JPH0632337B2 - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザの製造方法Info
- Publication number
- JPH0632337B2 JPH0632337B2 JP59220807A JP22080784A JPH0632337B2 JP H0632337 B2 JPH0632337 B2 JP H0632337B2 JP 59220807 A JP59220807 A JP 59220807A JP 22080784 A JP22080784 A JP 22080784A JP H0632337 B2 JPH0632337 B2 JP H0632337B2
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- Japan
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- layer
- mesa stripe
- block layer
- substrate
- groove
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は半導体レーザの製造方法に関する。
(ロ)従来の技術 近年、半導体レーザにおいて、多くのストライプ構造の
レーザが開発されている。その中で代表的なものは、第
２図に示すインナーストライプ構造のレーザである（例
えば、Appl.phys.Lett.40(5)、 1 March 1982.第３７２
頁乃至第３７４頁）。同図にて(1)はＰ型基板、(2)は該
基板表面に形成された逆メサストライプ、(3)は該スト
ライプの両側に形成されたＮ型ブロック層、(4)〜(7)は
夫々、ストライプ(2)及びブロック層(3)上に順次積層さ
れたＰ型第１クラッド層、活性層、Ｎ型第２クラッド層
及びキャップ層、(8)(9)は夫々Ｐ側電極及びＮ側電極で
ある。
レーザが開発されている。その中で代表的なものは、第
２図に示すインナーストライプ構造のレーザである（例
えば、Appl.phys.Lett.40(5)、 1 March 1982.第３７２
頁乃至第３７４頁）。同図にて(1)はＰ型基板、(2)は該
基板表面に形成された逆メサストライプ、(3)は該スト
ライプの両側に形成されたＮ型ブロック層、(4)〜(7)は
夫々、ストライプ(2)及びブロック層(3)上に順次積層さ
れたＰ型第１クラッド層、活性層、Ｎ型第２クラッド層
及びキャップ層、(8)(9)は夫々Ｐ側電極及びＮ側電極で
ある。
上記ブロック層(3)は電流狭窄層として作用するもので
あり、そのためには活性層(5)で発生し、ブロック層(3)
に入射したフオトンによりブロック層内で生じる少数キ
ヤリアをブロック層(3)内で確実に再結合消滅させる必
要がある。従つて、ブロック層(3)は、少なくとも少数
キャリアの拡散距離より大なる厚みをもたねばならな
い。
あり、そのためには活性層(5)で発生し、ブロック層(3)
に入射したフオトンによりブロック層内で生じる少数キ
ヤリアをブロック層(3)内で確実に再結合消滅させる必
要がある。従つて、ブロック層(3)は、少なくとも少数
キャリアの拡散距離より大なる厚みをもたねばならな
い。
上記構造において、ブロック層(3)の厚みを大にするこ
とは容易でない。なぜなら、この場合、ブロック層形成
後にエッチングにより作成される逆メサストライプ(2)
の深さに大になさねばならないが、その様な深いエッチ
ング工程では、サイドエッチの量が大となる。その結
果、ストライプ(2)の開口幅が不所望に大きくなつてし
まい、所定モードのレーザビームが得られない。
とは容易でない。なぜなら、この場合、ブロック層形成
後にエッチングにより作成される逆メサストライプ(2)
の深さに大になさねばならないが、その様な深いエッチ
ング工程では、サイドエッチの量が大となる。その結
果、ストライプ(2)の開口幅が不所望に大きくなつてし
まい、所定モードのレーザビームが得られない。
一方、ブロック層の不純物濃度を大にすることにより少
数キヤリアの拡散距離を短くできるが、その様な高不純
物濃度層を液相エピタキシヤル成長により形成する際、
その成長層の平坦性に問題が生じる。
数キヤリアの拡散距離を短くできるが、その様な高不純
物濃度層を液相エピタキシヤル成長により形成する際、
その成長層の平坦性に問題が生じる。
従つて、上記従来の構造では、ブロック層の厚みは０．
６〜１．０μｍ、キヤリア濃度は２〜６×1018cm-3に夫
々設定されるが、この様な薄いブロック層をウエハ−基
板上のほゞ全面に均一に成長させることは困難であり、
又この様な高濃度は上記の平坦性の問題を含んでいる。
６〜１．０μｍ、キヤリア濃度は２〜６×1018cm-3に夫
々設定されるが、この様な薄いブロック層をウエハ−基
板上のほゞ全面に均一に成長させることは困難であり、
又この様な高濃度は上記の平坦性の問題を含んでいる。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は、十分大なる厚みのブロック層をもつた半導体
レーザを容易に製造し得る方法を提供するものである。
レーザを容易に製造し得る方法を提供するものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明方法は、第１導伝型の半導体基板の表面にメサス
トライプを形成する工程と、上記メサストライプを形成
した基板表面に該メサストライプ上では薄く且つ該メサ
ストライプ上以外の基板表面では厚く第２導伝型のブロ
ック層を液相エピタキシャル成長法で形成する工程と、
上記メサストライプ上に形成された薄いブロック層の中
央部のみエッチングにより除去し、上記メサストライプ
に達する溝を形成する工程と、上記ブロック層及び上記
溝上に第１クラッド層、活性層、及び第２クラッド層を
この順序で形成する工程と、を含むことを特徴とする。
トライプを形成する工程と、上記メサストライプを形成
した基板表面に該メサストライプ上では薄く且つ該メサ
ストライプ上以外の基板表面では厚く第２導伝型のブロ
ック層を液相エピタキシャル成長法で形成する工程と、
上記メサストライプ上に形成された薄いブロック層の中
央部のみエッチングにより除去し、上記メサストライプ
に達する溝を形成する工程と、上記ブロック層及び上記
溝上に第１クラッド層、活性層、及び第２クラッド層を
この順序で形成する工程と、を含むことを特徴とする。
(ホ)作 用 本発明によれば、堆積されるブロック層は、メサストラ
イプ上では薄く、それ以外では厚くなるので、メサスト
ライプの高さを適宜決定することにより、必要なだけ十
分な厚みの電流狭窄用としてのブロック層が得られ、か
つメサストライプ上には十分狭い開口幅の溝を容易に形
成できる。
イプ上では薄く、それ以外では厚くなるので、メサスト
ライプの高さを適宜決定することにより、必要なだけ十
分な厚みの電流狭窄用としてのブロック層が得られ、か
つメサストライプ上には十分狭い開口幅の溝を容易に形
成できる。
(ヘ)実施例 第１図Ａ乃至Ｅは本実施例方法を工程順に示すものであ
る。尚、同図では１チップ分のみ示されているが、実際
には、単一ウェハ−基板に多数のチップが同時作成され
る。
る。尚、同図では１チップ分のみ示されているが、実際
には、単一ウェハ−基板に多数のチップが同時作成され
る。
第１図Ａに示す第１工程において、Znがドープされた１
×1019cm-3のキヤリア濃度を有するＰ型GaAs基板(10)が
準備される。第１図Ｂに示す第２工程において、選択エ
ッチングよりメサストライプ（１１）が基板(10)の表面
に形成される。このメサストライプの高さｈは1.7μ
ｍ、下幅w1は10μｍ、上幅w2は５μｍである。
×1019cm-3のキヤリア濃度を有するＰ型GaAs基板(10)が
準備される。第１図Ｂに示す第２工程において、選択エ
ッチングよりメサストライプ（１１）が基板(10)の表面
に形成される。このメサストライプの高さｈは1.7μ
ｍ、下幅w1は10μｍ、上幅w2は５μｍである。
第１図Ｃに示す第３工程において、基板(10)表面にＮ型
のGaAsブロック層(12)が液相エピタキシヤル成長法によ
り形成される。このときのドーパントはTe、その濃度１
×1017〜１×1018cm-3である。形成されたブロック層(1
2)の厚みは、メサストライプ(11)上では薄く、それ以外
の基板表面では厚く（本実施例では２μｍ）なる。
のGaAsブロック層(12)が液相エピタキシヤル成長法によ
り形成される。このときのドーパントはTe、その濃度１
×1017〜１×1018cm-3である。形成されたブロック層(1
2)の厚みは、メサストライプ(11)上では薄く、それ以外
の基板表面では厚く（本実施例では２μｍ）なる。
第１図Ｄに示す第４工程において、メサストライプ(11)
上に堆積されたブロック層の中央部のみ除去されて、メ
サストライプ(11)に達する溝(13)が形成される。溝(13)
の断面は逆メサ形であり、その上部開口幅w3は３〜４μ
ｍ、又溝深さは０．８μｍである。尚、溝(13)の断面
は、その他Ｖ字形であつてもよい。溝(13)はエッチング
により形成されるのであるが、メサストライプ(11)上の
ブロック層の厚みは薄いので、サイドエッチの影響もな
く、正確な開口幅の溝が得られる。
上に堆積されたブロック層の中央部のみ除去されて、メ
サストライプ(11)に達する溝(13)が形成される。溝(13)
の断面は逆メサ形であり、その上部開口幅w3は３〜４μ
ｍ、又溝深さは０．８μｍである。尚、溝(13)の断面
は、その他Ｖ字形であつてもよい。溝(13)はエッチング
により形成されるのであるが、メサストライプ(11)上の
ブロック層の厚みは薄いので、サイドエッチの影響もな
く、正確な開口幅の溝が得られる。
第１図Ｅに示す最終工程において、ブロック層(12)及び
溝(13)上にＰ型第クラッド層(14)、活性層(15)、Ｎ型第
２クラッド層(16)、Ｎ型キヤップ層(17)が順次液相エピ
タキシヤル成長法により形成され、最後に、Ｐ側電極(1
8)及びＮ側電極(19)が夫々形成される。この最終工程自
体は周知の手法により行なわれるものであるが、第１ク
ラッド層(14)は１×1017〜１×1018cm-3ZnドープのGa
0.5Al0.5Asからなり、溝(13)上部において１．０〜１．
３μｍ、それ以外の平坦部において０．２〜０．５μｍ
の厚みをもち、活性層(15)は、ノンドープのGa0.85Al0.
15Asからなり、０．１μｍの厚みをもち、第２クラッド
層(16)は１×1017〜１×1018cm-3TeドープのGa0.5Al0.5
Asからなり、１〜２μｍの厚みを有し、キヤップ層(17)
は１×1018cm-3TeドープのGaAsからなり１〜３μｍの厚
みを有するのが適当である。
溝(13)上にＰ型第クラッド層(14)、活性層(15)、Ｎ型第
２クラッド層(16)、Ｎ型キヤップ層(17)が順次液相エピ
タキシヤル成長法により形成され、最後に、Ｐ側電極(1
8)及びＮ側電極(19)が夫々形成される。この最終工程自
体は周知の手法により行なわれるものであるが、第１ク
ラッド層(14)は１×1017〜１×1018cm-3ZnドープのGa
0.5Al0.5Asからなり、溝(13)上部において１．０〜１．
３μｍ、それ以外の平坦部において０．２〜０．５μｍ
の厚みをもち、活性層(15)は、ノンドープのGa0.85Al0.
15Asからなり、０．１μｍの厚みをもち、第２クラッド
層(16)は１×1017〜１×1018cm-3TeドープのGa0.5Al0.5
Asからなり、１〜２μｍの厚みを有し、キヤップ層(17)
は１×1018cm-3TeドープのGaAsからなり１〜３μｍの厚
みを有するのが適当である。
上記実施例方法によれば、ブロック層(12)の厚みを十分
大になすことができるので、ブロック層の電流狭窄作用
を均一に確実に得ることができる。具体的には、上記実
施例方法により作成されたレーザは、しきい値電流が２
０〜３０ｍＡで、単一ウエーハから作り出される全チッ
プ数のうち９２％がこの範囲に入り、第２図に示す従来
法の７０％に比べ歩留りが２２％上昇した。又、溝(13)
の開口幅も精度よく設定されるので所望のレーザビーム
モードを歩留りよく得ることができる。
大になすことができるので、ブロック層の電流狭窄作用
を均一に確実に得ることができる。具体的には、上記実
施例方法により作成されたレーザは、しきい値電流が２
０〜３０ｍＡで、単一ウエーハから作り出される全チッ
プ数のうち９２％がこの範囲に入り、第２図に示す従来
法の７０％に比べ歩留りが２２％上昇した。又、溝(13)
の開口幅も精度よく設定されるので所望のレーザビーム
モードを歩留りよく得ることができる。
尚、本発明方法は、上記実施例の材料以外のものにも適
用され、又、実施例の基板(10)やその他の各層の導伝型
を夫々逆にすることも可能である。
用され、又、実施例の基板(10)やその他の各層の導伝型
を夫々逆にすることも可能である。
(ト)発明の効果 本発明によれば、第１導伝型の半導体基板の表面にメサ
ストライプを形成する工程と、上記メサストライプを形
成した基板表面に該メサストライプ上では薄く且つ該メ
サストライプ以外の基板表面では厚い第２導伝型のブロ
ック層を液相エピタキシャル成長法で形成する工程と、
上記メサストライプ上に形成された薄いブロック層の中
央部のみエッチングにより除去し、上記メサストライプ
に達する溝を形成する工程と、上記ブロック層及び上記
溝上に第１クラッド層、活性層、及び第２クラッド層を
この順序で形成する工程と、を含むことを特徴とするの
で、十分に大なる厚みのブロック層をもつ半導体レーザ
を支障なく容易に製造することができ、製造歩留まりが
大幅に向上する。また、溝の開口幅を所定モードのレー
ザビームが得られる所望の値に高精度にできると共に、
電流通路幅はメサストライプ上面での溝幅となり十分に
電流が狭窄可能となります。
ストライプを形成する工程と、上記メサストライプを形
成した基板表面に該メサストライプ上では薄く且つ該メ
サストライプ以外の基板表面では厚い第２導伝型のブロ
ック層を液相エピタキシャル成長法で形成する工程と、
上記メサストライプ上に形成された薄いブロック層の中
央部のみエッチングにより除去し、上記メサストライプ
に達する溝を形成する工程と、上記ブロック層及び上記
溝上に第１クラッド層、活性層、及び第２クラッド層を
この順序で形成する工程と、を含むことを特徴とするの
で、十分に大なる厚みのブロック層をもつ半導体レーザ
を支障なく容易に製造することができ、製造歩留まりが
大幅に向上する。また、溝の開口幅を所定モードのレー
ザビームが得られる所望の値に高精度にできると共に、
電流通路幅はメサストライプ上面での溝幅となり十分に
電流が狭窄可能となります。
第１図Ａ乃至Ｅは本発明の実施例を示す工程別側面図、
第２図は従来例を示す側面図である。 (10)……基板、(11)……メサストライプ、(12)……ブロ
ック層、(13)……溝。
第２図は従来例を示す側面図である。 (10)……基板、(11)……メサストライプ、(12)……ブロ
ック層、(13)……溝。
Claims (1)
- 【請求項１】第１導伝型の半導体基板の表面にメサスト
ライプを形成する工程と、上記メサストライプを形成し
た基板表面に該メサストライプ上では薄く且つ該メサス
トライプ上以外の基板表面では厚く第２導伝型のブロッ
ク層を液相エピタキシャル成長法で形成する工程と、上
記メサストライプ上に形成された薄いブロック層の中央
部のみエッチングにより除去し、上記メサストライプに
達する溝を形成する工程と、上記ブロック層及び上記溝
上に第１クラッド層、活性層、及び第２クラッド層をこ
の順序で形成する工程と、を含むことを特徴とする半導
体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59220807A JPH0632337B2 (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59220807A JPH0632337B2 (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199396A JPS6199396A (ja) | 1986-05-17 |
| JPH0632337B2 true JPH0632337B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16756867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59220807A Expired - Lifetime JPH0632337B2 (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632337B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63102385A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 自励発振型半導体レ−ザの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58166788A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | Nec Corp | 半導体レ−ザの製造方法 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59220807A patent/JPH0632337B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6199396A (ja) | 1986-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |