JPH04373182A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH04373182A JPH04373182A JP3177406A JP17740691A JPH04373182A JP H04373182 A JPH04373182 A JP H04373182A JP 3177406 A JP3177406 A JP 3177406A JP 17740691 A JP17740691 A JP 17740691A JP H04373182 A JPH04373182 A JP H04373182A
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- JP
- Japan
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- cap layer
- film
- conductivity type
- light emitting
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- Pending
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体発光装置の製造
方法に関し、特に、活性層の一部に基板側に屈曲した凹
状の屈曲部を有し該屈曲部を活性領域とする半導体発光
装置の電流狭窄構造を高精度に形成できる半導体発光装
置の製造方法に関するものである。
方法に関し、特に、活性層の一部に基板側に屈曲した凹
状の屈曲部を有し該屈曲部を活性領域とする半導体発光
装置の電流狭窄構造を高精度に形成できる半導体発光装
置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３はアプライド フィジックス
レターズ， ３１巻，４６６ ページ（１９７７年）に
記載された従来の半導体レーザ装置を示す断面図であり
、図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ａｌ０
．３Ｇａ０．７ Ａｓ下クラッド層、３はアンドープＧ
ａＡｓ活性層、４はｐ型Ａｌ０．３ Ｇａ０．７ Ａｓ
上クラッド層、５はｐ型ＧａＡｓオーミックコンタクト
層、７は金属電極、８はＳｉＯ２ 膜、９はＳｉＯ２
膜８のストライプ状開口部、１０は活性層３の屈曲部（
活性領域）である。そして、図３（ａ） はＳｉＯ２
膜８の開口部９が活性領域１０と一致した理想的な場合
、図３（ｂ） はＳｉＯ２ 膜８の開口部９と活性領域
１０との位置がずれた場合を示している。
レターズ， ３１巻，４６６ ページ（１９７７年）に
記載された従来の半導体レーザ装置を示す断面図であり
、図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ａｌ０
．３Ｇａ０．７ Ａｓ下クラッド層、３はアンドープＧ
ａＡｓ活性層、４はｐ型Ａｌ０．３ Ｇａ０．７ Ａｓ
上クラッド層、５はｐ型ＧａＡｓオーミックコンタクト
層、７は金属電極、８はＳｉＯ２ 膜、９はＳｉＯ２
膜８のストライプ状開口部、１０は活性層３の屈曲部（
活性領域）である。そして、図３（ａ） はＳｉＯ２
膜８の開口部９が活性領域１０と一致した理想的な場合
、図３（ｂ） はＳｉＯ２ 膜８の開口部９と活性領域
１０との位置がずれた場合を示している。
【０００３】次に製造方法について説明する。一主面上
にストライプ状の溝を形成した基板１上に、ＭＯＣＶＤ
法等により下クラッド層２，活性層３，上クラッド層４
，及びコンタクト層５を順次結晶成長する。この後、コ
ンタクト層５上にＳｉＯ２ 膜８を形成し、写真製版と
エッチング技術を用いてＳｉＯ２ 膜８の活性領域１０
に対向する位置にストライプ状の開口部９を形成する。 そして、該開口部に露出したコンタクト層７上及びＳｉ
Ｏ２ 膜８上、及び基板１裏面にスパッタ等により金属
電極７を形成した後、チップを分離してレーザ装置が完
成する。
にストライプ状の溝を形成した基板１上に、ＭＯＣＶＤ
法等により下クラッド層２，活性層３，上クラッド層４
，及びコンタクト層５を順次結晶成長する。この後、コ
ンタクト層５上にＳｉＯ２ 膜８を形成し、写真製版と
エッチング技術を用いてＳｉＯ２ 膜８の活性領域１０
に対向する位置にストライプ状の開口部９を形成する。 そして、該開口部に露出したコンタクト層７上及びＳｉ
Ｏ２ 膜８上、及び基板１裏面にスパッタ等により金属
電極７を形成した後、チップを分離してレーザ装置が完
成する。
【０００４】次に動作について説明する。電極７間に、
活性層３のｐｎ接合に対して順方向となる電圧を印加す
ると、ＳｉＯ２ 膜８の開口部９に狭窄された電流が流
れ、活性層３内で発光再結合が生じる。発生した光は、
クラッド層２，４と活性層３との間の屈折率段差、及び
活性層の屈曲に起因する実効的屈折率分布で構成される
光導波路によって導波され、対向する劈開面で構成され
るファブリ・ペロー共振器内でレーザ発振に至る。ここ
で、図３（ａ） の場合には、電流分布で決まる利得分
布と、活性層の屈曲による屈折率分布が一致しているの
で、高出力まで安定に動作するのに対し、図３（ｂ）
のように位置のずれた場合、例えば光出力−電流特性の
直線性が損なわれるなどの性能劣化が発生する。
活性層３のｐｎ接合に対して順方向となる電圧を印加す
ると、ＳｉＯ２ 膜８の開口部９に狭窄された電流が流
れ、活性層３内で発光再結合が生じる。発生した光は、
クラッド層２，４と活性層３との間の屈折率段差、及び
活性層の屈曲に起因する実効的屈折率分布で構成される
光導波路によって導波され、対向する劈開面で構成され
るファブリ・ペロー共振器内でレーザ発振に至る。ここ
で、図３（ａ） の場合には、電流分布で決まる利得分
布と、活性層の屈曲による屈折率分布が一致しているの
で、高出力まで安定に動作するのに対し、図３（ｂ）
のように位置のずれた場合、例えば光出力−電流特性の
直線性が損なわれるなどの性能劣化が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置は以上のように、電流を活性層の屈曲部に集中させる
ための電流狭窄構造をＳｉＯ２ 膜と該ＳｉＯ２ 膜に
設けられたストライプ状開口部により構成しており、こ
のストライプ状開口部を写真製版とエッチングにより形
成しているので、この写真製版の際に開口部と屈曲部と
の位置合わせに高精度を必要とし、かつ位置合わせのバ
ラツキによって、素子特性のバラツキが発生する問題点
があった。
置は以上のように、電流を活性層の屈曲部に集中させる
ための電流狭窄構造をＳｉＯ２ 膜と該ＳｉＯ２ 膜に
設けられたストライプ状開口部により構成しており、こ
のストライプ状開口部を写真製版とエッチングにより形
成しているので、この写真製版の際に開口部と屈曲部と
の位置合わせに高精度を必要とし、かつ位置合わせのバ
ラツキによって、素子特性のバラツキが発生する問題点
があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、位置合わせを必要としない比較
的簡単な工程で、活性層屈曲部と一致した電流狭窄部を
形成することができ、良好、かつ揃った特性を有する半
導体発光装置を得ることのできる半導体発光装置の製造
方法を提供することを目的とする。
ためになされたもので、位置合わせを必要としない比較
的簡単な工程で、活性層屈曲部と一致した電流狭窄部を
形成することができ、良好、かつ揃った特性を有する半
導体発光装置を得ることのできる半導体発光装置の製造
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体発
光装置の製造方法は、一主面上にストライプ状の溝を形
成した第１導電型の半導体基板上に、少なくとも第１導
電型のクラッド層，活性層，第２導電型のクラッド層及
び第１導電型のキャップ層から構成される半導体発光装
置用多層膜を、各層の形状が上記基板の一主面形状に沿
った形状となり最表面のキャップ層に上記基板と略同一
形状のストライプ状溝が形成されるように結晶成長した
後、上記キャップ層表面に第２導電型を与える不純物原
子を含む膜を塗布し、この膜を上記キャップ層の上記溝
内部にのみ残るように除去した後、溝内の上記膜から第
２のクラッド層に達するように上記不純物原子を拡散し
、キャップ層の一部を第２導電型に反転させるようにし
たものである。
光装置の製造方法は、一主面上にストライプ状の溝を形
成した第１導電型の半導体基板上に、少なくとも第１導
電型のクラッド層，活性層，第２導電型のクラッド層及
び第１導電型のキャップ層から構成される半導体発光装
置用多層膜を、各層の形状が上記基板の一主面形状に沿
った形状となり最表面のキャップ層に上記基板と略同一
形状のストライプ状溝が形成されるように結晶成長した
後、上記キャップ層表面に第２導電型を与える不純物原
子を含む膜を塗布し、この膜を上記キャップ層の上記溝
内部にのみ残るように除去した後、溝内の上記膜から第
２のクラッド層に達するように上記不純物原子を拡散し
、キャップ層の一部を第２導電型に反転させるようにし
たものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、活性層の屈曲形状を反映
して形成された溝を有するキャップ層表面に不純物を含
む膜を形成し、この膜を上記キャップ層の上記溝内部に
のみ残るように除去した後、この膜よりクラッド層に達
するように上記不純物をキャップ層中に拡散してキャッ
プ層の導電型を部分的に反転させることにより電流経路
を形成するようにしたから、活性層の屈曲部直上に自己
整合的に電流狭窄構造を形成することができ、位置合わ
せ工程を不要とでき、位置ずれによる特性のバラツキを
防止できる。
して形成された溝を有するキャップ層表面に不純物を含
む膜を形成し、この膜を上記キャップ層の上記溝内部に
のみ残るように除去した後、この膜よりクラッド層に達
するように上記不純物をキャップ層中に拡散してキャッ
プ層の導電型を部分的に反転させることにより電流経路
を形成するようにしたから、活性層の屈曲部直上に自己
整合的に電流狭窄構造を形成することができ、位置合わ
せ工程を不要とでき、位置ずれによる特性のバラツキを
防止できる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１及び図２は本発明の一実施例による半導体発
光装置の製造方法を示す断面工程図であり、図において
、図３と同一符号は同一又は相当部分であり、１１は不
純物を含むドープドオキサイドである。
する。図１及び図２は本発明の一実施例による半導体発
光装置の製造方法を示す断面工程図であり、図において
、図３と同一符号は同一又は相当部分であり、１１は不
純物を含むドープドオキサイドである。
【００１０】次に、本実施例の工程を図に沿って説明す
る。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１に写真製版の手法を用い
た選択エッチングによってストライプ状の溝を形成した
後、有機金属気相結晶成長（ＭＯＣＶＤ）あるいは分子
線エピタキシー（ＭＢＥ）等の気相結晶成長法によって
、図１（ａ） に示すように基板の溝に対応した屈曲部
１０を有するＡｌＧａＡｓ多層膜２〜５を順次結晶成長
する。
る。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１に写真製版の手法を用い
た選択エッチングによってストライプ状の溝を形成した
後、有機金属気相結晶成長（ＭＯＣＶＤ）あるいは分子
線エピタキシー（ＭＢＥ）等の気相結晶成長法によって
、図１（ａ） に示すように基板の溝に対応した屈曲部
１０を有するＡｌＧａＡｓ多層膜２〜５を順次結晶成長
する。
【００１１】次に、図１（ｂ） に示すように、ウエハ
表面にＺｎ原子を含んだドープドオキサイド１１（例え
ば、東京応化工業（株）製ＯＣＤ（製品名））をウエハ
の突起が反映されず、平坦となるように塗布する。そし
て、ドライエッチングによって、図１（ｃ） に示すよ
うに、ウエハの突起部が露出し、溝内部には残るように
ドープドオキサイド膜１１を部分的に除去する。この状
態で、溝内のドープドオキサイド１１より、上クラッド
層４に達するようにＺｎ原子を拡散し、図２（ａ） に
示すようにキャップ層５の拡散部１５をｐ型に反転させ
る。この後、図２（ｂ） に示すように、ウエハの表・
裏両面にオーミック金属電極７を形成してから、各チッ
プに分離して素子が完成する。
表面にＺｎ原子を含んだドープドオキサイド１１（例え
ば、東京応化工業（株）製ＯＣＤ（製品名））をウエハ
の突起が反映されず、平坦となるように塗布する。そし
て、ドライエッチングによって、図１（ｃ） に示すよ
うに、ウエハの突起部が露出し、溝内部には残るように
ドープドオキサイド膜１１を部分的に除去する。この状
態で、溝内のドープドオキサイド１１より、上クラッド
層４に達するようにＺｎ原子を拡散し、図２（ａ） に
示すようにキャップ層５の拡散部１５をｐ型に反転させ
る。この後、図２（ｂ） に示すように、ウエハの表・
裏両面にオーミック金属電極７を形成してから、各チッ
プに分離して素子が完成する。
【００１２】次に動作について説明する。電極７間に、
活性層３のｐｎ接合に対して順方向となる電圧を印加す
ると、電流はキャップ層５のｐ型領域のみに狭窄されて
流れ、活性層３内で発光再結合が生じる。発生した光は
、クラッド層２，４と活性層３との間の屈折率段差、及
び活性層の屈曲に起因する実効的屈折率分布で構成され
る光導波路によって導波され、対向する劈開面で構成さ
れるファブリ・ペロー共振器内でレーザ発振に至る。
活性層３のｐｎ接合に対して順方向となる電圧を印加す
ると、電流はキャップ層５のｐ型領域のみに狭窄されて
流れ、活性層３内で発光再結合が生じる。発生した光は
、クラッド層２，４と活性層３との間の屈折率段差、及
び活性層の屈曲に起因する実効的屈折率分布で構成され
る光導波路によって導波され、対向する劈開面で構成さ
れるファブリ・ペロー共振器内でレーザ発振に至る。
【００１３】この場合、本実施例の工程によって作製す
ると、電流狭窄部が活性層の屈曲部と自動的（自己整合
的）に一致した位置に形成されるため、高出力動作時ま
で良好、かつ揃った特性を有するレーザを実現できる。
ると、電流狭窄部が活性層の屈曲部と自動的（自己整合
的）に一致した位置に形成されるため、高出力動作時ま
で良好、かつ揃った特性を有するレーザを実現できる。
【００１４】なお、上記実施例ではＧａＡｓ及びＡｌ０
．３ Ｇａ０．７ Ａｓを材料として用いたが、ＡｌＡ
ｓ組成はこれに限定するものではない。また、半導体レ
ーザ装置を構成できる他の半導体材料、例えばＩｎＧａ
ＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，（ＡｌＧａ）ＩｎＰ等を用いても
良い。また、ｐ，ｎ反対の導電型でも構成可能である。 さらに、本発明は、上記実施例に示す半導体レーザに限
らず、活性層の一部に基板側に屈曲した凹状の屈曲部を
有し該屈曲部を活性領域とする半導体発光装置であれば
、端面発光型ＬＥＤ，スーパールミネッセント・ダイオ
ード等の他の半導体発光装置にも適用できる。
．３ Ｇａ０．７ Ａｓを材料として用いたが、ＡｌＡ
ｓ組成はこれに限定するものではない。また、半導体レ
ーザ装置を構成できる他の半導体材料、例えばＩｎＧａ
ＡｓＰ，ＩｎＧａＰ，（ＡｌＧａ）ＩｎＰ等を用いても
良い。また、ｐ，ｎ反対の導電型でも構成可能である。 さらに、本発明は、上記実施例に示す半導体レーザに限
らず、活性層の一部に基板側に屈曲した凹状の屈曲部を
有し該屈曲部を活性領域とする半導体発光装置であれば
、端面発光型ＬＥＤ，スーパールミネッセント・ダイオ
ード等の他の半導体発光装置にも適用できる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、活性
層の屈曲形状を反映して形成された溝を有するキャップ
層表面に不純物を含む膜を形成し、この膜を上記キャッ
プ層の上記溝内部にのみ残るように除去した後、この膜
よりクラッド層に達するように上記不純物をキャップ層
中に拡散してキャップ層の導電型を部分的に反転させる
ことにより電流経路を形成するようにしたから、活性層
の屈曲部直上に自己整合的に電流狭窄構造を形成するこ
とができ、良好な特性が再現性よく得られる効果がある
。
層の屈曲形状を反映して形成された溝を有するキャップ
層表面に不純物を含む膜を形成し、この膜を上記キャッ
プ層の上記溝内部にのみ残るように除去した後、この膜
よりクラッド層に達するように上記不純物をキャップ層
中に拡散してキャップ層の導電型を部分的に反転させる
ことにより電流経路を形成するようにしたから、活性層
の屈曲部直上に自己整合的に電流狭窄構造を形成するこ
とができ、良好な特性が再現性よく得られる効果がある
。
【図１】この発明の一実施例による半導体発光装置の製
造方法の一部を示す断面工程図である。
造方法の一部を示す断面工程図である。
【図２】この発明の一実施例による半導体発光装置の製
造方法の一部を示す断面工程図である。
造方法の一部を示す断面工程図である。
【図３】従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。
１ 基板
２ クラッド層
３ 活性層
４ クラッド層
５ キャップ層
７ 電極
１０ 活性層の屈曲部
１１ ドープドオキサイド
Claims (1)
- 【請求項１】 一主面上にストライプ状の溝を形成し
た第１導電型の半導体基板上に、少なくとも第１導電型
のクラッド層，活性層，第２導電型のクラッド層及び第
１導電型のキャップ層から構成される半導体発光装置用
多層膜を、各層の形状が上記基板の一主面形状に沿った
形状であり、最表面のキャップ層に上記基板と略同一形
状のストライプ状溝が形成されるように結晶成長する工
程と、上記キャップ層表面に第２導電型を与える不純物
原子を含む膜を塗布する工程と、上記キャップ層の上記
溝内部にのみ上記膜が残るように上記膜を除去する工程
と、溝内の上記膜から第２のクラッド層に達するように
、不純物原子を拡散し、キャップ層の一部を第２導電型
に反転させる工程とを含むことを特徴とする半導体発光
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177406A JPH04373182A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177406A JPH04373182A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04373182A true JPH04373182A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=16030379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3177406A Pending JPH04373182A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04373182A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165599A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Fujifilm Corp | 半導体発光素子および該半導体発光素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP3177406A patent/JPH04373182A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165599A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Fujifilm Corp | 半導体発光素子および該半導体発光素子の製造方法 |
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