JPH04399B2 - - Google Patents
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- JPH04399B2 JPH04399B2 JP19855682A JP19855682A JPH04399B2 JP H04399 B2 JPH04399 B2 JP H04399B2 JP 19855682 A JP19855682 A JP 19855682A JP 19855682 A JP19855682 A JP 19855682A JP H04399 B2 JPH04399 B2 JP H04399B2
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- semiconductor substrate
- layer
- region
- epitaxial growth
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 30
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 10
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
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
- H01S5/2237—Buried stripe structure with a non-planar active layer
-
- 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
- H01S5/24—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 grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体発光素子の構造及び製造方法に
関するものである。
関するものである。
半導体レーザや発光ダイオード等の半導体発光
素子において、電流狭窄層を有している素子は電
流の流れる領域を制限することによつて、発光領
域に流れる電流の割合を増すことができる為例え
ば半導体レーザでは、しきい値電流値を低くする
ことができる等の効果があり、さらに上記素子は
第１図に示すように、活性層１４をくねらせて形
成し、かつ、電流狭窄層１２にはさまれた凹領域
中に発光領域が位置するように形成することによ
つて電流狭窄層の効果が増し、さらにしきい値電
流値を低くすることができる。
素子において、電流狭窄層を有している素子は電
流の流れる領域を制限することによつて、発光領
域に流れる電流の割合を増すことができる為例え
ば半導体レーザでは、しきい値電流値を低くする
ことができる等の効果があり、さらに上記素子は
第１図に示すように、活性層１４をくねらせて形
成し、かつ、電流狭窄層１２にはさまれた凹領域
中に発光領域が位置するように形成することによ
つて電流狭窄層の効果が増し、さらにしきい値電
流値を低くすることができる。
上述のような電流狭窄層を有する素子の製造に
おいて、通常エピタキシヤル成長によつて電流狭
窄層を形成する方法が広く行われているが、しか
し、この方法では手間がかかりすぎる為、従来、
拡散によつて電流狭窄層を形成することによつて
１回のエピタキシが成長によつて製造できる素子
及び製造方法が提案された。上記従来素子は第１
図において、半導体基板１０の表面に上記半導体
基板１０と反対の導電型となるような物質を拡散
し、拡散層１２を形成したのち、電流通路を設け
る為にその先端が半導体基板１０のうちの非拡散
領域１１に達するような凹部を形成し、さらに、
上記半導体基板１０と同じ導電型を有するクラツ
ド層１３を形成し、さらに活性層１４を活性層の
発光領域が上述の凹部中に位置すべく形成し、さ
らにクラツド層１５、及びキヤツプ層１６を形成
した構造を有しており、拡散層１２は電流狭窄層
の役目を果たしている。しかし、上記従来素子は
半導体基板１０に拡散を行う際、該拡散層１２の
結晶性は劣化し、該拡散層１２上にエピタキシヤ
ル成長を施す場合、良好なエピタキシヤル成長層
を得ることが非常に困難であつた。
おいて、通常エピタキシヤル成長によつて電流狭
窄層を形成する方法が広く行われているが、しか
し、この方法では手間がかかりすぎる為、従来、
拡散によつて電流狭窄層を形成することによつて
１回のエピタキシが成長によつて製造できる素子
及び製造方法が提案された。上記従来素子は第１
図において、半導体基板１０の表面に上記半導体
基板１０と反対の導電型となるような物質を拡散
し、拡散層１２を形成したのち、電流通路を設け
る為にその先端が半導体基板１０のうちの非拡散
領域１１に達するような凹部を形成し、さらに、
上記半導体基板１０と同じ導電型を有するクラツ
ド層１３を形成し、さらに活性層１４を活性層の
発光領域が上述の凹部中に位置すべく形成し、さ
らにクラツド層１５、及びキヤツプ層１６を形成
した構造を有しており、拡散層１２は電流狭窄層
の役目を果たしている。しかし、上記従来素子は
半導体基板１０に拡散を行う際、該拡散層１２の
結晶性は劣化し、該拡散層１２上にエピタキシヤ
ル成長を施す場合、良好なエピタキシヤル成長層
を得ることが非常に困難であつた。
本発明の目的は、従来素子の欠点を改良し、従
来素子と同様に電流狭窄層を有する素子を１回の
エピタキシが成長で製造でき、かつ、従来素子の
ように拡散層上にエピタキシヤル成長しない構造
とすることによつて、従来素子より良好なエピタ
キシが成長層を得るとともに従来素子より高歩留
りで製造できる構造の素子及び製造方法を提供す
るものである。
来素子と同様に電流狭窄層を有する素子を１回の
エピタキシが成長で製造でき、かつ、従来素子の
ように拡散層上にエピタキシヤル成長しない構造
とすることによつて、従来素子より良好なエピタ
キシが成長層を得るとともに従来素子より高歩留
りで製造できる構造の素子及び製造方法を提供す
るものである。
本発明によれば、半導体基板のうち、エピタキ
シヤル成長を施した側と反対の側より上記半導体
基板と反対の導電型となるような物質を上記半導
体基板の一部が残るように拡散し、かつその拡散
領域を、上記半導体基板上に形成したエピタキシ
が成長層の一部に達するように形成することによ
つて、上記半導体基板のうちの非拡散領域を電流
狭窄層として用いる構造及び、製造方法を用いる
ことによつて本発明の目的を実現することができ
る。
シヤル成長を施した側と反対の側より上記半導体
基板と反対の導電型となるような物質を上記半導
体基板の一部が残るように拡散し、かつその拡散
領域を、上記半導体基板上に形成したエピタキシ
が成長層の一部に達するように形成することによ
つて、上記半導体基板のうちの非拡散領域を電流
狭窄層として用いる構造及び、製造方法を用いる
ことによつて本発明の目的を実現することができ
る。
以下実施例をもつて本発明を詳細に説明する。
第２図に本発明の実施例のGaAs−GaAlAs半導
体レーザ素子の断面図を示す。上記実施例の素子
は凹領域を形成したｎ型GaAs基板２０上にｐ型
Sa0.7Al0.3Asクラツド層２３、Ga0.95Al0.05As活
性層２４を活性層２４のうちの発光領域が上記凹
領域中に位置すべく形成し、さらにｎ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層２５及びｎ型Sa0.85Al0.15As
キヤツプ層２６を順次形成したのち、上記GaAs
基板２０のうちのエピタキシヤル成長を施した側
と反対の側よりｐ型拡散層をｐ型Ga0.7Al0.3Asク
ラツド層２３のうちの凹領域中の一部に達するよ
うに、かつまたｎ型SaAs基板２０のうちのエピ
タキシヤル成長を施した側の一部が残るように形
成し、さらにｐ型拡散層２１の表面にｐ型電極
を、また、ｎ型Ga0.85Al0.15Asキヤップ層２６の
表面にｎ型電極を形成した構造を有している。上
記実施例の素子においてｐ型電極２７へ注入され
た電流は、ｐ型拡散層２１を経て、ｐ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層２３のうちの凹領域中を通
り、さらにGa0.95Al0.05As活性層２４、ｎ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層２５及びｎ型Ga0.85Al0.15As
キヤツプ層２６を経てｎ型電極２８中へ流れるこ
とになり、ｎ型SaAg基板２０のうちの非拡散領
域２２は電流狭窄層としての役目を果たすことに
なる。
第２図に本発明の実施例のGaAs−GaAlAs半導
体レーザ素子の断面図を示す。上記実施例の素子
は凹領域を形成したｎ型GaAs基板２０上にｐ型
Sa0.7Al0.3Asクラツド層２３、Ga0.95Al0.05As活
性層２４を活性層２４のうちの発光領域が上記凹
領域中に位置すべく形成し、さらにｎ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層２５及びｎ型Sa0.85Al0.15As
キヤツプ層２６を順次形成したのち、上記GaAs
基板２０のうちのエピタキシヤル成長を施した側
と反対の側よりｐ型拡散層をｐ型Ga0.7Al0.3Asク
ラツド層２３のうちの凹領域中の一部に達するよ
うに、かつまたｎ型SaAs基板２０のうちのエピ
タキシヤル成長を施した側の一部が残るように形
成し、さらにｐ型拡散層２１の表面にｐ型電極
を、また、ｎ型Ga0.85Al0.15Asキヤップ層２６の
表面にｎ型電極を形成した構造を有している。上
記実施例の素子においてｐ型電極２７へ注入され
た電流は、ｐ型拡散層２１を経て、ｐ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層２３のうちの凹領域中を通
り、さらにGa0.95Al0.05As活性層２４、ｎ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層２５及びｎ型Ga0.85Al0.15As
キヤツプ層２６を経てｎ型電極２８中へ流れるこ
とになり、ｎ型SaAg基板２０のうちの非拡散領
域２２は電流狭窄層としての役目を果たすことに
なる。
上記実施例の素子は、第１図に示す従来素子の
ように拡散層上にエピタキシヤル成長するもので
はない為、従来素子より良好なエピタキシヤル成
長層が得られるとともに、従来素子より高歩留り
で製造することができる。また上述の実施例の素
子は第３図に示すごとく、ｎ型GaAs基板３０の
うち、エピタキシヤル成長を施した側と反対の側
よりエツチングによりｎ型GaAs基板３０中に凹
領域を形成したのち、拡散層３１をｐ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層３３の一部に達するように形
成してもよい。この場合、拡散を施す深さが浅く
なる為、拡散の制御性が向上し、素子の製造がよ
り容易となる。またエピタキシヤル成長を施した
側と反対側よりｎ型GaAs基板中に形成する凹領
域は第４図に示すごとく、ｐ型Ga0.7Al0.3Asクラ
ツド層が露出するように形成しても同様の効果が
得られる。また第５図に示すように、ｐ型Ga0.
7Al0.3Asクラツト層５３が露出するまでｎ型
GaAs基板５０を平坦に除去し、しかるのち拡散
層５１をｐ型Ga0.7Al0.3Asクラツド層５３及びｎ
型GaAs基板５０の表面に形成しても同様の効果
が得られる。
ように拡散層上にエピタキシヤル成長するもので
はない為、従来素子より良好なエピタキシヤル成
長層が得られるとともに、従来素子より高歩留り
で製造することができる。また上述の実施例の素
子は第３図に示すごとく、ｎ型GaAs基板３０の
うち、エピタキシヤル成長を施した側と反対の側
よりエツチングによりｎ型GaAs基板３０中に凹
領域を形成したのち、拡散層３１をｐ型Ga0.
7Al0.3Asクラツド層３３の一部に達するように形
成してもよい。この場合、拡散を施す深さが浅く
なる為、拡散の制御性が向上し、素子の製造がよ
り容易となる。またエピタキシヤル成長を施した
側と反対側よりｎ型GaAs基板中に形成する凹領
域は第４図に示すごとく、ｐ型Ga0.7Al0.3Asクラ
ツド層が露出するように形成しても同様の効果が
得られる。また第５図に示すように、ｐ型Ga0.
7Al0.3Asクラツト層５３が露出するまでｎ型
GaAs基板５０を平坦に除去し、しかるのち拡散
層５１をｐ型Ga0.7Al0.3Asクラツド層５３及びｎ
型GaAs基板５０の表面に形成しても同様の効果
が得られる。
以上本発明の実施例はGaAs−GaAlAsレーザ
素子について述べたがGaAs−GaAlAs素子発光
ダイオードにおいても同様の効果が得られる。こ
の場合、第６図，第７図，第８図に示すように発
光領域で発生した光を外界に取出す為、ヒートシ
ンクにマウントされた側と反対側の電極は、発光
領域上を除く半導体層上に形成されることにな
る。また、本発明はInP−InGaAsPレーザ素子及
びInP−InGaAsP発光ダイオードについても同様
の効果が得られる。
素子について述べたがGaAs−GaAlAs素子発光
ダイオードにおいても同様の効果が得られる。こ
の場合、第６図，第７図，第８図に示すように発
光領域で発生した光を外界に取出す為、ヒートシ
ンクにマウントされた側と反対側の電極は、発光
領域上を除く半導体層上に形成されることにな
る。また、本発明はInP−InGaAsPレーザ素子及
びInP−InGaAsP発光ダイオードについても同様
の効果が得られる。
第１図は従来の発光素子の断面図、第２図〜第
５図は本発明の実施例の半導体レーザ素子の断面
図、第６図〜第８図は本発明の実施例の発光ダイ
オードの断面図。 各図において、１０，２０，３０，４０，５
０，６０，７０，８０…半導体基板、１２，２
１，３１，４１，５１，６１，７１，８１…拡散
領域、１１，２２，３２，４２，５２，６２，７
２，８２…半導体基板のうちの非拡散領域、１
３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３
及び１５，２５，３５，４５，５５，６５，７
５，８５…クラツド層、１４，２４，３４，４
４，５４，６４，７４，８４…活性層、１６，２
６，３６，４６，５６，６６，７６，８６…キヤ
ツプ層、１７，２７，３７，４７，５７，６７，
７７，８７及び１８，２８，３８，４８，５８，
６８，７８，８８…電極、６９，７９，８９…ヒ
ートシンク、である。
５図は本発明の実施例の半導体レーザ素子の断面
図、第６図〜第８図は本発明の実施例の発光ダイ
オードの断面図。 各図において、１０，２０，３０，４０，５
０，６０，７０，８０…半導体基板、１２，２
１，３１，４１，５１，６１，７１，８１…拡散
領域、１１，２２，３２，４２，５２，６２，７
２，８２…半導体基板のうちの非拡散領域、１
３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，８３
及び１５，２５，３５，４５，５５，６５，７
５，８５…クラツド層、１４，２４，３４，４
４，５４，６４，７４，８４…活性層、１６，２
６，３６，４６，５６，６６，７６，８６…キヤ
ツプ層、１７，２７，３７，４７，５７，６７，
７７，８７及び１８，２８，３８，４８，５８，
６８，７８，８８…電極、６９，７９，８９…ヒ
ートシンク、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 凹領域を形成した一導電型を有する半導体基
板上に発光領域が上記凹領域中に位置するように
活性層をくねらせた形でエピタキシヤル成長層を
形成し、さらに上記半導体基板のうち、エピタキ
シヤル成長を施した側と反対の側より上記半導体
基板の一部領域を残して上記半導体基板と反対の
導電型となるような物質を拡散し、かつ該拡散領
域を上記半導体基板上に形成したエピタキシヤル
成長層の一部に達するように形成することによつ
て、上記半導体基板のうちの非拡散領域を電流狭
窄層として用いる構造としたことを特徴とする半
導体発光素子。 ２ 一導電型を有する半導体基板上に凹領域を形
成する工程と、上記凹領域中に発光領域が位置す
るように活性層をくねらせた形でエピタキシヤル
成長層を形成する工程と、上記半導体基板のう
ち、エピタキシヤル成長を施した側と反対の側よ
り上記半導体基板の一部領域を残して、上記半導
体基板と反対の導電型となるような物質を全面拡
散し、かつ該拡散領域を上記凹領域内のエピタキ
シヤル成長層の一部に達するように形成する工程
を含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198556A JPS5988887A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198556A JPS5988887A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988887A JPS5988887A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH04399B2 true JPH04399B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=16393140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57198556A Granted JPS5988887A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988887A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6175584A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-17 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57198556A patent/JPS5988887A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5988887A (ja) | 1984-05-22 |
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