JPH0371796B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0371796B2 JPH0371796B2 JP57048287A JP4828782A JPH0371796B2 JP H0371796 B2 JPH0371796 B2 JP H0371796B2 JP 57048287 A JP57048287 A JP 57048287A JP 4828782 A JP4828782 A JP 4828782A JP H0371796 B2 JPH0371796 B2 JP H0371796B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- oscillation
- semiconductor laser
- cap layer
- diffusion region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01S5/22—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 having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザの製造方法に関し、特に
プレナーストライプ型の半導体レーザ等のように
不純物を拡散してなる拡散領域を有するものにお
いて、最適な不純物の拡散方法を提供せんとする
ものである。
プレナーストライプ型の半導体レーザ等のように
不純物を拡散してなる拡散領域を有するものにお
いて、最適な不純物の拡散方法を提供せんとする
ものである。
第１図は典型的なこの種レーザを示し、１はｎ
型GaAs（ガリウム砒素）基板、２は該基板上に
積層された発振層であり、該発振層はｎ型Ga1-X
AlXAs（ガリウムアルミ砒素）（０＜Ｘ＜１）から
なる1μm厚の第１クラツド層３、Ga1-YAlYAs（０
≦Ｙ＜１、Ｘ＞Ｙ）からなる0.1μm厚の活性層
４、ｐ型Ga1-XAlXAsからなる1μmの第２クラツ
ド層５をエピタキシヤル成長にて順次積層して形
成されている。６は上記発振層２上に積層された
ｎ型GaAsからなる1μm厚のキヤツプ層であり、
該キヤツプ層は後に形成される電極とのオーミツ
クコンタクトをとるためのものである。７はP+
型の拡散領域であり、該領域は上記キヤツプ層６
表面から部分的に第２クラツド層５に達する深さ
までZn（亜鉛）を拡散して形成されている。
型GaAs（ガリウム砒素）基板、２は該基板上に
積層された発振層であり、該発振層はｎ型Ga1-X
AlXAs（ガリウムアルミ砒素）（０＜Ｘ＜１）から
なる1μm厚の第１クラツド層３、Ga1-YAlYAs（０
≦Ｙ＜１、Ｘ＞Ｙ）からなる0.1μm厚の活性層
４、ｐ型Ga1-XAlXAsからなる1μmの第２クラツ
ド層５をエピタキシヤル成長にて順次積層して形
成されている。６は上記発振層２上に積層された
ｎ型GaAsからなる1μm厚のキヤツプ層であり、
該キヤツプ層は後に形成される電極とのオーミツ
クコンタクトをとるためのものである。７はP+
型の拡散領域であり、該領域は上記キヤツプ層６
表面から部分的に第２クラツド層５に達する深さ
までZn（亜鉛）を拡散して形成されている。
斯るレーザにおいて拡散領域７表面及び基板１
裏面に夫々電極を形成し、拡散領域７側の電極を
正極として順方向電流を印加すると、キヤツプ層
６と拡散領域７とが逆導電型であるため斯る電流
は狭窄され低電流でレーザ光を発振することがで
きる。またキヤツプ層６はGaAsからなるため拡
散領域７表面に形成される電極は良好なオーミツ
ク特性を得ることができる。
裏面に夫々電極を形成し、拡散領域７側の電極を
正極として順方向電流を印加すると、キヤツプ層
６と拡散領域７とが逆導電型であるため斯る電流
は狭窄され低電流でレーザ光を発振することがで
きる。またキヤツプ層６はGaAsからなるため拡
散領域７表面に形成される電極は良好なオーミツ
ク特性を得ることができる。
ところが、上記拡散領域７の形成は700℃〜
1000℃という高温中で行なわれ、かつキヤツプ層
６が1mμと薄いため、活性層４及びクラツド層
３，５中のAs（砒素）成分が抜け結晶性が損われ
る等の問題が生じ、半導体レーザの高性能化を阻
害している。
1000℃という高温中で行なわれ、かつキヤツプ層
６が1mμと薄いため、活性層４及びクラツド層
３，５中のAs（砒素）成分が抜け結晶性が損われ
る等の問題が生じ、半導体レーザの高性能化を阻
害している。
斯るAsの抜けを防ぐために、拡散装置内のAs
分圧を高める方法等が用いられているがあまり効
果的ではなかつた。更にクラツド層等への熱的影
響を軽減するために上記キヤツプ層６の層厚を大
となすことも考えられるが、GaAs層内での不純
物の拡散速度は非常に遅いため量産に適した方法
とはいえない。
分圧を高める方法等が用いられているがあまり効
果的ではなかつた。更にクラツド層等への熱的影
響を軽減するために上記キヤツプ層６の層厚を大
となすことも考えられるが、GaAs層内での不純
物の拡散速度は非常に遅いため量産に適した方法
とはいえない。
本発明は上記の諸問題に鑑みてなされたもので
GaAlAs層内での不純物拡散速度がGaAs層内で
のそれより大であるという知見に基づいてなされ
たものである。以下実施例につき本発明を説明す
る。
GaAlAs層内での不純物拡散速度がGaAs層内で
のそれより大であるという知見に基づいてなされ
たものである。以下実施例につき本発明を説明す
る。
第２図Ａ〜Ｃは本発明の一実施例を示す工程別
断面図である。
断面図である。
第２図Ａは第１工程を示し、ｎ型GaAs基板１
上に第１図で示したレーザと同様に発振層２及び
キヤツプ層６を形成する。尚第１図と同一箇所に
は同一番号が付されている。
上に第１図で示したレーザと同様に発振層２及び
キヤツプ層６を形成する。尚第１図と同一箇所に
は同一番号が付されている。
第２図Ｂは第２工程を示し、キヤツプ層６上に
ノンドープGa1-ZAlZAs（１＜Ｚ＜１）からなる約
3μm厚の保護層１１をエピタキシヤル成長にて積
層する。
ノンドープGa1-ZAlZAs（１＜Ｚ＜１）からなる約
3μm厚の保護層１１をエピタキシヤル成長にて積
層する。
第２図Ｃは第３工程を示し、上記保護層１１表
面より第２クラツド層５表面に達する深さまで
Znを拡散して拡散領域７を形成する。斯る拡散
は保護層１１表面上にSiN等からなり、窓１２Ａ
を有するマスク１２を形成し、然る後斯る基板を
Zn源と共に閉管内に真空封入し、700℃〜1000℃
の高温中で熱処理することにより行なう。またこ
の場合閉管内のAs分圧比を高めておくことが望
ましい。
面より第２クラツド層５表面に達する深さまで
Znを拡散して拡散領域７を形成する。斯る拡散
は保護層１１表面上にSiN等からなり、窓１２Ａ
を有するマスク１２を形成し、然る後斯る基板を
Zn源と共に閉管内に真空封入し、700℃〜1000℃
の高温中で熱処理することにより行なう。またこ
の場合閉管内のAs分圧比を高めておくことが望
ましい。
その後上記保護層１１を除去して第１図の半導
体レーザが完成する。斯る保護層１１の除去には
例えば100℃〜150℃のH3PO4（リン酸）のように
GaAlAsに対してはエツチングが強くGaAsに対
しては弱いエツチング液を用いる。
体レーザが完成する。斯る保護層１１の除去には
例えば100℃〜150℃のH3PO4（リン酸）のように
GaAlAsに対してはエツチングが強くGaAsに対
しては弱いエツチング液を用いる。
本実施例の不純物拡散時、クラツド層及び活性
層は表面より４〜5μm程度の深さにあるので従来
方法に較べて熱的影響を軽減できる。尚、本発明
者の実験によれば、700℃〜1000℃の高温中では
上記クラツド層及び活性層からなる発振層が表面
から3μm以上の深さにあれば熱的影響を受けにく
いことが判明した。更にこの場合雰囲気中のAs
分圧比を高めておくことが好ましい。
層は表面より４〜5μm程度の深さにあるので従来
方法に較べて熱的影響を軽減できる。尚、本発明
者の実験によれば、700℃〜1000℃の高温中では
上記クラツド層及び活性層からなる発振層が表面
から3μm以上の深さにあれば熱的影響を受けにく
いことが判明した。更にこの場合雰囲気中のAs
分圧比を高めておくことが好ましい。
また、第３図に示す如くGaAlAs層における不
純物の拡散速度はGaAs層におけるそれより非常
に大きいため、発振層２の熱的影響を軽減するた
めにキヤツプ層６の層厚を大となすより本実施例
のようにGaAlAsからなる保護層１１を形成した
方が拡散時間が短くてすみ、量産に適している。
尚第３図のグラフでは横軸に時間の平方根を、縦
軸に拡散距離をとつている。
純物の拡散速度はGaAs層におけるそれより非常
に大きいため、発振層２の熱的影響を軽減するた
めにキヤツプ層６の層厚を大となすより本実施例
のようにGaAlAsからなる保護層１１を形成した
方が拡散時間が短くてすみ、量産に適している。
尚第３図のグラフでは横軸に時間の平方根を、縦
軸に拡散距離をとつている。
第１図レーザのようにGaAlAsからなる保護層
を形成しないで、層厚1μm程度のキヤツプ層６表
面より直接不純物を拡散して10μm幅の拡散領域
７が形成された半導体レーザの発振しきい値電流
が120mA±40mAであつたのに対して、本実施例
で得られた半導体レーザの発振しきい値電流は
100mA±20mAと良好なものとなつた。
を形成しないで、層厚1μm程度のキヤツプ層６表
面より直接不純物を拡散して10μm幅の拡散領域
７が形成された半導体レーザの発振しきい値電流
が120mA±40mAであつたのに対して、本実施例
で得られた半導体レーザの発振しきい値電流は
100mA±20mAと良好なものとなつた。
尚、本実施例では保護層１１をノンドープ
Ga1-ZAlZAsで形成したがｐ型もしくはｎ型であ
つてもよい。また、上記保護層１１のAl濃度
（Ｚの値）は最終工程におけるエツチングにおい
てキヤツプ層６（GaAs）とのエツチング速度の
違いを大となすために0.3以上とすることが好ま
しく、本実施例では0.4とした。
Ga1-ZAlZAsで形成したがｐ型もしくはｎ型であ
つてもよい。また、上記保護層１１のAl濃度
（Ｚの値）は最終工程におけるエツチングにおい
てキヤツプ層６（GaAs）とのエツチング速度の
違いを大となすために0.3以上とすることが好ま
しく、本実施例では0.4とした。
更に本実施例ではプレナーストライプ型の半導
体レーザについて説明したが、TJS（トランス・
バース・ジヤンクシヨン）型の半導体レーザよう
に発振層内に不純物拡散領域を有するものにも適
用可能であることはいうまでもない。
体レーザについて説明したが、TJS（トランス・
バース・ジヤンクシヨン）型の半導体レーザよう
に発振層内に不純物拡散領域を有するものにも適
用可能であることはいうまでもない。
以上の説明から明らかな如く、本発明では、発
振層の熱的影響がほとんどなく、かつ拡散時間が
短く高性能の半導体レーザを製造できるので、量
産に適した方法といえる。
振層の熱的影響がほとんどなく、かつ拡散時間が
短く高性能の半導体レーザを製造できるので、量
産に適した方法といえる。
第１図は典型的な半導体レーザの断面図、第２
図Ａ〜Ｃは本発明の実施例を示す工程別断面図、
第３図はGaAs及びGaAlAsにおける不純物の拡
散速度を示すグラフである。 １…GaAs基板、２…発振層、６…キヤツプ
層、７…拡散領域、１１…GaAlAs層（保護層）。
図Ａ〜Ｃは本発明の実施例を示す工程別断面図、
第３図はGaAs及びGaAlAsにおける不純物の拡
散速度を示すグラフである。 １…GaAs基板、２…発振層、６…キヤツプ
層、７…拡散領域、１１…GaAlAs層（保護層）。
Claims (1)
- １ GaAs基板、該GaAs基板に積層された
GaAlAs系材料からなるダブルヘテロ接合型の発
振層、該発振層上に積層されたGaAsからなるキ
ヤツプ層、該キヤツプ層表面より上記発振層に達
する深さまで不純物が拡散された拡散領域を備え
た半導体レーザにおいて、上記拡散領域を有する
キヤツプ層は上記キヤツプ層上にGaAlAs層を形
成し斯る層表面より、上記キヤツプ層を通り、上
記発振層に達する深さまで不純物を拡散した後、
当該GaAlAs層を除去して形成されることを特徴
とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4828782A JPS58164286A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4828782A JPS58164286A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164286A JPS58164286A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH0371796B2 true JPH0371796B2 (ja) | 1991-11-14 |
Family
ID=12799216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4828782A Granted JPS58164286A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164286A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001118629A (ja) | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Jst Mfg Co Ltd | コネクタ及びコネクタに装着された電子モジュールの冷却方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189393A (en) * | 1975-01-31 | 1976-08-05 | Handotaireeza oyobi sonoseizohoho |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP4828782A patent/JPS58164286A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58164286A (ja) | 1983-09-29 |
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