JPS6237831B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6237831B2 JPS6237831B2 JP54094775A JP9477579A JPS6237831B2 JP S6237831 B2 JPS6237831 B2 JP S6237831B2 JP 54094775 A JP54094775 A JP 54094775A JP 9477579 A JP9477579 A JP 9477579A JP S6237831 B2 JPS6237831 B2 JP S6237831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- oxide film
- electrode
- anodic oxide
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体素子の製造方法に関するもので
ある。
ある。
一般に半導体素子の中での半導体レーザ素子を
製造する場合、該素子の材料としてエネルギー間
隙の狭い鉛（Pb）を含む多元半導体、たとえば
鉛―テルル（PbTe）、及び鉛―錫―テルル（Pb1
―xSnxTe）等が用いられているのは周知であ
る。
製造する場合、該素子の材料としてエネルギー間
隙の狭い鉛（Pb）を含む多元半導体、たとえば
鉛―テルル（PbTe）、及び鉛―錫―テルル（Pb1
―xSnxTe）等が用いられているのは周知であ
る。
特にPb1―xSnxTeの材料からなる半導体レー
ザ素子は、大気汚染物質のうち亜硫酸ガス、また
はアンモニア（NH3）の光吸収波長と同程度の波
長の光を発するので、公害検知器として広く用い
られている。
ザ素子は、大気汚染物質のうち亜硫酸ガス、また
はアンモニア（NH3）の光吸収波長と同程度の波
長の光を発するので、公害検知器として広く用い
られている。
このような半導体レーザ素子の製造法として、
第１図に示すように鉛を含む多元半導体、例えば
PbTeの基板１上にPb1―xSnxTeの結晶層を、ｘ
の値を変化させてバツフア層２、活性層３、トツ
プ層４として順次液相エピタキシヤル法によつて
形成する。
第１図に示すように鉛を含む多元半導体、例えば
PbTeの基板１上にPb1―xSnxTeの結晶層を、ｘ
の値を変化させてバツフア層２、活性層３、トツ
プ層４として順次液相エピタキシヤル法によつて
形成する。
こで上記バツフア層２及びトツプ層４は活性層
３に形成されているＰ―ｎ接合面５で発生したレ
ーザ光を反射させ、または閉じこめてレーザ発振
を開始するしきい値電流密度を低下させる働きを
もつている。
３に形成されているＰ―ｎ接合面５で発生したレ
ーザ光を反射させ、または閉じこめてレーザ発振
を開始するしきい値電流密度を低下させる働きを
もつている。
一般にこのようなレーザ素子を形成する場合、
第２図に示すようにレーザ発振をより効果的に起
こさせるために、レーザ光を発生する活性層３を
メサ型に成形する。そして発光部分６を限定して
この部分に電流を集中させる方法がとられてい
る。
第２図に示すようにレーザ発振をより効果的に起
こさせるために、レーザ光を発生する活性層３を
メサ型に成形する。そして発光部分６を限定して
この部分に電流を集中させる方法がとられてい
る。
ここで上記限定した発光部分６にのみ電流を集
中して流し、レーザ発振を開始するしきい値電流
密度を低下させること、及びメサエツチングによ
り露出したＰ―ｎ接合面を保護することを目的と
して、第２図に示すように上記基板と電極との接
触部分Ａ以外の部分に絶縁膜として陽極酸化膜７
を形成する方法がとられている。
中して流し、レーザ発振を開始するしきい値電流
密度を低下させること、及びメサエツチングによ
り露出したＰ―ｎ接合面を保護することを目的と
して、第２図に示すように上記基板と電極との接
触部分Ａ以外の部分に絶縁膜として陽極酸化膜７
を形成する方法がとられている。
従来このような陽極酸化膜の形成法として、上
記基板と電極との接触部分Ａ上にホトレジスト膜
を被着して、上記基板を陽極とし、白金を陰極と
して、該基板をＮ―メチルアセトアミド
（CH3CO・NH・CH3）とエチレングリコール
（CH2OH・CH2OH）及び水との混合液に、PHを
６〜８に保つためのアンモニア水（NH4OH）と
蓚酸（COOH・COOH）を加えた陽極酸化用の
浴中に浸漬して、該基板の表面を陽極酸化して、
基板表面に陽極酸化膜を形成する方法がとられて
いる。
記基板と電極との接触部分Ａ上にホトレジスト膜
を被着して、上記基板を陽極とし、白金を陰極と
して、該基板をＮ―メチルアセトアミド
（CH3CO・NH・CH3）とエチレングリコール
（CH2OH・CH2OH）及び水との混合液に、PHを
６〜８に保つためのアンモニア水（NH4OH）と
蓚酸（COOH・COOH）を加えた陽極酸化用の
浴中に浸漬して、該基板の表面を陽極酸化して、
基板表面に陽極酸化膜を形成する方法がとられて
いる。
その後第３図に示すように上記陽極酸化膜７上
及び基板と電極との接触部分Ａ上に金（Au）等
を蒸着して電極８を形成して半導体レーザ素子を
形成する方法がとられている。
及び基板と電極との接触部分Ａ上に金（Au）等
を蒸着して電極８を形成して半導体レーザ素子を
形成する方法がとられている。
ここで上記の陽極酸化膜は、基板自体が酸化さ
れているので、蒸着によつて基板上に形成する弗
化マグネシウム（MgF2）等の絶縁膜に比較し
て、レーザ素子の動作時と非動作時との温度変動
によつてはがれたり、ひびが入つたりすることが
少ないので半導体レーザ素子の形成において広く
用いられている。
れているので、蒸着によつて基板上に形成する弗
化マグネシウム（MgF2）等の絶縁膜に比較し
て、レーザ素子の動作時と非動作時との温度変動
によつてはがれたり、ひびが入つたりすることが
少ないので半導体レーザ素子の形成において広く
用いられている。
従来上記した陽極酸化膜を形成した基板は、窒
素等の乾燥ガス雰囲気中で常温にて数分間放置し
て基板を乾燥したのち該酸化膜上にAuの電極を
蒸着していた。
素等の乾燥ガス雰囲気中で常温にて数分間放置し
て基板を乾燥したのち該酸化膜上にAuの電極を
蒸着していた。
その後基板と電極間の接触部分Ａのオーミツク
コンタクトを良好ならしめるため、上記基板を
280℃の温度で数分間熱処理する方法がとられて
いる。
コンタクトを良好ならしめるため、上記基板を
280℃の温度で数分間熱処理する方法がとられて
いる。
この熱処理の過程で上記陽極酸化膜上のAu電
極の表面に凹凸を生じ、このため該酸化膜上に形
成したAuの電極との間の密着性が悪くなつた
り、はがれたりする欠点を生じる。また上記陽極
酸化膜との密着性が悪く、電極がはがれたりする
と当然基板と電極間の接触部分Ａで、電極と基板
との接触が悪くなり、そのため基板と電極との接
触面で発熱したりする欠点が生ずる。
極の表面に凹凸を生じ、このため該酸化膜上に形
成したAuの電極との間の密着性が悪くなつた
り、はがれたりする欠点を生じる。また上記陽極
酸化膜との密着性が悪く、電極がはがれたりする
と当然基板と電極間の接触部分Ａで、電極と基板
との接触が悪くなり、そのため基板と電極との接
触面で発熱したりする欠点が生ずる。
また上記電極を形成した半導体レーザ素子を、
第４図に示すようにインジウム（In）の薄膜９を
介して、銅のヒートシンク１０に熱圧着すると
き、上記電極が凹凸を有しかつ陽極酸化膜との接
触が悪いとはがれたりしてレーザ素子とヒートシ
ンク間の接触状態が悪くなり、そのため該レーザ
素子の熱放散が悪くなるといつた欠点を生ずる。
第４図に示すようにインジウム（In）の薄膜９を
介して、銅のヒートシンク１０に熱圧着すると
き、上記電極が凹凸を有しかつ陽極酸化膜との接
触が悪いとはがれたりしてレーザ素子とヒートシ
ンク間の接触状態が悪くなり、そのため該レーザ
素子の熱放散が悪くなるといつた欠点を生ずる。
本発明は上述した欠点を除去するもので、絶縁
膜となる陽極酸化膜上のAu電極の表面を凹凸の
ない平滑な状態で形成し、該酸化膜上に形成する
電極との密着性を良くして、それによつて基板と
電極間の密着性を良好にし基板と電極間のオーミ
ツクコンタクトを良好にすることを目的とするも
のである。
膜となる陽極酸化膜上のAu電極の表面を凹凸の
ない平滑な状態で形成し、該酸化膜上に形成する
電極との密着性を良くして、それによつて基板と
電極間の密着性を良好にし基板と電極間のオーミ
ツクコンタクトを良好にすることを目的とするも
のである。
すなわち多元半導体基板に基板と組成の異なる
結晶層を形成したのち、該基板をメサエツチして
から該基板表面に陽極酸化膜を形成し、該陽極酸
化膜上に電極を形成して成る半導体レーザ素子に
おいて上記陽極酸化膜を形成したのち、上記Au
の金属電極の接触性改善のための熱処理と略同等
の温度で該陽極酸化膜を熱処理する工程を加えた
ことを特徴とする新規な半導体レーザ素子の製造
方法を提供せんとするものである。
結晶層を形成したのち、該基板をメサエツチして
から該基板表面に陽極酸化膜を形成し、該陽極酸
化膜上に電極を形成して成る半導体レーザ素子に
おいて上記陽極酸化膜を形成したのち、上記Au
の金属電極の接触性改善のための熱処理と略同等
の温度で該陽極酸化膜を熱処理する工程を加えた
ことを特徴とする新規な半導体レーザ素子の製造
方法を提供せんとするものである。
以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細
に説明する。
に説明する。
前述したごとく第１図に示すようにPbTeの基
板１上にPb1―xSnxTeの結晶層をｘの値を変化
させて、バツフア層２、活性層３、トツプ層４と
して液相エピタキシヤル法により形成する。
板１上にPb1―xSnxTeの結晶層をｘの値を変化
させて、バツフア層２、活性層３、トツプ層４と
して液相エピタキシヤル法により形成する。
その後第２図に示すように上記基板を所定の寸
法にメサエツチングした後、基板と電極間の接触
部分Ａを除いて陽極酸化膜７を基板表面に形成す
る。
法にメサエツチングした後、基板と電極間の接触
部分Ａを除いて陽極酸化膜７を基板表面に形成す
る。
その後上記陽極酸化膜を形成せる基板を高純度
の窒素（N2）またはアルゴン（Ar）ガスの雰囲気
中にて前述のAu電極の接触性を改善するための
熱処理温度と同じ280℃の温度に設定した石英製
の炉芯管に挿入したのち、該基板を10分間加熱し
て熱処理する。
の窒素（N2）またはアルゴン（Ar）ガスの雰囲気
中にて前述のAu電極の接触性を改善するための
熱処理温度と同じ280℃の温度に設定した石英製
の炉芯管に挿入したのち、該基板を10分間加熱し
て熱処理する。
このように陽極酸化膜を被着した基板を熱処理
すれば、上記陽極酸化膜の形成時に入り込んだと
思われる水分等が蒸発して、上記陽極酸化膜の表
面が緻密となる。
すれば、上記陽極酸化膜の形成時に入り込んだと
思われる水分等が蒸発して、上記陽極酸化膜の表
面が緻密となる。
また上記の実施例の他に、上記陽極酸化膜を被
着した基板を石英細管中に真空封入して熱処理す
れば、前述したように不活性ガス雰囲気中で加熱
処理する場合に比較して、不活性ガス中に含有さ
れる微量な酸素により該基板が酸化されたり、ま
た陽極酸化膜中に不活性ガスが吸着されたりする
ことなく、基板を熱処理することができる。
着した基板を石英細管中に真空封入して熱処理す
れば、前述したように不活性ガス雰囲気中で加熱
処理する場合に比較して、不活性ガス中に含有さ
れる微量な酸素により該基板が酸化されたり、ま
た陽極酸化膜中に不活性ガスが吸着されたりする
ことなく、基板を熱処理することができる。
上記のように熱処理を施した陽極酸化膜は緻密
な状態となり該酸化膜上にAuを蒸着して電極を
形成し、さらに従来と同様接触性改善のために
280℃で熱処理した場合、電極の表面に凹凸を生
じず、また該酸化膜と電極との間の密着性が良く
なり、Au電極がはがれたりする欠点が除去され
る。
な状態となり該酸化膜上にAuを蒸着して電極を
形成し、さらに従来と同様接触性改善のために
280℃で熱処理した場合、電極の表面に凹凸を生
じず、また該酸化膜と電極との間の密着性が良く
なり、Au電極がはがれたりする欠点が除去され
る。
また上記のようにして形成したレーザ素子をヒ
ートシングに熱圧着する場合にも、電極とヒート
シンク間の接触状態が良好となり、熱放散が効率
良く行われるので、レーザ素子の信頼度も向上す
る。
ートシングに熱圧着する場合にも、電極とヒート
シンク間の接触状態が良好となり、熱放散が効率
良く行われるので、レーザ素子の信頼度も向上す
る。
以上は半導体レーザ素子に例をとつて述べた
が、半導体レーザ素子のみに限らず、基板と電極
間の絶縁のために陽極酸化膜を用いて、他の半導
体素子を形成する場合、本発明の方法を用いるこ
とにより前述した半導体レーザ素子における場合
と同様な効果が得られる。
が、半導体レーザ素子のみに限らず、基板と電極
間の絶縁のために陽極酸化膜を用いて、他の半導
体素子を形成する場合、本発明の方法を用いるこ
とにより前述した半導体レーザ素子における場合
と同様な効果が得られる。
第１図〜第４図は半導体レーザ素子を形成する
場合の工程を示す断面図である。 １：PbTe基板、２：バツフア層、３：活性
層、４：トツプ層、５：Ｐ―ｎ接合面、６：発光
部、７：陽極酸化膜、８：電極、９：In薄層、１
０：ヒートシンク、Ａ：電極形成予定領域。
場合の工程を示す断面図である。 １：PbTe基板、２：バツフア層、３：活性
層、４：トツプ層、５：Ｐ―ｎ接合面、６：発光
部、７：陽極酸化膜、８：電極、９：In薄層、１
０：ヒートシンク、Ａ：電極形成予定領域。
Claims (1)
- １ 多元半導体基板に基板と組成の異なる結晶層
を形成したのち、該基板をメサエツチしてから該
基板表面に陽極酸化膜を形成したのち、該陽極酸
化膜上を覆つてメサ部表面の結晶層と接触する金
属電極を形成し、その後該金属電極の接触性改善
のための熱処理を施すようにした半導体レーザ素
子において、上記陽極酸化膜を形成したのち、金
属電極の形成に先立つて、前記金属電極の接触性
改善のための熱処理温度と略同等の温度で陽極酸
化膜を熱処理する工程を加えたことを特徴とする
半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9477579A JPS5618485A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Manufacture of semiconductor laser element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9477579A JPS5618485A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Manufacture of semiconductor laser element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5618485A JPS5618485A (en) | 1981-02-21 |
| JPS6237831B2 true JPS6237831B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=14119465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9477579A Granted JPS5618485A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Manufacture of semiconductor laser element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5618485A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142583A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-27 | Fujitsu Ltd | ＰｂＳｎＴｅレ−ザの製造方法 |
| BR112019013078B1 (pt) | 2016-12-23 | 2024-01-02 | Carbon Engineering Ltd | Método e sistema para sintetizar combustível a partir de fonte de dióxido de carbono diluído |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5428584A (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-03 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor laser element |
-
1979
- 1979-07-24 JP JP9477579A patent/JPS5618485A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5618485A (en) | 1981-02-21 |
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