JPH0774429A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH0774429A JPH0774429A JP24200893A JP24200893A JPH0774429A JP H0774429 A JPH0774429 A JP H0774429A JP 24200893 A JP24200893 A JP 24200893A JP 24200893 A JP24200893 A JP 24200893A JP H0774429 A JPH0774429 A JP H0774429A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い信頼性を有する半導体レーザを提供す
る。 【構成】 基板１上に第１クラッド層２，活性層３及び
第２クラッド層４が積層されており、第２クラッド層４
の中央にはストライプ状のリッジ部９が電流ブロック層
７で埋め込まれた態様で形成されている。このリッジ部
９の最頂層には、第２クラッド層４よりも歪を生じ易い
低い結晶性を有する歪吸収層５が形成されている。電流
ブロック層７を形成する際に、歪吸収層５にだけ歪みが
生じ、この歪みは、第２クラッド層４及び活性層３まで
増殖しない。
る。 【構成】 基板１上に第１クラッド層２，活性層３及び
第２クラッド層４が積層されており、第２クラッド層４
の中央にはストライプ状のリッジ部９が電流ブロック層
７で埋め込まれた態様で形成されている。このリッジ部
９の最頂層には、第２クラッド層４よりも歪を生じ易い
低い結晶性を有する歪吸収層５が形成されている。電流
ブロック層７を形成する際に、歪吸収層５にだけ歪みが
生じ、この歪みは、第２クラッド層４及び活性層３まで
増殖しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、埋め込みヘテロ構造の
半導体レーザ装置に関する。
半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の埋め込みヘテロ構造の半
導体レーザ装置の構造を示した模式的断面図であり、図
６はこの半導体レーザ装置の製造段階における構造を示
した模式的断面図である。図中３１はｎ−ＧａＡｓから
なる基板であり、基板３１上にｎ−ＧａＡｌＡｓからな
る第１クラッド層３２，アンドープＧａＡｌＡｓからな
る活性層３３及びｐ−ＧａＡｌＡｓからなる第２クラッ
ド層３４がこの順に積層されている。第２クラッド層３
４の上部中央には、ストライプ状のリッジ部３９が形成
されており、該リッジ部３９は、下層の第２クラッド層
３４と上層のキャップ層３５とで構成されている。キャ
ップ層３５はＰ−ＧａＡｓからなる半導体層である。
導体レーザ装置の構造を示した模式的断面図であり、図
６はこの半導体レーザ装置の製造段階における構造を示
した模式的断面図である。図中３１はｎ−ＧａＡｓから
なる基板であり、基板３１上にｎ−ＧａＡｌＡｓからな
る第１クラッド層３２，アンドープＧａＡｌＡｓからな
る活性層３３及びｐ−ＧａＡｌＡｓからなる第２クラッ
ド層３４がこの順に積層されている。第２クラッド層３
４の上部中央には、ストライプ状のリッジ部３９が形成
されており、該リッジ部３９は、下層の第２クラッド層
３４と上層のキャップ層３５とで構成されている。キャ
ップ層３５はＰ−ＧａＡｓからなる半導体層である。
【０００３】前記リッジ部を埋め込む態様にて第２クラ
ッド層３４上にｎ−ＧａＡｓからなる電流ブロック層３
７が、キャップ層３５表面と面一に形成され、第２クラ
ッド層３７及びキャップ層３５上にはＰ−ＧａＡｓから
なるコンタクト層３８が積層されている。そして、基板
３１及びコンタクト層３８側に夫々図示しない電極を設
けて半導体レーザ装置を完成させる。
ッド層３４上にｎ−ＧａＡｓからなる電流ブロック層３
７が、キャップ層３５表面と面一に形成され、第２クラ
ッド層３７及びキャップ層３５上にはＰ−ＧａＡｓから
なるコンタクト層３８が積層されている。そして、基板
３１及びコンタクト層３８側に夫々図示しない電極を設
けて半導体レーザ装置を完成させる。
【０００４】以上の構造の半導体レーザ装置を形成する
方法は、まず、基板３１上に有機金属気相成長法（ＭＯ
ＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）を
用いて、第１クラッド層３２，活性層３３，第２クラッ
ド層３４及びキャップ層３５を順次成長せしめ、ＣＶＤ
法によりキャップ層３５上にＳｉＯ2 膜を堆積する。そ
して、フォトリソグラフィにより、図６に示すように、
キャップ層３５の略中央にストライプ状にＳｉＯ2 膜の
マスク３６を残存させ、第２クラッド層３４の所定の深
さまでのエッチングを行う。このエッチングにより、マ
スク３６直下にメサ状のリッジ部が形成される。
方法は、まず、基板３１上に有機金属気相成長法（ＭＯ
ＣＶＤ法）又は分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）を
用いて、第１クラッド層３２，活性層３３，第２クラッ
ド層３４及びキャップ層３５を順次成長せしめ、ＣＶＤ
法によりキャップ層３５上にＳｉＯ2 膜を堆積する。そ
して、フォトリソグラフィにより、図６に示すように、
キャップ層３５の略中央にストライプ状にＳｉＯ2 膜の
マスク３６を残存させ、第２クラッド層３４の所定の深
さまでのエッチングを行う。このエッチングにより、マ
スク３６直下にメサ状のリッジ部が形成される。
【０００５】そして、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法を用い
て、露出した第２クラッド層３４上に電流ブロック層３
７をキャップ層３５と面一になるまで成長せしめ、マス
ク３６を除去する。この電流ブロック層３７及びキャッ
プ層３５上にコンタクト層３８を積層する。
て、露出した第２クラッド層３４上に電流ブロック層３
７をキャップ層３５と面一になるまで成長せしめ、マス
ク３６を除去する。この電流ブロック層３７及びキャッ
プ層３５上にコンタクト層３８を積層する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上の如き方法で、埋
め込みヘテロ構造の半導体レーザ装置が製造されるが、
例えば 600℃〜700 ℃の高温度で電流ブロック層３７を
リッジ部３９の周りに形成する際に、キャップ層３５，
第２クラッド層３４及び活性層３３に歪みが生じる。こ
の現象は、ＳｉＯ2 膜からなるマスク３６と化合物半導
体層である活性層３３，第２クラッド層３４及びキャッ
プ層３５との熱膨張率が異なるために生じるものであ
る。このようにキャップ層３５，第２クラッド層３４及
び活性層３３に歪を有する半導体レーザ装置は通電する
ことにより歪が伝播して、最後にはレーザ光を発振しな
くなる。従って、このような半導体レーザ装置は信頼性
が悪いという問題があった。
め込みヘテロ構造の半導体レーザ装置が製造されるが、
例えば 600℃〜700 ℃の高温度で電流ブロック層３７を
リッジ部３９の周りに形成する際に、キャップ層３５，
第２クラッド層３４及び活性層３３に歪みが生じる。こ
の現象は、ＳｉＯ2 膜からなるマスク３６と化合物半導
体層である活性層３３，第２クラッド層３４及びキャッ
プ層３５との熱膨張率が異なるために生じるものであ
る。このようにキャップ層３５，第２クラッド層３４及
び活性層３３に歪を有する半導体レーザ装置は通電する
ことにより歪が伝播して、最後にはレーザ光を発振しな
くなる。従って、このような半導体レーザ装置は信頼性
が悪いという問題があった。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、電流ブロック層を形成する際に生じる歪を、
リッジ部の最頂層に形成した歪停止層だけに生じる構造
とすることにより、高い信頼性を有する半導体レーザを
提供することを目的とする。
のであり、電流ブロック層を形成する際に生じる歪を、
リッジ部の最頂層に形成した歪停止層だけに生じる構造
とすることにより、高い信頼性を有する半導体レーザを
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体レー
ザ装置は、活性層上に、又は活性層を含んで、リッジ部
を形成した半導体層を基板上に積層し、前記リッジ部の
周りを電流ブロック層で埋め込んだ半導体レーザ装置に
おいて、前記リッジ部の最頂層に歪停止層を形成してあ
ることを特徴とする。
ザ装置は、活性層上に、又は活性層を含んで、リッジ部
を形成した半導体層を基板上に積層し、前記リッジ部の
周りを電流ブロック層で埋め込んだ半導体レーザ装置に
おいて、前記リッジ部の最頂層に歪停止層を形成してあ
ることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の半導体レーザ装置では、リッジ部の最
頂層に下層へ歪を伝播させない歪停止層を設けている。
リッジ部の周りを電流ブロック層で埋め込む際に、リッ
ジ部を形成するために積層されたマスクと前記最頂層と
の熱膨張率の相違から歪が生じる。この歪を前記歪停止
層だけに生ぜしめて、活性層を含む活性領域にまで伝播
させない構造としてあるので、半導体レーザの信頼性等
の性能に影響を及ぼさない。
頂層に下層へ歪を伝播させない歪停止層を設けている。
リッジ部の周りを電流ブロック層で埋め込む際に、リッ
ジ部を形成するために積層されたマスクと前記最頂層と
の熱膨張率の相違から歪が生じる。この歪を前記歪停止
層だけに生ぜしめて、活性層を含む活性領域にまで伝播
させない構造としてあるので、半導体レーザの信頼性等
の性能に影響を及ぼさない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は、本発明の半導体レーザ装
置の構造を示す模式的断面図である。図中、１はｎ−Ｇ
ａＡｓからなる基板であり、基板１上にｎ−Ｇａ0.5 Ａ
ｌ0.5 Ａｓからなる第１クラッド層２，アンドープＧａ
0.87Ａｌ0.13Ａｓからなる活性層３及びｐ−Ｇａ0.5 Ａ
ｌ0.5 Ａｓからなる第２クラッド層４が積層されてお
り、第２クラッド層４の中央にはストライプ状のリッジ
部９がｎ−ＧａＡｓからなる電流ブロック層７で埋め込
まれた態様で形成されている。このリッジ部９の最頂層
には、第２クラッド層４より結晶性が悪く歪が生じ易い
歪吸収層（歪停止層）５が形成され、キャップ層の機能
も果たしている。電流ブロック層７を形成する際に生じ
る歪は、歪吸収層５にだけ生じ、第２クラッド層４及び
活性層３まで伝播していないので、半導体レーザ装置の
性能に影響しない。また、歪吸収層５は電極からの電流
通路としてのみ機能しており、歪みが生じていてもこの
機能に何ら支障はない。
き具体的に説明する。図１は、本発明の半導体レーザ装
置の構造を示す模式的断面図である。図中、１はｎ−Ｇ
ａＡｓからなる基板であり、基板１上にｎ−Ｇａ0.5 Ａ
ｌ0.5 Ａｓからなる第１クラッド層２，アンドープＧａ
0.87Ａｌ0.13Ａｓからなる活性層３及びｐ−Ｇａ0.5 Ａ
ｌ0.5 Ａｓからなる第２クラッド層４が積層されてお
り、第２クラッド層４の中央にはストライプ状のリッジ
部９がｎ−ＧａＡｓからなる電流ブロック層７で埋め込
まれた態様で形成されている。このリッジ部９の最頂層
には、第２クラッド層４より結晶性が悪く歪が生じ易い
歪吸収層（歪停止層）５が形成され、キャップ層の機能
も果たしている。電流ブロック層７を形成する際に生じ
る歪は、歪吸収層５にだけ生じ、第２クラッド層４及び
活性層３まで伝播していないので、半導体レーザ装置の
性能に影響しない。また、歪吸収層５は電極からの電流
通路としてのみ機能しており、歪みが生じていてもこの
機能に何ら支障はない。
【００１１】図２〜図４は、以上の如き半導体レーザ装
置の製造段階の構造を示す模式的断面図である。この半
導体レーザ装置を形成する方法は、まず図２に示すよう
に、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エ
ピタキシャル法（ＭＢＥ法）を用いて、良好な結晶性が
得られる高温度、例えば 800℃で基板１上に厚み１μｍ
のｎ−Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓからなる第１クラッド層
２， 0.1μｍのアンドープＧａ0.87Ａｌ0.13Ａｓからな
る活性層３及び 0.8μｍのｐ−Ｇａ0.5 Ａｌ0.5Ａｓか
らなる第２クラッド層４を順次成長せしめ、次いで低温
度例えば 550℃〜600℃で第２クラッド層４上に厚み 0.
2μｍのｐ−ＧａＡｓからなる歪吸収層５を、少なくと
もこの上にコンタクト層５を積層可能にする程度の低い
結晶性を有して成長せしめる。
置の製造段階の構造を示す模式的断面図である。この半
導体レーザ装置を形成する方法は、まず図２に示すよう
に、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）又は分子線エ
ピタキシャル法（ＭＢＥ法）を用いて、良好な結晶性が
得られる高温度、例えば 800℃で基板１上に厚み１μｍ
のｎ−Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓからなる第１クラッド層
２， 0.1μｍのアンドープＧａ0.87Ａｌ0.13Ａｓからな
る活性層３及び 0.8μｍのｐ−Ｇａ0.5 Ａｌ0.5Ａｓか
らなる第２クラッド層４を順次成長せしめ、次いで低温
度例えば 550℃〜600℃で第２クラッド層４上に厚み 0.
2μｍのｐ−ＧａＡｓからなる歪吸収層５を、少なくと
もこの上にコンタクト層５を積層可能にする程度の低い
結晶性を有して成長せしめる。
【００１２】そして、ＣＶＤ法により歪吸収層５上に厚
み 0.2μｍのＳｉＯ2 膜を堆積し、フォトリソグラフィ
により、歪吸収層５の略中央にストライプ状にＳｉＯ2
膜のマスク６を残存させる。そして、歪吸収層５及び第
２クラッド層４に硫酸系エッチャント又はリン酸系エッ
チャントを用いてエッチングを施す。図３に示すよう
に、このエッチングは、マスク６直下にメサ状のリッジ
部９を形成し、リッジ部９の周囲の第２クラッド層４に
0.4μｍの厚みが残存するように行われる。
み 0.2μｍのＳｉＯ2 膜を堆積し、フォトリソグラフィ
により、歪吸収層５の略中央にストライプ状にＳｉＯ2
膜のマスク６を残存させる。そして、歪吸収層５及び第
２クラッド層４に硫酸系エッチャント又はリン酸系エッ
チャントを用いてエッチングを施す。図３に示すよう
に、このエッチングは、マスク６直下にメサ状のリッジ
部９を形成し、リッジ部９の周囲の第２クラッド層４に
0.4μｍの厚みが残存するように行われる。
【００１３】そして、ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法を用い
て例えば 650℃〜 750℃の温度で、図４に示すように、
露出した第２クラッド層４上に電流ブロック層７を歪吸
収層５と面一になるまで成長せしめる。この電流ブロッ
ク層７の成長に伴い、ＳｉＯ2 からなるマスク６とｐ−
ＧａＡｓからなる歪吸収層５との熱膨張率の相違によ
り、歪吸収層５に歪みが生じる。上述したように、歪吸
収層５は活性層３及び第２クラッド層４よりも低温度で
形成されている。このような歪吸収層５は、活性層３及
び第２クラッド層４よりも結晶性が悪いので、第１クラ
ッド層２、活性層３及び第２クラッド層４で構成される
活性領域よりも歪みが生じ易く、歪みは歪吸収層５だけ
に生じて下層まで伝播しない。
て例えば 650℃〜 750℃の温度で、図４に示すように、
露出した第２クラッド層４上に電流ブロック層７を歪吸
収層５と面一になるまで成長せしめる。この電流ブロッ
ク層７の成長に伴い、ＳｉＯ2 からなるマスク６とｐ−
ＧａＡｓからなる歪吸収層５との熱膨張率の相違によ
り、歪吸収層５に歪みが生じる。上述したように、歪吸
収層５は活性層３及び第２クラッド層４よりも低温度で
形成されている。このような歪吸収層５は、活性層３及
び第２クラッド層４よりも結晶性が悪いので、第１クラ
ッド層２、活性層３及び第２クラッド層４で構成される
活性領域よりも歪みが生じ易く、歪みは歪吸収層５だけ
に生じて下層まで伝播しない。
【００１４】次に、マスク６を除去して、図１に示すよ
うに、歪吸収層５及び電流ブロック層７上にｐ−ＧａＡ
ｓからなる厚み５μｍのコンタクト層８を形成する。そ
して、基板１及びコンタクト層８の側に夫々図示しない
電極を設けて半導体レーザ装置を完成させる。
うに、歪吸収層５及び電流ブロック層７上にｐ−ＧａＡ
ｓからなる厚み５μｍのコンタクト層８を形成する。そ
して、基板１及びコンタクト層８の側に夫々図示しない
電極を設けて半導体レーザ装置を完成させる。
【００１５】なお、上述の本実施例ではリッジ部を形成
する際のエッチングの深さを、例えばエッチング時間で
制御しているが、これに限るものではなく、第２クラッ
ド層のエッチングを停止すべき位置にエッチングストッ
パ層を形成してあっても良い。また、上述の活性領域
は、量子井戸構造又は歪量子井戸構造をなしていても良
い。
する際のエッチングの深さを、例えばエッチング時間で
制御しているが、これに限るものではなく、第２クラッ
ド層のエッチングを停止すべき位置にエッチングストッ
パ層を形成してあっても良い。また、上述の活性領域
は、量子井戸構造又は歪量子井戸構造をなしていても良
い。
【００１６】なお、上述の実施例では、歪停止層とし
て、低温度で成長せしめることによりその下層よりも結
晶性が悪い歪吸収層５を形成しているが、これに限るも
のではない。例えばリッジ部９の最頂層にＧａＡｓ0.89
Ｐ0.11(300Å) ／ＧａＡｓ(300Å) の３ペアからなる歪
超格子層を歪停止層として形成し、電流ブロック層７を
形成する際に生じる歪をこの歪超格子層に閉じ込める構
造としても良い。
て、低温度で成長せしめることによりその下層よりも結
晶性が悪い歪吸収層５を形成しているが、これに限るも
のではない。例えばリッジ部９の最頂層にＧａＡｓ0.89
Ｐ0.11(300Å) ／ＧａＡｓ(300Å) の３ペアからなる歪
超格子層を歪停止層として形成し、電流ブロック層７を
形成する際に生じる歪をこの歪超格子層に閉じ込める構
造としても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、リッ
ジ部の最頂層にその下層よりも歪が生じ易い歪停止層を
形成することにより、歪みが歪停止層にだけ生じ、活性
領域にまで伝播しないので半導体レーザ装置の性能の低
下を防止でき、高い信頼性が得られる等、本発明は優れ
た効果を奏するものである。
ジ部の最頂層にその下層よりも歪が生じ易い歪停止層を
形成することにより、歪みが歪停止層にだけ生じ、活性
領域にまで伝播しないので半導体レーザ装置の性能の低
下を防止でき、高い信頼性が得られる等、本発明は優れ
た効果を奏するものである。
【図１】本発明の半導体レーザ装置の製造段階の構造を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図２】本発明の半導体レーザ装置の製造段階の構造を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図３】本発明の半導体レーザ装置の製造段階の構造を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図４】本発明の半導体レーザ装置の製造段階の構造を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図５】従来の半導体レーザ装置の製造段階の構造を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
【図６】従来の半導体レーザ装置の製造段階の構造を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
１ 基板 ２ 第１クラッド層 ３ 活性層 ４ 第２クラッド層 ５ 歪吸収層 ６ マスク ７ 電流ブロック層 ８ コンタクト層 ９ リッジ部
Claims (1)
- 【請求項１】 活性層上に、又は活性層を含んで、リッ
ジ部を形成した半導体層を基板上に積層し、前記リッジ
部の周りを電流ブロック層で埋め込んだ半導体レーザ装
置において、前記リッジ部の最頂層に歪停止層を形成し
てあることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24200893A JPH0774429A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24200893A JPH0774429A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774429A true JPH0774429A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=17082892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24200893A Pending JPH0774429A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774429A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6865206B2 (en) | 2001-07-02 | 2005-03-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and manufacturing method therefor |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP24200893A patent/JPH0774429A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6865206B2 (en) | 2001-07-02 | 2005-03-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and manufacturing method therefor |
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