JPS5925291A - 半導体レ−ザ素子の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS5925291A JPS5925291A JP13413482A JP13413482A JPS5925291A JP S5925291 A JPS5925291 A JP S5925291A JP 13413482 A JP13413482 A JP 13413482A JP 13413482 A JP13413482 A JP 13413482A JP S5925291 A JPS5925291 A JP S5925291A
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- JP
- Japan
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- tellurium
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- layer
- lead
- active layer
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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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3222—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIVBVI compounds, e.g. PbSSe-laser
-
- 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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
（ｆｌ） 発明の技術分野
本発明は半導体レーザ素子の製造方法の改良に関するも
のである。
のである。
（１リ 技術の背景
ｆｔ、＞ （ｐｂ ）を含む化合物半導体基板、例えば
テルルイじ鉛（ｐｂＴｅ ）の基板上にレーーリ発損を
行う鉛、Ｑ；コ、テルル（ＩＩＩＪ １−ｘ８ｎ 、
贅＋ ）の活性層を侠／しで、鉛、テルル、セレン（ｐ
ｂ ’ｌ’ｅｌ−ｙ８ｃｙ ）のエピタキシャル層をバ
ッファ層おＪこび閉じ込め層として形成してなる格子整
合型半導体レーザ素子は周知である。
テルルイじ鉛（ｐｂＴｅ ）の基板上にレーーリ発損を
行う鉛、Ｑ；コ、テルル（ＩＩＩＪ １−ｘ８ｎ 、
贅＋ ）の活性層を侠／しで、鉛、テルル、セレン（ｐ
ｂ ’ｌ’ｅｌ−ｙ８ｃｙ ）のエピタキシャル層をバ
ッファ層おＪこび閉じ込め層として形成してなる格子整
合型半導体レーザ素子は周知である。
このレーザ素子は、、ｌ、１．［０の基板上に１市１−
１８＋１１’Ｉ’ｅの結晶層をＸ値の値を変動して、そ
れぞれバッフアノｅ１、活性層、閉じ込め層として形成
した従来のレーザ素子より、活性層とバッファ層、閉じ
込め層のそれぞれの格子常数がほぼ一致しているので格
子不整合による結晶欠陥が少なく、レーザ発振を開始す
るしきい値電流密度が小さい等の利点を有している。
１８＋１１’Ｉ’ｅの結晶層をＸ値の値を変動して、そ
れぞれバッフアノｅ１、活性層、閉じ込め層として形成
した従来のレーザ素子より、活性層とバッファ層、閉じ
込め層のそれぞれの格子常数がほぼ一致しているので格
子不整合による結晶欠陥が少なく、レーザ発振を開始す
るしきい値電流密度が小さい等の利点を有している。
（０） 従来技術と問題点
このような格子整合型半導体レーザ素子の製造方法につ
いて第１図、第２図、第８図を用いて説明する。
いて第１図、第２図、第８図を用いて説明する。
まず第１図に示すようにＪＶさ５００ ／７１１１程度
のｐｌ／ｒＯよりなる基板１−口こ液相エピタキシャル
成長方法によりバッファ層２としての１市１．’０１
、Ｓｃ ｙの結晶層を５〜２０７７１７１程度の厚さで
形成する。次に該基板上に活性層としＵ １１ｂ １−
ｘ１３１１ ｘＴＯの結晶層を液相エビクキシャル成長
方法で５〜１ｏ１１ｍの厚さで形成してからホトリソグ
ラフィ法を用いて台形状のパターンに形成する。図で３
はこのようにして形成しｊコ活性層である。その後基板
」二に］”＋ −ｘＳｏ、’ｌ’ｏ 、Ｊ、りなる結晶
層を液相エビク＝Ｙ ／−４フル方法で閉じ込め層４と
して形成−４′る。
のｐｌ／ｒＯよりなる基板１−口こ液相エピタキシャル
成長方法によりバッファ層２としての１市１．’０１
、Ｓｃ ｙの結晶層を５〜２０７７１７１程度の厚さで
形成する。次に該基板上に活性層としＵ １１ｂ １−
ｘ１３１１ ｘＴＯの結晶層を液相エビクキシャル成長
方法で５〜１ｏ１１ｍの厚さで形成してからホトリソグ
ラフィ法を用いて台形状のパターンに形成する。図で３
はこのようにして形成しｊコ活性層である。その後基板
」二に］”＋ −ｘＳｏ、’ｌ’ｏ 、Ｊ、りなる結晶
層を液相エビク＝Ｙ ／−４フル方法で閉じ込め層４と
して形成−４′る。
このような半導体レーザ素子の！ｌζＱＪ’ｉＱ工程に
おいて、活性層８をパターニングしで形成しｊこ後の該
活性層を含む基板の表面は汚染されでいる可能性があり
、そのため閉じ込め眉４を形成−する前に基板表面をメ
ルトバックしてエツチングして清浄にする必要がある。
おいて、活性層８をパターニングしで形成しｊこ後の該
活性層を含む基板の表面は汚染されでいる可能性があり
、そのため閉じ込め眉４を形成−する前に基板表面をメ
ルトバックしてエツチングして清浄にする必要がある。
このような基板表面をメルトバックする方法として従来
は第２図に示すように支持台１１およびその上をスライ
ドして移動するスライド部材１２を用い＋２ｉ＋記支持
台１１の凹所１８内に前述した活性層までの製造工程を
終了した仲゛１゛０の基板１を埋設する。−万、凹所１
４にｐ ｂ’Ｊ、’Ｏよりなるダミー薄板１５を設置し
、スライド部材１２の液だめ１６に基板をメルトバック
するための渉ＴＣの材料１７を充填し、液ｌごめ１８に
閉じ込め層形成用のｐｌ／Ｊ’ｏｌ 、Ｈｅ、 ０）月
＄４１９を充ＪＪ’ｌする。
は第２図に示すように支持台１１およびその上をスライ
ドして移動するスライド部材１２を用い＋２ｉ＋記支持
台１１の凹所１８内に前述した活性層までの製造工程を
終了した仲゛１゛０の基板１を埋設する。−万、凹所１
４にｐ ｂ’Ｊ、’Ｏよりなるダミー薄板１５を設置し
、スライド部材１２の液だめ１６に基板をメルトバック
するための渉ＴＣの材料１７を充填し、液ｌごめ１８に
閉じ込め層形成用のｐｌ／Ｊ’ｏｌ 、Ｈｅ、 ０）月
＄４１９を充ＪＪ’ｌする。
その後支持台とスライド部材とを水素（■８）ガスｙｆ
、囲気の反応管中に挿入し、該反応管をヒータにで第３
図に示すように例えば６０（ビＣ程度に加熱し、仲１＋
ｅのメルトバック用溶液１７をダミー薄板１５の成分で
飽和させる。次にスライド部材１２を矢印入方向に移動
して基板１上に液だめ１６を静置し′Ｃヒータの温度を
６２０°Ｃに上昇させ基板表面をメルトバックしていた
。
、囲気の反応管中に挿入し、該反応管をヒータにで第３
図に示すように例えば６０（ビＣ程度に加熱し、仲１＋
ｅのメルトバック用溶液１７をダミー薄板１５の成分で
飽和させる。次にスライド部材１２を矢印入方向に移動
して基板１上に液だめ１６を静置し′Ｃヒータの温度を
６２０°Ｃに上昇させ基板表面をメルトバックしていた
。
しかし、このような従来の方法であると基板表面を２〜
３７）＋＋＋の厚さで極く僅かエツチングし得るように
、ヒータのｌ１１１度を正確に制御するのは困難である
。
３７）＋＋＋の厚さで極く僅かエツチングし得るように
、ヒータのｌ１１１度を正確に制御するのは困難である
。
（（１） 発明の目的
本発明の目的は所定パターンに形成した活性層を有する
基板上を２〜Ｂ ／７１ｎＯ））グさで薄く制御してエ
ツチングできるような新規な半導体レーザ素子の製造方
法の提供を目的とするものである。
基板上を２〜Ｂ ／７１ｎＯ））グさで薄く制御してエ
ツチングできるような新規な半導体レーザ素子の製造方
法の提供を目的とするものである。
（０）発明の構成
かかる目的を達成するための本発明の半導体レーザ素子
の製造方法は、鉛を含む化合物半導体基板上に鉛、テル
ル、セレンよりなるエピタキシャル層をバッファ層とし
て形成し、該エピタキシャル層」−に鉛、錫、テルルよ
りなるエピタキシャル層を油性層として形成後、所定の
パターンに形成し、該パターニングされｔこ活性層を埋
め込むように鉛、テルル、セレンよりなるエピタキシャ
ル層を閉じ込め層として形成する半導体レーザ素子の製
造に際し、前記活性層をバクーユング後、該基板表面を
一しレン又はテルルの液相にてメルトバックオろ工程を
含むことを′時機とするものである。
の製造方法は、鉛を含む化合物半導体基板上に鉛、テル
ル、セレンよりなるエピタキシャル層をバッファ層とし
て形成し、該エピタキシャル層」−に鉛、錫、テルルよ
りなるエピタキシャル層を油性層として形成後、所定の
パターンに形成し、該パターニングされｔこ活性層を埋
め込むように鉛、テルル、セレンよりなるエピタキシャ
ル層を閉じ込め層として形成する半導体レーザ素子の製
造に際し、前記活性層をバクーユング後、該基板表面を
一しレン又はテルルの液相にてメルトバックオろ工程を
含むことを′時機とするものである。
（ｆ） 発明の実施例
以下図＋Ｉｎを用いて本発明の一実施例につき詳細に説
明する。
明する。
ｒｌ）４図および第５図は本発明の半導体レーザ素子の
製造方法に用いる液相エピタキシャル成長装置の断面図
である。
製造方法に用いる液相エピタキシャル成長装置の断面図
である。
まず第４図に示す、Ｊこうに液相エピタキシャル成長装
置の支持台２１の凹所２２に前述した活性層を所定のパ
ターンに形成するまでの工程を終了しｊコｌ市１’ｃ
ｏ）Ｊ’Ｍ板１を埋設才る。まｊコ支持台２１の凹所２
３には１市１’ｃよりなるダミー薄板２４を埋設する。
置の支持台２１の凹所２２に前述した活性層を所定のパ
ターンに形成するまでの工程を終了しｊコｌ市１’ｃ
ｏ）Ｊ’Ｍ板１を埋設才る。まｊコ支持台２１の凹所２
３には１市１’ｃよりなるダミー薄板２４を埋設する。
まｌこ該支持台の上をスライドして移動するスライド部
材２５のＭＩごめ２６にはセレン（８ｅ） 又はテルル
＜ ｌ１ｌｅ＞の材料２７を収容し、液ｊごめ２８には
閉じ込め／＋’？ｌ形成用材料の搏ｌ１ｌｅ、 ｙｓｅ
ｙ ２９を収容する。
材２５のＭＩごめ２６にはセレン（８ｅ） 又はテルル
＜ ｌ１ｌｅ＞の材料２７を収容し、液ｊごめ２８には
閉じ込め／＋’？ｌ形成用材料の搏ｌ１ｌｅ、 ｙｓｅ
ｙ ２９を収容する。
このようにしｔこエピタキシャル成長装置Δを水素（’
１ｇ）ガス算囲気の反応管内に導入し、該反応管をヒー
タにて ６００°Ｃに加熱する。そして液ｊごめ２６の
Ｓｅ 又はｌ１ｌｅ を溶融し、また液ｔごめ２８
内のｐｌＪｌ’ｅｌ 、Ｂｅ、の閉じ込め層形成材料２
９を溶融してからダミー薄板２４中の成分を閉じ込め層
形１ｊＱ利別２９中に飽和させる。
１ｇ）ガス算囲気の反応管内に導入し、該反応管をヒー
タにて ６００°Ｃに加熱する。そして液ｊごめ２６の
Ｓｅ 又はｌ１ｌｅ を溶融し、また液ｔごめ２８
内のｐｌＪｌ’ｅｌ 、Ｂｅ、の閉じ込め層形成材料２
９を溶融してからダミー薄板２４中の成分を閉じ込め層
形１ｊＱ利別２９中に飽和させる。
その後矢印Ｂ方向にスライド部材２５を移動させ第５図
に示すように基板ｌ上に液Ｉごめ２６を静置しＳｅ又は
ｌｉｅの溶液２７を用いて所定パターンに形成されてい
るｌ’ｂｌ−ｘｂ”ｘ’Ｌ’（３の活性１１々の表面を
メルトバックする。するとＨｅ又は’ｌ’ｅの溶液は１
市や＆ｌのような溶質を含んでいないのでＳｅ又は′１
゛Ｃのｆ’？を液が溶媒の形となって仲、 、Ｓｎｘ’
ｌ’ｅ Ｏ）活性層の表面の１山と旨の成分を溶質とし
て、該溶媒内に溶解させるようになり活性層の表面がエ
ツチングされることになる。そしてこのエツチングされ
る爪は基板１とＳｃ又は１゛Ｃの溶液とが接触する時間
で制御されるのでこの接触する時間を制御することで２
−３１ｔｍの精ｊ度で容易にエツチングできる・ またこのようにすれば反応管を加熱するヒータの温度を
従来のメルトバック法では」ニガさせていたが、その必
要がなくヒータの温度が一ト降才る状態でも基板表向を
エツチングできるので工程に要する手間が省略できる利
点を有する。
に示すように基板ｌ上に液Ｉごめ２６を静置しＳｅ又は
ｌｉｅの溶液２７を用いて所定パターンに形成されてい
るｌ’ｂｌ−ｘｂ”ｘ’Ｌ’（３の活性１１々の表面を
メルトバックする。するとＨｅ又は’ｌ’ｅの溶液は１
市や＆ｌのような溶質を含んでいないのでＳｅ又は′１
゛Ｃのｆ’？を液が溶媒の形となって仲、 、Ｓｎｘ’
ｌ’ｅ Ｏ）活性層の表面の１山と旨の成分を溶質とし
て、該溶媒内に溶解させるようになり活性層の表面がエ
ツチングされることになる。そしてこのエツチングされ
る爪は基板１とＳｃ又は１゛Ｃの溶液とが接触する時間
で制御されるのでこの接触する時間を制御することで２
−３１ｔｍの精ｊ度で容易にエツチングできる・ またこのようにすれば反応管を加熱するヒータの温度を
従来のメルトバック法では」ニガさせていたが、その必
要がなくヒータの温度が一ト降才る状態でも基板表向を
エツチングできるので工程に要する手間が省略できる利
点を有する。
（ｇ） 発明の効果
以上述べたように本発明の液相エピタキシャル成長によ
れば基板上に形成されている所定パターンの活性層の表
面が微少に精度良くエツチングできるので高歩留りで高
品質の半導体レーザ素子が得られる利点を生じる。
れば基板上に形成されている所定パターンの活性層の表
面が微少に精度良くエツチングできるので高歩留りで高
品質の半導体レーザ素子が得られる利点を生じる。
第１図は半導体レーザ素子の断面図、第２図、第８図は
従来の方法でレーザ素子を製造するのに用いる装置の断
面図およびヒータの温度状態を示す図、第４図、第５図
は本発明の方法でレーザ素子を製造するのに用いる装置
の断面図である。
従来の方法でレーザ素子を製造するのに用いる装置の断
面図およびヒータの温度状態を示す図、第４図、第５図
は本発明の方法でレーザ素子を製造するのに用いる装置
の断面図である。
Claims (1)
- 鉛を含む化合物半導体基板上に鉛、テルル、−ヒレンよ
りなるエビタＡ−シへ・１１層をハソファｊ悶として形
成し、該エピタキシャル層七に鉛、錫、テルルよりなる
エピタキシャル層を活性Ｊｉ４として形成後所定のパタ
ーンに形成し、該バク〜ニングされ１こ活性層をＪｕｌ
ｔめ込むＪ、うに鉛、テルル、セレンよりなるエピタキ
シャル層を閉じ込め層として形成する半導体レーザ素子
の製造に際し、前記活性層をパターニング後、該基板コ
！９面をセレノ或はテルルの液相にてメルトバツクオる
工程を含むことを１時機とする半導体レーザ素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13413482A JPS5925291A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13413482A JPS5925291A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925291A true JPS5925291A (ja) | 1984-02-09 |
Family
ID=15121258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13413482A Pending JPS5925291A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925291A (ja) |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP13413482A patent/JPS5925291A/ja active Pending
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