JPH11354882A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH11354882A JPH11354882A JP15878598A JP15878598A JPH11354882A JP H11354882 A JPH11354882 A JP H11354882A JP 15878598 A JP15878598 A JP 15878598A JP 15878598 A JP15878598 A JP 15878598A JP H11354882 A JPH11354882 A JP H11354882A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リッジ構造を有する半導体レーザにおいて、
電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御可能とし、
それにより、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄する。
また素子抵抗の増大を抑えて、しかも高い歩留まりで製
造できるようにする。 【解決手段】 クラッド層17、20にリッジ構造が形成さ
れた半導体レーザにおいて、リッジ構造を、比較的幅の
狭い第１リッジ部31と、この第１リッジ部31よりも活性
層14に近い側に形成され、該第１リッジ部31とは幅が不
連続でそれよりも広い幅とされた第２リッジ部32とから
構成する。
電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御可能とし、
それにより、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄する。
また素子抵抗の増大を抑えて、しかも高い歩留まりで製
造できるようにする。 【解決手段】 クラッド層17、20にリッジ構造が形成さ
れた半導体レーザにおいて、リッジ構造を、比較的幅の
狭い第１リッジ部31と、この第１リッジ部31よりも活性
層14に近い側に形成され、該第１リッジ部31とは幅が不
連続でそれよりも広い幅とされた第２リッジ部32とから
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザに関
し、特に詳細には、クラッド層にリッジ構造が形成され
た半導体レーザに関するものである。
し、特に詳細には、クラッド層にリッジ構造が形成され
た半導体レーザに関するものである。
【０００２】また本発明は、そのような半導体レーザを
製造する方法に関するものである。
製造する方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来より、発振光の横モード制御および
電流狭窄のために、クラッド層にリッジ構造を形成して
なる半導体レーザが公知となっている。
電流狭窄のために、クラッド層にリッジ構造を形成して
なる半導体レーザが公知となっている。
【０００４】図３は、リッジ構造を有する従来の半導体
レーザの一例を示すものである。同図において、１が基
板、２および６がクラッド層、３および５が光ガイド
層、４が活性層、７がコンタクト層、８が絶縁膜、９が
電極である。そして、上部クラッド層６を含む部分に導
波方向（図の紙面に垂直な方向）に延びる２本のリッジ
溝Ｇが形成されて、それらに挟まれる領域にリッジ部10
が形成されている。
レーザの一例を示すものである。同図において、１が基
板、２および６がクラッド層、３および５が光ガイド
層、４が活性層、７がコンタクト層、８が絶縁膜、９が
電極である。そして、上部クラッド層６を含む部分に導
波方向（図の紙面に垂直な方向）に延びる２本のリッジ
溝Ｇが形成されて、それらに挟まれる領域にリッジ部10
が形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このリッジ構造を有す
る従来の半導体レーザにおいては、光閉込め幅（これは
発振光の横モードに関わる）および電流狭窄幅を、リッ
ジ溝Ｇを形成した部分のクラッド層６の残し厚ｄによっ
て制御しているが、その場合、光閉込め幅および電流狭
窄幅を互いに独立して制御するのは難しくなっている。
そして、光閉込め幅および電流狭窄幅の双方を満足する
残し厚ｄが存在するとしても、その残し厚ｄに要求され
る寸法精度は非常に厳しいものとなっている。そのた
め、クラッド層面内で残し厚ｄの寸法バラツキが生じや
すく、また寸法の再現性も乏しくなるので、高い歩留り
で半導体レーザを作製することは困難となっている。
る従来の半導体レーザにおいては、光閉込め幅（これは
発振光の横モードに関わる）および電流狭窄幅を、リッ
ジ溝Ｇを形成した部分のクラッド層６の残し厚ｄによっ
て制御しているが、その場合、光閉込め幅および電流狭
窄幅を互いに独立して制御するのは難しくなっている。
そして、光閉込め幅および電流狭窄幅の双方を満足する
残し厚ｄが存在するとしても、その残し厚ｄに要求され
る寸法精度は非常に厳しいものとなっている。そのた
め、クラッド層面内で残し厚ｄの寸法バラツキが生じや
すく、また寸法の再現性も乏しくなるので、高い歩留り
で半導体レーザを作製することは困難となっている。
【０００６】さらに、リッジ構造を有する従来の半導体
レーザでは、電流狭窄を果たしているリッジ構造を過ぎ
て活性層に到達するまで電流が拡がることがあり、そう
なっていると、駆動電流を変化させた際に発光領域が変
化してしまう。とりわけ、光出力を上げるために駆動電
流を増大させた場合には、リッジ構造により光閉込めが
効いている範囲の外にまで発光領域が拡がり、それによ
り生じる不安定なモードで半導体レーザが不規則に発振
して、キンクやノイズを発生しやすくなっている。
レーザでは、電流狭窄を果たしているリッジ構造を過ぎ
て活性層に到達するまで電流が拡がることがあり、そう
なっていると、駆動電流を変化させた際に発光領域が変
化してしまう。とりわけ、光出力を上げるために駆動電
流を増大させた場合には、リッジ構造により光閉込めが
効いている範囲の外にまで発光領域が拡がり、それによ
り生じる不安定なモードで半導体レーザが不規則に発振
して、キンクやノイズを発生しやすくなっている。
【０００７】以上の問題に鑑み、光閉込めの範囲内に電
流狭窄するために、電極幅を小さくすることも考えられ
る。ところが、半導体レーザにおけるクラッド層は、接
合面に垂直な方向に浸み出した光が吸収されないよう
に、１μｍの厚さとされるのが一般的であり、電流はこ
のような厚みのクラッド層を通過する間におよそ５〜10
μｍ以上（両側では20μｍ以上）拡がってしまう。この
ため、コンタクト層上で電流狭窄しようとすると、図４
に示すように、電極の幅ｗｄを大きく減らすことが必要
になる。
流狭窄するために、電極幅を小さくすることも考えられ
る。ところが、半導体レーザにおけるクラッド層は、接
合面に垂直な方向に浸み出した光が吸収されないよう
に、１μｍの厚さとされるのが一般的であり、電流はこ
のような厚みのクラッド層を通過する間におよそ５〜10
μｍ以上（両側では20μｍ以上）拡がってしまう。この
ため、コンタクト層上で電流狭窄しようとすると、図４
に示すように、電極の幅ｗｄを大きく減らすことが必要
になる。
【０００８】しかしこのような構造にすると、電極のコ
ンタクト層への接触面積が著しく小さくなって電極の接
触抵抗が増大する。その結果、素子抵抗の増大に伴う素
子発熱の増加を招いて、素子温度変化に起因する新たな
キンクやノイズの発生、素子信頼性の低下といった問題
を引き起こす。
ンタクト層への接触面積が著しく小さくなって電極の接
触抵抗が増大する。その結果、素子抵抗の増大に伴う素
子発熱の増加を招いて、素子温度変化に起因する新たな
キンクやノイズの発生、素子信頼性の低下といった問題
を引き起こす。
【０００９】さらにリッジ構造を有する従来の半導体レ
ーザにおいては、リッジの立ち上がり部分に、リッジ溝
加工により生じたストレスや、半導体とは熱膨張係数が
異なる絶縁膜や電極を構成する金属からの応力が集中
し、そのため、屈折率の不均一や、バンド構造の変化に
よる電流の不均一な注入がこの部分に集中して、空間的
あるいは時間的に不規則な発光強度変動が生じていた。
ーザにおいては、リッジの立ち上がり部分に、リッジ溝
加工により生じたストレスや、半導体とは熱膨張係数が
異なる絶縁膜や電極を構成する金属からの応力が集中
し、そのため、屈折率の不均一や、バンド構造の変化に
よる電流の不均一な注入がこの部分に集中して、空間的
あるいは時間的に不規則な発光強度変動が生じていた。
【００１０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御可
能で、それにより、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄
することができ、素子抵抗の増大も抑えて、しかも高い
歩留まりで製造され得る、リッジ構造の半導体レーザを
提供することを目的とする。
であり、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御可
能で、それにより、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄
することができ、素子抵抗の増大も抑えて、しかも高い
歩留まりで製造され得る、リッジ構造の半導体レーザを
提供することを目的とする。
【００１１】また本発明は、そのような半導体レーザを
製造する方法を提供することを目的とする。
製造する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザは、前述したようにクラッド層にリッジ構造が形成さ
れた半導体レーザにおいて、リッジ構造が、比較的幅の
狭い第１リッジ部と、この第１リッジ部よりも活性層に
近い側に形成され、該第１リッジ部とは幅が不連続でそ
れよりも広い幅とされた第２リッジ部とからなることを
特徴とするものである。
ザは、前述したようにクラッド層にリッジ構造が形成さ
れた半導体レーザにおいて、リッジ構造が、比較的幅の
狭い第１リッジ部と、この第１リッジ部よりも活性層に
近い側に形成され、該第１リッジ部とは幅が不連続でそ
れよりも広い幅とされた第２リッジ部とからなることを
特徴とするものである。
【００１３】なおこの半導体レーザにおいては、第１リ
ッジ部の最大幅をｗ１、第２リッジ部の最大幅をｗ２、
第１リッジ部から第２リッジ部にかけての電流拡がり幅
をｗ３としたとき、ｗ１＋ｗ３＜ｗ２であるのが望まし
い。
ッジ部の最大幅をｗ１、第２リッジ部の最大幅をｗ２、
第１リッジ部から第２リッジ部にかけての電流拡がり幅
をｗ３としたとき、ｗ１＋ｗ３＜ｗ２であるのが望まし
い。
【００１４】一方、本発明による半導体レーザの製造方
法は、上記構成の半導体レーザを製造する方法におい
て、クラッド層を間にエッチング停止層を含ませて形成
し、このエッチング停止層でエッチングを停止させるこ
とにより、該エッチング停止層よりも活性層に遠い側の
クラッド層部分をエッチングして第１リッジ部を形成
し、次いでエッチング停止層を窓開けし、この開かれた
部分から、エッチング停止層よりも活性層に近い側のク
ラッド層部分をエッチングして第２リッジ部を形成する
ことを特徴とするものである。
法は、上記構成の半導体レーザを製造する方法におい
て、クラッド層を間にエッチング停止層を含ませて形成
し、このエッチング停止層でエッチングを停止させるこ
とにより、該エッチング停止層よりも活性層に遠い側の
クラッド層部分をエッチングして第１リッジ部を形成
し、次いでエッチング停止層を窓開けし、この開かれた
部分から、エッチング停止層よりも活性層に近い側のク
ラッド層部分をエッチングして第２リッジ部を形成する
ことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の効果】本発明の半導体レーザにおいては、比較
的幅の狭い第１リッジ部により主として電流狭窄がなさ
れる一方、それよりも広い幅とされた第２リッジ部によ
り主として光閉込めがなされるようになる。そこで、こ
れら第１および第２リッジ部の各最大幅ｗ１、ｗ２の設
定次第で、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御
可能となる。
的幅の狭い第１リッジ部により主として電流狭窄がなさ
れる一方、それよりも広い幅とされた第２リッジ部によ
り主として光閉込めがなされるようになる。そこで、こ
れら第１および第２リッジ部の各最大幅ｗ１、ｗ２の設
定次第で、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御
可能となる。
【００１６】またｗ１＜ｗ２とされているから、確実に
光閉込めの範囲内に電流狭窄することができる。こうし
て第１および第２リッジ部の各最大幅ｗ１、ｗ２の設定
によって光閉込めの範囲内に電流狭窄するのであれば、
そのような電流狭窄の実現のために電極幅を特に小さく
する必要は生じない。したがって本発明の半導体レーザ
は、素子抵抗の増大が抑えられて、しかも高い歩留まり
で製造され得るものとなる。
光閉込めの範囲内に電流狭窄することができる。こうし
て第１および第２リッジ部の各最大幅ｗ１、ｗ２の設定
によって光閉込めの範囲内に電流狭窄するのであれば、
そのような電流狭窄の実現のために電極幅を特に小さく
する必要は生じない。したがって本発明の半導体レーザ
は、素子抵抗の増大が抑えられて、しかも高い歩留まり
で製造され得るものとなる。
【００１７】また本発明の半導体レーザにおいては、上
述の通り、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄すること
ができるので、駆動電流を変えてもリッジ側端部で発光
強度が変動することがなく、キンクやノイズの発生が抑
えられる。
述の通り、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄すること
ができるので、駆動電流を変えてもリッジ側端部で発光
強度が変動することがなく、キンクやノイズの発生が抑
えられる。
【００１８】さらに、電流狭窄を果たす第１リッジ部
が、間に第２リッジ部を置いて活性層から離れたところ
に形成されていると、活性層への不均一な電流注入が抑
制され、それとともに、光閉込めの範囲内に電流狭窄さ
れることにより、第２リッジ部の立ち上がり部分での屈
折率変化による光閉込めの揺らぎが抑制され、安定な発
光パターンが得られるようになる。
が、間に第２リッジ部を置いて活性層から離れたところ
に形成されていると、活性層への不均一な電流注入が抑
制され、それとともに、光閉込めの範囲内に電流狭窄さ
れることにより、第２リッジ部の立ち上がり部分での屈
折率変化による光閉込めの揺らぎが抑制され、安定な発
光パターンが得られるようになる。
【００１９】なお、第１リッジ部から第２リッジ部にか
けての電流拡がり幅をｗ３としたとき、ｗ１＋ｗ３＜ｗ
２であれば、電流の漏れが効果的に防止される。
けての電流拡がり幅をｗ３としたとき、ｗ１＋ｗ３＜ｗ
２であれば、電流の漏れが効果的に防止される。
【００２０】上述のように互いに幅の異なる第１リッジ
部と第２リッジ部は、前記構成の本発明による半導体レ
ーザの製造方法を適用すれば、簡単に形成可能すること
ができる。
部と第２リッジ部は、前記構成の本発明による半導体レ
ーザの製造方法を適用すれば、簡単に形成可能すること
ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形
態による赤外波長帯半導体レーザの概略断面形状を示す
ものであり、また図２は、この半導体レーザを作製する
工程を順を追って示すものである。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形
態による赤外波長帯半導体レーザの概略断面形状を示す
ものであり、また図２は、この半導体レーザを作製する
工程を順を追って示すものである。
【００２２】まず図２を参照して、本実施形態の半導体
レーザを作製する工程を説明する。最初に同図（ａ）に
示すようにｎ型ＧａＡｓ基板11上に、ｎ型ＡｌxＧａ1-x
Ａｓクラッド層12、ＡｌyＧａ1-yＡｓ光ガイド層13、Ａ
ｌzＧａ1-zＡｓ活性層14、ＡｌyＧａ1-yＡｓ光ガイド層
13’、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層15、ｐ型Ｉｎ
0.5Ｇａ0.5Ｐ第３エッチング停止層16、ｐ型ＡｌxＧａ
1-xＡｓクラッド層17、ｐ型ＧａＡｓ第２エッチング停
止層18、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止層1
9、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20、ｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層21を順次結晶成長により積層する。
レーザを作製する工程を説明する。最初に同図（ａ）に
示すようにｎ型ＧａＡｓ基板11上に、ｎ型ＡｌxＧａ1-x
Ａｓクラッド層12、ＡｌyＧａ1-yＡｓ光ガイド層13、Ａ
ｌzＧａ1-zＡｓ活性層14、ＡｌyＧａ1-yＡｓ光ガイド層
13’、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層15、ｐ型Ｉｎ
0.5Ｇａ0.5Ｐ第３エッチング停止層16、ｐ型ＡｌxＧａ
1-xＡｓクラッド層17、ｐ型ＧａＡｓ第２エッチング停
止層18、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止層1
9、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20、ｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層21を順次結晶成長により積層する。
【００２３】次にこのエピタキシャル成長基板上にフォ
トリソグラフィ法により、同図の（ｂ）に示すように、
３条のストライプ状レジストマスク24を形成する。
トリソグラフィ法により、同図の（ｂ）に示すように、
３条のストライプ状レジストマスク24を形成する。
【００２４】次いでこのレジストマスク24に覆われてい
ない部分のｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20およびｐ
型ＧａＡｓコンタクト層21をエッチングして、同図
（ｃ）に示す断面形状で、紙面と垂直な方向に延びる２
条の第１リッジ溝（ストライプ溝）Ｇ１を加工する。そ
の際エッチング液としては、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１
エッチング停止層19をエッチングし難く、そしてこのエ
ッチング停止層19と、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層
20およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層21との間で十分な選
択比を有するもの、例えばクエン酸系のエッチング液を
用いる。
ない部分のｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20およびｐ
型ＧａＡｓコンタクト層21をエッチングして、同図
（ｃ）に示す断面形状で、紙面と垂直な方向に延びる２
条の第１リッジ溝（ストライプ溝）Ｇ１を加工する。そ
の際エッチング液としては、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１
エッチング停止層19をエッチングし難く、そしてこのエ
ッチング停止層19と、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層
20およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層21との間で十分な選
択比を有するもの、例えばクエン酸系のエッチング液を
用いる。
【００２５】次に、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチン
グ停止層19とｐ型ＧａＡｓ第２エッチング停止層18との
間で十分な選択比を有するエッチング液、例えば塩酸系
エッチング液を用いたエッチングにより、同図（ｄ）に
示すように、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止
層19に窓開けを行なう。
グ停止層19とｐ型ＧａＡｓ第２エッチング停止層18との
間で十分な選択比を有するエッチング液、例えば塩酸系
エッチング液を用いたエッチングにより、同図（ｄ）に
示すように、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止
層19に窓開けを行なう。
【００２６】次に第１リッジ溝Ｇ１の幅を拡げるため
に、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20をエッチングす
るが、その際のエッチング液としては、ｐ型ＧａＡｓ第
２エッチング停止層18およびｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１
エッチング停止層19をエッチングし難いもの、例えば硫
酸と過酸化水素水と水とを混合してなるエッチング液を
用いる。このエッチングにより、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ
クラッド層20およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層21は、同
図（ｅ）のように加工される。
に、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20をエッチングす
るが、その際のエッチング液としては、ｐ型ＧａＡｓ第
２エッチング停止層18およびｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１
エッチング停止層19をエッチングし難いもの、例えば硫
酸と過酸化水素水と水とを混合してなるエッチング液を
用いる。このエッチングにより、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ
クラッド層20およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層21は、同
図（ｅ）のように加工される。
【００２７】なお、次の工程でさらに別のストライプ溝
（第２リッジ溝）を形成するためにｐ型ＡｌxＧａ1-xＡ
ｓクラッド層17がエッチングされるが、そのときｐ型Ａ
ｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20およびｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層21も同時にエッチングされるので、上記エッチン
グの量は、この次工程でのエッチング量も考慮して決定
する。
（第２リッジ溝）を形成するためにｐ型ＡｌxＧａ1-xＡ
ｓクラッド層17がエッチングされるが、そのときｐ型Ａ
ｌxＧａ1-xＡｓクラッド層20およびｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層21も同時にエッチングされるので、上記エッチン
グの量は、この次工程でのエッチング量も考慮して決定
する。
【００２８】次に、窓開けされたｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ
第１エッチング停止層19をマスクとしてｐ型ＧａＡｓ第
２エッチング停止層18をエッチングし、同図（ｆ）のよ
うに加工する。その際のエッチング液としては、ｐ型Ｉ
ｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止層19およびｐ型Ａｌ
xＧａ1-xＡｓクラッド層20をエッチングし難いもの、例
えばアンモニウム水と過酸化水素水との混合溶液を用い
る。
第１エッチング停止層19をマスクとしてｐ型ＧａＡｓ第
２エッチング停止層18をエッチングし、同図（ｆ）のよ
うに加工する。その際のエッチング液としては、ｐ型Ｉ
ｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止層19およびｐ型Ａｌ
xＧａ1-xＡｓクラッド層20をエッチングし難いもの、例
えばアンモニウム水と過酸化水素水との混合溶液を用い
る。
【００２９】なお前述した第１リッジ溝Ｇ１の幅を拡げ
るためのエッチングにおいて、ＧａＡｓはエッチングし
ないエッチング液を用いると、ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層21はエッチングされずｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド
層20のみがエッチングされる。そこで、リッジ状となっ
たクラッド層20の両端上部に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層21が庇状に張り出して残ることになる（図２（ｅ）に
はその状態は示していない）。その場合には、上記ｐ型
ＧａＡｓ第２エッチング停止層18のエッチングにおい
て、庇状に張り出したｐ型ＧａＡｓコンタクト層21の除
去を併せて行なうことができる。
るためのエッチングにおいて、ＧａＡｓはエッチングし
ないエッチング液を用いると、ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層21はエッチングされずｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド
層20のみがエッチングされる。そこで、リッジ状となっ
たクラッド層20の両端上部に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層21が庇状に張り出して残ることになる（図２（ｅ）に
はその状態は示していない）。その場合には、上記ｐ型
ＧａＡｓ第２エッチング停止層18のエッチングにおい
て、庇状に張り出したｐ型ＧａＡｓコンタクト層21の除
去を併せて行なうことができる。
【００３０】次に、ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第３エッチン
グ停止層16をエッチングし難く、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ
クラッド層15を選択的にエッチングするエッチング液、
例えばクエン酸系のエッチング液を用いて、該ｐ型Ａｌ
xＧａ1-xＡｓクラッド層15をエッチングする。それによ
り、同図（ｇ）に示すように、第１リッジ溝Ｇ１の下側
にそれよりも狭幅の第２リッジ溝Ｇ２が形成される。
グ停止層16をエッチングし難く、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ
クラッド層15を選択的にエッチングするエッチング液、
例えばクエン酸系のエッチング液を用いて、該ｐ型Ａｌ
xＧａ1-xＡｓクラッド層15をエッチングする。それによ
り、同図（ｇ）に示すように、第１リッジ溝Ｇ１の下側
にそれよりも狭幅の第２リッジ溝Ｇ２が形成される。
【００３１】その後は、通常のリッジ構造を有する半導
体レーザの作製工程におけるのと同様の処理がなされ
る。すなわち、まずレジストを除去した後、例えばＳｉ
Ｏ2やＳｉＮｘをプラズマＣＶＤ法等によりおよそ100〜
200ｎｍ程度堆積して、絶縁膜22を形成する。次いで中
央のメサ部の頂上部に、フォトリソグラフィ法によりコ
ンタクト窓を開け、その上に、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ
からなるｐ側電極23ａを形成する。一方ｎ型ＧａＡｓ基
板11の裏側には、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる
ｎ側電極23ｂを形成する。
体レーザの作製工程におけるのと同様の処理がなされ
る。すなわち、まずレジストを除去した後、例えばＳｉ
Ｏ2やＳｉＮｘをプラズマＣＶＤ法等によりおよそ100〜
200ｎｍ程度堆積して、絶縁膜22を形成する。次いで中
央のメサ部の頂上部に、フォトリソグラフィ法によりコ
ンタクト窓を開け、その上に、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ
からなるｐ側電極23ａを形成する。一方ｎ型ＧａＡｓ基
板11の裏側には、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる
ｎ側電極23ｂを形成する。
【００３２】以上の工程により、図１に示される構造の
半導体レーザが得られる。この半導体レーザの中央部分
に形成されたリッジ構造は、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラ
ッド層20に形成された比較的幅の狭い第１リッジ部31
と、この第１リッジ部31とは幅が不連続でそれよりも広
い幅としてｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層17に形成さ
れた第２リッジ部32とから構成されている。
半導体レーザが得られる。この半導体レーザの中央部分
に形成されたリッジ構造は、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラ
ッド層20に形成された比較的幅の狭い第１リッジ部31
と、この第１リッジ部31とは幅が不連続でそれよりも広
い幅としてｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層17に形成さ
れた第２リッジ部32とから構成されている。
【００３３】上記構成の本実施形態の半導体レーザにお
いては、比較的幅の狭い第１リッジ部31により主として
電流狭窄がなされ、それよりも広い幅とされた第２リッ
ジ部32により主として光閉込めがなされる。そこで、こ
れら第１および第２リッジ部の各最大幅ｗ１、ｗ２の設
定次第で、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御
可能となる。またｗ１＜ｗ２とされているから、確実に
光閉込めの範囲内に電流狭窄することができる。
いては、比較的幅の狭い第１リッジ部31により主として
電流狭窄がなされ、それよりも広い幅とされた第２リッ
ジ部32により主として光閉込めがなされる。そこで、こ
れら第１および第２リッジ部の各最大幅ｗ１、ｗ２の設
定次第で、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御
可能となる。またｗ１＜ｗ２とされているから、確実に
光閉込めの範囲内に電流狭窄することができる。
【００３４】なお、第１リッジ部31から第２リッジ部32
にかけての電流拡がり幅をｗ３としたとき、ｗ１＋ｗ３
＜ｗ２であれば電流の漏れを防止する上で効果的であ
る。この電流拡がり幅ｗ３は、電流狭窄する第１リッジ
部31から発光領域となる活性層14までの距離と各層の抵
抗率とから規定される。この電流拡がり幅ｗ３の値は、
通常は数〜10μｍ程度となる。
にかけての電流拡がり幅をｗ３としたとき、ｗ１＋ｗ３
＜ｗ２であれば電流の漏れを防止する上で効果的であ
る。この電流拡がり幅ｗ３は、電流狭窄する第１リッジ
部31から発光領域となる活性層14までの距離と各層の抵
抗率とから規定される。この電流拡がり幅ｗ３の値は、
通常は数〜10μｍ程度となる。
【００３５】本例の場合、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッ
ド層17およびｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層15の各厚
みｄ１、ｄ２に応じて電流拡がり幅ｗ３が変わり、これ
らの厚みｄ１、ｄ２の和が大きいほど、ｗ１とｗ２の差
を大きくする必要がある。
ド層17およびｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層15の各厚
みｄ１、ｄ２に応じて電流拡がり幅ｗ３が変わり、これ
らの厚みｄ１、ｄ２の和が大きいほど、ｗ１とｗ２の差
を大きくする必要がある。
【００３６】以上、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザに本発
明を適用した実施形態について説明したが、本発明はそ
れに限らず、活性層をＩｎＧａＡｓから形成した半導体
レーザや、さらにはＩｎＧａＡｓＰ系半導体レーザ、Ａ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ等に対しても同様に適用す
ることができる。
明を適用した実施形態について説明したが、本発明はそ
れに限らず、活性層をＩｎＧａＡｓから形成した半導体
レーザや、さらにはＩｎＧａＡｓＰ系半導体レーザ、Ａ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ等に対しても同様に適用す
ることができる。
【００３７】そして、それらの半導体レーザに対して
も、適当なエッチング液とエッチング停止層とを組み合
わせることにより、互いに幅の異なる第１リッジ部と第
２リッジ部とを簡単に形成することができる。
も、適当なエッチング液とエッチング停止層とを組み合
わせることにより、互いに幅の異なる第１リッジ部と第
２リッジ部とを簡単に形成することができる。
【図１】本発明の一実施形態による半導体レーザを示す
概略断面図
概略断面図
【図２】上記半導体レーザを作製する工程を示す概略図
【図３】リッジ構造を有する従来の半導体レーザの一例
を示す概略断面図
を示す概略断面図
【図４】リッジ構造を有する従来の半導体レーザの別の
例を示す概略断面図
例を示す概略断面図
11 ｎ型ＧａＡｓ基板 12 ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層 13、13’ ＡｌyＧａ1-yＡｓ光ガイド層 14 ＡｌzＧａ1-zＡｓ活性層 15 ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層 16 ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第３エッチング停止層 17 ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層 18 ｐ型ＧａＡｓ第２エッチング停止層 19 ｐ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ第１エッチング停止層 20 ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層 21 ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 22 絶縁膜 23ａ ｐ側電極 23ｂ ｎ側電極 31 第１リッジ部 32 第２リッジ部
Claims (3)
- 【請求項１】 クラッド層にリッジ構造が形成された半
導体レーザにおいて、前記リッジ構造が、比較的幅の狭
い第１リッジ部と、この第１リッジ部よりも活性層に近
い側に形成され、該第１リッジ部とは幅が不連続でそれ
よりも広い幅とされた第２リッジ部とからなることを特
徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記第１リッジ部の最大幅をｗ１、前記
第２リッジ部の最大幅をｗ２、第１リッジ部から第２リ
ッジ部にかけての電流拡がり幅をｗ３としたとき、ｗ１
＋ｗ３＜ｗ２であることを特徴とする請求項１記載の半
導体レーザ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体レーザを
製造する方法であって、 クラッド層を間にエッチング停止層を含ませて形成し、 前記エッチング停止層でエッチングを停止させることに
より、該エッチング停止層よりも活性層に遠い側のクラ
ッド層部分をエッチングして第１リッジ部を形成し、 次いで前記エッチング停止層を窓開けし、 この開かれた部分から、前記エッチング停止層よりも活
性層に近い側のクラッド層部分をエッチングして第２リ
ッジ部を形成することを特徴とする半導体レーザの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15878598A JPH11354882A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15878598A JPH11354882A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354882A true JPH11354882A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15679293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15878598A Withdrawn JPH11354882A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354882A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2833419A1 (fr) * | 2001-12-07 | 2003-06-13 | Thales Sa | Laser unipolaire a cascade quantique de puissance a courant de seuil reduit |
| JP2005012044A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Sony Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2007096160A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Oki Data Corp | 半導体複合装置、及びこれらを用いたプリントヘッド並びに画像形成装置。 |
| CN108092131A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种阶梯脊型半导体激光器及其制备方法 |
| JP2019036727A (ja) * | 2017-08-14 | 2019-03-07 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 半導体レーザーダイオード |
| CN109698465A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种高电流注入密度的半导体激光器及其制备方法 |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP15878598A patent/JPH11354882A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2833419A1 (fr) * | 2001-12-07 | 2003-06-13 | Thales Sa | Laser unipolaire a cascade quantique de puissance a courant de seuil reduit |
| WO2003049243A3 (fr) * | 2001-12-07 | 2004-02-19 | Thales Sa | Laser unipolaire a cascade quantique de puissamce a courant de seuil reduit |
| JP2005012044A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Sony Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2007096160A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Oki Data Corp | 半導体複合装置、及びこれらを用いたプリントヘッド並びに画像形成装置。 |
| CN108092131A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种阶梯脊型半导体激光器及其制备方法 |
| JP2019036727A (ja) * | 2017-08-14 | 2019-03-07 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ | 半導体レーザーダイオード |
| JP2023078395A (ja) * | 2017-08-14 | 2023-06-06 | エイエムエス－オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー | 半導体レーザーダイオード |
| CN109698465A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种高电流注入密度的半导体激光器及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |