JPS6014487A - 半導体レ−ザ素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ素子及びその製造方法Info
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- JPS6014487A JPS6014487A JP12159483A JP12159483A JPS6014487A JP S6014487 A JPS6014487 A JP S6014487A JP 12159483 A JP12159483 A JP 12159483A JP 12159483 A JP12159483 A JP 12159483A JP S6014487 A JPS6014487 A JP S6014487A
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2238—Buried stripe structure with a terraced structure
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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】
（発明の技術分野）
本発明は半導体レーザ素子、特に屈折率ガイド構造の半
導体レーザ素子に関する。
導体レーザ素子に関する。
さらに、本発明は斯様な半導体レーザ素子の製造方法、
特に液相エピタキンヤル成長の成長速度の面方位依存性
を利用した半導体レーザ素子の製造方法に関する。
特に液相エピタキンヤル成長の成長速度の面方位依存性
を利用した半導体レーザ素子の製造方法に関する。
（従来技術の説明）
先ず、本発明の説明に入る前に従来の電流ブロック層を
有する屈折率ガイド構造の半導体レーザ素早及びその製
造方法につき第１図（ａ）及び（ｂ）を参照して説明す
る。尚、以下の説明において、レーザ素子を一例として
ＩｎＰ系の素子とする。従来においては、第１図（ａ）
に示すように、ｐ −ＩｎＰ基板１を用意しこの基板の
平坦上側面上に電流ブロック層であるｎ −ＩｎＰ層２
を液相エピタキシャル成長させる。次に、第一図（ｂ）
に示すように、通常のフォトリングラフィ方法によジブ
ロック層２から基板１に達する断面Ｖ字状の溝３をエツ
チング形成し、次に第一クラッド層であるｐ −ＩｎＰ
層４、活性層であるＩｎＧａＡｓＰ層５、第二２２２１
層であルｎ −ＩｎＰ層６を順次液相エピタキシャル成
長させる。次に、第二クラッド層６の表面上及び基板ｌ
の下側面上に第−電極及び第二電極７及び８を夫々被着
して半導体レーザ素子が形成される。このようにして得
られた従来の半導体レーザ素子の構造では、その製造に
当シ、電流ブロック層２を液相エビタキ７ヤル成長させ
た後、エツチング形成をとシ、その後再び第一クラッド
層の液相エピタキシャル成長を行うため、独立した二回
のエピタキシャル成長工程が必要となシ、従って、製造
工程が複雑で、時間が掛シ、原料の損失が多く、しかも
、製造歩留りが悪いという欠点がちった。
有する屈折率ガイド構造の半導体レーザ素早及びその製
造方法につき第１図（ａ）及び（ｂ）を参照して説明す
る。尚、以下の説明において、レーザ素子を一例として
ＩｎＰ系の素子とする。従来においては、第１図（ａ）
に示すように、ｐ −ＩｎＰ基板１を用意しこの基板の
平坦上側面上に電流ブロック層であるｎ −ＩｎＰ層２
を液相エピタキシャル成長させる。次に、第一図（ｂ）
に示すように、通常のフォトリングラフィ方法によジブ
ロック層２から基板１に達する断面Ｖ字状の溝３をエツ
チング形成し、次に第一クラッド層であるｐ −ＩｎＰ
層４、活性層であるＩｎＧａＡｓＰ層５、第二２２２１
層であルｎ −ＩｎＰ層６を順次液相エピタキシャル成
長させる。次に、第二クラッド層６の表面上及び基板ｌ
の下側面上に第−電極及び第二電極７及び８を夫々被着
して半導体レーザ素子が形成される。このようにして得
られた従来の半導体レーザ素子の構造では、その製造に
当シ、電流ブロック層２を液相エビタキ７ヤル成長させ
た後、エツチング形成をとシ、その後再び第一クラッド
層の液相エピタキシャル成長を行うため、独立した二回
のエピタキシャル成長工程が必要となシ、従って、製造
工程が複雑で、時間が掛シ、原料の損失が多く、しかも
、製造歩留りが悪いという欠点がちった。
（発明の目的）
本発明の目的はこのような従来の欠点を除去するため、
−回の連続した液相エピタキシャル成長で製造出来る構
造の半導体レーザ素子を提供することにある。
−回の連続した液相エピタキシャル成長で製造出来る構
造の半導体レーザ素子を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は発振しきい値電流が小さく
安定な横基本モードで発振可能な半導体レーザ素子を提
供するにある。
安定な横基本モードで発振可能な半導体レーザ素子を提
供するにある。
さらに、本発明の他の目的は液相エピタキ７ヤル成長の
成長速度の面方位依存性を利用し、−回の液相エピタキ
シャル成長を用いる簡単で、時間が掛らず、原料を節約
でき、しかも製造歩留りがよい半導体レーザ素子の製造
方法を提供するにある。
成長速度の面方位依存性を利用し、−回の液相エピタキ
シャル成長を用いる簡単で、時間が掛らず、原料を節約
でき、しかも製造歩留りがよい半導体レーザ素子の製造
方法を提供するにある。
（発明の構成）
この目的の達成を図るため、本発明のレーザ素子によれ
ば、平坦下側面とテラス状上側面とを有する基板と、こ
の上側面の二つのテラス平面上に設けられた電流ブロッ
ク層と、この電流ブロック層上及び上側面のテラス側面
上に設けられこのテラス側面上付近で湾曲した第一クラ
ッド層と、この第一クラッド層上に設けられこのテラス
側面上刊近で湾曲した活性層と、この活性層上に設けら
れ平坦上面を有する第二クラ、ド層と、この平坦上面上
に設けられた第一電極と、前述の基板の下側面上に設け
られた第二電極とを具えることを特徴とする。
ば、平坦下側面とテラス状上側面とを有する基板と、こ
の上側面の二つのテラス平面上に設けられた電流ブロッ
ク層と、この電流ブロック層上及び上側面のテラス側面
上に設けられこのテラス側面上付近で湾曲した第一クラ
ッド層と、この第一クラッド層上に設けられこのテラス
側面上刊近で湾曲した活性層と、この活性層上に設けら
れ平坦上面を有する第二クラ、ド層と、この平坦上面上
に設けられた第一電極と、前述の基板の下側面上に設け
られた第二電極とを具えることを特徴とする。
さらに本発明による製造方法によれば、基板の上側面上
に電流ブロック層、第一クラッド層、活性層及び第二ク
ラッド層を設け、この第二クラ。
に電流ブロック層、第一クラッド層、活性層及び第二ク
ラッド層を設け、この第二クラ。
ド層及び基板の下側面上に第−及び第二電極を夫夫設け
て半導体レーザ素子を製造するに当り、前述の基板の上
側面をエツチングしてテラス状面とし、前述の電流ブロ
ック層をこのテラス状面の二つのテラス平面上に第一温
度で液相エピタキシャル成長させ、続いてこの電流ブロ
ック層及びテラス状面のテラス側面上に前述の第一クラ
ッド層を第二温度で液相エピタキ７ヤル成長させること
を特徴とする。
て半導体レーザ素子を製造するに当り、前述の基板の上
側面をエツチングしてテラス状面とし、前述の電流ブロ
ック層をこのテラス状面の二つのテラス平面上に第一温
度で液相エピタキシャル成長させ、続いてこの電流ブロ
ック層及びテラス状面のテラス側面上に前述の第一クラ
ッド層を第二温度で液相エピタキ７ヤル成長させること
を特徴とする。
（実施例の説明）
以下、第２図にょシ本発明の実施例につき説明する。尚
、第２図において第１図に示す構成成分と同一の構成成
分については同一の符号を付して示す。また、第２図に
おいて各構成成分の寸法、形状等は本発明の構成が分る
程度に概略的に示しであるにすぎない。
、第２図において第１図に示す構成成分と同一の構成成
分については同一の符号を付して示す。また、第２図に
おいて各構成成分の寸法、形状等は本発明の構成が分る
程度に概略的に示しであるにすぎない。
第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明による半導体レーザ素
子の製造方法及びこの方法によって得られた半導体レー
ザ素子を略図的に拡大して示す工程断面図である。
子の製造方法及びこの方法によって得られた半導体レー
ザ素子を略図的に拡大して示す工程断面図である。
先ず、製法につき説明する。第２図（ａ）に示すように
ｐ −ＩｎＰ基板１を用意する。この基板１は図面と平
行な正面の面９を（０１１）面とし、上側面１０を（１
００）面とし、この上側面１０をブロム−メタノールに
よシテラスストライブ状にエツチングする。このエツチ
ングにより上側面１θに段差のある二つのテラス平面す
なわち（１００）面１１及び１２が形成され、これら両
面を結ぶテラス側面１３は（１１１）Ａ面（Ｉｎ面）で
、ストライプ方向は＜０１１＞方向である。次に、この
基板１のテラス状上側面１０上に電流フ゛ロック層であ
るｎ −ＩｎＰ層２、第一クラ、ド層であるｐ−ＩｎＰ
層４、活性層であるＩｎＧａＡｓＰ層５、及び第二クラ
ッド層であるｎ −ＩｎＰ層６を順次に液相エピタキソ
ヤル成長させる。この場合、電流ブロック層２を成長さ
せる際、成長溶液（溶媒をインジウムＩｎとし、溶質を
リンＰとする）の過飽和度（過冷却温度）を第一温度す
なわち３℃〜５℃程度の範囲とすると、層２のエビクキ
シャル成長は（１００’）面である二つのテラス平面１
１及び１２上にのみ行われ、テラス側面１３である（１
１１）Ａ面上には行われない。このブロック層２によっ
てこのテラス部分にのみ電流狭窄が起る。続いて、成長
溶液の過飽和度を第二温度すなわち約１０℃以上と大き
くとることによシ、第一クラッド層４はテラス側面１３
を作る（１１１）Ａ面１３上はもとよシミ流ブロック層
２上にも成長し、従って、この第一クラッド層４は電流
ブロック層２上では平面１１及び１２に沿ってほぼ平行
となるが、テラス側面１３上付近ではこの面１３に沿っ
て湾曲している。次にこのクラッド層４上に活性層５を
成長させると、この活性層５もテラス側面１３上の付近
で湾曲し、従って、テラス面即ち（１１１）Ａ面に平行
で共振器方向に垂直な方向に屈折ギの差ができる。次に
第二クラ、ド層６を成長させ、その後に両電極７及び８
を夫々被着して設ける。
ｐ −ＩｎＰ基板１を用意する。この基板１は図面と平
行な正面の面９を（０１１）面とし、上側面１０を（１
００）面とし、この上側面１０をブロム−メタノールに
よシテラスストライブ状にエツチングする。このエツチ
ングにより上側面１θに段差のある二つのテラス平面す
なわち（１００）面１１及び１２が形成され、これら両
面を結ぶテラス側面１３は（１１１）Ａ面（Ｉｎ面）で
、ストライプ方向は＜０１１＞方向である。次に、この
基板１のテラス状上側面１０上に電流フ゛ロック層であ
るｎ −ＩｎＰ層２、第一クラ、ド層であるｐ−ＩｎＰ
層４、活性層であるＩｎＧａＡｓＰ層５、及び第二クラ
ッド層であるｎ −ＩｎＰ層６を順次に液相エピタキソ
ヤル成長させる。この場合、電流ブロック層２を成長さ
せる際、成長溶液（溶媒をインジウムＩｎとし、溶質を
リンＰとする）の過飽和度（過冷却温度）を第一温度す
なわち３℃〜５℃程度の範囲とすると、層２のエビクキ
シャル成長は（１００’）面である二つのテラス平面１
１及び１２上にのみ行われ、テラス側面１３である（１
１１）Ａ面上には行われない。このブロック層２によっ
てこのテラス部分にのみ電流狭窄が起る。続いて、成長
溶液の過飽和度を第二温度すなわち約１０℃以上と大き
くとることによシ、第一クラッド層４はテラス側面１３
を作る（１１１）Ａ面１３上はもとよシミ流ブロック層
２上にも成長し、従って、この第一クラッド層４は電流
ブロック層２上では平面１１及び１２に沿ってほぼ平行
となるが、テラス側面１３上付近ではこの面１３に沿っ
て湾曲している。次にこのクラッド層４上に活性層５を
成長させると、この活性層５もテラス側面１３上の付近
で湾曲し、従って、テラス面即ち（１１１）Ａ面に平行
で共振器方向に垂直な方向に屈折ギの差ができる。次に
第二クラ、ド層６を成長させ、その後に両電極７及び８
を夫々被着して設ける。
このようにして製造された本発明による半導体レーザ素
子によれば、発振は電流７０１２層２が存在しないテラ
ス部分の活性層４内で起る。しかしながら、このテラス
部分の幅を４μｍ以下となるようにすれば、横モードの
安定化を図ることが出来る。まだ電流狭窄の点からすれ
ば、テラスの高さは狭い方がよいので、この高さを約２
μｍ程度とするのが好適である。
子によれば、発振は電流７０１２層２が存在しないテラ
ス部分の活性層４内で起る。しかしながら、このテラス
部分の幅を４μｍ以下となるようにすれば、横モードの
安定化を図ることが出来る。まだ電流狭窄の点からすれ
ば、テラスの高さは狭い方がよいので、この高さを約２
μｍ程度とするのが好適である。
（発明の効果）
このように、本発明によれば、液相エピタキシャル成長
の成長速度の面方位依存性（（１００）面と（１１、■
）Ａ面との差）を利用して一回の液相エピタキシャル成
長で電流ブロック層を有する屈折率ガイド構造の半導体
レーザ素子を製造出来るので、製造工程の簡略化、原料
の節約、製造歩留シの向上などの利点が得られる。
の成長速度の面方位依存性（（１００）面と（１１、■
）Ａ面との差）を利用して一回の液相エピタキシャル成
長で電流ブロック層を有する屈折率ガイド構造の半導体
レーザ素子を製造出来るので、製造工程の簡略化、原料
の節約、製造歩留シの向上などの利点が得られる。
また、本発明の半導体レーザ素子によれば、製造に際し
、基板をテラス状にエツチングし、そのテラス部分すな
わちテラス−側面を利用し活性層を湾曲させた構造とな
っごいるので、発振しきい値電流が小さくしかも安定な
横基本モードで発振させることが出来るという利点があ
る。
、基板をテラス状にエツチングし、そのテラス部分すな
わちテラス−側面を利用し活性層を湾曲させた構造とな
っごいるので、発振しきい値電流が小さくしかも安定な
横基本モードで発振させることが出来るという利点があ
る。
尚、上述した実施例では基板としてｐ −ＩｎＰ基板を
使用したが、これにのみ限定されるものではな（ｎ −
ＩｎＰ基板を使用することも出来る。その場合には、各
層の導電型をこれに対応させて変えれば、この素子を上
述した製造方法と同一の方法で製造することが出来る。
使用したが、これにのみ限定されるものではな（ｎ −
ＩｎＰ基板を使用することも出来る。その場合には、各
層の導電型をこれに対応させて変えれば、この素子を上
述した製造方法と同一の方法で製造することが出来る。
第１図（ａ）及び（ｂ）は従来の半導体レーザ素子及び
その製造方法を説明するだめの、各段階を断面で示す製
造工程図、 第２図は本発明による半導体レーザ素子及びその製造方
法を説明するだめの、各段階を略図的拡大断面図で示す
製造工程図である。 １・・・基板、２・・・電流ブロック層、４・・・第一
クラ７ド層、５・・・活性層、６・・・第二クラッド層
、７・・第一電極、８・・・第二電極、９・・・基板の
正面、ＩＯ・・・基板の上側面、１１．１２・・・テラ
ス平面、１，７・・・テラス側面。 特許出願人 沖電気工業株式会社
その製造方法を説明するだめの、各段階を断面で示す製
造工程図、 第２図は本発明による半導体レーザ素子及びその製造方
法を説明するだめの、各段階を略図的拡大断面図で示す
製造工程図である。 １・・・基板、２・・・電流ブロック層、４・・・第一
クラ７ド層、５・・・活性層、６・・・第二クラッド層
、７・・第一電極、８・・・第二電極、９・・・基板の
正面、ＩＯ・・・基板の上側面、１１．１２・・・テラ
ス平面、１，７・・・テラス側面。 特許出願人 沖電気工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平坦下側面とテラス状上側面とを有する基板と、該
上側面の二つのテラス平面上に設けられた電流ブロック
層と、該電流ブロック層上及び該上側面のテラス側面上
に設けられ該テラス側面上付近で湾曲した第一クラッド
層と、該第−クラッド層上に設けられ該テラス側面上付
近で湾曲した活性層と、該活性層上に設けられ平坦上面
を有する第二クラッド層と、該平坦上面上に設けられた
第一電極と、前記基板の下側面上に設けられた第二電極
とを具えることを特徴とする半導体レーザ素子。 ２、基板の上側面上に電流ブロック層、第一クラッド層
、活性層及び第二クシラド層を設け、該第二クラッド層
及び該基板の下側面上に第−及び第二電極を夫々設けて
半導体レーザ素子を製造するに当り、前記基板の上側面
をエツチングしてテラス状面とし、前記電流ブロック層
を該テラス状面の二つのテラス平面」二に第一温度で液
相エピタキンヤル成長させ、続いて該電流ブロック層及
び前記テラス状面のテラス側面上に前記第一クラッド層
を第二温度で液相エビタキノヤル成長させることを特徴
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 |
|---|---|---|---|
| JP12159483A JPS6014487A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 半導体レ−ザ素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12159483A JPS6014487A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 半導体レ−ザ素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014487A true JPS6014487A (ja) | 1985-01-25 |
Family
ID=14815115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12159483A Pending JPS6014487A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 半導体レ−ザ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014487A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291033A (en) * | 1991-05-29 | 1994-03-01 | Eastman Kodak Company | Semiconductor light-emitting device having substantially planar surfaces |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP12159483A patent/JPS6014487A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291033A (en) * | 1991-05-29 | 1994-03-01 | Eastman Kodak Company | Semiconductor light-emitting device having substantially planar surfaces |
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