JPH0491484A - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子の製造方法Info
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- JPH0491484A JPH0491484A JP2205507A JP20550790A JPH0491484A JP H0491484 A JPH0491484 A JP H0491484A JP 2205507 A JP2205507 A JP 2205507A JP 20550790 A JP20550790 A JP 20550790A JP H0491484 A JPH0491484 A JP H0491484A
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- Optics & Photonics (AREA)
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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、高出力状態で長時間動作させる場合でも高い
信頼性を示す端面出射型半導体レーザ素子の製造方法に
関する。
信頼性を示す端面出射型半導体レーザ素子の製造方法に
関する。
（従来の技術）
端面出射型半導体レーザ素子は代表的な半導体素子であ
って、半導体結晶と空気との屈折率差に基づく１対の半
導体鏡面からなるファブリペロ型共振器を備えている。
って、半導体結晶と空気との屈折率差に基づく１対の半
導体鏡面からなるファブリペロ型共振器を備えている。
現在、このような端面出射型半導体レーザ素子は、光デ
イスク装置などの光源として幅広く用いられている。特
に、これらの半導体レーザ素子を。
イスク装置などの光源として幅広く用いられている。特
に、これらの半導体レーザ素子を。
書き込み可能な追記型光デイスク装置または消去可能な
書き換え型光ディスク装置の光源として用いる場合には
、４０〜５０ｍＷ程度の高出力状態においても高い信頼
性を示すことが要求される。しかも。
書き換え型光ディスク装置の光源として用いる場合には
、４０〜５０ｍＷ程度の高出力状態においても高い信頼
性を示すことが要求される。しかも。
光デイスク装置を含むシステム全体の動作速度を高める
ことを目的として、さらに高い光出力が得られる半導体
レーザ素子が要望されている。また。
ことを目的として、さらに高い光出力が得られる半導体
レーザ素子が要望されている。また。
高精彩のレーザプリンタ装置の光源またはＹＡＧレーザ
などの固体レーザ装置の励起用光源として用いる場合に
は、光出力が１００ｍＷ以上の高出力半導■ −２＝ 体レーザ素子が必要である。
などの固体レーザ装置の励起用光源として用いる場合に
は、光出力が１００ｍＷ以上の高出力半導■ −２＝ 体レーザ素子が必要である。
ところが、端面出射型半導体レーザ素子には。
高出力状態で動作させた場合に、その端面が次第に劣化
するという問題点がある。端面が劣化すると、駆動電流
が増加し、やがてはレーザ発振が起こらなくなる。した
がって、高出力状態では、高い信頼性を得るのが困難で
あった。
するという問題点がある。端面が劣化すると、駆動電流
が増加し、やがてはレーザ発振が起こらなくなる。した
がって、高出力状態では、高い信頼性を得るのが困難で
あった。
このような端面劣化は次のような原因によって起こる。
出射端面においては光密度が高く、非発光再結合が表面
準位を介して起こるので、端面近傍で局部的な発熱が生
じる。端面近傍の温度が上昇すると、その熱によって端
面近傍領域の禁制帯幅が減少し、光の吸収が増大する。
準位を介して起こるので、端面近傍で局部的な発熱が生
じる。端面近傍の温度が上昇すると、その熱によって端
面近傍領域の禁制帯幅が減少し、光の吸収が増大する。
それによって発生したキャリアは表面準位を介して非発
光再結合するので、さらに発熱が生ずることになる。こ
の過程が繰り返されるにつれて、端面近傍における半導
体結晶の温度が上昇して、ついには融点に達し、そして
端面が破壊される。
光再結合するので、さらに発熱が生ずることになる。こ
の過程が繰り返されるにつれて、端面近傍における半導
体結晶の温度が上昇して、ついには融点に達し、そして
端面が破壊される。
半導体レーザ素子の端面劣化を抑制する手段として、共
振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を
設けることが提案されている。
振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を
設けることが提案されている。
実際に上記半導体層が共振器端面上設けられた半導体レ
ーザ素子を作製する場合には、−個のウェハに複数個の
共振器端面を前もって形成しておいて、その後、これら
の共振器端面上に、上記半導体層を成長させなければな
らない。
ーザ素子を作製する場合には、−個のウェハに複数個の
共振器端面を前もって形成しておいて、その後、これら
の共振器端面上に、上記半導体層を成長させなければな
らない。
このような方法の一つとしては、ウェハにドライエツチ
ング法を用いて共振器端面を形成し、その後、この共振
器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成
長させる方法があり、以下に示すように行われる。
ング法を用いて共振器端面を形成し、その後、この共振
器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成
長させる方法があり、以下に示すように行われる。
第２図（ａ）〜（Ｃ）はドライエツチング法を用いて。
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例
を示す、ウェハの光導波方向の断面図である。
が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例
を示す、ウェハの光導波方向の断面図である。
まず、第２図（ａ）に示すように、 ｎ−ＧａＡｓ基
板１０１上に、 ｎ−Ａｌｅ、３３ＧａＩ１．ａｔＡ
ｓ第１クラッド層１０２．ｎ−Ａｌ５．１ｌｓＧａｓ、
ｅ２Ａｓ活性層１０３． ｐ−Ａｌ５．３３Ｇａｓ、
ａｙＡｓ第２クラッド層１０４． およびＧａＡｓコ
ンタクト層１０５を順次エピタキシャル成長させて、埋
め込み型８０Ｍウェハを作製する。次いで、 ＧａＡ
ｓコンタクト層ｌｏ５の表面にフォトレジスト／Ｔｉ／
フォトレジストの積層構造を有する多層レジスト１０６
を形成し、これに光導波方向と垂直方向にストライプ状
のエツチングパターンを形成する。このウェハを上記レ
ジストをマスクとして反応性イオンビームエツチング法
を用いてエツチングする。このように、ウェハの光導波
方向と垂直にストライプ１１２０を形成することにより
、第２図（ｂ）に示すように、鏡面状の共振器端面１０
７が形成される。
板１０１上に、 ｎ−Ａｌｅ、３３ＧａＩ１．ａｔＡ
ｓ第１クラッド層１０２．ｎ−Ａｌ５．１ｌｓＧａｓ、
ｅ２Ａｓ活性層１０３． ｐ−Ａｌ５．３３Ｇａｓ、
ａｙＡｓ第２クラッド層１０４． およびＧａＡｓコ
ンタクト層１０５を順次エピタキシャル成長させて、埋
め込み型８０Ｍウェハを作製する。次いで、 ＧａＡ
ｓコンタクト層ｌｏ５の表面にフォトレジスト／Ｔｉ／
フォトレジストの積層構造を有する多層レジスト１０６
を形成し、これに光導波方向と垂直方向にストライプ状
のエツチングパターンを形成する。このウェハを上記レ
ジストをマスクとして反応性イオンビームエツチング法
を用いてエツチングする。このように、ウェハの光導波
方向と垂直にストライプ１１２０を形成することにより
、第２図（ｂ）に示すように、鏡面状の共振器端面１０
７が形成される。
このドライエツチング法を用いて、ウェハに共振器端面
を形成する方法は、内円らによって、「昭和６０年春季
第３２回応用物理学会予稿、 Ｉ Ｐ−ＺＢ−８Ｊに
報告されている。
を形成する方法は、内円らによって、「昭和６０年春季
第３２回応用物理学会予稿、 Ｉ Ｐ−ＺＢ−８Ｊに
報告されている。
次いで、このウェハを大気中に取り出し、多層レジスト
１０６を除去した後、第２図（Ｃ）に示すように、有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）または分子線エピタキ
シャル法（ＭＢＥ法）などの気相成長法を用いて、活性
層よりも禁制帯幅が大きい半導体結晶層であるＡｌＧａ
Ａｓ層１０８を共振器端面１０７上に形成する。
１０６を除去した後、第２図（Ｃ）に示すように、有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）または分子線エピタキ
シャル法（ＭＢＥ法）などの気相成長法を用いて、活性
層よりも禁制帯幅が大きい半導体結晶層であるＡｌＧａ
Ａｓ層１０８を共振器端面１０７上に形成する。
そして、 ＧａＡｓコンタクト層１０５の表面にｐ側
電極１０９を、 ｎ−ＧａＡｓ基板１０１の裏面にｎ
側電極１１０を形成した後、光導波方向と垂直に形成さ
れたストライプ溝に沿って上記ウェハを襞間し、チップ
に分割することにより、共振器端面上に活性層よりも禁
制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子
が得られる。
電極１０９を、 ｎ−ＧａＡｓ基板１０１の裏面にｎ
側電極１１０を形成した後、光導波方向と垂直に形成さ
れたストライプ溝に沿って上記ウェハを襞間し、チップ
に分割することにより、共振器端面上に活性層よりも禁
制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子
が得られる。
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法のもう一
つの例としては、ウェハに化学エツチング法を用いて共
振器端面を形成し、その後。
が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法のもう一
つの例としては、ウェハに化学エツチング法を用いて共
振器端面を形成し、その後。
この共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体層を成長させる方法があり、以下に示すように行われ
る。
体層を成長させる方法があり、以下に示すように行われ
る。
第３図（ａ）〜（ｃ）は化学エツチング法を用いて。
共振器端面上に活性層よりも禁ル１帯幅が大きい半導体
層が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来
例を示す、ウェハの光導波方向の断面図である。
層が設けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来
例を示す、ウェハの光導波方向の断面図である。
まず、第３図（ａ）に示すように、 −ｐ−ＧａＡｓ基
板２０１上に、 ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層２０２．
ｐ−ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ第１クラッド層２０３．
ｐ−Ａｌ５．ｇｓＧａａ、９２Ａｓ活性層２０４．
ｎ−Ａ １ｘＧａｔ−ｘＡｓ第２クラッド層２０５．
ｎ−ＧａＡｓコンタクト層２０６、およびｎ−ＡＩ
ｚＧａ＋−ｚＡｓ層２０７を順次エピタキシャル成長さ
せることにより、内部ストライプ型ＢＴＲＳウェハを作
製する。この場合、 Ａ１ｚＧａ＋−ｚＡｓ層２０７の
Ａｌ混晶比２は、 ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ第１クラ’
ｙド層２０３およびＡｔにＧａ＋−ｘＡｓ第２クラ・ラ
ド層２０５のＡｌ混晶比Ｘ（こｏ、ｔを加えた値である
。次いで、 ＡｌｚＧａ＋−ｚＡｓ層２０７の表面に
フォトレジスト／Ｔｉ／フォトレジストの積層構造を有
する多層レジスト２０８を形成し、これに光導波方向と
垂直方向にストライプ状の工・ノチングパターンを形成
する。このウエノ１を、上君己レジストをマスクとして
、Ｉｈ５Ｏａ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２０＝１：８：１の組成の
溶液を用いて化学工・ノチングを行う。このように、光
導波方向と垂直にストライプ溝２２０を形成することに
より、第３図（ｂ）に示すように、鏡面状の共振器端面
２０９が形成される。
板２０１上に、 ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層２０２．
ｐ−ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ第１クラッド層２０３．
ｐ−Ａｌ５．ｇｓＧａａ、９２Ａｓ活性層２０４．
ｎ−Ａ １ｘＧａｔ−ｘＡｓ第２クラッド層２０５．
ｎ−ＧａＡｓコンタクト層２０６、およびｎ−ＡＩ
ｚＧａ＋−ｚＡｓ層２０７を順次エピタキシャル成長さ
せることにより、内部ストライプ型ＢＴＲＳウェハを作
製する。この場合、 Ａ１ｚＧａ＋−ｚＡｓ層２０７の
Ａｌ混晶比２は、 ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ第１クラ’
ｙド層２０３およびＡｔにＧａ＋−ｘＡｓ第２クラ・ラ
ド層２０５のＡｌ混晶比Ｘ（こｏ、ｔを加えた値である
。次いで、 ＡｌｚＧａ＋−ｚＡｓ層２０７の表面に
フォトレジスト／Ｔｉ／フォトレジストの積層構造を有
する多層レジスト２０８を形成し、これに光導波方向と
垂直方向にストライプ状の工・ノチングパターンを形成
する。このウエノ１を、上君己レジストをマスクとして
、Ｉｈ５Ｏａ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２０＝１：８：１の組成の
溶液を用いて化学工・ノチングを行う。このように、光
導波方向と垂直にストライプ溝２２０を形成することに
より、第３図（ｂ）に示すように、鏡面状の共振器端面
２０９が形成される。
化学エツチング法を用いて、ウェハに共振器端面を形成
する方法は、和田らによって、 「昭和５９年秋季第４
５回応用物理学会予稿、 １３Ｐ−Ｒ−５Ｊに報告さ
れている。
する方法は、和田らによって、 「昭和５９年秋季第４
５回応用物理学会予稿、 １３Ｐ−Ｒ−５Ｊに報告さ
れている。
その後、第一の従来例と同様にしてフォトレジストマス
ク２０８を除去し、活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体結晶層であるＡｌＧａＡｓ層２１０を共振器端面２０
９上に形成する。そして＋ ＡＩｚＧａ＋−ｚＡｓ層
２０７の表面にｎ側電極２１２を、 ｐ−ＧａＡｓ基
板２０１の裏面にｐ側電極２１１を形成した後、チップ
に分割することにより、共振器端面上に活性層よりも禁
制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子
が得られる。
ク２０８を除去し、活性層よりも禁制帯幅が大きい半導
体結晶層であるＡｌＧａＡｓ層２１０を共振器端面２０
９上に形成する。そして＋ ＡＩｚＧａ＋−ｚＡｓ層
２０７の表面にｎ側電極２１２を、 ｐ−ＧａＡｓ基
板２０１の裏面にｐ側電極２１１を形成した後、チップ
に分割することにより、共振器端面上に活性層よりも禁
制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子
が得られる。
（発明が解決しようとする課題）
上述の製造方法では、ウェハに鏡面状の共振器端面を形
成した後、このウェハを空気中に取り出す。そして、活
性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させる。し
たがって、ウェハに形成された共振器端面は空気中の酸
素により酸化される。
成した後、このウェハを空気中に取り出す。そして、活
性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長させる。し
たがって、ウェハに形成された共振器端面は空気中の酸
素により酸化される。
酸化された共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層を成長させて作製した半導体レーザ素子にお
いては、上記共振器端面と上記成長させた半導体層との
界面に表面準位が存在する。
い半導体層を成長させて作製した半導体レーザ素子にお
いては、上記共振器端面と上記成長させた半導体層との
界面に表面準位が存在する。
そのために、半導体レーザ素子の端面劣化を完全に抑制
することができない。
することができない。
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、そ
の目的とするところは、端面劣化が抑制され、高出力動
作が可能であり、信頼性が良好な端面出射型半導体レー
ザ素子を製造する方法を提供することにある。
の目的とするところは、端面劣化が抑制され、高出力動
作が可能であり、信頼性が良好な端面出射型半導体レー
ザ素子を製造する方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は端面出射型半導体レーザ素子の製造方法であっ
て、半導体基板の上方に活性層を有するダブルヘテロ構
造のウェハをエツチングして光導波方向と垂直にストラ
イプ溝を形成することにより、共振器端面を形成する工
程と；上記共振器端面を、硫黄を含有する溶液と接触さ
せる工程と；上記共振器端面の表面上に、活性層よりも
禁制帯幅が大きい半導体層をエピタキシャル成長させる
工程と；を包含し、そのことにより上記目的が達成され
る。
て、半導体基板の上方に活性層を有するダブルヘテロ構
造のウェハをエツチングして光導波方向と垂直にストラ
イプ溝を形成することにより、共振器端面を形成する工
程と；上記共振器端面を、硫黄を含有する溶液と接触さ
せる工程と；上記共振器端面の表面上に、活性層よりも
禁制帯幅が大きい半導体層をエピタキシャル成長させる
工程と；を包含し、そのことにより上記目的が達成され
る。
硫黄を含有する上記の溶液としては９例えば。
硫化アンモニウム溶液が用いられる。
（作用）
本発明の製造方法では、ウェハをエツチングすることに
より形成した共振器端面を硫黄を含有する溶液と接触さ
せる工程を包含する。この工程により、共振器端面の酸
化された部分を除去すると同時に、このように清浄化さ
れた共振器端面に硫黄を付着させて共振器端面を保護す
る。この処理を行ったウェハをＭＯＣＶＤ装置、および
ＭＢＥ装置などの気相成長装置に導入し２次いで、昇温
することにより硫黄を共振器端面上から昇華させて除去
し。
より形成した共振器端面を硫黄を含有する溶液と接触さ
せる工程を包含する。この工程により、共振器端面の酸
化された部分を除去すると同時に、このように清浄化さ
れた共振器端面に硫黄を付着させて共振器端面を保護す
る。この処理を行ったウェハをＭＯＣＶＤ装置、および
ＭＢＥ装置などの気相成長装置に導入し２次いで、昇温
することにより硫黄を共振器端面上から昇華させて除去
し。
現れる清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層を成長させる。このように。
きい半導体層を成長させる。このように。
本発明の製造方法では、酸化されていない清浄な共振器
端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長
させることが可能である。
端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層を成長
させることが可能である。
（実施例）
以下に１本発明の実施例について説明する。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例である半導体
レーザ素子の製造工程を示す図である。ただし。
レーザ素子の製造工程を示す図である。ただし。
第１図（ａ）および（ｃ）はウェハの光導波方向の断面
図、第１図（ｂ）はウェハが硫黄を含む溶液で処理され
ている状態を示す斜視図である。
図、第１図（ｂ）はウェハが硫黄を含む溶液で処理され
ている状態を示す斜視図である。
まず、 ｐ−ＧａＡｓ基板３０１上に、 ｎ−ＧａＡｓ
電流狭窄層３０２゜１）−Ａｌｅ、４ｓＧａａ、５ｓＡ
ｓ第１クラッド層３０３． ｐ−Ａｌｅ 、１ｓＧａｓ
、５ｓＡｓ活性層３０４． ｎ−Ａｌ１！、４ｓＧａ
ｓ、５ｓＡｓ第２クラッド層３０５．およびＧａＡ ｓ
コンタクト層３０６を順次エピタキシャル成長させるこ
とにより、内部ストライプ型ＶＳＩＳウェハを作製した
。次いで、上記ウェハに上述の従来例と同様にエツチン
グを行い光導波方向と垂直にストライプ溝３２０を形成
することにより。
電流狭窄層３０２゜１）−Ａｌｅ、４ｓＧａａ、５ｓＡ
ｓ第１クラッド層３０３． ｐ−Ａｌｅ 、１ｓＧａｓ
、５ｓＡｓ活性層３０４． ｎ−Ａｌ１！、４ｓＧａ
ｓ、５ｓＡｓ第２クラッド層３０５．およびＧａＡ ｓ
コンタクト層３０６を順次エピタキシャル成長させるこ
とにより、内部ストライプ型ＶＳＩＳウェハを作製した
。次いで、上記ウェハに上述の従来例と同様にエツチン
グを行い光導波方向と垂直にストライプ溝３２０を形成
することにより。
第１図（ａ）に示すように、鏡面状の共振器端面３０７
を形成した。
を形成した。
そして、第１図（ｂ）に示すように、このウェハを（Ｎ
１１４）２Ｓの１０％水溶液３０８に浸漬することによ
り上記共振器端面の表面処理を行った。その際の水溶液
温度は室温であり、浸漬処理は３分間行った。
１１４）２Ｓの１０％水溶液３０８に浸漬することによ
り上記共振器端面の表面処理を行った。その際の水溶液
温度は室温であり、浸漬処理は３分間行った。
処理したウェハを純水を用いて洗浄し＋ Ｎ２ガスを
用いて乾燥した。この工程により、共振器端面の酸化さ
れた部分が除去されると同時に、このように清浄化され
た共振器端面に硫黄が付着する。このように処理したウ
ェハをＭＯＣＶＤ装置に導入して。
用いて乾燥した。この工程により、共振器端面の酸化さ
れた部分が除去されると同時に、このように清浄化され
た共振器端面に硫黄が付着する。このように処理したウ
ェハをＭＯＣＶＤ装置に導入して。
ＡＳ）１３ガス雰囲気中で昇温した。共振器端面に付着
した硫黄は、５００〜６００℃の温度で昇華して清浄な
共振器端面が現われた。次いで、８００°Ｃに昇温しで
。
した硫黄は、５００〜６００℃の温度で昇華して清浄な
共振器端面が現われた。次いで、８００°Ｃに昇温しで
。
第１図（ｃ）に示すように、清浄な共振器端面上に高抵
抗のノンドープＡｌｅ、５Ｇａｓ、ｓＡｓ層３０９を成
長させた。
抗のノンドープＡｌｅ、５Ｇａｓ、ｓＡｓ層３０９を成
長させた。
この層は活性層よりも禁制帯幅が大きい層である。
その後、 ＧａＡｓコンタクト層３０６の表面に形成
されたＡｌｓ、５Ｇａｆ１．ｓＡｓ層を選択エツチング
法を用いて除去し、 ＧａＡｓコンタクト層３０６の
表面にｎ側電極３１１を。
されたＡｌｓ、５Ｇａｆ１．ｓＡｓ層を選択エツチング
法を用いて除去し、 ＧａＡｓコンタクト層３０６の
表面にｎ側電極３１１を。
ｐ−ＧａＡｓ基板３０１の裏面にｐ側電極３１０を形成
した。そして、光導波方向と垂直に形成されたストライ
プ溝に沿って上記ウェハを襞間し２次いで、チップに分
割した。最後に、上記チップの一方の共振器端面上に設
けられたＡＩＬｓＧａｇ、ｓＡｓ層の表面上に。
した。そして、光導波方向と垂直に形成されたストライ
プ溝に沿って上記ウェハを襞間し２次いで、チップに分
割した。最後に、上記チップの一方の共振器端面上に設
けられたＡＩＬｓＧａｇ、ｓＡｓ層の表面上に。
Ａｌ２Ｏ３膜から成る反射率１０％の反射膜を形成して
この面を前方出射端面とし、もう一方の共振器端面上に
設けられたＡｌｅ、５Ｇａ１１．ｓＡｓ層の表面上には
Ａ Ｉ２Ｏ３膜とＳ＋膜とから形成された多層膜から成
る反射率７５％の反射膜を形成してこの面を後方出射端
面とした。このようにして、共振器端面上に活性層より
も禁制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ
素子を得た。
この面を前方出射端面とし、もう一方の共振器端面上に
設けられたＡｌｅ、５Ｇａ１１．ｓＡｓ層の表面上には
Ａ Ｉ２Ｏ３膜とＳ＋膜とから形成された多層膜から成
る反射率７５％の反射膜を形成してこの面を後方出射端
面とした。このようにして、共振器端面上に活性層より
も禁制帯幅が大きい半導体層が設けられた半導体レーザ
素子を得た。
本発明の半導体レーザ素子は、光出力１５０ｍ１Ｆとい
う高出力動作時においても非常に良好な信頼性を示し、
長時間動作させた場合でも端面の劣化は認められなかっ
た。
う高出力動作時においても非常に良好な信頼性を示し、
長時間動作させた場合でも端面の劣化は認められなかっ
た。
なお９本実施例においては、 ＭＯＣＶＤ法を用いて
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
を成長させたが、 ＭＢε法を用いてもよい。その際
は、成長装置内でウェハを昇温して５００〜６００°Ｃ
で硫黄を除去した後、超高真空下において７００℃まで
昇温して、活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層の成
長が行われる。
共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層
を成長させたが、 ＭＢε法を用いてもよい。その際
は、成長装置内でウェハを昇温して５００〜６００°Ｃ
で硫黄を除去した後、超高真空下において７００℃まで
昇温して、活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層の成
長が行われる。
さらに、ウェハに形成された共振器端面上に。
活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層の代わりに共振
器端面から遠ざかるに連れて漸増する傾斜禁制帯幅層を
設けることもできる。この場合は。
器端面から遠ざかるに連れて漸増する傾斜禁制帯幅層を
設けることもできる。この場合は。
端面近傍で発生したキャリアは、禁制帯幅の傾斜に起因
するドリフトによって半導体結晶内部に強く引き込まれ
るので、活性層からの漏れ電流が抑制され、さらに高い
信頼性を実現することができる。
するドリフトによって半導体結晶内部に強く引き込まれ
るので、活性層からの漏れ電流が抑制され、さらに高い
信頼性を実現することができる。
（発明の効果）
このように９本発明の製造方法によれば、酸化されてい
ない清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層を成長させることが可能なので、共振器端面
と活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層との界面に表
面準位が存在しない半導体レーザ素子を製造することが
可能である。
ない清浄な共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層を成長させることが可能なので、共振器端面
と活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層との界面に表
面準位が存在しない半導体レーザ素子を製造することが
可能である。
したがって、端面劣化が抑制され、高出力動作が可能で
あり、信頼性が良好な端面出射型半導体レーザ素子を製
造することが可能となる。
あり、信頼性が良好な端面出射型半導体レーザ素子を製
造することが可能となる。
４／ の なＭＩＩ
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例である半導体
レーザ素子の製造工程を示しており、第１図（ａ）およ
び（ｃ）はウェハの光導波方向の断面図、第１図（ｂ）
はウェハが硫黄を含有する溶液で処理されている状態を
示す斜視図、第２図（ａ）〜（ｃ）はドライエツチング
法を用いて、共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子を作製する
方法の従来例を示す、ウェハの光導波方向の断面図、第
３図（ａ）〜（ｃ）は化学エツチング法を用いて、共振
器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層が設
けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例を示
す、ウェハの光導波方向の断面図である。
レーザ素子の製造工程を示しており、第１図（ａ）およ
び（ｃ）はウェハの光導波方向の断面図、第１図（ｂ）
はウェハが硫黄を含有する溶液で処理されている状態を
示す斜視図、第２図（ａ）〜（ｃ）はドライエツチング
法を用いて、共振器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大
きい半導体層が設けられた半導体レーザ素子を作製する
方法の従来例を示す、ウェハの光導波方向の断面図、第
３図（ａ）〜（ｃ）は化学エツチング法を用いて、共振
器端面上に活性層よりも禁制帯幅が大きい半導体層が設
けられた半導体レーザ素子を作製する方法の従来例を示
す、ウェハの光導波方向の断面図である。
１０１− ｎ−ＧａＡｓ基板、 １０２−ｎ−Ａｌｓ
、３３Ｇａｉ＋、ａ７Ａｓ第１クラッド層、 １０３
＝−ｎ−Ａｌｉｌ、１ＩｓＧａ１１．９２Ａｓ活性層、
１０４・＝り−Ａｌｅ、３ｓＧａＬ１．ａｖＡｓ第
２クラッド層、 ２０１− ｐ−ＧａＡｓ基板、 ２
０３−Ａｔ）（Ｇａｐ−１（Ａｓ第１クラツド層、
２０４・ｐ−ＡＩＩ！、１ＩｓＧａＩ１．９２Ａｓ活性
層、 ２０５−ＡｌｘＧａＩ−ｘＡｓ第２クラッド層
、 ３０１＝・ｐ−ＧａＡｓ基板、 ３０３−ｐ−
Ａｆ、ａ５Ｇａ８．５ｓＡｓ第１クラッド層、 ３０
４−ｐ−Ａｌｓ、＋５Ｇａｓ、５ｓＡｓ活性層。
、３３Ｇａｉ＋、ａ７Ａｓ第１クラッド層、 １０３
＝−ｎ−Ａｌｉｌ、１ＩｓＧａ１１．９２Ａｓ活性層、
１０４・＝り−Ａｌｅ、３ｓＧａＬ１．ａｖＡｓ第
２クラッド層、 ２０１− ｐ−ＧａＡｓ基板、 ２
０３−Ａｔ）（Ｇａｐ−１（Ａｓ第１クラツド層、
２０４・ｐ−ＡＩＩ！、１ＩｓＧａＩ１．９２Ａｓ活性
層、 ２０５−ＡｌｘＧａＩ−ｘＡｓ第２クラッド層
、 ３０１＝・ｐ−ＧａＡｓ基板、 ３０３−ｐ−
Ａｆ、ａ５Ｇａ８．５ｓＡｓ第１クラッド層、 ３０
４−ｐ−Ａｌｓ、＋５Ｇａｓ、５ｓＡｓ活性層。
３０５・”ｎ−Ａｌａ、ａｓＧａＱ、５５Ａｓ第２クラ
ッド層、 １２０．２２０゜３２０・・・ストライプ溝
、 １０７，２０９，３０７・・・共振器端面。
ッド層、 １２０．２２０゜３２０・・・ストライプ溝
、 １０７，２０９，３０７・・・共振器端面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、端面出射型半導体レーザ素子の製造方法であって、 半導体基板の上方に活性層を有するダブルヘテロ構造の
ウェハをエッチングして光導波方向と垂直にストライプ
溝を形成することにより、共振器端面を形成する工程と
； 該共振器端面を、硫黄を含有する溶液と接触させる工程
と； 該共振器端面の表面上に、活性層よりも禁制帯幅が大き
い半導体層をエピタキシャル成長させる工程と； を包含する端面出射型半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2205507A JP2680917B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| US07/739,767 US5171706A (en) | 1990-08-01 | 1991-08-01 | Method for the production of a semiconductor laser device |
| EP91307060A EP0469900B1 (en) | 1990-08-01 | 1991-08-01 | A method for the production of a semiconductor laser device |
| DE69115378T DE69115378T2 (de) | 1990-08-01 | 1991-08-01 | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2205507A JP2680917B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
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|---|---|
| JPH0491484A true JPH0491484A (ja) | 1992-03-24 |
| JP2680917B2 JP2680917B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=16508010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2205507A Expired - Fee Related JP2680917B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0469900B1 (ja) |
| JP (1) | JP2680917B2 (ja) |
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| US5413956A (en) * | 1992-03-04 | 1995-05-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing a semiconductor laser device |
| EP0637862A3 (en) * | 1993-08-05 | 1995-05-24 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device and manufacturing method. |
| JPH07111357A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザの製造方法 |
| BE1007661A3 (nl) * | 1993-10-18 | 1995-09-05 | Philips Electronics Nv | Werkwijze ter vervaardiging van een straling-emitterende halfgeleiderdiode. |
| US5814533A (en) * | 1994-08-09 | 1998-09-29 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element and manufacturing method therefor |
| JP3734849B2 (ja) * | 1995-05-08 | 2006-01-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| US5684319A (en) * | 1995-08-24 | 1997-11-04 | National Semiconductor Corporation | Self-aligned source and body contact structure for high performance DMOS transistors and method of fabricating same |
| DE19537545A1 (de) * | 1995-10-09 | 1997-04-10 | Telefunken Microelectron | Verfahren zur Herstellung einer Lumineszenzdiode |
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| JPH10223992A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子製造方法 |
| JPH10242557A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-11 | Sony Corp | 半導体発光装置の製造方法 |
| KR100767658B1 (ko) * | 2000-05-04 | 2007-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 질화물 발광소자 제조 방법 |
| KR100778909B1 (ko) * | 2001-05-31 | 2007-11-22 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 반도체 레이저 소자 |
| JP2003195082A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Hitachi Cable Ltd | 溝部の形成方法および光導波路素子の製造方法 |
| KR20050054482A (ko) * | 2002-06-26 | 2005-06-10 | 암모노 에스피. 제트오. 오. | 질화물 반도체 레이저 디바이스 및 그의 성능을향상시키기 위한 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5946113A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス処理装置のシ−ル方法 |
| US4751201A (en) * | 1987-03-04 | 1988-06-14 | Bell Communications Research, Inc. | Passivation of gallium arsenide devices with sodium sulfide |
| US4843037A (en) * | 1987-08-21 | 1989-06-27 | Bell Communications Research, Inc. | Passivation of indium gallium arsenide surfaces |
| US4871692A (en) * | 1988-09-30 | 1989-10-03 | Lee Hong H | Passivation of group III-V surfaces |
| EP0381521B1 (en) * | 1989-02-03 | 2002-05-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | A semiconductor laser device and a method for the production of the same |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP2205507A patent/JP2680917B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-01 US US07/739,767 patent/US5171706A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-01 DE DE69115378T patent/DE69115378T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-01 EP EP91307060A patent/EP0469900B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0469900A3 (en) | 1992-04-15 |
| DE69115378D1 (de) | 1996-01-25 |
| EP0469900B1 (en) | 1995-12-13 |
| DE69115378T2 (de) | 1996-06-05 |
| US5171706A (en) | 1992-12-15 |
| EP0469900A2 (en) | 1992-02-05 |
| JP2680917B2 (ja) | 1997-11-19 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |