JPH03268471A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH03268471A JPH03268471A JP6857790A JP6857790A JPH03268471A JP H03268471 A JPH03268471 A JP H03268471A JP 6857790 A JP6857790 A JP 6857790A JP 6857790 A JP6857790 A JP 6857790A JP H03268471 A JPH03268471 A JP H03268471A
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- absorption layer
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2036—Broad area lasers
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〉
この発明は半導体レーザおよびその製造方法に係り、特
に、ＭＢＥ装置で製造される Ａ文ＧａＡｓ系半導体レーザおよびその製造方法に関す
る。
に、ＭＢＥ装置で製造される Ａ文ＧａＡｓ系半導体レーザおよびその製造方法に関す
る。
〈従来の技術〉
近年において、半導体レーザをＭＢＥ法で製造する方法
が提案されているか、２回のＭＢＥ成長工程を必要とす
る構造の半導体レーザは、従来広のような方法で製造さ
れている。
が提案されているか、２回のＭＢＥ成長工程を必要とす
る構造の半導体レーザは、従来広のような方法で製造さ
れている。
まず、−回目のＭＢＥ成長工程で第一の成長層を形成し
た後、ホトエツチング工程にて第一の上部クラッド層ま
で達する深さで、かつ所定の幅のストライプ溝を形成す
る。このホトエツチング工程を行ったことに伴い、前記
エツチングした部分（第一の上部クラッド層の表面）に
酸化物等の不純物が直接付着するから、この不純物を所
定の方法にて蒸発させる。しかる後、二回目のＭＢＥ成
長工程で第二の成長層を積層させる。
た後、ホトエツチング工程にて第一の上部クラッド層ま
で達する深さで、かつ所定の幅のストライプ溝を形成す
る。このホトエツチング工程を行ったことに伴い、前記
エツチングした部分（第一の上部クラッド層の表面）に
酸化物等の不純物が直接付着するから、この不純物を所
定の方法にて蒸発させる。しかる後、二回目のＭＢＥ成
長工程で第二の成長層を積層させる。
しかし、上記の方法によると、前記不純物を蒸発させる
工程において、第一の上部クラッド層のＡｕ組成が０．
４以上の場合、前記酸化物等の不純物は蒸発されにくく
なるため、第二の成長工程にて形成される第二の成長層
の積層状態か劣化し、この部分を電流が流れなくなると
いう問題を生じる。
工程において、第一の上部クラッド層のＡｕ組成が０．
４以上の場合、前記酸化物等の不純物は蒸発されにくく
なるため、第二の成長工程にて形成される第二の成長層
の積層状態か劣化し、この部分を電流が流れなくなると
いう問題を生じる。
一方、前記第一の上部クラッド層のＡ１組成を０．４以
下にすれば第二の成長層の積層状態は比較的良いが、光
閉じ込め効率が低下するという問題が生じる。
下にすれば第二の成長層の積層状態は比較的良いが、光
閉じ込め効率が低下するという問題が生じる。
この問題に対応する方法として、第一の上部クラッド層
が露出しないようにＮ型ＧａＡｓ層からなる光吸収層を
少し残してストライプ溝を形成し、サーマルクリーニン
グ工程にて、前記少し残した光吸収層と不純物とを除去
し、第二の成長工程にて第二の成長層を積層する方法が
特公平１−３７８７１に提案されており、以下にその従
来例の半導体レーザの製造方法を第４図（ａ）乃至（ｄ
）を用いて説明する。
が露出しないようにＮ型ＧａＡｓ層からなる光吸収層を
少し残してストライプ溝を形成し、サーマルクリーニン
グ工程にて、前記少し残した光吸収層と不純物とを除去
し、第二の成長工程にて第二の成長層を積層する方法が
特公平１−３７８７１に提案されており、以下にその従
来例の半導体レーザの製造方法を第４図（ａ）乃至（ｄ
）を用いて説明する。
第４図（ａ）におけるＮ型ＧａＡｓ基板１０１上にＮ型
ＡＪＩＧａＡｓクラッド層１０２と、アンドープのＡＪ
ＩＧａＡｓ活性層１０３と、Ｐ型ＡｎＧａＡｓクラッド
層１０４と、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５と、Ｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ蒸発防止層１０６とで構成する第１の成長層を
ＭＢＥ成長法にて積層する。
ＡＪＩＧａＡｓクラッド層１０２と、アンドープのＡＪ
ＩＧａＡｓ活性層１０３と、Ｐ型ＡｎＧａＡｓクラッド
層１０４と、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５と、Ｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ蒸発防止層１０６とで構成する第１の成長層を
ＭＢＥ成長法にて積層する。
次に、第４図（ｂ）に示すように、ストライプ溝が形成
されるべき部分以外のＮ型Ａ、１ＧａＡｓ蒸発防止層１
０６上にホトレジスト１２０を塗布する。このホトレジ
スト１２０をマスクとして光吸収層１０５が適宜に残る
ように、蒸発防止層１０６と光吸収層１０５とをそれぞ
れ選択エツチングしてストライプ溝４００を形成する（
ホトエツチング工程）。
されるべき部分以外のＮ型Ａ、１ＧａＡｓ蒸発防止層１
０６上にホトレジスト１２０を塗布する。このホトレジ
スト１２０をマスクとして光吸収層１０５が適宜に残る
ように、蒸発防止層１０６と光吸収層１０５とをそれぞ
れ選択エツチングしてストライプ溝４００を形成する（
ホトエツチング工程）。
上記ホトレジスト１２０を除去した後、第４図（Ｃ）に
示すように砒素分子線４０１を当てながら約７４０°Ｃ
に加熱する。このまま約２０分間行うことにより、表面
に付着している酸化物などの不純物と、溝４００内に残
された光吸収層１０５とを蒸発させる（サーマルクリー
ニング工程）。
示すように砒素分子線４０１を当てながら約７４０°Ｃ
に加熱する。このまま約２０分間行うことにより、表面
に付着している酸化物などの不純物と、溝４００内に残
された光吸収層１０５とを蒸発させる（サーマルクリー
ニング工程）。
その後、温度を６００℃にして、第４図（ｄ）に示すよ
うにＰ型ＡＪＬＧａＡｓクラッド層１０８とＰ型ＧａＡ
ｓキャップ層１０９をＭＢＥ成長法にて積層する（第二
の成長工程）。
うにＰ型ＡＪＬＧａＡｓクラッド層１０８とＰ型ＧａＡ
ｓキャップ層１０９をＭＢＥ成長法にて積層する（第二
の成長工程）。
以下、通常の半導体レーザの製造方法と同様にＰ型電極
１１０とＮ型電極１１１とを形成する。
１１０とＮ型電極１１１とを形成する。
上述の方法によると、ホトエツチング工程時において第
一の上部クラッド層に付着した不純物をサーマルクリー
ニング工程により除去することができ、第一の上部クラ
ッド層および光吸収層の表面は清浄である。その結果、
第一の上部クラッド層のＡ１組成の値に関係なく第二の
成長層の積層状態を良好にすることかできる。
一の上部クラッド層に付着した不純物をサーマルクリー
ニング工程により除去することができ、第一の上部クラ
ッド層および光吸収層の表面は清浄である。その結果、
第一の上部クラッド層のＡ１組成の値に関係なく第二の
成長層の積層状態を良好にすることかできる。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、ストライプ溝の幅をレーザ発振の横モー
ド制御をする際に適当な５μｍに設定した場合、上記従
来技術の製造方法により作成すると、Ｎ型ＧａＡｓ光吸
収層１０５とＮ型Ａ４ＧａＡ、ｓ蒸発防止層１０６の層
厚の和は０．４μｍ程度が限界である。
ド制御をする際に適当な５μｍに設定した場合、上記従
来技術の製造方法により作成すると、Ｎ型ＧａＡｓ光吸
収層１０５とＮ型Ａ４ＧａＡ、ｓ蒸発防止層１０６の層
厚の和は０．４μｍ程度が限界である。
このＮ型の２つの層は電流阻止層の働きをし、ストライ
プ溝への電流閉じ込めの働きをするか、この程度の厚さ
の場合、その働きは光出力５ｍＷ程度の低出力が限界で
ある。光ディスクやレーザプリンタ等に使用する際に必
要な３ＱｍＷ以上の高光出力を得ようとすると駆動電力
が大きくなり、ＰＮＰ接合のうちＮ型層か薄いため電流
が阻止されずターンオンかおこる。
プ溝への電流閉じ込めの働きをするか、この程度の厚さ
の場合、その働きは光出力５ｍＷ程度の低出力が限界で
ある。光ディスクやレーザプリンタ等に使用する際に必
要な３ＱｍＷ以上の高光出力を得ようとすると駆動電力
が大きくなり、ＰＮＰ接合のうちＮ型層か薄いため電流
が阻止されずターンオンかおこる。
この問題を解決する一つの方法としてＮ型ＧａＡｓ光吸
収層１０５とＮ型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止層１０６のＮ型
ドープ、例えばＳｉのドープ量を増加させることが考え
られるが、Ｓｉのドープ量の増加は熱拡散による高抵抗
層の発生や非発光再結合の要因となるためトープ量は５
Ｘ１０Ｉ８ｃｍ−’が限界である。
収層１０５とＮ型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止層１０６のＮ型
ドープ、例えばＳｉのドープ量を増加させることが考え
られるが、Ｓｉのドープ量の増加は熱拡散による高抵抗
層の発生や非発光再結合の要因となるためトープ量は５
Ｘ１０Ｉ８ｃｍ−’が限界である。
従って、高出力を得るためには上記２つのＮ型層の層厚
を厚くして、電流をストライプへ充分に閉じ込める必要
がある。しかし、上述したように、この製造方法では光
吸収層１０５と蒸発防止層１０６とを厚くして深いスト
ライプ溝を形成することは困難である。その理由を第５
図に従って説明する。
を厚くして、電流をストライプへ充分に閉じ込める必要
がある。しかし、上述したように、この製造方法では光
吸収層１０５と蒸発防止層１０６とを厚くして深いスト
ライプ溝を形成することは困難である。その理由を第５
図に従って説明する。
第５図は第４図（Ｃ）のサーマルクリーニング工程の前
のストライプ溝の図である。もし、光吸収層１０５と蒸
発防止層１０６の層厚の和を０．４μｍ以上とすると照
射している砒素分子線にやや指向性があるため、ストラ
イプ溝の両側の底の領域５００に砒素圧の低い分布か発
生する。
のストライプ溝の図である。もし、光吸収層１０５と蒸
発防止層１０６の層厚の和を０．４μｍ以上とすると照
射している砒素分子線にやや指向性があるため、ストラ
イプ溝の両側の底の領域５００に砒素圧の低い分布か発
生する。
この分布は光吸収層１０５と蒸発防止層１０６の層圧の
和か厚いほど強く発生する傾向にある。
和か厚いほど強く発生する傾向にある。
この分布の発生により領域５００の砒素圧は減少し、前
記残された光吸収層１０５か局部的にサーマルクリーニ
ング工程により再蒸発を起こす。
記残された光吸収層１０５か局部的にサーマルクリーニ
ング工程により再蒸発を起こす。
しかも、このＧａＡｓ層の再蒸発は、充分にＡｓ分子線
が照射されないとＧａＡｓ層のＡｓだけが蒸発し、Ｇａ
のドロップレットが発生することになる。このＧａのド
ロップレットは高温のため溶解しており、従って、下層
のＰ型ＡＪＬＧａＡｓクラッド層１０４をも溶解してし
まう。
が照射されないとＧａＡｓ層のＡｓだけが蒸発し、Ｇａ
のドロップレットが発生することになる。このＧａのド
ロップレットは高温のため溶解しており、従って、下層
のＰ型ＡＪＬＧａＡｓクラッド層１０４をも溶解してし
まう。
実験ではストライプ溝を幅５μｍとした場合、ＧａＡｓ
の再蒸発速度を０．５μｍ／ｈｒとすると深さが０．４
μｍ以上でこの現象が発生した。
の再蒸発速度を０．５μｍ／ｈｒとすると深さが０．４
μｍ以上でこの現象が発生した。
つまり、この方法で製造するとＮ型ＧａＡｓ吸収層とＮ
型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止層の相は、０．４μｍか限界で
ある。
型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止層の相は、０．４μｍか限界で
ある。
また、光吸収層と蒸発防止層との層厚の和を０４μｍと
し、ストライプ溝の幅を５μｍ１深さを０．４μｍとし
て製造したレーザ素子はＣＷで光出力２５ｍＷ以上です
べての素子がターンオンしてしまった。
し、ストライプ溝の幅を５μｍ１深さを０．４μｍとし
て製造したレーザ素子はＣＷで光出力２５ｍＷ以上です
べての素子がターンオンしてしまった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、Ｐ型層、１Ｇａ
Ａｓクラッド層のＡ１組成の値に関係無く第二の成長層
の積層状態を良好にすると共に、光吸収層と蒸発防止層
とからなる電流狭窄層が厚く、高出力においても安定な
光出力が得られる半導体レーザおよびその製造方法を提
供することを目的としている。
Ａｓクラッド層のＡ１組成の値に関係無く第二の成長層
の積層状態を良好にすると共に、光吸収層と蒸発防止層
とからなる電流狭窄層が厚く、高出力においても安定な
光出力が得られる半導体レーザおよびその製造方法を提
供することを目的としている。
〈課題を解決するための手段〉
前記目的を達成するために、本発明の半導体レーザ素子
では、半導体基板上に下部クラッド層と、活性層と、第
１の上部クラッド層と、光吸収層と蒸発防止層とを積層
し、 前記光吸収層の層厚を０．１μｍ以上、０４μｍ以下と
し、前記光吸収層と蒸発防止層の層厚の和を０． ４μ
ｍ以上、１．５μｍ以下となるように構成する。
では、半導体基板上に下部クラッド層と、活性層と、第
１の上部クラッド層と、光吸収層と蒸発防止層とを積層
し、 前記光吸収層の層厚を０．１μｍ以上、０４μｍ以下と
し、前記光吸収層と蒸発防止層の層厚の和を０． ４μ
ｍ以上、１．５μｍ以下となるように構成する。
また、前記光吸収層のストライプ幅と蒸発防止層のスト
ライプ幅とか異ってもよい。
ライプ幅とか異ってもよい。
さらに、前記目的を達成するために本発明では、ＭＢＥ
装置でもって製造されるＡｌＧａＡｓ系半導体レーザの
製造方法において、 第一の成長工程にて第一の成長層を積層し、次にホトエ
ツチング工程にて光吸収層を適宜に残すような深さで、
かつ光吸収層のストライプ幅よりも蒸発防止層のストラ
イプ幅のほうか大きくなるようにストライプ溝を形成し
、前記残された光吸収層とこの光吸収層の表面に付着し
た不純物をサーマルクリーニングで除去し、第二の成長
工程にて第二の成長層を積層することを特徴とする。
装置でもって製造されるＡｌＧａＡｓ系半導体レーザの
製造方法において、 第一の成長工程にて第一の成長層を積層し、次にホトエ
ツチング工程にて光吸収層を適宜に残すような深さで、
かつ光吸収層のストライプ幅よりも蒸発防止層のストラ
イプ幅のほうか大きくなるようにストライプ溝を形成し
、前記残された光吸収層とこの光吸収層の表面に付着し
た不純物をサーマルクリーニングで除去し、第二の成長
工程にて第二の成長層を積層することを特徴とする。
〈作用〉
本発明によると、電流阻止層である光吸収層と蒸発防止
層の層厚の和を厚くすることによってスドライブ溝への
電流閉じ込めの働きか充分に行われ、高出力で発振させ
ても安定な半導体レーザが得られる。
層の層厚の和を厚くすることによってスドライブ溝への
電流閉じ込めの働きか充分に行われ、高出力で発振させ
ても安定な半導体レーザが得られる。
また、本発明によると、ホトエツチング工程において、
光吸収層を適宜残すような深さでエツチングする際、光
吸収層の幅よりも蒸発防止層の幅のほうが大きいストラ
イプ溝を形成することにより、サーマルクリーニング工
程時に光吸収層と蒸発防止層の層厚の和が大きい場合に
もＡｓ圧の高低分布や光吸収層の局部的な再蒸発が発生
しないので、Ｐ型層ｌＧａＡｓクラッド層を溶解するＧ
ａのドロップレットが発生しない。
光吸収層を適宜残すような深さでエツチングする際、光
吸収層の幅よりも蒸発防止層の幅のほうが大きいストラ
イプ溝を形成することにより、サーマルクリーニング工
程時に光吸収層と蒸発防止層の層厚の和が大きい場合に
もＡｓ圧の高低分布や光吸収層の局部的な再蒸発が発生
しないので、Ｐ型層ｌＧａＡｓクラッド層を溶解するＧ
ａのドロップレットが発生しない。
よって、Ｐ型層ｌＧａＡｓクラッド層のＡ文組成の値に
関係なく、第二の成長層の積層状態を良好とするととも
に光吸収層と蒸発防止層からなる電流狭窄層を厚くする
ことができる。
関係なく、第二の成長層の積層状態を良好とするととも
に光吸収層と蒸発防止層からなる電流狭窄層を厚くする
ことができる。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例の製造工程を第１図（ａ）乃至（
ｄ）に従って説明する。
ｄ）に従って説明する。
第１図（ａ）に示すようにＮ型ＧａＡｓ基板１０１の上
にＮ型層ｌＧａＡｓクラッド層１０２、ＡｕＧａＡｓ活
性層１０３、Ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０４、Ｎ型
ＧａＡｓ光吸収層１０５、Ｎ型Ａ、１ＧａＡｓ蒸発防止
層１０６、Ｎ型ＧａＡｓ保護層１０７をＭＢＥ成長法に
より順次積層する。ここで光吸収層１０５の層厚は０．
１μｍ以上、０．４μｍ以下、蒸発防止層の層厚は０
１μｍ以上、１．１μｍ以下である。
にＮ型層ｌＧａＡｓクラッド層１０２、ＡｕＧａＡｓ活
性層１０３、Ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０４、Ｎ型
ＧａＡｓ光吸収層１０５、Ｎ型Ａ、１ＧａＡｓ蒸発防止
層１０６、Ｎ型ＧａＡｓ保護層１０７をＭＢＥ成長法に
より順次積層する。ここで光吸収層１０５の層厚は０．
１μｍ以上、０．４μｍ以下、蒸発防止層の層厚は０
１μｍ以上、１．１μｍ以下である。
次に、第１図（ｂ）に示すようにホトレジスト１２０を
Ｎ型保護層１０７の上に塗布した後、ホトリングラフィ
により３μｍ幅のストライプ溝をＮ型ＧａＡｓ光吸収層
１０５の上面まで形成する。
Ｎ型保護層１０７の上に塗布した後、ホトリングラフィ
により３μｍ幅のストライプ溝をＮ型ＧａＡｓ光吸収層
１０５の上面まで形成する。
この時このままＲＩＥによりホトレジスト１２０と、Ｎ
型ＧａＡｓ保護層１０７と、Ｎ型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止
層１０６と、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５とをエツチン
グして、Ｎ型層ｕＧａＡｓ光吸収層１０５だけを０．
１〜０２μｍ程度残すようにするか、あるいはホトリソ
グラフィによりホトレジスト１２０を５μｍ幅に広げて
再度エツチングを行い、Ｎ型 ＧａＡｓ光吸収層１０５だけを０．１〜０．２μｍ程度
残すようにする。
型ＧａＡｓ保護層１０７と、Ｎ型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止
層１０６と、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５とをエツチン
グして、Ｎ型層ｕＧａＡｓ光吸収層１０５だけを０．
１〜０２μｍ程度残すようにするか、あるいはホトリソ
グラフィによりホトレジスト１２０を５μｍ幅に広げて
再度エツチングを行い、Ｎ型 ＧａＡｓ光吸収層１０５だけを０．１〜０．２μｍ程度
残すようにする。
その時のストライプ溝の形状は、第１図（Ｃ）に示した
ように、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５のストライプ幅よ
りもＮ型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止層１０６およびＮ型Ｇａ
Ａｓ保護層１０７のストライプ幅の方を広くしている。
ように、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５のストライプ幅よ
りもＮ型ＡｌＧａＡｓ蒸発防止層１０６およびＮ型Ｇａ
Ａｓ保護層１０７のストライプ幅の方を広くしている。
次に、ホトレジスト１２０を除去し、（第１図（ｄ））
、ＭＢＥ装置内でＡｓ分子線を当てながら、約７５０’
Ｃで加熱する。このまま約３０分間行うことにより表面
に付着している酸化物なとの不純物と残されたＮ型Ｇａ
Ａｓ光吸収層１０５、およびＮ型ＧａＡｓ保護層１０７
をサーマルクリーニング工程で蒸発させる（第１図（ｅ
））。
、ＭＢＥ装置内でＡｓ分子線を当てながら、約７５０’
Ｃで加熱する。このまま約３０分間行うことにより表面
に付着している酸化物なとの不純物と残されたＮ型Ｇａ
Ａｓ光吸収層１０５、およびＮ型ＧａＡｓ保護層１０７
をサーマルクリーニング工程で蒸発させる（第１図（ｅ
））。
その後、温度を約６００℃にしてＰ型
層文ＧａＡｓクラッド層１０８、Ｐ型ＧａＡｓ牛ヤノプ
層１０９をＭＢＥ成長法により積層し、以下、通常の半
導体レーザの製造方法と同様にＰ型電極１１０とＮ型電
極１１１とを形成する（第１図（ｆ））。
層１０９をＭＢＥ成長法により積層し、以下、通常の半
導体レーザの製造方法と同様にＰ型電極１１０とＮ型電
極１１１とを形成する（第１図（ｆ））。
さて、そのようにして半導体レーザ素子を作成すると、
第１図（ｆ）に示すようにＮ型ＧａＡｓ光吸収層１０５
とＮ型ＡｕＧａＡｓ蒸発防止層１０６の層厚の和を１５
μｍ程度まで厚くしても第５図に示すような局部的な再
蒸発が発生せず高い信頼性の半導体レーザを得ることか
できる。
第１図（ｆ）に示すようにＮ型ＧａＡｓ光吸収層１０５
とＮ型ＡｕＧａＡｓ蒸発防止層１０６の層厚の和を１５
μｍ程度まで厚くしても第５図に示すような局部的な再
蒸発が発生せず高い信頼性の半導体レーザを得ることか
できる。
第２図は本実施例でのサーマルクリーニング工程前のス
トライプ溝を示す図であり、光吸収層のストライプ幅よ
り蒸発防止層のストライプ幅を大きくしであるので、溝
の両側の底部にあたる部分２０１．２０２は共にＡｓビ
ームか充分照射され、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５かス
トライプ内で蒸発するまで第５図に示すような分布は発
生しなかった。
トライプ溝を示す図であり、光吸収層のストライプ幅よ
り蒸発防止層のストライプ幅を大きくしであるので、溝
の両側の底部にあたる部分２０１．２０２は共にＡｓビ
ームか充分照射され、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層１０５かス
トライプ内で蒸発するまで第５図に示すような分布は発
生しなかった。
従って、この製造方法により作製した場合、Ｎ型ＧａＡ
ｓ光吸収層とＮ型ＧａＡｓ蒸発防止層との層厚の和を０
．４μｍより大きくすることかできるため５ＱｍＷ以上
の高出力を発振させてもターンオンすることなく高い信
頼性が得られた。
ｓ光吸収層とＮ型ＧａＡｓ蒸発防止層との層厚の和を０
．４μｍより大きくすることかできるため５ＱｍＷ以上
の高出力を発振させてもターンオンすることなく高い信
頼性が得られた。
実際には、ストライプ溝を５μｍ、Ｎ型ＧａＡｓ光吸収
層１０５の層厚は０．３μｍ、Ｎ型ＡＪＬＧａＡｓ蒸発
防止層１０６の層厚は０． ４μｍで合計の層厚を０７
μｍとした素子で、室温連続発振で最大２００ｍＷの光
出力が基本槽モートで得られ、信頼性においても５０°
Ｃ，１００ｍＷ動作で５０００ｈ ｒ以上の信頼性が得
られた。
層１０５の層厚は０．３μｍ、Ｎ型ＡＪＬＧａＡｓ蒸発
防止層１０６の層厚は０． ４μｍで合計の層厚を０７
μｍとした素子で、室温連続発振で最大２００ｍＷの光
出力が基本槽モートで得られ、信頼性においても５０°
Ｃ，１００ｍＷ動作で５０００ｈ ｒ以上の信頼性が得
られた。
〈実施例２〉
本発明を適用した他の実施例を第３図に示すかＮ型Ｇａ
Ａｓ光吸収層１０５のストライプ幅とＮ型層文ＧａＡｓ
蒸発防止層１０６のストライプ幅とを変えただけの構造
であり、図中、点線で示した部分３０１の高さは、サー
マルクリーニング行程を行う時間の長さにより制御する
ことができる。
Ａｓ光吸収層１０５のストライプ幅とＮ型層文ＧａＡｓ
蒸発防止層１０６のストライプ幅とを変えただけの構造
であり、図中、点線で示した部分３０１の高さは、サー
マルクリーニング行程を行う時間の長さにより制御する
ことができる。
この場合では第１図（ｆ）の構造よりも光出力はやや少
なくなるが、キャリアの閉じ込め幅と光の閉じ込め幅と
が変化するためもどり光に強い低雑音レーザとして非常
に有効であった。
なくなるが、キャリアの閉じ込め幅と光の閉じ込め幅と
が変化するためもどり光に強い低雑音レーザとして非常
に有効であった。
尚、上述した実施例１及び２において、Ａ文ＧａＡｓ層
からなる各層のＡ１組成比は適宜に変更できることは言
うまでもない。
からなる各層のＡ１組成比は適宜に変更できることは言
うまでもない。
また、クラッド層をＧＲＩＮ−８ＣＨ構造、ＳＣＨ構造
にしても同様の効果か期待でき、活性層に超格子構造を
用いても効果かあることは言うまでもない。
にしても同様の効果か期待でき、活性層に超格子構造を
用いても効果かあることは言うまでもない。
〈発明の効果〉
電流阻止層である光吸収層と蒸発防止層との層厚の和を
０．４μｍ以上とすることにより高出力で発振させても
安定な半導体レーザが得られた。
０．４μｍ以上とすることにより高出力で発振させても
安定な半導体レーザが得られた。
また、本発明の製造方法によると、ホトエツチング工程
において、光吸収層を適宜残すような深さでエツチング
する際、光吸収層のストライプ幅よりも蒸発防止層と保
護層のストライプ幅のほうが大きいストライプ溝を形成
することにより、サーマルクリーニング工程時に光吸収
層と蒸発防止層の層厚の和が大きい場合にもＡｓ圧の分
布の高低が発生せず光吸収層の局部的な再蒸発が起こら
ず、またＰ型ＡｌＧａＡｓクラッド層のＡ文組成の値に
関係なく、第２の成長層の積層状態を良好とするととも
に光吸収層と蒸発防止層からなる電流狭窄層を厚（でき
、高出力においても安定な光出力を得られる半導体レー
ザを製造できる。
において、光吸収層を適宜残すような深さでエツチング
する際、光吸収層のストライプ幅よりも蒸発防止層と保
護層のストライプ幅のほうが大きいストライプ溝を形成
することにより、サーマルクリーニング工程時に光吸収
層と蒸発防止層の層厚の和が大きい場合にもＡｓ圧の分
布の高低が発生せず光吸収層の局部的な再蒸発が起こら
ず、またＰ型ＡｌＧａＡｓクラッド層のＡ文組成の値に
関係なく、第２の成長層の積層状態を良好とするととも
に光吸収層と蒸発防止層からなる電流狭窄層を厚（でき
、高出力においても安定な光出力を得られる半導体レー
ザを製造できる。
第１図（ａ）乃至（ｆ）は、この発明に係る半導体レー
ザの一実施例及び製造工程における形成状態を示した説
明図、第２図はこの発明に係る半導体レーザの製造工程
のうち特にサーマルクリーニング工程前の状態を示した
説明図、第３図はこの発明に係る半導体レーザの他の実
施例を示した概略断面図、第４図（ａ）乃至（ｄ）は従
来の半導体レーザの各製造工程における形成状態を示し
た説明図、第５図は従来の半導体レーザの製造工程のう
ち特にサーマルクリーニング工程における状態を示した
説明図である。 １０１−Ｎ型ＧａＡｓ基板 １０２・・・Ｎ型層文ＧａＡｓクラッド層１０３・・・
アンドープＡｌＧａＡｓ活性層１０４ ＝−Ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層１０５・・・Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層 １０６・・・Ｎ型層文ＧａＡｓ蒸発防止層１０７・Ｎ型
ＧａＡｓ保護層 １０８・・・Ｐ型層文ＧａＡｓクラッド層１０９・Ｎ型
ＧａＡｓキャップ層 １１０・・・Ｐ型電極 １１１・・・Ｎ型電極 １２０・ ホトレジスト
ザの一実施例及び製造工程における形成状態を示した説
明図、第２図はこの発明に係る半導体レーザの製造工程
のうち特にサーマルクリーニング工程前の状態を示した
説明図、第３図はこの発明に係る半導体レーザの他の実
施例を示した概略断面図、第４図（ａ）乃至（ｄ）は従
来の半導体レーザの各製造工程における形成状態を示し
た説明図、第５図は従来の半導体レーザの製造工程のう
ち特にサーマルクリーニング工程における状態を示した
説明図である。 １０１−Ｎ型ＧａＡｓ基板 １０２・・・Ｎ型層文ＧａＡｓクラッド層１０３・・・
アンドープＡｌＧａＡｓ活性層１０４ ＝−Ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層１０５・・・Ｎ型ＧａＡｓ光吸収層 １０６・・・Ｎ型層文ＧａＡｓ蒸発防止層１０７・Ｎ型
ＧａＡｓ保護層 １０８・・・Ｐ型層文ＧａＡｓクラッド層１０９・Ｎ型
ＧａＡｓキャップ層 １１０・・・Ｐ型電極 １１１・・・Ｎ型電極 １２０・ ホトレジスト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に下部クラッド層と、活性層と、第一
の上部クラッド層と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層
し、前記光吸収層および前記蒸発防止層にストライプ溝
を形成し、この上に第二の上部クラッド層とキャップ層
を積層した半導体レーザにおいて、 前記光吸収層の層厚を０．１μｍ以上、０．４μｍ以下
とし、前記光吸収層と前記蒸発防止層の層厚の和を０．
４μｍ以上、１．５μｍ以下としたことを特徴とする半
導体レーザ。 ２、請求項１記載の半導体レーザにおいて、光吸収層の
ストライプ幅と蒸発防止層のストライプ幅が異なること
を特徴とする半導体レーザ。 ３、ＭＢＥ装置でもって製造される ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザの製造方法において、半導
体基板上に下部クラッド層と、活性層と、第一の上部ク
ラッド層と、ＧａＡｓからなる光吸収層と、蒸発防止層
とを順次積層する第一の成長工程と、 前記光吸収層の一部を残すような深さで、光吸収層のス
トライプ幅よりも前記蒸発防止層のストライプ幅の方が
大きいストライプ溝を形成する工程と、 前記ストライプ溝が形成された半導体基板を再度成長室
内に導入し、前記半導体基板を加熱しながら前記半導体
基板を砒素でもって衝撃しつつ、前記ストライプ溝が形
成された半導体基板の表面に付着した不純物および前記
残された光吸収層を蒸発させるサーマルクリーニング工
程と、 前記不純物および残された光吸収層の蒸発された半導体
基板の表面に第二の上部クラッド層とキャップ層とを順
次積層する第二の成長工程とを具備したことを特徴とす
る半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2068577A JP2717016B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2068577A JP2717016B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03268471A true JPH03268471A (ja) | 1991-11-29 |
| JP2717016B2 JP2717016B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=13377771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2068577A Expired - Fee Related JP2717016B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717016B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603181A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6142987A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPS61119090A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPS61164291A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPH01319987A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH02194685A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP2068577A patent/JP2717016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603181A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6142987A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPS61119090A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPS61164291A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
| JPH01319987A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH02194685A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2717016B2 (ja) | 1998-02-18 |
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