JPH067639B2 - 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
JPH067639B2
JPH067639B2 JP28499585A JP28499585A JPH067639B2 JP H067639 B2 JPH067639 B2 JP H067639B2 JP 28499585 A JP28499585 A JP 28499585A JP 28499585 A JP28499585 A JP 28499585A JP H067639 B2 JPH067639 B2 JP H067639B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gainasp
semiconductor laser
conductivity type
type inp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28499585A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62144376A (ja
Inventor
英明 堀川
浩 和田
昭大 的場
正人 川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP28499585A priority Critical patent/JPH067639B2/ja
Publication of JPS62144376A publication Critical patent/JPS62144376A/ja
Publication of JPH067639B2 publication Critical patent/JPH067639B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用方法) この発明は、半導体レーザの製造方法に関し、特に、G
aInAsP/InP系の縦(軸)単一モードで発振す
る半導体レーザの製造方法に関する。
(従来の技術) 第2図(A)〜(D)は例えば文献(エレクトロニクス
レターズ(Electoronics Letters)18No.23 P.1006〜10
08)に開示された従来の埋め込みDFB(Distibuted-fe
edback)型半導体レーザ素子の製造工程図である。
従来の製造方法においては先ず、第一回目の液相エピタ
キシャル成長(以下、LPEと称することもある)によ
ってn型InP基板11上に、n型InPバッファ層13
と、GaInAsP活性層15と、p型GaInAsP光
導波層17とを順次に成長させる。続いて、フォログラ
フィックリソグラフィによってレジストパターンをp型
GaInAsP光導派層17の上側面に形成し、次に、ケ
ミカルエッチング技術によって光導波層17の不要部分の
エッチングを行なって、最適ピッチ及び深さの波形(co
rrugation)17aをこのn型InP基板11上に形成する
(第2図(A))。この文献によれば、ピッイが450
0Åで、深さが2000Åとしてある。
次に、第二回目のLPEによって、p型InPクラッド層1
9と、p型GaInAsPキャツプ層19とを順次に成長させる
(第2図(B))。
次に、通常の埋め込み構造の半導体レーザの製造と同様
なフォトエッチング手法を用い、キャップ層21と、クラ
ッド層19と、光導波層17と、活性層15と、バッファ層13
との不要部分を除去して、逆メサ形状の積層体23を形成
する。(第2図(C))。
次に、第三回目のLPEによってp型InP電流狭窄層
23と、n型InP電流狭窄層25とを基板11上に順次に成
長させ、メサ型形状の積層体23を埋め込む。(第2図
(D)に断面を示す)。
又、図示せずも、基板11の下側面に負電極が、キャップ
層21の上側面に正電極がそれぞれ設けられこの素子は構
成されている。
このような素子に所定のバイアスを印加し動作させる
と、p型InP電流狭窄層23と、n型InP電流狭窄層
25との界面は逆バイアスとなり、このため、順バイアス
となっている活性層15の部分に電流が効率良く注入され
る。従って、低閾値電流で発振させることが出来る。
さらに、活性層15で発生した光は光導波層17を導波し、
この光導波層の表面に設けた波形17aによってブラッグ
反射され、このため、単一縦モードで発振する。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述したような半導体レーザの製造方法
ではその製造工程中に三回のLPE(結晶成長工程)が
必要であり、このため、製造工程が多くなり、これが原
因で歩留りの低下や製造コストを高めるという問題点が
あった。
又、先の結晶成長で成長させた層表面が、その成長とは
異なる後の結晶成長の際に劣化し、このため両者の成長
層界面の劣化が起こり易いという問題点があった。この
現象は上述した製造工程中の第二回と、第三回目の結晶
成長工程の界面である、n型InP基板11及びp型In
P電流狭窄層25の界面のp−n接合部で起こり易い。
この発明の目的は、上述した問題点を解決し、製造工程
中の結晶成長の回数を減らすことが出来ると共に、従来
と同程度の特性を有した半導体レーザを製造することが
出来る半導体レーザの製造方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明によれば、GaI
nAsP/InP半導体レーザを液相エピタキシャル成
長法を用いて製造するに当り、 第一導電型InP基板の(100)面から(111)A
面を側面とするストライプ状溝を形成する工程と、 この溝付き第一導電型InP基板上に成長速度の面方位
依存性を利用した第二導電型電流狭窄層の成長と、これ
に続く第一導電型GaInAsPバッファ層、第一導電
型InP下側クラッド層、GaInAsP活性層及び第
二導電型GaInAsP光導波層の成長とを一回の液相
エピキシャル成長で連続して行なう工程と、 この光導波層の上側表面を素子の発振波長に応じた適当
なピッチ及び深さの波形に加工する工程と、 この波形表面を有する光導波層上に、第二導電型InP
上側クラッド層と、第二導電型GaInAsPキャップ
層とを一回の液相エピタキシャル成長で行なう工程と、 この上側クラッド層及びこのキャップ層をエッチングし
て前述した溝の上側部分に残存した上側クラッド層及び
キャップ層部分から成るリッジ部を形成する工程とを含
むことを特徴とする。
(作用) このような製造方法によれば、面方位依存性特有の性質
によって、電流狭窄層を溝内部に成長させることなく第
一回目の液相エピタキシャル成長によって電流狭窄層、
バッファ層、下側クラッド層、活性層及び光導波層の各
層を基板上に連続的に成長することが出来る。従って、
この発明で得られた半導体レーザは従来のような劣化し
易い界面を有しない。
又、光導波層の活性層とは反対側の表面に波形を設ける
から、この活性層で発生した光はこの光導波層を導波
し、この光導波層表面の波形によってブラッグ反射さ
れ、このため、単一縦モードで発振される。
又、第二回目の液相エピタキシャル成長によって、上側
クラッド層と、キャップ層とを順次に連続的に成長する
から、二回の液相エピタキシャル成長を行なうことによ
り半導体レーザ(DFB型レーザ)の主要部は構成され
る。
又、クラッド層及びキャップ層をエッチングして少なく
とも溝の上方にストライプ状のリッジ部を残存させた構
造とするので、得られた半導体レーザは屈折率差を付け
られた屈折率導波構造となるから、安定な横基本モード
発振が得られる。
さらに、内部電流狭窄層を具えているから、注入電流は
活性層に効率的に流れ、従って、低閾値電流で発振す
る。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の実施例につき説明す
る。尚、これらの図はこの発明が理解出来る程度に概略
的に示してあるにすぎず、その形状、寸法及び配置関係
は図示例に限定されるものではない。又、これら図にお
いて同一の構成成分については同一の符号を付して示し
てある。
第1図(A)〜(D)はこの発明の半導体レーザ素子の
製造方法を示す工程図である。尚、第1図(B)及び
(D)は、第1図(A)のI−I断面に該当する断面図と
して示してある。
先ず、通常のフォトエッチング技術を用い、第一導電型
InP基板として例えばp形InP基板31(以下、基板
と称することもある)の(100)面に、基板31の<0
1>方向にストライプ状に、かつ、基板31の<011
>方向に所定の幅でp型InP基板31の一部領域を露出
することが出来る例えばSiOから成るエッチングマ
スク(図示せず)を形成する。次に、臭素メタノールを
用い基板31の露出部分をエッチングして、例えば幅(第
1図中、Wで示す寸法)1.5μm、深さ0.2μm
のストライプ状溝33を形成する。続いて、エッチングマ
スクを除去して第1図(A)に示すような溝33を有する
ウエハ構造を得る。
次に、第一回目の液相エピタキシャル成長によって、電
流狭窄層として機能する第二導電InP層としての例え
ばn型InP層35と、第一導電型バッファ層としての例
えばp型GaInAsP層37と、第一導電型下側クラッ
ド層としての例えばp型InP層39と、活性層としての
例えばGaInAsP層41と、第二導電型光導波層とし
ての例えばn型GaInAsP層43とを、溝33を含む基
板31上に順次に連続的に形成して第1図(B)に示すウ
エハ構造を得る。尚、p型InP基板31に形成した溝33
の側面は(111)A面であり、かつ、溝33の低面は湾
曲した状態となる。ここで、この結晶成長工程中のn型
InP層35の成長を600℃程度の比較的低い成長温度
で行なうと、成長速度の面方位依存性のためn型InP
層35は基板31に形成した溝33内部には全く成長せず、溝
33以外の基板31上のみに成長する。又、このn型InP
層35の上に成長させるp型GaInAsP層37は溝33内
部にも成長が可能であり、従って、このp型GaInA
sP層37上に形成されるp型InP層39、GaInAs
P層41及びn型GaInAs層43は基板31全面(溝33の
上方及びn型InP層35上に成長する。このような成長
方法は、この発明の発明者の種々の実験によって明らか
となった方法でありその詳細は、文献(電子通信学会技
術研究報告OQE 84-52 P.17)に開示されている。
従って、この発明の半導体レーザに所定バイアス(後述
する)を印加して動作させる場合、溝33の内部を除く基
板31上に成長したn型InP層35と、p型GaInAs
P層37のn型InP層35上に成長した部分との間(第1
図中、xxxxで示す部分)は逆バイアスとなり電流狭
窄層として機能するから、電流は溝33の部分に効率的に
流れる。
次に、従来のDFBレーザの製造と同様にフォログラフ
ィックリソグラフィによって、レジストパターンをn型
GaInAs光導波層43上に形成し、次にケミカルエッ
チング技術によってこの光導波層43の不要部分表面のエ
ッチングを行なって、光導波層43の組成及び厚みに応じ
た適正なピッチ及び深さの波形(corrugation)43aを
光導波層43の表面に形成する(第1図(C))。
次に、第二回目の液相エピタキシャル成長によって第二
導電型上側クラッド層としてのn型InP層45と、第二
導電型キャップ層としてのn型GaInAsP層47と
を、n型GaInAsP光導波層43上に形成する。続い
て、半導体レーザの横モード発振を制御するため、通常
のフォトエッチング技術を用いて少なくとも溝33と対向
するn型InP層45及びn型GaInAsP層47の部分
領域がリッジ部49として残存するようこれらの層45及び
47の不要部分をエッチング除去して、第1図(D)に示
すようなウエハを得ることが出来る。尚、リッジ部の幅
(溝33の幅と同一方向の寸法であり、第1図(D)中、
で示す寸法)はn型GaInAsP光導波層43の組
成及び厚みに応じて適切な値に設定する。
次に、図示せずも基板31の下側面にp電極を、リッジ部
49の上側面にn電極をそれぞれ形成することによってこ
の発明の半導体レーザを得ることがが出来る。
これがため、この発明の半導体レーザの製造方法によれ
ば、二回の液相エピタキシャル成長で、DFB型レーザ
の製造が可能となる。
尚、上述した実施例はp型InP基板を用いた例につき
この発明の半導体レーザの製造方法について説明した
が、この発明の製造方法はn型InP基板を用いた半導
体レーザの製造方法として用いても好適である。この場
合、各層の導電型をn型InP基板に対応して変更する
ことは勿論である。
(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の半導体
レーザの製造方法によれば、成長速度の面方位依存性を
利用することによって、電流狭窄層を溝内に成長させる
ことなく一回の液相エピタキシャルで電流狭窄層と、バ
ッファ層と、下側クラッド層と、活性層と、光導波層と
を基板上に形成する。続いて、光導波層の活性層とは反
対側の表面に波形を形成する。次に、第二回目の液相エ
ピタキシャル成長によって、上側クラッド層及びキャッ
プ層を順次に連続的にこの光導波層上に形成する。さら
に、少なくともストライプ状溝と対向する上側クラッド
層及びキャップ層の部分領域はリッジ部分となるよう
に、これら層の不要部分を除去して半導体レーザを作製
する。
従って、従来は三回必要であった液相エピタキシャル成
長を二回とすることが出来ると共に、n型InP電流電
流狭窄層と、p型GaInAsPバッファ層板とを連続
成長させることが出来るから各成長界面の劣化は起こり
難い。従って、従来と比較して歩留り、製造コスト及び
信頼性を改善することが出来る。
又、この発明の半導体レーザは内部電流狭窄層によって
低閾値電流での発振が可能であり、又、光導波層に設け
た波形によって単一縦モード発振し、さらに、ストライ
プ状溝と対向する上側クラッド層及びキャップ層をリッ
ジ部としこのリッジ部に負電極を設けて横基本モード発
振する。
これがため、製造工程中の結晶成長の回数を減らすこと
が出来ると共に、従来と同程度の特性を有した半導体レ
ーザを製造することが出来る製造方法を提供することが
出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(D)はこの発明の半導体レーザの製造
方法の説明に供する製造工程図、 第2図(A)〜(D)は従来の半導体レーザの製造方法
を示す説明図である。 31…p型InP基板 33…ストライプ状溝 35…n型InP電流狭窄層 37…p型GaInAsPバッファ層 39…p型InP下側クラッド層 41…GaInAsP活性層 43…n型GaInAsP光導波層 43a…波形(corrugation) 45…n型InPクラッド層 47…n型GaInAsPキャップ層 49…リッジ部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川原 正人 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−47182(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】GaInAsP/InP半導体レーザを液
    相エピタキシャル成長法を用いて製造するに当り、 第一導電型InP基板の(100)面から(111)A
    面を側面とするストライプ状溝を形成する工程と、 該溝付き第一導電型InP基板上に成長速度の面方位依
    存性を利用した第二導電型電流狭窄層の成長と、これに
    続く第一導電型GaInAsPバッファ層、第一導電型
    InP下側クラッド層、GaInAsP活性層及び第二
    導電型GaInAsP光導波層の成長とを一回の液相エ
    ピタキシャル成長で連続して行なう工程と、 該光導波層の上側表面を波形に加工する工程と、 該波形表面を有する光導波層上に、第二導電型InP上
    側クラッド層と、第二導電型GaInAsPキャップ層
    との成長を一回の液相エピタキシャル成長で行なう工程
    と、 該上側クラッド層及び該キャップ層をエッチングして前
    記溝の上側部分に残存した上側クラッド層及びキャップ
    層部分から成るリッジ部を形成する工程と を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
JP28499585A 1985-12-18 1985-12-18 半導体レ−ザの製造方法 Expired - Fee Related JPH067639B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28499585A JPH067639B2 (ja) 1985-12-18 1985-12-18 半導体レ−ザの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28499585A JPH067639B2 (ja) 1985-12-18 1985-12-18 半導体レ−ザの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62144376A JPS62144376A (ja) 1987-06-27
JPH067639B2 true JPH067639B2 (ja) 1994-01-26

Family

ID=17685777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28499585A Expired - Fee Related JPH067639B2 (ja) 1985-12-18 1985-12-18 半導体レ−ザの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH067639B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62144376A (ja) 1987-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0663710A2 (en) Optical semiconductor device and method for producing the same
US4958202A (en) Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same
US4841532A (en) Semiconductor laser
JP2003229635A (ja) 半導体光集積素子
JPH118436A (ja) 逆メサリッジ導波型レーザダイオード及びその製造方法
KR100266836B1 (ko) 반도체레이저
JP2002057409A (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
JP2542570B2 (ja) 光集積素子の製造方法
JPH067639B2 (ja) 半導体レ−ザの製造方法
JP2629678B2 (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
JPH07111361A (ja) 埋込型半導体レーザ素子及びその製造方法
CN218632788U (zh) 一种高功率、窄线宽InP集成半导体激光器
JP2002314200A (ja) 半導体レーザ素子及びその作製方法
JPH05226774A (ja) 半導体レーザ素子とその製造方法
JPH037153B2 (ja)
JPS63250886A (ja) 半導体レ−ザ素子の製造方法
JPS6119186A (ja) 二波長モノリシツク半導体レ−ザアレイの製造方法
KR100647293B1 (ko) 굴절률 도파형 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조 방법
JP3322001B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JPH01309393A (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP4024319B2 (ja) 半導体発光装置
JPS6354234B2 (ja)
JP2538258B2 (ja) 半導体レ―ザ
JPH0744312B2 (ja) 埋め込み型半導体レーザの製造方法
JPS62144377A (ja) 半導体レ−ザ素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees