JPH05206573A - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH05206573A JPH05206573A JP3876392A JP3876392A JPH05206573A JP H05206573 A JPH05206573 A JP H05206573A JP 3876392 A JP3876392 A JP 3876392A JP 3876392 A JP3876392 A JP 3876392A JP H05206573 A JPH05206573 A JP H05206573A
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- Japan
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- meltback
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- semiconductor laser
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダブルチャネル型半導体レーザ装置の作製工
程のチャネル埋め込み成長工程にて生じる成長不良を低
減させる。 【構成】 下クラッド２，活性層３，上クラッド４のい
わゆるダブルヘテロ構造作製時に、上クラッド層４上に
メルトバックを積極的に引き起こすメルトバックダミー
層１１を付加することにより、埋め込み成長時の成長条
件を緩和する。 【効果】 メルトバックダミー層１１がエピタキシャル
成長時の溶媒中に溶解して局所的に溶媒が飽和状態とな
り、溶媒が飽和状態となった領域近傍においてはメルト
バックが抑制される。
程のチャネル埋め込み成長工程にて生じる成長不良を低
減させる。 【構成】 下クラッド２，活性層３，上クラッド４のい
わゆるダブルヘテロ構造作製時に、上クラッド層４上に
メルトバックを積極的に引き起こすメルトバックダミー
層１１を付加することにより、埋め込み成長時の成長条
件を緩和する。 【効果】 メルトバックダミー層１１がエピタキシャル
成長時の溶媒中に溶解して局所的に溶媒が飽和状態とな
り、溶媒が飽和状態となった領域近傍においてはメルト
バックが抑制される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ装置の製
造方法に関し、特にダブルチャンネル埋め込み型の半導
体レーザを歩留りよく製造することのできる半導体レー
ザ装置の製造方法に関するものである。
造方法に関し、特にダブルチャンネル埋め込み型の半導
体レーザを歩留りよく製造することのできる半導体レー
ザ装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のダブルチャネル埋め込み型
半導体レーザ装置の作製に用いるダブルヘテロ構造（以
下ＤＨ構造と称する）にＢｒメタノール系エッチング液
にてメサ形成した基板である。図において、１はｐ型Ｉ
ｎＰ基板、２はｐ型ＩｎＰクラッド層、３はアンドープ
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｎ型ＩｎＰクラッド層であ
り、５はメサ上面を示し、また６はチャネル部を示す。
半導体レーザ装置の作製に用いるダブルヘテロ構造（以
下ＤＨ構造と称する）にＢｒメタノール系エッチング液
にてメサ形成した基板である。図において、１はｐ型Ｉ
ｎＰ基板、２はｐ型ＩｎＰクラッド層、３はアンドープ
ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｎ型ＩｎＰクラッド層であ
り、５はメサ上面を示し、また６はチャネル部を示す。
【０００３】次に上記ダブルヘテロ構造を有する基板の
チャネルを埋め込む際の従来技術を図４により説明す
る。図３で説明したメサ形状を有するダブルチャネルＤ
Ｈ基板のチャネル部６を液相エピタキシャル成長法によ
り埋め込み成長を行う。ここで、チャネル部６底から順
次、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層７，ｎ型ＩｎＰブロック層
８，ｐ型ＩｎＰブロック層９，ｎ型ＩｎＰ埋め込みクラ
ッド層１０，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ電極形成層１２を成長
する。このチャネル部６への埋め込み成長の際、メサ上
部５への成長は起こらず、チャネル部のみで成長が起こ
る。この後、チャネル部６の埋め込みが完了し、基板表
面の大部分が平坦となったことろで、上部への成長が開
始され、ｎ型ＩｎＰ埋め込みクラッド層１０，ｎ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ電極形成層１２が形成される。このように、
液相エピタキシャル成長法の、メサ部と溝部の高低差，
及び原子的結晶成長核の数量の違い（溝部の方が多い）
に起因する構造的差異により、溝部分のみに選択成長性
がある特徴を最大限に利用し、半導体レーザ装置を構成
するのが埋め込み型半導体レーザ装置の特徴である。
チャネルを埋め込む際の従来技術を図４により説明す
る。図３で説明したメサ形状を有するダブルチャネルＤ
Ｈ基板のチャネル部６を液相エピタキシャル成長法によ
り埋め込み成長を行う。ここで、チャネル部６底から順
次、ｐ型ＩｎＰ埋め込み層７，ｎ型ＩｎＰブロック層
８，ｐ型ＩｎＰブロック層９，ｎ型ＩｎＰ埋め込みクラ
ッド層１０，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ電極形成層１２を成長
する。このチャネル部６への埋め込み成長の際、メサ上
部５への成長は起こらず、チャネル部のみで成長が起こ
る。この後、チャネル部６の埋め込みが完了し、基板表
面の大部分が平坦となったことろで、上部への成長が開
始され、ｎ型ＩｎＰ埋め込みクラッド層１０，ｎ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰ電極形成層１２が形成される。このように、
液相エピタキシャル成長法の、メサ部と溝部の高低差，
及び原子的結晶成長核の数量の違い（溝部の方が多い）
に起因する構造的差異により、溝部分のみに選択成長性
がある特徴を最大限に利用し、半導体レーザ装置を構成
するのが埋め込み型半導体レーザ装置の特徴である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置の製造方法は以上のように構成されており、図４に示
した埋め込み成長は理想形状であり、この形状を得る液
相エピタキシャル成長条件、例えば成長温度，時間，冷
却速度，溶質仕込量等は複雑に絡み合っており、一般に
極めて限定されているのが普通である。このため通常、
埋め込み形状は図５に示すように成長不良が生じるとい
う問題点があった。
置の製造方法は以上のように構成されており、図４に示
した埋め込み成長は理想形状であり、この形状を得る液
相エピタキシャル成長条件、例えば成長温度，時間，冷
却速度，溶質仕込量等は複雑に絡み合っており、一般に
極めて限定されているのが普通である。このため通常、
埋め込み形状は図５に示すように成長不良が生じるとい
う問題点があった。
【０００５】以下、詳述すると図５では、ｐ型ＩｎＰ埋
め込み層７形成時に成長に必要な溶媒の過飽和度が何ら
かの原因、例えば溶質の導入量のミス等や、溶質内の飽
和状態が局所的に揺らぐこと等が原因となり確保されな
ったために、溶媒が未飽和状態となり、溶媒中にメサ部
が溶質として溶け込み（メルトバックという）、メサの
上部が削られメサ部と溝部との高低差が減少し、成長速
度の選択性が失われ、その結果、メサ部，溝部両者に同
様にｐ型ＩｎＰ埋め込み層７が形成され、ｎ型ＩｎＰク
ラッド層４，活性層３といった半導体レーザ装置の心臓
部が消失する不良成長モードが起こる場合を示す。
め込み層７形成時に成長に必要な溶媒の過飽和度が何ら
かの原因、例えば溶質の導入量のミス等や、溶質内の飽
和状態が局所的に揺らぐこと等が原因となり確保されな
ったために、溶媒が未飽和状態となり、溶媒中にメサ部
が溶質として溶け込み（メルトバックという）、メサの
上部が削られメサ部と溝部との高低差が減少し、成長速
度の選択性が失われ、その結果、メサ部，溝部両者に同
様にｐ型ＩｎＰ埋め込み層７が形成され、ｎ型ＩｎＰク
ラッド層４，活性層３といった半導体レーザ装置の心臓
部が消失する不良成長モードが起こる場合を示す。
【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、液相エピタキシャル成長法によ
る埋め込み成長条件が多少緩慢であっても、半導体レー
ザの特性上、問題の無い埋め込み形状を歩留り良く得る
ことができる半導体レーザ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、液相エピタキシャル成長法によ
る埋め込み成長条件が多少緩慢であっても、半導体レー
ザの特性上、問題の無い埋め込み形状を歩留り良く得る
ことができる半導体レーザ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レ
ーザ装置の製造方法は、ダブルヘテロ構造上に、液相エ
ピタキシャル成長のための溶媒中へのメルトバックを容
認する層を形成した後、メサエッチングを行うようにし
たものである。
ーザ装置の製造方法は、ダブルヘテロ構造上に、液相エ
ピタキシャル成長のための溶媒中へのメルトバックを容
認する層を形成した後、メサエッチングを行うようにし
たものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、ダブルヘテロ構造のメサ
を埋め込む際に、上記ダブルヘテロ構造上に形成された
半導体層が、エピタキシャル成長時のための溶媒に溶解
して積極的にメルトバックを起こし、上記半導体層付近
の溶媒が局所的に飽和状態となり、以降メルトバックを
抑制する。
を埋め込む際に、上記ダブルヘテロ構造上に形成された
半導体層が、エピタキシャル成長時のための溶媒に溶解
して積極的にメルトバックを起こし、上記半導体層付近
の溶媒が局所的に飽和状態となり、以降メルトバックを
抑制する。
【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において、１はｐ型ＩｎＰ基板、２はｐ型Ｉ
ｎＰクラッグ層、３はアンドープＩｎＧａＡｓＰ活性
層、４はｎ型ＩｎＰクラッド層、１１はメルトバックダ
ミー層である。以上の積層構造は有機金属気相成長法等
で作製する。この後は、従来法と同様なマスキングとエ
ッチングによりメサ形成を行う。５はメサ上面、６はチ
ャネル部である。
する。図１において、１はｐ型ＩｎＰ基板、２はｐ型Ｉ
ｎＰクラッグ層、３はアンドープＩｎＧａＡｓＰ活性
層、４はｎ型ＩｎＰクラッド層、１１はメルトバックダ
ミー層である。以上の積層構造は有機金属気相成長法等
で作製する。この後は、従来法と同様なマスキングとエ
ッチングによりメサ形成を行う。５はメサ上面、６はチ
ャネル部である。
【００１０】ここで、１１のメルトバックダミー層は例
えば、ＩｎＧａＡｓＰ等の四元系の結晶が好ましく、よ
りメルトバックが顕著なバンドギャップ波長１．４μｍ
以上のものが良い。このダミー層の厚さは約０．５μｍ
程度が望ましい。
えば、ＩｎＧａＡｓＰ等の四元系の結晶が好ましく、よ
りメルトバックが顕著なバンドギャップ波長１．４μｍ
以上のものが良い。このダミー層の厚さは約０．５μｍ
程度が望ましい。
【００１１】以下に、製造方法について説明する。図１
のメサ形成後のＤＨ基板に液相エピタキシャル成長法に
より埋め込み成長を行う。すると図２に示すように、埋
め込み成長は、ｐ型ＩｎＰ埋込層７，ｎ型ＩｎＰブロッ
ク層８，ｐ型ＩｎＰブロック層９の順に行われ、従来の
工程とほぼ同じである。しかし、本実施例では、ｐ型Ｉ
ｎＰ埋込層７の溶媒が基板と接触する際、よりメルトバ
ックされやすいＩｎＧａＡｓＰのメルトバックダミー層
１１がメサ上部に存在していることである。
のメサ形成後のＤＨ基板に液相エピタキシャル成長法に
より埋め込み成長を行う。すると図２に示すように、埋
め込み成長は、ｐ型ＩｎＰ埋込層７，ｎ型ＩｎＰブロッ
ク層８，ｐ型ＩｎＰブロック層９の順に行われ、従来の
工程とほぼ同じである。しかし、本実施例では、ｐ型Ｉ
ｎＰ埋込層７の溶媒が基板と接触する際、よりメルトバ
ックされやすいＩｎＧａＡｓＰのメルトバックダミー層
１１がメサ上部に存在していることである。
【００１２】このメルトバックダミー層１１の存在によ
り、溶媒接触時に溶媒中にダミー層１１を構成するＩ
ｎ，Ｇａ，Ａｓ，Ｐ元素が溶け出し、接触溶媒が局所的
に飽和状態となり、それ以後のメルトバックが停止し、
それ以降は炉内温度の低下により成長のみが起きるた
め、メルトバックにより引き起こされる不良成長が無く
なる。
り、溶媒接触時に溶媒中にダミー層１１を構成するＩ
ｎ，Ｇａ，Ａｓ，Ｐ元素が溶け出し、接触溶媒が局所的
に飽和状態となり、それ以後のメルトバックが停止し、
それ以降は炉内温度の低下により成長のみが起きるた
め、メルトバックにより引き起こされる不良成長が無く
なる。
【００１３】このように本実施例によれば、メサ形成後
のＤＨ基板のｎ型ＩｎＰクラッド層４上に、所定の膜厚
を有するメルトバックダミー層１１を形成して液相エピ
タキシャル成長法によりチャネル部６に埋め込み成長を
行うようにしたから、埋め込み成長時の条件が多少緩慢
であってもメルトバックダミー層１１を構成する元素が
液相エピタキシャル成長時の溶媒に溶質として溶解し、
ダミー層１１付近の接触溶媒が局所的に飽和状態とな
り、以後メルトバックを抑制するため、成長不良による
クラッド層４，活性層３等をメルトバックによる溶解か
ら保護することができる。
のＤＨ基板のｎ型ＩｎＰクラッド層４上に、所定の膜厚
を有するメルトバックダミー層１１を形成して液相エピ
タキシャル成長法によりチャネル部６に埋め込み成長を
行うようにしたから、埋め込み成長時の条件が多少緩慢
であってもメルトバックダミー層１１を構成する元素が
液相エピタキシャル成長時の溶媒に溶質として溶解し、
ダミー層１１付近の接触溶媒が局所的に飽和状態とな
り、以後メルトバックを抑制するため、成長不良による
クラッド層４，活性層３等をメルトバックによる溶解か
ら保護することができる。
【００１４】なお、上記実施例ではｎ型ＩｎＰクラッド
層４上に四元化合物のメルトバックダミー層１１を設け
たものを示したが、図６に示すように、単純に同物質の
ＩｎＰ４０をより厚めに積層させ、メサ形成時のチャネ
ル深さをより深く掘り、メルトバックを容認するマージ
ンを広げるようにしてもよい。
層４上に四元化合物のメルトバックダミー層１１を設け
たものを示したが、図６に示すように、単純に同物質の
ＩｎＰ４０をより厚めに積層させ、メサ形成時のチャネ
ル深さをより深く掘り、メルトバックを容認するマージ
ンを広げるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ダブ
ルヘテロ構造の上に、メサを埋め込む際のメルトバック
を容認する半導体層を形成したので、エピタキシャル成
長時にダブルヘテロ構造上部において局所的に溶媒飽和
が生じ、以降メルトバックを抑制され、ダブルヘテロ構
造を保護することができ、装置作製の歩留りが向上する
という効果がある。
ルヘテロ構造の上に、メサを埋め込む際のメルトバック
を容認する半導体層を形成したので、エピタキシャル成
長時にダブルヘテロ構造上部において局所的に溶媒飽和
が生じ、以降メルトバックを抑制され、ダブルヘテロ構
造を保護することができ、装置作製の歩留りが向上する
という効果がある。
【図１】この発明の一実施例による半導体レーザ装置の
製造方法における埋め込み成長前のダブルヘテロ構造を
有する基板の断面図である。
製造方法における埋め込み成長前のダブルヘテロ構造を
有する基板の断面図である。
【図２】上記製造方法により埋め込み成長した後の装置
断面図である。
断面図である。
【図３】従来の半導体レーザ装置の製造方法における埋
め込み成長前の基板の断面図である。
め込み成長前の基板の断面図である。
【図４】上記従来の製造方法により埋め込み成長した後
の理想的な断面形状図である。
の理想的な断面形状図である。
【図５】従来の半導体レーザ装置の製造方法により埋め
込み成長した際のメルトバック不良を示す断面図であ
る。
込み成長した際のメルトバック不良を示す断面図であ
る。
【図６】本発明の他の実施例による半導体レーザ装置の
製造方法における埋め込み成長前のダブルヘテロ構造を
有する基板の断面図である。
製造方法における埋め込み成長前のダブルヘテロ構造を
有する基板の断面図である。
１ ｐ型ＩｎＰ基板 ２ ｐ型ＩｎＰクラッド層 ３ アンドープＩｎＧａＡｓ活性層 ４ ｎ型ＩｎＰクラッド層 ５ メサ上面 ６ チャネル部 ７ ｐ型ＩｎＰ埋め込み層 ８ ｎ型ＩｎＰブロック層 ９ ｐ型ＩｎＰブロック層 １０ ｎ型ＩｎＰ埋め込みクラッド層 １１ メルトバックダミー層 ４０ ｎ型ＩｎＰクラッド層 ９１ ｐ型ＩｎＰ被り部 １１１ メルトバックメサ消失部
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上にレーザ装置用ダブルヘテ
ロ構造を形成し、該ダブルヘテロ構造をメサ形状にエッ
チングした後に液相エピタキシャル成長により上記メサ
を埋め込む工程を有する半導体レーザ装置の製造方法に
おいて、 上記ダブルヘテロ構造上に、液相エピタキシャル成長の
ための溶媒中へのメルトバックを容認する半導体層を形
成した後、メサエッチングを行うことを特徴とする半導
体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3876392A JPH05206573A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3876392A JPH05206573A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206573A true JPH05206573A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=12534327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3876392A Pending JPH05206573A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206573A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888445A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Nec Corp | 埋め込み型ｐ型基板半導体レーザ |
| JP2001244540A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP3876392A patent/JPH05206573A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0888445A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Nec Corp | 埋め込み型ｐ型基板半導体レーザ |
| JP2001244540A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
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