JPH07112092B2 - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents

半導体レーザおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は，半導体レーザおよびその製造方法に関し，
とくに，たとえば分子線エピタキシャル成長法を用いて
作製される内部電流狭搾部をもつ半導体レーザおよび製
造方法に関する。
従来の内部電流狭搾機構を有するAlGaAs/GaAs半導体レ
ーザは，まず１回目の結晶成長で基板上にそれとは逆の
導電型の層を成長させ，その一部をストライプ状にエッ
チングによって除去し、ここに電流経路を設けることが
できるようにし,2回目の結晶成長においてその基板上に
二重異種接合構造を成長させていた。
しかしながらこのような従来の半導体レーザの製造方法
においては,2回の結晶成長工程を必要とする,2回目の成
長時に基板が高温にさらされるため逆バイアス電流阻止
層となるべき１回目と２回目の成長の界面に欠陥を導入
しやすいという問題点がある。
発明の概要 この発明は，結晶成長工程を２回に分ける必要のない構
造をもつ半導体レーザ，とくに内部電流狭搾型の半導体
レーザおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。
この発明による半導体レーザは，（100）面方位のｐ型G
aAs基板上またはｐ型GaAs層を表面積とするGaAs基板上
にｎを１〜５とする（n11）Ａ面が露出した溝または段
差が形成され，上記基板上に上記溝または段差を覆うよ
うにSiドープAlGaAs層またはGaAs層が形成され，さらに
その上に,p型クラッド層とSnドープAlGaAsn型クラッド
層によって活性層を挟む二重異種接合が設けられている
ことを特徴とする。
SiドープAlGaAs層またはGaAs層においてＡ面部のみがｐ
型，その他の平坦部がｎ型となる。このｎ型の平坦部が
逆バイアス電流阻止層となり,p型のＡ面部のみに電流が
流れる。これにより内部電流狭搾機構が実現される。そ
の上に形成されたｎ型クラッド層では,n型ドーパントと
してSnを用いることにより，溝または段差の上部および
その他の平坦部ともにｎ型とすることができる。これに
より，溝または段差の上方を含めて全面を電極にするこ
とができる。
この発明は，上述の構造をもつ半導体レーザの製造方法
を提供している。
この発明による半導体レーザの製造方法は，（100）面
方位のｐ型GaAs基板上にまたはｐ型GaAs層を表面積とす
るGaAs基板上に,nを１〜５とする（n11）Ａ面を露出さ
せる溝加工または段差加工を施し，その上にSiドープAl
GaAsまたはGaAsを成長させ，かつその上にｎ型クラッド
層をSnドープAlGaAsとする二重異種接合を設けたことを
特徴とする。
これによって,SiドープAlGaAs層またはGaAs層において,
A面部のみがｐ型，その他の平坦部がｎ型となり,1回の
結晶成長で内部電流狭搾型半導体レーザをつくることが
でき，上記問題点が解決される。
実施例の説明 第１図は，この発明の製造方法によって製造された半導
体レーザの概念図を共振器に垂直な断面として示すもの
である。
ここで,1はｎ側電極,2はn+−GaAsコンタクト層,3はスズ
（Sn）をドーパントとしたｎ−AlxGa1-xAsクラッド層,4
は活性層,5はベリリウム（Be）をドーパントとしたｐ−
AlyGa1-yAsクラッド層,6はシリコン（Si）ドープのAlzG
a1-zAs電流狭搾層,7は（100）面方位のｐ型GaAs基板,8
はｐ側電極である。
この半導体レーザは次のようにして作製される。まず
（100）面方位のｐ型GaAs基板上７に（０１）方向に
ストライプ状の窓をあけたエッチング・マスクを設け，
硫酸−過酸化水素−水等を用いたウエット・ケミカル・
エッチングやドライ・エッチングによりS1，S2で示すよ
うな（n11）ｎ＝１〜5A面が露出するような溝加工を施
す。
エッチング・マスクを除去したのち次に，分子線エピタ
キシャル成長（MBE）法により,SiドープAlGaAs層6,Beド
ープAlGaAs層5,AlGaAs系活性層4,SnドープAlGaAs層３お
よびｎ型GaAs層２を連続的に成長させる。最後に，電極
1,8を設ける。
電流狭搾層６の成長時にSiをドーピング材として用いる
と,Siは（100）面上ではｎ型，（n11）面上ではｐ型と
して働くため，この層６は，エッチングによって形成さ
れた溝の内部ではｐ型，溝外の平坦部ではｎ型となる。
その結果平坦部では層６と５の界面が逆バイアス電流阻
止層となり，溝の内部のみに電流が流れる（ｐ型部を斜
線で示す，領域Ｒ）。
ｎ型クラッド層３では逆にこの導電性の反転効果を避け
るためｎ型ドーパントとしてSnを用いる。
以上の構成において,p側電極８からｎ側電極１に向って
電流を流すと，この電流は上述の溝部Ｒを通って活性層
４の中央部へ効率よく集中し，内部電流狭搾型半導体レ
ーザとして動作する。
第２図は，エッチングによって溝加工ではなく斜面加工
を施す方法によって製造された半導体レーザを示してい
る。いわゆるテラス型半導体レーザである。第１図に示
すものと同一物には同一符号が付けられている。
ここでは（100）面方位のｐ形GaAs基板７上に（n11）Ａ
面（ｎ＝１〜５）を斜面とするテラス状のエッチング加
工を施し，その後その上に各層6,5,4,3,2を成長させて
いる。
以上のようにしてこの発明によると，ドーパントを適宜
選択することにより,1回の結晶成長で内部電流狭搾型半
導体レーザを作製することができる。
上記では活性層について特記しなかったが，活性層は，
単なるAlwGa1-wAs単一層でも，多重量子井戸構造でも，
いわゆるGRIN−SCH（Graden Index Separate Confineme
nt Heterostructure）構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による製造方法によって作製された半
導体レーザを示す断面図であり，第２図はこの発明によ
る他の製造方法によって作製された半導体レーザを示す
断面図である。 ６…Siドープ電流狭搾層,7…ｐ型GaAs基板。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（100）面方位のｐ型GaAs基板上またはｐ
    型GaAs層を表面層とするGaAs基板上にｎを１〜５とする
    （n11）Ａ面が露出した溝または段差が形成され，上記
    基板上に上記溝または段差を覆うようにSiドープAlGaAs
    層またはGaAs層が形成され，さらにその上に,p型クラッ
    ド層とSnドープAlGaAsn型クラッド層によって活性層を
    挟む二重異種接合が設けられていることを特徴とする内
    部電流狭搾型半導体レーザ。
  2. 【請求項２】（100）面方位のｐ型GaAs基板上にまたは
    ｐ型GaAs層を表面層とするGaAs基板上に,nを１〜５とす
    る（n11）Ａ面が露出させる溝加工または段差加工を施
    し，その上にSiドープAlGaAsまたはGaAsを成長させ，か
    つその上にｎ型クラッド層をSnドープAlGaAsとする二重
    異種接合を設けたことを特徴とする内部電流狭搾部をも
    つ半導体レーザの製造方法。
JP61108652A 1986-05-14 1986-05-14 半導体レーザおよびその製造方法 Expired - Lifetime JPH07112092B2 (ja)

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