JPH0722214B2 - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子の製造方法Info
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- JPH0722214B2 JPH0722214B2 JP60160941A JP16094185A JPH0722214B2 JP H0722214 B2 JPH0722214 B2 JP H0722214B2 JP 60160941 A JP60160941 A JP 60160941A JP 16094185 A JP16094185 A JP 16094185A JP H0722214 B2 JPH0722214 B2 JP H0722214B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は半導体レーザ素子の製造方法に関するもので、
特にレーザ発振の横モード制御、閾値電流の低減及び長
寿命化に有効な構造を有し、MBE（分子線エピタキシ
ー）法あるいはMO−CVD（有機金属気相成長）法等の新
しい超薄層成長技術を利用して製造可能な半導体レーザ
素子の製造方法に関するものである。
特にレーザ発振の横モード制御、閾値電流の低減及び長
寿命化に有効な構造を有し、MBE（分子線エピタキシ
ー）法あるいはMO−CVD（有機金属気相成長）法等の新
しい超薄層成長技術を利用して製造可能な半導体レーザ
素子の製造方法に関するものである。
＜従来技術＞ 近年、分子線エピタキシー（MBE）法あるいは有機金属
を用いた気相成長（MO−CVD）法などの薄膜単結晶成長
技術の進歩は著しく、これらの成長技術を用いれば10Å
程度の極めて薄いエピタキシャル成長層を得ることが可
能となってきている。このような製造技術の進歩は、半
導体レーザにおいても従来の液相エピタキシャル成長法
（LPE）では製作が困難であった極めて薄い層を有する
素子構造に基づく新しい効果を利用したレーザ素子の製
作を可能とした。その代表的なものは量子井戸（Quantu
m well;略してQW）レーザである。このQWレーザは従来
の二重ヘテロ接合（DH）レーザでは数百Å以上あった活
性層厚を100Å程度あるいはそれ以下とすることによっ
て、活性層中に量子化準位が形成されることを利用して
おり、従来のDHレーザに比べて閾値電流が下がる、温度
特性が良い、あるいは過渡特性に優れている等の数々の
利点を有している。これに関する参考文献としては次の
ようなものがある。
を用いた気相成長（MO−CVD）法などの薄膜単結晶成長
技術の進歩は著しく、これらの成長技術を用いれば10Å
程度の極めて薄いエピタキシャル成長層を得ることが可
能となってきている。このような製造技術の進歩は、半
導体レーザにおいても従来の液相エピタキシャル成長法
（LPE）では製作が困難であった極めて薄い層を有する
素子構造に基づく新しい効果を利用したレーザ素子の製
作を可能とした。その代表的なものは量子井戸（Quantu
m well;略してQW）レーザである。このQWレーザは従来
の二重ヘテロ接合（DH）レーザでは数百Å以上あった活
性層厚を100Å程度あるいはそれ以下とすることによっ
て、活性層中に量子化準位が形成されることを利用して
おり、従来のDHレーザに比べて閾値電流が下がる、温度
特性が良い、あるいは過渡特性に優れている等の数々の
利点を有している。これに関する参考文献としては次の
ようなものがある。
１）W.T.Tsang,Physics Letters,Vol.39,No.10 p.786
（1981）。
（1981）。
２）N.K.Dutta,Journal of Applied Physics,Vol.53,N
o.11,p.7211（1982）。
o.11,p.7211（1982）。
３）H.Iwamura,T.Saku,T.Ishibashi,K.Otsuka,Y.Horiko
shi,Electronics Letters,Vol.19,No.5,p.180（198
3）。
shi,Electronics Letters,Vol.19,No.5,p.180（198
3）。
このように、MBE法やMO−CVD法などの薄膜単結晶成長技
術を用いることにより、新しい多層構造を有する高性能
半導体レーザの実用化への道が開けてきた。
術を用いることにより、新しい多層構造を有する高性能
半導体レーザの実用化への道が開けてきた。
一方、従来の半導体レーザも多くの改良が積み重ねられ
て実用化に至っているが、その中の重要な要素として横
モードの安定化がある。ストライプ状の電極を形成する
ことにより電流のみを制限した初期の電極ストライプ型
半導体レーザにおいては、レーザ発振の閾値電流のわず
か上の電流領域ではストライプ直下の活性領域でのみ発
振に必要な利得が損失を上まわるので零次あるいは基本
横モードで発振する。しかし駆動電流を増加していくと
活性層への注入キヤリアはしだいにストライプ領域の両
側へ拡がるため、高利得領域が広がり、横モードの拡が
りや高次横モード発振を招く。このような横モードの不
安定性と駆動電流依存性は駆動電流とレーザ出力の直線
性を悪化させパルス電流により変調を行った場合、レー
ザ出力に不安定な変動を生じ信号対雑音比を劣化させ
る。また出力光の指向性を不安定にするのでレーザ出力
を光ファイバ等の光学系に効率よく安定に導くことを困
難にするなど実用上多くの障害があった。
て実用化に至っているが、その中の重要な要素として横
モードの安定化がある。ストライプ状の電極を形成する
ことにより電流のみを制限した初期の電極ストライプ型
半導体レーザにおいては、レーザ発振の閾値電流のわず
か上の電流領域ではストライプ直下の活性領域でのみ発
振に必要な利得が損失を上まわるので零次あるいは基本
横モードで発振する。しかし駆動電流を増加していくと
活性層への注入キヤリアはしだいにストライプ領域の両
側へ拡がるため、高利得領域が広がり、横モードの拡が
りや高次横モード発振を招く。このような横モードの不
安定性と駆動電流依存性は駆動電流とレーザ出力の直線
性を悪化させパルス電流により変調を行った場合、レー
ザ出力に不安定な変動を生じ信号対雑音比を劣化させ
る。また出力光の指向性を不安定にするのでレーザ出力
を光ファイバ等の光学系に効率よく安定に導くことを困
難にするなど実用上多くの障害があった。
この点に関して、電流のみでなく光も横方向に閉じ込め
ることにより横モードを安定化させる多くの構造がLPE
法により作製したGaAlAs系及びInGaAsP系の半導体レー
ザについて提案されてきた。しかしながら、これらの構
造の多くは溝、メサあるいは段差加工した基板上にLPE
の特殊性を利用して製作するものが多い。代表例とし
て、例えばCSPレーザ（K.Aiki,M.Nakamura,T.Kuroda,an
d J.Umeda,Applied Physics Letters、Vol.30,No.12,p.
649（1977））、CDHレーザ（D.Botez,Applied Physics
Letters,Vol.33,p.872（1978））、TSレーザ（T.Sugin
o,M.Wada,H.Shimizu,K.Itoh and I.Teramoto,Applied P
hysics Letters,Vol.34,No.4（1979））等はいずれも液
相成長の成長速度の異方性を利用することによって製作
される構造である。従って、これらの構造の大半は成長
速度が等方性を呈するMBE法やMO−CVD法などの成長法を
もってしては製作不可能なものである。
ることにより横モードを安定化させる多くの構造がLPE
法により作製したGaAlAs系及びInGaAsP系の半導体レー
ザについて提案されてきた。しかしながら、これらの構
造の多くは溝、メサあるいは段差加工した基板上にLPE
の特殊性を利用して製作するものが多い。代表例とし
て、例えばCSPレーザ（K.Aiki,M.Nakamura,T.Kuroda,an
d J.Umeda,Applied Physics Letters、Vol.30,No.12,p.
649（1977））、CDHレーザ（D.Botez,Applied Physics
Letters,Vol.33,p.872（1978））、TSレーザ（T.Sugin
o,M.Wada,H.Shimizu,K.Itoh and I.Teramoto,Applied P
hysics Letters,Vol.34,No.4（1979））等はいずれも液
相成長の成長速度の異方性を利用することによって製作
される構造である。従って、これらの構造の大半は成長
速度が等方性を呈するMBE法やMO−CVD法などの成長法を
もってしては製作不可能なものである。
第３図はMBE法により作製された従来のGaAlAs系横モー
ド安定化半導体レーザの断面図である。ｎ−GaAs基板１
上にｎ−GaAsバッファ層１′、ｎ−Ga0.7Al0.3Asクラッ
ド層２、ｎ−GaAs活性層３、ｐ−Ga0.7Al0.3Asクラッド
層４、ｐ−GaAsキャップ層５をMBE法により連続成長し
た後、Al/Zn/Auを順次蒸着して電極層20とし、これをフ
ォトリソグラフィ法によりストライプ状に残してエッチ
ングのマスクとして利用しAr+イオンビームエッチング
によりストライプ部10以外の両側半導体層をクラッド層
４が約0.3μｍの厚さとなるまでエッチングして光導波
路を形成する。電極20を合金化した後、ストライプ部10
以外にSiO2膜６を形成し、さらにｐ側にZn/Au電極８、
ｎ側にAuGe/Ni電極７を形成してレーザ素子とする。こ
のようにして作製した半導体レーザは比較的安定な特性
を示すが、光導波路に作り付けられる屈折率差の大きさ
はAr+イオンビームエッチングのエッチング深さの精度
によって決定されるため制御が困難で、基本横モード発
振を再現性良く得難いあるいは高出力化するために屈折
率差を小さくしようとする際に制御が困難であるといっ
た欠点を有していた。
ド安定化半導体レーザの断面図である。ｎ−GaAs基板１
上にｎ−GaAsバッファ層１′、ｎ−Ga0.7Al0.3Asクラッ
ド層２、ｎ−GaAs活性層３、ｐ−Ga0.7Al0.3Asクラッド
層４、ｐ−GaAsキャップ層５をMBE法により連続成長し
た後、Al/Zn/Auを順次蒸着して電極層20とし、これをフ
ォトリソグラフィ法によりストライプ状に残してエッチ
ングのマスクとして利用しAr+イオンビームエッチング
によりストライプ部10以外の両側半導体層をクラッド層
４が約0.3μｍの厚さとなるまでエッチングして光導波
路を形成する。電極20を合金化した後、ストライプ部10
以外にSiO2膜６を形成し、さらにｐ側にZn/Au電極８、
ｎ側にAuGe/Ni電極７を形成してレーザ素子とする。こ
のようにして作製した半導体レーザは比較的安定な特性
を示すが、光導波路に作り付けられる屈折率差の大きさ
はAr+イオンビームエッチングのエッチング深さの精度
によって決定されるため制御が困難で、基本横モード発
振を再現性良く得難いあるいは高出力化するために屈折
率差を小さくしようとする際に制御が困難であるといっ
た欠点を有していた。
更に、この半導体レーザの大きな欠点として、放熱を良
くするために成長層側を例えばCu等の放熱板にIn等のろ
う材を用いてマウントするとストライプ部10を除いた領
域で活性層３とマウント面との距離がμｍ以下と極めて
小さくなる。このような場合には、ろう材が凝固してか
らの温度降下にともなう熱収縮により活性領域に大きな
応力が加わるため、素子寿命が短くなってしまう（T.Ha
yakawa他Appl.Phys.Lett.Vol.42,p.23（1983）。また、
このレーザではストライプ部10とそれ以外の部分で活性
層とマウント面との距離が異なるため、これらの部分の
境界領域で更に大きな応力が加わり、更に劣化を促進す
る。
くするために成長層側を例えばCu等の放熱板にIn等のろ
う材を用いてマウントするとストライプ部10を除いた領
域で活性層３とマウント面との距離がμｍ以下と極めて
小さくなる。このような場合には、ろう材が凝固してか
らの温度降下にともなう熱収縮により活性領域に大きな
応力が加わるため、素子寿命が短くなってしまう（T.Ha
yakawa他Appl.Phys.Lett.Vol.42,p.23（1983）。また、
このレーザではストライプ部10とそれ以外の部分で活性
層とマウント面との距離が異なるため、これらの部分の
境界領域で更に大きな応力が加わり、更に劣化を促進す
る。
＜発明の目的＞ 本発明は、以上のような問題点に鑑み、MBE法あるいはM
O−CVD法の層厚制御性を活用して低閾値で横モードが安
定化され、かつ長寿命を有する半導体レーザ素子の製造
方法を提供することを目的とする。
O−CVD法の層厚制御性を活用して低閾値で横モードが安
定化され、かつ長寿命を有する半導体レーザ素子の製造
方法を提供することを目的とする。
＜発明の構成＞ 上記目的を達成するために、本発明の半導体レーザ素子
の製造方法は、エッチング停止及び表面保護用薄膜層を
利用して、横モードを安定化するとともに、メサ型を有
するストライプ構造のメサ部以外の領域で選択的に埋め
込み成長を行うことにより素子表面を平坦化してストラ
イプ部を含む全領域で活性層とマウント面との距離を１
μｍ以上隔ててほぼ一定とすることにより、活性層へ導
入される応力の低減化を図ったことを特徴とする。
の製造方法は、エッチング停止及び表面保護用薄膜層を
利用して、横モードを安定化するとともに、メサ型を有
するストライプ構造のメサ部以外の領域で選択的に埋め
込み成長を行うことにより素子表面を平坦化してストラ
イプ部を含む全領域で活性層とマウント面との距離を１
μｍ以上隔ててほぼ一定とすることにより、活性層へ導
入される応力の低減化を図ったことを特徴とする。
即ち、本発明は、 メサ型多層結晶部を電流通路とするストライプ状構造を
具備するGaAlAs系の半導体レーザ素子の製造方法であっ
て、 レーザ発振用活性層を有し、該活性層を挟む一方の第１
導電型半導体層上に、第１導電型のGaAsからなるエッチ
ング停止用薄膜を介して第１導電型の多層結晶部を形成
する第１の工程と、 前記第１導電型のGaAsをエッチング停止用薄膜として用
いて前記第１導電型の多層結晶部をストライプ状メサ型
にエッチング加工する第２の工程と、 該メサ型多層結晶部以外の領域に液相成長により第２導
電型の埋め込み層を形成し、この液相成長開始時点で前
記エッチング停止用薄膜をメルトバックする第３の工程
と、を有する半導体レーザ素子の製造方法を提供するも
のである。
具備するGaAlAs系の半導体レーザ素子の製造方法であっ
て、 レーザ発振用活性層を有し、該活性層を挟む一方の第１
導電型半導体層上に、第１導電型のGaAsからなるエッチ
ング停止用薄膜を介して第１導電型の多層結晶部を形成
する第１の工程と、 前記第１導電型のGaAsをエッチング停止用薄膜として用
いて前記第１導電型の多層結晶部をストライプ状メサ型
にエッチング加工する第２の工程と、 該メサ型多層結晶部以外の領域に液相成長により第２導
電型の埋め込み層を形成し、この液相成長開始時点で前
記エッチング停止用薄膜をメルトバックする第３の工程
と、を有する半導体レーザ素子の製造方法を提供するも
のである。
＜実施例＞ 第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の一実施例を示す半
導体レーザ素子の製造工程図である。
導体レーザ素子の製造工程図である。
第１図（Ａ）に示す如く、ｎ−GaAs基板11上に厚さ0.5
μｍのｎ−GaAsバッファ層11′、厚さ1.0μｍのｎ−Al
0.5Ga0.5Asクラッド層12、厚さ0.07μｍのノンドープ活
性層13、厚さ0.2μｍのｐ−Al0.5Ga0.5Asクラッド層1
4、厚さ0.005μｍのｐ−GaAsエッチング停止層15、厚さ
1.5μｍのｐ−Al0.5Ga0.5Asクラッド層16、厚さ0.5μｍ
のｐ−GaAsキャップ層17を順次MBE法により連続成長し
てダブルヘテロ接合型のレーザ発振用多層結晶構造を形
成する。次に、プラズマCVD法により、キャップ層17上
にSi3N4膜18を形成し、第１図（Ｂ）に示す如くフォト
レジスト19をフォトリソグラフィ法によりSi3N4膜18上
にストライプ状に形成した後、例えばHCIによりSi3N4膜
18をストライプ状に成形し、次に例えば硫酸系のエッチ
ング液としてH2SO4：H2O2：H2O＝10:1:1の溶液を用いて
上記多層結晶のストライプ以外の両側部分を約１μｍの
深さまでエッチングする。更に、GaAsはエッチングせ
ず、Al0.5Ga0.5Asを選択的にエッチングするフッ酸（H
F）溶液により、ストライプ部以外の残りのｐ−Al0.5Ga
0.5As16をGaAsエッチング停止層15に達するまでエッチ
ング除去する。
μｍのｎ−GaAsバッファ層11′、厚さ1.0μｍのｎ−Al
0.5Ga0.5Asクラッド層12、厚さ0.07μｍのノンドープ活
性層13、厚さ0.2μｍのｐ−Al0.5Ga0.5Asクラッド層1
4、厚さ0.005μｍのｐ−GaAsエッチング停止層15、厚さ
1.5μｍのｐ−Al0.5Ga0.5Asクラッド層16、厚さ0.5μｍ
のｐ−GaAsキャップ層17を順次MBE法により連続成長し
てダブルヘテロ接合型のレーザ発振用多層結晶構造を形
成する。次に、プラズマCVD法により、キャップ層17上
にSi3N4膜18を形成し、第１図（Ｂ）に示す如くフォト
レジスト19をフォトリソグラフィ法によりSi3N4膜18上
にストライプ状に形成した後、例えばHCIによりSi3N4膜
18をストライプ状に成形し、次に例えば硫酸系のエッチ
ング液としてH2SO4：H2O2：H2O＝10:1:1の溶液を用いて
上記多層結晶のストライプ以外の両側部分を約１μｍの
深さまでエッチングする。更に、GaAsはエッチングせ
ず、Al0.5Ga0.5Asを選択的にエッチングするフッ酸（H
F）溶液により、ストライプ部以外の残りのｐ−Al0.5Ga
0.5As16をGaAsエッチング停止層15に達するまでエッチ
ング除去する。
次に、ストライプ上のフォトレジスト19を除去し、第１
図（Ｃ）に示すように液相成長法により、Si3N4膜18で
マスクされたストライプ部以外の領域にｎ−Al0.8Ga0.2
As埋め込み層20を２μｍ成長する。この際、ストライプ
部以外の表面に露出しているGaAsエッチング停止層15は
液相成長開始時点でGa融液中にメルトバックされ表面保
護層として働くため、Al0.5Ga0.5Asクラッド層14上に良
質のAl0.8Ga0.2As埋め込み層20を液相成長することがで
きる。最後に、ストライプ上のSi3N4膜18を除去してキ
ャップ層17及び埋め込み層20上全面にｐ側のAu/Zn電極2
1、GaAs基板11の裏面にｎ側のAuGe/Ni電極22を形成し、
さらに共振端面を劈開形成してレーザ素子とする。
図（Ｃ）に示すように液相成長法により、Si3N4膜18で
マスクされたストライプ部以外の領域にｎ−Al0.8Ga0.2
As埋め込み層20を２μｍ成長する。この際、ストライプ
部以外の表面に露出しているGaAsエッチング停止層15は
液相成長開始時点でGa融液中にメルトバックされ表面保
護層として働くため、Al0.5Ga0.5Asクラッド層14上に良
質のAl0.8Ga0.2As埋め込み層20を液相成長することがで
きる。最後に、ストライプ上のSi3N4膜18を除去してキ
ャップ層17及び埋め込み層20上全面にｐ側のAu/Zn電極2
1、GaAs基板11の裏面にｎ側のAuGe/Ni電極22を形成し、
さらに共振端面を劈開形成してレーザ素子とする。
また、第２図に示すように活性層の厚さ60Åのノンドー
プGaAs量子井戸32とし、これを、量子井戸から離れるに
従って線型にAl混晶比が増加するノンドープAlxGa1-xAs
（Ｘ＝0.2→0.5）からなるGRIN（graded index）層31、
33で挟設したGRIN−SCH（graded index separate confi
nement）型レーザに適用することにより、10mA以下の低
閾値動作が可能となる。更に活性領域近傍の構造につい
ては光ガイドを具備した構造で光ガイド層中にエッチン
グ停止層を設けた構造あるいは活性層に多重量子井戸を
用いる構造も可能である。
プGaAs量子井戸32とし、これを、量子井戸から離れるに
従って線型にAl混晶比が増加するノンドープAlxGa1-xAs
（Ｘ＝0.2→0.5）からなるGRIN（graded index）層31、
33で挟設したGRIN−SCH（graded index separate confi
nement）型レーザに適用することにより、10mA以下の低
閾値動作が可能となる。更に活性領域近傍の構造につい
ては光ガイドを具備した構造で光ガイド層中にエッチン
グ停止層を設けた構造あるいは活性層に多重量子井戸を
用いる構造も可能である。
また、レーザ発振用多層結晶の成長もMO−CVD法等の適
用が可能であり、MBE法に限定されるものではない。
用が可能であり、MBE法に限定されるものではない。
上記実施例に示す半導体レーザ素子においては、エッチ
ング停止層15を設けたことにより、ｐクラッド層14の層
厚を制御するだけで接合に水平方向の等価屈折率分布を
制御し、基本横モード発振を得ることができる。これ
は、MBE法あるいはMO−CVD法といった結晶成長法を用い
ることにより10Å以下の精度まで極めて正確に制御する
ことができるためである。また、このエッチング停止層
はその厚みを200Å程度以下とすることにより、光学的
損失も低く抑えることができる。
ング停止層15を設けたことにより、ｐクラッド層14の層
厚を制御するだけで接合に水平方向の等価屈折率分布を
制御し、基本横モード発振を得ることができる。これ
は、MBE法あるいはMO−CVD法といった結晶成長法を用い
ることにより10Å以下の精度まで極めて正確に制御する
ことができるためである。また、このエッチング停止層
はその厚みを200Å程度以下とすることにより、光学的
損失も低く抑えることができる。
更に埋め込み層20の成長時に下地のAlGaAs層14、33が露
出していると、その上の埋め込み層の成長が液相成長で
は困難となり、MBE法あるいはMO−CVD法により成長した
場合であっても極めて結晶性が悪く、特に成長開始した
界面近傍ではAlGaAs上の自然酸化膜のため多くの欠陥が
存在しており、素子の劣化を招く。上記実施例では埋め
込み層の成長前にはエッチング停止層15により基板表面
が保護されているため、成長界面の劣化はない。また、
上記実施例ではAlGaAsに比べて大気中で酸化されにくい
GaAsをエッチング停止層として用いるため更に成長界面
の劣化防止に効果がある。
出していると、その上の埋め込み層の成長が液相成長で
は困難となり、MBE法あるいはMO−CVD法により成長した
場合であっても極めて結晶性が悪く、特に成長開始した
界面近傍ではAlGaAs上の自然酸化膜のため多くの欠陥が
存在しており、素子の劣化を招く。上記実施例では埋め
込み層の成長前にはエッチング停止層15により基板表面
が保護されているため、成長界面の劣化はない。また、
上記実施例ではAlGaAsに比べて大気中で酸化されにくい
GaAsをエッチング停止層として用いるため更に成長界面
の劣化防止に効果がある。
＜発明の効果＞ 以上詳説した如く本発明によればMBE法あるいはMO−CVD
法等の最新薄膜成長技術の層厚制御性を活用して低閾値
で横モードが安定化され、かつ高い信頼性を有する半導
体レーザ素子を製造することができ、実用上極めて有用
である。
法等の最新薄膜成長技術の層厚制御性を活用して低閾値
で横モードが安定化され、かつ高い信頼性を有する半導
体レーザ素子を製造することができ、実用上極めて有用
である。
特に、本発明の構成によれば、素子表面を平坦化してス
トライプ部を含む全領域で活性層に注入される応力の低
減化を図り、従来の欠点を解消できるとともに、さらに
GaAsからなるエッチング停止用薄膜層を介在する構造に
より、前記レーザ発振用活性層を挟む一方の第１導電型
半導体層は、この層厚を制御するだけで接合に水平方向
の等価屈折率分布を制御し再現性のよい安定した基本横
モード発振が得られる。
トライプ部を含む全領域で活性層に注入される応力の低
減化を図り、従来の欠点を解消できるとともに、さらに
GaAsからなるエッチング停止用薄膜層を介在する構造に
より、前記レーザ発振用活性層を挟む一方の第１導電型
半導体層は、この層厚を制御するだけで接合に水平方向
の等価屈折率分布を制御し再現性のよい安定した基本横
モード発振が得られる。
また、GaAlAs系の半導体レーザ素子にあっては、メサ型
多層結晶部以外の領域に埋め込み層を設けるとき、Alが
含まれることによって多層結晶部の最上部の半導体層の
酸化が問題となるが、前記GaAsのエッチング停止用薄膜
層により酸化が防止されるとともに埋め込み層の液相成
長時には、エッチング停止用薄膜層が溶液中にメルトバ
ックされ表面保護層として働き、この半導体層上に良質
の埋め込み層を形成できる利点があり、有用な半導体レ
ーザ素子の製造方法を提供できる。
多層結晶部以外の領域に埋め込み層を設けるとき、Alが
含まれることによって多層結晶部の最上部の半導体層の
酸化が問題となるが、前記GaAsのエッチング停止用薄膜
層により酸化が防止されるとともに埋め込み層の液相成
長時には、エッチング停止用薄膜層が溶液中にメルトバ
ックされ表面保護層として働き、この半導体層上に良質
の埋め込み層を形成できる利点があり、有用な半導体レ
ーザ素子の製造方法を提供できる。
第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の一実施例を説明す
る半導体レーザ素子の製造工程断面図である。 第２図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ素子の
構成図である。 第３図はMBE法によって作製された従来の半導体レーザ
の構成図である。 11…ｎ−GaAs基板、11′…ｎ−GaAsバッファ層、12…ｎ
クラッド層、13…活性層、14…ｐクラッド層、15…エッ
チング停止層、16…ｐクラッド層、17…ｐキャップ層、
18…Si3N4膜、20…埋め込み層、31、33…GRIN層、32…
量子井戸活性層
る半導体レーザ素子の製造工程断面図である。 第２図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ素子の
構成図である。 第３図はMBE法によって作製された従来の半導体レーザ
の構成図である。 11…ｎ−GaAs基板、11′…ｎ−GaAsバッファ層、12…ｎ
クラッド層、13…活性層、14…ｐクラッド層、15…エッ
チング停止層、16…ｐクラッド層、17…ｐキャップ層、
18…Si3N4膜、20…埋め込み層、31、33…GRIN層、32…
量子井戸活性層
フロントページの続き (72)発明者 高橋 向星 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 近藤 雅文 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 山本 三郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−64489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−45086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−107881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−8889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−112786（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】メサ型多層結晶部を電流通路とするストラ
イプ状構造を具備するGaAlAs系の半導体レーザ素子の製
造方法であって、 レーザ発振用活性層を有し、該活性層を挟む一方の第１
導電型半導体層上に、第１導電型のGaAsからなるエッチ
ング停止用薄膜を介して第１導電型の多層結晶部を形成
する第１の工程と、 前記第１導電型のGaAsをエッチング停止用薄膜として用
いて前記第１導電型の多層結晶部をストライプ状メサ型
にエッチング加工する第２の工程と、 該メサ型多層結晶部以外の領域に液相成長により第２導
電型の埋め込み層を形成し、この液相成長開始時点で前
記エッチング停止用薄膜をメルトバックする第３の工程
と、を有することを特徴とする半導体レーザ素子の製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160941A JPH0722214B2 (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| DE8686305504T DE3688017T2 (de) | 1985-07-18 | 1986-07-17 | Halbleiterlaser-vorrichtung. |
| EP86305504A EP0209387B1 (en) | 1985-07-18 | 1986-07-17 | Semiconductor laser device |
| US07/285,342 US4899349A (en) | 1985-07-18 | 1988-12-14 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160941A JPH0722214B2 (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
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|---|---|
| JPS6220392A JPS6220392A (ja) | 1987-01-28 |
| JPH0722214B2 true JPH0722214B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP60160941A Expired - Fee Related JPH0722214B2 (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
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| JP (1) | JPH0722214B2 (ja) |
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| EP0589727B1 (en) * | 1992-09-25 | 1997-03-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US5811839A (en) * | 1994-09-01 | 1998-09-22 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor light-emitting devices |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS55111191A (en) * | 1979-02-20 | 1980-08-27 | Sharp Corp | Method of manufacturing semiconductor laser device |
| JPS5698889A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Ingaasp semiconductor laser |
| GB2139422B (en) * | 1983-03-24 | 1987-06-03 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser and method of fabricating the same |
| US4706254A (en) * | 1983-05-12 | 1987-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and its fabrication |
| JPS6045086A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-11 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
| JPS6064489A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-13 | Rohm Co Ltd | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
| JPS6085585A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | Nec Corp | 埋め込み型半導体レ−ザ |
| JPS60107881A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-13 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JPS60182181A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ |
| JPS60229389A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-14 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS60236274A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-11-25 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
-
1985
- 1985-07-18 JP JP60160941A patent/JPH0722214B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-07-17 EP EP86305504A patent/EP0209387B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-17 DE DE8686305504T patent/DE3688017T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-12-14 US US07/285,342 patent/US4899349A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4899349A (en) | 1990-02-06 |
| EP0209387A3 (en) | 1988-04-20 |
| JPS6220392A (ja) | 1987-01-28 |
| DE3688017T2 (de) | 1993-06-24 |
| DE3688017D1 (de) | 1993-04-22 |
| EP0209387B1 (en) | 1993-03-17 |
| EP0209387A2 (en) | 1987-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |