JPS5896790A - 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法Info
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- 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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- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は活性層の周囲をよシエネルギーギャップが大き
く、屈折率が小さな半導体材料で埋め込んだ埋め込みへ
テロ構造半導体レーザの製造方法に関する。
く、屈折率が小さな半導体材料で埋め込んだ埋め込みへ
テロ構造半導体レーザの製造方法に関する。
埋め込みへテロ構造半導体レーザ（ＢＨ−ＬＤ）はけ低
い発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高温
動作可能ガどの優れた特性を有しているだめ、光フアイ
バ通信用光源として注目を集めている。本願の発明者ら
は特願昭５６−１６６６６６号明細書に示した様に、２
本のほぼ平行外溝にはさまれて形成された発光再結合す
る活性層を含むメサストライプ以外で確実に電流プ四ツ
ク層が形成でき、したがって温度特性に優れ、種々の基
板処理遂程でのダメージを受けるととが少なく製造歩留
シの向上したＩｎ１−、 Ｇａｘ ＡｓｙＰｔ−ｙ ／
ＩｎＰ ＢＨ−ＬＤを発明した。しかしながらこの構造
のＢＨ−ＬＤでは発光再結合する活性層を含むメサスト
ライプをはさんでいる溝が狭い場合、その部分において
は電流ブロック層の成長速度が速（、ｐ−ＩｎＰ電流電
流ソロ２２層−ＩｎＰ電流電流ソロ２２層層に際し、特
にｎ−ＩｎＰ電流電流ソロ２２層サストライプ上部で連
続して成長してしまうことがあわ、歩留シの低下を招い
ていた。
い発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高温
動作可能ガどの優れた特性を有しているだめ、光フアイ
バ通信用光源として注目を集めている。本願の発明者ら
は特願昭５６−１６６６６６号明細書に示した様に、２
本のほぼ平行外溝にはさまれて形成された発光再結合す
る活性層を含むメサストライプ以外で確実に電流プ四ツ
ク層が形成でき、したがって温度特性に優れ、種々の基
板処理遂程でのダメージを受けるととが少なく製造歩留
シの向上したＩｎ１−、 Ｇａｘ ＡｓｙＰｔ−ｙ ／
ＩｎＰ ＢＨ−ＬＤを発明した。しかしながらこの構造
のＢＨ−ＬＤでは発光再結合する活性層を含むメサスト
ライプをはさんでいる溝が狭い場合、その部分において
は電流ブロック層の成長速度が速（、ｐ−ＩｎＰ電流電
流ソロ２２層−ＩｎＰ電流電流ソロ２２層層に際し、特
にｎ−ＩｎＰ電流電流ソロ２２層サストライプ上部で連
続して成長してしまうことがあわ、歩留シの低下を招い
ていた。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、あらかじめメ
サストライプ以外に電流ブロック層を形成することによ
って、電流ブロック層はただ１層のみ成長されればよく
、製造歩留りの大幅に向上するＢＨ−ＬＤの製造方法を
提供することにある。
サストライプ以外に電流ブロック層を形成することによ
って、電流ブロック層はただ１層のみ成長されればよく
、製造歩留りの大幅に向上するＢＨ−ＬＤの製造方法を
提供することにある。
本発明によれば第１導電型半導体基板上に少なくとも活
性層を含む半導体多層膜を成長させた多層膜構造半導体
ウェファに２本の平行々溝と、それらによってはさまれ
たメサストライプを形成した後埋め込み成長して々る埋
め込みへテロ構造半導体レーザの製造方法において、選
択エツチング法によって活性層の上面までエツチングし
て２本の平行な溝を形成する工程と、２本の平行な溝に
よってはさまれた、発光再結合する活性層を含むメサス
トライプの中央部以外の部分に第２導電型不純物拡散層
を活性層よシも深くまで形成する工程と、選択エツチン
グ法によって形成された２本の平行な溝部分の活性層を
メルトバックした後、メサストライプの上面を除いて第
１導電型半導体電流ブロック層を積層するエピタキシャ
ル成長工程とを含むことを特徴とする埋め込みへテロ構
造半導体レーザの製造方法が得られる。
性層を含む半導体多層膜を成長させた多層膜構造半導体
ウェファに２本の平行々溝と、それらによってはさまれ
たメサストライプを形成した後埋め込み成長して々る埋
め込みへテロ構造半導体レーザの製造方法において、選
択エツチング法によって活性層の上面までエツチングし
て２本の平行な溝を形成する工程と、２本の平行な溝に
よってはさまれた、発光再結合する活性層を含むメサス
トライプの中央部以外の部分に第２導電型不純物拡散層
を活性層よシも深くまで形成する工程と、選択エツチン
グ法によって形成された２本の平行な溝部分の活性層を
メルトバックした後、メサストライプの上面を除いて第
１導電型半導体電流ブロック層を積層するエピタキシャ
ル成長工程とを含むことを特徴とする埋め込みへテロ構
造半導体レーザの製造方法が得られる。
以下実施例を示す図面を用いて本発明を説明する。
第１図に本発明の実施例であるＢＨ−ＬＤの製造方法を
あられすだめの断面図を段階的に示す。第１図（ａ）に
示すように、まず（１００）ｎ−ＩｎＰ 基板１０１、
ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２、発光波長１．３μｍ組成
（Ｄ）７ドープＩｎ Ｏ，７２Ｇａ Ｏ，２８Ａｓ ｏ
、ｓｔ Ｐｏ、ａｅ活性層１０３、ｐ−ＩｎＰクラッド
層１０４を順次積層した多層膜構造半導体レーザウェフ
ァに８１０２のＣＶＤ膜１０５を積層して、通常のフォ
トリソグラフィを用いて（０１１）方向に平向にエツチ
ング窓を開け、ＩｎＰ に対する選択エツチング液であ
る塩酸と水の混合液を用いて幅５μｍの２本の平行なエ
ツチング溝１０６，１０７、およびそれらによってはさ
まれた幅２〜３μｍのメサストライプ１０８を形成する
。次に第１図（ｂ）に示すように、エツチング用マスク
として用いた５１０２膜１０５を残したままｐ形不純物
であるＺｎを拡散してＺｎ拡散層１０９を形成した後、
マスクとして用いた８１０２膜１０５を取シ去る。次に
第１図（Ｃ）に示すように埋め込み成長を行なう。過飽
和度のきわめて小さなＩｎＰメルトを用いて溝の部分に
漂出したＩｎｏ、７２Ｇａｏ、ｚｓ Ａｓｏ、ａｌＰｏ
、３９活性層のみをメルトバックする。Ｚｎ拡散層の表
面上には特にＩｎＰ の場合エピタキシャル成長層がき
れいに積層しにくいのだが、このようにＩ １１１−ｘ
Ｇａ ｘ Ａｓ ｙ Ｐ １−ｙ ｉにＺｎを拡散し
、それをメルトバックしたあとではエピタキシャル成長
層はきれいに積層させることができる。次にｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層１１０をメサ５− ストライプ１０８の上面のみを除いて積層させる。
あられすだめの断面図を段階的に示す。第１図（ａ）に
示すように、まず（１００）ｎ−ＩｎＰ 基板１０１、
ｎ−ＩｎＰバッファ層１０２、発光波長１．３μｍ組成
（Ｄ）７ドープＩｎ Ｏ，７２Ｇａ Ｏ，２８Ａｓ ｏ
、ｓｔ Ｐｏ、ａｅ活性層１０３、ｐ−ＩｎＰクラッド
層１０４を順次積層した多層膜構造半導体レーザウェフ
ァに８１０２のＣＶＤ膜１０５を積層して、通常のフォ
トリソグラフィを用いて（０１１）方向に平向にエツチ
ング窓を開け、ＩｎＰ に対する選択エツチング液であ
る塩酸と水の混合液を用いて幅５μｍの２本の平行なエ
ツチング溝１０６，１０７、およびそれらによってはさ
まれた幅２〜３μｍのメサストライプ１０８を形成する
。次に第１図（ｂ）に示すように、エツチング用マスク
として用いた５１０２膜１０５を残したままｐ形不純物
であるＺｎを拡散してＺｎ拡散層１０９を形成した後、
マスクとして用いた８１０２膜１０５を取シ去る。次に
第１図（Ｃ）に示すように埋め込み成長を行なう。過飽
和度のきわめて小さなＩｎＰメルトを用いて溝の部分に
漂出したＩｎｏ、７２Ｇａｏ、ｚｓ Ａｓｏ、ａｌＰｏ
、３９活性層のみをメルトバックする。Ｚｎ拡散層の表
面上には特にＩｎＰ の場合エピタキシャル成長層がき
れいに積層しにくいのだが、このようにＩ １１１−ｘ
Ｇａ ｘ Ａｓ ｙ Ｐ １−ｙ ｉにＺｎを拡散し
、それをメルトバックしたあとではエピタキシャル成長
層はきれいに積層させることができる。次にｎ−ＩｎＰ
電流ブロック層１１０をメサ５− ストライプ１０８の上面のみを除いて積層させる。
このｎ−ＩｎＰ電流ブロック層１１０のメルトの過飽和
度を十分小さくしておけば、積層する前に溝に露出した
Ｉｎｏ、ｙｚ Ｇａｏ、２ｓ ＡＳｏ、６１ Ｐｏ、ａ
ｅ 層のみメルトバックさせることかでき、こうすれば
メルトバック用のメルトを用量する必要はない。続いて
ｐ−Ｉ ｎ Ｐ 埋め込み７’ｉ４１１１を全面にわた
って、さらに発光波長１．１μｍの組成のｐ−Ｉｎｏ、
５５Ｇａｏ、ｘ５ＡＳ０．３３ Ｐｏ、６７電極層１１
２を積層させて目的のＢＨ−ＬＤを得る。
度を十分小さくしておけば、積層する前に溝に露出した
Ｉｎｏ、ｙｚ Ｇａｏ、２ｓ ＡＳｏ、６１ Ｐｏ、ａ
ｅ 層のみメルトバックさせることかでき、こうすれば
メルトバック用のメルトを用量する必要はない。続いて
ｐ−Ｉ ｎ Ｐ 埋め込み７’ｉ４１１１を全面にわた
って、さらに発光波長１．１μｍの組成のｐ−Ｉｎｏ、
５５Ｇａｏ、ｘ５ＡＳ０．３３ Ｐｏ、６７電極層１１
２を積層させて目的のＢＨ−ＬＤを得る。
本発明の実施例においては、埋め込み成長の前にあらか
じめ電流ブロック層であるＺｎ拡散層１０８を形成して
おくことによシ、従来例のようにｐ−ＩｎＰ電流電流ソ
ロ２２層びｎ−ＩｎＰ電流電流ソロ２２層層をメサ上面
を除いて積層させる必要がなく、電流ブロック層はｎ−
ＩｎＰの１層だけでよいので電流ブロック層がメサスト
ライプをおおってしまうことが少ない。またＺｎ拡散、
埋め込み成長前の熱ダメージを受けだＩｎ １−ｘ Ｇ
ａ Ｘ Ａｓ ｙＰｌ−ｙ活性層をメルトバックしてし
まうことによシ、６一 活性層に対する熱ダメージの影響が少なく、かつ拡散層
上への埋め込み成長が良好に行方えてＢＨ−ＬＤの製造
歩留シが大幅に向上１〜だ。このようガＩｎ １−ｘ
Ｇ３ｘ Ａｓ ｙ Ｐ ｉ −ｙ ／Ｉ ｎ Ｐ ＢＨ
−ＬＤ Ｋ オイテ室温での発振し５きい値雪、流が１
０〜２０ ｍＡ 、微分量子効率が６０チ和麿の素子が
再現性よく得られた。
じめ電流ブロック層であるＺｎ拡散層１０８を形成して
おくことによシ、従来例のようにｐ−ＩｎＰ電流電流ソ
ロ２２層びｎ−ＩｎＰ電流電流ソロ２２層層をメサ上面
を除いて積層させる必要がなく、電流ブロック層はｎ−
ＩｎＰの１層だけでよいので電流ブロック層がメサスト
ライプをおおってしまうことが少ない。またＺｎ拡散、
埋め込み成長前の熱ダメージを受けだＩｎ １−ｘ Ｇ
ａ Ｘ Ａｓ ｙＰｌ−ｙ活性層をメルトバックしてし
まうことによシ、６一 活性層に対する熱ダメージの影響が少なく、かつ拡散層
上への埋め込み成長が良好に行方えてＢＨ−ＬＤの製造
歩留シが大幅に向上１〜だ。このようガＩｎ １−ｘ
Ｇ３ｘ Ａｓ ｙ Ｐ ｉ −ｙ ／Ｉ ｎ Ｐ ＢＨ
−ＬＤ Ｋ オイテ室温での発振し５きい値雪、流が１
０〜２０ ｍＡ 、微分量子効率が６０チ和麿の素子が
再現性よく得られた。
本発明の特９は、ＢＨ−ＬＤの埋めジ、み成長前にあら
かじめ電流ブロック層と々るＺｎ拡散層を形成し、メサ
ストライプの形成の際にＩｎ １−Ｘ Ｇａ ｘＡｓ
ｙＰ １−Ｆ活性層の表面１でを選択エツチングし、埋
め込み成長時に溝部分に露出したＩｎ １−ｘ Ｇａ
ｘ Ａｓ ｙＰｔ−ｙ活性層をメルトバックすることで
ある。しだがって埋め込み成長時に積層させる電流ブロ
ック層はｎ−ＩｎＰｉのみでよいので、メサストライプ
をはさんでいる２本の溝での成長速度は速いが、メサ上
面に電流ブロック層が積層して１７まうととが少なく、
ＢＨ−ＬＤの梨造歩留シが大幅に向上した。
かじめ電流ブロック層と々るＺｎ拡散層を形成し、メサ
ストライプの形成の際にＩｎ １−Ｘ Ｇａ ｘＡｓ
ｙＰ １−Ｆ活性層の表面１でを選択エツチングし、埋
め込み成長時に溝部分に露出したＩｎ １−ｘ Ｇａ
ｘ Ａｓ ｙＰｔ−ｙ活性層をメルトバックすることで
ある。しだがって埋め込み成長時に積層させる電流ブロ
ック層はｎ−ＩｎＰｉのみでよいので、メサストライプ
をはさんでいる２本の溝での成長速度は速いが、メサ上
面に電流ブロック層が積層して１７まうととが少なく、
ＢＨ−ＬＤの梨造歩留シが大幅に向上した。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明のＢＨ−ＬＤの製造方法
の一実施例を説１明するための断面図である。 図中、１０１・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、１０２・・
・・・・ｎ−ＩｎＰバッファ層、１０３ ・−・−Ｉｎ
ｏ、７２Ｇａｏ２ｓ Ａ、ｓＯ，６１Ｐｏ、３９活性層
、１０４−＝−・ｐ−Ｉ ｎ Ｐクラッド層、１０５・
・・・・・Ｓ＋０２膜、１０６ 、１０７・・・・・・
エツチング溝、１０８・・・・・・メサストライプ、１
ｏ９・・・・・・Ｚ１１拡散層、１１０・・・・・・ｎ
−ＩｎＰ電流ブロック層、１１１・・・・・・ｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、１１２・・・・・・ｐ−Ｉｎｏ、５５Ｇ
ａｏ、ｉｓ人ｓａ、ａ３Ｐ０．６７ 電ｉ、ｃ、 １
１３・回・ｐ形オーミック電極、１１４けｎ形オーミッ
ク電極である。 誠 、 く
の一実施例を説１明するための断面図である。 図中、１０１・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、１０２・・
・・・・ｎ−ＩｎＰバッファ層、１０３ ・−・−Ｉｎ
ｏ、７２Ｇａｏ２ｓ Ａ、ｓＯ，６１Ｐｏ、３９活性層
、１０４−＝−・ｐ−Ｉ ｎ Ｐクラッド層、１０５・
・・・・・Ｓ＋０２膜、１０６ 、１０７・・・・・・
エツチング溝、１０８・・・・・・メサストライプ、１
ｏ９・・・・・・Ｚ１１拡散層、１１０・・・・・・ｎ
−ＩｎＰ電流ブロック層、１１１・・・・・・ｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、１１２・・・・・・ｐ−Ｉｎｏ、５５Ｇ
ａｏ、ｉｓ人ｓａ、ａ３Ｐ０．６７ 電ｉ、ｃ、 １
１３・回・ｐ形オーミック電極、１１４けｎ形オーミッ
ク電極である。 誠 、 く
Claims (1)
- 第１導電型半導体基板上に少なくとも活性層を含む半導
体多層膜を成長させた多層Ｍ構造半導体ウェファに２本
のほぼ平行な溝と、それらによってはさまれたメサスト
ライプを形成した後埋め込み成長してなる埋め込みへテ
ロ構造半導体レーザの製造方法において、選択エツチン
グ法によって前記活性層の上面までエツチングして前記
２本の平行な溝を形成する工程と、前記２本の平行な溝
によってはさまれた、発光再結合する前記活性層を含む
前記メサストライプの中央部以外の部分に第２導電型不
純物拡散層を前記活性層よシも深くまで形成する工程と
、選択エツチング法によって形成された前記２本の平行
な溝部分の前記活性層をメルトバックした後、前記メサ
ストライプの上面を除いて第１導電型半導体電流ブロッ
ク層を積層するエピタキシャル成長工程とを含むことを
特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レーザの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498781A JPS5896790A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498781A JPS5896790A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896790A true JPS5896790A (ja) | 1983-06-08 |
| JPS6237914B2 JPS6237914B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=16333652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19498781A Granted JPS5896790A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896790A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202581A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-09-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レーザとその製造方法 |
| US5341002A (en) * | 1989-06-07 | 1994-08-23 | Plumb Richard G | Semiconductor light emitting device with ridged contact |
| US6546034B2 (en) * | 1999-12-28 | 2003-04-08 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device, semiconductor laser array device and optical fiber transmission system |
-
1981
- 1981-12-03 JP JP19498781A patent/JPS5896790A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202581A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-09-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レーザとその製造方法 |
| US5341002A (en) * | 1989-06-07 | 1994-08-23 | Plumb Richard G | Semiconductor light emitting device with ridged contact |
| US6546034B2 (en) * | 1999-12-28 | 2003-04-08 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device, semiconductor laser array device and optical fiber transmission system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6237914B2 (ja) | 1987-08-14 |
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