JPH0613698A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0613698A JPH0613698A JP3157549A JP15754991A JPH0613698A JP H0613698 A JPH0613698 A JP H0613698A JP 3157549 A JP3157549 A JP 3157549A JP 15754991 A JP15754991 A JP 15754991A JP H0613698 A JPH0613698 A JP H0613698A
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- composition ratio
- meltback
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ＧａＡｓから成る第一の層と、該第
一の層の上に液相結晶成長により形成されるＡｌ組成比
が比較的大きいＧａＡｌＡｓから成る第二の層との界面
におけるメルトバックを防止することにより、上記界面
の不整を排除し、Ａｌ組成比，ドーピング濃度等を最適
値に選定し得ることにより、電子の注入効率を向上せし
め、高性能の半導体レーザー装置等の半導体装置を提供
することを目的とする。 【構成】ＧａＡｓから成る第一の層と、該第一の層の上
に液相結晶成長により形成されたＡｌ組成比が比較的大
きいＧａＡｌＡｓから成る第二の層とを含んでいる半導
体装置において、該第一の層の上に第二の層を形成する
前に、該第一の層の上に、Ａｌ組成比が第二の層のＡｌ
組成比に近いＧａＡｌＡｓから成るメルトバック防止層
１３，２４及びＧａＡｓから成る酸化防止層１４，２５
が、液相結晶成長法以外の方法により形成されているよ
うに、半導体装置を構成する。
一の層の上に液相結晶成長により形成されるＡｌ組成比
が比較的大きいＧａＡｌＡｓから成る第二の層との界面
におけるメルトバックを防止することにより、上記界面
の不整を排除し、Ａｌ組成比，ドーピング濃度等を最適
値に選定し得ることにより、電子の注入効率を向上せし
め、高性能の半導体レーザー装置等の半導体装置を提供
することを目的とする。 【構成】ＧａＡｓから成る第一の層と、該第一の層の上
に液相結晶成長により形成されたＡｌ組成比が比較的大
きいＧａＡｌＡｓから成る第二の層とを含んでいる半導
体装置において、該第一の層の上に第二の層を形成する
前に、該第一の層の上に、Ａｌ組成比が第二の層のＡｌ
組成比に近いＧａＡｌＡｓから成るメルトバック防止層
１３，２４及びＧａＡｓから成る酸化防止層１４，２５
が、液相結晶成長法以外の方法により形成されているよ
うに、半導体装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
にＧａＡｓから成る第一の層と、該第一の層の上に液相
結晶成長により形成されたＡｌ組成比が比較的大きいＧ
ａＡｌＡｓから成る第二の層とを含んでいる半導体装
置、例えば半導体レーザー装置に関するものである。
にＧａＡｓから成る第一の層と、該第一の層の上に液相
結晶成長により形成されたＡｌ組成比が比較的大きいＧ
ａＡｌＡｓから成る第二の層とを含んでいる半導体装
置、例えば半導体レーザー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば発振波長７８０ｎｍ帯ＣＳ
Ｐ型半導体レーザー装置は、図３に示すように構成され
ている。即ち、図３において、半導体レーザー装置１
は、ＧａＡｓから成る基板２と、テルル等のVI族元素が
ドーピングされたｎ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｎ形
クラッド層３と、ＧａＡｌ0.15Ａｓから成る活性層４
と、ｐ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｐ−クラッド層５
と、ｐ+ 形ＧａＡｓから成るｐ−キャップ層６と、窓７
ａを有する絶縁層７と、金属電極８とから構成されてお
り、該基板２の下面には、図示しない電極層が備えられ
ていると共に、溝９が、基板２の上面から該基板２内に
設けられている。Ａｌの混晶比（０．４５及び０．１
５）は、発振波長に合わせ最適化される。
Ｐ型半導体レーザー装置は、図３に示すように構成され
ている。即ち、図３において、半導体レーザー装置１
は、ＧａＡｓから成る基板２と、テルル等のVI族元素が
ドーピングされたｎ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｎ形
クラッド層３と、ＧａＡｌ0.15Ａｓから成る活性層４
と、ｐ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｐ−クラッド層５
と、ｐ+ 形ＧａＡｓから成るｐ−キャップ層６と、窓７
ａを有する絶縁層７と、金属電極８とから構成されてお
り、該基板２の下面には、図示しない電極層が備えられ
ていると共に、溝９が、基板２の上面から該基板２内に
設けられている。Ａｌの混晶比（０．４５及び０．１
５）は、発振波長に合わせ最適化される。
【０００３】このように構成された半導体レーザー装置
１は、製造に際して、先づ基板２の表面にエッチング等
によって溝９を形成し、ＬＰＥ（液相結晶成長）法によ
って、ｎ−クラッド層３，活性層４，ｐ−クラッド層５
及びキャップ層６を順次に結晶成長させて、その上に絶
縁層７を形成した後、最後に基板２の下面及び絶縁層７
の上面に電極を形成することにより、製造されるように
なっている。
１は、製造に際して、先づ基板２の表面にエッチング等
によって溝９を形成し、ＬＰＥ（液相結晶成長）法によ
って、ｎ−クラッド層３，活性層４，ｐ−クラッド層５
及びキャップ層６を順次に結晶成長させて、その上に絶
縁層７を形成した後、最後に基板２の下面及び絶縁層７
の上面に電極を形成することにより、製造されるように
なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の半導体レーザー装置１によれば、ＧａＡｓか
ら成る基板２の上に、VI族元素をドーピングしたＡｌ組
成比の比較的大きいｎ+形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｎ
−クラッド層３を液相結晶成長させるようにしており、
この場合、メルトバックが発生することによって、該基
板２の上面に設けた溝９の形状が崩れてしまい、所望の
性能を有する半導体レーザー装置が得られなくなってし
まう。
うな構成の半導体レーザー装置１によれば、ＧａＡｓか
ら成る基板２の上に、VI族元素をドーピングしたＡｌ組
成比の比較的大きいｎ+形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｎ
−クラッド層３を液相結晶成長させるようにしており、
この場合、メルトバックが発生することによって、該基
板２の上面に設けた溝９の形状が崩れてしまい、所望の
性能を有する半導体レーザー装置が得られなくなってし
まう。
【０００５】さらに、該メルトバックが大きいと、場合
によっては、該基板２とｎ−クラッド層３との界面が荒
れて、平坦であるべき部分に凹凸が生じてしまうことも
あり、これによって、さらに半導体レーザー装置の性能
が低下してしまうという問題があった。
によっては、該基板２とｎ−クラッド層３との界面が荒
れて、平坦であるべき部分に凹凸が生じてしまうことも
あり、これによって、さらに半導体レーザー装置の性能
が低下してしまうという問題があった。
【０００６】本発明は、以上の点に鑑み、ＧａＡｓから
成る第一の層と、該第一の層の上に液相結晶成長により
形成されるＡｌ組成比が比較的大きいＧａＡｌＡｓから
成る第二の層との界面におけるメルトバックを防止する
ことにより、上記界面の不整を排除し、Ａｌ組成比，ド
ーピング濃度等を最適値に選定し得ることにより、電子
の注入効率を向上せしめ、高性能の半導体レーザー装置
等の半導体装置を提供することを目的としている。
成る第一の層と、該第一の層の上に液相結晶成長により
形成されるＡｌ組成比が比較的大きいＧａＡｌＡｓから
成る第二の層との界面におけるメルトバックを防止する
ことにより、上記界面の不整を排除し、Ａｌ組成比，ド
ーピング濃度等を最適値に選定し得ることにより、電子
の注入効率を向上せしめ、高性能の半導体レーザー装置
等の半導体装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ＧａＡｓか
ら成る第一の層と、該第一の層の上に液相結晶成長によ
り形成されたＡｌ組成比が比較的大きいＧａＡｌＡｓか
ら成る第二の層とを含んでいる半導体装置において、該
第一の層の上に第二の層を形成する前に、該第一の層の
上に、Ａｌ組成比が第二の層のＡｌ組成比に近いＧａＡ
ｌＡｓから成るメルトバック防止層及びＧａＡｓから成
る酸化防止層が、液相結晶成長法以外の方法により形成
されていることを特徴とする、半導体装置により、達成
される。
ら成る第一の層と、該第一の層の上に液相結晶成長によ
り形成されたＡｌ組成比が比較的大きいＧａＡｌＡｓか
ら成る第二の層とを含んでいる半導体装置において、該
第一の層の上に第二の層を形成する前に、該第一の層の
上に、Ａｌ組成比が第二の層のＡｌ組成比に近いＧａＡ
ｌＡｓから成るメルトバック防止層及びＧａＡｓから成
る酸化防止層が、液相結晶成長法以外の方法により形成
されていることを特徴とする、半導体装置により、達成
される。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、第二の層のＡｌ組成比が比
較的大きい場合であっても、該第一の層と第二の層との
間に、メルトバック防止層及び酸化防止層が液相結晶成
長法以外の方法により形成されているため、該メルトバ
ック防止層及び酸化防止層の形成の際には、メルトバッ
クは発生することはない。
較的大きい場合であっても、該第一の層と第二の層との
間に、メルトバック防止層及び酸化防止層が液相結晶成
長法以外の方法により形成されているため、該メルトバ
ック防止層及び酸化防止層の形成の際には、メルトバッ
クは発生することはない。
【０００９】また、該メルトバック防止層及び酸化防止
層が存在することにより、該酸化防止層の上にｎ−クラ
ッド層を液相結晶成長させる場合には、該酸化防止層の
表面でメルトバックが発生するが、該酸化防止層がメル
トバックにより破壊されたとしても、該酸化防止層の下
側には、該ｎ−クラッド層とＡｌ組成比が近似している
メルトバック防止層が存在していることから、該メルト
バック層では、メルトバックは発生しないので、該基板
の表面では、まったくメルトバックが発生することはな
い。
層が存在することにより、該酸化防止層の上にｎ−クラ
ッド層を液相結晶成長させる場合には、該酸化防止層の
表面でメルトバックが発生するが、該酸化防止層がメル
トバックにより破壊されたとしても、該酸化防止層の下
側には、該ｎ−クラッド層とＡｌ組成比が近似している
メルトバック防止層が存在していることから、該メルト
バック層では、メルトバックは発生しないので、該基板
の表面では、まったくメルトバックが発生することはな
い。
【００１０】従って、該基板の上面は、平滑に保持され
ることにより、溝の形状がくずれることがなく、Ａｌ組
成比，ドーピング濃度等が最適値に選定され得ることに
より、電子の注入効率が向上せしめられ、従って高い性
能が得られることとなる。
ることにより、溝の形状がくずれることがなく、Ａｌ組
成比，ドーピング濃度等が最適値に選定され得ることに
より、電子の注入効率が向上せしめられ、従って高い性
能が得られることとなる。
【００１１】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１は、本発明により構成したＣ
ＳＰ型半導体レーザー装置の一実施例を示している。
明を詳細に説明する。図１は、本発明により構成したＣ
ＳＰ型半導体レーザー装置の一実施例を示している。
【００１２】半導体レーザー装置１０は、ｎ+ 形ＧａＡ
ｓから成る基板１１の表面に、エッチング等によって溝
１２を形成した後、ＬＰＥ法以外の方法、例えばＭＯＣ
ＶＤ法，ＭＢＥ法等によって、ｎ+ 形ＧａＡｌx Ａｓか
ら成るメルトバック防止層１３及びｎ+ 形ＧａＡｓから
成る酸化防止層１４を形成する。
ｓから成る基板１１の表面に、エッチング等によって溝
１２を形成した後、ＬＰＥ法以外の方法、例えばＭＯＣ
ＶＤ法，ＭＢＥ法等によって、ｎ+ 形ＧａＡｌx Ａｓか
ら成るメルトバック防止層１３及びｎ+ 形ＧａＡｓから
成る酸化防止層１４を形成する。
【００１３】続いて、ＬＰＥ法により、テルル等のVI族
元素がドーピングされたｎ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成
るｎ−クラッド層１５と、ＧａＡｌ0.15Ａｓから成る活
性層１６と、ｐ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｐ−クラ
ッド層１７と、ｐ+ 形ＧａＡｓから成るｐ−キャップ層
１８とを順次に結晶成長させる。
元素がドーピングされたｎ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成
るｎ−クラッド層１５と、ＧａＡｌ0.15Ａｓから成る活
性層１６と、ｐ+ 形ＧａＡｌ0.45Ａｓから成るｐ−クラ
ッド層１７と、ｐ+ 形ＧａＡｓから成るｐ−キャップ層
１８とを順次に結晶成長させる。
【００１４】その後、該キャップ層１８の上に窓１９ａ
を有する絶縁層１９と、金属電極１９ｂとを形成すると
共に、該基板１１の下面に図示しない電極層が備えるこ
とにより、構成されている。
を有する絶縁層１９と、金属電極１９ｂとを形成すると
共に、該基板１１の下面に図示しない電極層が備えるこ
とにより、構成されている。
【００１５】ここで、メルトバック防止層１６は、その
Ａｌ組成比ｘが、ｎ−クラッド層１５のＡｌ組成比０．
４５よりも小さく、好ましくは０．４５に近い値に選定
されている。
Ａｌ組成比ｘが、ｎ−クラッド層１５のＡｌ組成比０．
４５よりも小さく、好ましくは０．４５に近い値に選定
されている。
【００１６】本発明による半導体レーザー装置１０は、
以上のように構成されており、基板１１と、ｎ−クラッ
ド層１５との間に、メルトバック防止層１３及び酸化防
止層１４が液相結晶成長法以外の方法により形成されて
いることから、該メルトバック防止層１３及び酸化防止
層１４の形成の際には、メルトバックが発生することは
ない。
以上のように構成されており、基板１１と、ｎ−クラッ
ド層１５との間に、メルトバック防止層１３及び酸化防
止層１４が液相結晶成長法以外の方法により形成されて
いることから、該メルトバック防止層１３及び酸化防止
層１４の形成の際には、メルトバックが発生することは
ない。
【００１７】而も、該酸化防止層１４の上にｎ−クラッ
ド層１５を液相結晶成長させる場合には、該基板１１の
上にメルトバック防止層１３及び酸化防止層１４が存在
することにより、該基板１１と同じ組成の酸化防止層１
４の表面では、メルトバックが発生することになる。
ド層１５を液相結晶成長させる場合には、該基板１１の
上にメルトバック防止層１３及び酸化防止層１４が存在
することにより、該基板１１と同じ組成の酸化防止層１
４の表面では、メルトバックが発生することになる。
【００１８】ここで、該酸化防止層１４がメルトバック
により破壊されたとしても、該酸化防止層１４の下側に
は、該ｎ−クラッド層とＡｌ組成比が近似しているメル
トバック防止層１３が存在していることから、該メルト
バック層１３では、メルトバックは発生するようなこと
はない。
により破壊されたとしても、該酸化防止層１４の下側に
は、該ｎ−クラッド層とＡｌ組成比が近似しているメル
トバック防止層１３が存在していることから、該メルト
バック層１３では、メルトバックは発生するようなこと
はない。
【００１９】かくして、該基板１１の表面では、まった
くメルトバックが発生することはなく、従って該基板１
１の表面は平滑に保持されることになり、該基板１１に
設けられた溝１２は、その形状が崩れることはなく、ま
た該ｎ−クラッド層１５は、最適なＡｌ組成比に選定さ
れ得ると共に、ドーピング濃度も最適値に選定され得
る。かくして、高性能の半導体レーザー装置１０が得ら
れることとなる。
くメルトバックが発生することはなく、従って該基板１
１の表面は平滑に保持されることになり、該基板１１に
設けられた溝１２は、その形状が崩れることはなく、ま
た該ｎ−クラッド層１５は、最適なＡｌ組成比に選定さ
れ得ると共に、ドーピング濃度も最適値に選定され得
る。かくして、高性能の半導体レーザー装置１０が得ら
れることとなる。
【００２０】図２は、本発明に基づいて構成されたＶＳ
ＩＳ型半導体レーザー装置の要部を示しており、この場
合、半導体レーザー装置２０は、ｐ+ 形ＧａＡｓから成
る基板２１の表面に、液相結晶成長法などによって、ｎ
+ 形ＧａＡｓから成る電流狭窄層２２を結晶成長させた
後、エッチング等によって該電流狭窄層２２の表面から
基板２１内にまで達するストライプ状溝２３を形成す
る。
ＩＳ型半導体レーザー装置の要部を示しており、この場
合、半導体レーザー装置２０は、ｐ+ 形ＧａＡｓから成
る基板２１の表面に、液相結晶成長法などによって、ｎ
+ 形ＧａＡｓから成る電流狭窄層２２を結晶成長させた
後、エッチング等によって該電流狭窄層２２の表面から
基板２１内にまで達するストライプ状溝２３を形成す
る。
【００２１】続いて、ＬＰＥ法以外の方法により上述し
たメルトバック層２４及び酸化防止層２５を形成し、さ
らにｐ+ 形ＧａＡｌＡｓから成るｐ−クラッド層２６等
を順次に結晶成長させることにより、構成されている。
たメルトバック層２４及び酸化防止層２５を形成し、さ
らにｐ+ 形ＧａＡｌＡｓから成るｐ−クラッド層２６等
を順次に結晶成長させることにより、構成されている。
【００２２】この場合も同様に、基板２１及び電流狭窄
層２２とストライプ状溝２３の表面に、ｐ−クラッド層
２６を液相結晶成長させる際にメルトバックが発生する
ようなことはなく、従って該基板２１及び電流狭窄層２
２及びストライプ状溝２３の形状は崩れることなく、平
滑に保持され得ることとなり、図１の実施例の場合と同
様の効果が得られることとなる。
層２２とストライプ状溝２３の表面に、ｐ−クラッド層
２６を液相結晶成長させる際にメルトバックが発生する
ようなことはなく、従って該基板２１及び電流狭窄層２
２及びストライプ状溝２３の形状は崩れることなく、平
滑に保持され得ることとなり、図１の実施例の場合と同
様の効果が得られることとなる。
【００２３】尚、以上の実施例においては、いずれも半
導体レーザー装置のＧａＡｓから成る基板上に、ＧａＡ
ｌＡｓから成るクラッド層を液相結晶成長させる場合に
ついて説明したが、これに限らず、ＧａＡｓ基板上に、
ＧａＡｌＡｓ層を液晶結晶成長させることにより構成さ
れる、所謂ヘテロ構造を有する半導体装置、例えば発光
ダイオード等に本発明を適用し得ることは明らかであ
る。
導体レーザー装置のＧａＡｓから成る基板上に、ＧａＡ
ｌＡｓから成るクラッド層を液相結晶成長させる場合に
ついて説明したが、これに限らず、ＧａＡｓ基板上に、
ＧａＡｌＡｓ層を液晶結晶成長させることにより構成さ
れる、所謂ヘテロ構造を有する半導体装置、例えば発光
ダイオード等に本発明を適用し得ることは明らかであ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｇ
ａＡｓから成る第一の層と、該第一の層の上に液相結晶
成長により形成されるＡｌ組成比が比較的大きいＧａＡ
ｌＡｓから成る第二の層との界面におけるメルトバック
を防止することにより、上記界面の不整を排除し、Ａｌ
組成比，ドーピング濃度等を最適値に選定し得ることに
より、電子の注入効率を向上せしめ、極めて優れた高性
能の半導体レーザー装置等の半導体装置が提供され得る
ことになる。
ａＡｓから成る第一の層と、該第一の層の上に液相結晶
成長により形成されるＡｌ組成比が比較的大きいＧａＡ
ｌＡｓから成る第二の層との界面におけるメルトバック
を防止することにより、上記界面の不整を排除し、Ａｌ
組成比，ドーピング濃度等を最適値に選定し得ることに
より、電子の注入効率を向上せしめ、極めて優れた高性
能の半導体レーザー装置等の半導体装置が提供され得る
ことになる。
【図１】本発明による半導体レーザー装置の一実施例の
要部を示す部分断面図である。
要部を示す部分断面図である。
【図２】本発明による半導体レーザー装置の他の実施例
の要部を示す部分断面図である。
の要部を示す部分断面図である。
【図３】従来の半導体レーザー装置の一例を示す部分断
面図である。
面図である。
１０ 半導体レーザー装置 １１ 基板 １２ 溝 １３ メルトバック防止層 １４ 酸化防止層 １５ ｎ−クラッド層 １６ 活性層 １７ ｐ−クラッド層 １８ キャップ層 １９ 絶縁層 １９ａ 窓 １９ｂ 金属電極 ２０ 半導体レーザー装置 ２１ 基板 ２２ 電流狭窄層 ２３ ストライプ状溝 ２４ メルトバック防止層 ２５ 酸化防止層 ２６ ｐ−クラッド層
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓから成る第一の層と、該第一の
層の上に液相結晶成長により形成されたＡｌ組成比が比
較的大きいＧａＡｌＡｓから成る第二の層とを含んでい
る半導体装置において、該第一の層の上に第二の層を形
成する前に、該第一の層の上に、Ａｌ組成比が第二の層
のＡｌ組成比に近いＧａＡｌＡｓから成るメルトバック
防止層及びＧａＡｓから成る酸化防止層が、液相結晶成
長法以外の方法により形成されていることを特徴とす
る、半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157549A JPH0613698A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157549A JPH0613698A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613698A true JPH0613698A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15652114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157549A Pending JPH0613698A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613698A (ja) |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3157549A patent/JPH0613698A/ja active Pending
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