JPH0878793A - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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- JPH0878793A JPH0878793A JP23857594A JP23857594A JPH0878793A JP H0878793 A JPH0878793 A JP H0878793A JP 23857594 A JP23857594 A JP 23857594A JP 23857594 A JP23857594 A JP 23857594A JP H0878793 A JPH0878793 A JP H0878793A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザの製造方法に関し、特性を均一
化し、歩留りを向上することができ、メサ構造を平坦に
埋め込む工程において排ガス処理を必要としない半導体
レーザの製造方法を提供する。 【構成】 塩化水素（ＨＣｌ）が、III 族原料ガス比で
例えば０．１〜１．０の範囲で添加された原料ガスを用
い、２０〜１００ｔｏｒｒ程度の減圧有機金属気相成長
法によってメサ構造の周囲にＩｎＰ等の埋め込み層を形
成する。この際、成長温度を６２５℃以下にして、既に
導入されている不純物の拡散を防ぎ、ＭＱＷ等の多層構
造の界面の劣化を防ぎ、マストランスポートによるメサ
構造の変形等の問題を避けることができる。
化し、歩留りを向上することができ、メサ構造を平坦に
埋め込む工程において排ガス処理を必要としない半導体
レーザの製造方法を提供する。 【構成】 塩化水素（ＨＣｌ）が、III 族原料ガス比で
例えば０．１〜１．０の範囲で添加された原料ガスを用
い、２０〜１００ｔｏｒｒ程度の減圧有機金属気相成長
法によってメサ構造の周囲にＩｎＰ等の埋め込み層を形
成する。この際、成長温度を６２５℃以下にして、既に
導入されている不純物の拡散を防ぎ、ＭＱＷ等の多層構
造の界面の劣化を防ぎ、マストランスポートによるメサ
構造の変形等の問題を避けることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザの製造方
法に関する。近年、半導体レーザと光ファイバを基礎と
する光通信技術の発展は目覚ましいものがあり、幹線系
の通信路においては、電気ケーブルが光ファイバによっ
てほとんど置き換えてしまった。今後は、個人ベースで
の情報量の増大に伴い、各家庭まで光ファイバが延びる
であろうと予測され、安価な半導体レーザが求められて
いる。
法に関する。近年、半導体レーザと光ファイバを基礎と
する光通信技術の発展は目覚ましいものがあり、幹線系
の通信路においては、電気ケーブルが光ファイバによっ
てほとんど置き換えてしまった。今後は、個人ベースで
の情報量の増大に伴い、各家庭まで光ファイバが延びる
であろうと予測され、安価な半導体レーザが求められて
いる。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の半導体レーザの構成説明
図である。この図において、１１はｎ−ＩｎＰ基板、１
２はｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層、１３はｉ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層、１４はｐ−ＩｎＰクラッド層、１５はｐ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、１６はＦｅドープＩｎ
Ｐ高抵抗埋め込み層、１７，１８は電極である。
図である。この図において、１１はｎ−ＩｎＰ基板、１
２はｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層、１３はｉ−ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層、１４はｐ−ＩｎＰクラッド層、１５はｐ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、１６はＦｅドープＩｎ
Ｐ高抵抗埋め込み層、１７，１８は電極である。
【０００３】従来から知られている半導体レーザは、こ
の図に示されているように、ｎ−ＩｎＰ基板１１の上
に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層１２、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層１３、ｐ−ＩｎＰクラッド層１４、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１５を順次形成し、ドライエッ
チングによってメサ構造を形成し、このメサ構造の周囲
に、塩化物、四塩化炭素（ＣＣｌ4 ）、トリクロロエタ
ン（Ｃ2 Ｈ3 Ｃｌ3 ）を添加する有機金属気相成長法に
よって高抵抗のＦｅドープＩｎＰ高抵抗埋め込み層１６
を形成し、その上下に電極１７，１８を形成していた
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６１（１９９２）２
２．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏ
ｗｔｈ １３１（１９９３）２０４参照）。
の図に示されているように、ｎ−ＩｎＰ基板１１の上
に、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層１２、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層１３、ｐ−ＩｎＰクラッド層１４、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層１５を順次形成し、ドライエッ
チングによってメサ構造を形成し、このメサ構造の周囲
に、塩化物、四塩化炭素（ＣＣｌ4 ）、トリクロロエタ
ン（Ｃ2 Ｈ3 Ｃｌ3 ）を添加する有機金属気相成長法に
よって高抵抗のＦｅドープＩｎＰ高抵抗埋め込み層１６
を形成し、その上下に電極１７，１８を形成していた
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６１（１９９２）２
２．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏ
ｗｔｈ １３１（１９９３）２０４参照）。
【０００４】上記のエッチング工程で採用したＲＩＥ
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法に代
表されるドライエッチングは液体のエッチャントを用い
る方法と比較し、エッチング量の制御性、再現性および
大面積で均一なエッチングが可能であるといった点で優
れている。また、ＭＯＶＰＥ法も大面積基板上への均一
な成長が可能な成長方法で、ドライエッチングとともに
半導体レーザの量産化に適した技術である。
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法に代
表されるドライエッチングは液体のエッチャントを用い
る方法と比較し、エッチング量の制御性、再現性および
大面積で均一なエッチングが可能であるといった点で優
れている。また、ＭＯＶＰＥ法も大面積基板上への均一
な成長が可能な成長方法で、ドライエッチングとともに
半導体レーザの量産化に適した技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来から知られ
ているドライエッチングにより形成したメサ構造の周囲
に形成する埋め込み層を平坦化するために、ＭＯＶＰＥ
成長中に四塩化炭素または１．１．１トリクロロエタン
を添加する方法が用いられるが、四塩化炭素および１．
１．１トリクロロエタンは有機溶剤系の物質であるた
め、その排ガス除去には、新たに有機溶剤系物質専用の
吸着装置が必要になり、ＭＯＶＰＥシステムのコストを
上げるという問題があった。
ているドライエッチングにより形成したメサ構造の周囲
に形成する埋め込み層を平坦化するために、ＭＯＶＰＥ
成長中に四塩化炭素または１．１．１トリクロロエタン
を添加する方法が用いられるが、四塩化炭素および１．
１．１トリクロロエタンは有機溶剤系の物質であるた
め、その排ガス除去には、新たに有機溶剤系物質専用の
吸着装置が必要になり、ＭＯＶＰＥシステムのコストを
上げるという問題があった。
【０００６】本発明は、特性を均一化し、歩留りを向上
することができ、メサ構造を平坦に埋め込む工程におい
て排ガス処理装置をより安価にできる半導体レーザの製
造方法を提供することを目的とする。
することができ、メサ構造を平坦に埋め込む工程におい
て排ガス処理装置をより安価にできる半導体レーザの製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる半導体レ
ーザの製造方法においては、塩化水素が添加された原料
ガスを用い、減圧有機金属気相成長法によってメサ構造
の周囲にＩｎＰ埋め込み層を形成する工程を採用した。
ーザの製造方法においては、塩化水素が添加された原料
ガスを用い、減圧有機金属気相成長法によってメサ構造
の周囲にＩｎＰ埋め込み層を形成する工程を採用した。
【０００８】この場合、成長温度を６２５℃以下とし、
埋め込み層をＩｎＰとし、塩化水素の添加量を、III 族
原料ガス比０．１〜１．０とすることができる。
埋め込み層をＩｎＰとし、塩化水素の添加量を、III 族
原料ガス比０．１〜１．０とすることができる。
【０００９】
【作用】本発明者らは、塩素原料として塩化水素（ＨＣ
ｌ）を使用しても、四塩化炭素および１．１．１トリク
ロロエタンと同様な効果が得られることを実験によって
見出した。
ｌ）を使用しても、四塩化炭素および１．１．１トリク
ロロエタンと同様な効果が得られることを実験によって
見出した。
【００１０】従来、ＩｎＰを有機金属気相成長（ＭＯＶ
ＰＥ）法によって成長する際、原料ガス中に塩化水素を
添加すると、塩化水素が原料であるトリメチルインジウ
ムと室温で反応するため、不都合であると考えられてい
た（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔ
ｈ １３１（１９９３）２０４参照）。
ＰＥ）法によって成長する際、原料ガス中に塩化水素を
添加すると、塩化水素が原料であるトリメチルインジウ
ムと室温で反応するため、不都合であると考えられてい
た（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔ
ｈ １３１（１９９３）２０４参照）。
【００１１】ところが、本発明者らは、減圧有機金属気
相成長法であれば、塩化水素も有効であることを見出し
た。
相成長法であれば、塩化水素も有効であることを見出し
た。
【００１２】図１は、本発明の半導体レーザの製造方法
の原理説明図である。この図において、１はｎ−ＩｎＰ
基板、２はｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層、３はｉ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ活性層、４はｐ−ＩｎＰクラッド層、５はｐ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、７はＦｅドープ高抵抗
ＩｎＰ層、８はｎ側電極、９はｐ側電極である。なお、
符号６は実施例との関係で欠番になっている。この図に
よって、本発明の半導体レーザの製造方法の原理を説明
する。
の原理説明図である。この図において、１はｎ−ＩｎＰ
基板、２はｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層、３はｉ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰ活性層、４はｐ−ＩｎＰクラッド層、５はｐ
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層、７はＦｅドープ高抵抗
ＩｎＰ層、８はｎ側電極、９はｐ側電極である。なお、
符号６は実施例との関係で欠番になっている。この図に
よって、本発明の半導体レーザの製造方法の原理を説明
する。
【００１３】ｎ−ＩｎＰ基板１の上に、ＭＯＶＰＥ法に
よってｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層２、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰコンタクト層５を形成し、その上に形成したＳｉ
Ｏ2 マスクを用い、エタン系のガスを使用したＲＩＥ法
によってメサを形成する。
よってｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層２、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｐ−ＩｎＧａ
ＡｓＰコンタクト層５を形成し、その上に形成したＳｉ
Ｏ2 マスクを用い、エタン系のガスを使用したＲＩＥ法
によってメサを形成する。
【００１４】次いで、メサを有するｎ−ＩｎＰ基板１の
上に、減圧ＭＯＶＰＥ法によって原料ガスにＴＭＩ，Ｐ
Ｈ3 を用い、Ｆｅドーパントにフェロセンを用い、塩素
原料に水素希釈０．５％の塩化水素を用いて、Ｆｅドー
プ高抵抗ＩｎＰ層７を成長して、メサ構造を埋め込む。
この場合、Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ層７を成長する減圧
ＭＯＶＰＥ法は、２０〜１００ｔｏｒｒ程度の減圧下で
行われる。
上に、減圧ＭＯＶＰＥ法によって原料ガスにＴＭＩ，Ｐ
Ｈ3 を用い、Ｆｅドーパントにフェロセンを用い、塩素
原料に水素希釈０．５％の塩化水素を用いて、Ｆｅドー
プ高抵抗ＩｎＰ層７を成長して、メサ構造を埋め込む。
この場合、Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ層７を成長する減圧
ＭＯＶＰＥ法は、２０〜１００ｔｏｒｒ程度の減圧下で
行われる。
【００１５】最後に、ＳｉＯ2 マスクを除去し、ｎ側電
極８と、ｐ側電極９を形成して半導体レーザを完成す
る。
極８と、ｐ側電極９を形成して半導体レーザを完成す
る。
【００１６】図２は、半導体レーザの断面の結晶構造の
走査型電子顕微鏡写真（１）であり、（Ａ）は塩化水素
を添加しない場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の
結晶構造を示している。
走査型電子顕微鏡写真（１）であり、（Ａ）は塩化水素
を添加しない場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の
結晶構造を示している。
【００１７】この図は、ドライエッチングして形成した
メサ構造の周囲に、成長温度を６００℃とし、Ｖ族元素
とIII 族元素の比（Ｖ／III ）を１２０とし、Ｃｌ／Ｉ
ｎを０．３２としてＩｎＰ埋め込み層を成長する工程に
おいて、塩化水素を添加しない場合（Ａ）と、塩化水素
を添加した場合（Ｂ）の断面の結晶構造の走査型電子顕
微鏡写真で、塩化水素を添加しない場合（Ａ）は、メサ
構造の上に形成されたマスクの上にもＩｎＰ埋め込み層
が異常成長しているが、塩化水素を添加した場合（Ｂ）
は、メサ構造の上に形成されたマスクの上にはＩｎＰ埋
め込み層が成長していないことがわかる。これは、１．
１．１トリクロロエタンと同様な効果である。
メサ構造の周囲に、成長温度を６００℃とし、Ｖ族元素
とIII 族元素の比（Ｖ／III ）を１２０とし、Ｃｌ／Ｉ
ｎを０．３２としてＩｎＰ埋め込み層を成長する工程に
おいて、塩化水素を添加しない場合（Ａ）と、塩化水素
を添加した場合（Ｂ）の断面の結晶構造の走査型電子顕
微鏡写真で、塩化水素を添加しない場合（Ａ）は、メサ
構造の上に形成されたマスクの上にもＩｎＰ埋め込み層
が異常成長しているが、塩化水素を添加した場合（Ｂ）
は、メサ構造の上に形成されたマスクの上にはＩｎＰ埋
め込み層が成長していないことがわかる。これは、１．
１．１トリクロロエタンと同様な効果である。
【００１８】なお、これらの写真で断面中に白く見える
曲線は、ＩｎＰ埋め込み層を成長する工程で、適宜の間
隔をおいて異種の薄い材料層を成長し、成長が終了した
後に切断して断面を出し、この異種の材料層をエッチン
グして成長過程がわかるようにしたものである。
曲線は、ＩｎＰ埋め込み層を成長する工程で、適宜の間
隔をおいて異種の薄い材料層を成長し、成長が終了した
後に切断して断面を出し、この異種の材料層をエッチン
グして成長過程がわかるようにしたものである。
【００１９】図３は、半導体レーザの断面の結晶構造の
走査型電子顕微鏡写真（２）であり、（Ａ）は塩化水素
を添加しない場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の
結晶構造を示している。
走査型電子顕微鏡写真（２）であり、（Ａ）は塩化水素
を添加しない場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の
結晶構造を示している。
【００２０】この図は、ドライエッチングして形成した
メサ構造の周囲に、成長温度を５７０℃とし、Ｖ／III
を１２０とし、Ｃｌ／Ｉｎを０．３２としてＩｎＰ埋め
込み層を成長する工程において、塩化水素を添加しない
場合（Ａ）と、塩化水素を添加した場合（Ｂ）の断面の
結晶構造の走査型電子顕微鏡写真で、塩化水素を添加し
ない場合（Ａ）は、メサ構造の上に形成されたマスクの
上にもＩｎＰ埋め込み層が異常成長しているが、塩化水
素を添加した場合（Ｂ）は、メサ構造の上に形成された
マスクの上にはＩｎＰ埋め込み層が成長していないこと
がわかる。
メサ構造の周囲に、成長温度を５７０℃とし、Ｖ／III
を１２０とし、Ｃｌ／Ｉｎを０．３２としてＩｎＰ埋め
込み層を成長する工程において、塩化水素を添加しない
場合（Ａ）と、塩化水素を添加した場合（Ｂ）の断面の
結晶構造の走査型電子顕微鏡写真で、塩化水素を添加し
ない場合（Ａ）は、メサ構造の上に形成されたマスクの
上にもＩｎＰ埋め込み層が異常成長しているが、塩化水
素を添加した場合（Ｂ）は、メサ構造の上に形成された
マスクの上にはＩｎＰ埋め込み層が成長していないこと
がわかる。
【００２１】図４は、半導体レーザの断面の結晶構造の
走査型電子顕微鏡写真（３）であり、（Ａ）は塩化水素
を添加しない場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の
結晶構造を示している。
走査型電子顕微鏡写真（３）であり、（Ａ）は塩化水素
を添加しない場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の
結晶構造を示している。
【００２２】この図は、ドライエッチングして形成した
メサ構造の周囲に、成長温度を６５０℃とし、Ｖ／III
を１２０とし、Ｃｌ／Ｉｎを０．３２としてＩｎＰ埋め
込み層を成長する工程において、塩化水素を添加しない
場合（Ａ）と、塩化水素を添加した場合（Ｂ）の断面の
結晶構造の走査型電子顕微鏡写真で、塩化水素を添加し
ない場合（Ａ）でも、メサ構造の上に形成されたマスク
の上にはＩｎＰ埋め込み層が特に異常に成長することは
なく、塩化水素を添加した場合（Ｂ）は、図２、図３と
ほぼ同様に、メサ構造の上に形成されたマスクの上には
ＩｎＰ埋め込み層が成長していないことがわかる。
メサ構造の周囲に、成長温度を６５０℃とし、Ｖ／III
を１２０とし、Ｃｌ／Ｉｎを０．３２としてＩｎＰ埋め
込み層を成長する工程において、塩化水素を添加しない
場合（Ａ）と、塩化水素を添加した場合（Ｂ）の断面の
結晶構造の走査型電子顕微鏡写真で、塩化水素を添加し
ない場合（Ａ）でも、メサ構造の上に形成されたマスク
の上にはＩｎＰ埋め込み層が特に異常に成長することは
なく、塩化水素を添加した場合（Ｂ）は、図２、図３と
ほぼ同様に、メサ構造の上に形成されたマスクの上には
ＩｎＰ埋め込み層が成長していないことがわかる。
【００２３】このように、成長温度が高い場合は、塩化
水素を添加しなくても、メサ構造の上のマスクの上には
ＩｎＰ埋め込み層は成長しない。しかし、成長温度を高
くすると、不純物拡散、ＭＱＷ等の薄膜の多層構造の界
面の劣化、マストランスポートによるメサ構造の変形等
の問題が現れてくるため、可能であれば成長温度を高く
することは避けるべきである。
水素を添加しなくても、メサ構造の上のマスクの上には
ＩｎＰ埋め込み層は成長しない。しかし、成長温度を高
くすると、不純物拡散、ＭＱＷ等の薄膜の多層構造の界
面の劣化、マストランスポートによるメサ構造の変形等
の問題が現れてくるため、可能であれば成長温度を高く
することは避けるべきである。
【００２４】図２、図３、図４の実験結果、および本発
明者らが行った他の実験から、塩化水素添加効果は成長
温度が低い場合に顕著になり、本発明は、成長温度が６
２５℃以下の場合に特に有効であることがわかった。ま
た、塩化水素は、取扱が容易で、安価で、スクラバーで
排気ガスを容易に処することができるため、ＭＯＶＰＥ
システムをより安価にでき、レーザの大量生産を考える
とコスト的に有利である。
明者らが行った他の実験から、塩化水素添加効果は成長
温度が低い場合に顕著になり、本発明は、成長温度が６
２５℃以下の場合に特に有効であることがわかった。ま
た、塩化水素は、取扱が容易で、安価で、スクラバーで
排気ガスを容易に処することができるため、ＭＯＶＰＥ
システムをより安価にでき、レーザの大量生産を考える
とコスト的に有利である。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図５、図
６は、本発明の一実施例の半導体レーザの製造工程説明
図であり、（Ａ）〜（Ｅ）は各工程を示している。この
図において、１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＧａＡ
ｓＰガイド層、３はｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ
−ＩｎＰクラッド層、５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層、６はＳｉＯ2 マスク、７はＦｅドープ高抵抗Ｉｎ
Ｐ層、８はｎ側電極、９はｐ側電極である。この製造工
程説明図によって、本発明の一実施例の半導体レーザの
製造方法を説明する。
６は、本発明の一実施例の半導体レーザの製造工程説明
図であり、（Ａ）〜（Ｅ）は各工程を示している。この
図において、１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ−ＩｎＧａＡ
ｓＰガイド層、３はｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ
−ＩｎＰクラッド層、５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタク
ト層、６はＳｉＯ2 マスク、７はＦｅドープ高抵抗Ｉｎ
Ｐ層、８はｎ側電極、９はｐ側電極である。この製造工
程説明図によって、本発明の一実施例の半導体レーザの
製造方法を説明する。
【００２６】第１工程（図５（Ａ）参照） ｎ−ＩｎＰ基板１の上に、ＭＯＶＰＥ法によって、ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰガイド層２、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層
３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タクト層５を順次形成する。
ＩｎＧａＡｓＰガイド層２、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層
３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タクト層５を順次形成する。
【００２７】第２工程（図５（Ｂ）参照） ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層５の上に、幅１．５μ
ｍ、厚さ０．３μｍのストライプ状のＳｉＯ2 マスク６
を形成する。
ｍ、厚さ０．３μｍのストライプ状のＳｉＯ2 マスク６
を形成する。
【００２８】第３工程（図５（Ｃ）参照） エタン系のガスを使用したＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によって、ストライプ状の
ＳｉＯ2 マスク６が存在しない領域を２．５μｍエッチ
ングしてメサを形成する。
Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によって、ストライプ状の
ＳｉＯ2 マスク６が存在しない領域を２．５μｍエッチ
ングしてメサを形成する。
【００２９】第４工程（図６（Ｄ）参照） メサを有するｎ−ＩｎＰ基板１の上に、ＭＯＶＰＥ法に
よって、原料ガスにＴＭＩ，ＰＨ3 を用い、Ｆｅドーパ
ントにフェロセンを用い、塩素原料に水素希釈０．５％
の塩化水素を用い、成長温度を６００℃として、Ｆｅド
ープ高抵抗ＩｎＰ層７を２．５μｍ成長して、メサ構造
を埋め込む。
よって、原料ガスにＴＭＩ，ＰＨ3 を用い、Ｆｅドーパ
ントにフェロセンを用い、塩素原料に水素希釈０．５％
の塩化水素を用い、成長温度を６００℃として、Ｆｅド
ープ高抵抗ＩｎＰ層７を２．５μｍ成長して、メサ構造
を埋め込む。
【００３０】このＦｅドープ高抵抗ＩｎＰ層７の成長に
おいて、ＴＭＩの流量を０．７２ｃｃ／ｍｉｎ、塩化水
素の流量を０．２ｃｃ／ｍｉｎ、Ｖ／III を１２０とし
たとき、成長速度は１．５μｍ／ｈｏｕｒ、Ｆｅドープ
高抵抗ＩｎＰ層７の抵抗率は１×１０9 Ωｃｍであっ
た。
おいて、ＴＭＩの流量を０．７２ｃｃ／ｍｉｎ、塩化水
素の流量を０．２ｃｃ／ｍｉｎ、Ｖ／III を１２０とし
たとき、成長速度は１．５μｍ／ｈｏｕｒ、Ｆｅドープ
高抵抗ＩｎＰ層７の抵抗率は１×１０9 Ωｃｍであっ
た。
【００３１】第５工程（図６（Ｅ）参照） ＳｉＯ2 マスク６を除去した後、ｎ側電極８と、ｐ側電
極９を形成する。
極９を形成する。
【００３２】このようにして製造した半導体レーザは、
閾値電流密度が２ｋＡ／ｃｍ2 、スロープ効率が０．２
０ｍＷ／ｍＡの特性を示し、従来のウェットエッチング
によって形成したメサを埋め込んだ場合と同等の特性が
得られた。
閾値電流密度が２ｋＡ／ｃｍ2 、スロープ効率が０．２
０ｍＷ／ｍＡの特性を示し、従来のウェットエッチング
によって形成したメサを埋め込んだ場合と同等の特性が
得られた。
【００３３】本発明によると、塩化水素を添加するＭＯ
ＶＰＥ埋め込み成長方法により、ドライエッチングによ
って形成したメサを埋め込んだ半導体レーザを実現する
ことができる。この実施例においては、埋め込み層とし
てＦｅドープ高抵抗ＩｎＰ層を用いた場合について説明
したが、ＩｎＰ系半導体レーザにおいて従来から用いら
れている化合物半導体材料を用いてもほぼ同様の効果を
奏する。
ＶＰＥ埋め込み成長方法により、ドライエッチングによ
って形成したメサを埋め込んだ半導体レーザを実現する
ことができる。この実施例においては、埋め込み層とし
てＦｅドープ高抵抗ＩｎＰ層を用いた場合について説明
したが、ＩｎＰ系半導体レーザにおいて従来から用いら
れている化合物半導体材料を用いてもほぼ同様の効果を
奏する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ドライエッチングにより形成したメサの埋め込み形状の
平坦化、埋め込み成長の低成長温度化、かつ、塩素原料
の排ガス処理設備のコスト削減という点で大きな効果を
奏する。
ドライエッチングにより形成したメサの埋め込み形状の
平坦化、埋め込み成長の低成長温度化、かつ、塩素原料
の排ガス処理設備のコスト削減という点で大きな効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体レーザの製造方法の原理説明図
である。
である。
【図２】半導体レーザの断面の結晶構造の走査型電子顕
微鏡写真（１）であり、（Ａ）は塩化水素を添加しない
場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の結晶構造を示
している。
微鏡写真（１）であり、（Ａ）は塩化水素を添加しない
場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の結晶構造を示
している。
【図３】半導体レーザの断面の結晶構造の走査型電子顕
微鏡写真（２）であり、（Ａ）は塩化水素を添加しない
場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の結晶構造を示
している。
微鏡写真（２）であり、（Ａ）は塩化水素を添加しない
場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の結晶構造を示
している。
【図４】半導体レーザの断面の結晶構造の走査型電子顕
微鏡写真（３）であり、（Ａ）は塩化水素を添加しない
場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の結晶構造を示
している。
微鏡写真（３）であり、（Ａ）は塩化水素を添加しない
場合、（Ｂ）は塩化水素を添加した場合の結晶構造を示
している。
【図５】本発明の一実施例の半導体レーザの製造工程説
明図（１）であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示してい
る。
明図（１）であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示してい
る。
【図６】本発明の一実施例の半導体レーザの製造工程説
明図（２）であり、（Ｄ），（Ｅ）は各工程を示してい
る。
明図（２）であり、（Ｄ），（Ｅ）は各工程を示してい
る。
【図７】従来の半導体レーザの構成説明図である。
１ ｎ−ＩｎＰ基板 ２ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層 ３ ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ５ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 ６ ＳｉＯ2 マスク ７ Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ層 ８ ｎ側電極 ９ ｐ側電極 １１ ｎ−ＩｎＰ基板 １２ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層 １３ ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １５ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 １６ ＦｅドープＩｎＰ高抵抗埋め込み層 １７，１８ 電極
Claims (3)
- 【請求項１】 塩化水素が添加された原料ガスを用い、
減圧有機金属気相成長法によってメサ構造の周囲にＩｎ
Ｐ埋め込み層を形成することを特徴とする半導体レーザ
の製造方法。 - 【請求項２】 成長温度を６２５℃以下にすることを特
徴とする請求項１に記載された半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項３】 塩化水素の添加量を、III 族原料ガス比
０．１〜１．０とすることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載された半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23857594A JPH0878793A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23857594A JPH0878793A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878793A true JPH0878793A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=17032257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23857594A Withdrawn JPH0878793A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878793A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015233093A (ja) * | 2014-06-10 | 2015-12-24 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP23857594A patent/JPH0878793A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015233093A (ja) * | 2014-06-10 | 2015-12-24 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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