JPS6144484A - 半導体レ−ザの製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザの製造方法Info
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- JPS6144484A JPS6144484A JP16595484A JP16595484A JPS6144484A JP S6144484 A JPS6144484 A JP S6144484A JP 16595484 A JP16595484 A JP 16595484A JP 16595484 A JP16595484 A JP 16595484A JP S6144484 A JPS6144484 A JP S6144484A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野」
本発明は半導体レーザの製造方法に関する。
近年、光情報処理用の光源として、半導体レーザが注目
を浴びるようになったが、このような用途に使われる半
導体レーザには、安定した基本横モード動作、小さな非
点収差等の特性が要求される。特に、情報書き込み用レ
ーザには、高光出力動作ができることが散水される。さ
らに、多様な用途と需要の大きさから、量産性にすぐれ
ていることも必要である。
を浴びるようになったが、このような用途に使われる半
導体レーザには、安定した基本横モード動作、小さな非
点収差等の特性が要求される。特に、情報書き込み用レ
ーザには、高光出力動作ができることが散水される。さ
らに、多様な用途と需要の大きさから、量産性にすぐれ
ていることも必要である。
従来の半導体レーザの中で埋め込み構造半導体レーザ（
％開昭５８−６７０８７ ：特願昭５６−１６６６６）
は、横モードの安定性にすぐれ電流−光出力の効率がよ
く、非点収差が小さいことから、光情報処理用光源とし
てすぐれたものであるが、レーザ結晶を液相エピタキシ
ャル成長法により製造するため、量産性が非常に悪かっ
た。そこで、量産性にすぐれた気相エピタキシャル成長
法を用いた埋め込み構造半導体レーザが提案されている
。
％開昭５８−６７０８７ ：特願昭５６−１６６６６）
は、横モードの安定性にすぐれ電流−光出力の効率がよ
く、非点収差が小さいことから、光情報処理用光源とし
てすぐれたものであるが、レーザ結晶を液相エピタキシ
ャル成長法により製造するため、量産性が非常に悪かっ
た。そこで、量産性にすぐれた気相エピタキシャル成長
法を用いた埋め込み構造半導体レーザが提案されている
。
第３図はこのような半導体レーザの一例の構造を示す断
面図、第４図はその製法を示す断面図である（雑誌’
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ’、 １５
ｔｈＳｅｐｔｅｍｂｅｒ、１９８３＋Ｖｏ１．１９Ｎ
ｏ、１９ ７５９頁〜７６０頁参照）。
面図、第４図はその製法を示す断面図である（雑誌’
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ’、 １５
ｔｈＳｅｐｔｅｍｂｅｒ、１９８３＋Ｖｏ１．１９Ｎ
ｏ、１９ ７５９頁〜７６０頁参照）。
この例はＭＯＣＶＤ法を用いたＡＪＧａＡｓ−ＧａＡｓ
系埋め込み型半導体レーザを示している。この半導体レ
ーザの製法としては、はじめにｎ型ＧａＡｓ基板ｌ上に
ｎ型ＡＡｉａ、ａ、 Ｏａｖ、ｔ Ａｓ層１５．ノ
ンドープＧａＡａ活性層１６＋り型Ａｌｔｏ、ｓ Ｇ
ａ ｏ、ｙ Ａ ｓ層１７．ｐ型ＧａＡｓ層１８をＭＯ
ＣｖＤ法を用いて順次形成する（第４図（ａ））。次に
選択エツチングによりメサ２０を形成Ｌ（ｊＪ！４図（
ｂ））、ＭＯＣＶＤ法を用いて高抵抗に！ｔｏ、ｓ Ｇ
ａ ｏ、Ｂ Ａ ｓ層１９を形成する（第４図（Ｃ）
）。この後エツチングにより高抵抗Ａｌｏ、ａ ｏａｏ
、、 Ａｓ Ｎ １９をメサ２０頭部が露出するまで除
去しく第４図（ｄ））、ｐ電極９．ｎ電極１０を形成す
る（第３図）。
系埋め込み型半導体レーザを示している。この半導体レ
ーザの製法としては、はじめにｎ型ＧａＡｓ基板ｌ上に
ｎ型ＡＡｉａ、ａ、 Ｏａｖ、ｔ Ａｓ層１５．ノ
ンドープＧａＡａ活性層１６＋り型Ａｌｔｏ、ｓ Ｇ
ａ ｏ、ｙ Ａ ｓ層１７．ｐ型ＧａＡｓ層１８をＭＯ
ＣｖＤ法を用いて順次形成する（第４図（ａ））。次に
選択エツチングによりメサ２０を形成Ｌ（ｊＪ！４図（
ｂ））、ＭＯＣＶＤ法を用いて高抵抗に！ｔｏ、ｓ Ｇ
ａ ｏ、Ｂ Ａ ｓ層１９を形成する（第４図（Ｃ）
）。この後エツチングにより高抵抗Ａｌｏ、ａ ｏａｏ
、、 Ａｓ Ｎ １９をメサ２０頭部が露出するまで除
去しく第４図（ｄ））、ｐ電極９．ｎ電極１０を形成す
る（第３図）。
この半導体レーザは、発振閾電流値ＩＱｍＡ。
少なくとも光出力５ｍＷまで基本横毛−ド発振が得られ
ており、良好な特性を示している。しかしながら、高抵
抗Ａｌ ｏ、ｍ Ｇ ａ ｏ、ｇ Ａ ８層１９をエツ
チングしてメサ２０頭部を露出するエツチング工程の制
御性が悪く、またｐ電極９が平坦とならないため、ペレ
ッタイズが難しく、レーザをマウントするのも難し−。
ており、良好な特性を示している。しかしながら、高抵
抗Ａｌ ｏ、ｍ Ｇ ａ ｏ、ｇ Ａ ８層１９をエツ
チングしてメサ２０頭部を露出するエツチング工程の制
御性が悪く、またｐ電極９が平坦とならないため、ペレ
ッタイズが難しく、レーザをマウントするのも難し−。
すなわち、ＭＯＣＶＤ法による結晶成長自体は量産性に
すぐれていても、他の工程において量産性が悪くなると
いう欠点がある。
すぐれていても、他の工程において量産性が悪くなると
いう欠点がある。
本発明の目的は、このような欠点を除き、気相エピタキ
シャル成長法を用いてすぐれた特性の埋込量半導体レー
ザを高い歩留夛で得ることが出来、量産性にすぐれた半
導体レーザの製造方法を提供することにある。
シャル成長法を用いてすぐれた特性の埋込量半導体レー
ザを高い歩留夛で得ることが出来、量産性にすぐれた半
導体レーザの製造方法を提供することにある。
本発明の半導体レーザの製造方法の構成は、第１導電型
の半導体基板上に１少なくとも第１導電型の第１半導体
層、この第１半導体層よりもバンドギャップの小さい活
性層、この活性層よりもバンドギャップの大きい第２導
電型の第２半導体層とを順次積層して半導体基板結晶を
形成する第１の気相エピタキシャル成長行程；前記半導
体基板結晶を選択的にエツチングしてストライプ状のメ
サおよびこのメサの両側部に前記活性層を貫通する深さ
の溝を形成するエツチング行程；前記メサ上部に選択結
晶成長マスクを設けたのち前記メサ上部以外の前記半導
体基板結晶上に高抵抗のあるいはＰ−Ｎ接合を有する第
３の半導体層を形成する第２の気相エピタキシャル行程
；前記選択結晶成長マスクを除去したのち前記メサ及び
前記第３牛導体層上に第２導電型の第４の半導体層を形
成する第３の気相エピタキシャル成長行程を含むことを
特徴とする。
の半導体基板上に１少なくとも第１導電型の第１半導体
層、この第１半導体層よりもバンドギャップの小さい活
性層、この活性層よりもバンドギャップの大きい第２導
電型の第２半導体層とを順次積層して半導体基板結晶を
形成する第１の気相エピタキシャル成長行程；前記半導
体基板結晶を選択的にエツチングしてストライプ状のメ
サおよびこのメサの両側部に前記活性層を貫通する深さ
の溝を形成するエツチング行程；前記メサ上部に選択結
晶成長マスクを設けたのち前記メサ上部以外の前記半導
体基板結晶上に高抵抗のあるいはＰ−Ｎ接合を有する第
３の半導体層を形成する第２の気相エピタキシャル行程
；前記選択結晶成長マスクを除去したのち前記メサ及び
前記第３牛導体層上に第２導電型の第４の半導体層を形
成する第３の気相エピタキシャル成長行程を含むことを
特徴とする。
本発明においては、第１の気相エピタキシャル成長工程
により活性層を含むダブルへテロ構造結晶を形成し、エ
ツチング工程によりメサ及びこのメサの両側部に隣接す
る活性層を貫通する深さの溝を形成し、メサ頭部に選択
結晶成長マスクを設けてこのメサ頭部以外の領域に電流
ブロック層を第２の気相エピタキシャル成長法によシ形
成し、こののち選択結晶成長マスクを除去して第３の気
相エビタキンヤル成長法によシメサ上部及び電流ブロッ
ク層上にコンタクト層を形成することを特徴とする。
により活性層を含むダブルへテロ構造結晶を形成し、エ
ツチング工程によりメサ及びこのメサの両側部に隣接す
る活性層を貫通する深さの溝を形成し、メサ頭部に選択
結晶成長マスクを設けてこのメサ頭部以外の領域に電流
ブロック層を第２の気相エピタキシャル成長法によシ形
成し、こののち選択結晶成長マスクを除去して第３の気
相エビタキンヤル成長法によシメサ上部及び電流ブロッ
ク層上にコンタクト層を形成することを特徴とする。
第１図は本発明の一実施例によシ得られた半導体レーザ
の断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ） ｌ （Ｃ）は本
実施例を工程順に示した断面図であシ、とζではＭＯＣ
ＶＤ法を用いたＡｊＪＧａＡｓ−ＧａＡｓ系の埋込み構
造半導体レーザの製法を示してる。
の断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ） ｌ （Ｃ）は本
実施例を工程順に示した断面図であシ、とζではＭＯＣ
ＶＤ法を用いたＡｊＪＧａＡｓ−ＧａＡｓ系の埋込み構
造半導体レーザの製法を示してる。
初めＩｃ、ＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型ＧａＡｓ基板１上
にｎ型ＡＪ Ｏ，４Ｇ ａ ｏ、ｓ Ａ ｓ層ｚＩｎ型
に４ｇ、３ Ｇａ６．ｙ人ｓ＃３．ＧａＡｓ活性層４
＋ ｐ型Ａｌｏ、４ｏａｏ、、 Ａｓ層５．ｐ型ＧａＡ
ｓｆＢ６を順次形成する（第２図（ａ））。
にｎ型ＡＪ Ｏ，４Ｇ ａ ｏ、ｓ Ａ ｓ層ｚＩｎ型
に４ｇ、３ Ｇａ６．ｙ人ｓ＃３．ＧａＡｓ活性層４
＋ ｐ型Ａｌｏ、４ｏａｏ、、 Ａｓ層５．ｐ型ＧａＡ
ｓｆＢ６を順次形成する（第２図（ａ））。
次にエツチングマスク１２及び１３を設はエツチングに
より溝１１を形成する。この際、エツチングマスク１２
．１３は異なる物質から成るもの、例えば５ｉ０２膜と
レジスト膜を用いる（第２図（ｂ））。
より溝１１を形成する。この際、エツチングマスク１２
．１３は異なる物質から成るもの、例えば５ｉ０２膜と
レジスト膜を用いる（第２図（ｂ））。
次に１エツチングマスク１３を選択的に除去し、ＭＯＣ
ＶＤ法により高抵抗Ａ／ ｏ、ａ Ｇ ａ ｏ、ａ Ａ
８層７を形成する。この際、エツチングマスク１２は
選択結晶成長マスクとなる（第２図（Ｃ））。こののち
マスク１２を除去し１Ｍ０ＣＶＤ法を用いてｐ型ＧａＡ
ｓ層８を表面が平坦になる厚さまで形成し、最後にｐ電
極９．ｎ電極１０を形成して半導体レーザが完成する（
第１図）。
ＶＤ法により高抵抗Ａ／ ｏ、ａ Ｇ ａ ｏ、ａ Ａ
８層７を形成する。この際、エツチングマスク１２は
選択結晶成長マスクとなる（第２図（Ｃ））。こののち
マスク１２を除去し１Ｍ０ＣＶＤ法を用いてｐ型ＧａＡ
ｓ層８を表面が平坦になる厚さまで形成し、最後にｐ電
極９．ｎ電極１０を形成して半導体レーザが完成する（
第１図）。
本発明の製法により得られる半導体レーザは、レーザ光
の横モードの屈折率ガイドが強いため、安定な基本横モ
ード発振を行ない非点収差が小さく、効果的な電流狭？
構造を有するため、発振閾電流値が低く効率が良い。さ
らに、本発明によれば、量産性に優れるＭＯＣＶＤ法を
用いていること、素子表面が平坦で電極が全面電極であ
ることとから、エツチング工程の制御性の問題がなく、
製造が容易でおるため、高い歩留りで製造することがで
きる。
の横モードの屈折率ガイドが強いため、安定な基本横モ
ード発振を行ない非点収差が小さく、効果的な電流狭？
構造を有するため、発振閾電流値が低く効率が良い。さ
らに、本発明によれば、量産性に優れるＭＯＣＶＤ法を
用いていること、素子表面が平坦で電極が全面電極であ
ることとから、エツチング工程の制御性の問題がなく、
製造が容易でおるため、高い歩留りで製造することがで
きる。
以上述べたように、本発明の製造方法を用いることによ
り、安定な基本横モード発振を行ない、非点収差が小さ
く、発振閾値が低く効率の良い半導体レーザを高い量産
性で得ることができる。
り、安定な基本横モード発振を行ない、非点収差が小さ
く、発振閾値が低く効率の良い半導体レーザを高い量産
性で得ることができる。
なお、本発明の実施例は、ＭＯＣＶＤ法を用いたＡｌＧ
ａＡｓ−ＧａＡｓ系半導体レーザの製法について述べた
が、本発明が他の気相エピタキシャル成長法を用いた他
の材料の半導体レーザに適用できることはいうまで本な
い。
ａＡｓ−ＧａＡｓ系半導体レーザの製法について述べた
が、本発明が他の気相エピタキシャル成長法を用いた他
の材料の半導体レーザに適用できることはいうまで本な
い。
第１図は本発明の一実施例によって得られた半導体レー
ザの断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本実施例を工程順
に示した断面図、第３図は従来技術による半導体レーザ
の一例の断面図、第４図（ａ）〜（ｄ）はその製法を工
程順に示した断面図である。図において １ ”’ ”’ ｎ型ＧａＡｓ基板、２− ・” ｎ型
Ａｌｏ、ａ Ｇａ０．。 Ａｓ層、３ ＋ １５ ””・・ｎ型ｋ１０．、 Ｇａ
ｏ、７ Ａｓ ｒｆｌ、４゜１６−ＧａＡｓ活性層、５
− ・＝ ｐ型ｋｌ ０，４Ｇａ ６．。 Ａｓ層、６ 、８ 、１８−−−−”ｐ型ＧａＡｓ層、
７・・・・・・高抵抗ＡＪ ｏ、４Ｇａ ６４ Ａｓ層
、９・・・・・・ｐ電極、１０ ・・・ｎ電極、１１・
・・・・・溝、１２．１３・・・・・・エツチングマス
ク、１７ ”’ ”’ ｐ型ＡＡ！ｏ、３ Ｇａ（１，
７Ａｓ層、１９・・・・・・高抵抗ｋｌ ｏ、ｓ Ｇ
ａ ｏ、ｓ Ａ ｓ層、２０・・・・・・メサ、である
。 第 １ 瑠 （ｂ）
ザの断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本実施例を工程順
に示した断面図、第３図は従来技術による半導体レーザ
の一例の断面図、第４図（ａ）〜（ｄ）はその製法を工
程順に示した断面図である。図において １ ”’ ”’ ｎ型ＧａＡｓ基板、２− ・” ｎ型
Ａｌｏ、ａ Ｇａ０．。 Ａｓ層、３ ＋ １５ ””・・ｎ型ｋ１０．、 Ｇａ
ｏ、７ Ａｓ ｒｆｌ、４゜１６−ＧａＡｓ活性層、５
− ・＝ ｐ型ｋｌ ０，４Ｇａ ６．。 Ａｓ層、６ 、８ 、１８−−−−”ｐ型ＧａＡｓ層、
７・・・・・・高抵抗ＡＪ ｏ、４Ｇａ ６４ Ａｓ層
、９・・・・・・ｐ電極、１０ ・・・ｎ電極、１１・
・・・・・溝、１２．１３・・・・・・エツチングマス
ク、１７ ”’ ”’ ｐ型ＡＡ！ｏ、３ Ｇａ（１，
７Ａｓ層、１９・・・・・・高抵抗ｋｌ ｏ、ｓ Ｇ
ａ ｏ、ｓ Ａ ｓ層、２０・・・・・・メサ、である
。 第 １ 瑠 （ｂ）
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板上に、少なくとも第１導電型の
第１半導体層、この第１半導体層よりもバンドギャップ
の小さい活性層、この活性層よりもバンドギャップの大
きい第２導電型の第２半導体層とを順次積層して半導体
基板結晶を形成する第１の気相エピタキシャル成長工程
と；前記半導体基板結晶を選択的にエッチングしてスト
ライプ状のメサおよびこのメサの両側部に前記活性層を
貫通する深さの溝を形成するエッチング工程と；前記メ
サ上部に選択結晶成長マスクを設けたのち前記メサ上部
以外の前記半導体基板結晶上に高抵抗のあるいはＰ−Ｎ
接合を有する第３の半導体層を形成する第２の気相エピ
タキシャル成長工程と；前記選択結晶成長マスクを除去
したのち前記メサ及び前記第３半導体層上に第２電動型
の第４の半導体層を形成する第３の気相エピタキシャル
成長行程を含むことを特徴とする半導体レーザの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16595484A JPS6144484A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16595484A JPS6144484A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6144484A true JPS6144484A (ja) | 1986-03-04 |
Family
ID=15822169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16595484A Pending JPS6144484A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6144484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346789A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-27 | Nec Corp | 高抵抗埋め込み型半導体レ−ザ |
-
1984
- 1984-08-08 JP JP16595484A patent/JPS6144484A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346789A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-27 | Nec Corp | 高抵抗埋め込み型半導体レ−ザ |
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