JPH0677590A - 半導体レーザとその製法 - Google Patents
半導体レーザとその製法Info
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
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- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32316—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm comprising only (Al)GaAs
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 しきい値電流の低減化と安定化をはかる。
【構成】 （１００）面のＧａＡｓ基板面に、＜０１−
１＞方向のストライプリッジ１１を形成し、８００℃以
上の成長温度でメチル系ＭＯＣＶＤで、クラッド層１
３、活性層１４、電流ブロック層のエピタキシャル成長
を行って、ストライプリッジ１１上に（１１１）Ａ面で
挟み込まれた半導体ストライプ部１６を形成し、この半
導体ストライプ部１６に、活性層１３の動作領域を画成
する。
１＞方向のストライプリッジ１１を形成し、８００℃以
上の成長温度でメチル系ＭＯＣＶＤで、クラッド層１
３、活性層１４、電流ブロック層のエピタキシャル成長
を行って、ストライプリッジ１１上に（１１１）Ａ面で
挟み込まれた半導体ストライプ部１６を形成し、この半
導体ストライプ部１６に、活性層１３の動作領域を画成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザとその製
法、特にＳＤＨ（Seperated Double HeteroJunction)
型半導体レーザとその製法に係わる。
法、特にＳＤＨ（Seperated Double HeteroJunction)
型半導体レーザとその製法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザにおいて、低しきい値電流
Ｉthを有する半導体レーザとしてエピタキシャル成長時
に生じる特定結晶によって活性層を他と分離してその幅
を規定するようにしたＳＤＨ型半導体レーザが本出願人
によって例えば特開昭61-183987 号において提案されて
いる。
Ｉthを有する半導体レーザとしてエピタキシャル成長時
に生じる特定結晶によって活性層を他と分離してその幅
を規定するようにしたＳＤＨ型半導体レーザが本出願人
によって例えば特開昭61-183987 号において提案されて
いる。
【０００３】一方、本出願人は先に特開平2-174287号に
おいてＳＤＨ型半導体レーザを提案した。
おいてＳＤＨ型半導体レーザを提案した。
【０００４】このＳＤＨ型半導体レーザは、図３にその
一例の略線的断面図を示すように、（１００）結晶面を
主面とするＧａＡｓ基板２の、その（１００）主面に＜
０１１＞結晶方向いわゆる逆メサ方向に沿うストライプ
リッジ１が形成され、このストライプリッジ１を有する
主面上に、例えば第１のクラッド層３１と、活性層４
と、第２のクラッド層３２と、電流ブロック層５とがエ
ピタキシャル成長され、ストライプリッジ１上に（１１
１）Ｂ結晶面で挟み込まれて他部との間に断層が生じた
断面３角形状の半導体ストライプ部６が形成され、この
半導体ストライプ部６上の活性層４が他部の活性層４と
分断され、電流ブロック層５が、半導体ストライプ部６
以外のその両側において半導体ストライプ部６の活性層
４の両側端面に接して、或いはこれより上述の３角形状
の頂部側に位置して形成される。
一例の略線的断面図を示すように、（１００）結晶面を
主面とするＧａＡｓ基板２の、その（１００）主面に＜
０１１＞結晶方向いわゆる逆メサ方向に沿うストライプ
リッジ１が形成され、このストライプリッジ１を有する
主面上に、例えば第１のクラッド層３１と、活性層４
と、第２のクラッド層３２と、電流ブロック層５とがエ
ピタキシャル成長され、ストライプリッジ１上に（１１
１）Ｂ結晶面で挟み込まれて他部との間に断層が生じた
断面３角形状の半導体ストライプ部６が形成され、この
半導体ストライプ部６上の活性層４が他部の活性層４と
分断され、電流ブロック層５が、半導体ストライプ部６
以外のその両側において半導体ストライプ部６の活性層
４の両側端面に接して、或いはこれより上述の３角形状
の頂部側に位置して形成される。
【０００５】このような構成による半導体レーザは、メ
チル系ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法によるエピタ
キシャル成長法によって形成されるものであり、このメ
チル系ＭＯＣＶＤでは、（１１１）Ｂ結晶面のエピタキ
シャル成長速度が他の成長速度に比して格段に小さいこ
とから、この性質を利用して形成されるものである。
チル系ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法によるエピタ
キシャル成長法によって形成されるものであり、このメ
チル系ＭＯＣＶＤでは、（１１１）Ｂ結晶面のエピタキ
シャル成長速度が他の成長速度に比して格段に小さいこ
とから、この性質を利用して形成されるものである。
【０００６】すなわちこの場合、各層のエピタキシャル
成長を進行させると、ストライプリッジ１の上面が（１
００）面であり、その両側縁が＜０１１＞軸方向に沿っ
ていることから、ストライプリッジ１上のエピタキシャ
ル成長に伴って、リッジ１の両側縁から（１１１）面が
生じてくる。そしてこのように一旦（１１１）Ｂ面が発
生すると、この面に対しては結晶成長が実質的に停止
し、以後はストライプリッジ１の上面とストライプリッ
ジ１の両側の溝内とからの結晶成長が行われことから、
ストライプリッジ１上で（１１１）Ｂ面において断層が
生じ、この（１１１）Ｂによって挟み込まれた断面３角
形状の半導体ストライプ部６がストライプリッジ１上に
形成される。
成長を進行させると、ストライプリッジ１の上面が（１
００）面であり、その両側縁が＜０１１＞軸方向に沿っ
ていることから、ストライプリッジ１上のエピタキシャ
ル成長に伴って、リッジ１の両側縁から（１１１）面が
生じてくる。そしてこのように一旦（１１１）Ｂ面が発
生すると、この面に対しては結晶成長が実質的に停止
し、以後はストライプリッジ１の上面とストライプリッ
ジ１の両側の溝内とからの結晶成長が行われことから、
ストライプリッジ１上で（１１１）Ｂ面において断層が
生じ、この（１１１）Ｂによって挟み込まれた断面３角
形状の半導体ストライプ部６がストライプリッジ１上に
形成される。
【０００７】従ってこの場合、半導体ストライプ部６の
幅、すなわちストライプリッジ１の幅、更に各層の厚さ
等を選定することによって、半導体ストライプ部６に限
定的に狭小な活性層４が形成され、しかも電流ブロック
層５によって挟まれて電流注入がこの部分に限定的にな
される低しきい値電流Ｉthの半導体レーザが構成される
ものである。
幅、すなわちストライプリッジ１の幅、更に各層の厚さ
等を選定することによって、半導体ストライプ部６に限
定的に狭小な活性層４が形成され、しかも電流ブロック
層５によって挟まれて電流注入がこの部分に限定的にな
される低しきい値電流Ｉthの半導体レーザが構成される
ものである。
【０００８】更に、連続的に第３のクラッド層３３とキ
ャップ層７が断面３角形状の半導体ストライプ部６上を
覆ってエピタキシャル成長される。
ャップ層７が断面３角形状の半導体ストライプ部６上を
覆ってエピタキシャル成長される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのような構
成によるＳＤＨ型の半導体レーザでは、しばしば半導体
ストライプ部６上の半導体表面にいわゆるヒロックによ
る凹凸が発生し、これがしきい値電流Ｉthの上昇や、電
流特性に不均一を来すなどの不都合を来す。
成によるＳＤＨ型の半導体レーザでは、しばしば半導体
ストライプ部６上の半導体表面にいわゆるヒロックによ
る凹凸が発生し、これがしきい値電流Ｉthの上昇や、電
流特性に不均一を来すなどの不都合を来す。
【００１０】本発明は、ＳＤＨ型の半導体レーザにおい
て、このような不都合を回避することのできる半導体レ
ーザとその製法を提供する。
て、このような不都合を回避することのできる半導体レ
ーザとその製法を提供する。
【００１１】すなわち、本発明においては、メチル系Ｍ
ＯＣＶＤにおいても、その結晶面、結晶軸の選定、すな
わちその構造の特定によって、またそのエピタキシャル
成長温度によって、特性が安定で、しきい値電流Ｉthの
低いＳＤＨ型半導体レーザを得ることを見出し、これを
提供するものである。
ＯＣＶＤにおいても、その結晶面、結晶軸の選定、すな
わちその構造の特定によって、またそのエピタキシャル
成長温度によって、特性が安定で、しきい値電流Ｉthの
低いＳＤＨ型半導体レーザを得ることを見出し、これを
提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、図１に
その一例の斜視図を示すように、（１００）結晶面を主
面とするＧａＡｓ基板１２に、いわゆる順メサ方向の＜
０１−１＞結晶方向に沿うストライプリッジ１１が形成
され、そのストライプリッジ１１を有する主面上に、少
なくともクラッド層１３と、活性層１４と、電流ブロッ
ク層１５とが形成され、ストライプリッジ１１上に（１
１１）Ａ結晶面で挟み込まれて他部との間に断層が生じ
た断面３角形状の半導体ストライプ部１６が形成され、
半導体ストライプ部１６上の活性層１４が他の活性層１
４と分断され、電流ブロック層１５が、半導体ストライ
プ部１６以外のその両側において半導体ストライプ部１
６の活性層１４の両側端面或いはこれより上記３角形状
の半導体ストライプ部１６の頂部側に位置して形成され
た構成とする。
その一例の斜視図を示すように、（１００）結晶面を主
面とするＧａＡｓ基板１２に、いわゆる順メサ方向の＜
０１−１＞結晶方向に沿うストライプリッジ１１が形成
され、そのストライプリッジ１１を有する主面上に、少
なくともクラッド層１３と、活性層１４と、電流ブロッ
ク層１５とが形成され、ストライプリッジ１１上に（１
１１）Ａ結晶面で挟み込まれて他部との間に断層が生じ
た断面３角形状の半導体ストライプ部１６が形成され、
半導体ストライプ部１６上の活性層１４が他の活性層１
４と分断され、電流ブロック層１５が、半導体ストライ
プ部１６以外のその両側において半導体ストライプ部１
６の活性層１４の両側端面或いはこれより上記３角形状
の半導体ストライプ部１６の頂部側に位置して形成され
た構成とする。
【００１３】第２の本発明は、同様に、図１にその一例
の斜視図を示すように、＜０１−１＞結晶方向に沿うス
トライプリッジ１１が形成された（１００）結晶面を主
面とするＧａＡｓ基板１２の、そのストライプリッジ１
１を有する主面上に、少なくともクラッド層１３と、活
性層１４と、電流ブロック層１５とが形成され、ストラ
イプリッジ１１上に（１１１）Ａ結晶面で挟み込まれて
他部との間に断層が生じた断面３角形状の半導体ストラ
イプ部１６が形成され、ストライプリッジ１１の両側に
（１１０）結晶面が形成され、半導体ストライプ部１６
上の活性層１４が他の活性層１４と分断され、電流ブロ
ック層１５が、半導体ストライプ部１６以外のその両側
において半導体ストライプ部１６の活性層の両側端面或
いはこれより上記３角形状の半導体ストライプ部１６の
頂部側に位置して形成された構成とする。
の斜視図を示すように、＜０１−１＞結晶方向に沿うス
トライプリッジ１１が形成された（１００）結晶面を主
面とするＧａＡｓ基板１２の、そのストライプリッジ１
１を有する主面上に、少なくともクラッド層１３と、活
性層１４と、電流ブロック層１５とが形成され、ストラ
イプリッジ１１上に（１１１）Ａ結晶面で挟み込まれて
他部との間に断層が生じた断面３角形状の半導体ストラ
イプ部１６が形成され、ストライプリッジ１１の両側に
（１１０）結晶面が形成され、半導体ストライプ部１６
上の活性層１４が他の活性層１４と分断され、電流ブロ
ック層１５が、半導体ストライプ部１６以外のその両側
において半導体ストライプ部１６の活性層の両側端面或
いはこれより上記３角形状の半導体ストライプ部１６の
頂部側に位置して形成された構成とする。
【００１４】第３の本発明は、（１００）結晶面を主面
とするＧａＡｓ基板１２上に、＜０１−１＞結晶軸方向
に沿うストライプリッジ１１を形成し、そのストライプ
リッジ１１を有するＧａＡｓ基板１２の一主面上に、メ
チル系化学的気相成長法によって成長温度８００℃以上
で少なくともクラッド層１３、活性層１４、電流ブロッ
ク層１５の各半導体層のエピタキシーを行って上述の本
発明による半導体レーザを製造する。
とするＧａＡｓ基板１２上に、＜０１−１＞結晶軸方向
に沿うストライプリッジ１１を形成し、そのストライプ
リッジ１１を有するＧａＡｓ基板１２の一主面上に、メ
チル系化学的気相成長法によって成長温度８００℃以上
で少なくともクラッド層１３、活性層１４、電流ブロッ
ク層１５の各半導体層のエピタキシーを行って上述の本
発明による半導体レーザを製造する。
【００１５】第４の本発明は、＜０１−１＞結晶軸方向
に沿い両側壁面が（１１０）結晶面より成るストライプ
リッジ１１を形成し、このストライプリッジ１１を有す
るＧａＡｓ基板１２の主面上に、メチル系化学的気相成
長法で少なくともクラッド層１３、活性層１４、電流ブ
ロック層１５の各半導体層のエピタキシーをおこなって
上述の本発明による半導体レーザを製造する。
に沿い両側壁面が（１１０）結晶面より成るストライプ
リッジ１１を形成し、このストライプリッジ１１を有す
るＧａＡｓ基板１２の主面上に、メチル系化学的気相成
長法で少なくともクラッド層１３、活性層１４、電流ブ
ロック層１５の各半導体層のエピタキシーをおこなって
上述の本発明による半導体レーザを製造する。
【００１６】
【作用】上述の本発明によれば、しきい値電流Ｉthが安
定して均一で低い半導体レーザを得ることができる。
定して均一で低い半導体レーザを得ることができる。
【００１７】すなわち、本発明においては、メチル系Ｍ
ＯＣＶＤ法において、（１００），（１１１）Ａ，（１
１０），（１１１）Ｂに関する各成長速度をＧＲ100 ，
ＧＲ 111A，ＧＲ110 ，ＧＲ111Bとするとき、ＧＲ100 ＞
ＧＲ111A＞ＧＲ110 ＞ＧＲ11 1Bの関係にあることの特性
を利用して（１１１）Ａ面を発生させてこれによって挟
み込まれた半導体ストライプ部１６を形成するものであ
り、ここに、活性層１４の動作領域を画成する。
ＯＣＶＤ法において、（１００），（１１１）Ａ，（１
１０），（１１１）Ｂに関する各成長速度をＧＲ100 ，
ＧＲ 111A，ＧＲ110 ，ＧＲ111Bとするとき、ＧＲ100 ＞
ＧＲ111A＞ＧＲ110 ＞ＧＲ11 1Bの関係にあることの特性
を利用して（１１１）Ａ面を発生させてこれによって挟
み込まれた半導体ストライプ部１６を形成するものであ
り、ここに、活性層１４の動作領域を画成する。
【００１８】このようにして活性層１４の動作領域の幅
狭化をはかって、低しきい低電流Ｉ thを実現するもので
あるが、このように形成した半導体レーザは、ヒロック
の発生が制御され、これによって特性が安定で均一の半
導体レーザを構成できた。
狭化をはかって、低しきい低電流Ｉ thを実現するもので
あるが、このように形成した半導体レーザは、ヒロック
の発生が制御され、これによって特性が安定で均一の半
導体レーザを構成できた。
【００１９】そして、特にそのエピタキシャル温度を８
００℃以上とするときは、ＧＲ111AをＧＲ100 に比し充
分高めることができ、本発明による半導体レーザをより
確実、安定に得ることができた。
００℃以上とするときは、ＧＲ111AをＧＲ100 に比し充
分高めることができ、本発明による半導体レーザをより
確実、安定に得ることができた。
【００２０】
【実施例】図１を参照して本発明による半導体レーザの
一例を、本発明製法の一例と共に説明する。
一例を、本発明製法の一例と共に説明する。
【００２１】本発明においては、（１００）面を主面と
するｎ型またはｐ型のＧａＡｓ単結晶基板１２を用意す
る。そしてその一主面に＜０１−１＞方向に沿ってスト
ライプリッジ１１を、その両側に化学的エッチング、或
いはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等の周知の技術
によってエッチング溝１１Ｅを堀込むことによって形成
する。
するｎ型またはｐ型のＧａＡｓ単結晶基板１２を用意す
る。そしてその一主面に＜０１−１＞方向に沿ってスト
ライプリッジ１１を、その両側に化学的エッチング、或
いはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等の周知の技術
によってエッチング溝１１Ｅを堀込むことによって形成
する。
【００２２】このストライプリッジ１１は、その両側壁
面１１Ａ及び１１Ｂを、図１に示すように、ストライプ
リッジ１１の上面と垂直をなす（１１０）面として形成
することができる。
面１１Ａ及び１１Ｂを、図１に示すように、ストライプ
リッジ１１の上面と垂直をなす（１１０）面として形成
することができる。
【００２３】或いは、例えば乳酸もしくは酒石酸と、過
酸化水素水と、水との混合液によるエッチング液を用い
てそのエッチングを行なうことによって図２にその断面
を示すように、ストライプリッジ１１を逆メサ型の例え
ば両側壁面１１Ａ及び１１Ｂが頸びれた（１１０）面以
外の側壁面１１ａが生じるようにすることもできる。こ
のように、側壁面１１Ａ及び１１Ｂが、（１１０）面以
外の頸びれ部を形成した場合でも、その後のエピタキシ
ャル成長と共に図２中鎖線ａで示すように、リッジ１１
の側壁に（１１０）面が生じて来る。
酸化水素水と、水との混合液によるエッチング液を用い
てそのエッチングを行なうことによって図２にその断面
を示すように、ストライプリッジ１１を逆メサ型の例え
ば両側壁面１１Ａ及び１１Ｂが頸びれた（１１０）面以
外の側壁面１１ａが生じるようにすることもできる。こ
のように、側壁面１１Ａ及び１１Ｂが、（１１０）面以
外の頸びれ部を形成した場合でも、その後のエピタキシ
ャル成長と共に図２中鎖線ａで示すように、リッジ１１
の側壁に（１１０）面が生じて来る。
【００２４】次に、このストライプリッジ１１を有する
ＧａＡｓ基板１２上に、順次ｎ型またはｐ型のＧａＡｓ
バッファ層１８、これと同導電型のＡｌＧａＡｓより成
る第１のクラッド層１３１、これに比しバンドギャップ
の小さい例えばＧａＡｓより成る活性層１４、第１のク
ラッド層１３１とは異なる導電型のＡｌＧａＡｓより成
る第２のクラッド層１３２、更にこれとは異なる導電型
のＡｌＧａＡｓより成る電流ブロック層１５、第２のク
ラッド層１３２と同導電型のＡｌＧａＡｓより成る第３
のクラッド層１３３と、これと同導電型のＧａＡｓより
成るキャップ層１７とを順次メチル系ＭＯＣＶＤによっ
て連続的に、特にその成長温度すなわち基板温度を８０
０℃以上例えば９００℃としてエピタキシャル成長す
る。
ＧａＡｓ基板１２上に、順次ｎ型またはｐ型のＧａＡｓ
バッファ層１８、これと同導電型のＡｌＧａＡｓより成
る第１のクラッド層１３１、これに比しバンドギャップ
の小さい例えばＧａＡｓより成る活性層１４、第１のク
ラッド層１３１とは異なる導電型のＡｌＧａＡｓより成
る第２のクラッド層１３２、更にこれとは異なる導電型
のＡｌＧａＡｓより成る電流ブロック層１５、第２のク
ラッド層１３２と同導電型のＡｌＧａＡｓより成る第３
のクラッド層１３３と、これと同導電型のＧａＡｓより
成るキャップ層１７とを順次メチル系ＭＯＣＶＤによっ
て連続的に、特にその成長温度すなわち基板温度を８０
０℃以上例えば９００℃としてエピタキシャル成長す
る。
【００２５】このとき、エッチング溝１１Ｅ内とストラ
イプリッジ１１上とに、エピタキシャル成長が行われる
が、ストライプリッジ１１の両側縁に沿って、（１１
１）Ａ面が生成して来ると、この（１１１）Ａ面の成長
速度は（１００）面のそれより遅いこと、特にその成長
温度を８００℃以上の高温とするとき、よりその成長速
度が（１００）面のそれより低められることからストラ
イプリッジ１１の両側縁に沿って生じた（１１１）Ａ面
が互いに交叉した時点でリッジ１１の上面の（１００）
面に対するエピタキシャル成長が実質的に停止すること
から、これら（１１１）Ａ面で挟み込まれた半導体スト
ライプ部１６がストライプリッジ１１上に、このストラ
イプ方向に沿って形成される。
イプリッジ１１上とに、エピタキシャル成長が行われる
が、ストライプリッジ１１の両側縁に沿って、（１１
１）Ａ面が生成して来ると、この（１１１）Ａ面の成長
速度は（１００）面のそれより遅いこと、特にその成長
温度を８００℃以上の高温とするとき、よりその成長速
度が（１００）面のそれより低められることからストラ
イプリッジ１１の両側縁に沿って生じた（１１１）Ａ面
が互いに交叉した時点でリッジ１１の上面の（１００）
面に対するエピタキシャル成長が実質的に停止すること
から、これら（１１１）Ａ面で挟み込まれた半導体スト
ライプ部１６がストライプリッジ１１上に、このストラ
イプ方向に沿って形成される。
【００２６】ここで、エッチング溝１１Ｅの深さ（スト
ライプリッジ１１の高さ）、ストライプリッジ１１の
幅、各層１８，１３１，１４，１３２，１５，１３３，
１７の厚さ等を選定することによって、活性層１４がリ
ッジ１１上での成長部と、エッチング溝１１Ｅ上での成
長部とが分断されるようにすると共に、ストライプリッ
ジ１１上で（１１１）Ａで形成された斜面１６Ａ及び１
６Ｂで挟まれた半導体ストライプ部１６においては、バ
ッファ層１８、第１のクラッド層１３１、活性層１４、
第２のクラッド層１３２のみがそれぞれ他と分断されて
形成されるようにする。
ライプリッジ１１の高さ）、ストライプリッジ１１の
幅、各層１８，１３１，１４，１３２，１５，１３３，
１７の厚さ等を選定することによって、活性層１４がリ
ッジ１１上での成長部と、エッチング溝１１Ｅ上での成
長部とが分断されるようにすると共に、ストライプリッ
ジ１１上で（１１１）Ａで形成された斜面１６Ａ及び１
６Ｂで挟まれた半導体ストライプ部１６においては、バ
ッファ層１８、第１のクラッド層１３１、活性層１４、
第２のクラッド層１３２のみがそれぞれ他と分断されて
形成されるようにする。
【００２７】そして、このようにストライプリッジ１１
上に関して（１１１）Ａによる斜面１６Ａ及び１６Ｂに
よって断面３角形の半導体ストライプ部１６が生じて来
るものの、主としてエッチング溝１１Ｅからのエピタキ
シャル成長は、逐次進行するものであり、これによって
特に電流ブロック層１５は、半導体ストライプ部１６に
おける活性層１４の斜面１６Ａ及び１６Ｂに臨む端面と
接するか、図１で示されるように、半導体ストライプ部
１６の第２のクラッド層１３２の端面に接する位置に在
るようにする。
上に関して（１１１）Ａによる斜面１６Ａ及び１６Ｂに
よって断面３角形の半導体ストライプ部１６が生じて来
るものの、主としてエッチング溝１１Ｅからのエピタキ
シャル成長は、逐次進行するものであり、これによって
特に電流ブロック層１５は、半導体ストライプ部１６に
おける活性層１４の斜面１６Ａ及び１６Ｂに臨む端面と
接するか、図１で示されるように、半導体ストライプ部
１６の第２のクラッド層１３２の端面に接する位置に在
るようにする。
【００２８】そして、第３のクラッド層１３３及びキャ
ップ層１７は、半導体ストライプ部１６の頂部を跨るよ
うに成長させる厚さとする。
ップ層１７は、半導体ストライプ部１６の頂部を跨るよ
うに成長させる厚さとする。
【００２９】この構成において図示しないが、キャップ
層１７上に一第の電極をオーミックに被着し、ＧａＡｓ
基板１２の裏面に対向電極を被着する。
層１７上に一第の電極をオーミックに被着し、ＧａＡｓ
基板１２の裏面に対向電極を被着する。
【００３０】このようにすると、両電極間での通電によ
って、電流ブロック層１５が存在しない半導体ストライ
プ部１６において、その活性層１４を動作領域としてこ
れに電流注入がなされ、ＳＤＨ型の半導体としての発光
が生じる。
って、電流ブロック層１５が存在しない半導体ストライ
プ部１６において、その活性層１４を動作領域としてこ
れに電流注入がなされ、ＳＤＨ型の半導体としての発光
が生じる。
【００３１】この構成によると、予めストライプリッジ
１１として、その両側壁面１１Ａ及び１１Ｂを（１１
０）面としておくことによって、或いは図２で示した逆
メサとしてもエピタキシャル成長によって（１１０）面
が生じて来ると、この（１１０）面は、上述したよう
に、（１１１）Ａ面より更にその成長速度が遅いことか
ら、ここで、エピタキシャル成長が殆ど停止し、その後
は、主としてエッチング溝１１Ｅの底面の（１００）面
からエピタキシャル成長が進行する。したがって、活性
層１４や、これと挟む第１及び第２のクラッド層１３１
及び１３２は、確実にストライプリッジ１１上と、エッ
チング溝１１Ｅ上とで分離される。
１１として、その両側壁面１１Ａ及び１１Ｂを（１１
０）面としておくことによって、或いは図２で示した逆
メサとしてもエピタキシャル成長によって（１１０）面
が生じて来ると、この（１１０）面は、上述したよう
に、（１１１）Ａ面より更にその成長速度が遅いことか
ら、ここで、エピタキシャル成長が殆ど停止し、その後
は、主としてエッチング溝１１Ｅの底面の（１００）面
からエピタキシャル成長が進行する。したがって、活性
層１４や、これと挟む第１及び第２のクラッド層１３１
及び１３２は、確実にストライプリッジ１１上と、エッ
チング溝１１Ｅ上とで分離される。
【００３２】そして、このようにし形成したＳＤＨ型の
半導体レーザは、表面フォロジーにすぐれ、ＳＤＨ構造
による低しきい値電流Ｉthの特徴を確実に、安定に保持
できるものである。
半導体レーザは、表面フォロジーにすぐれ、ＳＤＨ構造
による低しきい値電流Ｉthの特徴を確実に、安定に保持
できるものである。
【００３３】尚、この場合、半導体ストライプ部１６の
活性層１４が斜面１６Ａ及び１６Ｂに沿うように極く薄
い膜状として生成される場合があるが、これは、エピタ
キシャル成長温度を、より高い温度とすることによって
回避できるものの、仮りにこの薄膜が発生しても、その
厚さは数１０ｎｍ程度であることから量子効果によって
バンドギャップが広がることから、これが活性層の動作
領域となることはない。
活性層１４が斜面１６Ａ及び１６Ｂに沿うように極く薄
い膜状として生成される場合があるが、これは、エピタ
キシャル成長温度を、より高い温度とすることによって
回避できるものの、仮りにこの薄膜が発生しても、その
厚さは数１０ｎｍ程度であることから量子効果によって
バンドギャップが広がることから、これが活性層の動作
領域となることはない。
【００３４】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、低し
きい値電流のＳＤＨ型半導体レーザを、表面にヒロック
の発生が回避された表面モフォロジーの良い半導体レー
ザとして確実に製造できるので、歩留りの向上、信頼性
の向上をはかることができ、その工業的利益は甚大であ
る。
きい値電流のＳＤＨ型半導体レーザを、表面にヒロック
の発生が回避された表面モフォロジーの良い半導体レー
ザとして確実に製造できるので、歩留りの向上、信頼性
の向上をはかることができ、その工業的利益は甚大であ
る。
【図１】本発明による半導体レーザの一例の斜視図であ
る。
る。
【図２】ＧａＡｓ基板の一例の断面図である。
【図３】従来の半導体レーザの断面図である。
１１ ストライプリッジ １２ ＧａＡｓ基板 １３ クラッド層 １４ 活性層 １５ 電流ブロック層 １６ 半導体ストライプ部
Claims (4)
- 【請求項１】 （１００）結晶面を主面とするＧａＡｓ
基板に、＜０１−１＞結晶方向に沿うストライプリッジ
が形成され、上記ストライプリッジを有する主面上に、
少なくともクラッド層と、活性層と、電流ブロック層と
が形成され、 上記ストライプリッジ上に（１１１）Ａ結晶面で挟み込
まれて他部との間に断層が生じた断面３角形状の半導体
ストライプ部が形成され、 上記半導体ストライプ部上の活性層が他の活性層と分断
され、 上記電流ブロック層が、上記半導体ストライプ部以外の
その両側において上記半導体ストライプ部の活性層の両
側端面或いはこれより上記３角形状の半導体ストライプ
部の頂部側に位置して形成されたことを特徴とする半導
体レーザ。 - 【請求項２】 （１００）結晶面を主面とするＧａＡｓ
基板に、＜０１−１＞結晶方向に沿うストライプリッジ
が形成され、上記ストライプリッジを有する主面上に、
少なくともクラッド層と、活性層と、電流ブロック層と
が形成され、 上記ストライプリッジ上に（１１１）Ａ結晶面で挟み込
まれて他部との間に断層が生じた断面３角形状の半導体
ストライプ部が形成され、 上記ストライプリッジの両側に（１１０）結晶面が形成
され、 上記半導体ストライプ部上の活性層が他の活性層と分断
され、 上記電流ブロック層が、上記半導体ストライプ部以外の
その両側において上記半導体ストライプ部の活性層の両
側端面或いはこれより上記３角形状の半導体ストライプ
部の頂部側に位置して形成されたことを特徴とする半導
体レーザ。 - 【請求項３】 （１００）結晶面を主面とするＧａＡｓ
基板上に、 ＜０１−１＞結晶軸方向に沿うストライプリッジを形成
し、 上記ストライプリッジを有するＧａＡｓ基板の主面上
に、メチル系化学的気相成長法によって成長温度８００
℃以上で少なくともクラッド層、活性層、電流ブロック
層の各半導体層のエピタキシーを行うことを特徴とする
請求項１または２に記載の半導体レーザの製法。 - 【請求項４】 （１００）結晶面を主面とするＧａＡｓ
基板上に、 ＜０１−１＞結晶軸方向に沿い両側壁面が（１１０）結
晶面より成るストライプリッジを形成し、 上記ストライプリッジを有するＧａＡｓ基板の主面上
に、メチル系化学的気相成長法で少なくともクラッド
層、活性層、電流ブロック層の各半導体層のエピタキシ
ーを行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体レー
ザの製法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22599292A JP3154198B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体レーザとその製法 |
| US08/103,799 US5383215A (en) | 1992-08-25 | 1993-08-10 | Semiconductor laser which has a (100) top surface and a stripe ridge which extends in the horizontal <01-1> axis direction and has side wall surfaces (110) and a triangular region between (111) faces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22599292A JP3154198B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体レーザとその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677590A true JPH0677590A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3154198B2 JP3154198B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=16838100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22599292A Expired - Fee Related JP3154198B2 (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体レーザとその製法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5383215A (ja) |
| JP (1) | JP3154198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004014821A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Sony Corp | 半導体レーザ装置、半導体装置用構造基板および半導体装置の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656539A (en) * | 1994-07-25 | 1997-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of fabricating a semiconductor laser |
| JP3559680B2 (ja) * | 1997-04-25 | 2004-09-02 | キヤノン株式会社 | リング共振器型面発光半導体レーザ及びその製造法 |
| US6445723B1 (en) * | 1998-05-18 | 2002-09-03 | Jds Uniphase Corporation | Laser source with submicron aperture |
| JP2000101200A (ja) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Sony Corp | 半導体レーザーおよびマルチ半導体レーザー |
| EP1087480B1 (en) | 1999-09-27 | 2006-11-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same |
| US6556605B1 (en) * | 2000-02-29 | 2003-04-29 | Triquent Technology Holding, Co. | Method and device for preventing zinc/iron interaction in a semiconductor laser |
| GB2387024A (en) * | 2002-01-25 | 2003-10-01 | Arima Optoelectronic | Vcsel |
| JP2007049007A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2007220865A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ３族窒化物半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP5223439B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2013-06-26 | ソニー株式会社 | 半導体発光素子 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4040868A (en) * | 1976-03-09 | 1977-08-09 | General Electric Company | Semiconductor device manufacture |
| US4429397A (en) * | 1980-06-26 | 1984-01-31 | Nippon Electric Co., Ltd. | Buried heterostructure laser diode |
| US5111469A (en) * | 1989-08-15 | 1992-05-05 | Sony Corporation | Semiconductor laser |
| JP2949809B2 (ja) * | 1990-08-30 | 1999-09-20 | ソニー株式会社 | 半導体レーザの製法 |
| US5255280A (en) * | 1991-04-22 | 1993-10-19 | Sony Corporation | Semiconductor laser |
| JPH04326786A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JPH0555692A (ja) * | 1991-08-27 | 1993-03-05 | Sony Corp | 半導体レーザ |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP22599292A patent/JP3154198B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-10 US US08/103,799 patent/US5383215A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004014821A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Sony Corp | 半導体レーザ装置、半導体装置用構造基板および半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5383215A (en) | 1995-01-17 |
| JP3154198B2 (ja) | 2001-04-09 |
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|---|---|---|---|
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