JPH0680861B2 - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
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- JPH0680861B2 JPH0680861B2 JP741986A JP741986A JPH0680861B2 JP H0680861 B2 JPH0680861 B2 JP H0680861B2 JP 741986 A JP741986 A JP 741986A JP 741986 A JP741986 A JP 741986A JP H0680861 B2 JPH0680861 B2 JP H0680861B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 基板上に設けられインジウムを含むIII−Ｖ族混晶の活
性層の上にインジウム燐結晶層またはインジウムと燐を
主成分にするIII−Ｖ族混晶層を有する埋込み形半導体
発光装置の製造において、 活性層が含まれる帯状の逆メサ形状を形成した後、臭化
水素と過酸化水素と水との混合液をエッチング液にして
逆メサ形状の側面を整形することにより、 活性層の側面の結晶面方位が（111）Ａにならないよう
にしたものである。
性層の上にインジウム燐結晶層またはインジウムと燐を
主成分にするIII−Ｖ族混晶層を有する埋込み形半導体
発光装置の製造において、 活性層が含まれる帯状の逆メサ形状を形成した後、臭化
水素と過酸化水素と水との混合液をエッチング液にして
逆メサ形状の側面を整形することにより、 活性層の側面の結晶面方位が（111）Ａにならないよう
にしたものである。
本発明は、基板上に設けられインジウムを含むIII−Ｖ
族混晶の活性層の上にインジウム燐結晶層またはインジ
ウムと燐を主成分にするIII−Ｖ族混晶層を有する埋込
み形半導体発光装置の製造方法に係り、特に、その発光
部の製造方法に関す。
族混晶の活性層の上にインジウム燐結晶層またはインジ
ウムと燐を主成分にするIII−Ｖ族混晶層を有する埋込
み形半導体発光装置の製造方法に係り、特に、その発光
部の製造方法に関す。
上記に類する半導体発光装置には、例えばBH（Buried H
eterostructure）レーザなどがある。
eterostructure）レーザなどがある。
そしてBHレーザの類のレーザは、発振しきい値電流が比
較的小さい特徴から光通信などの光信号源として用いら
れるが、発振しきい値電流の一層の低減が望まれてい
る。
較的小さい特徴から光通信などの光信号源として用いら
れるが、発振しきい値電流の一層の低減が望まれてい
る。
第２図は従来のBHレーザ例の模式側断面図である。
同図において、１はｎ型インジウム燐（InP）の基板、
２はｎ型InPのバッフア層、３は発光領域となるインジ
ウムガリウム砒素燐（InGaAsP）の活性層、４はｐ型InP
のクラッド層、５はクラッド層４と活性層３とバッフア
層２とで帯状（図面に垂直な方向が長手方向になる）の
逆メサ形状をなす発光部、６はｐ型InPの電流阻止層、
７はｎ型InPの電流阻止層、８は二酸化シリコン（Si
O2）の絶縁層、９と10は金属の電極、である。
２はｎ型InPのバッフア層、３は発光領域となるインジ
ウムガリウム砒素燐（InGaAsP）の活性層、４はｐ型InP
のクラッド層、５はクラッド層４と活性層３とバッフア
層２とで帯状（図面に垂直な方向が長手方向になる）の
逆メサ形状をなす発光部、６はｐ型InPの電流阻止層、
７はｎ型InPの電流阻止層、８は二酸化シリコン（Si
O2）の絶縁層、９と10は金属の電極、である。
このレーザは、電極９から電極10に向けて電流を流す
と、電流阻止層６と７が形成する逆方向のP-N接合の存
在により、電流が発光部５に集中する。そしてその電流
を或る値（発振しきい値電流）以上に大きくすると、レ
ーザ発振を起こし活性層３からレーザ光を発する。
と、電流阻止層６と７が形成する逆方向のP-N接合の存
在により、電流が発光部５に集中する。そしてその電流
を或る値（発振しきい値電流）以上に大きくすると、レ
ーザ発振を起こし活性層３からレーザ光を発する。
このレーザの製造手順は第３図の工程順側断面図（ａ）
〜（ｃ）の如くである。
〜（ｃ）の如くである。
即ち〔図（ａ）参照〕、基板１上全面に、バッフア層
２、活性層３、クラッド層４、を例えば液相成長法で堆
積する。
２、活性層３、クラッド層４、を例えば液相成長法で堆
積する。
次いで〔図（ｂ）参照〕、上面の発光部５形成領域にSi
O2のマスク11を形成した後、ブロムメタノールをエッチ
ング液にして活性層３が側面に表出するまでエッチング
し発光部５を形成する。
O2のマスク11を形成した後、ブロムメタノールをエッチ
ング液にして活性層３が側面に表出するまでエッチング
し発光部５を形成する。
次いで〔図（ｃ）参照〕、マスク11をそのままにして例
えば液相成長法により電流阻止層６と７を堆積する。
えば液相成長法により電流阻止層６と７を堆積する。
次いで〔第２図参照〕、マスク11を除去した後、絶縁層
８、電極９と10を形成し劈開して完成する。
８、電極９と10を形成し劈開して完成する。
このように製造されたBHレーザは、発光部５側面の結晶
面方位が（111）Ａになっている。
面方位が（111）Ａになっている。
そしてこの（111）Ａ面には酸化され易いインジウム（I
n）が出るため、発光部５は、側面に酸化膜が形成され
て電流阻止層６や７との界面に欠陥が生じている。
n）が出るため、発光部５は、側面に酸化膜が形成され
て電流阻止層６や７との界面に欠陥が生じている。
このため先に述べた電流を流した際に、発光部５に集中
する電流の一部が上記界面を流れて発光に寄与しなくな
り、発振しきい値電流が大きくなる問題がある。
する電流の一部が上記界面を流れて発光に寄与しなくな
り、発振しきい値電流が大きくなる問題がある。
この問題を解決するためには、発光部５の側面特に活性
層３の側面が、（111）Ａ面にならないようにすれば良
いことが知られている。
層３の側面が、（111）Ａ面にならないようにすれば良
いことが知られている。
この方策として発光部を形成する際のエッチング液に臭
化水素（HBr）と過酸化水素（H2O2）と水（H2Ｏ）との
混合液を用いることが提案された。
化水素（HBr）と過酸化水素（H2O2）と水（H2Ｏ）との
混合液を用いることが提案された。
しかしながらこの方法は、発光部が第４図図示5aの如く
になり、活性層３の幅W1より発光部5a上面の幅W2が狭く
なり過ぎて、幅W1を所望の幅例えば1.5μｍ程度に形成
することが困難である問題がある。
になり、活性層３の幅W1より発光部5a上面の幅W2が狭く
なり過ぎて、幅W1を所望の幅例えば1.5μｍ程度に形成
することが困難である問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点は、半導体基板上にInを含むIII-V族混晶の
発光領域となる活性層を且つその上にInP結晶層またはI
nと燐（Ｐ）を主成分にするIII-V族混晶層を堆積し、該
結晶層または該混晶層側からエッチングして該活性層が
含まれる帯状の逆メサ形状を形成した後、HBrとH2O2とH
2Ｏとの混合液をエッチング液にして該逆メサ形状の側
面を整形する本発明の製造方法によって解決される。
発光領域となる活性層を且つその上にInP結晶層またはI
nと燐（Ｐ）を主成分にするIII-V族混晶層を堆積し、該
結晶層または該混晶層側からエッチングして該活性層が
含まれる帯状の逆メサ形状を形成した後、HBrとH2O2とH
2Ｏとの混合液をエッチング液にして該逆メサ形状の側
面を整形する本発明の製造方法によって解決される。
HBrとH2O2とH2との混合液は、InP結晶またはInとＰを主
成分にするIII-V族混晶などに対してエッチングされた
面を（111）Ａ面にしないエッチング液である。
成分にするIII-V族混晶などに対してエッチングされた
面を（111）Ａ面にしないエッチング液である。
従って上記逆メサ形状の側面が（111）Ａ面に形成され
ても上記混合液によるエッチングを追加して発光部を形
成することにより、発光部の側面が（111）Ａ面でない
面となり、然も該エッチングは、逆メサ形状の処に施す
ので、先に述べた幅W2が幅W1より狭くなり過ぎる問題を
引き起こすことがない。
ても上記混合液によるエッチングを追加して発光部を形
成することにより、発光部の側面が（111）Ａ面でない
面となり、然も該エッチングは、逆メサ形状の処に施す
ので、先に述べた幅W2が幅W1より狭くなり過ぎる問題を
引き起こすことがない。
かくして例えば、所望の幅の活性層を有し且つしきい値
電流を低減させたBHレーザの製造が可能になる。
電流を低減させたBHレーザの製造が可能になる。
以下、第１図の工程順側断面図（ａ）〜（ｄ）を用い本
発明方法実施例について説明する。全図を通じ同一符号
は同一対象物を示す。
発明方法実施例について説明する。全図を通じ同一符号
は同一対象物を示す。
この実施例の対象は第２図図示に対応するBHレーザであ
る。
る。
即ち〔図（ａ）参照〕、ｎ型InPの基板１上全面に、ｎ
型InPのバッフア層２（厚さ約２μｍ）、InGaAsPの活性
層３（厚さ約0.2μｍ）、ｐ型InPのクラッド層４（厚さ
約１μｍ）、ｐ型InGaAsPのキャップ層12（厚さ約0.2μ
ｍ）、を例えば液相成長法で堆積する。
型InPのバッフア層２（厚さ約２μｍ）、InGaAsPの活性
層３（厚さ約0.2μｍ）、ｐ型InPのクラッド層４（厚さ
約１μｍ）、ｐ型InGaAsPのキャップ層12（厚さ約0.2μ
ｍ）、を例えば液相成長法で堆積する。
次いで〔図（ｂ）参照〕、第３図図示従来例の場合と同
様に、マスク11を形成した後ブロムメタノールを用いて
エッチングし活性層３が側面に表出する発光部５を形成
する。従来例ではこの発光部５をもって発光部完成とし
たが、側面が（111）Ａ面であるので、本実施例では次
のエッチングを追加している。
様に、マスク11を形成した後ブロムメタノールを用いて
エッチングし活性層３が側面に表出する発光部５を形成
する。従来例ではこの発光部５をもって発光部完成とし
たが、側面が（111）Ａ面であるので、本実施例では次
のエッチングを追加している。
次いで〔図（ｃ）参照〕、マスク11をそのままにし、HB
rとH2O2とH2Ｏとの混合液（47wt％のHBrが4cc、31wt％
のH2O2が2cc、H2Ｏが20cc、の割合）を用いて、発光部
５下部の括部が僅かにエッチングされる程度に（例えば
常温で約１分間）エッチングし、発光部5bを形成する。
発光部5bの側面は（111）Ａ面が消えて略垂直になる。
本実施例ではこの発光部5aが発光部完成となる。
rとH2O2とH2Ｏとの混合液（47wt％のHBrが4cc、31wt％
のH2O2が2cc、H2Ｏが20cc、の割合）を用いて、発光部
５下部の括部が僅かにエッチングされる程度に（例えば
常温で約１分間）エッチングし、発光部5bを形成する。
発光部5bの側面は（111）Ａ面が消えて略垂直になる。
本実施例ではこの発光部5aが発光部完成となる。
次いで〔図（ｄ）参照〕、従来例の場合と同様に、マス
ク11をそのままにして例えば液相成長法により電流阻止
層６と７を堆積する。マスク11の両側が発光部5aの外側
に張り出しているにもかかわらず、電流阻止層６と７は
発光部5aの両外側を十分に埋める。
ク11をそのままにして例えば液相成長法により電流阻止
層６と７を堆積する。マスク11の両側が発光部5aの外側
に張り出しているにもかかわらず、電流阻止層６と７は
発光部5aの両外側を十分に埋める。
次いで〔第２図参照〕、従来例の場合と同様に、マスク
11を除去した後、絶縁層８、電極９と10を形成し劈開し
て完成する。
11を除去した後、絶縁層８、電極９と10を形成し劈開し
て完成する。
本願発明者は、上記実施例の方法と第３図図示従来例の
方法とにより、活性層３の寸法が略等しいBHレーザを製
造して比較した。その結果前者のしきい値電流は、約15
mAとなり後者の約30mAに比して略1/2に低減しているこ
とを確認した。
方法とにより、活性層３の寸法が略等しいBHレーザを製
造して比較した。その結果前者のしきい値電流は、約15
mAとなり後者の約30mAに比して略1/2に低減しているこ
とを確認した。
なお上記実施例では、第１図（ｃ）図示のエッチングの
際のマスクにマスク11を使用して然も発光部5bの側面が
略垂直になるように、エッチングレートがクラッド層４
より大きなキャップ層12を設けたが、本発明の主旨は、
発光部5bの側面に（111）Ａ面が現れず且つ上面の幅が
狭くなり過ぎないようにするところにあり、発光部5bの
側面は必ずしも垂直でなくとも支障ないことから、キャ
ップ層12が無くとも良く、また上記エッチングに際して
マスク11と幅が異なる別のマスクを用いても良い。
際のマスクにマスク11を使用して然も発光部5bの側面が
略垂直になるように、エッチングレートがクラッド層４
より大きなキャップ層12を設けたが、本発明の主旨は、
発光部5bの側面に（111）Ａ面が現れず且つ上面の幅が
狭くなり過ぎないようにするところにあり、発光部5bの
側面は必ずしも垂直でなくとも支障ないことから、キャ
ップ層12が無くとも良く、また上記エッチングに際して
マスク11と幅が異なる別のマスクを用いても良い。
また、上記実施例の活性層３の材料はInGaAsPであった
が、Inを含むIII-V族混晶であるならば他の材料例えば
アルミニウムガリウムインジウム砒素（AiGaInAs）など
であっても、本発明が有効であることは容易に類推出来
る。
が、Inを含むIII-V族混晶であるならば他の材料例えば
アルミニウムガリウムインジウム砒素（AiGaInAs）など
であっても、本発明が有効であることは容易に類推出来
る。
以上説明したように本発明の構成によれば、基板上に設
けられインジウムを含むIII-V族混晶の活性層の上にイ
ンジウム燐結晶層またはインジウムと燐を主成分にする
III-V族混晶層を有する埋込み形半導体発光装置の製造
において、活性層を所望の幅にし且つその側面の結晶面
方位が（111）Ａにならないようにすることが出来て、
例えばBHレーザのしきい値電流を低減させる製造を可能
にさせる効果がある。
けられインジウムを含むIII-V族混晶の活性層の上にイ
ンジウム燐結晶層またはインジウムと燐を主成分にする
III-V族混晶層を有する埋込み形半導体発光装置の製造
において、活性層を所望の幅にし且つその側面の結晶面
方位が（111）Ａにならないようにすることが出来て、
例えばBHレーザのしきい値電流を低減させる製造を可能
にさせる効果がある。
第１図は本発明方法実施例の工程順側断面図（ａ）〜
（ｄ）、 第２図は従来のBHレーザ例の模式側断面図、 第３図は第２図図示レーザ製造の工程順側断面図（ａ）
〜（ｃ）、 第４図は改良提案された製造方法の説明図、である。 図において、 １は基板、 ２はバッフア層、 ３は活性層、 ４はクラッド層、 ５、5a、5bは発光部、 ６、７は電流阻止層、 ８は絶縁層、 ９、10は電極、 11はマスク、 12はキャップ層、 である。
（ｄ）、 第２図は従来のBHレーザ例の模式側断面図、 第３図は第２図図示レーザ製造の工程順側断面図（ａ）
〜（ｃ）、 第４図は改良提案された製造方法の説明図、である。 図において、 １は基板、 ２はバッフア層、 ３は活性層、 ４はクラッド層、 ５、5a、5bは発光部、 ６、７は電流阻止層、 ８は絶縁層、 ９、10は電極、 11はマスク、 12はキャップ層、 である。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上にインジウムを含むIII−Ｖ
族混晶の発光領域となる活性層を且つその上にインジウ
ム燐結晶層またはインジウムと燐を主成分にするIII−
Ｖ族混晶層を堆積し、該結晶層または該混晶層側からエ
ッチングして該活性層が含まれる帯状の逆メサ形状を形
成した後、臭化水素と過酸化水素と水との混合液をエッ
チング液にして該逆メサ形状の側面を整形することを特
徴とする半導体発光装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP741986A JPH0680861B2 (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP741986A JPH0680861B2 (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165988A JPS62165988A (ja) | 1987-07-22 |
| JPH0680861B2 true JPH0680861B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=11665349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP741986A Expired - Lifetime JPH0680861B2 (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680861B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04340287A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-11-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 発光素子の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP741986A patent/JPH0680861B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62165988A (ja) | 1987-07-22 |
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