JPH0795616B2 - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPH0795616B2 JPH0795616B2 JP61302825A JP30282586A JPH0795616B2 JP H0795616 B2 JPH0795616 B2 JP H0795616B2 JP 61302825 A JP61302825 A JP 61302825A JP 30282586 A JP30282586 A JP 30282586A JP H0795616 B2 JPH0795616 B2 JP H0795616B2
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- Japan
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- layer
- inp
- inp layer
- semiconductor laser
- mesa stripe
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明は、埋め込み型半導体レーザ等において、高周波
特性などの特性向上のために活性領域の横面又は近くに
高抵抗層を形成して、PN接合容量を小さくしたものであ
る。
特性などの特性向上のために活性領域の横面又は近くに
高抵抗層を形成して、PN接合容量を小さくしたものであ
る。
〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体発光装置、より詳しくは、化合物半導
体レーザ等に関するものである。
体レーザ等に関するものである。
化合物半導体レーザとしては数多く構造が提案されてお
り、本発明は埋め込み型（BH型）と呼ばれる半導体レー
ザの改良に関するものである。
り、本発明は埋め込み型（BH型）と呼ばれる半導体レー
ザの改良に関するものである。
光通信用の半導体レーザは低しきい値電流、高効率でか
つ高周波特性の良いことが求められている。
つ高周波特性の良いことが求められている。
従来のBH型半導体レーザは、例えば、今井、生駒、佐
藤、藤本編著：“化合物半導体デバイス〔II〕”、工業
調査会（1985）、第205頁の図8.21および第220頁の図8.
34（ａ）に示されるような構造を有している。BH型半
導体レーザの低しきい値、高効率でかつ高周波特性を向
上させるためにPN接合容量を小さくすることが有効であ
り、埋め込みに高抵抗層を用いた構造の半導体レーザが
提案されている。ここで提案されている半導体レーザの
構造は第３図に示すものである。このBH型半導体レーザ
はｎ−InP基板１と、ｎ−InP層２、InGaAsP活性層３お
よびｐ−InP層４からなる積層構造メサストライプ部５
と、高抵抗層６、ｐ−InP層７およびｎ−InP層８の充填
部９と、全面に形成したｐ−InP層10と、P+−InGaAsPキ
ャップ層11とを含んでなる。InP層基板１上にｎ電極が
そしてInGaAsPキャップ層11上にｐ電極が形成されるこ
とになる。なお、メサストライプ部５のｎ−InP層２は
図面上は基板１の一部であるが、基板１上に成長させた
ｎ−InPエピタキシャル層の一部であってもよい。
藤、藤本編著：“化合物半導体デバイス〔II〕”、工業
調査会（1985）、第205頁の図8.21および第220頁の図8.
34（ａ）に示されるような構造を有している。BH型半
導体レーザの低しきい値、高効率でかつ高周波特性を向
上させるためにPN接合容量を小さくすることが有効であ
り、埋め込みに高抵抗層を用いた構造の半導体レーザが
提案されている。ここで提案されている半導体レーザの
構造は第３図に示すものである。このBH型半導体レーザ
はｎ−InP基板１と、ｎ−InP層２、InGaAsP活性層３お
よびｐ−InP層４からなる積層構造メサストライプ部５
と、高抵抗層６、ｐ−InP層７およびｎ−InP層８の充填
部９と、全面に形成したｐ−InP層10と、P+−InGaAsPキ
ャップ層11とを含んでなる。InP層基板１上にｎ電極が
そしてInGaAsPキャップ層11上にｐ電極が形成されるこ
とになる。なお、メサストライプ部５のｎ−InP層２は
図面上は基板１の一部であるが、基板１上に成長させた
ｎ−InPエピタキシャル層の一部であってもよい。
第３図の半導体レーザでは埋め込み部９の最下層部分に
高抵抗層（高抵抗InP層）６が配置されて活性層から少
し離れており、半導体レーザの接合容量をそれほど低減
できなかった。
高抵抗層（高抵抗InP層）６が配置されて活性層から少
し離れており、半導体レーザの接合容量をそれほど低減
できなかった。
本発明の目的は、BH型半導体レーザで活性層（領域）に
高抵抗層をより近づけた構造のものを提案することであ
る。
高抵抗層をより近づけた構造のものを提案することであ
る。
本発明の別の目的は、接合容量を低減しかつ低しきい値
電流、高効率で高周波特性の良い半導体レーザを提供す
ることである。
電流、高効率で高周波特性の良い半導体レーザを提供す
ることである。
上述の目的が、ｐ−InP基板と、該ｐ−InP基板上に形成
したｐ−InP層、InGaAsP活性層およびｎ−InP層からな
る積層構造のメサストライプ部と、該メサストライプ部
の両側を埋めるように形成した第２のｐ−InP層および
その上の高抵抗InP層からなる充填部と、該高抵抗InP層
および前記ｎ−InP層上に形成した第２のｎ−InP層とを
含んでなることを特徴とする半導体発光装置によって達
成される。
したｐ−InP層、InGaAsP活性層およびｎ−InP層からな
る積層構造のメサストライプ部と、該メサストライプ部
の両側を埋めるように形成した第２のｐ−InP層および
その上の高抵抗InP層からなる充填部と、該高抵抗InP層
および前記ｎ−InP層上に形成した第２のｎ−InP層とを
含んでなることを特徴とする半導体発光装置によって達
成される。
本発明では活性層を含めメサストライプ部をｐ−InP層
およびその上の高抵抗InP層からなる充填部で埋め込ん
で活性層の両側に直接に形成するので接合容量を著しく
低減することができる。ｐ−InP層を低い成長温度（約6
00℃）で液相エピタキシャル成長させそして高抵抗InP
層を約850℃の成長温度の鉄（Fe）ドープ液相エピタキ
シャル成長法で成長させる。このときの高抵抗InP層をM
nおよびTiの同時ドープ液相エピタキシャル成長法で形
成してもよい。
およびその上の高抵抗InP層からなる充填部で埋め込ん
で活性層の両側に直接に形成するので接合容量を著しく
低減することができる。ｐ−InP層を低い成長温度（約6
00℃）で液相エピタキシャル成長させそして高抵抗InP
層を約850℃の成長温度の鉄（Fe）ドープ液相エピタキ
シャル成長法で成長させる。このときの高抵抗InP層をM
nおよびTiの同時ドープ液相エピタキシャル成長法で形
成してもよい。
以下、添付図面を参照して本発明の実施態様例によって
本発明を詳細に説明する。
本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明に係る半導体レーザの概略断面図であ
る。
る。
この半導体レーザは、ｐ−InP基板21と、ｐ−InP層22、
InGaAsP活性層23およびｎ−InP層24からなるメサストラ
イプ部25と、このメサストライプ部25の両側を埋めてい
るｐ−InP層31およびこの上の高抵抗InP層32からなる充
填部33と、全面を覆うｎ−InP層34とを含んでなる。そ
して、半導体レーザが次のようにして製造される。
InGaAsP活性層23およびｎ−InP層24からなるメサストラ
イプ部25と、このメサストライプ部25の両側を埋めてい
るｐ−InP層31およびこの上の高抵抗InP層32からなる充
填部33と、全面を覆うｎ−InP層34とを含んでなる。そ
して、半導体レーザが次のようにして製造される。
まず、ｐ−InP（100）基板21上の全面にｐ−InP層22、I
nGaAsP活性層23およびｎ−InP層24を連続的に液相エピ
タキシャル成長させる。成長温度は600℃であり、成長
溶液の組成はそれぞれ次のとおりである。
nGaAsP活性層23およびｎ−InP層24を連続的に液相エピ
タキシャル成長させる。成長温度は600℃であり、成長
溶液の組成はそれぞれ次のとおりである。
ｐ−InP層溶液はドーパントにカドミウム（Cd）を用い
て、In:InP:Cd＝1g:5.7mg:30mgであり、 InGaAsP層溶液はIn:InP:GaAs:InP＝1g:44.3mg:9.2mg:1.
5mgであり、 ｎ−InP層溶液はドーパントに錫（Sn）を用いて、In:In
P:Sn＝1g:5.5mg:30mgである。
て、In:InP:Cd＝1g:5.7mg:30mgであり、 InGaAsP層溶液はIn:InP:GaAs:InP＝1g:44.3mg:9.2mg:1.
5mgであり、 ｎ−InP層溶液はドーパントに錫（Sn）を用いて、In:In
P:Sn＝1g:5.5mg:30mgである。
成長時間はそれぞれについて200秒、３秒および20秒と
して、成長層厚はｐ−InP層22が１μｍで、InGaAsP層23
が0.2μｍで、ｎ−InP層24が0.5μｍである。
して、成長層厚はｐ−InP層22が１μｍで、InGaAsP層23
が0.2μｍで、ｎ−InP層24が0.5μｍである。
ｎ−InP層24の上に所定幅（３μｍ）のSiO2ストライプ
マスク29（第２図）を〈011〉方向で形成し、臭素（B
r）メタノールのエッチャントを用いてｎ−InP層24、In
GaAsP層23およびｐ−InP層22を化学エッチングしてメサ
ストライプ部25を形成する。この状態を第２図に示す。
マスク29（第２図）を〈011〉方向で形成し、臭素（B
r）メタノールのエッチャントを用いてｎ−InP層24、In
GaAsP層23およびｐ−InP層22を化学エッチングしてメサ
ストライプ部25を形成する。この状態を第２図に示す。
そして、メサストライプ部25を埋めるようにｐ−InP層3
1を液相エピタキシャル成長させる。この液相成長は溶
液組成をIn:InP:Cd＝1g:5.5mg:30mgとして600℃の成長
温度で行なう。さらに、高抵抗InP層32を液相エピタキ
シャル成長でｐ−InP層31上に形成する。この液相成長
は溶液組成をIn:InP:Fe＝1g:11mg:2mgとしてFeドーピン
グでInPを高抵抗化を図って、かつ850℃の成長温度で行
なう。
1を液相エピタキシャル成長させる。この液相成長は溶
液組成をIn:InP:Cd＝1g:5.5mg:30mgとして600℃の成長
温度で行なう。さらに、高抵抗InP層32を液相エピタキ
シャル成長でｐ−InP層31上に形成する。この液相成長
は溶液組成をIn:InP:Fe＝1g:11mg:2mgとしてFeドーピン
グでInPを高抵抗化を図って、かつ850℃の成長温度で行
なう。
SiO2ストライプマスク29を例１と同様に除去してから、
ｎ−InP層（厚さ:1.0μｍ）34を液相エピタキシャル成
長法によって高抵抗InP層32およびｎ−InP層24の上に成
長させる。キャップ層として、ｎ−InP層34の上にｎ−I
nGaAsP層を成長させてもよい。
ｎ−InP層（厚さ:1.0μｍ）34を液相エピタキシャル成
長法によって高抵抗InP層32およびｎ−InP層24の上に成
長させる。キャップ層として、ｎ−InP層34の上にｎ−I
nGaAsP層を成長させてもよい。
そして、基板21上にｐ電極（Au−Zn−Au、図示せず）
を、ｎ−InP層34上に（キャップ層がある場合にはその
上に）ｎ電極（Au−Ge、図示せず）を、それぞれ通常の
方法で形成する。このようにして得たものを300μｍの
共振器長で切り出して半導体レーザが製造できる。得ら
れた半導体レーザの特性は、しきい値電流が15mAで、効
率が0.35mW/mA・facetで、接合容量が8pFである。
を、ｎ−InP層34上に（キャップ層がある場合にはその
上に）ｎ電極（Au−Ge、図示せず）を、それぞれ通常の
方法で形成する。このようにして得たものを300μｍの
共振器長で切り出して半導体レーザが製造できる。得ら
れた半導体レーザの特性は、しきい値電流が15mAで、効
率が0.35mW/mA・facetで、接合容量が8pFである。
本発明によれば、BH型半導体レーザにおいて活性層の両
側直接に又は近づけて高抵抗層を形成することができて
接合容量を低減し、低しきい値かつ高効率で高周波特性
の良い半導体レーザが得られる。
側直接に又は近づけて高抵抗層を形成することができて
接合容量を低減し、低しきい値かつ高効率で高周波特性
の良い半導体レーザが得られる。
第１図は本発明に係る半導体レーザの概略断面図であ
り、第２図は製造途中の半導体レーザの概略断面図であ
り、および第３図は既に提案されている半導体レーザの
概略断面図である。 21……ｐ−InP基板、 22……ｐ−InP層、 23……InGaAsP活性層、 25……メサストライプ部、 31……ｐ−InP層、32……高抵抗層、 34……ｎ−InP層。
り、第２図は製造途中の半導体レーザの概略断面図であ
り、および第３図は既に提案されている半導体レーザの
概略断面図である。 21……ｐ−InP基板、 22……ｐ−InP層、 23……InGaAsP活性層、 25……メサストライプ部、 31……ｐ−InP層、32……高抵抗層、 34……ｎ−InP層。
Claims (1)
- 【請求項１】ｐ−InP基板と、該ｐ−InP基板上に形成し
たｐ−InP層、InGaAsP活性層およびｎ−InP層からなる
積層構造のメサストライプ部と、該メサストライプ部の
両側を埋めるように形成した第２のｐ−InP層およびそ
の上の高抵抗InP層からなる充填部と、該高抵抗InP層お
よび前記ｎ−InP層上に形成した第２のｎ−InP層とを含
んでなることを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302825A JPH0795616B2 (ja) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61302825A JPH0795616B2 (ja) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156381A JPS63156381A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0795616B2 true JPH0795616B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17913545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61302825A Expired - Lifetime JPH0795616B2 (ja) | 1986-12-20 | 1986-12-20 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795616B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5880887A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | Nec Corp | 半導体レ−ザ・フオトダイオ−ド光集積化素子 |
| JPS61216495A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-12-20 JP JP61302825A patent/JPH0795616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63156381A (ja) | 1988-06-29 |
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