JPH0722697A - 半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子およびその製造方法Info
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- JPH0722697A JPH0722697A JP16366693A JP16366693A JPH0722697A JP H0722697 A JPH0722697 A JP H0722697A JP 16366693 A JP16366693 A JP 16366693A JP 16366693 A JP16366693 A JP 16366693A JP H0722697 A JPH0722697 A JP H0722697A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザ素子を構成する結晶中に添加さ
れた不純物の内部拡散を抑えることにより、高い信頼性
を有する半導体レーザ素子とする。 【構成】 Ａｌを含む結晶から構成され、活性層３を含
む共振器の光出射端面２に、活性層３を構成する結晶よ
りもバンドギャップの大きい結晶からなる端面成長層４
が形成されている。この端面成長層４は、有機金属気相
成長法または分子線エピタキシャル成長法により、５０
０℃以下の成長温度で成長されたものである。
れた不純物の内部拡散を抑えることにより、高い信頼性
を有する半導体レーザ素子とする。 【構成】 Ａｌを含む結晶から構成され、活性層３を含
む共振器の光出射端面２に、活性層３を構成する結晶よ
りもバンドギャップの大きい結晶からなる端面成長層４
が形成されている。この端面成長層４は、有機金属気相
成長法または分子線エピタキシャル成長法により、５０
０℃以下の成長温度で成長されたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ素子およ
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上述の半導体レーザ素子において、共振
器の光出射端面では、結晶表面に大気中の酸素等が付着
・結合して表面準位が増加する。このため、光出射端面
のバンドギャップは、素子内部に比べて狭くなってお
り、活性層の光出射端面でのバンドギャップも、素子内
部に比べて狭くなっている。一般に、半導体レーザ素子
のレーザ発振波長（エネルギー）は、活性層のバンドギ
ャップにより決定されるが、上述のように活性層の光出
射端面でのバンドギャップが素子内部に比べて狭くなっ
ているために、素子内部で発振したレーザ光が光出射端
面で吸収されてしまう。よって、光出射端面では上記レ
ーザ光の吸収により発熱が生じ、さらに、この発熱によ
り活性層の光出射端面でのバンドギャップがさらに狭く
なって、レーザ光の吸収が一層増加するという悪循環が
生じる。この悪循環により、最終的には光出射端面を構
成する結晶が高温のために破壊・溶融して、素子の劣化
が起こる。また、結晶破壊に至らない場合でも、上記発
熱による温度上昇のために結晶中の欠陥や転位を増殖・
成長させてしまい、素子の劣化が進むことになる。この
ような光出射端面でのレーザ光吸収による結晶の破壊
は、半導体レーザ素子の信頼性を阻害する要因となって
いる。
器の光出射端面では、結晶表面に大気中の酸素等が付着
・結合して表面準位が増加する。このため、光出射端面
のバンドギャップは、素子内部に比べて狭くなってお
り、活性層の光出射端面でのバンドギャップも、素子内
部に比べて狭くなっている。一般に、半導体レーザ素子
のレーザ発振波長（エネルギー）は、活性層のバンドギ
ャップにより決定されるが、上述のように活性層の光出
射端面でのバンドギャップが素子内部に比べて狭くなっ
ているために、素子内部で発振したレーザ光が光出射端
面で吸収されてしまう。よって、光出射端面では上記レ
ーザ光の吸収により発熱が生じ、さらに、この発熱によ
り活性層の光出射端面でのバンドギャップがさらに狭く
なって、レーザ光の吸収が一層増加するという悪循環が
生じる。この悪循環により、最終的には光出射端面を構
成する結晶が高温のために破壊・溶融して、素子の劣化
が起こる。また、結晶破壊に至らない場合でも、上記発
熱による温度上昇のために結晶中の欠陥や転位を増殖・
成長させてしまい、素子の劣化が進むことになる。この
ような光出射端面でのレーザ光吸収による結晶の破壊
は、半導体レーザ素子の信頼性を阻害する要因となって
いる。
【０００３】従来、上記光出射端面でのレーザ光吸収に
よる素子の劣化を防ぐために、様々な構造の半導体レー
ザ素子が提案されている。例えば、松本らは、1990年秋
期第51回応用物理学学術講演会：28p-R-5〜6）におい
て、光出射端面に発振レーザ光に対する吸収の少ない端
面成長層を設けた窓型構造の半導体レーザ素子を提案し
ている。図４に、上記窓型構造の半導体レーザ素子を示
す。この半導体レーザ素子の内部構造４０は、S.Yamamo
to et. al; Appl. Phys. Lett. 40(1982) 372.に示され
ているようなＧａＡｌＡｓ系混晶を用いたＶＳＩＳ（V-
channel substrate inner stripe）構造とされており、
その光出射端面４２には、活性層４１よりもバンドギャ
ップの大きい端面成長層４３が形成されている。尚、こ
の図において、４５はｐ側電極を、４６はｎ側電極を示
し、４７は誘電体膜を示す。
よる素子の劣化を防ぐために、様々な構造の半導体レー
ザ素子が提案されている。例えば、松本らは、1990年秋
期第51回応用物理学学術講演会：28p-R-5〜6）におい
て、光出射端面に発振レーザ光に対する吸収の少ない端
面成長層を設けた窓型構造の半導体レーザ素子を提案し
ている。図４に、上記窓型構造の半導体レーザ素子を示
す。この半導体レーザ素子の内部構造４０は、S.Yamamo
to et. al; Appl. Phys. Lett. 40(1982) 372.に示され
ているようなＧａＡｌＡｓ系混晶を用いたＶＳＩＳ（V-
channel substrate inner stripe）構造とされており、
その光出射端面４２には、活性層４１よりもバンドギャ
ップの大きい端面成長層４３が形成されている。尚、こ
の図において、４５はｐ側電極を、４６はｎ側電極を示
し、４７は誘電体膜を示す。
【０００４】例えば、発振波長が７８０ｎｍのＶＳＩＳ
型半導体レーザ素子の場合、活性層４１のＡｌ混晶比ｘ
が０．１４であるのに対して、端面成長層４３としてＡ
ｌ混晶比ｔが０．１４以上のＧａ1-tＡｌtＡｓ結晶を用
いることができる。この場合、端面成長層４３のバンド
ギャップは、活性層４１よりも大きくなって、発振レー
ザ光に対して吸収の少ない層となる。このため、特に高
出力時の特性が改善されて、長期信頼性に優れた半導体
レーザ素子を実現することができる。
型半導体レーザ素子の場合、活性層４１のＡｌ混晶比ｘ
が０．１４であるのに対して、端面成長層４３としてＡ
ｌ混晶比ｔが０．１４以上のＧａ1-tＡｌtＡｓ結晶を用
いることができる。この場合、端面成長層４３のバンド
ギャップは、活性層４１よりも大きくなって、発振レー
ザ光に対して吸収の少ない層となる。このため、特に高
出力時の特性が改善されて、長期信頼性に優れた半導体
レーザ素子を実現することができる。
【０００５】上記窓型半導体レーザ素子は、以下のよう
にしての作成される。まず、図５（ａ）に示すように、
内部構造４０としてのＶＳＩＳ構造を液相エピタキシャ
ル成長（ＬＰＥ）法により形成する。
にしての作成される。まず、図５（ａ）に示すように、
内部構造４０としてのＶＳＩＳ構造を液相エピタキシャ
ル成長（ＬＰＥ）法により形成する。
【０００６】次に、図５（ｂ）に示すように、ＶＳＩＳ
構造が形成されたウェハ５０をバー５１に劈開する。バ
ー５１の劈開面４２は、半導体レーザ素子の光出射端面
である共振器端面となる。
構造が形成されたウェハ５０をバー５１に劈開する。バ
ー５１の劈開面４２は、半導体レーザ素子の光出射端面
である共振器端面となる。
【０００７】その後、図５（ｃ）に示すように、バー５
１をカーボン製の冶具５３上に並べ、これをＭＯＣＶＤ
（有機金属気相成長）型成長装置内のサセプタ５４上に
設置する。端面成長層４３の成長は、原料ガス５５とし
て、例えば、ＡｓＨ3ガス、ＴＭＡ（トリメチルアルミ
ニウム）、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）等を流しなが
ら、サセプタ５４を高周波加熱することにより行われ
る。この時の成長温度は、約８００℃に設定されてい
る。
１をカーボン製の冶具５３上に並べ、これをＭＯＣＶＤ
（有機金属気相成長）型成長装置内のサセプタ５４上に
設置する。端面成長層４３の成長は、原料ガス５５とし
て、例えば、ＡｓＨ3ガス、ＴＭＡ（トリメチルアルミ
ニウム）、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）等を流しなが
ら、サセプタ５４を高周波加熱することにより行われ
る。この時の成長温度は、約８００℃に設定されてい
る。
【０００８】バー５１は、全面が良好な結晶面であるの
で、上記端面成長層の成長は、図５（ｄ）に示すように
全面に行われる。成長された端面成長層の内、４３ａ部
分は、ｐ側電極４６が形成される部分であるので、残し
ておくと半導体レーザ素子の素子抵抗が増大されてしま
う。よって、成長終了後、光出射端面の端面成長層４３
上に酸化抑制のための誘電体膜４７を蒸着し、これをマ
スクとして図５（ｅ）に示すように不要部分４３ａをエ
ッチング除去する。
で、上記端面成長層の成長は、図５（ｄ）に示すように
全面に行われる。成長された端面成長層の内、４３ａ部
分は、ｐ側電極４６が形成される部分であるので、残し
ておくと半導体レーザ素子の素子抵抗が増大されてしま
う。よって、成長終了後、光出射端面の端面成長層４３
上に酸化抑制のための誘電体膜４７を蒸着し、これをマ
スクとして図５（ｅ）に示すように不要部分４３ａをエ
ッチング除去する。
【０００９】その後、図５（ｆ）に示すように、バー状
態のままで、ｐ側電極４５およびｎ側電極４６を形成
し、チップに分割する。以上により窓型半導体レーザ素
子が得られる。
態のままで、ｐ側電極４５およびｎ側電極４６を形成
し、チップに分割する。以上により窓型半導体レーザ素
子が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記窓型半導体レーザ
素子においては、端面成長層４３が形成されているの
で、光出射端面４２における光吸収を抑制して高出力時
の素子特性を改善することができる。しかし、端面成長
層４３の形成を約８００℃の高温雰囲気中で行っている
ので、以下のような問題が生じる。
素子においては、端面成長層４３が形成されているの
で、光出射端面４２における光吸収を抑制して高出力時
の素子特性を改善することができる。しかし、端面成長
層４３の形成を約８００℃の高温雰囲気中で行っている
ので、以下のような問題が生じる。
【００１１】半導体レーザ素子を構成する結晶には、導
電型を制御するために、ｐ型にはＺｎ、Ｂｅ、Ｍｇ等
が、またｎ型にはＴｅ、Ｓｅ、Ｓｉ等が、不純物として
微量添加されている。ところが、これら不純物は、端面
成長層４３形成時に高温下に置かれることにより、半導
体レーザ素子内部で拡散を起こし、形成されたｐｎ接合
位置を移動させたり、組成の異なる結晶間で不純物の移
動を起こして半導体レーザ素子内部の不純物濃度分布を
変化させたりする。その結果、半導体レーザ素子の電気
的特性や光学的特性を悪化させたり、半導体レーザ素子
の信頼性に悪影響を与えたりする。
電型を制御するために、ｐ型にはＺｎ、Ｂｅ、Ｍｇ等
が、またｎ型にはＴｅ、Ｓｅ、Ｓｉ等が、不純物として
微量添加されている。ところが、これら不純物は、端面
成長層４３形成時に高温下に置かれることにより、半導
体レーザ素子内部で拡散を起こし、形成されたｐｎ接合
位置を移動させたり、組成の異なる結晶間で不純物の移
動を起こして半導体レーザ素子内部の不純物濃度分布を
変化させたりする。その結果、半導体レーザ素子の電気
的特性や光学的特性を悪化させたり、半導体レーザ素子
の信頼性に悪影響を与えたりする。
【００１２】本発明は上記問題を解決するものであり、
その目的は、半導体レーザ素子を構成する結晶中に添加
された不純物の内部拡散を抑えることにより、高い信頼
性を有する半導体レーザ素子を提供することにある。
その目的は、半導体レーザ素子を構成する結晶中に添加
された不純物の内部拡散を抑えることにより、高い信頼
性を有する半導体レーザ素子を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、Ａｌを含む結晶から構成され、活性層を含む共振
器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よりもバン
ドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が形成され
た半導体レーザ素子において、該端面成長層が、有機金
属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法によ
り、５００℃以下の成長温度で成長されたものであり、
そのことにより上記目的が達成される。
子は、Ａｌを含む結晶から構成され、活性層を含む共振
器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よりもバン
ドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が形成され
た半導体レーザ素子において、該端面成長層が、有機金
属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法によ
り、５００℃以下の成長温度で成長されたものであり、
そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
Ａｌを含む結晶から構成され、活性層を含む共振器の光
出射端面に、該活性層を構成する結晶よりもバンドギャ
ップの大きい結晶からなる端面成長層が形成された半導
体レーザ素子の製造方法において、該端面成長層を、有
機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法に
より、５００℃以下の成長温度で成長し、そのことによ
り上記目的が達成される。
Ａｌを含む結晶から構成され、活性層を含む共振器の光
出射端面に、該活性層を構成する結晶よりもバンドギャ
ップの大きい結晶からなる端面成長層が形成された半導
体レーザ素子の製造方法において、該端面成長層を、有
機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法に
より、５００℃以下の成長温度で成長し、そのことによ
り上記目的が達成される。
【００１５】
【作用】本発明においては、端面成長層が、有機金属気
相エピタキシャル成長法または分子線エピタキシャル成
長法により５００℃以下の低温で成長されている。この
ため、結晶に添加された不純物が内部拡散するのを抑制
することができる。
相エピタキシャル成長法または分子線エピタキシャル成
長法により５００℃以下の低温で成長されている。この
ため、結晶に添加された不純物が内部拡散するのを抑制
することができる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１７】（実施例１）図１（ａ）は、実施例１の半
導体レーザ素子を示す斜視図である。この半導体レーザ
素子はＶＳＩＳ構造となっている。ｎ型ＧａＡｓ電流狭
窄層１２が形成されたｐ型ＧａＡｓ基板１１に、ストラ
イプ状Ｖ溝１３が形成され、その上に、ｐ型Ｇａ1-yＡ
ｌyＡｓ（０＜ｙ≦１）クラッド層１４、ｐ型Ｇａ1-xＡ
ｌxＡｓ（０≦ｘ＜１）活性層３、ｎ型Ｇａ1ーzＡｌzＡ
ｓ（０＜ｚ≦１）クラッド層１６、ｎ型ＧａＡｓコンタ
クト層１７が順次積層されている。このＶＳＩＳ内部構
造１の端面は、劈開によりレーザ光の出射端面２とされ
ている。光出射端面２には、活性層３のＡｌ混晶比ｘよ
りも大きいＡｌ混晶比ｔを有するＧａ1-tＡｌtＡｓ（ｘ
＜ｔ≦１）端面成長層４が形成されている。このＡｌ混
晶比ｔは、例えば、発振波長７８０ｎｍの半導体レーザ
素子の場合には、ｔ＞０．１４と設定することができ
る。この実施例では、ｔ＝０．６として素子内部の活性
層に対して充分大きなバンドギャップを有するようにし
た。この端面成長層３は、成長温度５００℃以下で成長
されたものである。さらに、端面成長層４の上には誘電
体膜８が形成され、基板１１側およびコンタクト層１７
側には、それぞれｐ側電極電極６およびｎ側電極７が形
成されている。
導体レーザ素子を示す斜視図である。この半導体レーザ
素子はＶＳＩＳ構造となっている。ｎ型ＧａＡｓ電流狭
窄層１２が形成されたｐ型ＧａＡｓ基板１１に、ストラ
イプ状Ｖ溝１３が形成され、その上に、ｐ型Ｇａ1-yＡ
ｌyＡｓ（０＜ｙ≦１）クラッド層１４、ｐ型Ｇａ1-xＡ
ｌxＡｓ（０≦ｘ＜１）活性層３、ｎ型Ｇａ1ーzＡｌzＡ
ｓ（０＜ｚ≦１）クラッド層１６、ｎ型ＧａＡｓコンタ
クト層１７が順次積層されている。このＶＳＩＳ内部構
造１の端面は、劈開によりレーザ光の出射端面２とされ
ている。光出射端面２には、活性層３のＡｌ混晶比ｘよ
りも大きいＡｌ混晶比ｔを有するＧａ1-tＡｌtＡｓ（ｘ
＜ｔ≦１）端面成長層４が形成されている。このＡｌ混
晶比ｔは、例えば、発振波長７８０ｎｍの半導体レーザ
素子の場合には、ｔ＞０．１４と設定することができ
る。この実施例では、ｔ＝０．６として素子内部の活性
層に対して充分大きなバンドギャップを有するようにし
た。この端面成長層３は、成長温度５００℃以下で成長
されたものである。さらに、端面成長層４の上には誘電
体膜８が形成され、基板１１側およびコンタクト層１７
側には、それぞれｐ側電極電極６およびｎ側電極７が形
成されている。
【００１８】この半導体レーザ素子の製造は、例えば以
下のようにして行うことができる。まず、図２（ａ）に
示すように、半導体レーザ素子の内部構造１を形成す
る。ｐ−ＧａＡｓ基板１１上に、ＬＰＥ法により厚み
０．８μｍのｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１２を積層し、化
学エッチングにより幅３μｍ、深さ１．０μｍのストラ
イプ状Ｖ溝１３を形成する。その後、２回目のＬＰＥ法
による成長工程で、厚み０．８μｍ（Ｖ溝１３以外の部
分）のｐ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層１４、厚み
０．０６μｍのｐ−Ｇａ0.86Ａｌ0.14Ａｓ活性層３、厚
み１μｍのｎ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層１６お
よび厚み２μｍのｎ−ＧａＡｓコンタクト層１７を連続
的に積層する。
下のようにして行うことができる。まず、図２（ａ）に
示すように、半導体レーザ素子の内部構造１を形成す
る。ｐ−ＧａＡｓ基板１１上に、ＬＰＥ法により厚み
０．８μｍのｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１２を積層し、化
学エッチングにより幅３μｍ、深さ１．０μｍのストラ
イプ状Ｖ溝１３を形成する。その後、２回目のＬＰＥ法
による成長工程で、厚み０．８μｍ（Ｖ溝１３以外の部
分）のｐ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層１４、厚み
０．０６μｍのｐ−Ｇａ0.86Ａｌ0.14Ａｓ活性層３、厚
み１μｍのｎ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層１６お
よび厚み２μｍのｎ−ＧａＡｓコンタクト層１７を連続
的に積層する。
【００１９】上記のように積層構造が形成されたウェハ
２０を共振器長に劈開して、図２（ｂ）に示すようなレ
ーザバー２１とする。このレーザバー２１の劈開面は、
半導体レーザ素子の光出射端面２となる。
２０を共振器長に劈開して、図２（ｂ）に示すようなレ
ーザバー２１とする。このレーザバー２１の劈開面は、
半導体レーザ素子の光出射端面２となる。
【００２０】次に、図２（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶ
Ｄ法により、光出射端面２に厚み０．１μｍのＧａ0.6
Ａｌ0.4Ａｓ端面成長層４を成長させる。この時の成長
温度は、５００℃以下に設定し、V/III比を４５として
成長した。このように５００℃以下の低温成長温度で
は、ｎ型またはｐ型結晶中に添加される不純物の拡散を
少なくすることができる。
Ｄ法により、光出射端面２に厚み０．１μｍのＧａ0.6
Ａｌ0.4Ａｓ端面成長層４を成長させる。この時の成長
温度は、５００℃以下に設定し、V/III比を４５として
成長した。このように５００℃以下の低温成長温度で
は、ｎ型またはｐ型結晶中に添加される不純物の拡散を
少なくすることができる。
【００２１】上記端面成長層４の成長は、図２（ｃ）に
示すように光出射端面２以外の部分にも行われる。成長
された端面成長層の内、４ａ部分を残しておくと半導体
レーザ素子の素子抵抗が増大されてしまうので、成長終
了後取り除く。光出射端面の端面成長層４上に酸化抑制
のための誘電体膜８を蒸着し、これをマスクとして図２
（ｄ）に示すように不要部分４ａをエッチング除去す
る。
示すように光出射端面２以外の部分にも行われる。成長
された端面成長層の内、４ａ部分を残しておくと半導体
レーザ素子の素子抵抗が増大されてしまうので、成長終
了後取り除く。光出射端面の端面成長層４上に酸化抑制
のための誘電体膜８を蒸着し、これをマスクとして図２
（ｄ）に示すように不要部分４ａをエッチング除去す
る。
【００２２】次に、この状態のレーザバー２１に、ｐ側
電極６およびｎ側電極７を形成する。ｐ側電極６用金属
としてＡｕＺｎ、Ａｕ、Ｍｏ、Ａｕを、ｎ側電極７用金
属としてＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｕを順次蒸着し、４
００℃の窒素雰囲気中で蒸着金属と半導体レーザ素子を
構成する結晶との合金化を行うことにより、良好なオー
ミックコンタクトを得ることができる。その後、レーザ
バー２１をチップに分割して、図１（ａ）に示すような
窓型半導体レーザ素子とする。
電極６およびｎ側電極７を形成する。ｐ側電極６用金属
としてＡｕＺｎ、Ａｕ、Ｍｏ、Ａｕを、ｎ側電極７用金
属としてＡｕＧｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｕを順次蒸着し、４
００℃の窒素雰囲気中で蒸着金属と半導体レーザ素子を
構成する結晶との合金化を行うことにより、良好なオー
ミックコンタクトを得ることができる。その後、レーザ
バー２１をチップに分割して、図１（ａ）に示すような
窓型半導体レーザ素子とする。
【００２３】上記半導体レーザ素子においては、端面成
長層４の成長が５００℃以下の低温で行われているの
で、半導体レーザ素子を構成する結晶に添加された不純
物の内部拡散を抑制することができる。よって、端面成
長層４形成後における半導体レーザ素子特性の悪化を防
ぐことができる。
長層４の成長が５００℃以下の低温で行われているの
で、半導体レーザ素子を構成する結晶に添加された不純
物の内部拡散を抑制することができる。よって、端面成
長層４形成後における半導体レーザ素子特性の悪化を防
ぐことができる。
【００２４】光出射端面の酸化を抑制するために、端面
成長層４の上に誘電体膜８を蒸着し、放熱用パッケージ
に組み立て、そのパッケージに温度６０℃、光出力４０
ｍＷの一定光出力駆動条件で長期走行試験を行った。そ
の結果、図２（ｅ）に示すように、従来の半導体レーザ
素子に比べて駆動電流ＩOPの増加が抑えられ、信頼性を
向上させることができた。
成長層４の上に誘電体膜８を蒸着し、放熱用パッケージ
に組み立て、そのパッケージに温度６０℃、光出力４０
ｍＷの一定光出力駆動条件で長期走行試験を行った。そ
の結果、図２（ｅ）に示すように、従来の半導体レーザ
素子に比べて駆動電流ＩOPの増加が抑えられ、信頼性を
向上させることができた。
【００２５】（実施例２）図１（ｂ）は、実施例２の半
導体レーザ素子を示す斜視図である。この実施例の半導
体レーザ素子においては、光出射端面５がエッチングに
より形成されている。
導体レーザ素子を示す斜視図である。この実施例の半導
体レーザ素子においては、光出射端面５がエッチングに
より形成されている。
【００２６】この半導体レーザ素子の製造は、以下によ
うにして行う。まず、実施例１と同様にしてＶＳＩＳ内
部構造１を形成する。次に、図３（ａ）に示すように、
フォトリソグラフィー法により、光出射端面５を形成す
べき部分を除いたウェハ２０上をレジスト１０で覆う。
うにして行う。まず、実施例１と同様にしてＶＳＩＳ内
部構造１を形成する。次に、図３（ａ）に示すように、
フォトリソグラフィー法により、光出射端面５を形成す
べき部分を除いたウェハ２０上をレジスト１０で覆う。
【００２７】その後、図３（ｂ）に示すように、ＲＩＢ
Ｅ（反応性イオンビームエッチング）等のドライエッチ
ングにより、光出射端面５となる結晶面を形成する。
Ｅ（反応性イオンビームエッチング）等のドライエッチ
ングにより、光出射端面５となる結晶面を形成する。
【００２８】次に、図３（ｃ）に示すように、実施例１
と同様の条件を用いたＭＯＣＶＤ法により、端面成長層
４を成長させ、不要成長部分４ａを除去する。
と同様の条件を用いたＭＯＣＶＤ法により、端面成長層
４を成長させ、不要成長部分４ａを除去する。
【００２９】上記のように端面成長層４が形成されたウ
ェハをレーザバー２１に劈開し、図３（ｄ）に示すよう
に光出射端面５の端面成長層４上に酸化抑制のための誘
電体膜８を蒸着し、これをマスクとして不要部分４ａを
エッチング除去する。
ェハをレーザバー２１に劈開し、図３（ｄ）に示すよう
に光出射端面５の端面成長層４上に酸化抑制のための誘
電体膜８を蒸着し、これをマスクとして不要部分４ａを
エッチング除去する。
【００３０】次に、この状態のレーザバー２１に、実施
例１と同様にしてｐ側電極６およびｎ側電極７を形成
し、レーザバー２１をチップに分割して、図１（ｂ）に
示すような窓型半導体レーザ素子とする。
例１と同様にしてｐ側電極６およびｎ側電極７を形成
し、レーザバー２１をチップに分割して、図１（ｂ）に
示すような窓型半導体レーザ素子とする。
【００３１】この実施例の半導体レーザ素子において
も、実施例１と同様に端面成長層４の成長が５００℃以
下の低温で行われているので、端面成長層４形成後にお
ける半導体レーザ素子特性の悪化を防ぐことができる。
も、実施例１と同様に端面成長層４の成長が５００℃以
下の低温で行われているので、端面成長層４形成後にお
ける半導体レーザ素子特性の悪化を防ぐことができる。
【００３２】上記実施例１、２においては、ＡｌＧａＡ
ｓ系の半導体レーザ素子について示したが、それ以外の
化合物や混晶系を用いることもでき、例えば、ＩｎＧａ
ＡｌＰ系の半導体レーザ素子にも適用することができ
る。
ｓ系の半導体レーザ素子について示したが、それ以外の
化合物や混晶系を用いることもでき、例えば、ＩｎＧａ
ＡｌＰ系の半導体レーザ素子にも適用することができ
る。
【００３３】また、ＶＳＩＳ構造の半導体レーザ素子に
ついて説明したが、その他の構造の半導体レーザ素子に
適用することもできる。さらに、簡単のため、ダブルヘ
テロ構造の半導体レーザ素子について示したが、ＳＣＨ
（Separated Confinement Heterostructure）型やＧＲ
ＩＮ（Graded Index）−ＳＣＨ型などの半導体レーザ素
子にも適用できる。端面成長層の成長方法としてはＭＯ
ＣＶＤ法を用いたが、ＭＢＥ法を用いても同様な効果が
得られる。
ついて説明したが、その他の構造の半導体レーザ素子に
適用することもできる。さらに、簡単のため、ダブルヘ
テロ構造の半導体レーザ素子について示したが、ＳＣＨ
（Separated Confinement Heterostructure）型やＧＲ
ＩＮ（Graded Index）−ＳＣＨ型などの半導体レーザ素
子にも適用できる。端面成長層の成長方法としてはＭＯ
ＣＶＤ法を用いたが、ＭＢＥ法を用いても同様な効果が
得られる。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
おいては、共振器の光出射端面に成長される端面成長層
が５００℃以下の低温で成長されているので、半導体レ
ーザ素子を構成する結晶中に含まれる不純物の内部拡散
を抑えることができる。よって、半導体レーザ素子特性
の悪化を抑制して、信頼性を向上させることができる。
おいては、共振器の光出射端面に成長される端面成長層
が５００℃以下の低温で成長されているので、半導体レ
ーザ素子を構成する結晶中に含まれる不純物の内部拡散
を抑えることができる。よって、半導体レーザ素子特性
の悪化を抑制して、信頼性を向上させることができる。
【図１】（ａ）は、実施例１の半導体レーザ素子を示す
斜視図であり、（ｂ）は、実施例２の半導体レーザ素子
を示す斜視図である。
斜視図であり、（ｂ）は、実施例２の半導体レーザ素子
を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、実施例１の半導体レーザ素
子の製造工程を示す図であり、（ｅ）は、実施例１およ
び従来の半導体レーザ素子における走行時間と駆動電流
との関係を示すグラフである。
子の製造工程を示す図であり、（ｅ）は、実施例１およ
び従来の半導体レーザ素子における走行時間と駆動電流
との関係を示すグラフである。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、実施例２の半導体レーザ素
子の製造工程を示す図である。
子の製造工程を示す図である。
【図４】従来の半導体レーザ素子を示す斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、従来の半導体レーザ素子の
製造工程を示す図である。
製造工程を示す図である。
１ 内部構造 ２、５ 光出射端面 ３ 活性層 ４ 端面成長層 ６ ｐ側電極 ７ ｎ側電極 ８ 誘電体膜 １１ 基板 １２ 電流狭窄層 １３ ストライプ状Ｖ溝 １４、１６ クラッド層 １７ コンタクト層 ２０ ウェハ ２１ レーザバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 寛 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｌを含む結晶から構成され、活性層を
含む共振器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よ
りもバンドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が
形成された半導体レーザ素子において、 該端面成長層が、有機金属気相成長法または分子線エピ
タキシャル成長法により、５００℃以下の成長温度で成
長されたものである半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 Ａｌを含む結晶から構成され、活性層を
含む共振器の光出射端面に、該活性層を構成する結晶よ
りもバンドギャップの大きい結晶からなる端面成長層が
形成された半導体レーザ素子の製造方法において、 該端面成長層を、有機金属気相成長法または分子線エピ
タキシャル成長法により、５００℃以下の成長温度で成
長する半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05163666A JP3139886B2 (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05163666A JP3139886B2 (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722697A true JPH0722697A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3139886B2 JP3139886B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=15778286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05163666A Expired - Fee Related JP3139886B2 (ja) | 1993-07-01 | 1993-07-01 | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139886B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100386593B1 (ko) * | 2001-04-26 | 2003-06-09 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 |
| JP2008205171A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体レーザ素子 |
-
1993
- 1993-07-01 JP JP05163666A patent/JP3139886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100386593B1 (ko) * | 2001-04-26 | 2003-06-09 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 |
| JP2008205171A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体レーザ素子 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3139886B2 (ja) | 2001-03-05 |
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