JPH073908B2 - 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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- JPH073908B2 JPH073908B2 JP62179346A JP17934687A JPH073908B2 JP H073908 B2 JPH073908 B2 JP H073908B2 JP 62179346 A JP62179346 A JP 62179346A JP 17934687 A JP17934687 A JP 17934687A JP H073908 B2 JPH073908 B2 JP H073908B2
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- conductivity type
- active layer
- emitting device
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- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
- H10H20/013—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials
-
- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/162—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions made by diffusion or disordening of the active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- 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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体発光装置、特に高出力半導体レーザ
が容易に得られる半導体発光装置の製造方法に関するも
のである。
が容易に得られる半導体発光装置の製造方法に関するも
のである。
第3図(a)〜(c)は従来の高出力半導体レーザの一
例の構造を説明するための図であり、第3図(a)はそ
の上面図、第3図(b)はそのA−A′線の断面図、第
3図(c)はそのB−B′線の断面図である。
例の構造を説明するための図であり、第3図(a)はそ
の上面図、第3図(b)はそのA−A′線の断面図、第
3図(c)はそのB−B′線の断面図である。
これらの図において、1は例えばn形GaAsからなる基
板、2はn形A1yGa1-yAsからなる第1クラッド層、3は
n形A1xGa1-xAsからなる活性層(x<y)、4はn形A1
yGa1-yAsからなる第2クラッド層、5はn型GaAsからな
るコンタクト層、6,7はp+形の第1拡散領域およびp形
の第2拡散領域で、チップの中央部にストライプ状に形
成されており、端面および端面近傍の領域には形成され
ていない。
板、2はn形A1yGa1-yAsからなる第1クラッド層、3は
n形A1xGa1-xAsからなる活性層(x<y)、4はn形A1
yGa1-yAsからなる第2クラッド層、5はn型GaAsからな
るコンタクト層、6,7はp+形の第1拡散領域およびp形
の第2拡散領域で、チップの中央部にストライプ状に形
成されており、端面および端面近傍の領域には形成され
ていない。
ここでは、各電極を図示せずに省略したが、基板1側に
はn形電極が、また、コンタクト層5側にはp形電極が
形成される。
はn形電極が、また、コンタクト層5側にはp形電極が
形成される。
次に動作について説明する。
この半導体レーザでは、レーザ発振が活性層3内の第2
拡散領域7で生じる。活性層3内の第2拡散領域7の屈
折率は、活性層3のn形領域の屈折率よりも大きいた
め、レーザ光は活性層3内の第2拡散領域7を共振器方
向に沿って伝搬する。また、活性層3内の第2拡散領域
7のバンドギャップは、チップ端面近傍の拡散されてい
ない活性層3のn形領域よりもバンドギャップが小さく
なっているため、活性層3内の第2拡散領域7で発生し
た光は、バンドギャップが大きくなっているチップ端面
近傍の活性層3のn形領域で吸収されることなく、チッ
プ端面より外に放出される。
拡散領域7で生じる。活性層3内の第2拡散領域7の屈
折率は、活性層3のn形領域の屈折率よりも大きいた
め、レーザ光は活性層3内の第2拡散領域7を共振器方
向に沿って伝搬する。また、活性層3内の第2拡散領域
7のバンドギャップは、チップ端面近傍の拡散されてい
ない活性層3のn形領域よりもバンドギャップが小さく
なっているため、活性層3内の第2拡散領域7で発生し
た光は、バンドギャップが大きくなっているチップ端面
近傍の活性層3のn形領域で吸収されることなく、チッ
プ端面より外に放出される。
すなわち、この構造では通常の半導体レーザでみられる
ようなチップ端面近傍でのレーザ光吸収による熱的な端
面の損傷が防止され、高出力動作が可能となる。
ようなチップ端面近傍でのレーザ光吸収による熱的な端
面の損傷が防止され、高出力動作が可能となる。
上記のような従来の高出力半導体レーザでは、第2拡散
領域7が活性層3と第1クラッド層2の境界にちょうど
到達するように形成されていなければならないが、通常
形成される第2のクラッド層4およびコンタクト層5の
厚さは、ウエハ面内でばらつきが生じる。したがって、
コンタクト層5の表面側より第1拡散領域6と第2拡散
領域7を形成する場合、ウエハ面内の場所により第2拡
散領域7の先端が活性層3に到達しなかったり、逆に活
性層3を突き抜けて第1クラッド層2へ到達するという
ことが起こり、作製が難しく、歩留りが低いという問題
点があった。
領域7が活性層3と第1クラッド層2の境界にちょうど
到達するように形成されていなければならないが、通常
形成される第2のクラッド層4およびコンタクト層5の
厚さは、ウエハ面内でばらつきが生じる。したがって、
コンタクト層5の表面側より第1拡散領域6と第2拡散
領域7を形成する場合、ウエハ面内の場所により第2拡
散領域7の先端が活性層3に到達しなかったり、逆に活
性層3を突き抜けて第1クラッド層2へ到達するという
ことが起こり、作製が難しく、歩留りが低いという問題
点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、歩留りよく高出力の半導体発光装置を製造できる
半導体発光装置の製造方法を得ることを目的とする。
ので、歩留りよく高出力の半導体発光装置を製造できる
半導体発光装置の製造方法を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体発光装置の製造方法は、第1導電
形の基板上に第2導電形の第1クラッド層を成長させる
工程と、端面および端面近傍以外の領域の前記第1クラ
ッド層上から基板までのイオン注入または拡散を行って
共振器方向に沿ってストライプ状の第1導電形の第1拡
散領域を形成する工程と、第1クラッド層上に第2導電
形またはアンドープの活性層,第2導電形の第2クラッ
ド層,第2導電形のコンタクト層を順次成長させるとと
もに、第1拡散領域中の不純物を活性層と第2クラッド
層との境界まで拡散させて第1導電形の第2拡散領域を
形成する工程とを含むものである。
形の基板上に第2導電形の第1クラッド層を成長させる
工程と、端面および端面近傍以外の領域の前記第1クラ
ッド層上から基板までのイオン注入または拡散を行って
共振器方向に沿ってストライプ状の第1導電形の第1拡
散領域を形成する工程と、第1クラッド層上に第2導電
形またはアンドープの活性層,第2導電形の第2クラッ
ド層,第2導電形のコンタクト層を順次成長させるとと
もに、第1拡散領域中の不純物を活性層と第2クラッド
層との境界まで拡散させて第1導電形の第2拡散領域を
形成する工程とを含むものである。
この発明においては、基板上に第1クラッド層が形成さ
れた後、端面および端面近傍以外の領域の第1クラッド
層上から基板までのイオン注入または拡散が行われて共
振器方向に沿ってストライプ状の第1拡散領域が形成さ
れる。次いで、第1クラッド層上に活性層,第2クラッ
ド層,コンタクト層が順次形成される際に、第1拡散領
域中の不純物が活性層とクラッド層との境界まで拡散さ
れて第2拡散領域が形成される。
れた後、端面および端面近傍以外の領域の第1クラッド
層上から基板までのイオン注入または拡散が行われて共
振器方向に沿ってストライプ状の第1拡散領域が形成さ
れる。次いで、第1クラッド層上に活性層,第2クラッ
ド層,コンタクト層が順次形成される際に、第1拡散領
域中の不純物が活性層とクラッド層との境界まで拡散さ
れて第2拡散領域が形成される。
第1図(a)〜(c)はこの発明の半導体発光装置に製
造によって得られた半導体発光装置の一実施例の構造を
説明するための図であり、第1図(a)はその上面図、
第1図(b)はそのA−A′線の断面図、第1図(c)
はそのB−B′線の断面図である。
造によって得られた半導体発光装置の一実施例の構造を
説明するための図であり、第1図(a)はその上面図、
第1図(b)はそのA−A′線の断面図、第1図(c)
はそのB−B′線の断面図である。
これらの図において、11は、例えばp形GaAsからなる基
板、12はn形A1yGa1-yAsからなる第1クラッド層、13は
n形A1xGa1-xAsからなる活性層(x<y)、14はn形A1
yGa1-yAsからなる第2クラッド層、15はn形GaAsからな
るコンタクト層、16はp+形の第1拡散領域、17はp形の
第2拡散領域である。
板、12はn形A1yGa1-yAsからなる第1クラッド層、13は
n形A1xGa1-xAsからなる活性層(x<y)、14はn形A1
yGa1-yAsからなる第2クラッド層、15はn形GaAsからな
るコンタクト層、16はp+形の第1拡散領域、17はp形の
第2拡散領域である。
ここでは、図示はしていないが基板11側にはp電極が、
コンタクト層15側にはn電極が形成される。
コンタクト層15側にはn電極が形成される。
また、第2図(a),(b)はこの発明の半導体発光装
置の製造方法の一実施例を説明するための図である。こ
れらの図において、第1図(a)〜(c)と同一符号は
同一部分を示す。
置の製造方法の一実施例を説明するための図である。こ
れらの図において、第1図(a)〜(c)と同一符号は
同一部分を示す。
次に製造工程について説明する。
まず、基板11上に第1クラッド層12を結晶成長させた
後、端面および端面近傍以外の領域の第1クラッド層12
上から基板11までの拡散を行って第1拡散領域16をチッ
プ中央部に共振器方向に沿ってストライプ状に形成する
(第2図(a))。
後、端面および端面近傍以外の領域の第1クラッド層12
上から基板11までの拡散を行って第1拡散領域16をチッ
プ中央部に共振器方向に沿ってストライプ状に形成する
(第2図(a))。
次に、この第1クラッド層12上に活性層13,第2クラッ
ド層14,コンタクト層15を順次結晶成長させる。この2
回目の結晶成長時の熱処理により、ストライプ状に形成
された第1拡散領域16中のp形不純物は、活性層13中に
拡散されて第2拡散領域17を形成する。
ド層14,コンタクト層15を順次結晶成長させる。この2
回目の結晶成長時の熱処理により、ストライプ状に形成
された第1拡散領域16中のp形不純物は、活性層13中に
拡散されて第2拡散領域17を形成する。
したがって、この時、第2拡散領域17の先端が活性層13
と第2クラッド層14との境界にちょうど達するように、
2回目の結晶成長温度と時間を制御すれば、第1図
(a)〜(c)に示した構造の半導体レーザを得ること
ができる(第2図(b))。
と第2クラッド層14との境界にちょうど達するように、
2回目の結晶成長温度と時間を制御すれば、第1図
(a)〜(c)に示した構造の半導体レーザを得ること
ができる(第2図(b))。
すなわち、この発明では、第2クラッド層14,コンタク
ト層15を介して拡散を行わずに、あらかじめ第1クラッ
ド層12を介して第1拡散領域16を形成しておき、2回目
の結晶成長時の熱処理によって第1拡散領域16をソース
とする第2拡散領域17を形成するので、各層の厚さのば
らつきの影響を受けることがなく、活性層13,第2クラ
ッド層14,コンタクト層15の成長温度と成長時間とを制
御すれば、ウエハ面内全面において第2拡散領域17の先
端を活性層13と第2クラッド層14の境界に安定に到達さ
せることができ、歩留り良く高出力の半導体発光装置を
製造することができる。
ト層15を介して拡散を行わずに、あらかじめ第1クラッ
ド層12を介して第1拡散領域16を形成しておき、2回目
の結晶成長時の熱処理によって第1拡散領域16をソース
とする第2拡散領域17を形成するので、各層の厚さのば
らつきの影響を受けることがなく、活性層13,第2クラ
ッド層14,コンタクト層15の成長温度と成長時間とを制
御すれば、ウエハ面内全面において第2拡散領域17の先
端を活性層13と第2クラッド層14の境界に安定に到達さ
せることができ、歩留り良く高出力の半導体発光装置を
製造することができる。
次に動作について説明する。
この発明によって得られる半導体レーザの動作を従来の
ものと同様であり、レーザ発振は活性層13内の第2拡散
領域17で生じる。活性層13内の第2拡散領域17の屈折率
は活性層13の第2拡散領域17の形成されていないn形領
域の屈折率よりも大きいので、レーザ光は活性層13内の
第2拡散領域17を共振器方向に沿って伝搬する。
ものと同様であり、レーザ発振は活性層13内の第2拡散
領域17で生じる。活性層13内の第2拡散領域17の屈折率
は活性層13の第2拡散領域17の形成されていないn形領
域の屈折率よりも大きいので、レーザ光は活性層13内の
第2拡散領域17を共振器方向に沿って伝搬する。
また、レーザ光を発生する活性層13内の第2拡散領域17
のバンドギャップは、チップ端面近傍の活性層13のn形
領域のバンドギャップよりも小さい。したがって、活性
層13内の第2拡散領域17で発生したレーザ光は、チップ
端面近傍の活性層13のn形領域で吸収されることなくチ
ップ端面より外部に放出される。すなわち、レーザ光は
チップ端面近傍で吸収されないので、通常の半導体レー
ザで生じるようなレーザ光吸収による端面近傍の熱的損
傷を避けることができ、高出力動作が可能となる。
のバンドギャップは、チップ端面近傍の活性層13のn形
領域のバンドギャップよりも小さい。したがって、活性
層13内の第2拡散領域17で発生したレーザ光は、チップ
端面近傍の活性層13のn形領域で吸収されることなくチ
ップ端面より外部に放出される。すなわち、レーザ光は
チップ端面近傍で吸収されないので、通常の半導体レー
ザで生じるようなレーザ光吸収による端面近傍の熱的損
傷を避けることができ、高出力動作が可能となる。
なお、上記実施例では、GaAs/AlGaAs系の半導体発光装
置の製造方法を説明したが、この発明はこれに限定され
ることなく、例えばInP/InGaAsP系等の他の半導体発光
装置の製造方法に適用できることはもちろんである。
置の製造方法を説明したが、この発明はこれに限定され
ることなく、例えばInP/InGaAsP系等の他の半導体発光
装置の製造方法に適用できることはもちろんである。
また、上記実施例では、第1拡散領域16を拡散法により
形成した場合について述べたが、イオン注入法等により
形成しても良いことはもちろんである。
形成した場合について述べたが、イオン注入法等により
形成しても良いことはもちろんである。
〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、第1導電形の基板上に
第2導電形の第1クラッド層を成長させる工程と、端面
および端面近傍以外の領域の第1クラッド層上から基板
までのイオン注入または拡散を行って共振器方向に沿っ
てストライプ状の第1導電形の第1拡散領域を形成する
工程と、第1クラッド層上に第2導電形またはアンドー
プの活性層,第2導電形の第2クラッド層,第2導電形
のコンタクト層を順次成長させるとともに、第1拡散領
域中の不純物を活性層と第2クラッド層との境界まで拡
散させて第1導電形の第2拡散領域を形成する工程とを
含むもので、第2拡散領域の先端を活性層と第2クラッ
ド層の境界に安定に到達させることができ、歩留り良く
高出力の半導体発光装置を得ることができるという効果
がある。
第2導電形の第1クラッド層を成長させる工程と、端面
および端面近傍以外の領域の第1クラッド層上から基板
までのイオン注入または拡散を行って共振器方向に沿っ
てストライプ状の第1導電形の第1拡散領域を形成する
工程と、第1クラッド層上に第2導電形またはアンドー
プの活性層,第2導電形の第2クラッド層,第2導電形
のコンタクト層を順次成長させるとともに、第1拡散領
域中の不純物を活性層と第2クラッド層との境界まで拡
散させて第1導電形の第2拡散領域を形成する工程とを
含むもので、第2拡散領域の先端を活性層と第2クラッ
ド層の境界に安定に到達させることができ、歩留り良く
高出力の半導体発光装置を得ることができるという効果
がある。
第1図はこの発明の半導体発光装置の製造方法によって
得られた半導体発光装置の一実施例の構造を説明するた
めの図、第2図はこの発明の半導体発光装置の製造方法
の一実施例を説明するための図、第3図は従来の半導体
発光装置の一例の構造を説明するための図である。 図において、11は基板、12は第1クラッド層、13は活性
層、14は第2クラッド層、15はコンタクト層、16は第1
拡散領域、17は第2拡散領域である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
得られた半導体発光装置の一実施例の構造を説明するた
めの図、第2図はこの発明の半導体発光装置の製造方法
の一実施例を説明するための図、第3図は従来の半導体
発光装置の一例の構造を説明するための図である。 図において、11は基板、12は第1クラッド層、13は活性
層、14は第2クラッド層、15はコンタクト層、16は第1
拡散領域、17は第2拡散領域である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】第1導電形の基板上に第2導電形の第1ク
ラッド層を成長させる工程と、端面および端面近傍以外
の領域の前記第1クラッド層上から前記基板までのイオ
ン注入または拡散を行って共振器方向に沿ってストライ
プ状の第1導電形の第1拡散領域を形成する工程と、前
記第1クラッド層上に第2導電形またはアンドープの活
性層,第2導電形の第2クラッド層,第2導電形のコン
タクト層を順次成長させるとともに、前記第1拡散領域
中の不純物を前記活性層と前記第2クラッド層との境界
まで拡散させて第1導電形の第2拡散領域を形成する工
程とを含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62179346A JPH073908B2 (ja) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 半導体発光装置の製造方法 |
| US07/216,832 US4888782A (en) | 1987-07-16 | 1988-07-08 | Semiconductor light emitting device |
| US07/411,748 US4960730A (en) | 1987-07-16 | 1989-09-25 | Method of making a semiconductor light emitting device using out-diffusion from a buried stripe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62179346A JPH073908B2 (ja) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6421989A JPS6421989A (en) | 1989-01-25 |
| JPH073908B2 true JPH073908B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=16064235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62179346A Expired - Lifetime JPH073908B2 (ja) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4888782A (ja) |
| JP (1) | JPH073908B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0828498B2 (ja) * | 1989-10-02 | 1996-03-21 | 株式会社東芝 | 半導体素子とその製造方法 |
| US5138624A (en) * | 1989-11-16 | 1992-08-11 | The Boeing Company | Multiwavelength LED and laser diode optical source |
| US5126281A (en) * | 1990-09-11 | 1992-06-30 | Hewlett-Packard Company | Diffusion using a solid state source |
| JPH0582463A (ja) * | 1991-03-25 | 1993-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | P形不純物の拡散方法及び半導体レーザ |
| US5185754A (en) * | 1991-07-29 | 1993-02-09 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | Spectrally stable laser diode with internal reflector |
| FR2859820B1 (fr) * | 2003-09-17 | 2006-06-09 | Commissariat Energie Atomique | Structure multi-zones apte a subir un recuit par irradiation lumineuse et procede de mise en oeuvre de ladite structure |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5574195A (en) * | 1978-11-28 | 1980-06-04 | Nec Corp | Manufacturing semiconductor laser |
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