JPH11354886A - 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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- JPH11354886A JPH11354886A JP10162294A JP16229498A JPH11354886A JP H11354886 A JPH11354886 A JP H11354886A JP 10162294 A JP10162294 A JP 10162294A JP 16229498 A JP16229498 A JP 16229498A JP H11354886 A JPH11354886 A JP H11354886A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
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-
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
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- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの高温・高出力特
性を、レーザの効率や信頼性の低下をもたらすことなく
向上させる。 【解決手段】再結合層２に対しＳｉ等の不純物を導入す
る。Ｓｉ濃度は１×１０ 17〜５×１０18ｃｍ-3程度とす
る。これにより再結合層２のキャリア寿命を短くして再
結合層２に流れる漏れ電流を相対的に増大させ、チャネ
ル３を流れる漏れ電流を減少させる。
性を、レーザの効率や信頼性の低下をもたらすことなく
向上させる。 【解決手段】再結合層２に対しＳｉ等の不純物を導入す
る。Ｓｉ濃度は１×１０ 17〜５×１０18ｃｍ-3程度とす
る。これにより再結合層２のキャリア寿命を短くして再
結合層２に流れる漏れ電流を相対的に増大させ、チャネ
ル３を流れる漏れ電流を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、埋め込み型半導体
レーザに関し、特に高温・高出力特性に優れる半導体レ
ーザに関する。
レーザに関し、特に高温・高出力特性に優れる半導体レ
ーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ＣＡＴＶ用、あるいはＥＤＦＡ
励起用光源、ＯＴＤＲ用として、高出力の半導体レーザ
が要求されている。
励起用光源、ＯＴＤＲ用として、高出力の半導体レーザ
が要求されている。
【０００３】このような要求に対して、例えば、１９９
３年エレクトロニクス・レターズ、第１８巻、第２２号
（ELECTRONICSLETTERS,VOL.18,NO.22,1982）にはＤＣ−
ＰＢＨ（double channel Planar buried hetero-st
ructure）レーザが提案されている。ＤＣ−ＰＢＨレー
ザでは、図１１に示すように、活性層１の両脇に形成さ
れた活性層と組成を同じくする再結合層２で漏れ電流を
再結合させることにより、ｐｎ接合によるブロック層の
ターンオンを抑制し、高温高出力特性の改善が図られて
いる。
３年エレクトロニクス・レターズ、第１８巻、第２２号
（ELECTRONICSLETTERS,VOL.18,NO.22,1982）にはＤＣ−
ＰＢＨ（double channel Planar buried hetero-st
ructure）レーザが提案されている。ＤＣ−ＰＢＨレー
ザでは、図１１に示すように、活性層１の両脇に形成さ
れた活性層と組成を同じくする再結合層２で漏れ電流を
再結合させることにより、ｐｎ接合によるブロック層の
ターンオンを抑制し、高温高出力特性の改善が図られて
いる。
【０００４】しかし、近年においては更に高水準の高温
高出力特性が望まれており、かかる要求を満たすべく種
々の検討が行われている。
高出力特性が望まれており、かかる要求を満たすべく種
々の検討が行われている。
【０００５】たとえば特開平６−２８３８００号公報に
は、ブロック層の濃度、チャネル幅の設計により、ｐｎ
接合を流れる漏れ電流と再結合層を流れる電流の分配を
最適化し、ＤＣ−ＰＢＨレーザの高温高出力特性を改善
する技術が開示されている。このレーザでは、ｐ型電流
ブロック層のｐ型不純物濃度を高くし、かつチャネル幅
を狭くすることにより、図２に示す再結合層に流れる電
流を増大させ、相対的にチャネルを流れる電流を低減し
ている。これにより、高出力時の全漏れ電流を低減して
高出力特性を改善する半導体レーザが提案されている。
は、ブロック層の濃度、チャネル幅の設計により、ｐｎ
接合を流れる漏れ電流と再結合層を流れる電流の分配を
最適化し、ＤＣ−ＰＢＨレーザの高温高出力特性を改善
する技術が開示されている。このレーザでは、ｐ型電流
ブロック層のｐ型不純物濃度を高くし、かつチャネル幅
を狭くすることにより、図２に示す再結合層に流れる電
流を増大させ、相対的にチャネルを流れる電流を低減し
ている。これにより、高出力時の全漏れ電流を低減して
高出力特性を改善する半導体レーザが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
記載の技術は、以下の点でなお課題を有していた。
記載の技術は、以下の点でなお課題を有していた。
【０００７】第１の課題は、充分な高出力特性が得られ
ない場合があることである。ｐ電流ブロック層濃度を上
げることにより、成長時にブロック層から活性層に通常
不純物として用いられるＺｎが拡散し、活性層の内部損
失が増大し、効率が低下するためである。
ない場合があることである。ｐ電流ブロック層濃度を上
げることにより、成長時にブロック層から活性層に通常
不純物として用いられるＺｎが拡散し、活性層の内部損
失が増大し、効率が低下するためである。
【０００８】第２の課題は、ｐ電流ブロック層の不純物
濃度を高くしても、１×１０18ｃｍ -3程度の濃度でその
効果はほぼ飽和することである。ブロック層内不純物濃
度を高くすることにより再結合層に流れる漏れ電流が増
大するものの、再結合層におけるキャリアの再結合速度
が飽和するためである。
濃度を高くしても、１×１０18ｃｍ -3程度の濃度でその
効果はほぼ飽和することである。ブロック層内不純物濃
度を高くすることにより再結合層に流れる漏れ電流が増
大するものの、再結合層におけるキャリアの再結合速度
が飽和するためである。
【０００９】第３の課題は、レーザの信頼性が低下する
場合があることである。活性層に接して形成されている
ｐ電流ブロック層の不純物濃度を高くすることにより、
不純物が活性層へ進入し、特性劣化を引き起こすことが
あるからである。
場合があることである。活性層に接して形成されている
ｐ電流ブロック層の不純物濃度を高くすることにより、
不純物が活性層へ進入し、特性劣化を引き起こすことが
あるからである。
【００１０】本発明の半導体レーザは、ＤＣ−ＰＢＨ型
半導体レーザにおいて、再結合層におけるキャリアの再
結合を改善し、半導体レーザを高出力化することを目的
とする。また、ｐ電流ブロック層濃度を高くすることな
しに高出力化を図り、信頼性を改善することを目的とす
る。
半導体レーザにおいて、再結合層におけるキャリアの再
結合を改善し、半導体レーザを高出力化することを目的
とする。また、ｐ電流ブロック層濃度を高くすることな
しに高出力化を図り、信頼性を改善することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、活性層
の両脇に電流ブロック層および再結合層を有するＤＣ−
ＰＢＨ型半導体レーザであって、前記再結合層に不純物
が導入されたことを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レ
ーザ、が提供される。
の両脇に電流ブロック層および再結合層を有するＤＣ−
ＰＢＨ型半導体レーザであって、前記再結合層に不純物
が導入されたことを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レ
ーザ、が提供される。
【００１２】また本発明によれば、活性層の両脇に電流
ブロック層および再結合層を有するＤＣ−ＰＢＨ型半導
体レーザであって、前記再結合層に格子欠陥が導入され
たことを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ、が提
供される。
ブロック層および再結合層を有するＤＣ−ＰＢＨ型半導
体レーザであって、前記再結合層に格子欠陥が導入され
たことを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ、が提
供される。
【００１３】上記のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの構成
および作用について、以下、図面を参照して説明する。
および作用について、以下、図面を参照して説明する。
【００１４】本発明の半導体レーザは、ＤＣ−ＰＢＨ型
半導体レーザにおける再結合層に不純物や格子欠陥（結
晶上のダメージ）を導入することを特徴とするものであ
る。
半導体レーザにおける再結合層に不純物や格子欠陥（結
晶上のダメージ）を導入することを特徴とするものであ
る。
【００１５】図１に本発明の半導体レーザの一例を示
す。この半導体レーザは、活性層１の両脇に一対のチャ
ネル３を有し、一対のチャネル３の外側に再結合層２を
有しており、再結合層２に不純物および／または格子欠
陥が導入されている。
す。この半導体レーザは、活性層１の両脇に一対のチャ
ネル３を有し、一対のチャネル３の外側に再結合層２を
有しており、再結合層２に不純物および／または格子欠
陥が導入されている。
【００１６】図２はＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザにおけ
るブロック層を流れる漏れ電流を模式的に示したもので
ある。ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの場合の漏れ電流は
流れる経路により２種類に分けられる。１つは、ｎ−Ｉ
ｎＰ電流ブロック層５、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４を
経由してチャネルを流れる漏れ電流である。もう一つ
は、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４から再結合層２に流れ
る漏れ電流である。このうちチャネルを流れる漏れ電流
は、 ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４のポテンシャルの減
少を伴い、ブロック層で構成されるｐｎｐｎサイリスタ
のターンオンを誘発するために、特に問題となる。
るブロック層を流れる漏れ電流を模式的に示したもので
ある。ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの場合の漏れ電流は
流れる経路により２種類に分けられる。１つは、ｎ−Ｉ
ｎＰ電流ブロック層５、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４を
経由してチャネルを流れる漏れ電流である。もう一つ
は、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４から再結合層２に流れ
る漏れ電流である。このうちチャネルを流れる漏れ電流
は、 ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層４のポテンシャルの減
少を伴い、ブロック層で構成されるｐｎｐｎサイリスタ
のターンオンを誘発するために、特に問題となる。
【００１７】図３にこれらの漏れ電流成分の光出力依存
性を２次元光デバイスシミュレータで計算した結果を示
す。光出力の増大とともに漏れ電流は増大する。特に通
常のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの場合、チャネルを流
れる漏れ電流は急激に増大する一方で、再結合層を流れ
る漏れ電流の増大は比較的少ないことが特徴的である。
したがって、ブロック層の設計により、相対的に再結合
層を流れる漏れ電流を増大させ、チャネルを流れる漏れ
電流を低減することにより、高出力時の全漏れ電流を低
減することも可能である。
性を２次元光デバイスシミュレータで計算した結果を示
す。光出力の増大とともに漏れ電流は増大する。特に通
常のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの場合、チャネルを流
れる漏れ電流は急激に増大する一方で、再結合層を流れ
る漏れ電流の増大は比較的少ないことが特徴的である。
したがって、ブロック層の設計により、相対的に再結合
層を流れる漏れ電流を増大させ、チャネルを流れる漏れ
電流を低減することにより、高出力時の全漏れ電流を低
減することも可能である。
【００１８】このような考え方に基づいて、ｐ電流ブロ
ック層の濃度を高くし、チャネル幅を狭くすることによ
り、相対的に再結合層への漏れ電流を増大させ、チャネ
ルを流れる漏れ電流を低減したものが前述の特開平６−
２８３８００号公報に記載の半導体レーザである。これ
により、チャネルを流れる漏れ電流が低減され、高出力
特性が一定程度改善される。
ック層の濃度を高くし、チャネル幅を狭くすることによ
り、相対的に再結合層への漏れ電流を増大させ、チャネ
ルを流れる漏れ電流を低減したものが前述の特開平６−
２８３８００号公報に記載の半導体レーザである。これ
により、チャネルを流れる漏れ電流が低減され、高出力
特性が一定程度改善される。
【００１９】一方、本発明の半導体レーザはこれとは異
なり、再結合層におけるキャリアの再結合レートを増大
させることにより再結合層を流れる漏れ電流を増大さ
せ、チャネルを流れる漏れ電流を低減するものである。
従来の半導体レーザでは、再結合層に活性層を同じ組成
・同じ品質の層を用いていたために、再結合層でのキャ
リア寿命が比較的長く、再結合レートが高くなかった。
このため、ｐ型電流ブロック層濃度を高くしても、再結
合層に流れる漏れ電流を顕著に増大させることは不可能
であった。そこで本発明では、再結合層に対し、不純物
または格子欠陥を導入することにより活性層と異なる性
質を与えている。不純物あるいは格子欠陥は再結合中心
の役割を果たすため、再結合層におけるキャリア寿命が
短くなる。これにより再結合レートが増大し、再結合層
を流れる漏れ電流が増大する。
なり、再結合層におけるキャリアの再結合レートを増大
させることにより再結合層を流れる漏れ電流を増大さ
せ、チャネルを流れる漏れ電流を低減するものである。
従来の半導体レーザでは、再結合層に活性層を同じ組成
・同じ品質の層を用いていたために、再結合層でのキャ
リア寿命が比較的長く、再結合レートが高くなかった。
このため、ｐ型電流ブロック層濃度を高くしても、再結
合層に流れる漏れ電流を顕著に増大させることは不可能
であった。そこで本発明では、再結合層に対し、不純物
または格子欠陥を導入することにより活性層と異なる性
質を与えている。不純物あるいは格子欠陥は再結合中心
の役割を果たすため、再結合層におけるキャリア寿命が
短くなる。これにより再結合レートが増大し、再結合層
を流れる漏れ電流が増大する。
【００２０】以上のように、本発明によれば、再結合層
でのキャリアの再結合レートにより律速されていた、再
結合層を流れる漏れ電流を増大させることが可能とな
り、結果としてチャネルを流れる漏れ電流、さらには高
出力時の全漏れ電流を低減することができる。
でのキャリアの再結合レートにより律速されていた、再
結合層を流れる漏れ電流を増大させることが可能とな
り、結果としてチャネルを流れる漏れ電流、さらには高
出力時の全漏れ電流を低減することができる。
【００２１】また、本発明の半導体レーザによれば、活
性層近傍のブロック層濃度を高くする必要がないため
に、ブロック層濃度を高くすることによる効率の減少
や、信頼性の悪化も引き起こされない。
性層近傍のブロック層濃度を高くする必要がないため
に、ブロック層濃度を高くすることによる効率の減少
や、信頼性の悪化も引き起こされない。
【００２２】さらに発明によれば、半導体基板上に所定
のバンドギャップを有する半導体層を形成し、さらにそ
の上にクラッド層を形成する工程と、前記半導体層より
も深い位置に到達する一対の溝を形成し、前記半導体層
を、前記一対の溝に挟まれた活性層と、前記一対の溝の
外側に位置する再結合層とに分割する工程と、前記再結
合層の上に形成された前記クラッド層を除去し、前記再
結合層の少なくとも一部を露出させる工程と、前記再結
合層に不純物を導入する工程と、前記溝に半導体材料を
埋め込み、電流ブロック層を形成する工程とを有するこ
とを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方
法、が提供される。
のバンドギャップを有する半導体層を形成し、さらにそ
の上にクラッド層を形成する工程と、前記半導体層より
も深い位置に到達する一対の溝を形成し、前記半導体層
を、前記一対の溝に挟まれた活性層と、前記一対の溝の
外側に位置する再結合層とに分割する工程と、前記再結
合層の上に形成された前記クラッド層を除去し、前記再
結合層の少なくとも一部を露出させる工程と、前記再結
合層に不純物を導入する工程と、前記溝に半導体材料を
埋め込み、電流ブロック層を形成する工程とを有するこ
とを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方
法、が提供される。
【００２３】また、半導体基板上に所定のバンドギャッ
プを有する半導体層を形成し、さらにその上にクラッド
層を形成する工程と、前記半導体層よりも深い位置に到
達する一対の溝を形成し、前記半導体層を、前記一対の
溝に挟まれた活性層と、前記一対の溝の外側に位置する
再結合層とに分割する工程と、前記再結合層の上に形成
された前記クラッド層をドライエッチングにより除去
し、前記再結合層の少なくとも一部を露出させる工程
と、前記溝に半導体材料を埋め込み、電流ブロック層を
形成する工程とを有することを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ
型半導体レーザの製造方法、が提供される。
プを有する半導体層を形成し、さらにその上にクラッド
層を形成する工程と、前記半導体層よりも深い位置に到
達する一対の溝を形成し、前記半導体層を、前記一対の
溝に挟まれた活性層と、前記一対の溝の外側に位置する
再結合層とに分割する工程と、前記再結合層の上に形成
された前記クラッド層をドライエッチングにより除去
し、前記再結合層の少なくとも一部を露出させる工程
と、前記溝に半導体材料を埋め込み、電流ブロック層を
形成する工程とを有することを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ
型半導体レーザの製造方法、が提供される。
【００２４】上記の製造方法によれば、再結合層に不純
物が導入または格子欠陥が付与されたＤＣ−ＰＢＨ型半
導体レーザを比較的簡便な工程で製造することができ
る。また、再結合層に対して、不純物導入と格子欠陥の
付与の両方を行うこともできる。
物が導入または格子欠陥が付与されたＤＣ−ＰＢＨ型半
導体レーザを比較的簡便な工程で製造することができ
る。また、再結合層に対して、不純物導入と格子欠陥の
付与の両方を行うこともできる。
【００２５】また本発明によれば、ＤＣ−ＰＢＨ型半導
体レーザの製造方法において、半導体基板上の所定箇所
に、活性層と再結合層とを独立に成長させ、再結合層成
長時に不純物を導入することを特徴とする半導体レーザ
の製造方法が提供される。
体レーザの製造方法において、半導体基板上の所定箇所
に、活性層と再結合層とを独立に成長させ、再結合層成
長時に不純物を導入することを特徴とする半導体レーザ
の製造方法が提供される。
【００２６】また本発明によれば、ＤＣ−ＰＢＨ型半導
体レーザの製造方法において、半導体基板上の所定箇所
にマスクを用いて活性層を成長させる工程と、半導体基
板上の他の所定箇所にマスクを用いて不純物を含む再結
合層を成長させる工程とを有することを特徴とする半導
体レーザの製造方法が提供される。この半導体レーザの
製造方法において、活性層を成長させる工程と再結合層
を成長させる工程は、いずれを先に行っても良い。
体レーザの製造方法において、半導体基板上の所定箇所
にマスクを用いて活性層を成長させる工程と、半導体基
板上の他の所定箇所にマスクを用いて不純物を含む再結
合層を成長させる工程とを有することを特徴とする半導
体レーザの製造方法が提供される。この半導体レーザの
製造方法において、活性層を成長させる工程と再結合層
を成長させる工程は、いずれを先に行っても良い。
【００２７】上記の製造方法によれば活性層と再結合層
を独立に形成するため、不純物の導入方法としてドーピ
ングを用いることができ、不純物濃度を精度良く制御す
ることができる。
を独立に形成するため、不純物の導入方法としてドーピ
ングを用いることができ、不純物濃度を精度良く制御す
ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明において、不純物の濃度
は、好ましくは１×１０17〜５×１０18ｃｍ-3、さらに
好ましくは５×１０17〜２×１０18ｃｍ-3とする。この
ような濃度とすることによって、レーザの効率や信頼性
の低下をもたらすことなく再結合層２のキャリアの再結
合率を効果的に高めることができる。不純物の種類とし
ては、たとえばＳｉ、Ｚｎが挙げられる。
は、好ましくは１×１０17〜５×１０18ｃｍ-3、さらに
好ましくは５×１０17〜２×１０18ｃｍ-3とする。この
ような濃度とすることによって、レーザの効率や信頼性
の低下をもたらすことなく再結合層２のキャリアの再結
合率を効果的に高めることができる。不純物の種類とし
ては、たとえばＳｉ、Ｚｎが挙げられる。
【００２９】不純物の導入方法としては、再結合層２の
成長時にドーピングする方法や、イオン注入する方法な
どを用いることができる。ドーピング法を行った場合に
は、不純物濃度を精度良く制御できる。一方、イオン注
入法によれば、不純物導入と同時に再結合層に格子欠陥
を付与することができるという利点がある。
成長時にドーピングする方法や、イオン注入する方法な
どを用いることができる。ドーピング法を行った場合に
は、不純物濃度を精度良く制御できる。一方、イオン注
入法によれば、不純物導入と同時に再結合層に格子欠陥
を付与することができるという利点がある。
【００３０】本発明における再結合層は、多重量子井戸
構造とすることが好ましい。このようにすることによっ
て再結合層２のキャリアの再結合率をさらに高めること
ができる。
構造とすることが好ましい。このようにすることによっ
て再結合層２のキャリアの再結合率をさらに高めること
ができる。
【００３１】再結合層は、その製造工程においてドライ
エッチングを受けた層であってもよい。ドライエッチン
グを受けることにより、格子欠陥が与えられ、これが再
結合中心となって再結合率を高めることができるからで
ある。
エッチングを受けた層であってもよい。ドライエッチン
グを受けることにより、格子欠陥が与えられ、これが再
結合中心となって再結合率を高めることができるからで
ある。
【００３２】なお、本発明において半導体基板は、ｎ
型、ｐ型のいずれの導電型であってもよい。
型、ｐ型のいずれの導電型であってもよい。
【００３３】以下、本発明の好ましい実施形態について
さらに説明する。
さらに説明する。
【００３４】（第１の実施形態）本発明に係るＤＣ−Ｐ
ＢＨ型半導体レーザの実施の形態について、図１を参照
して説明する。図１のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザは、
活性層１の両脇に電流ブロック層４、５および再結合層
２を有し、再結合層２に不純物が導入されている。
ＢＨ型半導体レーザの実施の形態について、図１を参照
して説明する。図１のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザは、
活性層１の両脇に電流ブロック層４、５および再結合層
２を有し、再結合層２に不純物が導入されている。
【００３５】活性層１の両脇には一対のチャネル３を有
し、このチャネル３のさらに外側に再結合層２が設けら
れている。従来技術では、この再結合層２は活性層１と
同一プロセスで形成されており、これらは、同一材料、
同一層構造となっていた。これに対して本発明は、再結
合層２に不純物または格子欠陥の導入を行うことによ
り、再結合層２のキャリアの再結合率を高めている。こ
れにより、図２中に示される再結合層に流れる漏れ電流
を増加させる一方、チャネルを流れる漏れ電流、すなわ
ちチャネル内に埋め込まれた電流ブロック層を流れる漏
れ電流を効果的に減少させることができるのである。
し、このチャネル３のさらに外側に再結合層２が設けら
れている。従来技術では、この再結合層２は活性層１と
同一プロセスで形成されており、これらは、同一材料、
同一層構造となっていた。これに対して本発明は、再結
合層２に不純物または格子欠陥の導入を行うことによ
り、再結合層２のキャリアの再結合率を高めている。こ
れにより、図２中に示される再結合層に流れる漏れ電流
を増加させる一方、チャネルを流れる漏れ電流、すなわ
ちチャネル内に埋め込まれた電流ブロック層を流れる漏
れ電流を効果的に減少させることができるのである。
【００３６】（第２の実施形態）本発明のＤＣ−ＰＢＨ
型半導体レーザの製造方法の実施形態について、図５を
参照して説明する。
型半導体レーザの製造方法の実施形態について、図５を
参照して説明する。
【００３７】まず図５（ａ）のように、半導体基板上に
所定のバンドギャップを有する半導体層２９を形成し、
さらにその上にクラッド層１５を形成する。
所定のバンドギャップを有する半導体層２９を形成し、
さらにその上にクラッド層１５を形成する。
【００３８】次に、半導体層２９よりも深い位置に到達
する一対の溝（埋め込み成長用溝）を形成する（図５
（ｂ））。溝は、図のように、ホトレジスト１６をマス
クとしてエッチングを行うなどの方法により形成するこ
とができる。この溝の形成により、半導体層２９を、一
対の溝に挟まれた活性層１と、一対の溝の外側に位置す
る再結合層２とに分割する。
する一対の溝（埋め込み成長用溝）を形成する（図５
（ｂ））。溝は、図のように、ホトレジスト１６をマス
クとしてエッチングを行うなどの方法により形成するこ
とができる。この溝の形成により、半導体層２９を、一
対の溝に挟まれた活性層１と、一対の溝の外側に位置す
る再結合層２とに分割する。
【００３９】ついで、再結合層２上に形成されたクラッ
ド層１５を除去し、再結合層２の少なくとも一部を露出
させる（図５（ｃ））。クラッド層１５の除去は、たと
えばドライエッチングを用いることが好ましい。ドライ
エッチングによっても、再結合層２に格子欠陥を付与
し、再結合中心を与えることができるからである。
ド層１５を除去し、再結合層２の少なくとも一部を露出
させる（図５（ｃ））。クラッド層１５の除去は、たと
えばドライエッチングを用いることが好ましい。ドライ
エッチングによっても、再結合層２に格子欠陥を付与
し、再結合中心を与えることができるからである。
【００４０】つづいて、再結合層２に不純物を導入す
る。不純物導入は、例えば、再結合層２の露出した部分
からイオン注入することにより行うことができる。イオ
ン注入法によれば、イオン注入に伴い格子欠陥も同時に
導入され、さらに再結合中心を与えることができ、好ま
しい。
る。不純物導入は、例えば、再結合層２の露出した部分
からイオン注入することにより行うことができる。イオ
ン注入法によれば、イオン注入に伴い格子欠陥も同時に
導入され、さらに再結合中心を与えることができ、好ま
しい。
【００４１】次に、溝に半導体材料を埋め込み、電流ブ
ロック層を形成する。さらにその上に埋め込み層、キャ
ップ層等を形成した後、不図示の電極等を形成して半導
体レーザを完成する。
ロック層を形成する。さらにその上に埋め込み層、キャ
ップ層等を形成した後、不図示の電極等を形成して半導
体レーザを完成する。
【００４２】（第３の実施形態）本発明に係るＤＣ−Ｐ
ＢＨ型半導体レーザの製造方法の他の実施形態につい
て、図８、９を参照して説明する。
ＢＨ型半導体レーザの製造方法の他の実施形態につい
て、図８、９を参照して説明する。
【００４３】このＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方
法は、半導体基板上の所定箇所に、活性層と再結合層と
を独立に成長させ、再結合層成長時に不純物を導入する
ものである。
法は、半導体基板上の所定箇所に、活性層と再結合層と
を独立に成長させ、再結合層成長時に不純物を導入する
ものである。
【００４４】まず、半導体基板上の所定箇所にＳｉＯ2
膜２０１をマスクとして、活性層１を含む半導体多層膜
を成長させる（図８（ａ））。
膜２０１をマスクとして、活性層１を含む半導体多層膜
を成長させる（図８（ａ））。
【００４５】次に、半導体基板上にＳｉＯ2膜２０２を
形成する（図８（ｂ））。このＳｉＯ2膜２０２をマス
クとして、再結合層２を含む半導体多層膜を成長させる
（図８（ｃ））。この再結合層の成長に際して、ドーピ
ング法等により不純物を導入する。
形成する（図８（ｂ））。このＳｉＯ2膜２０２をマス
クとして、再結合層２を含む半導体多層膜を成長させる
（図８（ｃ））。この再結合層の成長に際して、ドーピ
ング法等により不純物を導入する。
【００４６】その後、電流ブロック層４、５および埋め
込み層６等を形成した後、不図示の電極等を形成して半
導体レーザを完成する（図９）。
込み層６等を形成した後、不図示の電極等を形成して半
導体レーザを完成する（図９）。
【００４７】本実施形態において、再結合層を歪多重量
子井戸層としてもよい。この場合、歪量子井戸層の歪量
を高く、あるいは歪量子井戸層の膜厚を大きくすれば、
臨界膜厚を超えるようになり、結晶の歪が緩和し、欠陥
が結晶内に導入される。この方法によっても、再結合層
の再結合レートを高めることができる。
子井戸層としてもよい。この場合、歪量子井戸層の歪量
を高く、あるいは歪量子井戸層の膜厚を大きくすれば、
臨界膜厚を超えるようになり、結晶の歪が緩和し、欠陥
が結晶内に導入される。この方法によっても、再結合層
の再結合レートを高めることができる。
【００４８】また、再結合層成長において、通常の成長
に用いられる成長温度よりも低い温度または高い温度で
成長することにより、結晶内の不純物を増大させること
ができる。通常、ＭＯＶＰＥによる活性層の成長では、
６００℃から７００℃の成長温度が適用されているが、
再結合層の成長温度を５５０〜６００℃に下げることに
より不純物が取り込まれる。また、６５０〜８００℃で
成長することによっても、再結合層の不純物が増大し所
望の効果が得られる。いずれの場合にも、最適な温度で
成長した結晶と比較して欠陥も増大しており、再結合層
におけるキャリア寿命は短くなる。
に用いられる成長温度よりも低い温度または高い温度で
成長することにより、結晶内の不純物を増大させること
ができる。通常、ＭＯＶＰＥによる活性層の成長では、
６００℃から７００℃の成長温度が適用されているが、
再結合層の成長温度を５５０〜６００℃に下げることに
より不純物が取り込まれる。また、６５０〜８００℃で
成長することによっても、再結合層の不純物が増大し所
望の効果が得られる。いずれの場合にも、最適な温度で
成長した結晶と比較して欠陥も増大しており、再結合層
におけるキャリア寿命は短くなる。
【００４９】また、再結合層成長時に、活性層成長に用
いたのとは別の原料を用い、結晶に不純物を導入するこ
とも可能である。たとえば、ＭＯＶＰＥで多く用いられ
ているＡｓ原料であるアルシンの代わりに、トリエチル
砒素などの有機砒素原料を用いることができる。これに
より、分解時に発生する炭素が不純物として結晶に取り
込まれることで再結合中心が導入され、再結合レートを
高めることができる。
いたのとは別の原料を用い、結晶に不純物を導入するこ
とも可能である。たとえば、ＭＯＶＰＥで多く用いられ
ているＡｓ原料であるアルシンの代わりに、トリエチル
砒素などの有機砒素原料を用いることができる。これに
より、分解時に発生する炭素が不純物として結晶に取り
込まれることで再結合中心が導入され、再結合レートを
高めることができる。
【００５０】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。
明する。
【００５１】（実施例１）本実施例について図面を参照
して説明する。まず図５（ａ）に示すように、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１２上に干渉露光法により、周期２０２．７ｎｍ
の回折格子を形成した。その上に、ＭＯＶＰＥ法によ
り、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１４、多重量子井戸
からなる所定のバンドギャップを有する半導体層２９、
ｐ−ＩｎＰクラッド層１５を成長した。引き続き、図５
（ｂ）に示すように、ホトレジスト１６を塗布し、通常
の露光によりパターニングしたのち、チャネルとなる埋
め込み成長用メサとなる溝１７をエッチングにより形成
した。これにより半導体層２９を、活性層１と、再結合
層２とに分割される。
して説明する。まず図５（ａ）に示すように、ｎ−Ｉｎ
Ｐ基板１２上に干渉露光法により、周期２０２．７ｎｍ
の回折格子を形成した。その上に、ＭＯＶＰＥ法によ
り、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１４、多重量子井戸
からなる所定のバンドギャップを有する半導体層２９、
ｐ−ＩｎＰクラッド層１５を成長した。引き続き、図５
（ｂ）に示すように、ホトレジスト１６を塗布し、通常
の露光によりパターニングしたのち、チャネルとなる埋
め込み成長用メサとなる溝１７をエッチングにより形成
した。これにより半導体層２９を、活性層１と、再結合
層２とに分割される。
【００５２】ここで、活性層直上のホトレジストを残し
て再結合層２上のホトレジストを除去し、さらにエッチ
ングにより結合層２上のｐ−ＩｎＰクラッド層を除去し
た。このようにすることにより、再結合層がウエハ表面
に露出する。
て再結合層２上のホトレジストを除去し、さらにエッチ
ングにより結合層２上のｐ−ＩｎＰクラッド層を除去し
た。このようにすることにより、再結合層がウエハ表面
に露出する。
【００５３】次いで、図５（ｃ）に示すように、このウ
エハにＳｉイオン１８の打ち込みを行った。これによ
り、再結合層となる領域にｎ型不純物が導入され、同時
に多重量子井戸層にイオン打ち込みによる若干のダメー
ジが導入され、再結合層内部のキャリア寿命が短くな
る。Ｓｉの濃度は、１×１０18ｃｍ-3とした。
エハにＳｉイオン１８の打ち込みを行った。これによ
り、再結合層となる領域にｎ型不純物が導入され、同時
に多重量子井戸層にイオン打ち込みによる若干のダメー
ジが導入され、再結合層内部のキャリア寿命が短くな
る。Ｓｉの濃度は、１×１０18ｃｍ-3とした。
【００５４】この後、ホトレジスト１６を除去し、通常
のＬＰＥ成長により、図６に示すように、ＤＣ−ＰＢＨ
埋め込み構造を形成した。次いで、通常の電極プロセス
により電極を形成し、劈開によりウエハからバーに切り
出し、前面に１％、後面に７５％の反射率のコーティン
グを施した後、素子に切り出し、半導体レーザを完成し
た。
のＬＰＥ成長により、図６に示すように、ＤＣ−ＰＢＨ
埋め込み構造を形成した。次いで、通常の電極プロセス
により電極を形成し、劈開によりウエハからバーに切り
出し、前面に１％、後面に７５％の反射率のコーティン
グを施した後、素子に切り出し、半導体レーザを完成し
た。
【００５５】図４に本実施例により作製された半導体レ
ーザと従来の半導体レーザの電流−光出力特性を示す。
従来の半導体レーザでは閾値は低いものの、高出力領域
における漏れ電流の影響のために、出力飽和が顕著に見
られる一方で、本発明の半導体レーザでは８０ｍＷ以上
に光出力領域までほぼ飽和のない特性が得られている。
ーザと従来の半導体レーザの電流−光出力特性を示す。
従来の半導体レーザでは閾値は低いものの、高出力領域
における漏れ電流の影響のために、出力飽和が顕著に見
られる一方で、本発明の半導体レーザでは８０ｍＷ以上
に光出力領域までほぼ飽和のない特性が得られている。
【００５６】（実施例２）実施例１において、Ｓｉ打ち
込みの代わりに拡散法により再結合層２にＺｎを拡散さ
せた（図７）。Ｚｎ濃度は、１×１０18ｃｍ-3とした。
再結合層をＺｎ拡散領域１９とすることにより、再結合
層内部でのキャリア寿命が短くなり、実施例１と同様の
効果が得られる。また、拡散工程時にウエハ表面のダメ
ージが生じ、これによってさらにキャリア寿命が低減す
るという効果もある。
込みの代わりに拡散法により再結合層２にＺｎを拡散さ
せた（図７）。Ｚｎ濃度は、１×１０18ｃｍ-3とした。
再結合層をＺｎ拡散領域１９とすることにより、再結合
層内部でのキャリア寿命が短くなり、実施例１と同様の
効果が得られる。また、拡散工程時にウエハ表面のダメ
ージが生じ、これによってさらにキャリア寿命が低減す
るという効果もある。
【００５７】（実施例３）実施例１において、Ｓｉイオ
ンの打ち込みを行わず、ｐ−ＩｎＰクラッド層をエッチ
ングして多重量子井戸層をウエハ表面に出す際にドライ
エッチングを行った。これにより、ＩｎＰ層の除去と多
重量子井戸層への格子欠陥の付与が同時に行われ、再結
合レートを高めることができる。
ンの打ち込みを行わず、ｐ−ＩｎＰクラッド層をエッチ
ングして多重量子井戸層をウエハ表面に出す際にドライ
エッチングを行った。これにより、ＩｎＰ層の除去と多
重量子井戸層への格子欠陥の付与が同時に行われ、再結
合レートを高めることができる。
【００５８】（実施例４）本実施例について図８、９を
参照して説明する。まず、図８（ａ）に示すように、回
折格子を形成したｎ−ＩｎＰ基板上に、ＳｉＯ2膜２０
を堆積し、ホトリソグラフィにより開口幅１．５μｍの
ストライプを形成した。ついで、開口部にＭＯＶＰＥ選
択成長によりｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１４、活性
層１、ｐ−ＩｎＰクラッド層１５を形成した。この後、
ＳｉＯ2を除去し、再びＳｉＯ2を堆積した後に、図８
（ｂ）に示すように、活性層直上と、その両側に幅３μ
ｍの開口幅のＳｉＯ2ストライプを形成した。その後、
図８（ｃ）に示すように、再びＭＯＶＰＥ選択成長によ
りｎ−ＩｎＰ層２１、再結合層２、ｐ−ＩｎＰ層２２を
成長した。この際、ドーピングにより再結合層２にＳｉ
を導入した。濃度は２×１０18ｃｍ-3とした。本実施例
では、ここで、ｎ型不純物導入した多重量子井戸層が再
結合層として機能する。引き続き、活性層直上のＳｉＯ
2膜を残したまま、再結合層両側のＳｉＯ2を除去し、ｐ
−ＩｎＰブロック層４、ｎ−ＩｎＰブロック層５を成長
し、さらに、活性層上のＳｉＯ2膜を除去した後に、Ｍ
ＯＶＰＥ法により、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層６、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰキャップ層７を成長した。
参照して説明する。まず、図８（ａ）に示すように、回
折格子を形成したｎ−ＩｎＰ基板上に、ＳｉＯ2膜２０
を堆積し、ホトリソグラフィにより開口幅１．５μｍの
ストライプを形成した。ついで、開口部にＭＯＶＰＥ選
択成長によりｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１４、活性
層１、ｐ−ＩｎＰクラッド層１５を形成した。この後、
ＳｉＯ2を除去し、再びＳｉＯ2を堆積した後に、図８
（ｂ）に示すように、活性層直上と、その両側に幅３μ
ｍの開口幅のＳｉＯ2ストライプを形成した。その後、
図８（ｃ）に示すように、再びＭＯＶＰＥ選択成長によ
りｎ−ＩｎＰ層２１、再結合層２、ｐ−ＩｎＰ層２２を
成長した。この際、ドーピングにより再結合層２にＳｉ
を導入した。濃度は２×１０18ｃｍ-3とした。本実施例
では、ここで、ｎ型不純物導入した多重量子井戸層が再
結合層として機能する。引き続き、活性層直上のＳｉＯ
2膜を残したまま、再結合層両側のＳｉＯ2を除去し、ｐ
−ＩｎＰブロック層４、ｎ−ＩｎＰブロック層５を成長
し、さらに、活性層上のＳｉＯ2膜を除去した後に、Ｍ
ＯＶＰＥ法により、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層６、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰキャップ層７を成長した。
【００５９】その後、通常の電極プロセスにより電極を
形成し、劈開によりウエハからバーに切り出し、コーテ
ィングを施した後、素子に切り出し、半導体レーザを完
成した（図９）。
形成し、劈開によりウエハからバーに切り出し、コーテ
ィングを施した後、素子に切り出し、半導体レーザを完
成した（図９）。
【００６０】本実施例の方法によれば、再結合層を活性
層と独立に形成するため、不純物導入にドーピングを用
いることができる。このため、不純物濃度を精度良く制
御することができる。
層と独立に形成するため、不純物導入にドーピングを用
いることができる。このため、不純物濃度を精度良く制
御することができる。
【００６１】（実施例５）本実施例について図面を参照
して説明する。まず図１０（ａ）に示すように、ｐ−Ｉ
ｎＰ基板上２３に多重量子井戸からなる活性層１、ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１４を形成した。このウエハ
上に回折格子を形成し、ｎ−ＩｎＰで埋め込み成長し
た。さらにＳｉＯ2膜を全面に堆積し、ホトリソグラフ
ィ、エッチングにより、幅４μｍのストライプを形成し
た。つづいて図１０（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰＥ法
により、ｐ−ＩｎＰブロック層２４、２６および、ｎ−
ＩｎＰブロック層２６、ｎ型不純物としてＳｉを導入
し、再結合層２を形成した。この際、ドーピングにより
再結合層２にＳｉを導入した。濃度は２×１０18ｃｍ-3
とした。次に、ＳｉＯ2膜を除去し、ｎ−ＩｎＰ埋め込
み層２７、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２８を成長し
た。
して説明する。まず図１０（ａ）に示すように、ｐ−Ｉ
ｎＰ基板上２３に多重量子井戸からなる活性層１、ｎ−
ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層１４を形成した。このウエハ
上に回折格子を形成し、ｎ−ＩｎＰで埋め込み成長し
た。さらにＳｉＯ2膜を全面に堆積し、ホトリソグラフ
ィ、エッチングにより、幅４μｍのストライプを形成し
た。つづいて図１０（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰＥ法
により、ｐ−ＩｎＰブロック層２４、２６および、ｎ−
ＩｎＰブロック層２６、ｎ型不純物としてＳｉを導入
し、再結合層２を形成した。この際、ドーピングにより
再結合層２にＳｉを導入した。濃度は２×１０18ｃｍ-3
とした。次に、ＳｉＯ2膜を除去し、ｎ−ＩｎＰ埋め込
み層２７、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２８を成長し
た。
【００６２】本実施例によれば、実施例４と比較して成
長回数を少なくすることができ、工程の簡便化を図るこ
とができる。
長回数を少なくすることができ、工程の簡便化を図るこ
とができる。
【００６３】なお、以上説明した実施例では、再結合層
に多重量子井戸層を用いているが、バルク結晶による再
結合層の場合にでも同様の効果が得られることはいうま
でもない。
に多重量子井戸層を用いているが、バルク結晶による再
結合層の場合にでも同様の効果が得られることはいうま
でもない。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＤＣ−ＰＢ
Ｈ型半導体レーザによれば、結合層に不純物が導入、ま
たは格子欠陥が付与されるため、再結合層におけるキャ
リアの再結合が促進され、チャネルを流れる漏れ電流が
低減される。これにより、レーザの効率や信頼性の低下
をもたらすことなく高温・高出力特性を向上させること
ができる。本発明は、再結合層におけるキャリアの再結
合を促進するものであり、再結合層に流れる電流をかな
りの程度にまで増大させることができる。このため、従
来行われていた電流ブロック層やチャネル幅の設計の最
適化による手法と比較し、より大きなチャネル漏れ電流
の低減効果が得られる。
Ｈ型半導体レーザによれば、結合層に不純物が導入、ま
たは格子欠陥が付与されるため、再結合層におけるキャ
リアの再結合が促進され、チャネルを流れる漏れ電流が
低減される。これにより、レーザの効率や信頼性の低下
をもたらすことなく高温・高出力特性を向上させること
ができる。本発明は、再結合層におけるキャリアの再結
合を促進するものであり、再結合層に流れる電流をかな
りの程度にまで増大させることができる。このため、従
来行われていた電流ブロック層やチャネル幅の設計の最
適化による手法と比較し、より大きなチャネル漏れ電流
の低減効果が得られる。
【００６５】また本発明のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ
は、再結合層に不純物導入、または格子欠陥を付与する
ものであるため、簡便な工程で作製することができる。
特に格子欠陥については、ドライエッチング等によって
も付与されるので、工程数を増やすことなく格子欠陥を
与えることが可能である。
は、再結合層に不純物導入、または格子欠陥を付与する
ものであるため、簡便な工程で作製することができる。
特に格子欠陥については、ドライエッチング等によって
も付与されるので、工程数を増やすことなく格子欠陥を
与えることが可能である。
【００６６】また本発明のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ
の製造方法によれば、再結合層に不純物が導入または格
子欠陥が付与されたＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザを比較
的簡便な工程で製造することができる。また、再結合層
に対して、不純物導入と格子欠陥の付与の両方を行うこ
ともできる。
の製造方法によれば、再結合層に不純物が導入または格
子欠陥が付与されたＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザを比較
的簡便な工程で製造することができる。また、再結合層
に対して、不純物導入と格子欠陥の付与の両方を行うこ
ともできる。
【００６７】また、活性層と再結合層を独立に形成すれ
ば、不純物の導入方法としてドーピングを用いることが
でき、不純物濃度を精度良く制御することができる。
ば、不純物の導入方法としてドーピングを用いることが
でき、不純物濃度を精度良く制御することができる。
【００６８】
【図１】本発明の半導体レーザの構造を説明するための
図である。
図である。
【図2】本発明の半導体レーザの原理を説明するための
図である。
図である。
【図3】本発明の半導体レーザの原理を説明するための
図である。
図である。
【図4】本発明の半導体レーザの原理を説明するための
図である。
図である。
【図5】本発明の実施例を説明するための図である。
【図6】本発明の実施例を説明するための図である。
【図7】本発明の実施例を説明するための図である。
【図8】本発明の実施例を説明するための図である。
【図9】本発明の実施例を説明するための図である。
【図10】本発明の実施例を説明するための図である。
【図11】従来の半導体レーザの構造を説明するための図
である。
である。
１ 活性層 ２ 再結合層 ３ チャネル ４ ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層 ５ ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層 ６ ｐ−ＩｎＰ埋め込み層 ７ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 ８ 電極分離溝 ９ ＳｉＯ2絶縁膜 １０ 電極 １１ 電極メサ １２ ｎ−ＩｎＰ基板 １３ 回折格子 １４ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層 １５ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １６ ホトレジスト １７ 溝 １８ Ｓｉイオン １９ Ｚｎ拡散領域 ２０ ＳｉＯ2膜 ２１ ｎ−ＩｎＰ層 ２２ ｐ−ＩｎＰ層 ２３ ｐ−ＩｎＰ基板 ２４、２６ ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層 ２５ ｎ−ＩｎＰ電流ブロック層 ２７ ｎ−ＩｎＰ埋込み層 ２８ ｎ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 ２９ 半導体層 ２０１ マスク ２０２ マスク
Claims (18)
- 【請求項１】 活性層の両脇に電流ブロック層および再
結合層を有するＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザであって、
前記再結合層に不純物が導入されたことを特徴とするＤ
Ｃ−ＰＢＨ型半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記不純物の濃度は、１×１０17〜５×
１０18ｃｍ-3であることを特徴とする請求項１に記載の
ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ。 - 【請求項３】 前記不純物は、ＳｉまたはＺｎであるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のＤＣ−ＰＢＨ
型半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記不純物がイオン注入法により導入さ
れたことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の
ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ。 - 【請求項５】 活性層の両脇に電流ブロック層および再
結合層を有するＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザであって、
前記再結合層に格子欠陥が導入されたことを特徴とする
ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザ。 - 【請求項６】 前記再結合層は多重量子井戸構造である
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のＤＣ
−ＰＢＨ型半導体レーザ。 - 【請求項７】 ｐ型基板を用いたことを特徴とする請求
項１乃至６いずれかに記載のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レー
ザ。 - 【請求項８】 半導体基板上に所定のバンドギャップを
有する半導体層を形成し、さらにその上にクラッド層を
形成する工程と、前記半導体層よりも深い位置に到達す
る一対の溝を形成し、前記半導体層を、前記一対の溝に
挟まれた活性層と、前記一対の溝の外側に位置する再結
合層とに分割する工程と、前記再結合層の上に形成され
た前記クラッド層を除去し、前記再結合層の少なくとも
一部を露出させる工程と、前記再結合層に不純物を導入
する工程と、前記溝に半導体材料を埋め込み、電流ブロ
ック層を形成する工程とを有することを特徴とするＤＣ
−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項９】 前記クラッド層を除去し、前記再結合層
の少なくとも一部を露出させる工程で、前記クラッド層
の除去をドライエッチングにより行うことを特徴とする
請求項８に記載のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項１０】 前記不純物を、イオン注入法により導
入することを特徴とする請求項８または９に記載のＤＣ
−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１１】 ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方
法において、半導体基板上の所定箇所に、活性層と再結
合層とを独立に成長させ、再結合層成長時に不純物を導
入することを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの
製造方法。 - 【請求項１２】 ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方
法において、半導体基板上の所定箇所にマスクを用いて
活性層を成長させる工程と、半導体基板上の他の所定箇
所にマスクを用いて不純物を含む再結合層を成長させる
工程とを有することを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導体
レーザの製造方法。 - 【請求項１３】 前記再結合層の成長に際し、有機砒素
原料を用いることを特徴とする請求項１１または１２に
記載のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１４】 前記不純物の濃度は、１×１０17〜５
×１０18ｃｍ-3であることを特徴とする請求項８乃至１
３いずれかに記載のＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造
方法。 - 【請求項１５】 前記不純物は、ＳｉまたはＺｎである
ことを特徴とする請求項８乃至１４いずれかに記載のＤ
Ｃ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１６】 半導体基板上に所定のバンドギャップ
を有する半導体層を形成し、さらにその上にクラッド層
を形成する工程と、前記半導体層よりも深い位置に到達
する一対の溝を形成し、前記半導体層を、前記一対の溝
に挟まれた活性層と、前記一対の溝の外側に位置する再
結合層とに分割する工程と、前記再結合層の上に形成さ
れた前記クラッド層をドライエッチングにより除去し、
前記再結合層の少なくとも一部を露出させる工程と、前
記溝に半導体材料を埋め込み、電流ブロック層を形成す
る工程とを有することを特徴とするＤＣ−ＰＢＨ型半導
体レーザの製造方法。 - 【請求項１７】 前記再結合層は多重量子井戸構造であ
ることを特徴とする請求項８乃至１６いずれかに記載の
ＤＣ−ＰＢＨ型半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１８】 ｐ型基板を用いたことを特徴とする請
求項８乃至１７いずれかに記載のＤＣ−ＰＢＨ型半導体
レーザの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162294A JPH11354886A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US09/328,504 US6229836B1 (en) | 1998-06-10 | 1999-06-09 | Semiconductor laser and a method of manufacturing therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162294A JPH11354886A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354886A true JPH11354886A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15751765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10162294A Pending JPH11354886A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6229836B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11354886A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244540A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
| JP2016031970A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3484394B2 (ja) * | 2000-04-12 | 2004-01-06 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 光半導体装置およびその製造方法 |
| GB0126642D0 (en) * | 2001-11-06 | 2002-01-02 | Denselight Semiconductors Pte | Design of current blocking structure to improve semiconductor laser performance |
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| JPS62128589A (ja) | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
| DE3604293A1 (de) * | 1986-02-12 | 1987-08-13 | Telefunken Electronic Gmbh | Heterostruktur-halbleiterlaserdiode |
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| JPH05299771A (ja) | 1992-04-17 | 1993-11-12 | Nec Corp | 半導体レーザダイオード |
| JP2536710B2 (ja) | 1992-09-14 | 1996-09-18 | 日本電気株式会社 | 半導体レ―ザ |
| JP2793464B2 (ja) | 1993-03-25 | 1998-09-03 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザ |
| JP2871635B2 (ja) * | 1996-07-24 | 1999-03-17 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US6028875A (en) * | 1996-10-11 | 2000-02-22 | Nortel Networks Corporation | Buried heterostructure laser with quaternary current blocking layer |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP10162294A patent/JPH11354886A/ja active Pending
-
1999
- 1999-06-09 US US09/328,504 patent/US6229836B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244540A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
| JP2016031970A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6229836B1 (en) | 2001-05-08 |
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