JPH04154183A - 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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- JPH04154183A JPH04154183A JP28041590A JP28041590A JPH04154183A JP H04154183 A JPH04154183 A JP H04154183A JP 28041590 A JP28041590 A JP 28041590A JP 28041590 A JP28041590 A JP 28041590A JP H04154183 A JPH04154183 A JP H04154183A
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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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
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- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
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〕
本発明は単一モードで発振するＡｐＧａＩｎＰ系の半導
体レーザに関する。
体レーザに関する。
Ｃ従来の技術」
近年、有機金属熱分解法（以下ＭＯＶＰＥ法と略す）と
いう気相結晶成長法により形成された単−横モードで発
振するＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザ装置として、第
３図に示すような構造がエレクトロニクスレターズに報
告されている（Ｓ、Ｋａｗａｔａ、Ｈ，Ｆｕｊｉｉ、に
、Ｋｏｂａｙａｓｈｉ、Ａ、Ｇｏｍｙｏ、ＬＨｉｎｏ、
Ｔ、５ｕｚｕ−ｋｉ：ＥＩｅｃｔｒｏｎ、Ｌｅｔｔ、２
３（１９８７）１３２７．）。この構造の製作工程を第
４図に示す。−回目の成長でｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板２
１上にｎ型（Ａ ｎ ｏ、ｓ Ｇ ａ Ｏ，４） ｏ５
Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐクラッド層２２．Ｇａｏ、ｓ工ｎｏ
５Ｐ活性層２３．ｐ型（Ａ （ｌ ｏ、ａ Ｇ ａ Ｏ
，４） ０．５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐ内側クラ、７ド層
２４、ｐ型Ｇ ａ ｏ、ｈ Ｉ ｎ ｏ、ｓＰ エツチ
ングストッパ層２５、ｐ型（Ａ ｆ２ ｏ、ａ Ｇ ａ
ｏ、＋） ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐ外側クララＦ
層２６．ｐ型Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ０．ＳＰバッフ
ァ層２７゜ｐ型ＧａＡｓキャップ層２８を順次形成する
。こうして成長したウェハーにフォトリングラフィによ
り幅７μｍのストライプ上の５ｉＣｈマスク３１を形成
する（第４図（ａ乃。つぎにこのＳ ｉＯ２マスク３１
を用いてリン酸系のエツチング液によりｐｆｆＧａＡｓ
キャップ層２８をメサ上に工、ツチンクする（第４図（
ｂ））。続いて塩酸系のエツチング液によりｐ型Ｇ ａ
Ｉ ｎ Ｐエツチングストッパ層２５の上界面までを
メサ状にエツチングする（第４図（Ｃ））。つきにｐ型
ＧａＡｓキャップ層２８をリン酸系のエツチング液によ
り幅３μｍまでサイドエツチングする（第４図（ｄ））
。そして５ｉＯｒマスクをつけたまま、二回目の成長を
行いエツチングしたところをｎ型Ｇ ａ Ａ ｓブロワ
２層２９て埋め込む（第４図（ｅ））。次にＳ ｉ Ｏ
２マスクを除去し、ｐ型金面に電極が形成できるように
３回目の成長チル型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層３０を
成長する（第４図（ｒ））。
いう気相結晶成長法により形成された単−横モードで発
振するＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザ装置として、第
３図に示すような構造がエレクトロニクスレターズに報
告されている（Ｓ、Ｋａｗａｔａ、Ｈ，Ｆｕｊｉｉ、に
、Ｋｏｂａｙａｓｈｉ、Ａ、Ｇｏｍｙｏ、ＬＨｉｎｏ、
Ｔ、５ｕｚｕ−ｋｉ：ＥＩｅｃｔｒｏｎ、Ｌｅｔｔ、２
３（１９８７）１３２７．）。この構造の製作工程を第
４図に示す。−回目の成長でｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板２
１上にｎ型（Ａ ｎ ｏ、ｓ Ｇ ａ Ｏ，４） ｏ５
Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐクラッド層２２．Ｇａｏ、ｓ工ｎｏ
５Ｐ活性層２３．ｐ型（Ａ （ｌ ｏ、ａ Ｇ ａ Ｏ
，４） ０．５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐ内側クラ、７ド層
２４、ｐ型Ｇ ａ ｏ、ｈ Ｉ ｎ ｏ、ｓＰ エツチ
ングストッパ層２５、ｐ型（Ａ ｆ２ ｏ、ａ Ｇ ａ
ｏ、＋） ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐ外側クララＦ
層２６．ｐ型Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ０．ＳＰバッフ
ァ層２７゜ｐ型ＧａＡｓキャップ層２８を順次形成する
。こうして成長したウェハーにフォトリングラフィによ
り幅７μｍのストライプ上の５ｉＣｈマスク３１を形成
する（第４図（ａ乃。つぎにこのＳ ｉＯ２マスク３１
を用いてリン酸系のエツチング液によりｐｆｆＧａＡｓ
キャップ層２８をメサ上に工、ツチンクする（第４図（
ｂ））。続いて塩酸系のエツチング液によりｐ型Ｇ ａ
Ｉ ｎ Ｐエツチングストッパ層２５の上界面までを
メサ状にエツチングする（第４図（Ｃ））。つきにｐ型
ＧａＡｓキャップ層２８をリン酸系のエツチング液によ
り幅３μｍまでサイドエツチングする（第４図（ｄ））
。そして５ｉＯｒマスクをつけたまま、二回目の成長を
行いエツチングしたところをｎ型Ｇ ａ Ａ ｓブロワ
２層２９て埋め込む（第４図（ｅ））。次にＳ ｉ Ｏ
２マスクを除去し、ｐ型金面に電極が形成できるように
３回目の成長チル型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層３０を
成長する（第４図（ｒ））。
この構造により電流はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層２９により
ブロックされメサストライプ部にのみ注入される。また
電流ブロック構造とメサ構造の部分との屈折率差によっ
て横モードを十分に制御できる。
ブロックされメサストライプ部にのみ注入される。また
電流ブロック構造とメサ構造の部分との屈折率差によっ
て横モードを十分に制御できる。
以上のようにこの製造方法により、３回の成長で屈折率
導波型半導体レーザを製造することができる。
導波型半導体レーザを製造することができる。
口発明が解決しようとする課題〕
上述の第３図の構造では電流ブロック層として用いてい
るｎ型ＧａＡｓ層のバンドギャップが活性層のバンドギ
ャップよりも小さいため、ブロック層によって光が吸収
され、共振器内での損失が増大するため外部微分量子効
率が下がり、またｎ型フロック層とメサとの界面での波
面の遅れにより、非点収差が増大するという問題がある
。更に、従来構造の半導体レーザの製造方法では計３回
の成長を必要とし、エツチングストッパ層を形成したり
、エッチャントを２種類必要とするなど、工程が複雑で
あるという問題点がある。
るｎ型ＧａＡｓ層のバンドギャップが活性層のバンドギ
ャップよりも小さいため、ブロック層によって光が吸収
され、共振器内での損失が増大するため外部微分量子効
率が下がり、またｎ型フロック層とメサとの界面での波
面の遅れにより、非点収差が増大するという問題がある
。更に、従来構造の半導体レーザの製造方法では計３回
の成長を必要とし、エツチングストッパ層を形成したり
、エッチャントを２種類必要とするなど、工程が複雑で
あるという問題点がある。
本発明の目的は前述の電流ブロック層による吸収の問題
点を解決し、外部微分量子効率が大きく、非点収差の小
さい横モード制御構造の実屈折率導波型でかつ電流狭窄
型の半導体レーザを２回の成長で製造し提供することに
ある。
点を解決し、外部微分量子効率が大きく、非点収差の小
さい横モード制御構造の実屈折率導波型でかつ電流狭窄
型の半導体レーザを２回の成長で製造し提供することに
ある。
本発明の半導体レーザはｎ型ＧａＡｓ基板上に、ＧａＩ
ｎＰもしくはＡ Ｉ！ Ｇ ａ Ｉ ｎ Ｐもしくはそ
れらの量子井戸構造からなる活性層と、この活性層を挟
み活性層よりも屈折率の小さなＡρＧａＩｎＰクラッド
層とからなるメサ状のタフルヘテロ構造を有し、前記メ
サの上部及び両脇に活性層よりバンドギャップが大きく
クラット層より屈折率の小さなｎ型Ａ、＆ＧａＩｎＰ層
とこのｎ型ＡｆｆｌＧａＩｎＰ層を挟む、活性層よりバ
ンドギャップが大きくクラッド層より屈折率の小さなｐ
型ＡρＧａＩｎＰ層とからなる電流ブロック構造を有し
、メサ側面上に活性層よりバンドキャップが大きくクラ
ッド層より屈折率の小さなＰ型Ａｆ２ＧａＩｎＰ層を有
することを特徴としている。
ｎＰもしくはＡ Ｉ！ Ｇ ａ Ｉ ｎ Ｐもしくはそ
れらの量子井戸構造からなる活性層と、この活性層を挟
み活性層よりも屈折率の小さなＡρＧａＩｎＰクラッド
層とからなるメサ状のタフルヘテロ構造を有し、前記メ
サの上部及び両脇に活性層よりバンドギャップが大きく
クラット層より屈折率の小さなｎ型Ａ、＆ＧａＩｎＰ層
とこのｎ型ＡｆｆｌＧａＩｎＰ層を挟む、活性層よりバ
ンドギャップが大きくクラッド層より屈折率の小さなｐ
型ＡρＧａＩｎＰ層とからなる電流ブロック構造を有し
、メサ側面上に活性層よりバンドキャップが大きくクラ
ッド層より屈折率の小さなＰ型Ａｆ２ＧａＩｎＰ層を有
することを特徴としている。
本発明の半導体レーザの製造方法は、表面が（ＯＯ１）
面方位の半導体結晶基板上に、ｎ型Ａｆｆｌ Ｇａ Ｉ
ｎＰクラッド層、アンドープＧａＩｎＰあるいはＡｊ
７Ｇａ Ｉ ｎＰまたはそれらの量子井戸構造で成る活
性層、ｐ型Ａｊ２ＧａＩｎＰクラッド層を順次気相成長
する工程と、前記成長層を基板に達するまでエツチング
して側面が（１１１）面のＩ廿スに丑メイル綴欝ナスＴ
御μ 曲鉋シ妊ストライプを覆って各ｐ型層のドーパン
トをＺｎとしてｐ型ＡρＩｎＰ層、ｎ型ＡｌＩｎＰ層、
ｐ型ＡｌＩｎＰ層、ｐ型ＧａＩｎＰバッファ層、ｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層を順次気相成長する工程とを少くと
も具備した構成で、基板方位である（ＯＯ１）面上とメ
サ側面である（１１１）面上とではＺｎ拡散速度が違う
ことを利用して、（００１）面上と（１１１）面とに同
時成長したｎ型半導体層のうちメサ側面である（１１１
）面上に成長したｎ型半導体層のみをｐ型に変換するこ
とを特徴とする製造方法である。
面方位の半導体結晶基板上に、ｎ型Ａｆｆｌ Ｇａ Ｉ
ｎＰクラッド層、アンドープＧａＩｎＰあるいはＡｊ
７Ｇａ Ｉ ｎＰまたはそれらの量子井戸構造で成る活
性層、ｐ型Ａｊ２ＧａＩｎＰクラッド層を順次気相成長
する工程と、前記成長層を基板に達するまでエツチング
して側面が（１１１）面のＩ廿スに丑メイル綴欝ナスＴ
御μ 曲鉋シ妊ストライプを覆って各ｐ型層のドーパン
トをＺｎとしてｐ型ＡρＩｎＰ層、ｎ型ＡｌＩｎＰ層、
ｐ型ＡｌＩｎＰ層、ｐ型ＧａＩｎＰバッファ層、ｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層を順次気相成長する工程とを少くと
も具備した構成で、基板方位である（ＯＯ１）面上とメ
サ側面である（１１１）面上とではＺｎ拡散速度が違う
ことを利用して、（００１）面上と（１１１）面とに同
時成長したｎ型半導体層のうちメサ側面である（１１１
）面上に成長したｎ型半導体層のみをｐ型に変換するこ
とを特徴とする製造方法である。
本発明の構造によれば、メサ両脇のｎ型ＡｌＧａＩｎＰ
層とこのｎ型Ａ６ＧａＩｎＰ層を挟むｐ型ＡρＧａＩｎ
Ｐ層とからなる電流ブロック構造は活性層よりもバンド
ギャップが大きく、活性層からの光を吸収できないので
光の損失を減らすことができ、また非点収差を小さくす
ることができる。
層とこのｎ型Ａ６ＧａＩｎＰ層を挟むｐ型ＡρＧａＩｎ
Ｐ層とからなる電流ブロック構造は活性層よりもバンド
ギャップが大きく、活性層からの光を吸収できないので
光の損失を減らすことができ、また非点収差を小さくす
ることができる。
本発明の半導体レーザの製造方法では、活性層よりハン
ドキャップが大きくクラッド層より屈折率の小さなｎ型
ＡρＧａＩｎＰ層とこのｎ型ＡρＧａ Ｉ ｎＰ層を挟
む、活性層よりバンドギャップが大きくクラッド層より
屈折率の小さなｐ型ＡρＱａＩｎＰ層とからなる電流フ
ロック構造をメサの両脇及びメサ側面上に成長し、この
電流フロック構造の上にｐ型半導体層を成長する際に（
１１１）面上でのＺｎの拡散が（００１）面上でのＺｎ
の拡散よりも速いことを利用して、メサ両脇のｐ型Ａｌ
ＧａＩｎＰ層に挟まれたｎ型Ａ ＲＧ ａＩｎＰ層をｐ
型ＡρＧａＩｎＰ層に変換せずに、メサ側面上のｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ層に挟まれたｎ型ＡｎＧａＩｎＰ層のみを
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層に変換しているため２回の成長で
電流狭窄型かつ実屈折率導波型の半導体レーザを製造で
きる。
ドキャップが大きくクラッド層より屈折率の小さなｎ型
ＡρＧａＩｎＰ層とこのｎ型ＡρＧａ Ｉ ｎＰ層を挟
む、活性層よりバンドギャップが大きくクラッド層より
屈折率の小さなｐ型ＡρＱａＩｎＰ層とからなる電流フ
ロック構造をメサの両脇及びメサ側面上に成長し、この
電流フロック構造の上にｐ型半導体層を成長する際に（
１１１）面上でのＺｎの拡散が（００１）面上でのＺｎ
の拡散よりも速いことを利用して、メサ両脇のｐ型Ａｌ
ＧａＩｎＰ層に挟まれたｎ型Ａ ＲＧ ａＩｎＰ層をｐ
型ＡρＧａＩｎＰ層に変換せずに、メサ側面上のｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ層に挟まれたｎ型ＡｎＧａＩｎＰ層のみを
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層に変換しているため２回の成長で
電流狭窄型かつ実屈折率導波型の半導体レーザを製造で
きる。
本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図は本発
明の半導体レーザの一実施例を示すレーザ奉デ≠の断面
図であり、第２図はその工程図である。まず、１回目の
減圧ＭＯＶＰＥ法による成長て、ｎ型ＧａＡｓ基板１（
Ｓｉドープ、ｎ＝２Ｘ １０ ”Ｃｍ−り上にｎ型（Ａ
４０．６ Ｇ ａ ｏ、＋） ｉ５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ
Ｐクラッド層２ （ｎ＝５ ｘ １０１７ｃｍ−３：
厚さ１μｍ）、Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓＰ活性
層３（アンドープ；厚さ０．１μｍ）、ｐ型（Ａ ｊ２
ｏ、ｅ Ｇ ａ Ｑ、４） ０．５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ
Ｐクラッド層４ （厚さ１１μｍ）を順次形成した（
第２図（ａ））。成長条件は温度６６０℃、圧カフ０゜
Ｔｏｒｒ、 Ｖ１ｍ比１５０．キャリヤガス（Ｈ２）の
全流量Ｌ５（２７Ｍｍとした。原料としては、トリメチ
ルインジウム（ＴＭＩ ： （ＣＨ＝）３Ｉ ｎ）、ト
リエチルガリウム（ＴＥＧ： （０２Ｈ５）３Ｇａ）
、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ ： （ＣＨ３）
３Ａρ）、アルシン（ＡＨ３）、ホスフィン（Ｐ Ｈ３
）、ｎ型ドーパント：ジシラン（ＳｉｚＨ−）、ｐ型ド
ーパント：ジメチルジンク（ＤＭＺｎ： （ＣＨ，）ｚ
Ｚｎ）を用いた。こうして成長したウェハーにフォトリ
ングラフィにより幅７μｍのストライプ上のＳ ｉ Ｏ
２マスク１１を形成した（第２図（ａ））。続いて塩酸
系のエツチング液によりｎ型クラッド層の上界面までを
メサ上にエツチングした（第２図（ｂ））。この際メサ
側面は（１１１）面となる。次に５ｉｆ２マスクを除去
した後に減圧ＭＯＶＰＥにより、２回目の成長を行い、
ｐ型Ａｌ２ａ、ｓＩｎ。５Ｐクラッド層５（厚さ１１μ
ｍ）及びｎ型Ａｕｏ、ｓＩ ｎｏ、ｓＰクラッド層６（
厚さ１１μｍ）及びｐ型Ａ １２ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ０
．５Ｐクラッド層７（厚さ１１μｍ）からなる電流ブロ
ック構造とｐ型Ｇａｏ、ｓＩｎ。５Ｐバッファ層８（厚
さ：０．１μｍ）とｐ型ＧａＡｓコンタクト層９（厚さ
１２μｍ）を形成した（第２図（Ｃ）。
明の半導体レーザの一実施例を示すレーザ奉デ≠の断面
図であり、第２図はその工程図である。まず、１回目の
減圧ＭＯＶＰＥ法による成長て、ｎ型ＧａＡｓ基板１（
Ｓｉドープ、ｎ＝２Ｘ １０ ”Ｃｍ−り上にｎ型（Ａ
４０．６ Ｇ ａ ｏ、＋） ｉ５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ
Ｐクラッド層２ （ｎ＝５ ｘ １０１７ｃｍ−３：
厚さ１μｍ）、Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓＰ活性
層３（アンドープ；厚さ０．１μｍ）、ｐ型（Ａ ｊ２
ｏ、ｅ Ｇ ａ Ｑ、４） ０．５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ
Ｐクラッド層４ （厚さ１１μｍ）を順次形成した（
第２図（ａ））。成長条件は温度６６０℃、圧カフ０゜
Ｔｏｒｒ、 Ｖ１ｍ比１５０．キャリヤガス（Ｈ２）の
全流量Ｌ５（２７Ｍｍとした。原料としては、トリメチ
ルインジウム（ＴＭＩ ： （ＣＨ＝）３Ｉ ｎ）、ト
リエチルガリウム（ＴＥＧ： （０２Ｈ５）３Ｇａ）
、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ ： （ＣＨ３）
３Ａρ）、アルシン（ＡＨ３）、ホスフィン（Ｐ Ｈ３
）、ｎ型ドーパント：ジシラン（ＳｉｚＨ−）、ｐ型ド
ーパント：ジメチルジンク（ＤＭＺｎ： （ＣＨ，）ｚ
Ｚｎ）を用いた。こうして成長したウェハーにフォトリ
ングラフィにより幅７μｍのストライプ上のＳ ｉ Ｏ
２マスク１１を形成した（第２図（ａ））。続いて塩酸
系のエツチング液によりｎ型クラッド層の上界面までを
メサ上にエツチングした（第２図（ｂ））。この際メサ
側面は（１１１）面となる。次に５ｉｆ２マスクを除去
した後に減圧ＭＯＶＰＥにより、２回目の成長を行い、
ｐ型Ａｌ２ａ、ｓＩｎ。５Ｐクラッド層５（厚さ１１μ
ｍ）及びｎ型Ａｕｏ、ｓＩ ｎｏ、ｓＰクラッド層６（
厚さ１１μｍ）及びｐ型Ａ １２ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ０
．５Ｐクラッド層７（厚さ１１μｍ）からなる電流ブロ
ック構造とｐ型Ｇａｏ、ｓＩｎ。５Ｐバッファ層８（厚
さ：０．１μｍ）とｐ型ＧａＡｓコンタクト層９（厚さ
１２μｍ）を形成した（第２図（Ｃ）。
（ｄ））。ここでｐ型Ａ ＩＩ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、
ｓ Ｐクラッド層７とｐ型Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ０
．Ｐバッファ層８とｐ型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層９
を形成する際、ドーパントとしてジメチルジンクを用い
るが、Ｚｎの拡散は基板方位である（００１）面上より
もメサ側面である（１１１）面上の方が速いので、ｎ型
Ａｆｆｌｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰクラッド層６のうちメサ側
面上に当たる部分はｐ型Ａρｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ
ＰクララＦ層７及びｐ型Ｇ ａ ｏ、５ＩｎｏｓＰバッ
ファ層８及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層９からのＺｎ拡
散によりｐ型Ａρ。５Ｉｎｏ、ｓＰ層１０となる（第２
図（ｄ））。最後に、ｐ、ｎ両電極（図示省略）をそれ
ぞれｐ型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層８．ｎ型Ｇ ａ
Ａ ｓ基板上に形成して、キャヒティ長３００μｍにへ
き開して、個々のチップに分離した。
ｓ Ｐクラッド層７とｐ型Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ０
．Ｐバッファ層８とｐ型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層９
を形成する際、ドーパントとしてジメチルジンクを用い
るが、Ｚｎの拡散は基板方位である（００１）面上より
もメサ側面である（１１１）面上の方が速いので、ｎ型
Ａｆｆｌｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰクラッド層６のうちメサ側
面上に当たる部分はｐ型Ａρｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ
ＰクララＦ層７及びｐ型Ｇ ａ ｏ、５ＩｎｏｓＰバッ
ファ層８及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層９からのＺｎ拡
散によりｐ型Ａρ。５Ｉｎｏ、ｓＰ層１０となる（第２
図（ｄ））。最後に、ｐ、ｎ両電極（図示省略）をそれ
ぞれｐ型Ｇ ａ Ａ ｓコンタクト層８．ｎ型Ｇ ａ
Ａ ｓ基板上に形成して、キャヒティ長３００μｍにへ
き開して、個々のチップに分離した。
上述の製作工程においてメサ幅は上部で４μｍ、下部で
１０μｍとなった。こうして得られた本発明の半導体レ
ーザの外部微分量子効率をメサ幅４μｍの従来構造のレ
ーザと比較したところ、従来構造のレーザが０．４３の
外部微分量子効率を持つのに較べ、本発明のレーザでは
外部微分量子効率が０．５０と向上し、２５℃でのしき
い値電流が４５ｍＡから３５ｍＡと減少した。また、非
点収差は従来の７μｍから４Ｐｍｕ下となった。以上述
べた実施例では活性層をＧ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ。５Ｐ
、クラッド層を（Ａ ｎ Ｏ，６Ｇ ａ Ｏ，４） ０
．５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐとしたが、活性層組成は製作
するレーザに要求される発振波長要件を満たす組成、材
料もしくは量子井戸にすれば良く、クラッド層組成は用
いる活性層に対して光とキャリヤの閉じこめが十分にで
きる組成。
１０μｍとなった。こうして得られた本発明の半導体レ
ーザの外部微分量子効率をメサ幅４μｍの従来構造のレ
ーザと比較したところ、従来構造のレーザが０．４３の
外部微分量子効率を持つのに較べ、本発明のレーザでは
外部微分量子効率が０．５０と向上し、２５℃でのしき
い値電流が４５ｍＡから３５ｍＡと減少した。また、非
点収差は従来の７μｍから４Ｐｍｕ下となった。以上述
べた実施例では活性層をＧ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ。５Ｐ
、クラッド層を（Ａ ｎ Ｏ，６Ｇ ａ Ｏ，４） ０
．５ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐとしたが、活性層組成は製作
するレーザに要求される発振波長要件を満たす組成、材
料もしくは量子井戸にすれば良く、クラッド層組成は用
いる活性層に対して光とキャリヤの閉じこめが十分にで
きる組成。
材料を選べば良い。また、レーザに要求される特性によ
りＳＣＨ構造にする二ともてきる。更に、電流フロック
構造を形成しているｐ型Ａ ｉ Ｏ，５■ｎ０．ｓＰ層
５．ｎ型Ａｆ ｃ５ Ｉ ｎ ０．５Ｐ層６．ｐ型Ａ、
Ｌ、＋Ｉｎｏ５Ｐ層７は活性層よりもノ・ントキャップ
か大きく、クラット層よりも屈折率の小さけれは他の組
成。
りＳＣＨ構造にする二ともてきる。更に、電流フロック
構造を形成しているｐ型Ａ ｉ Ｏ，５■ｎ０．ｓＰ層
５．ｎ型Ａｆ ｃ５ Ｉ ｎ ０．５Ｐ層６．ｐ型Ａ、
Ｌ、＋Ｉｎｏ５Ｐ層７は活性層よりもノ・ントキャップ
か大きく、クラット層よりも屈折率の小さけれは他の組
成。
材料であっても良い。
Ｊ発明の効果〕
このように本発明により、外部微分量子効率か大きく、
非点収差の小さい半導体レーザが簡便な手法で製作でき
る。
非点収差の小さい半導体レーザが簡便な手法で製作でき
る。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図（ａ）〜
（ｄ）は本発明の半導体レーザの製作工程を示す図、第
３図は従来の半導体レーザの例を示す断面図、第４図（
ａ）〜（「）は従来の半導体レーザの製作工程を示す図
である。 図において１はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２はｎ型（Ａ
ｎ ｏ、ｓ Ｇ ａ Ｏ，４） ０．５ Ｉ ｎ ｏ
５Ｐクラッド層、３はＧａｏ５Ｉｎｏ、ｓＰ活性層、４
はｐ型（Ａ ４ ｏ６Ｇ ａ ０．４） ０．１１ｎｃ
５Ｐクラツド層、５はｐ型Ａ １２０．５ Ｉ ｎ ａ
、ｓ Ｐ層、６はｎ型Ａ （！ ０．５ Ｉ ｎ ｏ、
ｓＰ層、７はｐ型Ａ （２ｏ５Ｉｎｓ、ｓＰ層、８はｐ
型Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏｓＰ バッファ層、９は
ｐ型Ｇ ａ Ａ Ｓ ）ンタクト層、１０はｐ型Ａ、ｊ
ｌ’ｏ、５Ｉｎｃ、ｓＰ層、１１はＳｉＯ２膜である。 代理人 弁理士 内 原 晋 躬 層 第 因 肩 図 工 図
（ｄ）は本発明の半導体レーザの製作工程を示す図、第
３図は従来の半導体レーザの例を示す断面図、第４図（
ａ）〜（「）は従来の半導体レーザの製作工程を示す図
である。 図において１はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２はｎ型（Ａ
ｎ ｏ、ｓ Ｇ ａ Ｏ，４） ０．５ Ｉ ｎ ｏ
５Ｐクラッド層、３はＧａｏ５Ｉｎｏ、ｓＰ活性層、４
はｐ型（Ａ ４ ｏ６Ｇ ａ ０．４） ０．１１ｎｃ
５Ｐクラツド層、５はｐ型Ａ １２０．５ Ｉ ｎ ａ
、ｓ Ｐ層、６はｎ型Ａ （！ ０．５ Ｉ ｎ ｏ、
ｓＰ層、７はｐ型Ａ （２ｏ５Ｉｎｓ、ｓＰ層、８はｐ
型Ｇ ａ ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏｓＰ バッファ層、９は
ｐ型Ｇ ａ Ａ Ｓ ）ンタクト層、１０はｐ型Ａ、ｊ
ｌ’ｏ、５Ｉｎｃ、ｓＰ層、１１はＳｉＯ２膜である。 代理人 弁理士 内 原 晋 躬 層 第 因 肩 図 工 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ＧａＩｎＰもしくはＡｌＧ
ａＩｎＰもしくはそれらの量子井戸構造からなる活性層
と、この活性層を挟み活性層よりも屈折率の小さなＡｌ
ＧａＩｎＰクラッド層とからなるメサ状のダブルヘテロ
構造を有し、前記メサの上部及び両脇に活性層よりバン
ドギャップが大きくクラッド層より屈折率の小さなｎ型
ＡｌＧａＩｎＰ層とこのｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層を挟む、
活性層よりバンドギャップが大きくクラッド層より屈折
率の小さなｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層からなる電流ブロック
構造を有し、メサ側面上に活性層よりバンドギャップが
大きくクラッド層より屈折率の小さなＰ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ層を有することを特徴とする半導体レーザ。 ２、表面が（００１）面方位の半導体結晶基板上に、ｎ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、アンドープＧａＩｎＰあ
るいはＡｌＧａＩｎＰまたはそれらの量子井戸構造で成
る活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を順次気相成
長する工程と、前記成長層を基板に達するまでエッチン
グして側面が（１１１）面のメサストライプを形成する
工程と、前記メサストライプを覆って各ｐ型層のドーパ
ントをＺｎとしてｐ型ＡｌＩｎＰ層、ｎ型ＡｌＩｎＰ層
、ｐ型ＡｌＩｎＰ層、ｐ型ＧａＩｎＰバッファ層、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層を順次気相成長する工程とを少く
とも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 |
|---|---|---|---|
| JP28041590A JPH04154183A (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP28041590A JPH04154183A (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154183A true JPH04154183A (ja) | 1992-05-27 |
Family
ID=17624727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28041590A Pending JPH04154183A (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04154183A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5528617A (en) * | 1994-01-24 | 1996-06-18 | Nec Corporation | Semiconductor laser with alinp or algainp burying layer |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP28041590A patent/JPH04154183A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5528617A (en) * | 1994-01-24 | 1996-06-18 | Nec Corporation | Semiconductor laser with alinp or algainp burying layer |
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