JPS6237914B2 - - Google Patents
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- JPS6237914B2 JPS6237914B2 JP19498781A JP19498781A JPS6237914B2 JP S6237914 B2 JPS6237914 B2 JP S6237914B2 JP 19498781 A JP19498781 A JP 19498781A JP 19498781 A JP19498781 A JP 19498781A JP S6237914 B2 JPS6237914 B2 JP S6237914B2
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
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- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
-
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-
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は活性層の周囲をよりエネルギーギヤツ
プが大きく、屈折率が小さな半導体材料で埋め込
んだ埋め込みヘテロ構造半導体レーザの製造方法
に関する。
プが大きく、屈折率が小さな半導体材料で埋め込
んだ埋め込みヘテロ構造半導体レーザの製造方法
に関する。
埋め込みヘテロ構造半導体レーザ（BH―LD）
は低い発振しきい値電流、安定化された発振横モ
ード、高温動作可能などの優れた特性を有してい
るため、光フアイバ通信用光源として注目を集め
ている。本願の発明者らは特願昭56−166666号明
細書に示した様に、２本のほぼ平行な溝にはさま
れて形成された発光再結合する活性層を含むメサ
ストライプ以外で確実に電流ブロツク層が形成で
き、したがつて温度特性に優れ、種々の基板処理
過程でのダメージを受けることが少なく製造歩留
りの向上したIn1-xGaxAsyP1-y／InP BH―LDを
発明した。しかしながらこの構造のBH―LDでは
発光再結合する活性層を含むメサストライプをは
さんでいる溝が狭い場合、その部分においては電
流ブロツク層の成長速度が速く、ｐ―InP電流ブ
ロツク層、ｎ―InP電流ブロツク層の積層に際
し、特にｎ―InP電流ブロツク層がメサストライ
プ上部で連続して成長してしまうことがあり、歩
留りの低下を招いていた。
は低い発振しきい値電流、安定化された発振横モ
ード、高温動作可能などの優れた特性を有してい
るため、光フアイバ通信用光源として注目を集め
ている。本願の発明者らは特願昭56−166666号明
細書に示した様に、２本のほぼ平行な溝にはさま
れて形成された発光再結合する活性層を含むメサ
ストライプ以外で確実に電流ブロツク層が形成で
き、したがつて温度特性に優れ、種々の基板処理
過程でのダメージを受けることが少なく製造歩留
りの向上したIn1-xGaxAsyP1-y／InP BH―LDを
発明した。しかしながらこの構造のBH―LDでは
発光再結合する活性層を含むメサストライプをは
さんでいる溝が狭い場合、その部分においては電
流ブロツク層の成長速度が速く、ｐ―InP電流ブ
ロツク層、ｎ―InP電流ブロツク層の積層に際
し、特にｎ―InP電流ブロツク層がメサストライ
プ上部で連続して成長してしまうことがあり、歩
留りの低下を招いていた。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、あら
かじめメサストライプ以外に電流ブロツク層を形
成することによつて、電流ブロツク層はただ１層
のみ成長されればよく、製造歩留りの大幅に向上
するBH―LDの製造方法を提供することにある。
かじめメサストライプ以外に電流ブロツク層を形
成することによつて、電流ブロツク層はただ１層
のみ成長されればよく、製造歩留りの大幅に向上
するBH―LDの製造方法を提供することにある。
本発明によれば第１導電型半導体基板上に少な
くとも活性層を含む半導体多層膜を成長させた多
層膜構造半導体ウエフアに２本の平行な溝と、そ
れらによつてはさまれたメサストライプを形成し
た後埋め込み成長してなる埋め込みヘテロ構造半
導体レーザの製造方法において、選択エツチング
法によつて活性層の上面までエツチングして２本
の平行な溝を形成する工程と、前記２本の平行な
溝の露出面にその底面部において不純物が活性層
よりも深く拡散されるように第２導電型不純物を
拡散する工程と選択エツチング法によつて形成さ
れた２本の平行な溝部分の活性層をメルトバツク
した後、メサストライプの上面を除いて第１導電
型半導体電流ブロツク層を積層するエピタキシヤ
ル成長工程とを含むことを特徴とする埋め込みヘ
テロ構造半導体レーザの製造方法が得られる。
くとも活性層を含む半導体多層膜を成長させた多
層膜構造半導体ウエフアに２本の平行な溝と、そ
れらによつてはさまれたメサストライプを形成し
た後埋め込み成長してなる埋め込みヘテロ構造半
導体レーザの製造方法において、選択エツチング
法によつて活性層の上面までエツチングして２本
の平行な溝を形成する工程と、前記２本の平行な
溝の露出面にその底面部において不純物が活性層
よりも深く拡散されるように第２導電型不純物を
拡散する工程と選択エツチング法によつて形成さ
れた２本の平行な溝部分の活性層をメルトバツク
した後、メサストライプの上面を除いて第１導電
型半導体電流ブロツク層を積層するエピタキシヤ
ル成長工程とを含むことを特徴とする埋め込みヘ
テロ構造半導体レーザの製造方法が得られる。
以下実施例を示す図面を用いて本発明を説明す
る。
る。
第１図に本発明の実施例であるBH―LDの製造
方法をあらわすための断面図を段階的に示す。第
１図ａに示すように、まず（100）ｎ―InP基板
１０１、ｎ―InPバツフア層１０２、発光波長1.3
μｍ組成のノンドープIn0.72Ga0.28As0.61P0.39活性
層１０３、ｐ―InPクラツド層１０４を順次積層
した多層膜構造半導体レーザウエフアにSiO2の
CVD膜１０５を積層して、通常のフオトリソグ
ラフイを用いて〈011〉方向に平向にエツチング
窓を開け、InPに対する選択エツチング液である
塩酸と水の混合液を用いて幅５μｍの２本の平行
なエツチング溝１０６，１０７、およびそれらに
よつてはさまれた幅２〜３μｍのメサストライプ
１０８を形成する。次に第１図ｂに示すように、
エツチング用マスクとして用いたSiO2膜１０５
を残したままｐ形不純物であるZnを拡散してZn
拡散層１０９を形成した後、マスクとして用いた
SiO2膜１０５を取り去る。次に第１図ｃに示す
ように埋め込み成長を行なう。過飽和度のきわめ
て小さなInPメルトを用いて溝の部分に露出した
In0.72Ga0.28As0.61P0.39活性層のみをメルトバツク
する。Zn拡散層の表面上には特にInPの場合エピ
タキシヤル成長層がきれいに積層しにくいのだ
が、このようにIn1-xGaxAsyP1-y層にZnを拡散
し、それをメルトバツクしたあとではエピタキシ
ヤル成長層はきれいに積層させることができる。
次にｎ―InP電流ブロツク層１１０をメサストラ
イプ１０８の上面のみを除いて積層させる。この
ｎ―InP電流ブロツク層１１０のメルトの過飽和
度を十分小さくしておけば、積層する前に溝に露
出したIn0.72Ga0.28As0.61P0.39層のみメルトバツク
させることができ、こうすればメルトバツク用の
メルトを用意する必要はない。続いてｐ―InP埋
め込み層１１１を全面にわたつて、さらに発光波
長1.1μｍの組成のｐ―In0.85Ga0.15As0.33P0.67電
極層１１２を積層させて目的のBH―LDを得る。
方法をあらわすための断面図を段階的に示す。第
１図ａに示すように、まず（100）ｎ―InP基板
１０１、ｎ―InPバツフア層１０２、発光波長1.3
μｍ組成のノンドープIn0.72Ga0.28As0.61P0.39活性
層１０３、ｐ―InPクラツド層１０４を順次積層
した多層膜構造半導体レーザウエフアにSiO2の
CVD膜１０５を積層して、通常のフオトリソグ
ラフイを用いて〈011〉方向に平向にエツチング
窓を開け、InPに対する選択エツチング液である
塩酸と水の混合液を用いて幅５μｍの２本の平行
なエツチング溝１０６，１０７、およびそれらに
よつてはさまれた幅２〜３μｍのメサストライプ
１０８を形成する。次に第１図ｂに示すように、
エツチング用マスクとして用いたSiO2膜１０５
を残したままｐ形不純物であるZnを拡散してZn
拡散層１０９を形成した後、マスクとして用いた
SiO2膜１０５を取り去る。次に第１図ｃに示す
ように埋め込み成長を行なう。過飽和度のきわめ
て小さなInPメルトを用いて溝の部分に露出した
In0.72Ga0.28As0.61P0.39活性層のみをメルトバツク
する。Zn拡散層の表面上には特にInPの場合エピ
タキシヤル成長層がきれいに積層しにくいのだ
が、このようにIn1-xGaxAsyP1-y層にZnを拡散
し、それをメルトバツクしたあとではエピタキシ
ヤル成長層はきれいに積層させることができる。
次にｎ―InP電流ブロツク層１１０をメサストラ
イプ１０８の上面のみを除いて積層させる。この
ｎ―InP電流ブロツク層１１０のメルトの過飽和
度を十分小さくしておけば、積層する前に溝に露
出したIn0.72Ga0.28As0.61P0.39層のみメルトバツク
させることができ、こうすればメルトバツク用の
メルトを用意する必要はない。続いてｐ―InP埋
め込み層１１１を全面にわたつて、さらに発光波
長1.1μｍの組成のｐ―In0.85Ga0.15As0.33P0.67電
極層１１２を積層させて目的のBH―LDを得る。
本発明の実施例においては、埋め込み成長の前
にあらかじめ電流ブロツク層であるZn拡散層１
０８を形成しておくことにより、従来例のように
ｐ―InP電流ブロツク層およびｎ―InP電流ブロ
ツク層の２層をメサ上面を除いて積層させる必要
がなく、電流ブロツク層はｎ―InPの１層だけで
よいので電流ブロツク層がメサストライプをおお
つてしまうことが少ない。またZn拡散、埋め込
み成長前の熱ダメージを受けたIn1-xGaxAsyP1-y
活性層をメルトバツクしてしまうことにより、活
性層に対する熱ダメージの影響が少なく、かつ拡
散層上への埋め込み成長が良好に行なえてBH―
LDの製造歩留りが大幅に向上した。このような
In1-xGaxAsyP1-y／InP BH―LDにおいて室温で
の発振しきい値電流が10〜20mA、微分量子効率
が60％程度の素子が再現性よく得られた。
にあらかじめ電流ブロツク層であるZn拡散層１
０８を形成しておくことにより、従来例のように
ｐ―InP電流ブロツク層およびｎ―InP電流ブロ
ツク層の２層をメサ上面を除いて積層させる必要
がなく、電流ブロツク層はｎ―InPの１層だけで
よいので電流ブロツク層がメサストライプをおお
つてしまうことが少ない。またZn拡散、埋め込
み成長前の熱ダメージを受けたIn1-xGaxAsyP1-y
活性層をメルトバツクしてしまうことにより、活
性層に対する熱ダメージの影響が少なく、かつ拡
散層上への埋め込み成長が良好に行なえてBH―
LDの製造歩留りが大幅に向上した。このような
In1-xGaxAsyP1-y／InP BH―LDにおいて室温で
の発振しきい値電流が10〜20mA、微分量子効率
が60％程度の素子が再現性よく得られた。
本発明の特徴は、BH―LDの埋め込み成長前に
あらかじめ電流ブロツク層となるZn拡散層を形
成し、メサストライプの形成の際に
In1-xGaxAsyP1-y活性層の表面までを選択エツチ
ングし、埋め込み成長時に溝部分に露出した
In1-xGaxAsyP1-y活性層をメルトバツクすること
である。したがつて埋め込み成長時に積層させる
電流ブロツク層はｎ―InP層のみでよいので、メ
サストライプをはさんでいる２本の溝での成長速
度は速いが、メサ上面に電流ブロツク層が積層し
てしまうことが少なく、BH―LDの製造歩留りが
大幅に向上した。
あらかじめ電流ブロツク層となるZn拡散層を形
成し、メサストライプの形成の際に
In1-xGaxAsyP1-y活性層の表面までを選択エツチ
ングし、埋め込み成長時に溝部分に露出した
In1-xGaxAsyP1-y活性層をメルトバツクすること
である。したがつて埋め込み成長時に積層させる
電流ブロツク層はｎ―InP層のみでよいので、メ
サストライプをはさんでいる２本の溝での成長速
度は速いが、メサ上面に電流ブロツク層が積層し
てしまうことが少なく、BH―LDの製造歩留りが
大幅に向上した。
第１図ａ〜ｃは本発明のBH―LDの製造方法の
一実施例を説明するための断面図である。 図中、１０１…ｎ―InP基板、１０２…ｎ―
InPバツフア層、１０３…In0.72Ga0.28As0.61P0.39
活性層、１０４…ｐ―InPクラツド層、１０５…
SiO2膜、１０６，１０７…エツチング溝、１０
８…メサストライプ、１０９…Zn拡散層、１１
０…ｎ―InP電流ブロツク層、１１１…ｐ―InP
埋め込み層、１１２…ｐ―In0.85Ga0.15As0.33P0.67
電極層、１１３…ｐ形オーミツク電極、１１４は
ｎ形オーミツク電極である。
一実施例を説明するための断面図である。 図中、１０１…ｎ―InP基板、１０２…ｎ―
InPバツフア層、１０３…In0.72Ga0.28As0.61P0.39
活性層、１０４…ｐ―InPクラツド層、１０５…
SiO2膜、１０６，１０７…エツチング溝、１０
８…メサストライプ、１０９…Zn拡散層、１１
０…ｎ―InP電流ブロツク層、１１１…ｐ―InP
埋め込み層、１１２…ｐ―In0.85Ga0.15As0.33P0.67
電極層、１１３…ｐ形オーミツク電極、１１４は
ｎ形オーミツク電極である。
Claims (1)
- １ 第１導電型半導体基板上に少なくとも活性層
を含む半導体多層膜を成長させた多層膜構造半導
体ウエフアに２本のほぼ平行な溝と、それらによ
つてはさまれたメサストライプを形成した後埋め
込み成長してなる埋め込みヘテロ構造半導体レー
ザの製造方法において、選択エツチング法によつ
て前記活性層の上面までエツチングして前記２本
の平行な溝を形成する工程と、前記２本の平行な
溝の露出面にその底面部において不純物が活性層
よりも深く拡散されるように第２導電型不純物を
拡散する工程と、選択エツチング法によつて形成
された前記２本の平行な溝部分の前記活性層をメ
ルトバツクした後、前記メサストライプの上面を
除いて第１導電型半導体電流ブロツク層を積層す
るエピタキシヤル成長工程とを含むことを特徴と
する埋め込みヘテロ構造半導体レーザの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498781A JPS5896790A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498781A JPS5896790A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896790A JPS5896790A (ja) | 1983-06-08 |
| JPS6237914B2 true JPS6237914B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=16333652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19498781A Granted JPS5896790A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 埋め込みへテロ構造半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896790A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62202581A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-09-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レーザとその製造方法 |
| GB8913070D0 (en) * | 1989-06-07 | 1989-07-26 | Bt & D Technologies Ltd | Semiconductor device |
| JP3950604B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2007-08-01 | 日本オプネクスト株式会社 | 半導体レーザ装置、半導体レーザアレー装置及び光伝送装置 |
-
1981
- 1981-12-03 JP JP19498781A patent/JPS5896790A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5896790A (ja) | 1983-06-08 |
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