JPS61163688A - 半導体レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents

半導体レ−ザおよびその製造方法

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JPS61163688A
JPS61163688A JP388485A JP388485A JPS61163688A JP S61163688 A JPS61163688 A JP S61163688A JP 388485 A JP388485 A JP 388485A JP 388485 A JP388485 A JP 388485A JP S61163688 A JPS61163688 A JP S61163688A
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algaas
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Haruo Tanaka
田中 治夫
Naotaro Nakada
直太郎 中田
Masahito Mushigami
雅人 虫上
Yuuji Ishida
祐士 石田
Hayamizu Fukada
深田 速水
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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(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。

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【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、2回のMBE成長工程を必要とするAlG
aAs系ダブルへテロ接合構造の半導体レーザおよびそ
の製造方法に関する6 (ロ)従来技術 2回のMBE成長工程を必要とする構造の半導体レーザ
を製造する方法を以下説明すると共にその問題点を指摘
する。
まず、1回目のMBE成長工程で第1成長層を基板の表
面に積層した後、MBE装置から基板を取り出し、エツ
チング工程にて第1上部クラッド層まで達するストライ
プ溝を形成する。このエツチング工程を行ったことに伴
い、前記エツチングした部分に酸化物等の不純物が直接
付着するから、この不純物を所定の方法にて蒸発させる
。しかる後、2回目のMBE成長工程で第2成長層を積
層させる。
しかして、前記不純物を蒸発させる工程において、第1
上部クラッド層のA1組成が0.4以上の場合、前記不
純物は蒸発されにくくなる。そのため第2成長層の積層
状態が劣化し、この部分を電流が流れなくなるという問
題を生じる。−力筒1上部クラッド層のA1組成を0.
4以下にすれば、第2成長層の積層状態は良好となる反
面、光閉じ込め効率が低下するという問題を生じる。
(ハ)目的 第1の発明は、電気的性質および光学的性質を向上せし
める半導体レーザを提供することを目的としている。
第2の発明は、上記の如く特性を有する半導体レーザの
形状を一再現性良くしかも容易に製造せしめると共に、
製造歩留りを向上しうる半導体レーザの製造方法を提供
することを目的としている。
(ニ)構成 第1の発明に係る半導体レーザの特徴とする処は、一方
の導電型からなるGaAs基板の表面に順次積層された
前記基板と同導電型のAlGaAsからなる下部クラッ
ド層と、Al x Gap−xAsからなる活性層と、
前記基板と反対導電型の^lGaAsからなる第1上部
クラッド層と、量子効果により前記活性層と同等又はそ
れ以上のバンドギャップを持っ膜厚に設定され且つ前記
基板と反対導電型のGaAsからなる保護層と、前記基
板と同導電型のAlGaAs層と、前記基板と同導電型
のGaAsからなる電流制限層とで第1成長層を構成し
、 前記保護層の表面が露出される深さで且つ基板側に向か
って幅狭となるテーパ面を有するストライプ溝をレーザ
共振器波長に沿って前記第1成長層に形成し、 前記ストライプ溝が形成された第1成長層の上部に前記
基板と反対導電型の^lGaAsからなる第2上部クラ
ッド層と、オーミックコンタクトを良好にするためのキ
ャップ層とで構成する第2成長層を積層したことにある
第2の発明に係る半導体レーザの製造方法の特徴とする
処は、一方の導電型のGaAsからなる基板の表面に、
前記基板と同導電型のAlGaAs下部クラッド層と、
Al x Ga1−xAsからなる活性層と、前記基板
と反対導電型のAlGaAsからなる第1上部クラッド
層と、量子効果により前記活性層と同等又はそれ以上の
バンドギャップを持つ膜厚に設定され且つ前記基板と反
対導電型のGaAsからなる保護層と、前記基板と同導
電型のAlGaAs層と、前記基板と同導電型のGaA
sからなる電流制限層とで構成される第1成長層を積層
する第1の成長工程と、・GaAs≫AlGaAsなる
エツチングレートを有する溶液でもって前記電流制限層
のみを選択エッチングし、次にAlGaAs>>GaA
sなるエツチングレートを有する溶液でもって前記Al
GaAs層のみを選択エツチングすることにより、前記
保護層の表面が露出される深さで且つ基板側に向かって
幅狭となるテーパ面を有するストライプ溝を形成するエ
ツチング工程と、 前記ストライプ溝が形成された第1成長層に砒素分子線
を当てながら該基板を加熱することにより、前記工・ノ
チング工程によって付着した不純物を蒸発させるサーマ
ルクリーニング工程と、前記サーマルクリーニングされ
た第1成長層の上部に前記基板と反対導電型のAlGa
Asからなる第2上部クラッド層と、オーミックコンタ
クトを良好にするためのキャップ層とで構成される第2
成長層を積層する第2の成長工程とを具備したことにあ
る。
(ホ)実施例 箪土至〕貝 第1図は第1の発明に係る半導体レーザの一実施例を示
す斜視図である。同図において、■は半導体レーザであ
り、la、1bはファブリペロ−反射面を示している。
10はN型GaAsからなる基板、21はN型AlxG
a1−×へ5(At組成x =0.55)からなる下部
クラッド層と、22はAlGaAsダブル(AI組成X
=0.12)からなる活性層と、23はP型へ1xGa
+−xAs(A1組成x =0.55)からなる第1上
部クラッド層、24はP型GaAsからなる保護層、2
5はN型AlxGa1−xAs (A 1組成X =0
.55)からなるAlGaAs層、26はN型のGaA
sからなる電流制限層、41はP型^IyGal−vA
s (A 1組成y =0.55)からなる第2上部ク
ラッド層、42はP生型GaAsからなるキャップ層、
50はP型電極、51はN電極をそれぞれ示している。
なお前記保護層24は、量子効果により活性層22と同
等又はそれ以上のバンドギャップを持っ膜厚に設定され
ている。
詳しくは、前記下部クランド層21と活性層22と第1
上部クラッド層23と保護N24と^lGaAs層25
と電流制限1m126とで第1成長JW20が構成され
ている。
この第1成長層20には、保護層24の表面が露出され
る深さで且つ基板10側に向かって幅狭となるテーパ面
31を有するストライプ130が半導体レーザ1のレー
ザ共振器波長に沿って形成されている。
そして前記第2上部クラッド層41とキャップ層42と
で第2成長Jii40が構成されている。この第2成長
N40は、前記ストライプ溝30の形状に対応して陥没
する形状で第1成長層20の上部に積層されている。
しかして、上記の如き半導体レーザIのストライプ:a
30の中央のバンド構造は第2図のようになる。第2図
においてAは伝導帯、Bは禁止帯、Cは価電子帯をそれ
ぞれ示しており、同図によれば、量子効果により保護層
24のバンドギャップは活性層22よりも広くなってい
ることがわかる。
策l皇衾肌 第3図は第2の発明に係る半導体レーザの製造方法を説
明するための参考図であり、以下同図を参考に説明する
(al  図示しないMBE装置内に装着した基板10
を所定の方法にて加熱する。蒸発源にそれぞれ収納され
た原料物質や不純物を分子線の形で蒸発させる。この原
料等を図示しない質量分析計でモニターし、図示しない
コンピュータで蒸発源の温度やシャッタを制御すること
により、第1成長層20を積層させる(第1の成長工程
)。なお、保護層24の膜厚は30〜40人程度に、ま
た^lGaAs層25は100人程度に、電流制限層2
6は500〜5000人程度にそれぞれ設定されている
ものとする。
(bl  前記第1成長層20が積層された基板10を
MBE装置から外部に取り出した後、基板lOの裏面を
ラッピングする。次に、ストライプ溝を形成すべき部分
以外の電流制限N26をホトレジスト60で覆う。この
ホトレジスト60をマスクにした基板IOをGaAs>
>AlGaAsなるエツチングレートを有する溶液に浸
漬して電流制限層26を選択エツチングすることにより
、AlGaAs層25の表面が露出される深さで且つ基
板側に向かって幅狭となるテーパ面を有するストライプ
溝30を第1成長層20に形成する(エツチング工程)
。前記溶液は、例えばNL 011によりPI(が7.
04に調整された)1202(30%)水溶液を使用す
る。
(C1前記ホトレジスト60を除去した基板10を有機
洗浄し、さらに前記露出したAlGaAs層25を例え
ばHCIでもって選択エツチングすることにより、前記
ストライプ溝30を保護層24の表面が露出する深さに
せしめる。
(dl  前記基板10を再度MBE装置内に装着する
ここで、基板1−0に砒素分子線を当てながら基板10
を加熱することにより、エツチング工程において付着し
た酸化物等の不純物を蒸発させる(サーマルクリーニン
グ工程)。但し、前記加熱温度および時間はGaAsか
らなる保護N24が范発しないような条件とする。
(e)  (d)工程の状態で基[10の温度を約60
0°Cにして、(a)工程と同様の方法にて第2成長層
40を第1成長層20の上部に積層する(第2の成長工
程)。
以下、通常の半導体レーザの製造方法と同様にしてP型
電極、N型電極をそれぞれ形成する。
しかして、基板の温度とGaAsの蒸発速度との関係は
表1のようになる。
[表11 即ち、表1に基づいてサーマルクリーニング工程の温度
および時間が設定される。
なお、上記第1および第2の実施例において、Al x
 Ga1−xAsおよび^l y Gap−xAsから
なる各層のA1組成をそれぞれ記しているが、適宜に変
更できることは勿論である6但し上記実施例のようなA
1組成の場合には下部クラッド層21と第1上部クラッ
ド層23との光閉じ込め効果によって活性1’1i22
内にて効率よく発光することができる。更に、全ての導
電型を逆転することも可能である。
(へ)効果 第1の発明は、第1上部クラッド層と第2上部クラッド
層との間に介在させた保護層でもって量子効果をきかせ
、この保護層に活性層と同等又はそれ以上のバンドギャ
ップを持たせることができるので、半導体レーザの電気
的性質および光学的性質の向上を可能とした。
第2の発明は上記詳説したように、エツチング工程で保
護層のみを選択的に残して、第1上部クラッド層にパシ
ベーション効果を持たせることにより、第1上部クラッ
ド層の表面に不純物を直接付着させず、比較的簡単なサ
ーマルクリーニングで前記不純物を蒸発させているから
、第1上部クラッド層のA1組成に関係なく第2成長層
の積層状態を良好にすることができる。邪ち、この発明
によれば、上記の如く特性を有する半導体レーザの形状
を再現性良くしかも容易に製造することができる。その
結果、製造歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明に係る半導体レーザの一実施例を示
す斜視図、第2図は第1図に示す半導体レーザ1のバン
ド構造を示す説明図、第3図は第2の発明に係る半導体
レーザの製造方法の一実施例を説明するための参考図で
ある。 IO・・・基板、20・・・第1成長層、21・・・下
部クラッド層、22・・・活性層、23・・・第1上部
クラッド層、24・・・保護層、25・・・AlGaA
s層、26・・・電流制限層、30・・・ストライプ溝
、31・・・テーバ面、40・・・第2成長層、41・
・・第2上部クラッド層、42・・・キャップ層。 特許出願人     ローム株式会社 代理人  弁理士  大 西 孝 治 味

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一方の導電型からなるGaAs基板の表面に順次
    積層された前記基板と同導電型のAlGaAsからなる
    下部クラッド層と、Al_xGa_1_−_xAsから
    なる活性層と、前記基板と反対導電型のAlGaAsか
    らなる第1上部クラッド層と、量子効果により前記活性
    層と同等又はそれ以上のバンドギャップを持つ膜厚に設
    定され且つ前記基板と反対導電型のGaAsからなる保
    護層と、前記基板と同導電型のAlGaAs層と、前記
    基板と同導電型のGaAsからなる電流制限層とで第1
    成長層を構成し、 前記保護層の表面が露出される深さで且つ基板側に向か
    って幅狭となるテーパ面を有するストライプ溝をレーザ
    共振器波長に沿って前記第1成長層に形成し、 前記ストライプ溝が形成された第1成長層の上部に前記
    基板と反対導電型のAlGaAsからなる第2上部クラ
    ッド層と、オーミックコンタクトを良好にするためのキ
    ャップ層とで構成する第2成長層を積層したことを特徴
    とする半導体レーザ。
  2. (2)一方の導電型のGaAsからなる基板の表面に、
    前記基板と同導電型のAlGaAs下部クラッド層と、
    Al_xGa_1_−_xAsからなる活性層と、前記
    基板と反対導電型のAlGaAsからなる第1上部クラ
    ッド層と、量子効果により前記活性層と同等又はそれ以
    上のバンドギャップを持つ膜厚に設定され且つ前記基板
    と反対導電型のGaAsからなる保護層と、前記基板と
    同導電型のAlGaAs層と、前記基板と同導電型のG
    aAsからなる電流制限層とで構成される第1成長層を
    積層する第1の成長工程と、 GaAs≫AlGaAsなるエッチングレートを有する
    溶液でもって前記電流制限層のみを選択エッチングし、
    次にAlGaAs≫GaAsなるエッチングレートを有
    する溶液でもって前記AlGaAs層のみを選択エッチ
    ングすることにより、前記保護層の表面が露出される深
    さで且つ基板側に向かって幅狭となるテーパ面を有する
    ストライプ溝を形成するエッチング工程と、 前記ストライプ溝が形成された第1成長層に砒素分子線
    を当てながら該基板を加熱することにより、前記エッチ
    ング工程によって付着した不純物を蒸発させるサーマル
    クリーニング工程と、前記サーマルクリーニングされた
    第1成長層の上部に前記基板と反対導電型のAlGaA
    sからなる第2上部クラッド層と、オーミックコンタク
    トを良好にするためのキャップ層とで構成される第2成
    長層を積層する第2の成長工程とを具備したことを特徴
    とする半導体レーザの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59227179A (ja) * 1983-06-08 1984-12-20 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59227179A (ja) * 1983-06-08 1984-12-20 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置及びその製造方法

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