JPH0897510A - 半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リッジの加工精度を容易に向上させるととも
に、電流の横方向の広がりを抑制して低しきい値化，お
よび高出力化を図ることができる半導体レーザの製造方
法，及び半導体レーザを提供する。 【構成】 半導体基板１の（１００）面上に、〔０１
１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を有する選択マ
スク２を形成し、これをマスクとしてバッファ層３，ｎ
型クラッド層４，活性層５，ｐ型クラッド層６，バンド
不連続緩和層７，キャップ層８を順次選択成長させて、
ストライプ幅方向の断面が順メサ形状で、ストライプ長
方向の断面が左右対称な六角形であるリッジ５０を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザの製造
方法，及び半導体レーザに関し、特にリッジ構造を有す
る半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は従来の半導体レーザの一例であ
る可視光レーザダイオードの構造を示す断面図であり、
図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、３はｎ−ＧａＡｓ
バッファ層、４はｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、５ａ
はＧａＩｎＰ活性層、６ａ，６ｂは第１，第２のｐ−Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、１５はｐ−ＧａＩｎＰエッチ
ングストッパ層、７はｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和
層、８はｐ−ＧａＡｓキャップ層で、第２のｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層６ｂ，ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続
緩和層７，ｐ−ＧａＡｓキャップ層８は〈０１／１〉方
向（いわゆる順メサ方向）に伸びるストライプ状の順メ
サリッジを形成している。１０ａは該リッジサイドを埋
め込むｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１１は上記リッジ
上，及びｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１０ａ上に形成さ
れたｐ−ＧａＡｓコンタクト層、１２はｎ側電極，１３
はｐ側電極、９ａは選択マスクである。

【０００３】次に、従来の可視光レーザダイオードの製
造工程について示す。まず、図１８(a) に示すように、
ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Depositio
n:有機金属気相成長法）により、ｎ−ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層４、ＧａＩｎＰ活性層５ａ、第１のｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層６ａ、ｐ−ＧａＩｎＰエッチングス
トッパ層１５、第２のｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６
ｂ、ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７、ｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層８を順次結晶成長させる。次に、ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層８上にＳｉＮ膜、または、ＳｉＯＮ膜等
の選択マスクをＣＶＤ（Chemical VaporDeposition:気
相成長法）で成膜し、この上にレジストを塗布し、写真
製版技術を用いて、〈０１／１〉方向に伸びるストライ
プ状の選択マスク９ａを形成する。次に、図１８(b) に
示すように、選択マスク９ａをマスクとして、酒石酸系
のエッチング液でｐ−ＧａＡｓキャップ層８を選択エッ
チングし、次に、塩酸系のエッチング液でｐ−ＧａＩｎ
Ｐバンド不連続層７を選択エッチングし、次に、硫酸系
のエッチング液でｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６ｂを
ｐ−ＧａＩｎＰエッチングストッパ層１５に達するまで
選択エッチングしてストライプ状のリッジを形成する
（図１８(c))。次に、図１８(d) に示すように、このリ
ッジサイドにｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１０ａをリッ
ジの高さに達するまで選択成長した後、選択マスク９ａ
を除去し、全面にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１を成長
し、最後に蒸着等によりｎ側電極１２，ｐ側電極１３を
形成する（図１８(e))。

【０００４】次に動作について説明する。ｎ側電極１２
及びｐ側電極１３に順方向電圧を印加すると、電流は電
流ブロック層１０ａがあるため、コンタクト層１１と電
流ブロック層１０ａとエッチングストッパ層１５の間に
形成されたｐｎｐ接合により、無効電流がブロックさ
れ、電流はリッジ部に集中して流れ、リッジ近傍の活性
層５に注入された電子と正孔の発光再結合により光を発
生する。発生した光はストライプ状のリッジに沿って導
波され、一対のへき開端面（図示せず）の間で反射増幅
されレーザ発振が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザは
以上のように構成されていたが、リッジを形成する際
に、ＧａＩｎＰがエッチングされ、ＡｌＧａＩｎＰがエ
ッチングされないような充分な選択性を有するエッチン
グ液，即ち、選択エッチャントがないため、塩酸系のエ
ッチング液でｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７をエ
ッチングする時に、第２のｐ−ＡｌＧａＩｎＰ層６ｂも
エッチングされる。このため、ウェハ面内で同時に形成
されるレーザダイオード間においても、また、同一のレ
ーザダイオードチップの異なる位置間においても、Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層６ｂの残り厚に差が生じ、続い
て、このＡｌＧａＩｎＰ層６ｂをエッチングする際にお
いても、硫酸系エッチング液のＡｌＧａＩｎＰとＧａＩ
ｎＰの選択比が小さいため、ｐ−ＧａＩｎＰエッチング
ストッパ層１５までエッチングされる部分が生じたり、
完全にＡｌＧａＩｎＰクラッド層６ｂが除去されない部
分が生じたりするなどの問題が生じ、良好で精度のよい
リッジ形成が難しいという問題があった。

【０００６】また、従来の半導体レーザは、リッジに注
入された電流が、リッジとエッチングストッパ層１５が
接する部分で共振器長方向，即ち横方向へ拡がって流れ
るため、この横方向の電流拡がりが、レーザダイオード
の低しきい値化、高出力化の妨げとなるという問題があ
った。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、リッジの加工精度を容易に
向上させることができ、かつ横方向の電流拡がりを抑制
して、低しきい値化、及び高出力化を図ることができる
半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザの製造方法は、第１導電型基板の｛１００｝面上に
〈０１１〉方向に伸びるストライプ状の開口部を有する
選択マスクを形成し、これをマスクとして上記基板の
｛１００｝面上に第１導電型クラッド層，活性層，第２
導電型クラッド層を含むダブルヘテロ構造を選択成長さ
せ、上記第２導電型クラッド層により上記活性層及び第
１導電型クラッド層の表面が覆われており、ストライプ
幅方向の断面が順メサ形状であり、ストライプ長方向の
断面が左右対称な六角形形状であるリッジストライプを
形成するものである。

【０００９】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、第１導電型基板の｛１００｝面上に〈０／１
１〉方向に伸びるストライプ状の開口部を有する選択マ
スクを形成し、これをマスクとして上記基板の｛１０
０｝面上に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型
クラッド層を含むダブルヘテロ構造を選択成長させ、上
記第２導電型クラッド層により上記活性層及び第１導電
型クラッド層の表面が覆われており、ストライプ幅方向
の断面が左右対称な六角形形状であり、ストライプ長方
向の断面が等脚台形形状であるリッジストライプを形成
するものである。

【００１０】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法は、第１導電型基板の｛１００｝面上に〈００１〉
方向又は〈０１０〉方向に伸びるストライプ状の開口部
を有する選択マスクを形成し、これをマスクとして上記
基板の｛１００｝面上に第１導電型クラッド層，活性
層，第２導電型クラッド層を含むダブルヘテロ構造を選
択成長させ、上記第２導電型クラッド層により上記活性
層及び第１導電型クラッド層の表面が覆われている直方
体形状のリッジストライプを形成するものである。

【００１１】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記リッジストライプを形成した後、上記選択マス
クを除去し、上記リッジ周囲の上記基板の｛１００｝面
上に上記活性層よりも禁制帯幅が大きい材料からなる電
流ブロック層を、少なくとも上記リッジの高さに達する
高さまで埋め込み形成し、上記半導体レーザのレーザ端
面を、上記リッジストライプの活性層を有さない領域に
おいて形成するものである。

【００１２】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記リッジの端面を上記半導体レーザの共振器端面
とするものである。

【００１３】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記活性層を構成する材料として、上記リッジを構
成する他の材料よりもマイグレーションしやすい材料を
用い、上記リッジの選択成長を、上記リッジを構成する
材料がマイグレーションしやすい条件で行うものであ
る。

【００１４】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第２導電型クラッド層はｐ型クラッド層であ
り、該第２導電型クラッド層を選択成長させる工程を、
ｐ型ドーパントとｎ型ドーパントを、リッジ側面に形成
される該第２導電型クラッド層が高抵抗になるよう所定
の比率で混合したガスを供給した雰囲気下で行うもので
ある。

【００１５】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１導電型クラッド層はｐ型クラッド層であ
り、該第１導電型クラッド層を選択成長させる工程を、
ｐ型ドーパントとｎ型ドーパントを、該第１導電型クラ
ッド層のリッジ側面領域が高抵抗になるよう所定の比率
で混合したガスを供給した雰囲気下で行うものである。

【００１６】また、この発明に係る半導体レーザは、第
１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置された、第
１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド層の｛１
００｝面上に配置された活性層と、該活性層と上記第１
導電型クラッド層を覆うように配置された第２導電型ク
ラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を備えた、
その断面形状が順メサ形状である〈０１１〉方向に伸び
るストライプ状のリッジを有するものである。

【００１７】また、この発明に係る半導体レーザは、第
１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置された、第
１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド層の｛１
００｝面上に配置された活性層と、該活性層と上記第１
導電型クラッド層を覆うように配置された第２導電型ク
ラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を備えた、
その断面形状が左右対称な六角形形状である〈０／１
１〉方向に伸びるストライプ状のリッジを有するもので
ある。

【００１８】また、この発明に係る半導体レーザは、第
１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置された、第
１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド層の｛１
００｝面上に配置された活性層と、該活性層と上記第１
導電型クラッド層を覆うように配置された第２導電型ク
ラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を備えた、
その断面形状が長方形形状である〈００１〉方向又は
〈０１０〉方向に伸びるストライプ状のリッジを有する
ものである。

【００１９】また、上記半導体レーザにおいて、上記第
２導電型クラッド層はリッジのストライプ長方向の端面
を覆うように配置されており、上記リッジはその周囲が
上記活性層よりも禁制帯幅が大きい電流ブロック層で埋
め込まれているものである。

【００２０】また、上記半導体レーザにおいて、上記リ
ッジ側面の上記第１導電型クラッド層近傍領域が高抵抗
であるものである。

【００２１】また、上記半導体レーザにおいて、上記リ
ッジの端面は共振器端面を構成しており、上記第２導電
型クラッド層は上記半導体レーザの共振器端面におい
て、上記活性層と上記第１導電型クラッド層を覆うよう
に配置されているものである。

【００２２】

【作用】この発明に係る半導体レーザの製造方法によれ
ば、基板の｛１００｝面上に第１導電型クラッド層，活
性層，第２導電型クラッド層を含むダブルヘテロ構造を
選択成長させ、上記第２導電型クラッド層により上記活
性層及び第１導電型クラッド層の表面が覆われており、
ストライプ幅方向の断面が順メサ形状であり、ストライ
プ長方向の断面が左右対称な六角形形状であるリッジス
トライプを形成するようにしたから、リッジを形成する
ために結晶成長を行った後、選択エッチングを繰り返し
行う必要がなく、リッジの加工精度のばらつきを減らす
ことができるとともに、容易にリッジを形成することが
できる。また、上記第１導電型クラッド層の側面上に形
成される第２導電型クラッド層や活性層は厚さが薄く、
かつドーパントの取り込み効率が下がっており、リッジ
側面の上記第１導電型クラッド層近傍領域が高抵抗とな
るように形成されるため、該領域において無効電流をブ
ロックして、リッジに注入された電流を全て活性層に注
入させることにより、共振器幅方向への電流の広がりを
抑制することができる。

【００２３】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、基板の｛１００｝面上に第１導電型クラ
ッド層，活性層，第２導電型クラッド層を含むダブルヘ
テロ構造を選択成長させ、上記第２導電型クラッド層に
より上記活性層及び第１導電型クラッド層の表面が覆わ
れており、ストライプ幅方向の断面が左右対称な六角形
形状であり、ストライプ長方向の断面が等脚台形形状で
あるリッジストライプを形成するようにしたから、リッ
ジを形成するために結晶成長を行った後、選択エッチン
グを繰り返し行う必要がなく、リッジの加工精度のばら
つきを減らすことができるとともに、容易にリッジを形
成することができる。また、上記第１導電型クラッド層
の側面上に形成される第２導電型クラッド層や活性層は
厚さが薄く、かつドーパントの取り込み効率が下がって
おり、リッジ側面の上記第１導電型クラッド層近傍領域
が高抵抗となるように形成されるため、該領域において
無効電流をブロックして、リッジに注入された電流を全
て活性層に注入させることにより、共振器幅方向への電
流の広がりを抑制することができる。

【００２４】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、基板の｛１００｝面上に第１導電型クラ
ッド層，活性層，第２導電型クラッド層を含むダブルヘ
テロ構造を選択成長させ、上記第２導電型クラッド層に
より上記活性層及び第１導電型クラッド層の表面が覆わ
れている直方体形状のリッジストライプを形成するよう
にしたから、リッジを形成するために結晶成長を行った
後、選択エッチングを繰り返し行う必要がなく、リッジ
の加工精度のばらつきを減らすことができるとともに、
容易にリッジを形成することができる。また、上記第１
導電型クラッド層の側面上に形成される第２導電型クラ
ッド層や活性層は厚さが薄く、かつドーパントの取り込
み効率が下がっており、リッジ側面の上記第１導電型ク
ラッド層近傍領域が高抵抗となるように形成されるた
め、該領域において無効電流をブロックして、リッジに
注入された電流を全て活性層に注入させることにより、
共振器幅方向への電流の広がりを抑制することができ
る。

【００２５】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記リッジストライプを形成した後、上記選択マス
クを除去し、上記リッジ周囲の上記基板の｛１００｝面
上に上記活性層よりも禁制帯幅が大きい材料からなる電
流ブロック層を、少なくとも上記リッジの高さに達する
高さまで埋め込み形成し、上記半導体レーザのレーザ端
面を、上記リッジストライプの活性層を有さない領域に
おいて形成するようにしたから、電流ブロック層の形成
工程において、共振器端面に光を吸収しない電流ブロッ
ク層を設けることができ、容易に窓構造を得ることがで
きる。

【００２６】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記リッジの端面を上記半導体レーザの共振器端面
としたから、共振器端面に光を吸収しない第２導電型ク
ラッド層を設けることができ、容易に窓構造を得ること
ができる。

【００２７】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記活性層を構成する材料として、上記リッジを構
成する他の材料よりもマイグレーションしやすい材料を
用い、上記リッジの選択成長を、上記リッジを構成する
材料がマイグレーションしやすい条件で行うようにした
から、第１導電型クラッド層の側面への活性層の形成を
防ぐことができる。

【００２８】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第２導電型クラッド層をｐ型クラッド層とし、
該第２導電型クラッド層を選択成長させる工程を、ｐ型
ドーパントとｎ型ドーパントを、リッジ側面に形成され
る該第２導電型クラッド層が高抵抗になるよう所定の比
率で混合したガスを供給した雰囲気下で行うようにした
から、リッジ側面の第１導電型クラッド層近傍領域をよ
り高抵抗とすることができ、確実に無効電流を低減させ
ることができる。

【００２９】また、上記半導体レーザの製造方法におい
て、上記第１導電型クラッド層をｐ型クラッド層とし、
該第１導電型クラッド層を選択成長させる工程を、ｐ型
ドーパントとｎ型ドーパントを、該第１導電型クラッド
層のリッジ側面領域が高抵抗になるよう所定の比率で混
合したガスを供給した雰囲気下で行うようにしたから、
第１導電型クラッド層の側面領域を高抵抗として、リッ
ジ側面の第１導電型クラッド層近傍領域をより高抵抗と
することができ、確実に無効電流を低減させることがで
きる。

【００３０】また、この発明に係る半導体レーザにおい
ては、第１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置さ
れた、第１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド
層の｛１００｝面上に配置された活性層と、該活性層と
上記第１導電型クラッド層を覆うように配置された第２
導電型クラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を
備えた、その断面形状が順メサ形状である〈０１１〉方
向に伸びるストライプ状のリッジを有しているから、リ
ッジに注入された電流のほとんどを、レーザ光の発光領
域となるリッジ内の活性層に注入して、共振器幅方向へ
の電流拡がりを抑えることができる。

【００３１】また、この発明に係る半導体レーザにおい
ては、第１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置さ
れた、第１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド
層の｛１００｝面上に配置された活性層と、該活性層と
上記第１導電型クラッド層を覆うように配置された第２
導電型クラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を
備えた、その断面形状が左右対称な六角形形状である
〈０／１１〉方向に伸びるストライプ状のリッジを有し
ているから、リッジに注入された電流のほとんどを、レ
ーザ光の発光領域となるリッジ内の活性層に注入して、
共振器幅方向への電流拡がりを抑えることができる。

【００３２】また、この発明に係る半導体レーザにおい
ては、第１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置さ
れた、第１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド
層の｛１００｝面上に配置された活性層と、該活性層と
上記第１導電型クラッド層を覆うように配置された第２
導電型クラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を
備えた、その断面形状が長方形形状である〈００１〉方
向又は〈０１０〉方向に伸びるストライプ状のリッジを
有しているから、リッジに注入された電流のほとんど
を、レーザ光の発光領域となるリッジ内の活性層に注入
して、共振器幅方向への電流拡がりを抑えることができ
る。

【００３３】また、上記半導体レーザにおいて、上記第
２導電型クラッド層はリッジのストライプ長方向の端面
を覆うように配置されており、上記リッジはその周囲が
上記活性層よりも禁制帯幅が大きい電流ブロック層で埋
め込まれているようにしたから、上記第２導電型クラッ
ド層，および電流ブロック層により共振器端面における
光の吸収を抑えることができ、共振器端面を窓構造とし
て機能させることができる。

【００３４】また、上記半導体レーザにおいて、上記リ
ッジ側面の上記第１導電型クラッド層近傍領域が高抵抗
となるようにしたから、リッジ側面の高抵抗な第１導電
型クラッド層近傍領域において無効電流をブロックし
て、リッジに注入された電流を全て活性層に注入させる
ことにより、共振器幅方向への電流の広がりをさらに抑
制することができる。

【００３５】また、上記半導体レーザにおいて、上記リ
ッジの端面は共振器端面を構成しており、上記第２導電
型クラッド層は上記半導体レーザの共振器端面におい
て、上記活性層と上記第１導電型クラッド層を覆うよう
に配置されるようにしたから、上記第２導電型クラッド
層により共振器端面における光の吸収を抑えることがで
き、共振器端面を窓構造として機能させることができ
る。

【００３６】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の第１の実施例による半導体レ
ーザの製造方法を示す（０１１）面と平行な面による断
面工程図であり、図において、１は表面が（１００）面
であるｎ−ＧａＡｓ基板、３は該ｎ−ＧａＡｓ基板１の
表面に形成されたｎ−ＧａＡｓバッファ層，２は絶縁膜
からなる第１の選択マスク，４は該ｎ−ＧａＡｓバッフ
ァ層３の（１００）面上に形成された部分の厚さが約
１．５μｍであるｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層，５は
該ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の（１００）面上に
形成された部分の厚さが約数１００オングストロームで
あるＧａＩｎＰ活性層である。６は該活性層５の（１０
０）面上に形成された部分の厚さが約１．５μｍである
ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層，７は該ｐ−ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層６の（１００）面上に形成された部分の
厚さが約０．１μｍであるｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続
緩和層で、その他の材料としては、ＡｌＧａＩｎＰとＧ
ａＡｓの間のバンドギャップを有するｐ−ＡｌＧａＡｓ
等の材料が好ましい。８は該ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連
続緩和層７の（１００）面上に形成された部分の厚さが
約０．３〜０．４μｍであるｐ−ＧａＡｓキャップ層
で、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層４，活性層５，ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６，ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層７，ｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層８は順メサ形状のリッジ５０を形成してい
る。１０は該リッジを埋め込むように形成された電流ブ
ロック層で、ＡｌｙＧａ(1-y) ＩｎＰ等の材料からなる
高抵抗層である。従来の半導体レーザでは、クラッド層
と，ブロック層と，コンタクト層とがｐｎｐ構造（ある
いは、ｎｐｎ構造）を形成しており、リッジ５０以外の
領域を流れる無効電流をブロックしていたが、本実施例
の半導体レーザの構造では、ｎ型の電流ブロック層を設
けてもｐｎｐ構造とならないため、無効電流をブロック
できない。そのため、ブロック層を高抵抗層にする必要
があり、ＡｌｙＧａ(1-y) ＩｎＰやＡｌＩｎＰ等の高抵
抗層を用いている。なお、ＡｌｙＧａ(1-y)ＩｎＰ層
は、Ａｌ組成比ｙが高いほど高抵抗になり易い。また、
ＡｌｙＧａ(1-y) ＩｎＰ結晶はアンドープでも高抵抗に
なるが、酸素を混入させても良く、酸素濃度が高い程高
抵抗になり易い傾向にある。この場合、酸素濃度は１．
０Ｅ＋１６／cm³ 以上にすることが好ましい。また、Ａ
ｌ組成が高いほど酸素が結晶中に取り込まれ易い傾向に
ある。１１はｐ−ＧａＡｓコンタクト層で、コンタクト
層の材料としては、ｐ−ＧａＡｓの代わりにＧａＡｓ基
板に格子整合するｐ−Ｇｅとしてもよい。ｐ−Ｇｅはｐ
−ＧａＡｓより抵抗を下げることができ、電極とのコン
タクトが取りやすくなる。１２はｎ側電極，１３はｐ側
電極、２はＳｉＮや，ＳｉＯ等の絶縁膜，９はＳｉＮ等
の絶縁マスクである。

【００３７】また、図２は本発明の第１の実施例による
半導体レーザの製造方法を示す斜視図であり、図におい
て、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示してい
る。

【００３８】次に、本実施例１の半導体レーザの製造方
法を図１，図２を用いて説明する。まず、図１(a）に示
すｎ−ＧａＡｓ基板１の（１００）面上にＳｉＮまたは
ＳｉＯ等の絶縁膜２を成膜し、写真製版により〔０１
１〕方向（いわゆる順メサ方向）に伸びるストライプ状
の開口部を形成して第１の選択マスク２を形成する（図
１(b),図２(a))。

【００３９】次に、図１(c) に示すように、選択マスク
２を用いて、有機金属気相成長(Metal Organic Chemica
l Vapor Deposition: ＭＯＣＶＤ) 法により、可視光レ
ーザのダブルヘテロ構造部となるｎ−ＧａＡｓバッファ
層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４，ＡｌｘＧａ(1
-x) ＩｎＰ活性層５，ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６，バンド不連続緩和層７，及びｐ−ＧａＡｓキャップ
層８を順次選択成長させる。

【００４０】ここで、K.Kamon,S.Takagishi and H.Mor
i,J.Crystal Growth 73(1985)73−76に述べられている
ように、ＧａＡｓ基板の｛１００｝面上に形成したＳｉ
Ｎ膜に〈０１１〉方向（いわゆる順メサ方向）に伸びた
ストライプ状の開口部をあけ、この開口部にＡｌＧａＡ
ｓを成長させると、ストライプ幅方向の断面が順メサ形
状で、ストライプ長方向の断面が、その端部が外側に突
出した三角形形状であり、かつ左右が対称である六角形
形状となるようなリッジ状に結晶成長し、そのストライ
プ長方向の端面の一方は、上部が｛１１１｝Ａ面で、下
部が｛／１１１｝Ｂ面となり、ストライプ幅方向の側面
の一方が｛１１／１｝Ｂ面になることが知られている。
ストライプ幅方向の成長が｛１１／１｝Ｂ面で止まるの
は、Ｂ面での材料の付着係数が小さいためである。この
ため、本実施例においても、図２(b) に示すように、ｎ
−ＧａＡｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層４，ＡｌｘＧａ(1-x) ＩｎＰ活性層５，ｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６，バンド不連続緩和層７，及びｐ−
ＧａＡｓキャップ層８が、順に下層の表面を覆うように
結晶成長して、ストライプ幅方向の断面が順メサ形状
で、ストライプ長方向の断面が、その端部が外側に突出
した三角形形状であり、かつ左右が対称である六角形形
状となるストライプ状のリッジ５０が形成される。な
お、｛１１／１｝Ｂ面への結晶成長は、｛１００｝面の
平面への成長に比べ非常に遅い速度で成長する。従っ
て、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層４，ＡｌｘＧａ1-x ＩｎＰ活性層５，ｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層６，バンド不連続緩和層７，及び
ｐ−ＧａＡｓキャップ層８を連続に成長し、ストライプ
状のリッジ５０を形成すると、上記各層がリッジ５０の
側面である（１１／１）Ｂ面に積層される厚さは、（１
００）面と垂直な方向に積層される厚さに対して非常に
薄くなる。この時の断面構造は図１(c) のようになり、
活性層５のリッジストライプ幅方向の両端はクラッド層
６により覆われ、活性層５全体がリッジ中にリッジスト
ライプに沿って埋め込まれるように配置される。

【００４１】次に、ウェットエッチングやドライエッチ
ング等の方法で、第１の選択マスク２を除去し、リッジ
の上部に新たに第２の選択マスク９を形成し、これをマ
スクとして、上記リッジと同じ高さとなるように電流ブ
ロック層１０として高抵抗層を成長する（図１(d),図２
(c))。この時、活性層５は、周囲がクラッド層４，及び
クラッド層６により埋め込まれているので、第１の選択
マスク２を除去する工程や、第２の選択マスク９の形成
工程、電流ブロック層１０を形成する再成長の工程で、
ＧａＩｎＰ活性層５がダメージを受けないように保護さ
れる。その結果、活性層５にダメージを与えることなく
活性層５の両サイドを電流ブロック層１０で埋め込むこ
とができる。

【００４２】次に、ウェットエッチングやドライエッチ
ング等の方法を用いて第２の選択マスク９を除去した
後、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１を成長し、電極形成
プロセスにより、基板１の裏面側にｎ型電極１２を、ま
た、コンタクト層１１表面にｐ型電極１３を形成する
（図１(e),図２(d))。最後に、活性層５が存在する部分
においてへき開を行い、共振器長方向の長さが約６５０
μｍである半導体レーザダイオード素子を得る（図２
(e))。

【００４３】次に動作について説明する。ｎ側電極１２
及びｐ側電極１３に順方向電圧を印加すると、電流は高
抵抗層からなる電流ブロック層１０ａがあるため、無効
電流がブロックされ、電流はリッジ５０に集中して流
れ、リッジ５０中に形成されている活性層５に注入され
た電子と正孔の発光再結合により光を発生する。発生し
た光はストライプ状のリッジ５０に沿って導波され、一
対のへき開端面（図示せず）の間で反射増幅されレーザ
発振が生じる。このとき、上述したように、（１１／
１）Ｂ面上では結晶成長速度が遅いため、クラッド層４
のリッジ５０の側面上には、活性層５は非常に薄い厚さ
でしか積層されないため、リッジ５０の側面に形成され
た活性層５においては、ほとんどレーザ光は発生しな
い。また、クラッド層４の（１１／１）面上に形成され
る活性層５及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６の厚さ
は充分に薄く、抵抗は充分に高くなるため、ｎ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層４の（１１／１）面を通過しようと
する無効電流は、この高抵抗な活性層５及びｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層６によりブロックされる。

【００４４】本実施例の半導体レーザは、ＭＯＣＶＤ装
置を用いた選択成長により、リッジ５０を形成してお
り、従来のようにリッジを形成するために結晶成長を行
った後、選択エッチングを繰り返し行う必要がない。従
って、選択エッチングのばらつき等によるリッジの加工
精度のばらつきの問題が発生せず、かつ工程を短縮して
容易にリッジを形成することができる。

【００４５】また、本実施例の半導体レーザにおいて
は、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の（１１／１）面
を通過しようとする無効電流は、上述したように、活性
層５及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６の、ｎ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層４の（１１／１）面上に形成され
た高抵抗領域でブロックされるため、リッジ５０に注入
された電流は全て（１００）面上に形成された活性層５
に注入される。従って、共振器幅方向，即ち横方向への
電流広がりを抑制したしきい値の低い、高出力な半導体
レーザを得ることができる。

【００４６】ここで、リッジ５０の選択成長時に、成長
条件を材料がマイグレーションしやすいように、例えば
低圧、高温、基板を回転させる場合は回転速度を大きく
する等の条件に設定すると｛１１／１｝面上の成長速度
が遅くなる。一方、成長条件を材料がマイグレーション
しにくい方向に設定すると｛１１／１｝面上の成長速度
が速くなる。また、マイグレーションしにくい材料は
｛１１／１｝面上の成長速度が速く、マイグレーション
しやすい材料は｛１１／１｝面上の成長速度が小さい。
例えば、本実施例のように活性層５がＧａＩｎＰからな
る場合、通常の方法で活性層５を成長させると、図３
(a) に示すようにリッジ５０のストライプ幅方向の側面
上に非常に薄い厚さの活性層が形成される場合がある。
しかし、ＡｌＧａＩｎＰよりＧａＩｎＰの材料の方がマ
イグレーションしやすいため、ＡｌＧａＩｎＰに比べＧ
ａＩｎＰの｛１１／１｝面上の成長速度が小さくなる。
従って、この性質を利用し、リッジ５０を選択成長させ
る際に、各材料がマイグレーションしやすいように成長
条件を設定して活性層５を成長させると、（１１／１）
面上においてＧａＩｎＰ活性層５の成長が抑えられ、そ
の後ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６を成長させると、図３
(b) に示すように、（１００）面上にのみＧａＩｎＰ活
性層５が形成され、その回りをＡｌＧａＩｎＰクラッド
層６に埋めこまれた形となる。このようにすると、（１
１／１）斜面でのレーザ発光を抑えることができ、より
半導体レーザの特性を向上できる。なお、図３におい
て、図２と同一符号は同一又は相当する部分を示してい
る。

【００４７】このように本実施例によれば、基板上に、
〔０１１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を有する
絶縁膜をマスクとして、クラッド層，活性層，およびク
ラッド層を選択成長させて〔０１１〕方向に伸びるスト
ライプ状のリッジを形成するようにしたから、加工精度
の高いリッジを備えた半導体レーザを容易に形成するこ
とができ、かつ横方向の電流拡がりを抑制した、低しき
い値で、高出力な半導体レーザを提供することができ
る。

【００４８】なお、本実施例においては、ＡｌｙＧａ(1
-y) ＩｎＰ高抵抗層からなる電流ブロック層を用いた場
合について説明したが、本実施例の半導体レーザは高抵
抗層以外のブロック層を用いることも可能な構造のもの
であり、電流ブロック層の材質や構造を変化させること
で、活性層の両サイドを電流ブロック層で埋め込む構造
の半導体レーザや、活性層の両サイドの屈折率を変える
実屈折率ガイド構造の半導体レーザの特性を向上させる
ことも可能である。以下、本実施例の電流ブロック層の
変形例について示す。

【００４９】例えば、高抵抗層として、Ａｌz Ｇａ(1-
z) Ａｓ結晶をブロック層に用いてもよい。Ａｌz Ｇａ
(1-z) Ａｓ結晶はアンドープで高抵抗になり、さらに、
結晶に酸素を混入させることにより抵抗率を向上でき、
Ａｌ組成が高いほど、また酸素濃度が高いほど高抵抗に
なるため、ＡｌｙＧａ(1-y) ＩｎＰ高抵抗層と同様の効
果を得ることができる。

【００５０】また、ＧａＡｓ基板と格子定数が異なる高
抵抗の結晶，例えばＡｌq Ｉｎ(1-q) Ａｓ、Ｆｅドープ
のＩｎＰ等の材料からなる層をブロック層に用いても良
い。

【００５１】さらに、ブロック層とコンタクト層とのバ
ンド不連続を利用して無効電流をブロックするようにし
ても良い。例えば、II-VI 族の結晶（例えばＺｎＳｅ
等）をブロック層に用いると、II-VI 族の結晶とｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層の間にバンド不連続が生じ、このバ
ンド不連続により電流をブロックできる。

【００５２】また、ブロック層を多層構造や、超格子構
造としても良く、各層の層厚や組成，結晶を調節するこ
とにより、横方向の光閉じ込め効率の制御が可能とな
る。そして、レーザの発光効率を向上できる。例えば、
埋め込み成長層を２層構造とし、下層をｐ型ＧａＡｓ層
に、上層をｎ型ＧａＡｓ層にする。これにより、ｐ型ブ
ロック層、ｎ型ブロック層、及びコンタクト層がｐｎｐ
構造となり電流をブロックできる。また、上記と同様に
して、埋め込み成長層を２層構造とし、ブロック層の下
層をｎ型の層にして、この層の上にｐ型ＧａＡｓ層とｎ
型ＧａＡｓ層との２層を積層するか、高抵抗層を設ける
ようにしてもよい。さらに、上記の２層構造の埋め込み
成長層を２回以上繰り返し形成した多層構造としてもよ
い。

【００５３】また、ブロック層を多層構造とする場合に
おいて、その多層を構成する一つの層として、高抵抗層
を用いるようにしても良く、この場合、この高抵抗層に
おいて無効電流をブロックするため、上記高抵抗層の
上、または下に積層する層はどのような半導体結晶で
も、いずれの電導型（ｐ型、ｎ型、高抵抗）を示す半導
体結晶であってもよい。例えば、図７に示すように、リ
ッジ５０側面及びＧａＡｓ基板１上をＡｌｘＧａ(1-x)
ＩｎＰ高抵抗層１４で覆った後、ＡｌＧａＩｎＰ／Ｇａ
ＩｎＰ多層構造でリッジ５０を埋め込むようにしてもよ
い。なお、多層構造，及び超格子構造の材料としては、
ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ，ＡｌｘＧａ(1-x) ＩｎＰ
（０≦ｘ≦１）／ＡｌｖＧａ(1-v) ＩｎＰ（０≦ｖ≦
１）, ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ, ＡｌｘＧａ(1-x) Ｉ
ｎＰ（０≦ｘ≦１）／ＡｌｒＧａ(1-r)Ａｓ（０≦ｒ≦
１）, ＡｌｒＧａ(1-r) Ａｓ（０≦ｒ≦１）／ＡｌｔＧ
ａ(1-t)Ａｓ（０≦ｔ≦１），Ｇａx1Ｉｎ(1-x1)Ａｓy1
Ｐ(1-y1)（０≦x1≦１，０≦y1≦１）／Ｇａx2Ｉｎ(1-x
2)Ａｓy2Ｐ(1-y2)（０≦x2≦１，０≦y2≦１）等を用い
ることが可能である。

【００５４】また、図８に示すように、半導体結晶以外
の物質，例えばポリイミド等の絶縁膜をブロック層に用
いるようにしてもよい。図８に示すように、リッジ５０
を選択成長後、ポリイミド等からなる絶縁膜４１でリッ
ジ５０の両サイドを埋め込み、リッジ５０上，及び絶縁
膜４１上に電極４２を形成する。上記実施例１の半導体
レーザのリッジ構造においては、リッジ５０中に形成さ
れた活性層５はクラッド層の材料で覆われており、結晶
成長後のプロセスでダメージを受けないため、絶縁膜４
１等を埋め込む場合においても、活性層５が保護され、
半導体レーザ特性に劣化等を生じない。したがって、電
流ブロック層の材料の選択の幅が広くなり、設計の自由
度が向上する効果がある。例えば電流ブロック層とし
て、電圧をかけて屈折率を変えられる材料を用いること
もできる。

【００５５】また、第２の選択マスクとして、該第２の
選択マスクに対して基板上の第１の選択マスクのみを選
択除去可能な材料を用いる場合、リッジの成長後、第１
の選択マスクをマスクとしてリッジ上に第２の選択マス
クを選択成長させるようにしてもよく、このような場合
には、第２の選択マスクの形成工程を容易にすることが
できる効果がある。

【００５６】実施例２．上記実施例１においては、リッ
ジ形成後、基板上の第１の選択マスクを除去して、リッ
ジの（１００）面上に第２の選択マスクを形成し、これ
をマスクとしてリッジを電流ブロック層で埋め込み、さ
らに絶縁膜を除去して、リッジ上及びブロック層上にコ
ンタクト層を形成していたが、図９に示すように、リッ
ジ５０形成後、基板１上の第１の選択マスク（図示せ
ず）を除去し、リッジ５０全体を覆うようにＧａＡｓ等
からなるアンドープ電流ブロック層５１、またはｐ型層
／アンドープ層からなるブロック層を表面が平坦となる
ように埋め込み、リッジ５０上のブロック層５１の表面
から、リッジ５０の上部に達するまでＺｎ拡散を行い、
ブロック層５１にＺｎ拡散領域５２を形成し、その後、
ｎ側電極（図示せず），ｐ側電極（図示せず）を形成す
るようにしてもよい。このＺｎ拡散の工程は、気相拡散
と固相拡散の２種類の工程がある。気相拡散により行う
場合には、アンドープのブロック層５１上に絶縁膜を成
膜し、リッジ上部にストライプ状の開口部を形成し、Ｚ
ｎの気相拡散を行いリッジ５０上部に達するまでＺｎを
拡散させてＺｎ拡散領域５２を形成する。また、固相拡
散により行う場合は、アンドープのブロック層５１上の
リッジ５０上部のみにストライプ状にＺｎＯ、またはＺ
ｎＯ／ＳｉＯ（図示せず）を成膜し、熱を加えてＺｎの
固相拡散を行いリッジ５０上部までＺｎを拡散させてＺ
ｎ拡散領域５２を形成する。このような実施例２におい
ても上記実施例１と同様の効果を奏する。

【００５７】なお、Ｚｎ拡散の工程後、更に、電極との
コンタクトを良くするため、図１０に示すように、電流
ブロック層５１上にｐ−ＧａＡｓコンタクト層６１を成
長する工程を追加するようにしてもよい。

【００５８】また、上記のアンドープ電流ブロック層と
して、ｉ−ＧａＩｎＰ，ｉ−ＡｌＧａＩｎＰ，ｉ−Ａｌ
ＧａＡｓ等のアンドープで高抵抗になる結晶、または、
酸素を混入して高抵抗となった結晶を用いるようにして
もよい。なお、ｉ−ＧａＩｎＰ，またはｉ−ＡｌＧａＡ
ｓをアンドープ層として用いる際は、ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層を成長する前に、アンドープ層と同じ結晶でｐ
型導電性を有するバッファ層を成長するようにする。ま
た、ｉ−ＡｌＧａＩｎＰを用いる場合は、リッジ５０形
成の際に、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層までで成長を
止め、ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層，及びｐ−Ｇ
ａＡｓキャップ層は成長しないようにし、選択マスクを
除去し、リッジ５０全体をｉ−ＡｌＧａＩｎＰブロック
層で埋め、リッジ５０上部のｐ−ＡｌＧａＩｎＰ層まで
Ｚｎ拡散を行った後、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰバッファ層を
成長し、コンタクト層を成長し、結晶成長後、電極を設
けるようにする。このコンタクト層は、バンド不連続を
緩和するため、ｐ−ＧａＡｓコンタクト／ｐ−ＧａＩｎ
Ｐバンド不連続緩和層構造にする。このようなアンドー
プブロック層を用いた場合においても上記実施例１と同
様の効果を奏する。

【００５９】また、上記実施例２においては埋め込み層
を単層構造としたが、埋め込み層の結晶を多層構造にし
てもよい。例えば、ｐ−ＧａＡｓ／ｉ−ＧａＩｎＰ、ｉ
−ＧａＩｎＰ／ｉ−ＡｌＧａＩｎＰ、ｐ−ＧａＡｓ／ｉ
−ＧａＩｎＰ／ｉ−ＡｌＧａＩｎＰ等の結晶を用いるよ
うにしてもよい。なお、コンタクト層を設ける際には、
ｐ−ＧａＡｓ層を用いる。このような場合においても上
記第１の実施例と同様の効果を奏する。

【００６０】実施例３．上記実施例１においてはリッジ
と同じ高さまでリッジ側面を電流ブロック層を埋め込ん
だ後、コンタクト層を設けるようにしたが、図１１(a)
に示すように、ダブルヘテロ構造を選択成長させリッジ
５０を形成し、リッジ５０全体をＡｌＧａＩｎＰブロッ
ク層１０で完全に埋め込み、リッジ５０上部のブロック
層１０のみをｐ−ＧａＡｓキャップ層８に達するまで選
択エッチングし、図１１(b) に示すように、リッジ５０
上，及びブロック層１０上にｐ−ＧａＡｓコンタクト層
７１を形成するようにしてもよい。なお、上記ブロック
層１０のエッチングには、ｐ−ＧａＡｓキャップ層８で
エッチングが停止する選択エッチング液を用いるように
する。また、上記ブロック層としては、ｉ−ＧａＩｎ
Ｐ，ｉ−ＡｌＧａＩｎＰ，ｉ−ＧａＡｓ，ｉ−ＡｌＧａ
Ａｓ等のアンドープで高抵抗になる結晶、または酸素を
混入して高抵抗となった結晶を用いるようにしてもよ
い。このような場合のおいても上記実施例１と同様の効
果を奏することができる。

【００６１】実施例４．図４は本発明の第４の実施例に
よる半導体レーザの製造方法の主要工程を示す断面図で
あり、図において、図１と同一符号は同一又は相当する
部分を示している。

【００６２】本実施例４は上記第１の実施例において図
１で示したリッジ５０の選択成長の工程において、ｐ−
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６の成長時に、図４に示すよ
うに、ＤＥＺｎ等のｐ型ドーパントとＨ2 Ｓｅ，ＳｉＨ
4 ，Ｓｉ2 Ｈ6 等のｎ型ドーパントを同時に供給するよ
うにしたものである。（１００）ＧａＡｓ基板を用いて
選択成長を行う際に、ｐ型ドーパントとｎ型ドーパント
を同時に供給すると、（１００）面上に形成される半導
体層はｐ型になりやすく、選択成長で形成される（１０
０）面に対して傾いた斜面はｎ型になりやすい。この場
合、斜面の角度が急になるほど、ｎ型になる傾向があ
る。従って、選択成長でリッジ５０を形成すると（１１
／１）Ｂ面等の斜面が形成されるが、ｐ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層６を成長する時に、適切なｐ／ｎ比を選択
したドーパントを供給することにより、ｐ−ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層６の（１１／１）Ｂ面にｐ型ドーパント
とｎ型ドーパントを混在させて、該クラッド層６の（１
１／１）Ｂ面等の斜面を高抵抗にすることができる。そ
して、リッジ５０斜面に流れる電流を低減でき、活性層
５への電流注入効率を向上できる。

【００６３】このような本実施例によれば、斜面を流れ
る無効電流を低減して、活性層への電流注入効率を向上
させることができるから、上記実施例１の半導体レーザ
に対して、低しきい値で、高出力動作が可能な優れた特
性を有する半導体レーザを得ることができる。

【００６４】なお、上記実施例４においては、基板の導
電型がｎ型の場合について説明したが、本発明は基板の
導電型をｐ型として導電型を逆にした場合においても適
用できるものであり、このような場合においては、上記
実施例４のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の代わりに
用いるｐ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層を成長させる際
に、適切なｐ／ｎ比を選択したドーパントを供給するこ
とにより、該ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層の斜面領
域を高抵抗とすることができ、上記実施例４と同様の効
果を得ることができる。

【００６５】実施例５．図５は本発明の第５の実施例に
よる半導体レーザの製造方法を示す（０／１１）面と平
行な面による断面工程図であり、図において、図１と同
一符号は同一または相当する部分を示しており、６０は
リッジである。

【００６６】また、図６は本発明の第５の実施例による
半導体レーザの製造方法を示す斜視図であり、図５と同
一符号は同一又は相当する部分を示している。

【００６７】上記第１の実施例においては、基板上の絶
縁膜に〔０１１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を
設け、該開口部にダブルヘテロ構造からなるリッジを選
択成長させるようにしたが、本実施例５は基板上の絶縁
膜に〔０／１１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を
設け、該開口部にダブルヘテロ構造からなるリッジを選
択成長させるようにしたものである。

【００６８】次に、本実施例５の半導体レーザの製造方
法を図５，及び図６を用いて説明する。まず、図５(a）
に示すｎ−ＧａＡｓ基板１の（１００）面上にＳｉＮま
たはＳｉＯ等の絶縁膜２を成膜し、写真製版により〔０
／１１〕方向（いわゆる逆メサ方向）に伸びるストライ
プ状の開口部を設け、第１の選択マスク２を形成する
（図５(b),図６(a))。次に、図５(c) に示すように、第
１の選択マスク２を用いて、有機金属気相成長法により
ｎ−ＧａＡｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層４，ＧａＩｎＰ活性層５，ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層６，バンド不連続緩和層７，及びｐ−ＧａＡｓキ
ャップ層８を順次選択成長させる。

【００６９】ここで、上述したK.Kamon,S.Takagishi an
d H.Mori,J.Crystal Growth 73(1985)73−76に述べられ
ているように、ＧａＡｓ基板の｛１００｝面上に形成し
たＳｉＮ膜に〈０／１１〉方向（いわゆる逆メサ方向）
に伸びたストライプ状の開口部をあけ、この開口部にＡ
ｌＧａＡｓを成長させると、ストライプ長方向の断面が
等脚台形形状で、ストライプ幅方向の断面が、その端部
が外側に凸状に突出した形状であり、かつ左右が対称で
ある六角形形状となるようなリッジ状に結晶成長し、そ
のストライプ幅方向の側面の一方は上部が｛１１１｝Ａ
面で、下部が｛／１１１｝Ｂ面となり、ストライプ長方
向の端面の一方は｛１１／１｝Ｂ面になることが知られ
ている。このため、本実施例においても、図６(b) に示
すように、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層４，ＧａＩｎＰ活性層５，ｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６，バンド不連続緩和層７，及びｐ−
ＧａＡｓキャップ層８が、順に下層の表面を覆うように
結晶成長して、ストライプ長方向の断面が等脚台形形状
で、ストライプ幅方向の断面が、その端部が外側に凸状
に突出した形状であり、かつ左右が対称である六角形形
状となるストライプ状のリッジ６０が形成される。な
お、｛１００｝面の平面への成長に比べ、｛１１１｝Ａ
面、及び｛／１１１｝Ｂ面等の面への結晶成長は、非常
に遅い速度で成長する。従って、上記リッジ６０を構成
する各層がリッジ６０の側面である｛１１１｝Ａ面、及
び｛／１１１｝Ｂ面に積層される厚さは、（１００）面
と垂直な方向の厚さに対して非常に薄くなる。この時の
断面構造は図５(c) のようになり、活性層５のリッジス
トライプ幅方向の両端はクラッド層６により覆われ、活
性層５全体がリッジ６０中にリッジストライプに沿って
埋め込まれるように配置される。

【００７０】その後、上記実施例１と同様に、絶縁膜２
を除去し、リッジ６０の上部に第２の選択マスク９を形
成し、これをマスクとして、上記リッジ６０を埋め込む
ように電流ブロック層１０を成長させ（図５(d),図６
(c))、選択マスク９を除去した後、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層１１を成長し、基板１の裏面側にｎ側電極１２
を、また、コンタクト層１１表面にｐ側電極１３を形成
し（図５(e),図６(d))、最後に、活性層５が存在する部
分においてへき開を行い、半導体レーザダイオード素子
を得る（図６(e))。

【００７１】本実施例５の半導体レーザにおいても、上
述したように、｛１１１｝Ａ面、及び｛／１１１｝Ｂ面
上では結晶成長速度が遅いため、クラッド層４の側面に
は、活性層５は非常に薄い厚さでしか積層されないた
め、リッジ側面領域に形成された活性層５においては、
ほとんどレーザ光は発生しない。なお、リッジ６０の側
面に形成される活性層５をできるだけ薄くしたい場合
は、上記実施例１と同様にマイグレーションしやすい条
件で活性層を成長させるようにすればよい。また、クラ
ッド層４のリッジ６０の側面に形成される活性層５及び
ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６の厚さは充分に薄く、
抵抗は充分に高くなるため、リッジ６０のｎ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層４の側面を通過しようとする無効電流
は、この高抵抗な活性層５及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層６によりブロックされる。なお、上記実施例４に
おいて説明したように、適切なｐ／ｎ比を選択したｐ型
ドーパントとｎ型ドーパントをクラッド層６成長時に供
給することにより、より確実にリッジ６０の側面を高抵
抗にするようにしてもよい。

【００７２】このような本実施例においても、基板１上
に、〔０／１１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を
有する第１の選択マスクをマスクとして、ｎ型クラッド
層３，活性層５，およびｐ型クラッド層６を選択成長さ
せて〔０／１１〕方向に伸びるストライプ状のリッジ６
０を形成するようにしたから、上記実施例１と同様に、
エッチングを行うことなく、加工精度の高いリッジを容
易に形成することができ、かつ横方向の電流拡がりを抑
制した、低しきい値で、高出力な半導体レーザを提供す
ることができる。

【００７３】実施例６．図１２は本発明の第６の実施例
による半導体レーザの製造方法を示す（００１）面と平
行な面による断面工程図であり、図において、図１と同
一符号は同一または相当する部分を示しており、７０は
リッジである。

【００７４】また、図１３は本発明の第６の実施例によ
る半導体レーザの製造方法を示す斜視図であり、図１２
と同一符号は同一又は相当する部分を示している。

【００７５】上記第１の実施例においては、基板上の絶
縁膜に〔０１１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を
設け、該開口部にダブルヘテロ構造からなるリッジを選
択成長させるようにしたが、本実施例６は基板上の絶縁
膜に〔００１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を設
け、該開口部にダブルヘテロ構造からなるリッジを選択
成長させるようにしたものである。

【００７６】次に、本実施例６の半導体レーザの製造方
法を図１２，図１３を用いて説明する。まず、図１２
(a）に示すｎ−ＧａＡｓ基板１の（１００）面上にＳｉ
ＮまたはＳｉＯ等の絶縁膜を成膜し、写真製版により
〔００１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を設け、
選択マスク２を形成する。（図１２(b),図１３(a))。

【００７７】次に、図１２(c) に示すように、選択マス
ク２を用いて、有機金属気相成長法により、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４，Ｇ
ａＩｎＰ活性層５，ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６，
バンド不連続緩和層７，及びｐ−ＧａＡｓキャップ層８
を順次選択成長させる。

【００７８】このとき、図１３(b) に示すように、ｎ−
ＧａＡｓバッファ層３，ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４，ＧａＩｎＰ活性層５，ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層６，バンド不連続緩和層７，及びｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層８が、順に下層の表面を覆うように結晶成長して、
直方体形状のストライプ状のリッジ７０が形成される。
なお、｛１００｝面の平面上への成長に比べ、｛０１
０｝面等の平面上への結晶成長は、非常に遅い速度で成
長する。従って、リッジ７０を構成する各層のリッジス
トライプ幅方向の厚さは、（１００）面と垂直な方向の
厚さに対して非常に薄くなる。この時の断面構造は図１
２(c) のようになり、活性層５のリッジストライプ幅方
向の両端はクラッド層６等により覆われ、活性層５全体
がリッジ７０中にリッジストライプに沿って埋め込まれ
るように配置される。

【００７９】その後、上記実施例１と同様に、絶縁膜２
を除去し、リッジ７０の上部に絶縁マスク９を形成し、
これをマスクとして、上記リッジ７０を埋め込むように
電流ブロック層１０を成長させ（図１２(d),図１３
(c))、絶縁マスク９を除去した後、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層１１を成長し、基板１の裏面側にｎ型電極１２
を、また、コンタクト層１１表面にｐ型電極１３を形成
し（図１２(e),図１３(d))、最後に、活性層５が存在す
る部分においてへき開を行い、半導体レーザダイオード
素子を得る（図１３(e))。

【００８０】本実施例６の半導体レーザにおいても、上
述したように、ｎ型クラッド層４のリッジストライプ幅
方向の側面には、活性層５は非常に薄い厚さでしか積層
されないため、リッジ７０の側面領域に形成された活性
層５においては、ほとんどレーザ光は発生しない。な
お、リッジ７０の側面に形成される活性層５をできるだ
け薄くしたい場合は、上記実施例１と同様にマイグレー
ションしやすい条件で活性層を成長させるようにすれば
よい。また、クラッド層４の側面に形成される活性層５
及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６の厚さは充分に薄
く、抵抗は充分に高くなるため、リッジ７０のｎ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層４の側面近傍を通過しようとする
無効電流は、この高抵抗な活性層５及びｐ−ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層６によりブロックされる。なお、上記実
施例４において説明したように、適切なｐ／ｎ比を選択
したｐ型ドーパントとｎ型ドーパントをｐ型クラッド層
６成長時に供給することにより、より確実にリッジ７０
の側面を高抵抗にするようにしてもよい。

【００８１】このような本実施例においても、基板１上
に、〔００１〕方向に伸びるストライプ状の開口部を有
する絶縁膜からなる選択マスクを用いて、クラッド層
４，活性層５，およびクラッド層６を選択成長させて
〔００１〕方向に伸びるストライプ状のリッジ７０を形
成するようにしたから、上記実施例１と同様に、エッチ
ングを行うことなく、加工精度の高いリッジを容易に形
成することができ、かつ横方向への電流の広がりを抑制
した、低しきい値で、高出力な半導体レーザを提供する
ことができる。

【００８２】なお、上記実施例６においては絶縁膜上の
開口部のストライプ方向を〔００１〕とした場合につい
て説明したが、ストライプ方向を〔０１０〕方向として
も、リッジは直方体形状に選択成長されるから、本発明
はストライプ方向を〔０１０〕方向とした場合について
も適用でき、上記実施例６と同様の効果を奏する。

【００８３】実施例７．図１４は本発明の第７の実施例
による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図にお
いて、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示して
おり、２０は窓構造である。

【００８４】上記第１の実施例においては、レーザ端面
形成のためのへき開を、活性層が存在する部分において
行うようにした。しかし、本実施例７の半導体レーザに
おいては、予めリッジの長さをレーザ共振器長に合わせ
た所定の長さにしておき、レーザ端面形成のためのへき
開，あるいは端面形成のためのドライエッチングを、活
性層のストライプ長方向の端部から該方向に所定の距離
を隔てた，活性層を含まない領域において行うようにし
たものである。

【００８５】このようにしてへき開を行うと、そのレー
ザ共振器長方向の断面は、図１４に示すように、半導体
レーザの活性層５の共振器長方向の端面がｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６で覆われており、さらに、半導体レ
ーザの共振器端面近傍が電流ブロック層１０により覆わ
れた形状となる。このとき、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層７及びＡｌＧａＩｎＰ高抵抗層からなるブロック層
１０は活性層５であるＧａＩｎＰよりも禁制帯幅が大き
いため、共振器端面近傍部が窓構造２０、即ち、端面領
域でレーザ光を吸収しにくくした構造となる。これによ
り高出力動作時においても端面破壊の生じにくい半導体
レーザを得ることができる。

【００８６】このように、本実施例７においては、上記
実施例と同様の効果を奏するとともに、活性層５を含ま
ない領域でへき開を行うようにしたから、容易に窓構造
を備えた高出力動作が可能な半導体レーザを得ることが
できる。

【００８７】実施例８．図１５は本発明の第８の実施例
による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図にお
いて、図５と同一符号は同一又は相当する部分を示して
おり、２１は窓構造である。

【００８８】上記第５の実施例においては、レーザ端面
形成のためのへき開を、活性層が存在する部分において
行うようにした。しかし、本実施例８の半導体レーザに
おいては、予めリッジの長さをレーザ共振器長に合わせ
た所定の長さにしておき、レーザ端面形成のためのへき
開，あるいは端面形成のためのドライエッチングを、活
性層のストライプ長方向の端部から該方向に所定の距離
を隔てた，活性層を含まない領域において行うようにし
たものである。

【００８９】このようにしてへき開を行うと、そのレー
ザ共振器長方向の断面は、図１５に示すように、半導体
レーザの活性層５の共振器長方向の端面がｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６で覆われており、さらに、半導体レ
ーザの共振器端面近傍がブロック層１０により覆われた
形状となる。このとき、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６及びＡｌＧａＩｎＰ高抵抗層からなるブロック層１０
は活性層５であるＧａＩｎＰよりも禁制帯幅が大きいた
め、共振器端面近傍部が窓構造２１、即ち、端面領域で
レーザ光を吸収しにくくした構造となる。これにより高
出力動作時においても端面破壊の生じにくい半導体レー
ザを得ることができる。

【００９０】このように、本実施例８においては、上記
実施例５と同様の効果を奏するとともに、活性層５を含
まない領域でへき開を行うようにしたから、容易に窓構
造を備えた高出力動作が可能な半導体レーザを得ること
ができる。

【００９１】実施例９．図１６は本発明の第９の実施例
による半導体レーザの構造を示す断面図であり、図にお
いて、図１２と同一符号は同一又は相当する部分を示し
ており、２２は窓構造である。

【００９２】上記第６の実施例においては、レーザ端面
形成のためのへき開を、活性層が存在する部分において
行うようにした。しかし、本実施例４の半導体レーザに
おいては、予めリッジの長さをレーザ共振器長に合わせ
た所定の長さにしておき、レーザ端面形成のためのへき
開，あるいは端面形成のためのドライエッチングを、活
性層のストライプ長方向の端部から、該方向に所定の距
離を隔てた，活性層を含まない領域において行うように
したものである。

【００９３】このようにしてへき開を行うと、そのレー
ザ共振器長方向の断面は、図１６に示すように、半導体
レーザの活性層５の共振器長方向の端部がｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層６で覆われており、さらに、半導体レ
ーザの共振器端面近傍がブロック層１０により覆われた
形状となる。このとき、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
６及びＡｌＧａＩｎＰ高抵抗層からなるブロック層１０
は活性層５であるＧａＩｎＰよりも禁制帯幅が大きいた
め、共振器端面近傍部が窓構造２２、即ち、端面領域で
レーザ光を吸収しにくくした構造となる。これにより高
出力動作時においても、端面破壊の生じにくい半導体レ
ーザを得ることができる。

【００９４】このように、本実施例９においては、上記
実施例６と同様の効果を奏するとともに、活性層５を含
まない領域でへき開を行うようにしたから、容易に窓構
造を備えた高出力動作が可能な半導体レーザを得ること
ができる。

【００９５】なお、上記第７〜第９の実施例において
は、ブロック層としてＡｌＧａＩｎＰ高抵抗層を用いた
場合について説明したが、ブロック層として、上記活性
層よりも禁制帯幅が大きく、ブロック層として使用可能
な性質を備えた、その他の材料を用いるようにしてもよ
く、上記第７〜第９の実施例と同様の効果を奏する。

【００９６】実施例１０．図１７は本発明の第１０の実
施例による半導体レーザの製造方法の主要工程を示す斜
視図（図１７(a),(b))，及び図１７(b) のＩ−Ｉ線によ
る断面図（図１７(c))であり、図において、図１２と同
一符号は同一又は相当する部分を示している。

【００９７】上記実施例９においては、リッジの共振器
長方向の端面をブロック層で埋め込むようにして窓構造
を備えた半導体レーザを形成したが、本実施例１０の半
導体レーザは、図１７に示すように、予め、ストライプ
長が共振器の長さと同じとなるようにリッジ７０を形成
しておき、電流ブロック層１０を形成する際に、図１７
(a) に示すように、選択マスク９をマスクとしてリッジ
７０の側面のみをブロック層１０で埋め込み、リッジ７
０のストライプ長方向の端面をブロック層１０で埋め込
まないようにし、その後、図１７(b) に示すように絶縁
マスク９を除去し、コンタクト層１１，ｎ側電極１２，
ｐ側電極１３を形成して半導体レーザを形成するように
したものである。

【００９８】このようにして形成された半導体レーザに
おいては、上述したように、〔００１〕方向，あるいは
〔０１０〕方向に伸びるように選択成長により形成され
たリッジ７０の端面が共振器長方向に対して垂直である
ため、この端面をレーザ端面として使用できる。従っ
て、本実施例においては、へき開を行うことなくレーザ
端面形成が可能となる。また、図１７(c) に示すように
活性層５の共振器長方向の端面が活性層５よりも禁制帯
幅の大きいｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６で覆われて
いるため、この部分が窓構造として機能する。

【００９９】このように本実施例によれば、へき開を行
うことなく、窓構造を備えた半導体レーザを容易に提供
することができる。

【０１００】なお、上記各実施例においては、活性層と
してＧａＩｎＰを用いた場合について説明したが、他の
材料を用いるようにしてもよい。他の活性層の材料とし
てはＡｌｘＧａ1-x ＩｎＰ（０≦ｘ≦１）が好ましい。

【０１０１】また、上記実施例においては単層からなる
活性層を用いた場合について説明したが、活性層の構造
は、多重量子井戸(Multi Quantum Well:ＭＱＷ) 構造
や，二重量子井戸(Double Quantum Well: ＤＱＷ）構造
や，単量子井戸(Single Quantum Well: ＳＱＷ）構造で
あってもよい。また活性層近傍が分離閉じ込めヘテロ(S
eparate Confinement Heterostructure:ＳＣＨ) 構造
や、活性層と多重量子障壁（Multi Quantum Barrier:Ｍ
ＱＢ）構造とを組み合わせた構造であってもよい。さら
に、上記量子井戸構造の活性層やＭＱＢ構造等の超格子
構造に歪みを加えるようにしてもよい。このような場合
においても上記第１の実施例と同様の効果を奏する。

【０１０２】また、上記各実施例においては、半導体レ
ーザの材料として、可視光レーザであるＡｌＧａＩｎＰ
系の材料で、ｎ−ＧａＡｓ基板を用いた場合について説
明したが、ＡｌＧａＩｎＰ系の材料以外の、短波系のＡ
ｌＧａＡｓ系や長波系のＩｎＰ系の材料についても適用
でき、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【０１０３】さらに、本発明は上記各実施例と反対の導
電型を有する半導体レーザについても適用できるもので
あり、上記各実施例と同様の効果を奏する。この時、上
記実施例２において示したように、リッジ上部のブロッ
ク層に不純物を拡散させてリッジとのコンタクトを取る
必要がある場合には、コンタクト層には、ｎ−ＧａＡ
ｓ、又は、ｎ−Ｇｅを用い、Ｚｎの代わりにＳｅ，Ｓｉ
等のｎ型ドーパントを用いるようにすればよい。

【０１０４】なお、上記各実施例においては、半導体基
板の表面が（１００）面であり、リッジストライプ方向
が〔０１１〕方向，〔０／１１〕方向，〔００１〕方向
及び〔０１０〕方向である場合について説明したが、本
発明は基板表面が（１００）面と等価の面，即ち｛１０
０｝であり、リッジストライプ方向が〈０１１〉方向，
〈０／１１〉方向，〈００１〉方向及び〈０１０〉方向
である場合においても適用できるものであり、このよう
な場合においても、上記各実施例と同様の効果を奏す
る。

【０１０５】また、上記各実施例においては、基板のリ
ッジストライプ形成面として、｛１００｝面を用いた場
合について説明したが、本発明は基板のリッジストライ
プ形成面が｛１００｝面に対して傾いている場合におい
ても適用できるものであり、このような場合において
は、リッジストライプの形状は傾斜角度に応じて変化す
るが、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【０１０６】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る半導体レー
ザの製造方法によれば、基板の｛１００｝面上に第１導
電型クラッド層，活性層，第２導電型クラッド層を含む
ダブルヘテロ構造を選択成長させ、上記第２導電型クラ
ッド層により上記活性層及び第１導電型クラッド層の表
面が覆われており、ストライプ幅方向の断面が順メサ形
状であり、ストライプ長方向の断面が左右対称な六角形
形状であるリッジストライプを形成するようにしたか
ら、リッジの加工精度を向上させ、共振器幅方向への電
流の広がりを抑制して、しきい値が低く、高出力動作が
可能な半導体レーザを容易に提供できる効果がある。

【０１０７】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、基板の｛１００｝面上に第１導電型クラ
ッド層，活性層，第２導電型クラッド層を含むダブルヘ
テロ構造を選択成長させ、上記第２導電型クラッド層に
より上記活性層及び第１導電型クラッド層の表面が覆わ
れており、ストライプ幅方向の断面が左右対称な六角形
形状であり、ストライプ長方向の断面が等脚台形形状で
あるリッジストライプを形成するようにしたから、リッ
ジの加工精度を向上させ、共振器幅方向への電流の広が
りを抑制して、しきい値が低く、高出力動作が可能な半
導体レーザを容易に提供できる効果がある。

【０１０８】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、基板の｛１００｝面上に第１導電型クラ
ッド層，活性層，第２導電型クラッド層を含むダブルヘ
テロ構造を選択成長させ、上記第２導電型クラッド層に
より上記活性層及び第１導電型クラッド層の表面が覆わ
れている直方体形状のリッジストライプを形成するよう
にしたから、リッジの加工精度を向上させ、共振器幅方
向への電流の広がりを抑制して、しきい値が低く、高出
力動作が可能な半導体レーザを容易に提供できる効果が
ある。

【０１０９】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、上記半導体レーザの製造方法において、
上記リッジストライプを形成した後、上記選択マスクを
除去し、上記リッジ周囲の上記基板の｛１００｝面上に
上記活性層よりも禁制帯幅が大きい材料からなる電流ブ
ロック層を、少なくとも上記リッジの高さに達する高さ
まで埋め込み形成し、上記半導体レーザのレーザ端面
を、上記リッジストライプの活性層を有さない領域にお
いて形成するようにしたから、窓構造を備えた高出力動
作が可能な半導体レーザを容易に提供できる効果があ
る。

【０１１０】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、上記半導体レーザの製造方法において、
上記リッジの端面を上記半導体レーザの共振器端面とし
たから、窓構造を備えた高出力動作が可能な半導体レー
ザを容易に提供できる効果がある。

【０１１１】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、上記半導体レーザの製造方法において、
上記活性層を構成する材料として、上記リッジを構成す
る他の材料よりもマイグレーションしやすい材料を用
い、上記リッジの選択成長を、上記リッジを構成する材
料がマイグレーションしやすい条件で行うようにしたか
ら、第１導電型クラッド層の側面への活性層の形成を防
ぐことができ、半導体レーザの特性を向上させることが
できる効果がある。

【０１１２】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、上記半導体レーザの製造方法において、
上記第２導電型クラッド層をｐ型クラッド層とし、該第
２導電型クラッド層を選択成長させる工程を、ｐ型ドー
パントとｎ型ドーパントを、リッジ側面に形成される該
第２導電型クラッド層が高抵抗になるよう所定の比率で
混合したガスを供給した雰囲気下で行うようにしたか
ら、リッジ側面の第１導電型クラッド層近傍領域をより
高抵抗とすることができ、確実に無効電流を低減させる
ことができ、半導体レーザの特性を向上させることがで
きる効果がある。

【０１１３】また、この発明に係る半導体レーザの製造
方法によれば、上記半導体レーザの製造方法において、
上記第１導電型クラッド層をｐ型クラッド層とし、該第
１導電型クラッド層を選択成長させる工程を、ｐ型ドー
パントとｎ型ドーパントを、該第１導電型クラッド層の
リッジ側面近傍領域が高抵抗になるよう所定の比率で混
合したガスを供給した雰囲気下で行うようにしたから、
リッジ側面の第１導電型クラッド層近傍領域をより高抵
抗とすることができ、確実に無効電流を低減させること
ができ、半導体レーザの特性を向上させることができる
効果がある。

【０１１４】また、この発明に係る半導体レーザによれ
ば、第１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置され
た、第１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド層
の｛１００｝面上に配置された活性層と、該活性層と上
記第１導電型クラッド層を覆うように配置された第２導
電型クラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を備
えた、その断面形状が順メサ形状である〈０１１〉方向
に伸びるストライプ状のリッジを有しているから、共振
器幅方向への電流の広がりを抑制することができ、しき
い値が低く、高出力動作が可能な半導体レーザを容易に
提供できる効果がある。

【０１１５】また、この発明に係る半導体レーザによれ
ば、第１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置され
た、第１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド層
の｛１００｝面上に配置された活性層と、該活性層と上
記第１導電型クラッド層を覆うように配置された第２導
電型クラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を備
えた、その断面形状が左右対称な六角形形状である〈０
／１１〉方向に伸びるストライプ状のリッジを有してい
るから、共振器幅方向への電流の広がりを抑制すること
ができ、しきい値が低く、高出力動作が可能な半導体レ
ーザを容易に提供できる効果がある。

【０１１６】また、この発明に係る半導体レーザによれ
ば、第１導電型半導体基板の｛１００｝面上に配置され
た、第１導電型クラッド層と、該第１導電型クラッド層
の｛１００｝面上に配置された活性層と、該活性層と上
記第１導電型クラッド層を覆うように配置された第２導
電型クラッド層により構成されるダブルヘテロ構造を備
えた、その断面形状が長方形形状である〈００１〉方向
又は〈０１０〉方向に伸びるストライプ状のリッジを有
しているから、共振器幅方向への電流の広がりを抑制す
ることができ、しきい値が低く、高出力動作が可能な半
導体レーザを容易に提供できる効果がある。

【０１１７】また、上記半導体レーザにおいて、上記第
２導電型クラッド層はリッジのストライプ長方向の端面
を覆うように配置されており、上記リッジはその周囲が
上記活性層よりも禁制帯幅が大きい電流ブロック層で埋
め込まれているようにしたから、窓構造を備えた高出力
動作が可能な半導体レーザを容易に提供できる効果があ
る。

【０１１８】また、この発明に係る半導体レーザによれ
ば、上記リッジ側面の上記第１導電型クラッド層近傍領
域が高抵抗となるようにしたから、共振器幅方向への電
流の広がりをさらに抑制して、しきい値が低く、高出力
動作が可能な半導体レーザを容易に提供できる効果があ
る。

【０１１９】また、この発明に係る半導体レーザによれ
ば、上記半導体レーザにおいて、上記リッジの端面は共
振器端面を構成しており、上記第２導電型クラッド層は
上記半導体レーザの共振器端面において、上記活性層と
上記第１導電型クラッド層を覆うように配置されるよう
にしたから、窓構造を備えた高出力動作が可能な半導体
レーザを容易に提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施例による半導体レーザ
の製造方法を示す断面図である。

【図２】 この発明の第１の実施例による半導体レーザ
の製造方法を示す斜視図である。

【図３】 この発明の第１の実施例による（１１１）面
への活性層の成長速度の成長条件依存性を示す断面図で
ある。

【図４】 この発明の第１の実施例によるリッジ形成時
のｐ／ｎ同時ドーピングを説明するための断面模式図で
ある。

【図５】 この発明の第５の実施例による半導体レーザ
の製造方法を示す断面図である。

【図６】 この発明の第５の実施例による半導体レーザ
の製造方法を示す斜視図である。

【図７】 この発明の第１の実施例の変形例による多層
構造の電流ブロック層を備えた半導体レーザの構造を説
明するための断面図である。

【図８】 この発明の第１の実施例の変形例による電流
ブロック層に絶縁膜を用いた半導体レーザの構造を説明
するための断面図である。

【図９】 この発明の第２の実施例による半導体レーザ
の構造を示す断面図である。

【図１０】 この発明の第２の実施例の変形例による半
導体レーザの構造を示す断面図である。

【図１１】 この発明の第３の実施例による半導体レー
ザの製造方法の主要工程を示す断面図である。

【図１２】 この発明の第６の実施例による半導体レー
ザの製造方法を説明するための断面図である。

【図１３】 この発明の第６の実施例による半導体レー
ザの製造方法を説明するための斜視図である。

【図１４】 この発明の第７の実施例による半導体レー
ザの構造を示す共振器長方向の断面図である。

【図１５】 この発明の第８の実施例による半導体レー
ザの構造を示す共振器長方向の断面図である。

【図１６】 この発明の第９の実施例による半導体レー
ザの構造を示す共振器長方向の断面図である。

【図１７】 この発明の第１０の実施例による半導体レ
ーザの製造方法の主要工程を示す斜視図（図１７(a),
(b))，及び構造を示す共振器長方向の断面図（図１７
(c))である。

【図１８】 従来の半導体レーザの製造方法を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ ｎ−ＧａＡｓ基板、２ 第１の選択マスク、３ ｎ
−ＧａＡｓバッファ層、４ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層、５，５ａ ＧａＩｎＰ活性層、６ ｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層、６ａ，６ｂ 第１，第２のｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層、７ ｐ−ＧａＩｎＰバンド不連
続緩和層、８ ｐ−ＧａＡｓキャップ層、９ 第２の選
択マスク，９ａ 選択マスク、１０ 高抵抗電流ブロッ
ク層、１０ａ ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１１ ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層、１２ ｎ側電極、１３，４２
ｐ側電極、１４ 高抵抗層、１５ ｐ−ＧａＩｎＰエ
ッチングストッパ層、１６ ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ多層構造、２０，２１，２２ 窓構造部、 ４１ 絶
縁膜、５０，６０，７０ リッジ、５１ アンドープＧ
ａＡｓブロック層、５２ Ｚｎ拡散領域、６１ ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層、７１ ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導電型基板の｛１００｝面上に〈０
   １１〉方向に伸びるストライプ状の開口部を有する選択
   マスクを形成する工程と、 該選択マスクをマスクとして上記基板の｛１００｝面上
   に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型クラッド
   層を含むダブルヘテロ構造を選択成長させ、上記第２導
   電型クラッド層により上記活性層及び第１導電型クラッ
   ド層の表面が覆われており、ストライプ幅方向の断面が
   順メサ形状であり、ストライプ長方向の断面が左右対称
   な六角形形状であるリッジストライプを形成する工程と
   を備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
2. 【請求項２】 第１導電型基板の｛１００｝面上に〈０
   ／１１〉方向に伸びるストライプ状の開口部を有する選
   択マスクを形成する工程と、 該選択マスクをマスクとして上記基板の｛１００｝面上
   に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型クラッド
   層を含むダブルヘテロ構造を選択成長させ、上記第２導
   電型クラッド層により上記活性層及び第１導電型クラッ
   ド層の表面が覆われており、ストライプ幅方向の断面が
   左右対称な六角形形状であり、ストライプ長方向の断面
   が等脚台形形状であるリッジストライプを形成する工程
   とを備えたことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
3. 【請求項３】 第１導電型基板の｛１００｝面上に〈０
   ０１〉方向又は〈０１０〉方向に伸びるストライプ状の
   開口部を有する選択マスクを形成する工程と、 該選択マスクをマスクとして上記基板の｛１００｝面上
   に第１導電型クラッド層，活性層，第２導電型クラッド
   層を含むダブルヘテロ構造を選択成長させ、上記第２導
   電型クラッド層により上記活性層及び第１導電型クラッ
   ド層の表面が覆われている直方体形状のリッジストライ
   プを形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体レ
   ーザの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
   導体レーザの製造方法において、 上記リッジストライプを形成した後、上記選択マスクを
   除去し、上記リッジ周囲の上記基板の｛１００｝面上に
   上記活性層よりも禁制帯幅が大きい材料からなる電流ブ
   ロック層を、少なくとも上記リッジの高さに達する高さ
   まで埋め込み形成する工程と、 上記半導体レーザの共振器端面を、上記リッジストライ
   プの活性層を有さない領域において形成することを特徴
   とする半導体レーザの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の半導体レーザの製造方法
   において、 上記リッジストライプを形成した後、上記リッジの端面
   を上記半導体レーザの共振器端面とすることを特徴とす
   る半導体レーザの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
   導体レーザの製造方法において、 上記活性層を構成する材料として、上記リッジを構成す
   る他の材料よりもマイグレーションしやすい材料を用
   い、 上記リッジを選択成長させる工程を、上記リッジを構成
   する材料がマイグレーションしやすい条件で行うことを
   特徴とする半導体レーザの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
   導体レーザの製造方法において、 上記第２導電型クラッド層はｐ型クラッド層であり、 上記第２導電型クラッド層を選択成長させる工程は、ｐ
   型ドーパントとｎ型ドーパントを、リッジ側面に形成さ
   れる該第２導電型クラッド層が高抵抗になるよう所定の
   比率で混合したガスを供給した雰囲気下で行うことを特
   徴とする半導体レーザの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
   導体レーザの製造方法において、 上記第１導電型クラッド層はｐ型クラッド層であり、 上記第１導電型クラッド層を選択成長させる工程は、ｐ
   型ドーパントとｎ型ドーパントを、該第１導電型クラッ
   ド層のリッジ側面領域が高抵抗になるよう所定の比率で
   混合したガスを供給した雰囲気下で行うことを特徴とす
   る半導体レーザの製造方法。
9. 【請求項９】 第１導電型半導体基板の｛１００｝面上
   に配置された、第１導電型クラッド層と、該第１導電型
   クラッド層の｛１００｝面上に配置された活性層と、該
   活性層と上記第１導電型クラッド層を覆うように配置さ
   れた第２導電型クラッド層により構成されるダブルヘテ
   ロ構造を備えた、そのストライプ幅方向の断面が順メサ
   形状である〈０１１〉方向に伸びるストライプ状のリッ
   ジを有していることを特徴とする半導体レーザ。
10. 【請求項１０】 第１導電型半導体基板の｛１００｝面
    上に配置された、第１導電型クラッド層と、該第１導電
    型クラッド層の｛１００｝面上に配置された活性層と、
    該活性層と上記第１導電型クラッド層を覆うように配置
    された第２導電型クラッド層により構成されるダブルヘ
    テロ構造を備えた、そのストライプ幅方向の断面が左右
    対称な六角形形状である〈０／１１〉方向に伸びるスト
    ライプ状のリッジを有していることを特徴とする半導体
    レーザ。
11. 【請求項１１】 第１導電型半導体基板の｛１００｝面
    上に配置された、第１導電型クラッド層と、該第１導電
    型クラッド層の｛１００｝面上に配置された活性層と、
    該活性層と上記第１導電型クラッド層を覆うように配置
    された第２導電型クラッド層により構成されるダブルヘ
    テロ構造を備えた、そのストライプ幅方向の断面が長方
    形形状である〈００１〉方向又は〈０１０〉方向に伸び
    るストライプ状のリッジを有していることを特徴とする
    半導体レーザ。
12. 【請求項１２】 請求項９ないし１１のいずれかに記載
    の半導体レーザにおいて、 上記第２導電型クラッド層はリッジのストライプ長方向
    の端面を覆うように配置されており、 上記リッジはその周囲が、上記活性層よりも禁制帯幅の
    大きい電流ブロック層で埋め込まれていることを特徴と
    する半導体レーザ。
13. 【請求項１３】 請求項９ないし１１のいずれかに記載
    の半導体レーザにおいて、 上記リッジ側面の上記第１導電型クラッド層近傍領域は
    高抵抗であることを特徴とする半導体レーザ。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載の半導体レーザにおい
    て、 上記リッジ端面は共振器端面を構成しており、 上記第２導電型クラッド層は、上記半導体レーザの共振
    器端面において、上記活性層と上記第１導電型クラッド
    層を覆うように配置されていることを特徴とする半導体
    レーザ。