JPH0442981A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- JPH0442981A JPH0442981A JP2146300A JP14630090A JPH0442981A JP H0442981 A JPH0442981 A JP H0442981A JP 2146300 A JP2146300 A JP 2146300A JP 14630090 A JP14630090 A JP 14630090A JP H0442981 A JPH0442981 A JP H0442981A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要]
半導体発光装置、特に、0. 6μm帯可視光半導体レ
ーザ装置およびその製造方法に関し、活性層の形状を再
現性よく形成して、低消費電力、低しきい値、高効率、
低非点収差の半導体発光装置を得ることを目的とし、
第1導電型の第1種半導体基板上に、逆導電型の第1種
半導体層が形成され、該逆導電型の第1種半導体層が、
核層を貫通して第1導電型の第1種半導体基板に達する
深さのストライプ状領域で第1導電型に反転され、かつ
、該ストライプ状領域を突条とするメサストライプ構造
に形成されており、該形状の構造体の上に、少なくとも
第1導電型の第2種半導体層、第2種半導体層よりも禁
止帯幅が小さい第3種半導体層、第3種半導体層よりも
禁止帯幅が大きい逆導電型の第4種半導体層が積層され
るように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] A semiconductor light emitting device, particularly a 0. Regarding a 6 μm band visible light semiconductor laser device and its manufacturing method, the shape of the active layer can be formed with good reproducibility to achieve low power consumption, low threshold value, high efficiency,
For the purpose of obtaining a semiconductor light emitting device with low astigmatism, a first type semiconductor layer of an opposite conductivity type is formed on a first type semiconductor substrate of a first conductivity type, and the first type semiconductor layer of the opposite conductivity type is formed on a first type semiconductor substrate of a first conductivity type. The layer is
The conductivity type is inverted to the first conductivity type in a striped region having a depth that penetrates through the core layer and reaches the first type semiconductor substrate of the first conductivity type, and is formed into a mesa stripe structure with the striped region serving as a ridge. On top of the structure having the shape, at least a second type semiconductor layer of the first conductivity type, a third type semiconductor layer having a bandgap smaller than the second type semiconductor layer, and a third type semiconductor layer having a band gap smaller than the third type semiconductor layer are formed. The structure is such that fourth type semiconductor layers of opposite conductivity type having a large band width are stacked.
また、その製造方法として、第1導電型の第1種半導体
基板上に逆導電型の第1種半導体層を成長し、この逆導
電型の第1種半導体層の核層を貫通して第1導電型の第
1種半導体基板に達する深さのストライプ状領域を第1
導電型に反転し、このストライプ状領域を突条とするメ
サストライプ構造に形成し、その上に、少なくとも、第
1導電型の第2種半導体層、第2種半導体よりも禁止帯
幅が小さい第3種半導体層、第3種半導体層よりも禁止
帯幅が大きい逆導電型の第4種半導体層を順次成長して
積層する工程をもって構成する。In addition, as a manufacturing method, a first type semiconductor layer of an opposite conductivity type is grown on a first type semiconductor substrate of a first conductivity type, and a core layer of the first type semiconductor layer of the opposite conductivity type is grown. A striped region with a depth reaching the first type semiconductor substrate of the first conductivity type is
The conductivity type is inverted and the striped region is formed into a mesa stripe structure with protrusions, and thereon, at least a second type semiconductor layer of the first conductivity type, which has a bandgap width smaller than that of the second type semiconductor. It is constructed by sequentially growing and stacking a third type semiconductor layer and a fourth type semiconductor layer of an opposite conductivity type having a larger forbidden band width than the third type semiconductor layer.
本発明は、半導体発光装置、特に、0.6μm帯可視光
半導体レーザ装置およびその製造方法に関する。The present invention relates to a semiconductor light emitting device, particularly to a 0.6 μm band visible light semiconductor laser device and a method for manufacturing the same.
半導体発光装置、特に、0.6μm帯の短波長可視光半
導体レーザ装置は、書込み密度が波長の二乗の逆数に比
例するため、光デイスク装置やレーザプリンタなどの光
情報処理装置の高性能化を実現するデバイスとして期待
されている。Semiconductor light emitting devices, especially short wavelength visible light semiconductor laser devices in the 0.6 μm band, have a writing density proportional to the reciprocal of the square of the wavelength, so it is important to improve the performance of optical information processing devices such as optical disk devices and laser printers. It is expected that this device will become a reality.
これらの用途における半導体レーザ装置は、消費電力を
低減するために低しきい値電流、高効率であることが必
要であり、書込み、読み取りの特性を良好にするために
低非点収差特性を有することが必要である。Semiconductor laser devices for these applications need to have low threshold current and high efficiency to reduce power consumption, and have low astigmatism characteristics to improve writing and reading characteristics. It is necessary.
その要求に応えるため、従来、種々の可視光半導体レー
ザ装置が提案されている。In order to meet this demand, various visible light semiconductor laser devices have been proposed.
第3図は従来の可視光半導体レーザ装置の断面図である
。FIG. 3 is a sectional view of a conventional visible light semiconductor laser device.
この可視光半導体レーザ装置においては、n−GaAs
基板31上に、n−A/!Ga I nP層32、Ga
InP活性層33、p−Aj!GaInP層34を形
成し、このp−AfGaInP層34をリッジ部を残し
てエツチングし、その上に、リッジ部の頂面をマスクで
覆った状態でn−GaAs層35を成長し、上記マスク
を除去した後に、さらにその上にp−GaAs層36を
成長した構造を有している。In this visible light semiconductor laser device, n-GaAs
On the substrate 31, n-A/! GaInP layer 32, Ga
InP active layer 33, p-Aj! A GaInP layer 34 is formed, this p-AfGaInP layer 34 is etched leaving a ridge portion, and an n-GaAs layer 35 is grown thereon with the top surface of the ridge portion covered with a mask. After the removal, a p-GaAs layer 36 is further grown thereon.
この構造によると、リッジ部分の外側では、Ga In
P活性層33に近接してGaAs吸収層35があるため
、リッジ部分と外側では屈折率差が生じ、これによって
横方向の光を閉じ込めることができる。According to this structure, outside the ridge part, Ga In
Since the GaAs absorption layer 35 is located close to the P active layer 33, there is a difference in refractive index between the ridge portion and the outside, which makes it possible to confine light in the lateral direction.
しかし、この屈折率差が〜10−3と小さいために、し
きい値電流が高(、非点収差も大きいなどの問題があっ
た。However, since this refractive index difference is as small as ~10-3, there are problems such as a high threshold current (and large astigmatism).
また、この装置を製造する工程において、3回の結晶成
長が必要であることも歩留りの点で問題があった。Further, in the process of manufacturing this device, three crystal growths are required, which poses a problem in terms of yield.
そこで、横方向の屈折率差を大きくする構造として、基
板の形状を受は継いで結晶成長するMOVPE成長法(
有機金属気相成長法)の特徴を生かして活性層に段差を
設けて、発光領域を段差の先端部分に極限する構造が提
案されている。Therefore, as a structure that increases the difference in refractive index in the lateral direction, the MOVPE growth method (MOVPE growth method) in which crystal growth is carried out by following the shape of the substrate (
A structure has been proposed in which a step is provided in the active layer by taking advantage of the characteristics of metal organic vapor phase epitaxy (organic metal vapor phase epitaxy), and the light emitting region is limited to the tip of the step.
第4図は、MOV P E成長法によって製造した活性
層に段差を設けた従来の半導体レーザ装置の断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor laser device in which a step is provided in an active layer manufactured by the MOV PE growth method.
第4図に示された装置においては、p−GaAs基板4
1上に、電流阻止層であるn−GaAs層42を成長し
、このn−GaAs層42の発光領域に相当する領域を
溝状にエツチングし、その上にp−AffiGa In
P層43、GaInP活性層44、n−Al!Ga I
nP層45、n−GaAs層46を成長した構造を有
している。In the device shown in FIG.
1, an n-GaAs layer 42 as a current blocking layer is grown, a region of the n-GaAs layer 42 corresponding to the light emitting region is etched into a groove shape, and a p-AffiGaIn layer is formed on the n-GaAs layer 42.
P layer 43, GaInP active layer 44, n-Al! GaI
It has a structure in which an nP layer 45 and an n-GaAs layer 46 are grown.
この装置は、活性層に逆台形の段差を設け、発光領域を
段差の突出部分aに極限j−で横方向の屈折率差を大き
くすることを目的としている。The purpose of this device is to provide an inverted trapezoidal step in the active layer and to increase the lateral refractive index difference in the limit j- with the light emitting region located at the protruding portion a of the step.
この装置においては、n−GaAs層42をエツチング
する際に、溝の斜面の形状は、ファセット面をだしてエ
ツチング加工することができるため再現性は良好である
が、溝の底部すについては、特定のファセットがでない
ため、化学エツチングで平坦な面にすることができず、
そのため、その上に、P−Aj!GaInP層43を介
して成長する活性層44の発光領域aを平juにするこ
とができないという問題があった。In this apparatus, when etching the n-GaAs layer 42, the reproducibility is good because the shape of the slope of the groove can be etched with the facet exposed, but the bottom part of the groove can be etched with good reproducibility. Because there are no specific facets, chemical etching cannot be used to create a flat surface.
Therefore, on top of that, P-Aj! There was a problem in that the light emitting region a of the active layer 44 grown through the GaInP layer 43 could not be made flat.
この問題を除くために、基板の発光領域に相当する領域
以外をエツチングし、基板の平坦な面の上にMOVPE
成長法を適用する方法が提案された。In order to eliminate this problem, the area of the substrate other than the light emitting area is etched, and the MOVPE is etched on the flat surface of the substrate.
A method applying the growth method was proposed.
第5図は、基板の平坦な面を使用して、MOVPE成長
法によって活性層に段差を設けた従来の半導体レーザ装
置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor laser device in which a step is formed in an active layer by MOVPE growth using a flat surface of a substrate.
この装置は、p−GaAs基板51の上面の発光領域に
相当する領域以久をエツチングして電流狭さく部となる
突条を形成し、その上にn−GaAs層52、P−Af
fiGa InP層53、Ca1nP活性層54、n−
AfGaInP層55、n−GaAs層56をMOVP
E成長法によって成長した構造を有している。In this device, a region corresponding to the light emitting region on the upper surface of a p-GaAs substrate 51 is etched to form a protrusion that becomes a current constriction portion, and an n-GaAs layer 52 and a P-Af layer are formed on the protrusion.
fiGa InP layer 53, Ca1nP active layer 54, n-
AfGaInP layer 55 and n-GaAs layer 56 are MOVP
It has a structure grown by the E growth method.
この装置においては、平坦な基板の突条の面を使用でき
るから、その後成長する半導体層の面をより平坦にする
ことができる。In this apparatus, since the surface of the protrusion of the flat substrate can be used, the surface of the semiconductor layer that is subsequently grown can be made even more flat.
しかしながら、前記第5図に示した従来技術によると、
前記のように、平坦な基板の面を使用するため発光領域
をより平坦にすることはできるが、その斜面の形状につ
いては、特定のファセッI・がでないため、化学エツチ
ングによって再現性よく加工することができず、その上
のn−GaAs層52、p−Aj2Ga InP層53
の成長形状を用いて活性層の形状を整えようとするもの
であるから、活性層の形状の再現性や制御性になお問題
があった。However, according to the prior art shown in FIG.
As mentioned above, since a flat substrate surface is used, the light-emitting region can be made flatter, but the shape of the slope does not have a specific facet, so chemical etching is used to process it with good reproducibility. n-GaAs layer 52 and p-Aj2Ga InP layer 53
Since this method attempts to adjust the shape of the active layer using the growth shape of , there are still problems in the reproducibility and controllability of the shape of the active layer.
本発明は、この問題点を解決することを目的とするもの
である。The present invention aims to solve this problem.
本発明にかかる半導体発光装置においては、第1導電型
の第1種半導体基板上に、逆導電型の第1種半導体層が
形成され、該逆導電型の第1種半導体層が、核層を貫通
して第1導電型の第1種半導体基板に達する深さのスト
ライプ状領域で第1導電型に反転され、かつ、該ストラ
イプ状M域を突条とするメサストライプ構造に形成され
ており、該形状の構造体の上に、少なくとも第1導電型
の第2種半導体層、第2種半導体層よりも禁止帯幅が小
さい第3種半導体層、第3種半導体層よりも禁止帯幅が
大きい逆導電型の第4種半導体層が積層されている構成
を採用した。In the semiconductor light emitting device according to the present invention, a first type semiconductor layer of an opposite conductivity type is formed on a first type semiconductor substrate of a first conductivity type, and the first type semiconductor layer of the opposite conductivity type is a core layer. The conductivity type is inverted to the first conductivity type in a striped region having a depth that penetrates through and reaches the first type semiconductor substrate of the first conductivity type, and is formed in a mesa stripe structure having the striped M region as a ridge. and on top of the structure having the shape, at least a second type semiconductor layer of the first conductivity type, a third type semiconductor layer having a band gap smaller than the second type semiconductor layer, and a band gap smaller than the third type semiconductor layer. A configuration in which type 4 semiconductor layers of opposite conductivity type with large widths are stacked is adopted.
また、この半導体発光装置において、第1導電型をp型
とし、第1種半導体をGaAs、第2種半導体を(AI
!xGa+−X)0.51 n o、sP (0<x≦
1)、第3種半導体を、(A I! yG a I−y
) o、sIn o、sP (0≦y<x) 、第4
種半導体を、(A l sG a +−s) o。sI
n o、sP Cx<z≦1)とすることとした。Further, in this semiconductor light emitting device, the first conductivity type is p type, the first type semiconductor is GaAs, and the second type semiconductor is (AI
! xGa+-X) 0.51 no, sP (0<x≦
1), the third type semiconductor, (A I! yG a I-y
) o, sIn o, sP (0≦y<x), 4th
The seed semiconductor is (AlsGa+-s)o. sI
no, sP Cx<z≦1).
本発明にかかる半導体発光装置の製造方法においては、
第1導電型の第1種半導体基板上に逆導電型の第1種半
導体層を成長し、この逆導電型の第1種半導体層の核層
を貫通して第1導電型の第1種半導体基板に達する深さ
のストライプ状領域を第1導電型に反転し、このストラ
イプ状領域を突条とするメサストライプ構造に形成し、
その上に、少なくとも、第1導電型の第2種半導体層、
第2種半導体よりも禁止帯幅が小さい第3種半導体層、
第3種半導体層よりも禁止帯幅が大きい逆導電型の第4
種半導体層を順次成長して積層する工程を採用した。In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention,
A first type semiconductor layer of an opposite conductivity type is grown on a first type semiconductor substrate of a first conductivity type, and a first type semiconductor layer of a first conductivity type is grown through the core layer of the first type semiconductor layer of the opposite conductivity type. A striped region with a depth that reaches the semiconductor substrate is inverted to the first conductivity type, and the striped region is formed into a mesa stripe structure with protrusions;
Thereon, at least a second type semiconductor layer of the first conductivity type,
a third type semiconductor layer having a smaller forbidden band width than the second type semiconductor;
The fourth type semiconductor layer is of the opposite conductivity type and has a larger forbidden band width than the third type semiconductor layer.
A process of sequentially growing and stacking seed semiconductor layers was adopted.
(作用)
本発明においては、平坦な第1導電型の第1種半導体基
板の上に逆導電型の第1種半導体層が形成され、該逆導
電型の第1種半導体層が、核層を貫通して第1導電型の
第1種半導体基板に到達する深さのストライプ状領域で
第1導電型に反転され、かつ、該ストライプ状領域を特
徴とする特許ストライプ構造に形成することにより、平
坦な基板の上面と、ファセット面をだして化学エツチン
グした斜面の形状を使用できるから、基板の電流狭さく
領域の形状を再現性よく形成でき、したがって、その上
に積層する、段差を有する発光領域を再現性よく形成す
ることができる。(Function) In the present invention, a first type semiconductor layer of a reverse conductivity type is formed on a flat first type semiconductor substrate of a first conductivity type, and the first type semiconductor layer of a reverse conductivity type is a core layer. By forming a patented stripe structure characterized by being inverted to the first conductivity type in a stripe-like region with a depth that penetrates through and reaches the first type semiconductor substrate of the first conductivity type, and the stripe-like region is characterized by Since it is possible to use a flat top surface of the substrate and a slope shape that is chemically etched with the facet surface exposed, the shape of the current constriction region of the substrate can be formed with good reproducibility, and therefore, the shape of the light emitting layer with steps that is laminated on top of the substrate can be formed with high reproducibility. A region can be formed with good reproducibility.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は、本発明の実施例の半導体レーザ装置の断面図
である。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
この図において、1は結晶面(100’)のp゛−Ga
As基板、2はn”−GaAs層、3はZnを拡散した
ストライプ状p型領域、4はP−Aj2GalnP層、
5はGaInP層、6はn−AfGaInP層、7はn
−G a A s層、8はAu−Z n / A u
電極、9はAu−Ge電極である。In this figure, 1 is p-Ga on the crystal plane (100')
As substrate, 2 is n''-GaAs layer, 3 is striped p-type region with Zn diffused, 4 is P-Aj2GalnP layer,
5 is a GaInP layer, 6 is an n-AfGaInP layer, 7 is an n
-GaAs layer, 8 is Au-Zn/Au
The electrode 9 is an Au-Ge electrode.
この実施例においては、n” −GaAs層2は、平坦
な面を有する基板表面と、ファセット面をだして再現性
よくエツチングすることができるストライプ状の溝の斜
面の上にMOVPE法によって成長するため、その形状
は再現性よく形成でき、さらにその上にMOVPE法に
よって成長する活性層の形状を再現性よく形成すること
を可能にする。In this example, the n''-GaAs layer 2 is grown by MOVPE on a flat substrate surface and on the slopes of striped grooves that can be etched with good reproducibility to expose the facets. Therefore, its shape can be formed with good reproducibility, and furthermore, the shape of the active layer grown thereon by the MOVPE method can be formed with good reproducibility.
この装置のレーザ特性としては、しきい値が3Q m
A 、効率は0. 30mW/mA−f a c e
tで、30mW以上の出力が得られた。As for the laser characteristics of this device, the threshold value is 3Q m
A, efficiency is 0. 30mW/mA-f ace
At t, an output of 30 mW or more was obtained.
そして、非点収差も、従来の技術においては8μm程度
であったのに対して、本発明においては5μm以下とな
った。Furthermore, while astigmatism was approximately 8 μm in the conventional technology, it was reduced to 5 μm or less in the present invention.
つぎに、上記本発明の実施例の半導体レーザ装置を製造
する工程の一例を説明する。Next, an example of a process for manufacturing the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention will be described.
第2図(a)〜(e)は本発明の実施例の半導体レーザ
装置の製造工程図である。FIGS. 2(a) to 2(e) are manufacturing process diagrams of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
この工程図にしたがって説明する。The process will be explained according to this process diagram.
第1工程(第2図(a))
結晶面(100)のp” −GaAs基板1の上にMO
VPE法(有機金属気相成長法)によってn” Ga
As層2を成長する。First step (Fig. 2(a)) MO
n” Ga by VPE method (metal-organic vapor phase epitaxy)
An As layer 2 is grown.
成長温度は700°Cで、原料ガスとしてTEG(トリ
エチルガリウム)とASH3(アルシン)を用い、気相
におけるモル比、V1m比を40とする。そして、ドー
パントとして5iHa(モノシラン)を用いた。The growth temperature is 700° C., TEG (triethyl gallium) and ASH3 (arsine) are used as source gases, and the molar ratio in the gas phase, V1m ratio, is 40. 5iHa (monosilane) was used as a dopant.
成長速度は1μm/hで、層厚1μmに形成する。The growth rate is 1 μm/h, and the layer thickness is 1 μm.
第2工程(第2図(b))
第1工程で成長したn’ −GaAs層2上の(011
>方向に、幅4μmのストライプ窓を有するSiO□マ
スク10を形成し、このマスクの窓を通して、閉管中で
温度を700°Cに保ってZnを拡散してp型拡散領域
3を形成する。Second step (FIG. 2(b)) (011
A SiO□ mask 10 having a stripe window with a width of 4 μm is formed in the > direction, and Zn is diffused through the window of this mask in a closed tube while maintaining the temperature at 700° C. to form a p-type diffusion region 3.
第3工程(第2図(C))
第2工程で形成したSin、マスク10を除去した後、
ストライプ状のZn拡散領域3を挟むように、輻4μm
のストライプ窓を有するSin!マスク11を形成する
。Third step (FIG. 2(C)) After removing the Sin and mask 10 formed in the second step,
A diameter of 4 μm is placed across the striped Zn diffusion region 3.
Sin! with a striped window. A mask 11 is formed.
第4工程(第2図(d))
第3工程で形成した二つのストライプ窓を有するSin
、マスク11を通し、H,SO,、とH20□の混合液
を用いて、化学エツチングし、二重ストライプ溝12.
12を形成する。Fourth step (Fig. 2(d)) Sin with two stripe windows formed in the third step
, through the mask 11, using a mixture of H, SO, and H20□ to form double stripe grooves 12.
form 12.
第5工程(第2図(e))
第4工程で二重ストライプ溝12.12を形成するため
に使用した5in2マスクエ1を除去した後に、この上
にMOVPE法を用いて、P(Afo、7Gao、:+
)o、s、I no、sP層4(厚さ1、Op m、
G a o、s I no、sP層5(厚さ0゜07μ
m)、n (Afo、tGao、z)o、5Ino、
sp層6(厚さ1.0μm)、n−GaAs層7(厚さ
0.5μm)を連続して成長する。Fifth step (FIG. 2(e)) After removing the 5in2 mask 1 used to form the double stripe grooves 12.12 in the fourth step, using the MOVPE method, P(Afo, 7Gao, :+
) o, s, I no, sP layer 4 (thickness 1, Op m,
Ga o, s I no, sP layer 5 (thickness 0°07μ
m), n (Afo, tGao, z)o, 5Ino,
An sp layer 6 (thickness: 1.0 μm) and an n-GaAs layer 7 (thickness: 0.5 μm) are successively grown.
成長速度は1μm/hであった。The growth rate was 1 μm/h.
また、この実施例では、成長温度は700°Cで、原料
ガスとしてはTMA()リメチルアルミニウム)、TE
G(トリエチルガリウム)、TMI()リメチルインジ
ウム)、PH3(フォスヒン) 、As H:+ (ア
ルシン)を用い、ドーパントガスとしては、n型では5
iH4(モノシラン)、p型ではDMZ (ジメチル亜
鉛)を用いた。In addition, in this example, the growth temperature was 700°C, and the raw material gases were TMA (remethylaluminum), TE
G (triethylgallium), TMI ()trimethylindium), PH3 (phosphin), As H:+ (arsine) are used, and the dopant gas is 5 for n-type.
iH4 (monosilane) and DMZ (dimethylzinc) were used for p-type.
第6エ程(第1図)
その後、P−基板側にA u −Z n / A uを
蒸着して電極8とし、n−成長層側にA 11− G
eを蒸着して電極つとし、共振器長300μmでへき関
して完成する。6th step (Fig. 1) After that, A u -Z n / A u is vapor-deposited on the P- substrate side to form the electrode 8, and A 11- G is deposited on the n- growth layer side.
E is vapor-deposited to form an electrode, and the resonator is separated at a cavity length of 300 μm to complete the process.
上記の実施例においては、各成長層の組成を特定のもの
として説明しているが、その組成に限定されることなく
、
第2種半導体として、(AfつGaI−x) 。。。In the above embodiments, the composition of each growth layer is described as being specific, but the composition is not limited to that, and (AfGaI-x) can be used as the second type semiconductor. . .
I n o、 s P (0〈x≦1)第3種半導体と
して1、(A 12 yG a I−s、)。、。I no, s P (0<x≦1) 1 as the third type semiconductor, (A 12 yG a I-s,). ,.
Inci。、P(0≦y<x)
第4種半導体として、(A 12 HG a 1−s)
o、 5Inn。、P (x<z≦1)
を用いることができる。Inci. , P(0≦y<x) As the fourth type semiconductor, (A 12 HG a 1-s)
o, 5Inn. , P (x<z≦1) can be used.
なお、x、y、zの値は発光波長0.6μmを中心に調
整可能な範囲であり、0.5の数値は結晶格子の整合を
考慮したものである。Note that the values of x, y, and z are within a range that can be adjusted around the emission wavelength of 0.6 μm, and the value of 0.5 takes into consideration the matching of the crystal lattice.
本発明によれば、基板上の成長したn” GaA s
N 2の電流狭さく領域の形状を再現性よく形成でき
るから、その上に成長する段差を有する活性層を制御性
よく形成でき、低しきい値電流、高出力、低非点収差の
レーザ装置を再現性よく得ることができる。According to the present invention, the grown n” GaAs on a substrate
Since the shape of the N 2 current narrowing region can be formed with good reproducibility, the active layer with steps grown on it can be formed with good controllability, making it possible to create a laser device with low threshold current, high output, and low astigmatism. can be obtained with good reproducibility.
第1図は本発明の実施例の半導体レーザ装置の断面図、
第2図(a)〜(e)は本発明の実施例の半導体1ノ−
ザ装置の製造工程図、第3図、第4図、第5図は従来の
可視光半導体レーザ装置の断面図である。
1−p ” −〇 a A s基板
2−n ” −G a A s層
3−・−Znを拡散したストライプ状P型領域4・−p
−Aj2Ga InP層
5−−−G a X n P層
6−n−A I)、 G a I n P層’L−−n
−G a A s層
8−−A u−Z n / A u電極9−A u−G
e電極
(e)
本発明の実施例の半導体レーザ装置の断面図第1図
(a)
(d)
(b)
本発明の実施例の半導体し=−ザ装置の製造工程図第2
図 (その1)
第2図(その2)FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 2(a) to 2(e) show the semiconductor 1 node of the embodiment of the present invention.
3, 4, and 5 are cross-sectional views of a conventional visible light semiconductor laser device. 1-p ”-〇 a As substrate 2-n ”-Ga As layer 3--Striped P-type region 4-p in which Zn is diffused
-Aj2Ga InP layer 5---GaXnP layer 6-n-A I), GaInP layer'L--n
-GaAs layer 8--Au-Zn/Au electrode 9-Au-G
e electrode (e) Cross-sectional diagram of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention FIG. 1 (a) (d) (b) Manufacturing process diagram of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention FIG.
Figure (Part 1) Figure 2 (Part 2)
Claims (3)
の第1種半導体層が形成され、該逆導電型の第1種半導
体層が、該層を貫通して第1導電型の第1種半導体基板
に達する深さのストライプ状領域で第1導電型に反転さ
れ、かつ、該ストライプ状領域を突条とするメサストラ
イプ構造に形成されており、該形状の構造体の上に、少
なくとも第1導電型の第2種半導体層、第2種半導体層
よりも禁止帯幅が小さい第3種半導体層、第3種半導体
層よりも禁止帯幅が大きい逆導電型の第4種半導体層が
積層されていることを特徴とする半導体発光装置。(1) A first type semiconductor layer of a reverse conductivity type is formed on a first type semiconductor substrate of a first conductivity type, and the first type semiconductor layer of a reverse conductivity type penetrates through the layer. The conductivity type is inverted to the first conductivity type in a striped region having a depth that reaches the first type semiconductor substrate, and is formed in a mesa stripe structure with the striped region serving as a protrusion, and a structure having the shape a second type semiconductor layer having at least a first conductivity type, a third type semiconductor layer having a band gap smaller than the second type semiconductor layer, and a third type semiconductor layer having a band gap larger than the third type semiconductor layer; A semiconductor light emitting device characterized in that a fourth type semiconductor layer is laminated.
型をp型とし、第1種半導体をGaAs、第2種半導体
を(Al_xGa_1_−_x)_0_._5、In_
0_._5P(0<x≦1)、第3種半導体を、(Al
_yGa_1_−_y)_0_._5In_0_._5
P(0≦y<x)、第4種半導体を、(Al_zGa_
1_−_z)_0_._5In_0_._5P(x<z
≦1)とすることを特徴とする半導体発光装置。(2) In the semiconductor light emitting device according to claim 1, the first conductivity type is p type, the first type semiconductor is GaAs, and the second type semiconductor is (Al_xGa_1_-_x)_0_. _5、In_
0__. _5P (0<x≦1), type 3 semiconductor, (Al
_yGa_1_−_y)_0_. _5In_0_. _5
P (0≦y<x), the fourth type semiconductor, (Al_zGa_
1_-_z)_0_. _5In_0_. _5P(x<z
≦1) A semiconductor light emitting device.
第1種半導体層を成長し、この逆導電型の第1種半導体
層の該層を貫通して第1導電型の第1種半導体基板に達
する深さのストライプ状領域を第1導電型に反転し、こ
のストライプ状領域を突条とするメサストライプ構造に
形成し、その上に、少なくとも、第1導電型の第2種半
導体層、第2種半導体よりも禁止帯幅が小さい第3種半
導体層、第3種半導体層よりも禁止帯幅が大きい逆導電
型の第4種半導体層を順次成長して積層する工程を有す
ることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。(3) A first type semiconductor layer of the opposite conductivity type is grown on the first type semiconductor substrate of the first conductivity type, and a first type semiconductor layer of the first conductivity type is formed by penetrating the layer of the first type semiconductor layer of the opposite conductivity type. A striped region with a depth that reaches the first type semiconductor substrate is inverted to the first conductivity type, and this striped region is formed into a mesa stripe structure with protrusions, and at least a layer of the first conductivity type is formed thereon. A second type semiconductor layer, a third type semiconductor layer with a smaller forbidden band width than the second type semiconductor layer, and a fourth type semiconductor layer of the opposite conductivity type with a larger forbidden band width than the third type semiconductor layer are grown and stacked in sequence. 1. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising the step of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146300A JPH0442981A (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146300A JPH0442981A (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442981A true JPH0442981A (en) | 1992-02-13 |
Family
ID=15404564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146300A Pending JPH0442981A (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0442981A (en) |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP2146300A patent/JPH0442981A/en active Pending
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