JPH06140718A - 端面発光型半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
端面発光型半導体レーザ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH06140718A JPH06140718A JP30983692A JP30983692A JPH06140718A JP H06140718 A JPH06140718 A JP H06140718A JP 30983692 A JP30983692 A JP 30983692A JP 30983692 A JP30983692 A JP 30983692A JP H06140718 A JPH06140718 A JP H06140718A
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- Japan
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- semiconductor laser
- groove
- layer
- laser device
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板結晶の面方位を考慮しなくても、レーザ
光を発振することのできる端面発光型半導体レーザ素子
の製造方法を提供する。 【構成】 基板結晶１１上に各結晶層１２〜１５をエピ
タキシャル結晶成長させた後、発光面となる側面を形成
するための溝１６をクラッド層１４側から基板１１内に
達する深さで一定幅を有する溝１６を形成する。そし
て、クラッド層１４の表面側から全面に半絶縁性半導体
の反射膜１８を成長させると、溝１６の側面にもこの反
射膜１８が形成され、発光層１３から発光する光を共振
させる共振器として作用する。その後、クラッド層１４
上の反射膜１８の一部分にｐ型不純物を拡散してその部
分をｐ−電極１９にすると共に、基板結晶１１側にｎ−
電極２０を形成する。最後に、溝１６及びストライプ１
７にそって各半導体レーザ素子に分離すると、半導体レ
ーザ素子を製造することができる。
光を発振することのできる端面発光型半導体レーザ素子
の製造方法を提供する。 【構成】 基板結晶１１上に各結晶層１２〜１５をエピ
タキシャル結晶成長させた後、発光面となる側面を形成
するための溝１６をクラッド層１４側から基板１１内に
達する深さで一定幅を有する溝１６を形成する。そし
て、クラッド層１４の表面側から全面に半絶縁性半導体
の反射膜１８を成長させると、溝１６の側面にもこの反
射膜１８が形成され、発光層１３から発光する光を共振
させる共振器として作用する。その後、クラッド層１４
上の反射膜１８の一部分にｐ型不純物を拡散してその部
分をｐ−電極１９にすると共に、基板結晶１１側にｎ−
電極２０を形成する。最後に、溝１６及びストライプ１
７にそって各半導体レーザ素子に分離すると、半導体レ
ーザ素子を製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板面と平行な方向か
ら光を取り出す端面発光型半導体レーザ素子の製造方法
に関するものである。
ら光を取り出す端面発光型半導体レーザ素子の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の端面発光型半導体レーザ素子は、
図４に断面図を示すように、（1 0 0）面の基板結晶１
上にクラッド層２、発光層３、クラッド層４を順次積層
した二重ヘテロ構造のものが代表的である。そして、こ
の半導体レーザ素子は、発光層３の図中側面側から発光
するが、その両側面（劈開面）間を光の共振器としたフ
ァブリペロー共振器となっている。
図４に断面図を示すように、（1 0 0）面の基板結晶１
上にクラッド層２、発光層３、クラッド層４を順次積層
した二重ヘテロ構造のものが代表的である。そして、こ
の半導体レーザ素子は、発光層３の図中側面側から発光
するが、その両側面（劈開面）間を光の共振器としたフ
ァブリペロー共振器となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体材料
の結晶構造は成長方向によって変化する。そして、上記
した従来の端面発光型半導体レーザ素子のように、発光
面を含む劈開面をファブリペロー共振器とする場合、
（1 0 0 ）面方向の基板結晶上に形成する必要があっ
た。しかしながら、半導体基板結晶面の方向によって、
その上に成長させるエピタキシャル層の特性が変化する
ので、（1 0 0 ）面以外の基板結晶上に半導体レーザ素
子を形成することができれば、種々の特性の半導体レー
ザ素子を簡単に形成することができる。そこで本発明
は、製造時に基板結晶の面方位を考慮しなくても、レー
ザ光を発振することのできる端面発光型半導体レーザ素
子の製造方法を提供することを目的とする。
の結晶構造は成長方向によって変化する。そして、上記
した従来の端面発光型半導体レーザ素子のように、発光
面を含む劈開面をファブリペロー共振器とする場合、
（1 0 0 ）面方向の基板結晶上に形成する必要があっ
た。しかしながら、半導体基板結晶面の方向によって、
その上に成長させるエピタキシャル層の特性が変化する
ので、（1 0 0 ）面以外の基板結晶上に半導体レーザ素
子を形成することができれば、種々の特性の半導体レー
ザ素子を簡単に形成することができる。そこで本発明
は、製造時に基板結晶の面方位を考慮しなくても、レー
ザ光を発振することのできる端面発光型半導体レーザ素
子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、半導体基板上に発光層とこの発光層を挟
む結晶層とをエピタキシャル成長させて二重ヘテロ構造
にする工程と、前記結晶層表面側から前記基板面よりも
深い任意の幅のストライプ溝を形成する工程と、前記結
晶層表面及び前記ストライプ溝上に前記発光層よりも禁
制帯幅の大きい半導体材料を用いた半導体反射膜をエピ
タキシャル成長させる工程とよりなることを特徴とする
端面発光型半導体レーザ素子の製造方法を提供しようと
するものである。
の手段として、半導体基板上に発光層とこの発光層を挟
む結晶層とをエピタキシャル成長させて二重ヘテロ構造
にする工程と、前記結晶層表面側から前記基板面よりも
深い任意の幅のストライプ溝を形成する工程と、前記結
晶層表面及び前記ストライプ溝上に前記発光層よりも禁
制帯幅の大きい半導体材料を用いた半導体反射膜をエピ
タキシャル成長させる工程とよりなることを特徴とする
端面発光型半導体レーザ素子の製造方法を提供しようと
するものである。
【０００５】
【実施例】本発明の端面発光型半導体レーザ素子の製造
方法の一実施例を図面と共に説明する。本実施例では、
図１（Ａ），（Ｂ）に断面図を示した二重ヘテロ構造を
有する電極ストライプ構造の半導体レーザ素子を製造す
る。なお、同図（Ａ）では紙面に対して垂直方向が発光
面であり、同図（Ｂ）では左右方向が発光面である。こ
の半導体レーザ素子は、ｎ−ＧａＡｓ基板結晶１１上に
ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層１２、ｐ−ＧａＡ
ｓ発光層１３を順次エピタキシャル結晶成長させ、その
上にＳｉＮ絶縁膜１５を成長させた後、素子のほぼ中心
部分のＳｉＮ絶縁膜１５をストライプ状にエッチングし
てからｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層１４を成長
させ、その後、後述するようにして反射膜１８、ｐ−拡
散層１９、ｐ−電極２０及びｎ−電極２１を形成したも
のである。そして、通常は、ウエハであるｎ−ＧａＡｓ
基板結晶１１上に多くの半導体レーザ素子を同時に製造
しているので、それぞれの半導体レーザ素子に分離し
て、初めて図１のような構造の半導体レーザ素子とな
る。
方法の一実施例を図面と共に説明する。本実施例では、
図１（Ａ），（Ｂ）に断面図を示した二重ヘテロ構造を
有する電極ストライプ構造の半導体レーザ素子を製造す
る。なお、同図（Ａ）では紙面に対して垂直方向が発光
面であり、同図（Ｂ）では左右方向が発光面である。こ
の半導体レーザ素子は、ｎ−ＧａＡｓ基板結晶１１上に
ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層１２、ｐ−ＧａＡ
ｓ発光層１３を順次エピタキシャル結晶成長させ、その
上にＳｉＮ絶縁膜１５を成長させた後、素子のほぼ中心
部分のＳｉＮ絶縁膜１５をストライプ状にエッチングし
てからｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層１４を成長
させ、その後、後述するようにして反射膜１８、ｐ−拡
散層１９、ｐ−電極２０及びｎ−電極２１を形成したも
のである。そして、通常は、ウエハであるｎ−ＧａＡｓ
基板結晶１１上に多くの半導体レーザ素子を同時に製造
しているので、それぞれの半導体レーザ素子に分離し
て、初めて図１のような構造の半導体レーザ素子とな
る。
【０００６】そこで本実施例では、ｎ−ＧａＡｓ基板結
晶１１上に各結晶層１２〜１５をエピタキシャル結晶成
長させた後、図２に示す平面図のように、ＳｉＮ絶縁膜
１５のストライプと垂直方向に発光面となる側面を形成
するための溝１６をｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド
層１４側からｎ−ＧａＡｓ基板１１内に達する深さで数
μｍの一定幅を有する溝１６を形成すると共に、この溝
１６と垂直方向には、各半導体レーザ素子を分離するた
めのストライプ１７を形成する。なお、この溝１６は、
スクライブ等の機械的に形成しても、ドライエッチング
等のように化学的に形成しても良い。
晶１１上に各結晶層１２〜１５をエピタキシャル結晶成
長させた後、図２に示す平面図のように、ＳｉＮ絶縁膜
１５のストライプと垂直方向に発光面となる側面を形成
するための溝１６をｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド
層１４側からｎ−ＧａＡｓ基板１１内に達する深さで数
μｍの一定幅を有する溝１６を形成すると共に、この溝
１６と垂直方向には、各半導体レーザ素子を分離するた
めのストライプ１７を形成する。なお、この溝１６は、
スクライブ等の機械的に形成しても、ドライエッチング
等のように化学的に形成しても良い。
【０００７】このように溝１６を形成した状態を示す断
面図を図３（Ａ）に示す。同図は、図２のＢ方向から見
た場合の断面図であり、図中、左右方向が発光面とな
る。そして、同図に示すように溝１６及びストライプ１
７を形成した後、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層
１４の表面側から全面に半絶縁性半導体の反射膜１８を
成長させると、図３（Ｂ）に示すようにｐ−Ａｌ0.45Ｇ
ａ0.55Ａｓクラッド層１４の表面と同様、溝１６の側面
にもこの反射膜１８が形成される。この実施例では、半
絶縁性のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓと半絶縁性のＡｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 Ａｓとを交互に２５層づつ３μｍ程度の厚さまで
エピタキシャル成長させることにより、反射膜１８を形
成している。そして、この各半導体レーザ素子の発光面
に形成した反射膜１８は、ｐ−ＧａＡｓ発光層１３から
発光する光を共振させる共振器として作用することにな
る。
面図を図３（Ａ）に示す。同図は、図２のＢ方向から見
た場合の断面図であり、図中、左右方向が発光面とな
る。そして、同図に示すように溝１６及びストライプ１
７を形成した後、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層
１４の表面側から全面に半絶縁性半導体の反射膜１８を
成長させると、図３（Ｂ）に示すようにｐ−Ａｌ0.45Ｇ
ａ0.55Ａｓクラッド層１４の表面と同様、溝１６の側面
にもこの反射膜１８が形成される。この実施例では、半
絶縁性のＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓと半絶縁性のＡｌ0.7 Ｇ
ａ0.3 Ａｓとを交互に２５層づつ３μｍ程度の厚さまで
エピタキシャル成長させることにより、反射膜１８を形
成している。そして、この各半導体レーザ素子の発光面
に形成した反射膜１８は、ｐ−ＧａＡｓ発光層１３から
発光する光を共振させる共振器として作用することにな
る。
【０００８】その後、ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッ
ド層１４の上面部分の反射膜１８にｐ型不純物を拡散あ
るいはイオン注入してその部分を導電性のあるｐ−拡散
層１９にして、その上にＡｕＺｎ等の金属のｐ−電極２
０を形成すると共に、ｎ−ＧａＡｓ基板結晶１１側にｎ
−電極２１を形成する（図３（Ｃ））。最後に、溝１６
及びストライプ１７にそって各半導体レーザ素子に分離
すると、図１（Ａ），（Ｂ）に示すような半導体レーザ
素子を製造することができる。
ド層１４の上面部分の反射膜１８にｐ型不純物を拡散あ
るいはイオン注入してその部分を導電性のあるｐ−拡散
層１９にして、その上にＡｕＺｎ等の金属のｐ−電極２
０を形成すると共に、ｎ−ＧａＡｓ基板結晶１１側にｎ
−電極２１を形成する（図３（Ｃ））。最後に、溝１６
及びストライプ１７にそって各半導体レーザ素子に分離
すると、図１（Ａ），（Ｂ）に示すような半導体レーザ
素子を製造することができる。
【０００９】
【発明の効果】本発明の端面発光型半導体レーザ素子の
製造方法は、発光層から発光される光を共振させる共振
器として作用する反射膜を発光面に有する半導体レーザ
素子を製造することができるので、結晶方向に関係なく
レーザー発光を行うことができる半導体レーザ素子を製
造することができる。その結果、基板の面方位に関係な
く半導体レーザ素子を製造することができ、種々の面方
位の基板を使用して異なる特性の半導体レーザ素子を製
造して、用途に応じた最適の特性を有する半導体レーザ
素子を製造することができるという効果がある。
製造方法は、発光層から発光される光を共振させる共振
器として作用する反射膜を発光面に有する半導体レーザ
素子を製造することができるので、結晶方向に関係なく
レーザー発光を行うことができる半導体レーザ素子を製
造することができる。その結果、基板の面方位に関係な
く半導体レーザ素子を製造することができ、種々の面方
位の基板を使用して異なる特性の半導体レーザ素子を製
造して、用途に応じた最適の特性を有する半導体レーザ
素子を製造することができるという効果がある。
【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明の方法により製造され
る端面発光型半導体レーザ素子の一実施例を示す断面図
である。
る端面発光型半導体レーザ素子の一実施例を示す断面図
である。
【図２】本発明の端面発光型半導体レーザ素子の製造方
法の一実施例を説明するための平面図である。
法の一実施例を説明するための平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の端面発光型
半導体レーザ素子の製造方法の一実施例を説明するため
の工程図である。
半導体レーザ素子の製造方法の一実施例を説明するため
の工程図である。
【図４】従来の端面発光型半導体レーザ素子の例を示す
構成図である。
構成図である。
１１ ｎ−ＧａＡｓ基板結晶 １２ ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層 １３ ｐ−ＧａＡｓ発光層 １４ ｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層 １５ ＳｉＮ絶縁膜 １６ 溝 １７ ストライプ １８ 反射膜 １９ ｐ−拡散層 ２０ ｐ−電極 ２１ ｎ−電極
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上に発光層とこの発光層を挟む
結晶層とをエピタキシャル成長させて二重ヘテロ構造に
する工程と、 前記結晶層表面側から前記基板面よりも深い任意の幅の
ストライプ溝を形成する工程と、 前記結晶層表面及び前記ストライプ溝上に前記発光層よ
りも禁制帯幅の大きい半導体材料を用いた半導体反射膜
をエピタキシャル成長させる工程とよりなることを特徴
とする端面発光型半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30983692A JPH06140718A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 端面発光型半導体レーザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30983692A JPH06140718A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 端面発光型半導体レーザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140718A true JPH06140718A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17997858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30983692A Pending JPH06140718A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 端面発光型半導体レーザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140718A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004729A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| KR100981275B1 (ko) * | 2008-09-25 | 2010-09-10 | 주식회사 에피밸리 | 3족 질화물 반도체 발광소자 |
| CN114665375A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-06-24 | 度亘激光技术（苏州）有限公司 | 半导体芯片制造方法 |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP30983692A patent/JPH06140718A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004729A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| KR100981275B1 (ko) * | 2008-09-25 | 2010-09-10 | 주식회사 에피밸리 | 3족 질화물 반도체 발광소자 |
| CN114665375A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-06-24 | 度亘激光技术（苏州）有限公司 | 半导体芯片制造方法 |
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