JPH08186324A - 半導体レーザおよびその製法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製法Info
- Publication number
- JPH08186324A JPH08186324A JP32833994A JP32833994A JPH08186324A JP H08186324 A JPH08186324 A JP H08186324A JP 32833994 A JP32833994 A JP 32833994A JP 32833994 A JP32833994 A JP 32833994A JP H08186324 A JPH08186324 A JP H08186324A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- conductivity type
- semiconductor laser
- active layer
- clad layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 85
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 9
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザにおいて、電流阻止層を選択的
にエッチングできるものとし、製造プロセスの簡略化と
量産性の向上をはかる。 【構成】 ＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓを主体とした半
導体材料から構成される半導体レーザにおいて、電流阻
止層にＡｌＧａＩｎＰを用いる。
にエッチングできるものとし、製造プロセスの簡略化と
量産性の向上をはかる。 【構成】 ＧａＡｓおよびＡｌＧａＡｓを主体とした半
導体材料から構成される半導体レーザにおいて、電流阻
止層にＡｌＧａＩｎＰを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザに関す
る。さらに詳しくは、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体材
料を用いた半導体レーザおよびその製法に関する。
る。さらに詳しくは、ＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体材
料を用いた半導体レーザおよびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザは、コン
パクトディスク、レーザディスクをはじめとする光記録
再生用の光源として急激に需要が拡大している。このよ
うな半導体レーザの作製に当たって、分子線成長（ＭＢ
Ｅ）法によって各半導体層を積層するのが有効である
が、途中、電流阻止層をストライプ状にエッチングし
て、その上に積層される半導体層によって電流路が構成
される部分を区画する工程が必要となる。このエッチン
グ工程後、特別な表面処理をしないで、ＡｌＧａＡｓ結
晶層の再成長を問題なく行う方法として、ＧａＡｓ再蒸
発法があり、応用物理第５４巻１２０８〜１２１１頁に
記載されている。これを、図２（ａ）〜（ｄ）の製造工
程にしたがった断面図を参照して説明する。
パクトディスク、レーザディスクをはじめとする光記録
再生用の光源として急激に需要が拡大している。このよ
うな半導体レーザの作製に当たって、分子線成長（ＭＢ
Ｅ）法によって各半導体層を積層するのが有効である
が、途中、電流阻止層をストライプ状にエッチングし
て、その上に積層される半導体層によって電流路が構成
される部分を区画する工程が必要となる。このエッチン
グ工程後、特別な表面処理をしないで、ＡｌＧａＡｓ結
晶層の再成長を問題なく行う方法として、ＧａＡｓ再蒸
発法があり、応用物理第５４巻１２０８〜１２１１頁に
記載されている。これを、図２（ａ）〜（ｄ）の製造工
程にしたがった断面図を参照して説明する。
【０００３】図２（ａ）の第１回結晶成長工程では、た
とえばｎ型ＧａＡｓ基板２１上に、ｎ型ＡｌsＧａ1-sＡ
ｓ下部クラッド層２２（たとえば、ｓ＝０．６、Ｓｉ濃
度約５×１０17／ｃｍ3、厚さ約１．３μｍ）、ノンド
ープのＡｌuＧａ1-uＡｓ活性層２３（ｕ＝０．１５、厚
さ約０．０８μｍ）、ｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ上部第１ク
ラッド層２４（たとえば、ｓ＝０．６、Ｂｅ濃度約１×
１０18／ｃｍ3、厚さ約０．３５μｍ）、ｎ型ＧａＡｓ
電流阻止層２５（Ｓｉ濃度１×１０18／ｃｍ3、厚さ約
０．４μｍ）、ｎ型ＡｌtＧａ1-tＡｓ蒸発防止層２６
（ｔ＝０．１５、Ｓｉ濃度約１×１０18／ｃｍ3、厚さ
約０．０２μｍ）およびノンドープのＧａＡｓ層２７
（厚さ約０．０２μｍ）各層を、順次、ＭＢＥ法で結晶
成長させる。
とえばｎ型ＧａＡｓ基板２１上に、ｎ型ＡｌsＧａ1-sＡ
ｓ下部クラッド層２２（たとえば、ｓ＝０．６、Ｓｉ濃
度約５×１０17／ｃｍ3、厚さ約１．３μｍ）、ノンド
ープのＡｌuＧａ1-uＡｓ活性層２３（ｕ＝０．１５、厚
さ約０．０８μｍ）、ｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ上部第１ク
ラッド層２４（たとえば、ｓ＝０．６、Ｂｅ濃度約１×
１０18／ｃｍ3、厚さ約０．３５μｍ）、ｎ型ＧａＡｓ
電流阻止層２５（Ｓｉ濃度１×１０18／ｃｍ3、厚さ約
０．４μｍ）、ｎ型ＡｌtＧａ1-tＡｓ蒸発防止層２６
（ｔ＝０．１５、Ｓｉ濃度約１×１０18／ｃｍ3、厚さ
約０．０２μｍ）およびノンドープのＧａＡｓ層２７
（厚さ約０．０２μｍ）各層を、順次、ＭＢＥ法で結晶
成長させる。
【０００４】つぎに、図２（ｂ）の化学エッチング工程
では、この基板をＭＢＥ装置から取り出し、通常のフォ
トエッチング工程で、たとえば幅約４μｍのストライプ
状の溝を硫酸系エッチング液で形成する。このとき図２
（ｂ）のように、０．１μｍ程度のＧａＡｓ層２５を表
面保護層として残しておき、ウエハを洗浄して、再度Ｍ
ＢＥ装置内に入れる。
では、この基板をＭＢＥ装置から取り出し、通常のフォ
トエッチング工程で、たとえば幅約４μｍのストライプ
状の溝を硫酸系エッチング液で形成する。このとき図２
（ｂ）のように、０．１μｍ程度のＧａＡｓ層２５を表
面保護層として残しておき、ウエハを洗浄して、再度Ｍ
ＢＥ装置内に入れる。
【０００５】ここで、図２（ｃ）の熱エッチング工程に
移り、再成長の前に表面保護層であるｐ型ＡｌsＧａ1-s
Ａｓ上部第１クラッド層２４上のＧａＡｓ電流阻止層２
５およびｎ型ＡｌtＧａ1-tＡｓ蒸発防止層２６上のＧａ
Ａｓ層２７をＡｓ分子線を当てながら高温にして蒸発さ
せる。７４０℃におけるＧａＡｓの蒸発速度は約２μｍ
／ｈであるが、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ≧０．１５）で
は、無視できるほど小さく、ＧａＡｓのみ選択エッチン
グされる。通常、再成長ウエハは７４０℃で１５分程度
熱処理する。
移り、再成長の前に表面保護層であるｐ型ＡｌsＧａ1-s
Ａｓ上部第１クラッド層２４上のＧａＡｓ電流阻止層２
５およびｎ型ＡｌtＧａ1-tＡｓ蒸発防止層２６上のＧａ
Ａｓ層２７をＡｓ分子線を当てながら高温にして蒸発さ
せる。７４０℃におけるＧａＡｓの蒸発速度は約２μｍ
／ｈであるが、ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ≧０．１５）で
は、無視できるほど小さく、ＧａＡｓのみ選択エッチン
グされる。通常、再成長ウエハは７４０℃で１５分程度
熱処理する。
【０００６】このようにして表面のＧａＡｓ層を選択エ
ッチングして清浄なＡｌＧａＡｓ面を出したあと、図２
（ｄ）の第２回結晶成長工程で、ｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ
上部第２クラッド層２８（たとえば、ｓ＝０．６、Ｂｅ
濃度約２×１０18／ｃｍ3、厚さ約１．３μｍ）、ｐ+型
ＧａＡｓキャップ層２９（Ｂｅ濃度約１×１０19／ｃｍ
3、厚さ約０．６μｍ）を順次成長させる。このあと
は、電極材料を蒸着し、共振器長２５０μｍに劈開して
ストライプ型半導体レーザがえられる。
ッチングして清浄なＡｌＧａＡｓ面を出したあと、図２
（ｄ）の第２回結晶成長工程で、ｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ
上部第２クラッド層２８（たとえば、ｓ＝０．６、Ｂｅ
濃度約２×１０18／ｃｍ3、厚さ約１．３μｍ）、ｐ+型
ＧａＡｓキャップ層２９（Ｂｅ濃度約１×１０19／ｃｍ
3、厚さ約０．６μｍ）を順次成長させる。このあと
は、電極材料を蒸着し、共振器長２５０μｍに劈開して
ストライプ型半導体レーザがえられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の半導
体レーザにおいては、（１）電流阻止層がエネルギーギ
ャップの小さなＧａＡｓからなっているため、活性層の
光がこの層によって吸収され、このエネルギーロスによ
り、動作電流が大きくなってしまう。（２）この半導体
レーザを作製するのに、ＭＢＥ法による再蒸発法（一回
成長したＧａＡｓ層を再び蒸発させる方法）を用いるた
め、半導体基板温度を精度よく制御する必要が生じ、装
置の保持が難しい。（３）この再蒸発時に高温が必要で
あるから、活性層などが劣化してしまう、または、キャ
リア分布に変動が生じてしまうなどの弊害がある。
体レーザにおいては、（１）電流阻止層がエネルギーギ
ャップの小さなＧａＡｓからなっているため、活性層の
光がこの層によって吸収され、このエネルギーロスによ
り、動作電流が大きくなってしまう。（２）この半導体
レーザを作製するのに、ＭＢＥ法による再蒸発法（一回
成長したＧａＡｓ層を再び蒸発させる方法）を用いるた
め、半導体基板温度を精度よく制御する必要が生じ、装
置の保持が難しい。（３）この再蒸発時に高温が必要で
あるから、活性層などが劣化してしまう、または、キャ
リア分布に変動が生じてしまうなどの弊害がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、再蒸発法を用
いずに製造が可能であるとともに、電流阻止層による光
吸収の起こらない内部ストライプ型半導体レーザであ
る。すなわち、本発明による半導体レーザは、第１導電
型のＧａＡｓ基板上に、第１導電型の下部クラッド層、
活性層、第２導電型の上部第１クラッド層、ストライプ
状の開口部を備えた第１導電型の電流阻止層および第２
導電型の上部第２クラッド層が、順次積層されてなり、
前記下部クラッド層、上部第１および第２クラッド層、
活性層の各々が、組成式：ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ＜
１、ただし、活性層においては０≦ｘ≦０．３）で表さ
れる化合物半導体からなるとともに、前記電流阻止層
が、組成式：（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは約０．
５）で表される化合物半導体からなる。
いずに製造が可能であるとともに、電流阻止層による光
吸収の起こらない内部ストライプ型半導体レーザであ
る。すなわち、本発明による半導体レーザは、第１導電
型のＧａＡｓ基板上に、第１導電型の下部クラッド層、
活性層、第２導電型の上部第１クラッド層、ストライプ
状の開口部を備えた第１導電型の電流阻止層および第２
導電型の上部第２クラッド層が、順次積層されてなり、
前記下部クラッド層、上部第１および第２クラッド層、
活性層の各々が、組成式：ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０≦ｘ＜
１、ただし、活性層においては０≦ｘ≦０．３）で表さ
れる化合物半導体からなるとともに、前記電流阻止層
が、組成式：（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは約０．
５）で表される化合物半導体からなる。
【０００９】ここに第１導電型、第２導電型とは、ｎ型
またはｐ型のいずれか一方を第１導電型としたばあい
に、他方のｐ型またはｎ型が第２導電型であることを意
味する。
またはｐ型のいずれか一方を第１導電型としたばあい
に、他方のｐ型またはｎ型が第２導電型であることを意
味する。
【００１０】また、前記上部第１クラッド層の、少なく
とも前記電流阻止層に接する部分における前記ｘの値
が、活性層におけるものより大きく、かつ０．５以下で
あり、ＭＯＶＰＥ法で、その上に容易に再成長ができる
ものであることが好ましい。
とも前記電流阻止層に接する部分における前記ｘの値
が、活性層におけるものより大きく、かつ０．５以下で
あり、ＭＯＶＰＥ法で、その上に容易に再成長ができる
ものであることが好ましい。
【００１１】同様に、前記電流阻止層と上部第２クラッ
ド層とのあいだにおいても、さらに、組成式：ＡｌxＧ
ａ1-xＡｓなる化合物半導体からなる保護膜が設けら
れ、そのｘの値が、活性層におけるものより大きく、か
つ０．５以下とされて、ＭＯＶＰＥ法で、その上に容易
に再成長ができるものとされることが好ましい。
ド層とのあいだにおいても、さらに、組成式：ＡｌxＧ
ａ1-xＡｓなる化合物半導体からなる保護膜が設けら
れ、そのｘの値が、活性層におけるものより大きく、か
つ０．５以下とされて、ＭＯＶＰＥ法で、その上に容易
に再成長ができるものとされることが好ましい。
【００１２】本発明による半導体レーザの製法は、
（ａ）第１導電型のＧａＡｓ基板上に、組成式：Ａｌx
Ｇａ1-xＡｓ（０≦ｘ＜１、ただし、活性層においては
０≦ｘ≦０．３）で表される化合物半導体を、ｘの値を
適宜変えて積層して、第１導電型の下部クラッド層、活
性層、第２導電型の上部第１クラッド層を順次形成する
工程、（ｂ）（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは約０．
５）で表される第１導電型の化合物半導体からなる層を
積層する工程、（ｃ）少なくともＨＣｌを含むエッチン
グ液を用いて、前記（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは
約０．５）で表される化合物半導体からなる層を選択的
にエッチングし、ストライプ状の開口部を備えた電流阻
止層を形成する工程、（ｄ）組成式：ＡｌxＧａ1-xＡｓ
（０≦ｘ＜１）で表される化合物半導体を積層して第２
導電型の上部第２クラッド層を形成する工程、および
（ｅ）ＧａＡｓからなるキャップ層を形成する工程から
なる。
（ａ）第１導電型のＧａＡｓ基板上に、組成式：Ａｌx
Ｇａ1-xＡｓ（０≦ｘ＜１、ただし、活性層においては
０≦ｘ≦０．３）で表される化合物半導体を、ｘの値を
適宜変えて積層して、第１導電型の下部クラッド層、活
性層、第２導電型の上部第１クラッド層を順次形成する
工程、（ｂ）（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは約０．
５）で表される第１導電型の化合物半導体からなる層を
積層する工程、（ｃ）少なくともＨＣｌを含むエッチン
グ液を用いて、前記（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは
約０．５）で表される化合物半導体からなる層を選択的
にエッチングし、ストライプ状の開口部を備えた電流阻
止層を形成する工程、（ｄ）組成式：ＡｌxＧａ1-xＡｓ
（０≦ｘ＜１）で表される化合物半導体を積層して第２
導電型の上部第２クラッド層を形成する工程、および
（ｅ）ＧａＡｓからなるキャップ層を形成する工程から
なる。
【００１３】
【作用】本発明の半導体レーザは、その電流阻止層が、
（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは約０．５）で作られ
ていて、ＨＣｌ系エッチング液によって、選択的にエッ
チングされるので、この層をエッチングして形成される
ストライプの再現性がよくなり、本発明の半導体レーザ
は、素子の特性のばらつきが少なく量産性に優れる。ま
た、この電流阻止層では、通常のＡｌＧａＡｓレーザの
発光波長（７００ｎｍ≦λ≦９００ｎｍ）は吸収されな
い。すなわち、エネルギーロスが生じず、動作電流の低
減化を図ることができる。
（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰ（ｚは約０．５）で作られ
ていて、ＨＣｌ系エッチング液によって、選択的にエッ
チングされるので、この層をエッチングして形成される
ストライプの再現性がよくなり、本発明の半導体レーザ
は、素子の特性のばらつきが少なく量産性に優れる。ま
た、この電流阻止層では、通常のＡｌＧａＡｓレーザの
発光波長（７００ｎｍ≦λ≦９００ｎｍ）は吸収されな
い。すなわち、エネルギーロスが生じず、動作電流の低
減化を図ることができる。
【００１４】
【実施例】つぎに、本発明の半導体レーザの一実施例を
図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）〜
（ｄ）は、本発明の半導体レーザの一実施例を、製造工
程にしたがって示す断面説明図である。
図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）〜
（ｄ）は、本発明の半導体レーザの一実施例を、製造工
程にしたがって示す断面説明図である。
【００１５】図１（ａ）の工程では、第１導電型である
たとえばｎ型ＧａＡｓ基板１の（１００）面を主面とす
る表面に、ｎ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ（０．３≦ｓ≦０．
８）下部クラッド層２（たとえば、ｓ＝０．６、キャリ
ア濃度約１×１０18／ｃｍ3、厚さ約１．２μｍ、Ｓｅ
ドープ）、ノンドープまたはｎ型もしくはｐ型のＡｌu
Ｇａ1-uＡｓ（０≦ｕ≦０．３、ｕ＜ｓ）活性層３（た
とえば、ｕ＝０．１５、厚さ約０．０７μｍ）、第２導
電型である、たとえばｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ上部第１ク
ラッド層４（たとえば、ｓ＝０．６、キャリア濃度約１
×１０18／ｃｍ3、厚さ約０．３μｍ、Ｂｅドープ）、
ｐ型ＡｌtＧａ1-tＡｓ（ｕ＜ｔ≦０．５）上部第１クラ
ッド層保護膜５（たとえば、ｔ＝０．５、キャリア濃度
約１×１０18／ｃｍ3 、厚さ約０．０５μｍ、Ｂｅドー
プ）、ｎ型（ＡｌvＧａ1-v）z Ｉｎ1-zＰ（０≦ｖ≦
１、ｚは約０．５）電流阻止層６（たとえば、ｖ＝０．
５、キャリア濃度２×１０18／ｃｍ3、厚さ約０．０５
μｍ、Ｓｅドープ）、ｎ型ＡｌwＧａ1-wＡｓ（ｕ≦ｗ≦
０．５）電流阻止層保護膜７（たとえば、ｗ＝０．５、
キャリア濃度約２×１０18／ｃｍ3、厚さ０．０５μ
ｍ、Ｓｅドープ）の各層を、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相
エピタキシ：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy）法
で、前記ｎ型ＧａＡｓ基板１に順次結晶成長させる。な
お、（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰのｚは約０．５でＧａ
Ａｓ基板と格子整合される値である。
たとえばｎ型ＧａＡｓ基板１の（１００）面を主面とす
る表面に、ｎ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ（０．３≦ｓ≦０．
８）下部クラッド層２（たとえば、ｓ＝０．６、キャリ
ア濃度約１×１０18／ｃｍ3、厚さ約１．２μｍ、Ｓｅ
ドープ）、ノンドープまたはｎ型もしくはｐ型のＡｌu
Ｇａ1-uＡｓ（０≦ｕ≦０．３、ｕ＜ｓ）活性層３（た
とえば、ｕ＝０．１５、厚さ約０．０７μｍ）、第２導
電型である、たとえばｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ上部第１ク
ラッド層４（たとえば、ｓ＝０．６、キャリア濃度約１
×１０18／ｃｍ3、厚さ約０．３μｍ、Ｂｅドープ）、
ｐ型ＡｌtＧａ1-tＡｓ（ｕ＜ｔ≦０．５）上部第１クラ
ッド層保護膜５（たとえば、ｔ＝０．５、キャリア濃度
約１×１０18／ｃｍ3 、厚さ約０．０５μｍ、Ｂｅドー
プ）、ｎ型（ＡｌvＧａ1-v）z Ｉｎ1-zＰ（０≦ｖ≦
１、ｚは約０．５）電流阻止層６（たとえば、ｖ＝０．
５、キャリア濃度２×１０18／ｃｍ3、厚さ約０．０５
μｍ、Ｓｅドープ）、ｎ型ＡｌwＧａ1-wＡｓ（ｕ≦ｗ≦
０．５）電流阻止層保護膜７（たとえば、ｗ＝０．５、
キャリア濃度約２×１０18／ｃｍ3、厚さ０．０５μ
ｍ、Ｓｅドープ）の各層を、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相
エピタキシ：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy）法
で、前記ｎ型ＧａＡｓ基板１に順次結晶成長させる。な
お、（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-zＰのｚは約０．５でＧａ
Ａｓ基板と格子整合される値である。
【００１６】本発明の半導体レーザは、上部第１クラッ
ド層４、上部第１クラッド層保護膜５、電流阻止層６と
がそのエネルギーバンドギャップが活性層３のエネルギ
ーバンドギャップより大きい材料で形成され、それによ
って、これら各層においての光の吸収を防止できるた
め、発光効率を上げることができる。
ド層４、上部第１クラッド層保護膜５、電流阻止層６と
がそのエネルギーバンドギャップが活性層３のエネルギ
ーバンドギャップより大きい材料で形成され、それによ
って、これら各層においての光の吸収を防止できるた
め、発光効率を上げることができる。
【００１７】つぎに、図１（ｂ）の工程では、この基板
を成長室から取り出し、フォトレジスト工程で、たとえ
ば幅約３μｍのマスクパターンを形成して、この幅で基
板を表面からエッチングし、上部第１クラッド層保護膜
５に達するストライプ状の溝を形成する。このとき、電
流阻止層保護膜７が、Ｈ2ＳＯ4系エッチング液で取り除
かれたあと、電流阻止層６は、たとえばＨＣｌ：Ｈ2Ｏ
＝１：１なるエッチング液を用いて、約２０秒で選択的
にエッチングされる。なお、このときのエッチングの選
択性は、表１に示されるとおり良好なものとなる。
を成長室から取り出し、フォトレジスト工程で、たとえ
ば幅約３μｍのマスクパターンを形成して、この幅で基
板を表面からエッチングし、上部第１クラッド層保護膜
５に達するストライプ状の溝を形成する。このとき、電
流阻止層保護膜７が、Ｈ2ＳＯ4系エッチング液で取り除
かれたあと、電流阻止層６は、たとえばＨＣｌ：Ｈ2Ｏ
＝１：１なるエッチング液を用いて、約２０秒で選択的
にエッチングされる。なお、このときのエッチングの選
択性は、表１に示されるとおり良好なものとなる。
【００１８】
【表１】
【００１９】このエッチングによって露出する上部第１
クラッド層保護膜５およびレジスト膜１０で覆われる電
流阻止層保護膜７上では、いずれも、そのあと特別な表
面処理をしなくてもＭＯＶＰＥ法では再成長可能であ
る。
クラッド層保護膜５およびレジスト膜１０で覆われる電
流阻止層保護膜７上では、いずれも、そのあと特別な表
面処理をしなくてもＭＯＶＰＥ法では再成長可能であ
る。
【００２０】つぎに、図１（ｃ）の工程では、レジスト
膜１２の除去、洗浄を経て、この基板を再度ＭＯＶＰＥ
工程に導入し、ｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ上部第２クラッド
層８（たとえば、ｓ＝０．６、キャリア濃度約５×１０
18／ｃｍ3、厚さ１．０μｍ、Ｂｅドープ）、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層９（たとえば、キャリア約濃度２×１０
19／ｃｍ3、厚さ約１．６μｍ）を全面に結晶成長す
る。
膜１２の除去、洗浄を経て、この基板を再度ＭＯＶＰＥ
工程に導入し、ｐ型ＡｌsＧａ1-sＡｓ上部第２クラッド
層８（たとえば、ｓ＝０．６、キャリア濃度約５×１０
18／ｃｍ3、厚さ１．０μｍ、Ｂｅドープ）、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層９（たとえば、キャリア約濃度２×１０
19／ｃｍ3、厚さ約１．６μｍ）を全面に結晶成長す
る。
【００２１】最後に、図１（ｄ）の工程では、前記ｎ型
ＧａＡｓ基板１を裏面から研磨し、図１（ｃ）までの工
程でこの基板１の表面に積層された半導体層を含んだ全
体の厚さをほぼ６０μｍ程度とする。そののち、この基
板１の表面に、たとえばＴｉ／Ａｕ、裏面に、たとえば
Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉからなる積層体オーミック電極１０、
１１をそれぞれ形成し、劈開してチップ化する。
ＧａＡｓ基板１を裏面から研磨し、図１（ｃ）までの工
程でこの基板１の表面に積層された半導体層を含んだ全
体の厚さをほぼ６０μｍ程度とする。そののち、この基
板１の表面に、たとえばＴｉ／Ａｕ、裏面に、たとえば
Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉからなる積層体オーミック電極１０、
１１をそれぞれ形成し、劈開してチップ化する。
【００２２】この実施例により、低動作電流の半導体レ
ーザがえられる。
ーザがえられる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明による半導体レー
ザは、電流阻止層をエッチングしたあと、蒸発工程のよ
うな半導体基板温度のコントロールの精度が微妙となる
工程や、高温による工程を含んでいないため、製造装置
の保持に手間がかかったり、活性層などの半導体層の結
晶性の劣化や、キャリヤ分布に変動を起こすことなく、
少ない工程で、低コストによる量産が可能となる。ま
た、電流阻止層を、従来用いられていたＧａＡｓのよう
なエネルギーバンドギャップが小さく光吸収の行われ易
い材料で構成していないため、発光効率がよく、低動作
電流の半導体レーザを容易にうることができる。
ザは、電流阻止層をエッチングしたあと、蒸発工程のよ
うな半導体基板温度のコントロールの精度が微妙となる
工程や、高温による工程を含んでいないため、製造装置
の保持に手間がかかったり、活性層などの半導体層の結
晶性の劣化や、キャリヤ分布に変動を起こすことなく、
少ない工程で、低コストによる量産が可能となる。ま
た、電流阻止層を、従来用いられていたＧａＡｓのよう
なエネルギーバンドギャップが小さく光吸収の行われ易
い材料で構成していないため、発光効率がよく、低動作
電流の半導体レーザを容易にうることができる。
【図１】本発明の実施例の半導体レーザを製造工程にし
たがって示す断面説明図である。
たがって示す断面説明図である。
【図２】従来の半導体レーザを製造工程にしたがって示
す断面説明図である。
す断面説明図である。
１ ＧａＡｓ基板 ２ 下部クラッド層 ３ 活性層 ４ 上部第１クラッド層 ５ 上部第１クラッド層保護膜 ６ 電流阻止層 ７ 電流阻止層保護膜 ８ 上部第２クラッド層 ９ キャップ層
Claims (4)
- 【請求項１】 第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型の下部クラッド層、活性層、第２導電型の上部第１
クラッド層、ストライプ状の開口部を備えた第１導電型
の電流阻止層および第２導電型の上部第２クラッド層
が、順次積層されてなり、前記下部クラッド層、上部第
１クラッド層および上部第２クラッド層、活性層の各々
が、組成式：ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘは、０≦ｘ＜１、た
だし、活性層においては０≦ｘ≦０．３の範囲内で層ご
とに所定の値）で表される化合物半導体からなるととも
に、前記電流阻止層が、組成式：（ＡｌvＧａ1-v）z Ｉ
ｎ1-zＰ（ｚは約０．５）で表される化合物半導体から
なる半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記上部第１クラッド層の、少なくとも
前記電流阻止層に接する部分における前記ｘの値が、活
性層におけるものより大きく、かつ０．５以下である請
求項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】 前記電流阻止層と上部第２クラッド層と
のあいだに、さらに、組成式：ＡｌxＧａ1-xＡｓなる化
合物半導体からなる保護膜を有し、該保護膜におけるｘ
の値が、活性層におけるものより大きく、かつ０．５以
下である請求項１または２記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 （ａ）第１導電型のＧａＡｓ基板上に、
組成式：Ａｌx Ｇａ1-xＡｓ（０≦ｘ＜１、ただし、活
性層においては０≦ｘ≦０．３）で表される化合物半導
体を、ｘの値を適宜変えて積層して、第１導電型の下部
クラッド層、活性層、第２導電型の上部第１クラッド層
を順次形成する工程、（ｂ）（ＡｌvＧａ1-v）zＩｎ1-z
Ｐ（ｚは約０．５）で表される第１導電型の化合物半導
体からなる層を積層する工程、（ｃ）少なくともＨＣｌ
を含むエッチング液を用いて、前記（ＡｌvＧａ1-v）z
Ｉｎ1-zＰ（ｚは約０．５）で表される化合物半導体か
らなる層を選択的にエッチングし、ストライプ状の開口
部を備えた電流阻止層を形成する工程、（ｄ）組成式：
ＡｌxＧａ1-xＡｓ（０＜ｘ＜１）で表される化合物半導
体を積層して第２導電型の上部第２クラッド層を形成す
る工程、および（ｅ）ＧａＡｓからなるキャップ層を形
成する工程からなる半導体レーザの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32833994A JPH08186324A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 半導体レーザおよびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32833994A JPH08186324A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 半導体レーザおよびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186324A true JPH08186324A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18209137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32833994A Pending JPH08186324A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 半導体レーザおよびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08186324A (ja) |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32833994A patent/JPH08186324A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2870486B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| EP0549278B1 (en) | A method for fabricating an AlGaInP semiconductor light emitting device | |
| JP2001196694A (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JP3453787B2 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP3778769B2 (ja) | 化合物半導体表面の安定化方法、それを用いた半導体レーザ素子の製造方法、および半導体レーザ素子等の半導体素子 | |
| JP2737477B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| US5887011A (en) | Semiconductor laser | |
| JP3254812B2 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP3196831B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP2865160B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| KR100330591B1 (ko) | 반도체레이저다이오드의제조방법 | |
| JP3143105B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JPH09275239A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP3050715B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0137870B2 (ja) | ||
| JPH05110185A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3075824B2 (ja) | 面発光型半導体レーザ装置とその製造方法 | |
| JPH04345079A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
| JPH0414277A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JPH10242582A (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の加工方法及びｉｉｉ−ｖ族化合物半導体レーザの作製方法 | |
| JPH07162083A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JP2537295B2 (ja) | 半導体レ―ザ素子及びその製造方法 | |
| JPH0137873B2 (ja) | ||
| JPH0138390B2 (ja) | ||
| JPH07154026A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040622 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041124 |