JPH11354894A - 光半導体素子の製造方法 - Google Patents
光半導体素子の製造方法Info
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- JPH11354894A JPH11354894A JP15011899A JP15011899A JPH11354894A JP H11354894 A JPH11354894 A JP H11354894A JP 15011899 A JP15011899 A JP 15011899A JP 15011899 A JP15011899 A JP 15011899A JP H11354894 A JPH11354894 A JP H11354894A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】散乱損失の少ない導波路を有し、かつ、注入電
流の漏れの少ない光半導体素子を製造することを可能と
する。 【構成】半導体の基板状に、ストライプ状の間隙を有す
る１対のストライブ状のマスクを形成する工程と、該半
導体基板の露出した該間隙部に、活性層を含む半導体の
リッジをエピタキシャル成長する工程と、該マスクを剥
離する工程とを経た後、該リッジの上面をストライプ状
マスクで覆う工程と、該ストライブ状マスクの両脇に半
導体の電流ブロック層をエピタキシャル成長する工程と
を用いる。
流の漏れの少ない光半導体素子を製造することを可能と
する。 【構成】半導体の基板状に、ストライプ状の間隙を有す
る１対のストライブ状のマスクを形成する工程と、該半
導体基板の露出した該間隙部に、活性層を含む半導体の
リッジをエピタキシャル成長する工程と、該マスクを剥
離する工程とを経た後、該リッジの上面をストライプ状
マスクで覆う工程と、該ストライブ状マスクの両脇に半
導体の電流ブロック層をエピタキシャル成長する工程と
を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エピタキシャル成長
により形成したリッジを有する光半導体素子の製造方法
に関し、特に半導体レーザ及び半導体光増幅素子の製造
方法に関する。
により形成したリッジを有する光半導体素子の製造方法
に関し、特に半導体レーザ及び半導体光増幅素子の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エピタキシャル成長によりリッジを形成
する方法は、散乱損失の少ない光導波路を形成する方法
として有望である。この方法によれば、リッジ側面を
（１１１）結晶面とすることができる。このため、活性
層を含むこのリッジをクラッド層で埋め込んで製造する
半導体レーザや半導体光増幅素子においては、散乱損失
が小さく、導波損失を２０ｃｍ-1以下にすることも困難
でない。この方法により実際に半導体レーザを製造した
報告としては、以下の様な報告がある。
する方法は、散乱損失の少ない光導波路を形成する方法
として有望である。この方法によれば、リッジ側面を
（１１１）結晶面とすることができる。このため、活性
層を含むこのリッジをクラッド層で埋め込んで製造する
半導体レーザや半導体光増幅素子においては、散乱損失
が小さく、導波損失を２０ｃｍ-1以下にすることも困難
でない。この方法により実際に半導体レーザを製造した
報告としては、以下の様な報告がある。
【０００３】 （１）佐々木 他 １９９１年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集４−１ ６１ １９９１年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集４−１ ６４ （２）加藤 他 １９９１年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集４−１ ６３
【発明が解決しようとする課題】エピタキシャル成長に
よりリッジを形成した場合、従来、活性層の埋め込み
は、活性化層の周囲全体をクラッド層で覆う構造となっ
た。従って、活性層の脇に電流ブロック層を形成し、電
流経路を狭搾させることができなかった。このため、ｎ
型クラッド層（または、ｎ型基板層）とｐ型クラッド層
とのホモジャンクション界面で電流漏れが心配された。
よりリッジを形成した場合、従来、活性層の埋め込み
は、活性化層の周囲全体をクラッド層で覆う構造となっ
た。従って、活性層の脇に電流ブロック層を形成し、電
流経路を狭搾させることができなかった。このため、ｎ
型クラッド層（または、ｎ型基板層）とｐ型クラッド層
とのホモジャンクション界面で電流漏れが心配された。
【０００４】
【課題を解決するための手段】光半導体素子の製造方法
は、半導体基板上に、リッジ側面が（１１１）Ｂ面とな
るように活性層を含む半導体層をエピタキシャル成長す
る工程と、該リッジの上面を、該リッジの上面よりも幅
の狭いストライプ状マスクで覆い、有機金属気相成長法
により前記リッジ側面の両脇に選択的に電流ブロック層
を形成する工程と、を少なくとも有する。
は、半導体基板上に、リッジ側面が（１１１）Ｂ面とな
るように活性層を含む半導体層をエピタキシャル成長す
る工程と、該リッジの上面を、該リッジの上面よりも幅
の狭いストライプ状マスクで覆い、有機金属気相成長法
により前記リッジ側面の両脇に選択的に電流ブロック層
を形成する工程と、を少なくとも有する。
【０００５】
【作用】エピタキシャル成長により、（１１１）結晶面
となる側面を有する半導体層あるいは半導体のリッジを
選択的に形成することができる。本発明では、リッジ形
成のみならず電流ブロック層形成において、この特性を
用いている。これにより、散乱損失の少ない光導波路を
有する光半導体素子を形成する選択ＭＯＶＰＥ法による
製造方法において、電流経路を狭窄させる構造の光半導
体素子を製造することを可能とした。
となる側面を有する半導体層あるいは半導体のリッジを
選択的に形成することができる。本発明では、リッジ形
成のみならず電流ブロック層形成において、この特性を
用いている。これにより、散乱損失の少ない光導波路を
有する光半導体素子を形成する選択ＭＯＶＰＥ法による
製造方法において、電流経路を狭窄させる構造の光半導
体素子を製造することを可能とした。
【０００６】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を述べ
る。図１に本発明により製造した半導体光増幅素子（Ｌ
Ｄアンプ）を示す。このＬＤアンプは以下の手順で製造
した。以下の手順での説明に用いる各図は、〈０１１〉
方向断面図である。
る。図１に本発明により製造した半導体光増幅素子（Ｌ
Ｄアンプ）を示す。このＬＤアンプは以下の手順で製造
した。以下の手順での説明に用いる各図は、〈０１１〉
方向断面図である。
【０００７】（１）ｎ型ＩｎＰ型基板１の表面（（１０
０）面）を〈０１１〉方向に、幅１０μｍの２本のＳｉ
Ｏ2 薄膜のマスク８で覆う。２本のマスク８の間隔は２
μｍである。このマスク８で挾まれた間隔２μｍの領域
に、選択ＭＯＶＰＥ法により、ｎ型ＩｎＰ層、ＩｎＧａ ＡｓＰ活性層、ｐ型ＩｎＰ層を順次積層し、側面が（１
１１）面となるリッジ９を形成する。このリッジはλ＝
１．３μｍ組成、２００ｎｍ厚のＩｎＧａＡｓＰ活性層
２を含む（図２（ａ））。
０）面）を〈０１１〉方向に、幅１０μｍの２本のＳｉ
Ｏ2 薄膜のマスク８で覆う。２本のマスク８の間隔は２
μｍである。このマスク８で挾まれた間隔２μｍの領域
に、選択ＭＯＶＰＥ法により、ｎ型ＩｎＰ層、ＩｎＧａ ＡｓＰ活性層、ｐ型ＩｎＰ層を順次積層し、側面が（１
１１）面となるリッジ９を形成する。このリッジはλ＝
１．３μｍ組成、２００ｎｍ厚のＩｎＧａＡｓＰ活性層
２を含む（図２（ａ））。
【０００８】（２）マスク８を剥離した後、リッジ９の
上面を幅１μｍのＳｉＯ2 薄膜のマスク１０で覆う（図
２（ｂ））。
上面を幅１μｍのＳｉＯ2 薄膜のマスク１０で覆う（図
２（ｂ））。
【０００９】（３）選択ＭＯＣＶＤ法により、マスク１
０の両側にｐｎｐｎ型ＩｎＰの電流ブロック層３を形成
する（図２（ｃ））。
０の両側にｐｎｐｎ型ＩｎＰの電流ブロック層３を形成
する（図２（ｃ））。
【００１０】（４）マスク１０を剥離した後、リッジ上
部をｐ型ＩｎＰ埋め込み層４で埋め込み、その上にｐ+
ＩｎＧａＡｓのキャップ層５を形成する（図２
（ｄ））。
部をｐ型ＩｎＰ埋め込み層４で埋め込み、その上にｐ+
ＩｎＧａＡｓのキャップ層５を形成する（図２
（ｄ））。
【００１１】（５）全面を絶縁膜（ＳｉＯ2 薄膜）６で
被覆し、埋め込まれたリッジの上部で絶縁膜６に窓を開
け、Ａｕ／Ｔｉの電極７をつける（図１）。
被覆し、埋め込まれたリッジの上部で絶縁膜６に窓を開
け、Ａｕ／Ｔｉの電極７をつける（図１）。
【００１２】上記手順により製造した光導体素子を、へ
き開により、共振器長３００μｍ，６００μｍ，９００
μｍ及び１２００μｍに切り出し、レーザ発振させた。
各共振器長におけるレーザ発振の外部量子効率を測定
し、その結果より、導波路における光の散乱損失に関し
て１０ｃｍ-1以下の良好な値を得た。
き開により、共振器長３００μｍ，６００μｍ，９００
μｍ及び１２００μｍに切り出し、レーザ発振させた。
各共振器長におけるレーザ発振の外部量子効率を測定
し、その結果より、導波路における光の散乱損失に関し
て１０ｃｍ-1以下の良好な値を得た。
【００１３】さらに、共振器長３００μｍのものについ
ては、両端面にＡＲ被覆を施し、半導体光増幅素子とし
ての特性を評価した。その結果、注入電流１２０ｍＡに
おいて、波長１．３１μｍのレーザ光を増幅用素子に入
射させたところ、内部利得２５ｄＢ以上を得ることがで
きた。電流ブロック層を設けずに、同様の形状の活性層
の周囲全体をクラッド層で埋め込んだ従来の構造では、
内部利得２５ｄＢ以上を得ることは、困難であった。上
記の通り内部利得に向上が得られたのは、電流ブロック
層が設けられ電流漏れが減少された効果による。
ては、両端面にＡＲ被覆を施し、半導体光増幅素子とし
ての特性を評価した。その結果、注入電流１２０ｍＡに
おいて、波長１．３１μｍのレーザ光を増幅用素子に入
射させたところ、内部利得２５ｄＢ以上を得ることがで
きた。電流ブロック層を設けずに、同様の形状の活性層
の周囲全体をクラッド層で埋め込んだ従来の構造では、
内部利得２５ｄＢ以上を得ることは、困難であった。上
記の通り内部利得に向上が得られたのは、電流ブロック
層が設けられ電流漏れが減少された効果による。
【００１４】上記実施例において、図１及び図２に示さ
れるサイズに関する各数値にとらわれる必要はない。
れるサイズに関する各数値にとらわれる必要はない。
【００１５】上記実施例において、活性層２、キャップ
層５の組成にとらわれる必要はない。
層５の組成にとらわれる必要はない。
【００１６】上記実施例において、電流ブロック層３と
して高抵抗半導体層を用いるなど、他の構造を採用して
もよく、ｐｎｐｎ型ＩｎＰ構造にとらわれる必要はな
い。
して高抵抗半導体層を用いるなど、他の構造を採用して
もよく、ｐｎｐｎ型ＩｎＰ構造にとらわれる必要はな
い。
【００１７】上記実施例において、マスク８、マスク１
０及び絶縁膜６としてＳｉＯ2 以外の膜を用いてもよ
い。
０及び絶縁膜６としてＳｉＯ2 以外の膜を用いてもよ
い。
【００１８】上記実施例において、他の組成に電極を用
いてもよい。
いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば活
性領域外への電流漏れが防止できる優れた電流狭窄構成
の光半導体素子が実現できる。
性領域外への電流漏れが防止できる優れた電流狭窄構成
の光半導体素子が実現できる。
【図１】本発明を説明するための図である。
【図２】本発明を説明するための図である。
１ ｎ型ＩｎＰ基板 ２ 活性層 ３ 電流ブロック層 ４ ｐ型ＩｎＰ埋め込み層 ５ キャップ層 ６ 絶縁膜 ７ 電極 ８ マスク ９ リッジ １０ マスク
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上に、リッジ側面が（１１１）
Ｂ面となるように活性層を含む半導体層をエピタキシャ
ル成長する工程と、該リッジの上面を、該リッジの上面
よりも幅の狭いストライプ状マスクで覆い、有機金属気
相成長法により前記リッジ側面の両脇に選択的に電流ブ
ロック層を形成する工程と、を少なくとも有することを
特徴とする光半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】前記電流ブロック層がｐｎｐｎ型構造ある
いは高抵抗半導体層であることを特徴とする請求項１記
載の光半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15011899A JPH11354894A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15011899A JPH11354894A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光半導体素子の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14704592A Division JPH05343808A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 光半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354894A true JPH11354894A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15489890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15011899A Pending JPH11354894A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354894A (ja) |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP15011899A patent/JPH11354894A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011016 |