JPH0656911B2 - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH0656911B2 JPH0656911B2 JP1014348A JP1434889A JPH0656911B2 JP H0656911 B2 JPH0656911 B2 JP H0656911B2 JP 1014348 A JP1014348 A JP 1014348A JP 1434889 A JP1434889 A JP 1434889A JP H0656911 B2 JPH0656911 B2 JP H0656911B2
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Landscapes
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、半導体レーザの製造方法に関し、詳しく言
えば、順方向電圧の低い半導体レーザを得ることができ
る製造方法に関する。
えば、順方向電圧の低い半導体レーザを得ることができ
る製造方法に関する。
（ロ）従来の技術 従来の半導体レーザの製造方法としては、例えば以下の
ものが知られている。この製造方法は、以下のｉ〜ivの
工程を備えている。
ものが知られている。この製造方法は、以下のｉ〜ivの
工程を備えている。
ｉ：ＭＢＥ（分子線エピタキシ）装置の成長室内に導入
されたＧａＡｓ基板の表面に、下部クラッド層と、活性
層と、第１の上部クラッド層と、光吸収層と蒸発防止層
とを積層する第１の成長工程 ii：この積層されたＧａＡｓ基板を成長室から取り出
し、前記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成
するホトエッチング工程 iii：このストライプ溝が形成されたＧａＡｓ基板を加
熱して光吸収層を選択的に蒸発させる再蒸発工程 iv：この不純物を蒸発させたＧａＡｓ基板に、第２の上
部クラッド層およびキャップ層とを積層する第２の成長
工程。
されたＧａＡｓ基板の表面に、下部クラッド層と、活性
層と、第１の上部クラッド層と、光吸収層と蒸発防止層
とを積層する第１の成長工程 ii：この積層されたＧａＡｓ基板を成長室から取り出
し、前記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成
するホトエッチング工程 iii：このストライプ溝が形成されたＧａＡｓ基板を加
熱して光吸収層を選択的に蒸発させる再蒸発工程 iv：この不純物を蒸発させたＧａＡｓ基板に、第２の上
部クラッド層およびキャップ層とを積層する第２の成長
工程。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の製造方法で製造された半導体レーザでは、ス
トライプ溝で第１の上部クラッド層と、第２の上部クラ
ッド層とが接するが、両者の界面（電流狭窄部）におい
て界面順位が生じ、順方向電圧ＶＦが高くなる問題点が
あった。
トライプ溝で第１の上部クラッド層と、第２の上部クラ
ッド層とが接するが、両者の界面（電流狭窄部）におい
て界面順位が生じ、順方向電圧ＶＦが高くなる問題点が
あった。
この問題点は、第１の上部クラッド層のキャリア濃度を
高めることにより解決できるかにみえる。しかしなが
ら、第１の上部クラッド層のキャリア濃度を高めると、
発振開始電流Ｉth等他の特性が低下してしまう問題点が
あった。
高めることにより解決できるかにみえる。しかしなが
ら、第１の上部クラッド層のキャリア濃度を高めると、
発振開始電流Ｉth等他の特性が低下してしまう問題点が
あった。
この発明は上記に鑑みなされたもので、他の特性を損な
うことなく、順方向電圧ＶＦの低い半導体レーザを製造
する方法の提供を目的としている。
うことなく、順方向電圧ＶＦの低い半導体レーザを製造
する方法の提供を目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、この発明の半導体レーザの製
造方法は、 ＭＢＥ装置の成長室内に導入された半導体基板の表面に
下部クラッド層と、活性層と、第１の上部クラッド層
と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層する第１の成長工
程と、 この積層された半導体基板を成長室から取り出して、前
記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成するホ
トエッチング工程と、 このストライプ溝を形成された半導体基板をＭＢＥ装置
の成長室内に導入し、この半導体基板を加熱して光吸収
層を選択的に蒸発させる再蒸発工程と、 この不純物を蒸発させた半導体基板に第２の上部クラッ
ド層およびキャップ層とを積層する第２の成長工程とを
備えてなるものにおいて、 前記第２の成長工程では、第２の上部クラッド層のキャ
リア濃度を前記第１の上部クラッド層のキャリア濃度よ
り高くして成長させ、この第２の上部クラッド層成長
後、キャップ層成長前にＭＢＥ装置成長室内で前記半導
体基板を所定時間加熱して、第１の上部クラッド層の、
第２の上部クラッド層との界面部を高キャリア濃度とす
ることを特徴とするものである。
造方法は、 ＭＢＥ装置の成長室内に導入された半導体基板の表面に
下部クラッド層と、活性層と、第１の上部クラッド層
と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層する第１の成長工
程と、 この積層された半導体基板を成長室から取り出して、前
記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成するホ
トエッチング工程と、 このストライプ溝を形成された半導体基板をＭＢＥ装置
の成長室内に導入し、この半導体基板を加熱して光吸収
層を選択的に蒸発させる再蒸発工程と、 この不純物を蒸発させた半導体基板に第２の上部クラッ
ド層およびキャップ層とを積層する第２の成長工程とを
備えてなるものにおいて、 前記第２の成長工程では、第２の上部クラッド層のキャ
リア濃度を前記第１の上部クラッド層のキャリア濃度よ
り高くして成長させ、この第２の上部クラッド層成長
後、キャップ層成長前にＭＢＥ装置成長室内で前記半導
体基板を所定時間加熱して、第１の上部クラッド層の、
第２の上部クラッド層との界面部を高キャリア濃度とす
ることを特徴とするものである。
（ホ）作用 この発明の半導体レーザの製造方法では、第２の上部ク
ラッド層のキャリア濃度が高めにされているので、所定
時間加熱した時に、第２の上部クラッド層より第１の上
部クラッド層へドーパントが拡散していく。このため、
第１の上部クラッド層の界面部のみキャリア濃度が高ま
り、直列抵抗成分が減少して順方向電圧ＶＦが下がる。
しかし、第１の上部クラッド層でキャリア濃度が高くな
るのは界面部だけであるから、発振開始電流Ｉth等他の
特性が損なわれる危険性は少ない。
ラッド層のキャリア濃度が高めにされているので、所定
時間加熱した時に、第２の上部クラッド層より第１の上
部クラッド層へドーパントが拡散していく。このため、
第１の上部クラッド層の界面部のみキャリア濃度が高ま
り、直列抵抗成分が減少して順方向電圧ＶＦが下がる。
しかし、第１の上部クラッド層でキャリア濃度が高くな
るのは界面部だけであるから、発振開始電流Ｉth等他の
特性が損なわれる危険性は少ない。
（ヘ）実施例 この発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
・第１の成長工程 まず、モリブテン台に装着されたＮ型ＧａＡｓ基板２を
ＭＢＥ装置成長室内に導入する。ＭＢＥ装置成長室内で
は、蒸発源に入れられた原料物質や不純物（ドーパン
ト）が分子線の形で蒸発させられる。蒸発源のシャッタ
を制御して、以下の各層３〜７が順次成長させる（第１
図参照）。
ＭＢＥ装置成長室内に導入する。ＭＢＥ装置成長室内で
は、蒸発源に入れられた原料物質や不純物（ドーパン
ト）が分子線の形で蒸発させられる。蒸発源のシャッタ
を制御して、以下の各層３〜７が順次成長させる（第１
図参照）。
すなわち、Ｎ型のＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝０．６）より
なる下部クラッド層３、ＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝0.15）
よりなる活性層４、Ｐ型ＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝０．
６）よりなる第１の上部クラッド層５、Ｎ型ＧａＡｓよ
りなる光吸収層６、Ｎ型のＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝0.1
5）よりなる蒸発防止層７が順に積層されていく。な
お、上に示したＡｌ組織Ｘの値は一例であり適宜変更可
能である。
なる下部クラッド層３、ＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝0.15）
よりなる活性層４、Ｐ型ＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝０．
６）よりなる第１の上部クラッド層５、Ｎ型ＧａＡｓよ
りなる光吸収層６、Ｎ型のＡｌＸＧa1-XＡｓ（Ｘ＝0.1
5）よりなる蒸発防止層７が順に積層されていく。な
お、上に示したＡｌ組織Ｘの値は一例であり適宜変更可
能である。
・ホトエッチング工程 前記積層されたＧａＡｓ基板２は、ＭＢＥ装置成長室内
より外部に取り出された後、ストライプ溝が形成される
べき部分以外の蒸発防止層７をホトレジスト８で覆う
（第２図参照）。そして、光吸収層６がわずかに（例え
ば１０００Å程度）残るように、蒸発防止層７と光吸収
層６とをそれぞれエッチングしてストライプ溝９を形成
する。
より外部に取り出された後、ストライプ溝が形成される
べき部分以外の蒸発防止層７をホトレジスト８で覆う
（第２図参照）。そして、光吸収層６がわずかに（例え
ば１０００Å程度）残るように、蒸発防止層７と光吸収
層６とをそれぞれエッチングしてストライプ溝９を形成
する。
・再蒸発工程 ホトレジスト８を除去した後、再びＧａＡｓ基板２をＭ
ＢＥ装置成長室内に導入し、Ａｓ分子線を当てつつ、Ｇ
ａＡｓ基板２を６５０℃〜８５０℃程度の温度で加熱す
る。この間ＧａＡｓ基板に付着した不純物が蒸発し、ま
た、残された光吸収層６も蒸発して第１の上部クラッド
層５がストライプ溝９底部に露出する。
ＢＥ装置成長室内に導入し、Ａｓ分子線を当てつつ、Ｇ
ａＡｓ基板２を６５０℃〜８５０℃程度の温度で加熱す
る。この間ＧａＡｓ基板に付着した不純物が蒸発し、ま
た、残された光吸収層６も蒸発して第１の上部クラッド
層５がストライプ溝９底部に露出する。
・第２の成長工程 次いで、ＧａＡｓ基板２上に第２の上部クラッド層１０
を成長させる（第３図参照）。この第２の上部クラッド
層１０は、Ｐ＋型のＡｌＹＧa1-YＡｓ（例えばＡｌ組成
Ｙ＝０．６）よりなり、第１の上部クラッド層５よりも
キャリア濃度が１桁高くされている。例えば、第１の上
部クラッド層５のキャリア濃度が３×１０17cm-3なら
ば、第２の上部クラッド層のキャリア濃度が３×１０18
cm-3程度とされる。
を成長させる（第３図参照）。この第２の上部クラッド
層１０は、Ｐ＋型のＡｌＹＧa1-YＡｓ（例えばＡｌ組成
Ｙ＝０．６）よりなり、第１の上部クラッド層５よりも
キャリア濃度が１桁高くされている。例えば、第１の上
部クラッド層５のキャリア濃度が３×１０17cm-3なら
ば、第２の上部クラッド層のキャリア濃度が３×１０18
cm-3程度とされる。
第２の上部クラッド層１０の成長が終了すれば、再びＧ
ａＡｓ基板２の温度を６５０℃〜８５０℃（好ましくは
約７６０℃）まで上昇させ、そのまま数分〜数１０分間
保持する（アニール）。この間、第２の上部クラッド層
１０より第１の上部クラッド層５へドーパントが拡散し
て行き、上部クラッド層界面部５ａのキャリア濃度が高
まる。
ａＡｓ基板２の温度を６５０℃〜８５０℃（好ましくは
約７６０℃）まで上昇させ、そのまま数分〜数１０分間
保持する（アニール）。この間、第２の上部クラッド層
１０より第１の上部クラッド層５へドーパントが拡散し
て行き、上部クラッド層界面部５ａのキャリア濃度が高
まる。
アニールが終了すれば、第２の上部クラッド層１０上
に、Ｐ＋型のＧａＡｓよりなるキャップ層１１を成長さ
せ、以下従来と同様に電極１２ａ、１２ｂを形成する
（第４図参照）。
に、Ｐ＋型のＧａＡｓよりなるキャップ層１１を成長さ
せ、以下従来と同様に電極１２ａ、１２ｂを形成する
（第４図参照）。
こうして得られた半導体レーザ１は、第１の上部クラッ
ド層界面部５ａのキャリア濃度が高められているから、
直列抵抗成分を抑えることができ順方向電圧ＶＦが低く
なる。一方、第１の上部クラッド層５の界面部５ａ以外
の部分のキャリア濃度は従来のままであるから、発振開
始電流Ｉth等他の特性が損なわれることはない。
ド層界面部５ａのキャリア濃度が高められているから、
直列抵抗成分を抑えることができ順方向電圧ＶＦが低く
なる。一方、第１の上部クラッド層５の界面部５ａ以外
の部分のキャリア濃度は従来のままであるから、発振開
始電流Ｉth等他の特性が損なわれることはない。
（ト）発明の効果 以上説明したように、この発明の半導体レーザの製造方
法は、第２の成長工程で第２の上部クラッド層のキャリ
ア濃度を第１の上部クラッド層のキャリア濃度より高く
して成長させ、この第２の上部クラッド層成長後、キャ
ップ層成長前に前記半導体基板をＭＢＥ装置の成長室内
で所定時間加熱して、第１の上部クラッド層の、第２の
上部クラッド層との界面部を高キャリア濃度とすること
を特徴とするものであるから、発振開始電流Ｉth等他の
特性を損なうことなく、順方向電圧ＶＦの低い半導体レ
ーザを得ることができる利点を有する。また、ＭＢＥ装
置成長室内で、第２の上部クラッド層より第１の上部ク
ラッド層へのドーパントの拡散が行える利点も有してい
る。
法は、第２の成長工程で第２の上部クラッド層のキャリ
ア濃度を第１の上部クラッド層のキャリア濃度より高く
して成長させ、この第２の上部クラッド層成長後、キャ
ップ層成長前に前記半導体基板をＭＢＥ装置の成長室内
で所定時間加熱して、第１の上部クラッド層の、第２の
上部クラッド層との界面部を高キャリア濃度とすること
を特徴とするものであるから、発振開始電流Ｉth等他の
特性を損なうことなく、順方向電圧ＶＦの低い半導体レ
ーザを得ることができる利点を有する。また、ＭＢＥ装
置成長室内で、第２の上部クラッド層より第１の上部ク
ラッド層へのドーパントの拡散が行える利点も有してい
る。
第１図、第２図、第３図及び第４図は、この発明の一実
施例に係る半導体レーザの製造工程を説明する図であ
る。 ２：ＧａＡｓ基板、３：下部クラッド層、 ４：活性層、５：第１の上部クラッド層、 ５ａ：界面部、６：光吸収層、 ７：蒸発防止層、９：ストライプ溝、 １０：第２の上部クラッド層、 １１：キャップ層。
施例に係る半導体レーザの製造工程を説明する図であ
る。 ２：ＧａＡｓ基板、３：下部クラッド層、 ４：活性層、５：第１の上部クラッド層、 ５ａ：界面部、６：光吸収層、 ７：蒸発防止層、９：ストライプ溝、 １０：第２の上部クラッド層、 １１：キャップ層。
Claims (1)
- 【請求項１】ＭＢＥ装置の成長室内に導入された半導体
基板の表面に下部クラッド層と、活性層と、第１の上部
クラッド層と、光吸収層と、蒸発防止層とを積層する第
１の成長工程と、 この積層された半導体基板を成長室から取り出して、前
記光吸収層まで達する深さのストライプ溝を形成するホ
トエッチング工程と、 このストライプ溝を形成された半導体基板をＭＢＥ装置
の成長室内に導入し、この半導体基板を加熱して光吸収
層を選択的に蒸発させる再蒸発工程と、 この光吸収層を蒸発させた半導体基板に第２の上部クラ
ッド層およびキャップ層とを積層する第２の成長工程と
を備えてなる半導体レーザの製造方法において、 前記第２の成長工程では、第２の上部クラッド層のキャ
リア濃度を前記第１の上部クラッド層のキャリア濃度よ
り高くして成長させ、この第２の上部クラッド層成長
後、キャップ層成長前に前記半導体基板をＭＢＥ装置内
の成長室で所定時間加熱して、第１の上部クラッド層
の、第２の上部クラッド層との界面部を高キャリア濃度
とすることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1014348A JPH0656911B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 半導体レーザの製造方法 |
| CA002008379A CA2008379C (en) | 1989-01-24 | 1990-01-23 | Semiconductor lasers |
| MYPI90000116A MY104857A (en) | 1989-01-24 | 1990-01-23 | Semiconductor lasers |
| DE90300747T DE69005132T2 (de) | 1989-01-24 | 1990-01-24 | Halbleiterlaser. |
| US07/469,248 US4999841A (en) | 1989-01-24 | 1990-01-24 | Semiconductor lasers |
| EP90300747A EP0380322B1 (en) | 1989-01-24 | 1990-01-24 | Semi-conductor lasers |
| KR1019900000783A KR930004128B1 (ko) | 1989-01-24 | 1990-01-24 | 반도체 레이저 |
| US07/605,095 US5153148A (en) | 1989-01-24 | 1990-10-30 | Method of fabricating semiconductor lasers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1014348A JPH0656911B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194684A JPH02194684A (ja) | 1990-08-01 |
| JPH0656911B2 true JPH0656911B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=11858564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1014348A Expired - Fee Related JPH0656911B2 (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656911B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60225488A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Sony Corp | 半導体レ−ザ− |
| JPS6142987A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザの製造方法 |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1014348A patent/JPH0656911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02194684A (ja) | 1990-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |