JPS62193189A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS62193189A JPS62193189A JP61032885A JP3288586A JPS62193189A JP S62193189 A JPS62193189 A JP S62193189A JP 61032885 A JP61032885 A JP 61032885A JP 3288586 A JP3288586 A JP 3288586A JP S62193189 A JPS62193189 A JP S62193189A
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- JP
- Japan
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- layer
- type
- emitting device
- light emitting
- insulation film
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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】
〔概要〕
本発明は、半導体発光装置に於いて、ストライプ状の発
光領域を含むメサを構成する為に表面から基板に達する
ように形成された溝を高抵抗埋め込み層で埋め、該高抵
抗埋め込み層の両外側端を越えない幅を持ち且つ該高抵
抗埋め込み層の表面及び前記メサの表面に接して形成さ
、れ該高抵抗埋め込み層とは反対導電型である半導体層
を形成し、該半導体層上に於いてコンタクトする電極を
形成することに依り、該電極が幅広く形成されていても
、前記半導体層上に存在する限り前記高抵抗埋め込み層
に接触することを皆無となし、その結果、大きな漏れ電
流を発生することがなく、従って、闇値電流の低下、カ
ット・オフ周波数の向上を可能とし、安定なレーザ発振
が行われるようにしたものである。
光領域を含むメサを構成する為に表面から基板に達する
ように形成された溝を高抵抗埋め込み層で埋め、該高抵
抗埋め込み層の両外側端を越えない幅を持ち且つ該高抵
抗埋め込み層の表面及び前記メサの表面に接して形成さ
、れ該高抵抗埋め込み層とは反対導電型である半導体層
を形成し、該半導体層上に於いてコンタクトする電極を
形成することに依り、該電極が幅広く形成されていても
、前記半導体層上に存在する限り前記高抵抗埋め込み層
に接触することを皆無となし、その結果、大きな漏れ電
流を発生することがなく、従って、闇値電流の低下、カ
ット・オフ周波数の向上を可能とし、安定なレーザ発振
が行われるようにしたものである。
本発明は、発光領域の両側にストライプ状の電流制限層
が形成されている形式の所謂ダブル・チャネル(2重溝
)を有する埋め込み型半導体発光装置の改良に関する。
が形成されている形式の所謂ダブル・チャネル(2重溝
)を有する埋め込み型半導体発光装置の改良に関する。
第6図は従来の埋め込み型半導体発光装置の要部切断正
面図を表している。
面図を表している。
図に於いて、1はn+型1nP基板、2はn型InGa
AsP活性層、2Aはn型I nGa A sP活性層
2の一部であるストライプ状発光領域、3はp型1nP
クラッド層、4はn−型InP高抵抗埋め込み層、5は
T i / P t / A uからなるp側電極、6
はAu−Geからなるn側電極をそれぞれ示している。
AsP活性層、2Aはn型I nGa A sP活性層
2の一部であるストライプ状発光領域、3はp型1nP
クラッド層、4はn−型InP高抵抗埋め込み層、5は
T i / P t / A uからなるp側電極、6
はAu−Geからなるn側電極をそれぞれ示している。
この従来例をレーザ動作させるには、n型InGaAs
P活性層2の一部であるストライプ状発光領域2Aとp
型InPクラッド層3とで生成されるヘテロ接合ダイオ
ードに順方向バイアス電圧を印加し、特に、ストライプ
状発光領域2Aに電流を注入することによって行われる
。
P活性層2の一部であるストライプ状発光領域2Aとp
型InPクラッド層3とで生成されるヘテロ接合ダイオ
ードに順方向バイアス電圧を印加し、特に、ストライプ
状発光領域2Aに電流を注入することによって行われる
。
このような構造の半導体発光装置に於いて、そのレーザ
特性を向上するには、ストライプ状発光領域2Aを通過
しない電流、即ち、漏れ電流をできるかぎり抑制するこ
とが必要である。
特性を向上するには、ストライプ状発光領域2Aを通過
しない電流、即ち、漏れ電流をできるかぎり抑制するこ
とが必要である。
この場合に於ける漏れ電流の抑制は、主として、p型1
nPクラッド層3とn′″型InP高抵抗埋め込み層4
で構成されるpn接合ダイオードの順方向立ち上がり電
圧が前記へテロ接合ダイオードのそれと比較し高いこと
を利用して行われている。
nPクラッド層3とn′″型InP高抵抗埋め込み層4
で構成されるpn接合ダイオードの順方向立ち上がり電
圧が前記へテロ接合ダイオードのそれと比較し高いこと
を利用して行われている。
この従来例は、良品が得られた場合には、光の閉じ込め
及び電流の閉じ込めが良好に行われ、優れた特性を示す
が、再現性良く良品を製造することが甚だ困難である。
及び電流の閉じ込めが良好に行われ、優れた特性を示す
が、再現性良く良品を製造することが甚だ困難である。
第7図は第6図に関して説明した従来例の欠点を説明す
る為の要部切断正面図を表し、第6図に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。
る為の要部切断正面図を表し、第6図に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。
この従来例では、n側電極5の幅が第6図に示したもの
に比較して広く、従って、n−型1nP高抵抗埋め込み
層4にもコンタクトしている。
に比較して広く、従って、n−型1nP高抵抗埋め込み
層4にもコンタクトしている。
このような構成になると、矢印で指示しであるように、
前記へテロ接合ダイオードは勿論のこと、前記pn接合
ダイオードも通らない漏れ電流iLが多量に流れ、レー
ザ発振することが不可能になる。
前記へテロ接合ダイオードは勿論のこと、前記pn接合
ダイオードも通らない漏れ電流iLが多量に流れ、レー
ザ発振することが不可能になる。
従って、第6図に見られるような形式の半導体発光装置
では、n−型InP高抵抗埋め込み層4で埋められた溝
に依ってメサを成している部分に於けるp型1nPクラ
ッド層3の直上のみにn側電極5を形成する必要がある
。
では、n−型InP高抵抗埋め込み層4で埋められた溝
に依ってメサを成している部分に於けるp型1nPクラ
ッド層3の直上のみにn側電極5を形成する必要がある
。
一般に、半導体発光装置に於いて、安定にレーザ発振さ
せる為には、ストライプ状をなす発光領12Aの幅を1
.5〔μm〕以下にすることが必要であり、このように
狭い発光領域2Aを有する半導体発光装置に対し、第6
図に関して説明したような従来技術を適用することは、
研究段階ではともかくとして、量産段階では不可能に近
いほど困難なことであり、また、電極の幅が狭いと半導
体発光装置をヒート・シンクにマウントしても良好な熱
放散を行うことができない。
せる為には、ストライプ状をなす発光領12Aの幅を1
.5〔μm〕以下にすることが必要であり、このように
狭い発光領域2Aを有する半導体発光装置に対し、第6
図に関して説明したような従来技術を適用することは、
研究段階ではともかくとして、量産段階では不可能に近
いほど困難なことであり、また、電極の幅が狭いと半導
体発光装置をヒート・シンクにマウントしても良好な熱
放散を行うことができない。
本発明は、半導体発光装置の製造を容易に且つ熱放散を
良好する為、電極の幅を広くしても、漏れ電流の増加を
招来することがないようにする。
良好する為、電極の幅を広くしても、漏れ電流の増加を
招来することがないようにする。
本発明に依る半導体発光装置では、活性層(例えばn型
[nGaAsP活性層8)を含んで積層された諸手導体
層をストライプ状のメサにする為に表面から基板(例え
ばn+型1nP基板7)に達するまで作成された二本の
溝(例えば溝10)と、該二本の溝を埋め且つ表面が平
坦である高抵抗埋め込み層(例えばn−型InP高抵抗
埋め込み層10A)と、該二本の高抵抗埋め込み層に於
ける両外側端を越えない幅を有し且つ該高抵抗埋め込み
層の表面及び前記メサの表面に接して形成され咳高抵抗
埋め込み層とは反対導電型である半導体層(例えばp+
型1nP層)と、該半導体層上に形成されてコンタクト
するストライプ状の電極(例えばp側電極12)とを備
えてなる構成を採っている。
[nGaAsP活性層8)を含んで積層された諸手導体
層をストライプ状のメサにする為に表面から基板(例え
ばn+型1nP基板7)に達するまで作成された二本の
溝(例えば溝10)と、該二本の溝を埋め且つ表面が平
坦である高抵抗埋め込み層(例えばn−型InP高抵抗
埋め込み層10A)と、該二本の高抵抗埋め込み層に於
ける両外側端を越えない幅を有し且つ該高抵抗埋め込み
層の表面及び前記メサの表面に接して形成され咳高抵抗
埋め込み層とは反対導電型である半導体層(例えばp+
型1nP層)と、該半導体層上に形成されてコンタクト
するストライプ状の電極(例えばp側電極12)とを備
えてなる構成を採っている。
前記手段を採ると、電極が平面的に見て高抵抗埋め込み
層上に位置していても、該電極と咳高抵抗層の間には該
高抵抗埋め込み層と反対導電型の半導体層が存在してい
るので、電流は該半導体層−高抵抗埋め込み層の経路で
基板に流れ込むよりも、メサの部分に流れるほうが遥か
に容易であるから、従来の半導体発光装置に於けるよう
な大きな漏れ電流を発生することがなく、その結果、闇
値電流の低下、カット・オフ周波数の向上が可能となり
、安定なレーザ発振が行われ、また、前記電極も幅広く
形成することができるから、製造が容易になり、熱放散
も良好になる。
層上に位置していても、該電極と咳高抵抗層の間には該
高抵抗埋め込み層と反対導電型の半導体層が存在してい
るので、電流は該半導体層−高抵抗埋め込み層の経路で
基板に流れ込むよりも、メサの部分に流れるほうが遥か
に容易であるから、従来の半導体発光装置に於けるよう
な大きな漏れ電流を発生することがなく、その結果、闇
値電流の低下、カット・オフ周波数の向上が可能となり
、安定なレーザ発振が行われ、また、前記電極も幅広く
形成することができるから、製造が容易になり、熱放散
も良好になる。
第1図乃至第5図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於ける半導体発光装置の要部切断正面図を表し、
以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
要所に於ける半導体発光装置の要部切断正面図を表し、
以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
第1図参照
(1) 例えば、液相エピタキシャル成長(Iiqu
id phase epitaxy:LPE)法を
適用し、n+型1nP基板7上にn型InGaAsP活
性層8、p型1nPクラッド層9を順に成長させる。
id phase epitaxy:LPE)法を
適用し、n+型1nP基板7上にn型InGaAsP活
性層8、p型1nPクラッド層9を順に成長させる。
ここで各部分の主なデータを例示すると次の通りである
。
。
(a) n+型1nP基板7について厚さ二〜500
〔μm〕 大きさ:20X20 C龍2〕 面指数: (100) 不純物:Sn 不純物濃度: 2 X 1018(cm−3)(bl
n型1 nGaAs P活性層8について厚さ:0.
5(μm〕 fcl p型1nPクラッド層9について厚さ:〜3
〔μm〕 不純物:Cd 不純物濃度: 5 X 10” (c+++−’)第
2図参照 (2) 例えば、スパッタリング法を適用し、S’i
02からなる絶縁膜を例えば〜3000 (人〕程度の
厚さに形成する。
〔μm〕 大きさ:20X20 C龍2〕 面指数: (100) 不純物:Sn 不純物濃度: 2 X 1018(cm−3)(bl
n型1 nGaAs P活性層8について厚さ:0.
5(μm〕 fcl p型1nPクラッド層9について厚さ:〜3
〔μm〕 不純物:Cd 不純物濃度: 5 X 10” (c+++−’)第
2図参照 (2) 例えば、スパッタリング法を適用し、S’i
02からなる絶縁膜を例えば〜3000 (人〕程度の
厚さに形成する。
(3)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用し、前記
絶縁膜のエツチングを行い、高抵抗埋め込み層を埋め込
む溝を形成するのに必要な開口を設ける。
絶縁膜のエツチングを行い、高抵抗埋め込み層を埋め込
む溝を形成するのに必要な開口を設ける。
(4)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用し、前記
開口を有する絶縁膜をマスクとして表面のp型fnPク
ラッド層9からn+型1nP基板7に達するエツチング
を行って溝10を形成する。
開口を有する絶縁膜をマスクとして表面のp型fnPク
ラッド層9からn+型1nP基板7に達するエツチング
を行って溝10を形成する。
この溝10を形成する際のデータを例示すると次の通り
である。
である。
エツチング液: B r 2 : HB r : H2
0= 1 :17:34 中央のストライブ部分の幅:1.5Cμm〕溝lOの幅
:〜9〔μm〕 溝10の深さ:〜5 〔μm〕 (5) 例えば、VPE法を適用し、溝10を埋める
n−型1nP高抵抗埋め込み層10Aを形成する。
0= 1 :17:34 中央のストライブ部分の幅:1.5Cμm〕溝lOの幅
:〜9〔μm〕 溝10の深さ:〜5 〔μm〕 (5) 例えば、VPE法を適用し、溝10を埋める
n−型1nP高抵抗埋め込み層10Aを形成する。
このn″′型InP高抵抗埋め込み層10Aに於ける抵
抗率は従来技術に依った場合と同様に〜IO’CΩ・c
m’J程度であり、また、成長は溝10が完全に埋まり
、表面が平坦になったところで停止させる。
抗率は従来技術に依った場合と同様に〜IO’CΩ・c
m’J程度であり、また、成長は溝10が完全に埋まり
、表面が平坦になったところで停止させる。
(6)マスクとして用いたS i02からなる絶縁膜を
除去する。
除去する。
第3図参照
(71LPE法或いはVPE法を適用し、厚さが約1
(μm)程度であるp+梨型1nP成する。
(μm)程度であるp+梨型1nP成する。
第4図参照
(8) 再びスパッタリング法を適用し、例えばSi
O2からなる絶縁膜を厚さ〜3000 (人〕程度に形
成する。
O2からなる絶縁膜を厚さ〜3000 (人〕程度に形
成する。
(9)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用し、前記
絶縁膜のパターニングを行い、その幅が2本のn−型1
nP高抵抗埋め込み層IOAの両外側端を越えない程度
のマスク膜とする。
絶縁膜のパターニングを行い、その幅が2本のn−型1
nP高抵抗埋め込み層IOAの両外側端を越えない程度
のマスク膜とする。
Q[I p+梨型1nP
ク9フ層9に達するメサ・エツチングを行う。
このメサ形成に依り、p+型InP層11はn−型1n
P高抵抗埋め込み層20Aの外側に在るp型1nPクラ
ッド層9とは絶縁される。
P高抵抗埋め込み層20Aの外側に在るp型1nPクラ
ッド層9とは絶縁される。
第5図参照
■ 通常の技法、例えば、蒸着法、フォト・リソグラフ
ィ技術、合金化法などを適用し、n側電極12及びn側
電極13を形成する。
ィ技術、合金化法などを適用し、n側電極12及びn側
電極13を形成する。
この場合のn側電極12はT i / P t / A
uを、n側電極13はAu−Geをそれぞれ用いて構
成することができる。
uを、n側電極13はAu−Geをそれぞれ用いて構
成することができる。
このようにして完成した半導体発光装置では、共振器長
:300(μm〕 平均閾値電流1 th : 16 (mA)カット・オ
フ周波数: 2. 1 [GHz)I d / Iい
=1.05 3 (dB)ダウン値 が得られた。
:300(μm〕 平均閾値電流1 th : 16 (mA)カット・オ
フ周波数: 2. 1 [GHz)I d / Iい
=1.05 3 (dB)ダウン値 が得られた。
このように優れた特性が得られた理由は、p+型rnP
層11とn−型1nP高抵抗埋め込み層10Aで生成さ
れるpn接合ダイオードの電流阻止効果に依るものであ
る。
層11とn−型1nP高抵抗埋め込み層10Aで生成さ
れるpn接合ダイオードの電流阻止効果に依るものであ
る。
比較の為、第6図に見られる形式の半導体発光装置を同
一ディメンションで同時に作成したところ、 平均閾値電流■い:I8(mA) カット・オフ周波数: 1. 3 (Gllz)I d
/ Iい=1.05 であった。
一ディメンションで同時に作成したところ、 平均閾値電流■い:I8(mA) カット・オフ周波数: 1. 3 (Gllz)I d
/ Iい=1.05 であった。
前記実施例では、半導体発光装置は通常の構造のものを
対象としたが、例えば、回折格子を有する分布帰還型の
ものなどに実施することができるのは勿論である。
対象としたが、例えば、回折格子を有する分布帰還型の
ものなどに実施することができるのは勿論である。
本発明に依る半導体発光装置に於いては、ストライプ状
の発光領域を含むメサを構成する為に表面から基板に達
するように形成された溝を高抵抗埋め込み層で埋め、咳
高抵抗埋め込み層の両外側端を越えない幅を持ち且つ該
高抵抗埋め込み層の表面及び前記メサの表面に接して形
成され該高抵抗埋め込み層とは反対導電型である半導体
層を形成し、該半導体層上に於いてコンタクトする電極
を形成した構成を採っている。
の発光領域を含むメサを構成する為に表面から基板に達
するように形成された溝を高抵抗埋め込み層で埋め、咳
高抵抗埋め込み層の両外側端を越えない幅を持ち且つ該
高抵抗埋め込み層の表面及び前記メサの表面に接して形
成され該高抵抗埋め込み層とは反対導電型である半導体
層を形成し、該半導体層上に於いてコンタクトする電極
を形成した構成を採っている。
このような構成を採ることに依り、ストライプ状の電極
が幅広く形成されていても、それが前記高抵抗埋め込み
層と反対導電型の半導体層上に存在する限り前記高抵抗
埋め込み層に接触することは皆無であり、その結果、大
きな漏れ電流を発生することがなく、従って、闇値電流
の低下、カット・オフ周波数の向上を可能とし、安定な
レーザ発振が行われ、また、ストライプ状の電極を形成
する際、それ自体を微細化することが不要になることは
勿論、微細な位置合わせも不要になるから製造が容易と
なり、更にまた、ヒート・シンクにマウントした場合の
熱放散は良好である。
が幅広く形成されていても、それが前記高抵抗埋め込み
層と反対導電型の半導体層上に存在する限り前記高抵抗
埋め込み層に接触することは皆無であり、その結果、大
きな漏れ電流を発生することがなく、従って、闇値電流
の低下、カット・オフ周波数の向上を可能とし、安定な
レーザ発振が行われ、また、ストライプ状の電極を形成
する際、それ自体を微細化することが不要になることは
勿論、微細な位置合わせも不要になるから製造が容易と
なり、更にまた、ヒート・シンクにマウントした場合の
熱放散は良好である。
第1図乃至第5図は本発明一実施例を製造する場合につ
いて説明する為め工程要所に於ける半導体発光装置の要
部切断正面図、第6図は従来例の要部切断正面図、第7
図は従来例の欠点を説明する為の要部切断正面図をそれ
ぞれ表している。 図に於いて、7はn+型1nP基板、8はn型InGa
AsP活性層、8Aはn型InGaAsP活性層8の一
部であるストライプ状の発光領域、9はp型1nPクラ
ッド層、10は溝、IOAは溝lOを埋めるn−型In
P高抵抗埋め込み層、11はp+型InP層、12はp
側電極、13はn側電極をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 実施例の製造過程を説明する為の工程要所に於ける半導
体発光装置の要部切断正面図 第3図 第4図 従来例を説明する為の要部切断正面図 第6図
いて説明する為め工程要所に於ける半導体発光装置の要
部切断正面図、第6図は従来例の要部切断正面図、第7
図は従来例の欠点を説明する為の要部切断正面図をそれ
ぞれ表している。 図に於いて、7はn+型1nP基板、8はn型InGa
AsP活性層、8Aはn型InGaAsP活性層8の一
部であるストライプ状の発光領域、9はp型1nPクラ
ッド層、10は溝、IOAは溝lOを埋めるn−型In
P高抵抗埋め込み層、11はp+型InP層、12はp
側電極、13はn側電極をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 実施例の製造過程を説明する為の工程要所に於ける半導
体発光装置の要部切断正面図 第3図 第4図 従来例を説明する為の要部切断正面図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 活性層を含んで積層された諸半導体層をストライプ状の
メサにする為に表面から基板に達するまで作成された二
本の溝と、 該二本の溝を埋め且つ表面が平坦である高抵抗埋め込み
層と、 該二本の高抵抗埋め込み層に於ける両外側端を越えない
幅を有し且つ該高抵抗埋め込み層の表面及び前記メサの
表面に接して形成され該高抵抗埋め込み層とは反対導電
型である半導体層と、該半導体層上に形成されてコンタ
クトするストライプ状の電極と を備えてなることを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288586A JPH0697707B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288586A JPH0697707B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62193189A true JPS62193189A (ja) | 1987-08-25 |
| JPH0697707B2 JPH0697707B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=12371328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3288586A Expired - Lifetime JPH0697707B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697707B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222880A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Fujitsu Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
| JPH0927658A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Nec Corp | 半導体光集積回路およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3288586A patent/JPH0697707B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222880A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Fujitsu Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
| JPH0927658A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Nec Corp | 半導体光集積回路およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0697707B2 (ja) | 1994-11-30 |
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