JPH04206986A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH04206986A JPH04206986A JP33934490A JP33934490A JPH04206986A JP H04206986 A JPH04206986 A JP H04206986A JP 33934490 A JP33934490 A JP 33934490A JP 33934490 A JP33934490 A JP 33934490A JP H04206986 A JPH04206986 A JP H04206986A
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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、光デイスク装置等に応用される半導体レーザ
装置に関し、特にそのストライプ状リッジを制御性よく
形成できる半導体レーザ装置に関するものである。
装置に関し、特にそのストライプ状リッジを制御性よく
形成できる半導体レーザ装置に関するものである。
第３図は、例えば単層のエツチングストップ層を備えた
リッジ導波型半導体レーザを示す断面図である。図にお
いて、１はｐ型ＧａＡｓコンタク１〜層、２はｐ型Ａｌ
ｘＧａ１−ｘＡｓ第３クラッド層、３はｎ型ＧａＡｓブ
ロック層、５はｐ型Ａｐｘ Ｇ ａ ＋−−Ａ ｓ第２
クラッド層、６はｐ型Ａｐ。
リッジ導波型半導体レーザを示す断面図である。図にお
いて、１はｐ型ＧａＡｓコンタク１〜層、２はｐ型Ａｌ
ｘＧａ１−ｘＡｓ第３クラッド層、３はｎ型ＧａＡｓブ
ロック層、５はｐ型Ａｐｘ Ｇ ａ ＋−−Ａ ｓ第２
クラッド層、６はｐ型Ａｐ。
Ｇ ａ ｌ−ｙ Ａ Ｓ活性層、７はｎ型Ａβｘ Ｇ
ａ ｌ−８ＡＳ第１クラッド層であり、８は上記各層か
成長されたｎ型Ｇ ａ Ａ Ｓ基板である。なお、ここ
て活性層６のＡβｙ Ｇ ａ ＋ −ｙ Ａ Ｓとクラ
ッド層２，５゜７のＡｌｘ Ｇ ａ Ｉ −Ｘ Ａ Ｓ
のＡＡ組成比は、活性層６に注入キャリアを閉じ込め、
かつ発生した光を閉じ込める機能を持たせるために、Ｘ
＞ｙの関係になっている。
ａ ｌ−８ＡＳ第１クラッド層であり、８は上記各層か
成長されたｎ型Ｇ ａ Ａ Ｓ基板である。なお、ここ
て活性層６のＡβｙ Ｇ ａ ＋ −ｙ Ａ Ｓとクラ
ッド層２，５゜７のＡｌｘ Ｇ ａ Ｉ −Ｘ Ａ Ｓ
のＡＡ組成比は、活性層６に注入キャリアを閉じ込め、
かつ発生した光を閉じ込める機能を持たせるために、Ｘ
＞ｙの関係になっている。
１１はｐ型ＡｌｘＧａｐ−ｘ Ａｓ第２クラッド層５と
ｐ型ＡＣｃａｔ−ｘ Ａｓ第３クラッド層２との間に設
けられたＡ、ｆｆ、Ｇａｐ−、Ａｓエッチンクストツプ
層である。ここてエツチングストップ層１１のＡβ、Ｇ
ａｐ−、Ａｓとクラッド層２，５のＡ ｎ ｘ Ｇ ａ
＋ −ｘ Ａ ｓのＡｊ２組成比は、エッチンクスｌ
□ ツブ層１１のエッチレートをクラッド１２゜５のエ
ッチレートより小さくして、選択エツチングか可能とな
るように、Ｚ＜Ｘの関係になっている。
ｐ型ＡＣｃａｔ−ｘ Ａｓ第３クラッド層２との間に設
けられたＡ、ｆｆ、Ｇａｐ−、Ａｓエッチンクストツプ
層である。ここてエツチングストップ層１１のＡβ、Ｇ
ａｐ−、Ａｓとクラッド層２，５のＡ ｎ ｘ Ｇ ａ
＋ −ｘ Ａ ｓのＡｊ２組成比は、エッチンクスｌ
□ ツブ層１１のエッチレートをクラッド１２゜５のエ
ッチレートより小さくして、選択エツチングか可能とな
るように、Ｚ＜Ｘの関係になっている。
次に製造工程について説明する。
第４図は本従来例の製造フローを説明するための断面工
程図である。
程図である。
まず、第４図（ａ）に示すように、基板８上に、第１回
目の結晶成長により、第１クラッド層７．活性層６．第
２クラッド層５．エツチングストップ層１１．第３クラ
ッド層２を順次成長形成する。
目の結晶成長により、第１クラッド層７．活性層６．第
２クラッド層５．エツチングストップ層１１．第３クラ
ッド層２を順次成長形成する。
次に、第３クラッド層２上にストライプ状のエツチング
用マスク１０をパターニングし、これをマスクとし、か
つエツチングストップ層１１を用いた選択エツチングに
より第４図（ｂ）に示すように第３クラッド層２をスト
ライプリッジ状にエツチングする。この後、エツチング
用マスク１０を選択成長用マスクとして用いて、第２回
目の結晶成長によりｎ型ＧａＡｓブロック層３を形成す
る。次に、マスク１０を除去した後、ブロック層３上及
びリッジ部上にｐ型ＧａＡｓコンタク）・を第３回目の
結晶成長により形成して第３図に示すレーザ構造が完成
する。
用マスク１０をパターニングし、これをマスクとし、か
つエツチングストップ層１１を用いた選択エツチングに
より第４図（ｂ）に示すように第３クラッド層２をスト
ライプリッジ状にエツチングする。この後、エツチング
用マスク１０を選択成長用マスクとして用いて、第２回
目の結晶成長によりｎ型ＧａＡｓブロック層３を形成す
る。次に、マスク１０を除去した後、ブロック層３上及
びリッジ部上にｐ型ＧａＡｓコンタク）・を第３回目の
結晶成長により形成して第３図に示すレーザ構造が完成
する。
リッジ導波型半導体レーザにおいては、所望の特性を得
るために活性領域からブロック層までの距離を精密に制
御する必要かあるか、本従来例では、上述のように、第
２クラッド層５を所定の厚さに形成し、エツチングスト
ップ層１１を用いてリッジを形成することで、この制御
を行なっている。
るために活性領域からブロック層までの距離を精密に制
御する必要かあるか、本従来例では、上述のように、第
２クラッド層５を所定の厚さに形成し、エツチングスト
ップ層１１を用いてリッジを形成することで、この制御
を行なっている。
例えば、活性領域からブロック層までの距離（第３図中
のａ＋）を０．３μｍ程度に制御する場合には、第２ク
ラッド層５を層厚約０．３μｍに成長し、第３クラッド
層２のリッジ形成時にエツチングストップ層１１でエツ
チングをストップすることにより活性領域からブロック
層までの距離をコントロールしている。
のａ＋）を０．３μｍ程度に制御する場合には、第２ク
ラッド層５を層厚約０．３μｍに成長し、第３クラッド
層２のリッジ形成時にエツチングストップ層１１でエツ
チングをストップすることにより活性領域からブロック
層までの距離をコントロールしている。
ところで、上述したようにエツチングストップ層１１の
Ａβ、Ｇａ、−１Ａｓとクラッド層２，５のＡβ、Ｇａ
、□ＡｓのＡβ組成比は、選択エツチングか可能となる
ように、Ｚ＜Ｘの関係になっているか、ここで、エツチ
ングストップ層１１のＡ Ａ ｔ Ｇ ａ ＋−ｔ Ａ
ｓと活性層６のＡ １２ ｙ Ｇ ａ ＋−アＡｓの
ＡＡ組成比かｙ≧Ｚである場合は、活性層６て発生した
光がエッチングスＩ・ツブ層１１て吸収をうけることと
なり、これは所望のレーザ特性を得る」二で好ましくな
い。そこで、エッチンクス１〜ツブ層１１が吸収体とな
らないように、量子効果により実効的な禁制帯幅を広く
なるようにその層厚を薄く設定している。具体的には本
従来例ではエツチングストップ層１１の層厚を５０人と
している。
Ａβ、Ｇａ、−１Ａｓとクラッド層２，５のＡβ、Ｇａ
、□ＡｓのＡβ組成比は、選択エツチングか可能となる
ように、Ｚ＜Ｘの関係になっているか、ここで、エツチ
ングストップ層１１のＡ Ａ ｔ Ｇ ａ ＋−ｔ Ａ
ｓと活性層６のＡ １２ ｙ Ｇ ａ ＋−アＡｓの
ＡＡ組成比かｙ≧Ｚである場合は、活性層６て発生した
光がエッチングスＩ・ツブ層１１て吸収をうけることと
なり、これは所望のレーザ特性を得る」二で好ましくな
い。そこで、エッチンクス１〜ツブ層１１が吸収体とな
らないように、量子効果により実効的な禁制帯幅を広く
なるようにその層厚を薄く設定している。具体的には本
従来例ではエツチングストップ層１１の層厚を５０人と
している。
ところか、このように極めて薄い単層のエツチングスト
ップ層を用いた場合、所望の位置（エツチングストップ
層１１）でエツチングを停止させることができず、第５
図に示すように、第２クラッド層５の一部をもエツチン
グにより除去してしまい、目的とするリッジ形状が得ら
れないという不具合かあった。
ップ層を用いた場合、所望の位置（エツチングストップ
層１１）でエツチングを停止させることができず、第５
図に示すように、第２クラッド層５の一部をもエツチン
グにより除去してしまい、目的とするリッジ形状が得ら
れないという不具合かあった。
従来の半導体レーザ装置は以上のように構成されている
ので、リッジ形状を形成するエツチング工程時に、所望
のエツチングストップ層位置でエツチングがストップで
きず、所望のレーザ特性が得られないという問題があっ
た。
ので、リッジ形状を形成するエツチング工程時に、所望
のエツチングストップ層位置でエツチングがストップで
きず、所望のレーザ特性が得られないという問題があっ
た。
本発明は上記のような問題点を鑑みてなされたもので、
リッジ形成のためのエツチング工程において、効果的に
エツチングをストップできる半導体レーザを得ることを
目的とする。
リッジ形成のためのエツチング工程において、効果的に
エツチングをストップできる半導体レーザを得ることを
目的とする。
本発明に係る半導体レーザ装置は、エツチング液Ｉ・ツ
ブ層の構造を少なくとも２重以」二の多重量子井戸構造
としたものである。
ブ層の構造を少なくとも２重以」二の多重量子井戸構造
としたものである。
本発明における半導体レーザ装置の構造は、エツチング
によりリッジ形成を行う際、エツチング層を多重量子井
戸構造としたので、該多重量子井戸の何れかのＧ ａ
Ａ、 ｓウェハ層の部位で効果的にエツチングをストッ
プさせることかできる。
によりリッジ形成を行う際、エツチング層を多重量子井
戸構造としたので、該多重量子井戸の何れかのＧ ａ
Ａ、 ｓウェハ層の部位で効果的にエツチングをストッ
プさせることかできる。
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザを示す断
面図であり、図において、８はｎ型ＧａＡｓ基板であり
、７は該基板上に成長されたｎ型Ａβ、Ｇａ、ｘＡｓ第
１クラッド層、６は第１クラッド層７」二に成長された
ｐ型、Ａ、ｆ２ｙＧａ＋−アＡＳ活性層、５は活性層６
上に成長されたｐ型Ａｌ、Ｇａ、、□Ａｓ第２クラッド
層、４は第２クラッド層５上に成長されたＡβＧ ａ
Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ多重量子井戸エツチングス
トップ層、３はｎ型ＧａＡｓブロック層、２はｐ型Ａ、
ｆｆ、Ｇａ、−ｘＡｓ第３クラッド層、１はｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層である。
面図であり、図において、８はｎ型ＧａＡｓ基板であり
、７は該基板上に成長されたｎ型Ａβ、Ｇａ、ｘＡｓ第
１クラッド層、６は第１クラッド層７」二に成長された
ｐ型、Ａ、ｆ２ｙＧａ＋−アＡＳ活性層、５は活性層６
上に成長されたｐ型Ａｌ、Ｇａ、、□Ａｓ第２クラッド
層、４は第２クラッド層５上に成長されたＡβＧ ａ
Ａ ｓ ／ Ｇ ａ Ａ ｓ多重量子井戸エツチングス
トップ層、３はｎ型ＧａＡｓブロック層、２はｐ型Ａ、
ｆｆ、Ｇａ、−ｘＡｓ第３クラッド層、１はｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層である。
又、図中９で示された領域は、多重量子井戸エツチング
ストップ層４か、第２．第３クラッド層５．２中に含ま
れるｐ型不純物であるＺｎの拡散により混晶化した領域
を示す。
ストップ層４か、第２．第３クラッド層５．２中に含ま
れるｐ型不純物であるＺｎの拡散により混晶化した領域
を示す。
次に本実施例の製造工程について説明する。
第２図は第１図の半導体レーザの製造フローを説明する
ための断面工程図である。
ための断面工程図である。
まず、第２図（ａ）に示すように、基板８上に、第１回
目の結晶成長により、第１クラッド層７．活性層６．第
２クラッド層５．エツチングストップ層４．第３クラッ
ド層２を順次成長形成する。次に、第３クラッド層２上
にストライプ状のエツチング用マスク１０をパターニン
グし、これをマスクとし、エツチングストップ層４を用
いた選択エツチングにより第２図（ｂ）に示すように第
３クラッド層２をストライプリッジ状にエツチングする
。
目の結晶成長により、第１クラッド層７．活性層６．第
２クラッド層５．エツチングストップ層４．第３クラッ
ド層２を順次成長形成する。次に、第３クラッド層２上
にストライプ状のエツチング用マスク１０をパターニン
グし、これをマスクとし、エツチングストップ層４を用
いた選択エツチングにより第２図（ｂ）に示すように第
３クラッド層２をストライプリッジ状にエツチングする
。
この後、エツチング用マスクＩＯを選択成長用マスクと
して用いて、第２回目の結晶成長により第２図（Ｃ）に
示すようにｎ型ＧａＡｓブロック層３を形成する。次に
、マスク１０を除去した後、ブロック層３上及びリッジ
部上にｐ型ＧａＡｓコンタクトを第３回目の結晶成長に
より形成して第３図に示すレーザ構造か完成する。ここ
で、第２回目。
して用いて、第２回目の結晶成長により第２図（Ｃ）に
示すようにｎ型ＧａＡｓブロック層３を形成する。次に
、マスク１０を除去した後、ブロック層３上及びリッジ
部上にｐ型ＧａＡｓコンタクトを第３回目の結晶成長に
より形成して第３図に示すレーザ構造か完成する。ここ
で、第２回目。
第３回目の結晶成長の際、多重量子井戸エツチングスト
ップ層４は、第２．第３クラッド層５，２中に含まれる
ｐ型不純物であるＺｎの拡散により混晶化する。
ップ層４は、第２．第３クラッド層５，２中に含まれる
ｐ型不純物であるＺｎの拡散により混晶化する。
具体的に、例えば、所望の特性を得るために、活性層６
からブロック層３まての距離を０．２±０゜０５μｍに
制御したい場合、エツチング前の構造としては、例えば
層厚１５００人の第２クラッド層５上に、５層の層厚１
６０人のＡｊｉ’ｘＧａ＋−ｘＡｓ層と４層の層厚５０
人のＧａＡｓ層を交互に積層したトータルの層厚が１０
００人のエツチングストップ層１１を形成し、さらにこ
の上に第３クラッド層２を形成した構造とすればよい。
からブロック層３まての距離を０．２±０゜０５μｍに
制御したい場合、エツチング前の構造としては、例えば
層厚１５００人の第２クラッド層５上に、５層の層厚１
６０人のＡｊｉ’ｘＧａ＋−ｘＡｓ層と４層の層厚５０
人のＧａＡｓ層を交互に積層したトータルの層厚が１０
００人のエツチングストップ層１１を形成し、さらにこ
の上に第３クラッド層２を形成した構造とすればよい。
］二連のように、本実施例ではエツチングストップ層４
か多重量子井戸構造であるため、ＧａＡｓとＡＡＧａＡ
ｓてエツチング速度の異なるエツチング液を用いてエツ
チングを行った場合、比較的簡単な工程管理下において
も、該多重量子井戸中の何れかのＧａＡｓウェル層もし
くはＡ、ｉ？ＧａＡＳバリア層でエツチングを停止させ
ることか可能である。
か多重量子井戸構造であるため、ＧａＡｓとＡＡＧａＡ
ｓてエツチング速度の異なるエツチング液を用いてエツ
チングを行った場合、比較的簡単な工程管理下において
も、該多重量子井戸中の何れかのＧａＡｓウェル層もし
くはＡ、ｉ？ＧａＡＳバリア層でエツチングを停止させ
ることか可能である。
また、エツチングストップ層４はＺｎの拡散により混晶
化するため、そのＡ、 Ａ組成比は活性層よりも大きく
なり、活性層で発生した光の吸収体とはならない。
化するため、そのＡ、 Ａ組成比は活性層よりも大きく
なり、活性層で発生した光の吸収体とはならない。
このように、本実施例では、エツチング層を多重量子井
戸構造としたので、エツチングによるリッジ形成か容易
かつ確実にできる。
戸構造としたので、エツチングによるリッジ形成か容易
かつ確実にできる。
以上のように、この発明によれば、エツチング層を多重
量子井戸構造としたので、該多重量子井戸の何れかのＧ
ａＡｓウェハ層の部位で効果的にエツチングをストップ
させることかでき、エツチングによるリッジ形成か容易
かつ確実にてきる効果かある。
量子井戸構造としたので、該多重量子井戸の何れかのＧ
ａＡｓウェハ層の部位で効果的にエツチングをストップ
させることかでき、エツチングによるリッジ形成か容易
かつ確実にてきる効果かある。
第１図は本発明によるリッジ導波型の半導体レーザを示
す断面図、第２図は第１図の半導体レーザの製造フロー
を示す断面工程図、第３図は従来のリッジ導波路型の半
導体レーザを示す断面図、第４図は第３図の半導体レー
ザの製造フローを示す断面工程図、第５図は従来の問題
点を説明するための図である。 １はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、２はｐ型Ａβｙ Ｇ
ａ ｌ −Ｘ Ａ Ｓ第３クラッド層、３はｎ型ＧａＡ
Ｓブロック層、４は多重量子井戸エツチングストップ層
、５はｐ型ＡβつＧａ、□Ａｓ第２クラッド層、６はｐ
型ＡｌｙＧａ８．−ｙＡｓ活性層、７はｎ型Ａ ’ ｙ
Ｇ ａ ＋ −ｙ Ａ Ｓ第１クラッド層、８はｎ型
ＧａＡｓ基板。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
す断面図、第２図は第１図の半導体レーザの製造フロー
を示す断面工程図、第３図は従来のリッジ導波路型の半
導体レーザを示す断面図、第４図は第３図の半導体レー
ザの製造フローを示す断面工程図、第５図は従来の問題
点を説明するための図である。 １はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、２はｐ型Ａβｙ Ｇ
ａ ｌ −Ｘ Ａ Ｓ第３クラッド層、３はｎ型ＧａＡ
Ｓブロック層、４は多重量子井戸エツチングストップ層
、５はｐ型ＡβつＧａ、□Ａｓ第２クラッド層、６はｐ
型ＡｌｙＧａ８．−ｙＡｓ活性層、７はｎ型Ａ ’ ｙ
Ｇ ａ ＋ −ｙ Ａ Ｓ第１クラッド層、８はｎ型
ＧａＡｓ基板。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）第１の導電型の基板上に第１の導電型のＡｌ＿ｘ
Ｇａ＿１＿−＿ｘＡｓ第１クラッド層、真性もしくは第
１、もしくは第２の導電型のＡｌ＿ｙＧａ＿１＿−＿ｙ
Ａｓ（ｘ＞ｙ）活性層、及び第２の導電型のＡｌ＿ｘＧ
ａ＿１＿−＿ｘＡｓ第２クラッド層からなるダブルヘテ
ロ構造を形成し、さらに、該ダブルヘテロ構造上にエッ
チングストップ層、及び第２の導電型のＡｌ＿ｘＧａ＿
１＿−＿ｘＡｓ第２クラッド層を形成し、該第２上クラ
ッド層を上記エッチングストップ層を用いてリッジ状に
成形し、該リッジを第１導電形のブロック層で埋め込ん
でなる構造を有するリッジ導波路型の半導体レーザ装置
において、 上記エッチングストップ層は、上記第３クラッド層と選
択エッチングが可能なＡｌＧａＡｓ系材料からなるウェ
ル層を含み、かつその混晶化により形成されるＡｌＧａ
ＡｓのＡｌ組成比が上記活性層のＡｌ組成比より大きい
、少なくとも２重以上の多重量子井戸構造を持つことを
特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33934490A JPH04206986A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33934490A JPH04206986A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206986A true JPH04206986A (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=18326562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33934490A Pending JPH04206986A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04206986A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523256A (en) * | 1993-07-21 | 1996-06-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing a semiconductor laser |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33934490A patent/JPH04206986A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523256A (en) * | 1993-07-21 | 1996-06-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing a semiconductor laser |
| US5974068A (en) * | 1993-07-21 | 1999-10-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and a method for producing the same |
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