漬時間
は３分間であった。表面処理後、基板を純水により洗浄
し、その後乾燥した。
し、共振器端面の表面処理を行った。このとき、（ＮＨ
Ｊ）２５水溶液２０の温度は室温程度であり、浸漬時間
は３分間であった。表面処理後、基板を純水により洗浄
し、その後乾燥した。
この後、プラズマＣＶＤ法により、共振器端面の両端面
上に、Ｓ１．Ｎ。からなる端面保護［１１７（第１図参
照）を形成した。保護膜１７の膜厚は、λ／（２ｎ）［
λ］七なるようにした。ここでも、λはレーザ光の発振
波長Ｅ入］、ｎは保護膜１７の屈折率である。この結果
、何れの共振器端面の反射率も３２％となった。この後
、通常の工程により、半導体レーザ素子を作成した。
上に、Ｓ１．Ｎ。からなる端面保護［１１７（第１図参
照）を形成した。保護膜１７の膜厚は、λ／（２ｎ）［
λ］七なるようにした。ここでも、λはレーザ光の発振
波長Ｅ入］、ｎは保護膜１７の屈折率である。この結果
、何れの共振器端面の反射率も３２％となった。この後
、通常の工程により、半導体レーザ素子を作成した。
このようにして、エッチングにより端面を形成した半導
体レーザ素子に於いても、上記実施例と同様の効果が得
られた。
体レーザ素子に於いても、上記実施例と同様の効果が得
られた。
なお、上記何れの実施例に於いても、（ＮＨａ）２５水
溶液を用いて表面処理を行ったが、水溶液とせず原液を
用いてもよく、あるいは他の溶媒を用いることも可能で
ある。更に、（ＮＨ４）ａｓだけでなく、硫黄のアルカ
リ金属化合物溶液を用いた場合にも同様の効果を得るこ
とができる。
溶液を用いて表面処理を行ったが、水溶液とせず原液を
用いてもよく、あるいは他の溶媒を用いることも可能で
ある。更に、（ＮＨ４）ａｓだけでなく、硫黄のアルカ
リ金属化合物溶液を用いた場合にも同様の効果を得るこ
とができる。
また、酸素を含まない膜としてＳＩ３Ｎ４膜を用いたが
、他の膜、例えば、ＡＩＮ％ Ｃ％ＭｇＦ２、ＣａＦ２
、ＮａＦ％ＺｎＳ％ ＺｎＳｅ等の材料からなる膜を用
いても良い。また、これらの材料からなる膜を積層した
多層膜を用いても良い。
、他の膜、例えば、ＡＩＮ％ Ｃ％ＭｇＦ２、ＣａＦ２
、ＮａＦ％ＺｎＳ％ ＺｎＳｅ等の材料からなる膜を用
いても良い。また、これらの材料からなる膜を積層した
多層膜を用いても良い。
また、上記何れの実施例に於いても、保護膜を形成する
方法としてプラズマＣＶＤ法を用いたが、他の成膜法、
例えば、電子ビーム蒸着法、スパッタ法等を用いても良
い。
方法としてプラズマＣＶＤ法を用いたが、他の成膜法、
例えば、電子ビーム蒸着法、スパッタ法等を用いても良
い。
（発明の効果）
このように本発明の半導体レーザ素子では、硫黄を含む
膜により端面が覆われ、酸素を含まない材料からなる膜
が端面保護膜、として該膜上に形成されている。このた
め、該保護膜中に含まれる酸素によって半導体レーザ素
子の半導体結晶と該保護膜との界面で酸化が進行してし
まうことはなく、該端面に於ける非発光再結合中心の増
加が抑制され、該端面の劣化が抑えられる。こうして、
本発明の半導体レーザ素子は、長期間高出力で安定した
レーザ発振を信頼性良く行うことができる。
膜により端面が覆われ、酸素を含まない材料からなる膜
が端面保護膜、として該膜上に形成されている。このた
め、該保護膜中に含まれる酸素によって半導体レーザ素
子の半導体結晶と該保護膜との界面で酸化が進行してし
まうことはなく、該端面に於ける非発光再結合中心の増
加が抑制され、該端面の劣化が抑えられる。こうして、
本発明の半導体レーザ素子は、長期間高出力で安定した
レーザ発振を信頼性良く行うことができる。
本発明の方法ては、端面の表面処理を硫黄を含む溶液に
より行った後、酸素を含まない材料からなる膜により端
面保８１１１ｆ−該端面上に形成する。
より行った後、酸素を含まない材料からなる膜により端
面保８１１１ｆ−該端面上に形成する。
この方法により作製した半導体レーザ素子では、該保護
膜中に含まれる酸素によって、該半導体レーザ素子の半
導体結晶と該保護膜との界面で酸化が進行してしまうこ
とがない。このため、該端面に於ける非発光再結合中心
の増加が抑制され、該端面の劣化が抑えられる。こうし
て、長期間高出力で安定したレーザ発振を行うことがで
きる信頼性の高い半導体レーザ素子を得られる。
膜中に含まれる酸素によって、該半導体レーザ素子の半
導体結晶と該保護膜との界面で酸化が進行してしまうこ
とがない。このため、該端面に於ける非発光再結合中心
の増加が抑制され、該端面の劣化が抑えられる。こうし
て、長期間高出力で安定したレーザ発振を行うことがで
きる信頼性の高い半導体レーザ素子を得られる。
４１ の なｇ 日
第１図は本−発明の半導体レーザ素子の実施例を示す斜
視図、第２図＜ａ＞〜（Ｃ）はその製造方法を説明する
ための図、第３図は実施例及び比較例の保護膜と半導体
結晶との界面に於ける所定元素の信号強度とその結合エ
ネルギとの関係を示すグラフ、第４図（ａ）〜（Ｃ）は
実施例の他の製造方法を説明するための図である。
視図、第２図＜ａ＞〜（Ｃ）はその製造方法を説明する
ための図、第３図は実施例及び比較例の保護膜と半導体
結晶との界面に於ける所定元素の信号強度とその結合エ
ネルギとの関係を示すグラフ、第４図（ａ）〜（Ｃ）は
実施例の他の製造方法を説明するための図である。
１１・・・基板、１２・・・積層構造、１３．１４・・
・オーミック電極、ｌ ５−・・バー、１ローＡＩＧａ
Ａｓ活性層、１７・・・保護膜、１８・・・硫黄を含む
膜、２０・−（ＮＨａ）２５水溶液。
・オーミック電極、ｌ ５−・・バー、１ローＡＩＧａ
Ａｓ活性層、１７・・・保護膜、１８・・・硫黄を含む
膜、２０・−（ＮＨａ）２５水溶液。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、端面に保護膜が形成されている端面出射型の半導体
レーザ素子であって、 該端面と該保護膜との間に、硫黄を含む膜が形成されて
おり、 該保護膜が酸素を含まない材料からなる半導体レーザ素
子。 ２、前記材料が、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、ＡｌＮ、Ｃ、ＭｇＦ
＿２、ＣａＦ＿２、ＮａＦ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅからなる
群から選択されたものである請求項１に記載の半導体レ
ーザ素子。３、端面に保護膜が形成されている端面出射
型の半導体レーザ素子の製造方法に於て、 硫黄を含む溶液により該端面を処理する工程と、その後
に酸素を含まない材料により該保護膜を形成する工程と
、 を包含する半導体レーザ素子の製造方法。 ４、前記材料が、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、ＡｌＮ、Ｃ、ＭｇＦ
＿２、ＣａＦ＿２、ＮａＦ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅからなる
群から選択されたものである請求項３に記載の半導体レ
ーザ素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289705A JP2659830B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| DE1990633959 DE69033959T2 (de) | 1989-02-03 | 1990-02-02 | Halbleiterlaser-Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| EP90301124A EP0381521B1 (en) | 1989-02-03 | 1990-02-02 | A semiconductor laser device and a method for the production of the same |
| US07/727,375 US5208468A (en) | 1989-02-03 | 1991-07-05 | Semiconductor laser device with a sulfur-containing film provided between the facet and the protective film |
| US07/998,436 US5260231A (en) | 1989-02-03 | 1992-12-30 | Method for the production of a semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289705A JP2659830B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149889A true JPH03149889A (ja) | 1991-06-26 |
| JP2659830B2 JP2659830B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17746686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1289705A Expired - Fee Related JP2659830B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-11-06 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659830B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03209895A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Alps Electric Co Ltd | 半導体レーザ |
| JPH06209144A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-07-26 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体レーザとマルチチャネルアナログ光ファイバ通信システム |
| JPH0945963A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Eiko Eng:Kk | ＧａＮ系半導体装置 |
| EP1058359A1 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Compound semiconductor surface stabilizing method, and semiconductor device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136282A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Compound semiconductor light emitting element and its manufacture |
| JPS55140235A (en) * | 1979-04-10 | 1980-11-01 | Chemla Daniel | Insulatorrsemiconductor structure |
| JPH01166588A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP1289705A patent/JP2659830B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136282A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Compound semiconductor light emitting element and its manufacture |
| JPS55140235A (en) * | 1979-04-10 | 1980-11-01 | Chemla Daniel | Insulatorrsemiconductor structure |
| JPH01166588A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03209895A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Alps Electric Co Ltd | 半導体レーザ |
| JPH06209144A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-07-26 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体レーザとマルチチャネルアナログ光ファイバ通信システム |
| JPH0945963A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Eiko Eng:Kk | ＧａＮ系半導体装置 |
| EP1058359A1 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Compound semiconductor surface stabilizing method, and semiconductor device |
| US6674095B1 (en) | 1999-05-31 | 2004-01-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Compound semiconductor surface stabilizing method, semiconductor laser device fabricating method using the stabilizing method, and semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2659830B2 (ja) | 1997-09-30 |
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