JPH08307010A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH08307010A JPH08307010A JP9981396A JP9981396A JPH08307010A JP H08307010 A JPH08307010 A JP H08307010A JP 9981396 A JP9981396 A JP 9981396A JP 9981396 A JP9981396 A JP 9981396A JP H08307010 A JPH08307010 A JP H08307010A
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- JP
- Japan
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- stripe
- layer
- ridge
- semiconductor laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体レーザの素子寿命低下を防止すること。
【構成】基板上部に形成された活性層上に、第１導電型
のクラッド層を形成し、この上部をリッジ形状ストライ
プに成形する。リッジ形状ストライプは[110]方向に延
伸し、その側面が基板表面となす角度は100度以下とす
る。リッジ形状ストライプの側面を埋め込む第２導電型
の半導体層は、ストライプ上面にＳｉＯ2又はＳｉ3Ｎ4
のマスクを残した状態でＭＯＣＶＤ法等により形成され
るため、ストライプ上面を覆うことなく、且つこの面に
対し略平坦に形成される。 【効果】リッジ形状ストライプ並びにこれを埋め込む層
を形成する際に生じる半導体レーザの電気的、光学的に
活性な領域における結晶欠陥発生が抑制できるため、半
導体レーザの光出力低下を押さえ、長寿命化を達成でき
る。
のクラッド層を形成し、この上部をリッジ形状ストライ
プに成形する。リッジ形状ストライプは[110]方向に延
伸し、その側面が基板表面となす角度は100度以下とす
る。リッジ形状ストライプの側面を埋め込む第２導電型
の半導体層は、ストライプ上面にＳｉＯ2又はＳｉ3Ｎ4
のマスクを残した状態でＭＯＣＶＤ法等により形成され
るため、ストライプ上面を覆うことなく、且つこの面に
対し略平坦に形成される。 【効果】リッジ形状ストライプ並びにこれを埋め込む層
を形成する際に生じる半導体レーザの電気的、光学的に
活性な領域における結晶欠陥発生が抑制できるため、半
導体レーザの光出力低下を押さえ、長寿命化を達成でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、横モード安定な発振を
行うことのできる半導体レーザに係り、特に半導体レー
ザの発光領域以外でのもれ電流が少なく、且つ発光領域
内に結晶欠陥が導入されにくくすることにより信頼性も
向上した半導体レーザに関する。
行うことのできる半導体レーザに係り、特に半導体レー
ザの発光領域以外でのもれ電流が少なく、且つ発光領域
内に結晶欠陥が導入されにくくすることにより信頼性も
向上した半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自己整合構造半導体レーザは、
Ｊ．Ｊ．Ｃoleman等の文献に示された、以下のような構
造である。すなわち、図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
基板１上にｎ−（ＧａＡｌ）Ａｓクラッド層２、アンド
ープ（ＧａＡｌ）Ａｓ活性層３、ｐ−（ＧａＡｌ）Ａｓ
クラッド層４、ｎ−ＧａＡｓ光吸収層５を形成し、光吸
収層の一部をエッチングによりストライプ状に取り除き
ｐ−（ＧａＡｌ）Ａｓ６で埋込んだ後、電極形成の為の
ｐ−ＧａＡｓ層７を結晶成長したもので（コールマン
他、アプライド・フィジックス・レター第３７巻 第２
６２頁１９８０年（J.J. Coleman et al., Appl. Phys.
Lett. Vol 37(3), p.262, 1980）参照）、光吸収層に
より電流狭窄と導波路の形成を同時に行ったものである
が、この構造をＭＯＣＶＤやＭＢＥなどの熱非平衡状態
での結晶成長を用いて形成する場合、段差上への結晶成
長に伴う結晶欠陥や、二回成長の成長界面が電気的，光
学的に活性な領域に有るため素子の信頼性を低下させて
いた。
Ｊ．Ｊ．Ｃoleman等の文献に示された、以下のような構
造である。すなわち、図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
基板１上にｎ−（ＧａＡｌ）Ａｓクラッド層２、アンド
ープ（ＧａＡｌ）Ａｓ活性層３、ｐ−（ＧａＡｌ）Ａｓ
クラッド層４、ｎ−ＧａＡｓ光吸収層５を形成し、光吸
収層の一部をエッチングによりストライプ状に取り除き
ｐ−（ＧａＡｌ）Ａｓ６で埋込んだ後、電極形成の為の
ｐ−ＧａＡｓ層７を結晶成長したもので（コールマン
他、アプライド・フィジックス・レター第３７巻 第２
６２頁１９８０年（J.J. Coleman et al., Appl. Phys.
Lett. Vol 37(3), p.262, 1980）参照）、光吸収層に
より電流狭窄と導波路の形成を同時に行ったものである
が、この構造をＭＯＣＶＤやＭＢＥなどの熱非平衡状態
での結晶成長を用いて形成する場合、段差上への結晶成
長に伴う結晶欠陥や、二回成長の成長界面が電気的，光
学的に活性な領域に有るため素子の信頼性を低下させて
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来構造の
自己整合型半導体レーザにおいて問題であった、段差の
ある基板上への結晶成長に伴う結晶欠陥と、二回成長の
成長界面の欠陥による素子寿命の低下を防止する半導体
レーザを提供することにある。
自己整合型半導体レーザにおいて問題であった、段差の
ある基板上への結晶成長に伴う結晶欠陥と、二回成長の
成長界面の欠陥による素子寿命の低下を防止する半導体
レーザを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来構造の自
己整合型半導体レーザにおいて問題であった、段差のあ
る基板上への結晶成長に伴う結晶欠陥と、二回成長の成
長界面の欠陥による素子寿命の低下を防止するため電流
と光の密度が大きいストライプの内を（ＧａＡｌ)Ａｓ
で埋めるかわりに、ストライプ外部のｐ型クラッド層の
上にストライプ状に設けたＳｉＯ2又はＳｉ3Ｎ4などの
絶縁物マスクを用いてｐ型クラッド層をエッチングし、
絶縁物の上には結晶成長せず、ストライプ外部にのみ結
晶成長が行われるＭＯＣＶＤ法により、ＧａＡｓで埋め
込むことにより導波路を形成する閃亜鉛鉱型結晶構造を
有するIII−Ｖ族化合物半導体材料を用いた半導体レー
ザに関するものである。
己整合型半導体レーザにおいて問題であった、段差のあ
る基板上への結晶成長に伴う結晶欠陥と、二回成長の成
長界面の欠陥による素子寿命の低下を防止するため電流
と光の密度が大きいストライプの内を（ＧａＡｌ)Ａｓ
で埋めるかわりに、ストライプ外部のｐ型クラッド層の
上にストライプ状に設けたＳｉＯ2又はＳｉ3Ｎ4などの
絶縁物マスクを用いてｐ型クラッド層をエッチングし、
絶縁物の上には結晶成長せず、ストライプ外部にのみ結
晶成長が行われるＭＯＣＶＤ法により、ＧａＡｓで埋め
込むことにより導波路を形成する閃亜鉛鉱型結晶構造を
有するIII−Ｖ族化合物半導体材料を用いた半導体レー
ザに関するものである。
【０００５】
【作用】本発明によれば、リッジ形状ストライプを有す
るクラッド層を活性層上に１回の結晶成長で形成できる
ため、段差のある基板上への結晶成長や２回成長による
成長界面形成に伴う欠陥のない自己整合型の半導体レー
ザを実現できる。
るクラッド層を活性層上に１回の結晶成長で形成できる
ため、段差のある基板上への結晶成長や２回成長による
成長界面形成に伴う欠陥のない自己整合型の半導体レー
ザを実現できる。
【０００６】
【実施例】以下本発明の実施例を図に従い説明する。
【０００７】＜実施例１＞図１に、本実施例による半導
体レーザの断面構造を示す。この構造の作製工程は以下
のとおりである。
体レーザの断面構造を示す。この構造の作製工程は以下
のとおりである。
【０００８】ｎ−ＧａＡｓ基板１上に常圧ＭＯＣＶＤ法
によりｎ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層２、アンド
ープＧａ0.86Ａｌ0.14Ａｓ活性層３、ｐ−Ｇａ0.55Ａｌ
0.45Ａｓクラッド層４、ｐ−ＧａＡｓキャップ層８を順
次結晶成長した後、通常のフォトリソグラフ技術を用い
てＳｉＯ2マスク１３を設けリン酸系のエッチング液を
用いて、ストライプ外部をｐ型クラッド層を０.１〜０.
３μｍ残してエッチングした。図３は、この段階での素
子の断面構造を示す。このようにして作製した構造を、
再びＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ９により埋込ん
だ。ここで、ストライプの方位を［１−１０］方向とし
た場合、図４のように、リッジ側面からの成長が起こり
ストライプの両がわに鋭い突起が出来るため、ストライ
プの方位を［１１０］方向とするか、若しくはドライエ
ッチを用いるなどの方法により、リッジ側面の基板表面
に対する角度１４を１００度以下にする、そして望まし
くは図のようにリッジ形状が逆台形状となるようにする
ことが必要である。この場合ＳｉＯ2膜の上に結晶成長
がおこらないＭＯＣＶＤ法の特性のためＳｉＯ2膜は露
出したままとなり、埋込成長後にフッ酸系のエッチング
液により取り除くことが出来た。この構造にｐ電極とし
てＣｒ／Ａｕ１０をｎ電極としてＡｕＧｅＮｉ／Ｃｒ／
Ａｕ１１を蒸着し３００μｍ角にへきかいしてレーザチ
ップとした。
によりｎ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層２、アンド
ープＧａ0.86Ａｌ0.14Ａｓ活性層３、ｐ−Ｇａ0.55Ａｌ
0.45Ａｓクラッド層４、ｐ−ＧａＡｓキャップ層８を順
次結晶成長した後、通常のフォトリソグラフ技術を用い
てＳｉＯ2マスク１３を設けリン酸系のエッチング液を
用いて、ストライプ外部をｐ型クラッド層を０.１〜０.
３μｍ残してエッチングした。図３は、この段階での素
子の断面構造を示す。このようにして作製した構造を、
再びＭＯＣＶＤ法によりｎ−ＧａＡｓ９により埋込ん
だ。ここで、ストライプの方位を［１−１０］方向とし
た場合、図４のように、リッジ側面からの成長が起こり
ストライプの両がわに鋭い突起が出来るため、ストライ
プの方位を［１１０］方向とするか、若しくはドライエ
ッチを用いるなどの方法により、リッジ側面の基板表面
に対する角度１４を１００度以下にする、そして望まし
くは図のようにリッジ形状が逆台形状となるようにする
ことが必要である。この場合ＳｉＯ2膜の上に結晶成長
がおこらないＭＯＣＶＤ法の特性のためＳｉＯ2膜は露
出したままとなり、埋込成長後にフッ酸系のエッチング
液により取り除くことが出来た。この構造にｐ電極とし
てＣｒ／Ａｕ１０をｎ電極としてＡｕＧｅＮｉ／Ｃｒ／
Ａｕ１１を蒸着し３００μｍ角にへきかいしてレーザチ
ップとした。
【０００９】＜実施例２＞第２の実施例として、ｐ形ク
ラッド層をｐ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓ層４一層とするか
わりにｐ−Ｇａ0.6Ａｌ0.4Ａｓ層４とｐ−Ｇａ0.35Ａｌ
0.65Ａｓ層１２の二層構造とした図５のような構造の素
子を試作した。ここで、ｐ−Ｇａ0.7Ａｌ0. 3Ａｓ層４の
厚みを０.１〜０.３μｍとした。この構造では、沃素系
のエッチング液を用いる事により、ｐ−Ｇａ0.5Ａｌ0.5
Ａｓ層１２をｐ−Ｇａ0.6Ａｌ0.4Ａｓ層４に対して選択
的に取り除く事が出来る。以下、実施例１と同様なプロ
セスにより半導体レーザチップを作製した。
ラッド層をｐ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓ層４一層とするか
わりにｐ−Ｇａ0.6Ａｌ0.4Ａｓ層４とｐ−Ｇａ0.35Ａｌ
0.65Ａｓ層１２の二層構造とした図５のような構造の素
子を試作した。ここで、ｐ−Ｇａ0.7Ａｌ0. 3Ａｓ層４の
厚みを０.１〜０.３μｍとした。この構造では、沃素系
のエッチング液を用いる事により、ｐ−Ｇａ0.5Ａｌ0.5
Ａｓ層１２をｐ−Ｇａ0.6Ａｌ0.4Ａｓ層４に対して選択
的に取り除く事が出来る。以下、実施例１と同様なプロ
セスにより半導体レーザチップを作製した。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、半導体レーザの電気
的、光学的に活性な領域における結晶欠陥発生を抑制で
きるため、半導体レーザの素子寿命低下が防止でき、従
って素子としての信頼性の高い半導体レーザを提供でき
る。
的、光学的に活性な領域における結晶欠陥発生を抑制で
きるため、半導体レーザの素子寿命低下が防止でき、従
って素子としての信頼性の高い半導体レーザを提供でき
る。
【図１】実施例１の半導体レーザの断面構造図である。
【図２】従来の自己整合形半導体レーザの断面構造図で
ある。
ある。
【図３】埋込成長前の実施例１の半導体レーザの断面構
造図である。
造図である。
【図４】＜１１０＞方向のストライプに埋込成長を行っ
た時の断面構造図出ある。
た時の断面構造図出ある。
【図５】実施例２の半導体レーザの断面構造図である。
１…ｎ−ＧａＡｓ基板、２…ｎ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓ
クラッド層、３…アンドープＧａ0.86Ａｌ0.14Ａｓ活性
層、４…ｐ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層、５…ｐ
−ＧａＡｓ光吸収層、６…ｐ−（ＧａＡｌ）Ａｓ層、７
…ｐ−ＧａＡｓ、８…ｐ−ＧａＡｓキャップ層、９…ｎ
−ＧａＡｓ層、１０…Ｃｒ／Ａｕ、１１…ＡｕＧｅＮｉ
／Ｃｒ／Ａｕ、１２…ｐ−Ｇａ0.5Ａｌ0.5Ａｓ層、１３
…ＳｉＯ2マスク、１４…基板とリッジ側面のなす角
度。
クラッド層、３…アンドープＧａ0.86Ａｌ0.14Ａｓ活性
層、４…ｐ−Ｇａ0.55Ａｌ0.45Ａｓクラッド層、５…ｐ
−ＧａＡｓ光吸収層、６…ｐ−（ＧａＡｌ）Ａｓ層、７
…ｐ−ＧａＡｓ、８…ｐ−ＧａＡｓキャップ層、９…ｎ
−ＧａＡｓ層、１０…Ｃｒ／Ａｕ、１１…ＡｕＧｅＮｉ
／Ｃｒ／Ａｕ、１２…ｐ−Ｇａ0.5Ａｌ0.5Ａｓ層、１３
…ＳｉＯ2マスク、１４…基板とリッジ側面のなす角
度。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板と、 該半導体基板上部に形成された活性層と、 該活性層上に形成されストライプ状のリッジ部分を有す
る第１導電型のクラッド層と、 該クラッド層のストライプ状リッジ部分の側面を埋め込
むように形成され且つ第２導電型の半導体層とを含んで
構成され、 上記クラッド層のストライプ状リッジ部分の方位は[11
0]であり且つその側面の上記半導体基板表面に対する角
度は１００度以下であることを特徴とする半導体レー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099813A JP2674592B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099813A JP2674592B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 半導体レーザ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60193737A Division JPH0770779B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08307010A true JPH08307010A (ja) | 1996-11-22 |
| JP2674592B2 JP2674592B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=14257300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8099813A Expired - Lifetime JP2674592B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674592B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891872B1 (en) | 1999-09-27 | 2005-05-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same |
| CN102792467A (zh) * | 2010-03-05 | 2012-11-21 | 夏普株式会社 | 发光装置、发光装置的制造方法、照明装置和背光源 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329687A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor light emitting device and its production |
| JPS57152180A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS5956783A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP8099813A patent/JP2674592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329687A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor light emitting device and its production |
| JPS57152180A (en) * | 1981-03-16 | 1982-09-20 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS5956783A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891872B1 (en) | 1999-09-27 | 2005-05-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same |
| KR100798170B1 (ko) * | 1999-09-27 | 2008-01-24 | 산요덴키가부시키가이샤 | 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 |
| CN102792467A (zh) * | 2010-03-05 | 2012-11-21 | 夏普株式会社 | 发光装置、发光装置的制造方法、照明装置和背光源 |
| CN102792467B (zh) * | 2010-03-05 | 2015-06-17 | 夏普株式会社 | 发光装置、发光装置的制造方法、照明装置和背光源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2674592B2 (ja) | 1997-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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