JPH08204277A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH08204277A JPH08204277A JP1196095A JP1196095A JPH08204277A JP H08204277 A JPH08204277 A JP H08204277A JP 1196095 A JP1196095 A JP 1196095A JP 1196095 A JP1196095 A JP 1196095A JP H08204277 A JPH08204277 A JP H08204277A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチングストップ層によって活性層からの
発振波長光の吸収を回避し、すぐれた動作特性を有する
半導体レーザを構成する。 【構成】 基板１１上に、少なくとも第１導電型のクラ
ッド層１３と、活性層１４と、第２導電型の第１のクラ
ッド層１５Ａと、エッチングストップ層１９と、第２導
電型の第２のクラッド層１５Ｂとが順次積層され、スト
ライプ状の電流通路を挟んでその両側に電流狭窄層１８
が埋め込まれる溝１７が上記エッチングストップ層１９
に至る深さに形成され、エッチングストップ層１９が、
ひっぱり歪が形成される格子定数に選定されて活性層１
４のバンドギャップより大なるバンドギャップを有する
構成とする。
発振波長光の吸収を回避し、すぐれた動作特性を有する
半導体レーザを構成する。 【構成】 基板１１上に、少なくとも第１導電型のクラ
ッド層１３と、活性層１４と、第２導電型の第１のクラ
ッド層１５Ａと、エッチングストップ層１９と、第２導
電型の第２のクラッド層１５Ｂとが順次積層され、スト
ライプ状の電流通路を挟んでその両側に電流狭窄層１８
が埋め込まれる溝１７が上記エッチングストップ層１９
に至る深さに形成され、エッチングストップ層１９が、
ひっぱり歪が形成される格子定数に選定されて活性層１
４のバンドギャップより大なるバンドギャップを有する
構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ、特に化
合物半導体レーザのＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザに適
用して好適な半導体レーザに係わる。
合物半導体レーザのＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザに適
用して好適な半導体レーザに係わる。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体レーザ、例えばＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザは、例えば図６に示すように、Ｇａ
Ａｓ基板１上にバッファ層２を介して第１導電型例えば
ｎ型のＡｌＧａＩｎＰよりなるクラッド層３、多重量子
井戸構造（以下ＭＱＷという）による活性層４、第２導
電型例えばｐ型のＡｌＧａＩｎＰよりなるクラッド層
５、これと同導電型の例えばＧａＡｓよりなるキャップ
層６とが順次エピタキシャル成長され、中央のストライ
プ状の電流通路を形成する部分を残してその両側を、キ
ャップ層６を横切りクラッド層５に至る深さに溝７がエ
ッチングによって形成され、この溝７に第１導電型の例
えばｎ型のＧａＡｓによる通電を阻止する電流狭窄層８
を選択ＣＶＤ（化学的気相成長）法によって形成された
構成が採られる。
ｎＰ系半導体レーザは、例えば図６に示すように、Ｇａ
Ａｓ基板１上にバッファ層２を介して第１導電型例えば
ｎ型のＡｌＧａＩｎＰよりなるクラッド層３、多重量子
井戸構造（以下ＭＱＷという）による活性層４、第２導
電型例えばｐ型のＡｌＧａＩｎＰよりなるクラッド層
５、これと同導電型の例えばＧａＡｓよりなるキャップ
層６とが順次エピタキシャル成長され、中央のストライ
プ状の電流通路を形成する部分を残してその両側を、キ
ャップ層６を横切りクラッド層５に至る深さに溝７がエ
ッチングによって形成され、この溝７に第１導電型の例
えばｎ型のＧａＡｓによる通電を阻止する電流狭窄層８
を選択ＣＶＤ（化学的気相成長）法によって形成された
構成が採られる。
【０００３】このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
て、上述したようにその活性層４がＭＱＷ構造とするも
のは、このＭＱＷ構造によらないこの種の半導体レーザ
が６５０ｎｍの発光であるに比しこれより短波長の６３
０ｎｍ帯の発光を行うことができるという利点がある。
て、上述したようにその活性層４がＭＱＷ構造とするも
のは、このＭＱＷ構造によらないこの種の半導体レーザ
が６５０ｎｍの発光であるに比しこれより短波長の６３
０ｎｍ帯の発光を行うことができるという利点がある。
【０００４】ところで、上述したように、電流狭窄層８
を形成する構造をとる場合、この電流狭窄層８を埋込み
形成するための溝７のエッチングが必要となるものであ
るが、実際にはこのエッチング溝７の形成においてクラ
ッド層５を所要の深さに再現性良く均一の深さにエッチ
ングすることは難しく、また作業性に劣るという問題が
生じる。
を形成する構造をとる場合、この電流狭窄層８を埋込み
形成するための溝７のエッチングが必要となるものであ
るが、実際にはこのエッチング溝７の形成においてクラ
ッド層５を所要の深さに再現性良く均一の深さにエッチ
ングすることは難しく、また作業性に劣るという問題が
生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した構成による半
導体レーザにおいて、電流狭窄層を埋込み形成するため
のエッチング溝を正確に所定の深さにエッチングするこ
とができるようにすることが望まれるが、このエッチン
グ溝の深さを所定の深さに設定する方法としては、図７
に示すように、第２導電型のクラッド層５を下層の第１
のクラッド層５Ａと、上層の第２のクラッド層５Ｂとの
２層構成とし、これら第１および第２のクラッド層５Ａ
および５Ｂ間に、クラッド層５とエッチング性を異にす
るすなわちＡｌＧａＩｎＰクラッド層５に比しエッチン
グ速度が格段に低いエッチングストップ層９をエピタキ
シャル成長させ、キャップ層６上のストライプ状の電流
通路の形成部上にエッチングマスク層１０を形成し、こ
れをマスクとしてキャップ層６をエッチングし、その後
クラッド層５に対して高いエッチング性を示し、エッチ
ングストップ層９に対して低いエッチング性を示すエッ
チングを行ってクラッド層５のエッチングを行う。この
ようにすると、図８に示すように、エッチングストップ
層９が露出したところでエッチング進行が停止ないしは
遅くなることから、ここでエッチングを停止させる制御
を容易、かつ正確に行うことができる。そして、このエ
ッチング溝７に図６に示すように電流狭搾層８を埋込み
形成するものである。図７および図８において、図６と
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
導体レーザにおいて、電流狭窄層を埋込み形成するため
のエッチング溝を正確に所定の深さにエッチングするこ
とができるようにすることが望まれるが、このエッチン
グ溝の深さを所定の深さに設定する方法としては、図７
に示すように、第２導電型のクラッド層５を下層の第１
のクラッド層５Ａと、上層の第２のクラッド層５Ｂとの
２層構成とし、これら第１および第２のクラッド層５Ａ
および５Ｂ間に、クラッド層５とエッチング性を異にす
るすなわちＡｌＧａＩｎＰクラッド層５に比しエッチン
グ速度が格段に低いエッチングストップ層９をエピタキ
シャル成長させ、キャップ層６上のストライプ状の電流
通路の形成部上にエッチングマスク層１０を形成し、こ
れをマスクとしてキャップ層６をエッチングし、その後
クラッド層５に対して高いエッチング性を示し、エッチ
ングストップ層９に対して低いエッチング性を示すエッ
チングを行ってクラッド層５のエッチングを行う。この
ようにすると、図８に示すように、エッチングストップ
層９が露出したところでエッチング進行が停止ないしは
遅くなることから、ここでエッチングを停止させる制御
を容易、かつ正確に行うことができる。そして、このエ
ッチング溝７に図６に示すように電流狭搾層８を埋込み
形成するものである。図７および図８において、図６と
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【０００６】この構成によるときは、エッチングストッ
プ層９の形成位置すなわち第１および第２のクラッド層
５Ａおよび５Ｂの厚さを予め設定しておくことにより、
エッチング溝７の深さおよび活性層４からの距離の設定
を確実、かつ容易にすぐれた再現性と、均一性をもって
形成することができる。
プ層９の形成位置すなわち第１および第２のクラッド層
５Ａおよび５Ｂの厚さを予め設定しておくことにより、
エッチング溝７の深さおよび活性層４からの距離の設定
を確実、かつ容易にすぐれた再現性と、均一性をもって
形成することができる。
【０００７】この場合のエッチングストップ層９は、他
のクラッド層３，５等と同様に、基板１の例えばＧａＡ
ｓ単結晶基板に格子定数が整合する組成に選定される。
のクラッド層３，５等と同様に、基板１の例えばＧａＡ
ｓ単結晶基板に格子定数が整合する組成に選定される。
【０００８】ところが、この構成による場合、エッチン
グストップ層９における活性層４からの発振波長光すな
わち６３０ｎｍの光の吸収が生じ、この波長の半導体レ
ーザの形成が理論的に可能であるにも係わらず、必ずし
も動作特性にすぐれたすなわち低い動作電圧をもって発
光を行うことのできるこの種の化合物半導体レーザを得
ることができない。
グストップ層９における活性層４からの発振波長光すな
わち６３０ｎｍの光の吸収が生じ、この波長の半導体レ
ーザの形成が理論的に可能であるにも係わらず、必ずし
も動作特性にすぐれたすなわち低い動作電圧をもって発
光を行うことのできるこの種の化合物半導体レーザを得
ることができない。
【０００９】本発明においては、上述した例えばＡｌＧ
ａＩｎＰ系化合物半導体レーザにおいて、その活性層を
ＭＱＷ構造とした場合においても、確実に電流狭窄層の
形成のためのエッチング溝の形成を行うエッチングスト
ップ層の形成を行うにも係わらず、このエッチングスト
ップ層によって活性層からの発振波長光の吸収を回避
し、すぐれた動作特性を有する半導体レーザを構成す
る。
ａＩｎＰ系化合物半導体レーザにおいて、その活性層を
ＭＱＷ構造とした場合においても、確実に電流狭窄層の
形成のためのエッチング溝の形成を行うエッチングスト
ップ層の形成を行うにも係わらず、このエッチングスト
ップ層によって活性層からの発振波長光の吸収を回避
し、すぐれた動作特性を有する半導体レーザを構成す
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明者等
は、上述した例えばＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにお
いて、動作特性にすぐれた半導体レーザが得難い原因
が、エッチングストップ層による活性層からの発光を吸
収することによることを究明した。例えば、ＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザにおいて、クラッド層をＡｌＧａＩ
ｎＰによって構成する場合、これとエッチング性を異に
するエッチングストップ層としては、ＧａＩｎＰ層によ
ることが考えられるが、この場合上述したように、基板
に対して格子整合する組成とすると、このエッチングス
トップ層のバンドギャップは、活性層のＭＱＷ構造の量
子井戸部のバンドギャップと同等ないしは小となること
により、活性層４からの発光に対し吸収性を示すことに
なる。
は、上述した例えばＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにお
いて、動作特性にすぐれた半導体レーザが得難い原因
が、エッチングストップ層による活性層からの発光を吸
収することによることを究明した。例えば、ＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザにおいて、クラッド層をＡｌＧａＩ
ｎＰによって構成する場合、これとエッチング性を異に
するエッチングストップ層としては、ＧａＩｎＰ層によ
ることが考えられるが、この場合上述したように、基板
に対して格子整合する組成とすると、このエッチングス
トップ層のバンドギャップは、活性層のＭＱＷ構造の量
子井戸部のバンドギャップと同等ないしは小となること
により、活性層４からの発光に対し吸収性を示すことに
なる。
【００１１】そこで本発明は、基板上に、少なくとも第
１導電型のクラッド層と、活性層と、第２導電型の第１
のクラッド層と、エッチングストップ層と、上記クラッ
ド層と共に第２導電型クラッド層を構成する第２導電型
の第２のクラッド層とが順次積層され、ストライプ状の
電流通路を挟んでその両側に電流狭窄層が埋め込まれる
溝が上記エッチングストップ層に至る深さに形成され、
エッチングストップ層が、ひっぱり歪が形成される格子
定数に選定されて活性層１４のバンドギャップより大な
るバンドギャップを有する構成とする。
１導電型のクラッド層と、活性層と、第２導電型の第１
のクラッド層と、エッチングストップ層と、上記クラッ
ド層と共に第２導電型クラッド層を構成する第２導電型
の第２のクラッド層とが順次積層され、ストライプ状の
電流通路を挟んでその両側に電流狭窄層が埋め込まれる
溝が上記エッチングストップ層に至る深さに形成され、
エッチングストップ層が、ひっぱり歪が形成される格子
定数に選定されて活性層１４のバンドギャップより大な
るバンドギャップを有する構成とする。
【００１２】
【作用】上述したように、本発明によれば、電流狭窄層
を形成するエッチング溝の深さ設定を行うエッチングス
トップ層を設けるものであるが、特にそのエッチングス
トップ層をひっぱり歪が生じるようにしてそのバンドギ
ャプを活性層のそれより大にするものであり、このよう
にしたことによってエッチングストップ層によって活性
層からの発振レーザ光が、このエッチングストップ層に
よって吸収することを回避できる。
を形成するエッチング溝の深さ設定を行うエッチングス
トップ層を設けるものであるが、特にそのエッチングス
トップ層をひっぱり歪が生じるようにしてそのバンドギ
ャプを活性層のそれより大にするものであり、このよう
にしたことによってエッチングストップ層によって活性
層からの発振レーザ光が、このエッチングストップ層に
よって吸収することを回避できる。
【００１３】したがって、このエッチングストップ層１
９を設けることによる半導体レーザの動作特性の低下を
回避できるものである。
９を設けることによる半導体レーザの動作特性の低下を
回避できるものである。
【００１４】
【実施例】図１を参照して、本発明の一実施例を詳細に
説明するが、この場合その理解を容易にするために、図
２〜図４の各工程における概略断面図を参照して、その
製法の一例と共に説明する。
説明するが、この場合その理解を容易にするために、図
２〜図４の各工程における概略断面図を参照して、その
製法の一例と共に説明する。
【００１５】この場合、６３０ｎｍ発光を行わせるすな
わち活性層１４におけるバンドギャップが１．９６８ｅ
ＶのＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザに本発明を適用した
場合で、この場合、図２に示すように、第１導電型例え
ばｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、これと同導電型の例えば
ＧａＡｓ層によるバッファ層１２を介して第１導電型例
えばｎ型のＡｌＧａＩｎＰよりなるクラッド層１３と、
量子井戸構造の例えば複数のウエル層とバリア層とが交
互に積層されてなる多重量子井戸構造（ＭＱＷ）による
活性層１４と、第２導電型例えばｐ型のＡｌＧａＩｎＰ
よりなる第１のクラッド層１５Ａと、第２導電型の厚さ
例えば１００〜３００Åのエッチングストップ層１９
と、第２導電型のＡｌＧａＩｎＰよりなる第２のクラッ
ド層１５Ａと、第２導電型のＧａＡｓよりなるキャップ
層１６とを順次例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chem
ical Vapor Deposition)による連続的にエピタキシャル
成長する。
わち活性層１４におけるバンドギャップが１．９６８ｅ
ＶのＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザに本発明を適用した
場合で、この場合、図２に示すように、第１導電型例え
ばｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、これと同導電型の例えば
ＧａＡｓ層によるバッファ層１２を介して第１導電型例
えばｎ型のＡｌＧａＩｎＰよりなるクラッド層１３と、
量子井戸構造の例えば複数のウエル層とバリア層とが交
互に積層されてなる多重量子井戸構造（ＭＱＷ）による
活性層１４と、第２導電型例えばｐ型のＡｌＧａＩｎＰ
よりなる第１のクラッド層１５Ａと、第２導電型の厚さ
例えば１００〜３００Åのエッチングストップ層１９
と、第２導電型のＡｌＧａＩｎＰよりなる第２のクラッ
ド層１５Ａと、第２導電型のＧａＡｓよりなるキャップ
層１６とを順次例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chem
ical Vapor Deposition)による連続的にエピタキシャル
成長する。
【００１６】エッチングストップ層１９は、基板１１
が、ＧａＡｓ基板である場合において、（ＡｌX Ｇａ
1-x ）ＩｎＰ（０≦ｘ≦０．７）の組成、例えばＧａＩ
ｎＰとする。
が、ＧａＡｓ基板である場合において、（ＡｌX Ｇａ
1-x ）ＩｎＰ（０≦ｘ≦０．７）の組成、例えばＧａＩ
ｎＰとする。
【００１７】そして、基板１１の格子定数をａとし、エ
ッチングストップ層１９の格子定数をｂとするとき、下
記（数１）の関係とする。
ッチングストップ層１９の格子定数をｂとするとき、下
記（数１）の関係とする。
【００１８】
【数１】０＞（ｂ−ａ）／ａ≧−０．０２
【００１９】そして、上述した基板１１上に形成した各
化合物半導体層によるエピタキシャル成長層の中央のス
トライプ状の電流通路上にエッチングマスクとなり、し
かも後に行う電流狭窄層の選択ＭＯＣＶＤ法のマスクと
なる例えばＳｉＯ2 によるマスク層２０を被着形成す
る。
化合物半導体層によるエピタキシャル成長層の中央のス
トライプ状の電流通路上にエッチングマスクとなり、し
かも後に行う電流狭窄層の選択ＭＯＣＶＤ法のマスクと
なる例えばＳｉＯ2 によるマスク層２０を被着形成す
る。
【００２０】このマスク２０の形成は、ＳｉＯ2 層をＣ
ＶＤ法等によって全面的に形成し、その後フォトリソグ
ラフィによるパターンエッチングを行って溝形成部をエ
ッチング除去することによって形成し得る。
ＶＤ法等によって全面的に形成し、その後フォトリソグ
ラフィによるパターンエッチングを行って溝形成部をエ
ッチング除去することによって形成し得る。
【００２１】そして、このマスク層２０をエッチングマ
スクとして、このマスク層２０を形成する部分を残して
その両側を、エッチングして溝１７を形成する。このエ
ッチングは、例えばＨＣｌとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合
液によるエッチング液あるいはＨ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2 と
Ｈ2 Ｏとの混合液によるエッチング液とによって行う。
スクとして、このマスク層２０を形成する部分を残して
その両側を、エッチングして溝１７を形成する。このエ
ッチングは、例えばＨＣｌとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合
液によるエッチング液あるいはＨ2 ＳＯ4 とＨ2 Ｏ2 と
Ｈ2 Ｏとの混合液によるエッチング液とによって行う。
【００２２】このようなエッチングによってエッチング
ストップ層１９が露呈してそのエッチングを実質的に停
止させ、この時点でエッチングを停止すると、エッチン
グストップ層１９の形成位置によって溝１７の深さが規
定される。
ストップ層１９が露呈してそのエッチングを実質的に停
止させ、この時点でエッチングを停止すると、エッチン
グストップ層１９の形成位置によって溝１７の深さが規
定される。
【００２３】その後、図４に示すように、マスク層２０
をマスクとしてマスク層２０が形成されずに化合物半導
体が露呈した溝１７内に、周知の選択ＭＯＣＶＤ法によ
って第１の導電型例えばｎ型のＧａＡｓによる電流狭窄
層１８を形成する。
をマスクとしてマスク層２０が形成されずに化合物半導
体が露呈した溝１７内に、周知の選択ＭＯＣＶＤ法によ
って第１の導電型例えばｎ型のＧａＡｓによる電流狭窄
層１８を形成する。
【００２４】その後図示しないが、全面的に平坦化層を
形成し、その表面から平面的に例えばエッチングを行っ
て図１に示すように、キャップ層１６と電流狭搾層１８
の表面を一平面に平坦化する。
形成し、その表面から平面的に例えばエッチングを行っ
て図１に示すように、キャップ層１６と電流狭搾層１８
の表面を一平面に平坦化する。
【００２５】また、必要に応じて基板１１の裏面から平
面的に例えば化学的、機械的研磨を行って基板１１の厚
さを低減化して後、この研磨面に一方の電極（図示せ
ず）を形成し、キャップ層１６上に他方の電極（図示せ
ず）をオーミックに形成する。
面的に例えば化学的、機械的研磨を行って基板１１の厚
さを低減化して後、この研磨面に一方の電極（図示せ
ず）を形成し、キャップ層１６上に他方の電極（図示せ
ず）をオーミックに形成する。
【００２６】ここに、ＭＱＷ構造による活性層１４のウ
エル層は、例えばＧａＡｓ基板１の格子定数に対し−
１．０％の格子定数の不整合によるひっぱり歪を有する
Ｇａ0. 65Ｉｎ0.35Ｐ層によって構成し、バリア層は（Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 )0.516Ｉｎ0.48 4 Ｐ層によって構成す
る。
エル層は、例えばＧａＡｓ基板１の格子定数に対し−
１．０％の格子定数の不整合によるひっぱり歪を有する
Ｇａ0. 65Ｉｎ0.35Ｐ層によって構成し、バリア層は（Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 )0.516Ｉｎ0.48 4 Ｐ層によって構成す
る。
【００２７】また、第１導電型のクラッド層１３と、第
１および第２のクラッド層１５Ａおよび１５Ｂによる第
２導電型のクラッド層１５は、それぞれ（Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3）0.516 Ｉｎ0.484 Ｐによって構成する。
１および第２のクラッド層１５Ａおよび１５Ｂによる第
２導電型のクラッド層１５は、それぞれ（Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3）0.516 Ｉｎ0.484 Ｐによって構成する。
【００２８】そしてこの場合、エッチングストップ層１
９は、ひっぱり歪が形成される格子定数、すなわち前記
（数１）に、更に好ましくは、下記（数２）に選定す
る。
９は、ひっぱり歪が形成される格子定数、すなわち前記
（数１）に、更に好ましくは、下記（数２）に選定す
る。
【００２９】
【数２】−０．０１６≦（ｂ−ａ）／ａ＜−０．０１
【００３０】このエッチングストップ層１９は、（Ａｌ
X Ｇａ1-x ）ＩｎＰで、０≦ｘ≦０．７好ましくは、Ｇ
ａ0 .5+yＩｎ0 .5-yＰで、０＜ｙ＜０．５、実際にはこ
の範囲の０＜ｙ＜０．２３０とする。例えば（ｂ−ａ）
／ａ＝−０．０１６とするとき、エッチングストップ層
１９は、Ｇａ0.730 Ｉｎ0.270 Ｐとし、このときのバン
ドギャップは２．２３９ｅＶであり、（ｂ−ａ）／ａ＝
−０．１２とするときは、エッチングストップ層１９
は、Ｇａ0.678 Ｉｎ0.322 Ｐとし、このときのバンドギ
ャップは２．１５ｅＶとなる。したがって、いづれの場
合もエッチングストップ層１９のバンドギャップは、活
性層１４のバンドギャップより大となる。
X Ｇａ1-x ）ＩｎＰで、０≦ｘ≦０．７好ましくは、Ｇ
ａ0 .5+yＩｎ0 .5-yＰで、０＜ｙ＜０．５、実際にはこ
の範囲の０＜ｙ＜０．２３０とする。例えば（ｂ−ａ）
／ａ＝−０．０１６とするとき、エッチングストップ層
１９は、Ｇａ0.730 Ｉｎ0.270 Ｐとし、このときのバン
ドギャップは２．２３９ｅＶであり、（ｂ−ａ）／ａ＝
−０．１２とするときは、エッチングストップ層１９
は、Ｇａ0.678 Ｉｎ0.322 Ｐとし、このときのバンドギ
ャップは２．１５ｅＶとなる。したがって、いづれの場
合もエッチングストップ層１９のバンドギャップは、活
性層１４のバンドギャップより大となる。
【００３１】したがって、この構成による半導体レーザ
は、エッチングストップ層１９が第１および第２のクラ
ッド層１５Ａおよび１５Ｂ間に存在するにも係わらず、
活性層１４からの発光を吸収することが回避される。
は、エッチングストップ層１９が第１および第２のクラ
ッド層１５Ａおよび１５Ｂ間に存在するにも係わらず、
活性層１４からの発光を吸収することが回避される。
【００３２】そして、上記（数１）特に（数２）に選定
するときは、エピタキシャル成長層に結晶欠陥を成長さ
せることなくエッチングストップ層１９以降のエピタキ
シャル成長を行うことができる。
するときは、エピタキシャル成長層に結晶欠陥を成長さ
せることなくエッチングストップ層１９以降のエピタキ
シャル成長を行うことができる。
【００３３】上述の本発明による半導体レーザによれ
ば、その伝導帯のポテンシャル図を図５に示すように、
エッチングストップ層１９のバンドギャップを活性層１
４のそれより大にできることから、活性層１４からの発
振された光がこのエッチングストップ層１９で吸収され
ることが回避される。
ば、その伝導帯のポテンシャル図を図５に示すように、
エッチングストップ層１９のバンドギャップを活性層１
４のそれより大にできることから、活性層１４からの発
振された光がこのエッチングストップ層１９で吸収され
ることが回避される。
【００３４】尚、上述した例では、第１の導電型がｎ
型、第２の導電型がｐ型とした場合であるが、云うまで
もなくこれら導電型が逆導電型とすることもできる。ま
た、上述した例では、活性層がＭＱＷ構造を採った場合
であり、この場合は６３０ｎｍの半導体レーザを構成で
きるが、ＭＱＷによらずＳＱＷ（単層の量子井戸構造）
とするとか、量子井戸構造を採ることのない活性層によ
って構成することもできる。
型、第２の導電型がｐ型とした場合であるが、云うまで
もなくこれら導電型が逆導電型とすることもできる。ま
た、上述した例では、活性層がＭＱＷ構造を採った場合
であり、この場合は６３０ｎｍの半導体レーザを構成で
きるが、ＭＱＷによらずＳＱＷ（単層の量子井戸構造）
とするとか、量子井戸構造を採ることのない活性層によ
って構成することもできる。
【００３５】また、上述した例では、活性層１４を挟ん
でクラッド層が直接的に配置されたいわゆるＤＨ（Doub
le Heterostructure）構造とした場合であるが、活性層
を挟んでガイド層を介してクラッド層が配置されたいわ
ゆるＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）
構造とすることもできるなど上述した例に限られず種々
の構成をとることができる。
でクラッド層が直接的に配置されたいわゆるＤＨ（Doub
le Heterostructure）構造とした場合であるが、活性層
を挟んでガイド層を介してクラッド層が配置されたいわ
ゆるＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）
構造とすることもできるなど上述した例に限られず種々
の構成をとることができる。
【００３６】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、電流
狭窄層１８を形成部にエッチングストップ層１９を形成
するので、電流狭搾層１８を形成する溝１７の深さを、
このエッチングストップ層１９の形成位置で設定するこ
とができ、したがって作業性にすぐれ、均一性に優れた
半導体レーザを構成できる。
狭窄層１８を形成部にエッチングストップ層１９を形成
するので、電流狭搾層１８を形成する溝１７の深さを、
このエッチングストップ層１９の形成位置で設定するこ
とができ、したがって作業性にすぐれ、均一性に優れた
半導体レーザを構成できる。
【００３７】そして、このようにエッチングストップ層
１９を設けるにもかかわらずこのエッチングストップ層
１９をひっぱり歪が生じるようにしたことによってその
バンドギャップ調整を行ってそのバンドギャプを活性層
のそれより大にしたので、活性層からの発振レーザ光
が、このエッチングストップ層１５によって吸収するこ
とを回避でき、この吸収による動作電流の増加、したが
って動作特性の低下を回避できる。
１９を設けるにもかかわらずこのエッチングストップ層
１９をひっぱり歪が生じるようにしたことによってその
バンドギャップ調整を行ってそのバンドギャプを活性層
のそれより大にしたので、活性層からの発振レーザ光
が、このエッチングストップ層１５によって吸収するこ
とを回避でき、この吸収による動作電流の増加、したが
って動作特性の低下を回避できる。
【００３８】したがって、特に例えばＡｌＧａＩｎＰ系
のしかも活性層をＭＱＷ構造とすることによって６３０
ｎｍに短波長化した半導体レーザにおいてもその動作特
性の低下を回避できることから、実用に供してその工業
的利益は大である。
のしかも活性層をＭＱＷ構造とすることによって６３０
ｎｍに短波長化した半導体レーザにおいてもその動作特
性の低下を回避できることから、実用に供してその工業
的利益は大である。
【図１】本発明による半導体レーザの一例の概略断面図
である。
である。
【図２】本発明による半導体レーザの一例の一製造工程
における概略断面図である。
における概略断面図である。
【図３】本発明による半導体レーザの一例の一製造工程
における概略断面図である。
における概略断面図である。
【図４】本発明による半導体レーザの一例の一製造工程
における概略断面図である。
における概略断面図である。
【図５】本発明による半導体レーザの説明に供するポテ
ンシャルモデル図である。
ンシャルモデル図である。
【図６】従来の半導体レーザの概略断面図である。
【図７】従来の半導体レーザの一製造工程における概略
断面図である。
断面図である。
【図８】従来の半導体レーザの一製造工程における概略
断面図である。
断面図である。
１，１１ 基板 ２，１２ バッファ層 ３，１３ 第１導電型のクラッド層 ４，１４ 活性層 ５，１５ 第２導電型のクラッド層 １５Ａ 第１のクラッド層 １５Ｂ 第２のクラッド層 ６，１６ キャップ層 ７，１７ 溝 ８，１８ 電流狭搾層 ９，１９ エッチングストップ層
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に、少なくとも第１導電型のクラ
ッド層と、活性層と、第２導電型の第１のクラッド層
と、エッチングストップ層と、第２導電型の第２のクラ
ッド層とが順次積層され、 ストライプ状の電流通路を挟んでその両側に電流狭窄層
が埋め込まれる溝が上記エッチングストップ層に至る深
さに形成され、 該エッチングストップ層が、ひっぱり歪が形成される格
子定数に選定されてそのバンドギャップが上記活性層の
バンドギャップより大とされたことを特徴とする半導体
レーザ。 - 【請求項２】 上記基板が、ＧａＡｓ基板より成り、上
記クラッド層がＡｌＧａＩｎＰによるＡｌＧａＩｎＰ系
半導体レーザであって、 上記エッチングストップ層が、 （ＡｌX Ｇａ1-x ）ＩｎＰで、０≦ｘ≦０．７によるこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】 上記エッチングストップ層が、ＧａＩｎ
Ｐによることを特徴とする請求項１に記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項４】 上記活性層が量子井戸構造によることを
特徴とする請求項１、２または３に記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項５】 上記基板の格子定数をａとし、上記エッ
チングストップ層の格子定数をｂとするとき、０＞（ｂ
−ａ）／ａ≧−０．０２とすることを特徴とする請求項
１、２、３、または４に記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196095A JPH08204277A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196095A JPH08204277A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204277A true JPH08204277A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11792193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196095A Pending JPH08204277A (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08204277A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007258641A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2011507262A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-03-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 結合界面を有する発光デバイス |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP1196095A patent/JPH08204277A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007258641A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2011507262A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-03-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 結合界面を有する発光デバイス |
| US9905730B2 (en) | 2007-12-14 | 2018-02-27 | Lumileds Llc | Light emitting device with bonded interface |
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