JPS6258679B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6258679B2 JPS6258679B2 JP4560982A JP4560982A JPS6258679B2 JP S6258679 B2 JPS6258679 B2 JP S6258679B2 JP 4560982 A JP4560982 A JP 4560982A JP 4560982 A JP4560982 A JP 4560982A JP S6258679 B2 JPS6258679 B2 JP S6258679B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- carrier confinement
- light
- striped
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は活性層の中央部で高光出力の安定した
基本横モード発振をする高信頼度の半導体レーザ
装置の製造方法に関する。
基本横モード発振をする高信頼度の半導体レーザ
装置の製造方法に関する。
光フアイバ通信、光ビデオデイスク、光計測装
置等に使用される半導体レーザ装置は一般に次の
方法で製造される。すなわち（100）結晶面を有
するＮ型半導体基板上にＮ型光及びキヤリア閉じ
込め層と、Ｎ型またはＰ型活性層と、Ｐ型光及び
キヤリア閉じ込め層とＮ型キヤツプ層とを液相エ
ピタキシヤル成長法を用いて連続的に成長させた
後、所定の幅を有してＮ型キヤツプ層を貫き、上
記Ｐ型光及びキヤリア閉じ込め層の一部に達する
深さのストライプ状のオーミツク接触層を＜110
＞結晶軸方向に設ける。その後上記Ｎ型キヤツプ
層表面と前記Ｎ型半導体基板裏面にそれぞれ電極
を被着して半導体レーザ装置を製造する。この方
法で製造された半導体レーザ装置では、Ｎ型また
はＰ型活性層の屈折率ｎaとそれを挾むＮ型及び
Ｐ型の光及びキヤリア閉じ込め層の屈折率ｎcと
の間にはｎa＞ｎcの関係があるので、電極より注
入されたキヤリアの再結晶はＮ型またはＰ型活性
層内で生じ、活性層のエネルギーギヤツプに応じ
た光が活性層内に閉じ込められる。この閉じ込め
られた光の活性層に対して垂直方向（縦方向）の
閉じ込め効果は上記の屈折率差が大きい程著しく
なるが、活性層に対して水平方向（横方向）の閉
じ込めはオーミツク接触層から前記Ｎ型半導体基
板への注入キヤリアの広がりが大きく効果がない
ため、発振しきい電流値の増大や発振横モードの
変動を生じたり高光出力レーザ発振が困難となり
長期信頼性に欠ける等の欠点を有することにな
る。
置等に使用される半導体レーザ装置は一般に次の
方法で製造される。すなわち（100）結晶面を有
するＮ型半導体基板上にＮ型光及びキヤリア閉じ
込め層と、Ｎ型またはＰ型活性層と、Ｐ型光及び
キヤリア閉じ込め層とＮ型キヤツプ層とを液相エ
ピタキシヤル成長法を用いて連続的に成長させた
後、所定の幅を有してＮ型キヤツプ層を貫き、上
記Ｐ型光及びキヤリア閉じ込め層の一部に達する
深さのストライプ状のオーミツク接触層を＜110
＞結晶軸方向に設ける。その後上記Ｎ型キヤツプ
層表面と前記Ｎ型半導体基板裏面にそれぞれ電極
を被着して半導体レーザ装置を製造する。この方
法で製造された半導体レーザ装置では、Ｎ型また
はＰ型活性層の屈折率ｎaとそれを挾むＮ型及び
Ｐ型の光及びキヤリア閉じ込め層の屈折率ｎcと
の間にはｎa＞ｎcの関係があるので、電極より注
入されたキヤリアの再結晶はＮ型またはＰ型活性
層内で生じ、活性層のエネルギーギヤツプに応じ
た光が活性層内に閉じ込められる。この閉じ込め
られた光の活性層に対して垂直方向（縦方向）の
閉じ込め効果は上記の屈折率差が大きい程著しく
なるが、活性層に対して水平方向（横方向）の閉
じ込めはオーミツク接触層から前記Ｎ型半導体基
板への注入キヤリアの広がりが大きく効果がない
ため、発振しきい電流値の増大や発振横モードの
変動を生じたり高光出力レーザ発振が困難となり
長期信頼性に欠ける等の欠点を有することにな
る。
これらの欠点を改良した従来技術として、(a)一
層以上の半導体層基板にストライプ状の凹部また
は凸部を設け、一面をこれと接合し他面は別な半
導体層と接合するダブルヘテロ構造の三重層を設
けて発振モードの安定化を図る方法（特開昭53−
110489）、あるいは(b)半導体基板の表面にストラ
イプ状凹部を形成し、液相エピタキシヤル成長の
ときに活性領域となる層の上下にガイド層と光子
閉じ込め層とを設けることにより高出力の基本横
モードを得る方法（特開昭55−123189）、また(c)
レーザ発振波長に対し半導体レーザの中心部を導
波構造にし他の領域を非導波構造とすることによ
り、半導体レーザの中心部で安定な基本モード発
振を得る方法（特開昭55−108791）、さらに(d)
InPとIn1-XGaxAs1-yPyの縞状積層体を化学食刻
により形成し、Asを含むInの未飽和融液を用い
てメルトバツク処理後エピタキシヤル層で埋込み
高性能の埋込み型半導体装置とした方法（特開昭
55−162288）などがある。上記(a)及び(b)の従来例
ではＮ型半導体基板上に設けたＮ型光及びキヤリ
ア閉じ込め層のストライプ状凹部とその周辺部で
層厚が異るので実効的な屈折率差が生じ、横方向
の閉じ込めが行われる。しかしながらＮ型半導体
基板のストライプ状凹部にＮ型光及びキヤリア閉
じ込め層を液相エピタキシヤル成長させる際に、
該Ｎ型半導体基板表面のメルトバツクが不可能で
あるため、上記ストライプ状凹部とＮ型光及びキ
ヤリア閉じ込め層の界面に極めて多くの結晶欠陥
を誘発させる。またＮ型光及びキヤリア閉じ込め
層の結晶成長が上記ストライプ状凹部の底面コー
ナ部分から始まるため、該ストライプ状凹部の中
央部に不純物原子あるいは格子欠陥の集中による
転位あるいは内部応力の発生源となる結晶境界面
を形成し、発振動作中に該ストライプ状凹部中央
部分に、ストライプに沿つた＜110＞ダークライ
ン欠陥といわれる欠陥領域を生じ極めて短時間で
故障するという信頼性上重大な欠点を有する。ま
た上記(c)及び(d)の従来例では活性層の屈折率より
も小さな屈折率の半導体結晶で活性層を囲むた
め、横方向の光及びキヤリアの閉じ込めに対して
は効果が大きいが、エツチング速度が異なるＮ型
またはＰ型活性層とＰ型光及びキヤリア閉じ込め
層とＮ型キヤツプ層との各層を同一の条件でエツ
チングし上記活性層幅を精度良く制御することは
技術的に極めて困難で、安定した発振横モードを
再現性よく実現することは不可能という欠点を有
している。
層以上の半導体層基板にストライプ状の凹部また
は凸部を設け、一面をこれと接合し他面は別な半
導体層と接合するダブルヘテロ構造の三重層を設
けて発振モードの安定化を図る方法（特開昭53−
110489）、あるいは(b)半導体基板の表面にストラ
イプ状凹部を形成し、液相エピタキシヤル成長の
ときに活性領域となる層の上下にガイド層と光子
閉じ込め層とを設けることにより高出力の基本横
モードを得る方法（特開昭55−123189）、また(c)
レーザ発振波長に対し半導体レーザの中心部を導
波構造にし他の領域を非導波構造とすることによ
り、半導体レーザの中心部で安定な基本モード発
振を得る方法（特開昭55−108791）、さらに(d)
InPとIn1-XGaxAs1-yPyの縞状積層体を化学食刻
により形成し、Asを含むInの未飽和融液を用い
てメルトバツク処理後エピタキシヤル層で埋込み
高性能の埋込み型半導体装置とした方法（特開昭
55−162288）などがある。上記(a)及び(b)の従来例
ではＮ型半導体基板上に設けたＮ型光及びキヤリ
ア閉じ込め層のストライプ状凹部とその周辺部で
層厚が異るので実効的な屈折率差が生じ、横方向
の閉じ込めが行われる。しかしながらＮ型半導体
基板のストライプ状凹部にＮ型光及びキヤリア閉
じ込め層を液相エピタキシヤル成長させる際に、
該Ｎ型半導体基板表面のメルトバツクが不可能で
あるため、上記ストライプ状凹部とＮ型光及びキ
ヤリア閉じ込め層の界面に極めて多くの結晶欠陥
を誘発させる。またＮ型光及びキヤリア閉じ込め
層の結晶成長が上記ストライプ状凹部の底面コー
ナ部分から始まるため、該ストライプ状凹部の中
央部に不純物原子あるいは格子欠陥の集中による
転位あるいは内部応力の発生源となる結晶境界面
を形成し、発振動作中に該ストライプ状凹部中央
部分に、ストライプに沿つた＜110＞ダークライ
ン欠陥といわれる欠陥領域を生じ極めて短時間で
故障するという信頼性上重大な欠点を有する。ま
た上記(c)及び(d)の従来例では活性層の屈折率より
も小さな屈折率の半導体結晶で活性層を囲むた
め、横方向の光及びキヤリアの閉じ込めに対して
は効果が大きいが、エツチング速度が異なるＮ型
またはＰ型活性層とＰ型光及びキヤリア閉じ込め
層とＮ型キヤツプ層との各層を同一の条件でエツ
チングし上記活性層幅を精度良く制御することは
技術的に極めて困難で、安定した発振横モードを
再現性よく実現することは不可能という欠点を有
している。
本発明はこれらの欠点を除き、簡単な構造で高
出力の安定した基本横モード発振が長期間継続す
る半導体レーザ装置を得るために、あらかじめＮ
型半導体基板上に形成したＮ型光及びキヤリア閉
じ込め層のストライプ状凸部の周囲を該Ｎ型半導
体基板と同一の半導体結晶で埋めて、Ｎ型半導体
基板のストライプ状凹溝を形成することを特徴と
する。
出力の安定した基本横モード発振が長期間継続す
る半導体レーザ装置を得るために、あらかじめＮ
型半導体基板上に形成したＮ型光及びキヤリア閉
じ込め層のストライプ状凸部の周囲を該Ｎ型半導
体基板と同一の半導体結晶で埋めて、Ｎ型半導体
基板のストライプ状凹溝を形成することを特徴と
する。
すなわち本発明はＮ型半導体結晶を基板とした
第１のＮ型光およびキヤリア閉じ込め層の表面に
開孔をもつ酸化膜を設け、化学エツチングにより
上記第１のＮ型光及びキヤリア閉じ込め層の開孔
内に露出している部分を除去して所定の幅を有す
るストライプ状の凸部を形成し、上記酸化膜をマ
スクとしてストイプ周辺の凹部を前記Ｎ型半導体
基板と同一Ｎ型半導体層で埋めた後、上記酸化膜
を取除き、ストライプ状の第１のＮ型光及びキヤ
リア閉じ込め層を含む上記Ｎ型半導体層の表面を
わずかにメルトバツクしながら第２のＮ型光及び
キヤリア閉じ込め層と、Ｎ型またはＰ型活性層
と、Ｐ型光及びキヤリア閉じ込め層と、Ｎ型キヤ
ツプ層とを連続して液相エピタキシヤル成長さ
せ、前記ストライプ状の第１のＮ型光及びキヤリ
ア閉じ込め層に対応して上記Ｎ型キヤツプ層を貫
きＰ型光及びキヤリア閉じ込め層の一部に達する
深さのオーミツク接触層を設けた後、上記Ｎ型キ
ヤツプ層の表面と前記Ｎ型半導体基板の裏面とに
それぞれ電極を被着した半導体レーザ装置であ
る。
第１のＮ型光およびキヤリア閉じ込め層の表面に
開孔をもつ酸化膜を設け、化学エツチングにより
上記第１のＮ型光及びキヤリア閉じ込め層の開孔
内に露出している部分を除去して所定の幅を有す
るストライプ状の凸部を形成し、上記酸化膜をマ
スクとしてストイプ周辺の凹部を前記Ｎ型半導体
基板と同一Ｎ型半導体層で埋めた後、上記酸化膜
を取除き、ストライプ状の第１のＮ型光及びキヤ
リア閉じ込め層を含む上記Ｎ型半導体層の表面を
わずかにメルトバツクしながら第２のＮ型光及び
キヤリア閉じ込め層と、Ｎ型またはＰ型活性層
と、Ｐ型光及びキヤリア閉じ込め層と、Ｎ型キヤ
ツプ層とを連続して液相エピタキシヤル成長さ
せ、前記ストライプ状の第１のＮ型光及びキヤリ
ア閉じ込め層に対応して上記Ｎ型キヤツプ層を貫
きＰ型光及びキヤリア閉じ込め層の一部に達する
深さのオーミツク接触層を設けた後、上記Ｎ型キ
ヤツプ層の表面と前記Ｎ型半導体基板の裏面とに
それぞれ電極を被着した半導体レーザ装置であ
る。
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図〜第４図は本発明による半導体レーザ装置
の製造工程を示す断面図である。第１図は
（100）結晶面を有するＮ型GaAs半導体基板１の
表面に第１のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉
じ込め層２を液相エピタキシヤル成長させた後
に、この第１のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア
閉じ込め層２の表面に開孔をもつAl2O3等の酸化
膜３を設けた状態を示す図である。第２図は化学
エツチングにより上記開孔内に露出している第１
のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層２
とＮ型GaAs基板１の一部を除去して所定のスト
ライプ幅を有する凸部（チヤネル）を形成した状
態を示す図である。第３図は上記の状態における
Al2O3等の酸化膜３をマスクとして該ストライプ
状凸部の周辺を取巻く凹部を、Ｎ型GaAs半導体
基板１と同一のキヤリア濃度及び移動度を有する
Ｎ型GaAs埋込み層４で埋めた状態を示す図であ
る。第４図は本発明の半導体レーザ装置の完成し
た状態を示す図である。第３図から第４図に示す
までの工程としては、上記したＮ型GaAs埋込み
層４が形成されたのち前記Al2O3等の酸化膜３を
取除き、上記ストライプ状第１のＮ型
Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層２を含む
Ｎ型GaAs埋込み層４の表面をAsを含むGaの不飽
和溶液でわずかにメルトバツクしながら第２のＮ
型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層５と、
このＮ型Ga(1-x)AlxAs光及びキヤリア閉じ込め
層のAl混晶比(x)よりも小さなAl混晶比(y)を有す
るＮ型またはＰ型Ga1-yAlyAs活性層６と、Ｐ型
Ga(1-x)AlxAs光及びキヤリア閉じ込め層７と、
GaAsキヤツプ層８とを連続して液相エピタキシ
ヤル成長させる。次に上記ストライプ状の第１の
Ｎ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層２に
対応して、Ｎ型GaAsキヤツプ層を貫きＰ型
Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層７の一部
に達する深さのオーミツク接触層９をZnを拡散
して設けた後、上記Ｎ型GaAsキヤツプ層８の表
面にCr合金を用いた電極１０及び前記Ｎ型GaAs
半導体基板１の裏面にGeNi合金を用いた電極１
１をそれぞれ真空蒸着法により被着して半導体レ
ーザ装置を構成する。
第１図〜第４図は本発明による半導体レーザ装置
の製造工程を示す断面図である。第１図は
（100）結晶面を有するＮ型GaAs半導体基板１の
表面に第１のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉
じ込め層２を液相エピタキシヤル成長させた後
に、この第１のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア
閉じ込め層２の表面に開孔をもつAl2O3等の酸化
膜３を設けた状態を示す図である。第２図は化学
エツチングにより上記開孔内に露出している第１
のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層２
とＮ型GaAs基板１の一部を除去して所定のスト
ライプ幅を有する凸部（チヤネル）を形成した状
態を示す図である。第３図は上記の状態における
Al2O3等の酸化膜３をマスクとして該ストライプ
状凸部の周辺を取巻く凹部を、Ｎ型GaAs半導体
基板１と同一のキヤリア濃度及び移動度を有する
Ｎ型GaAs埋込み層４で埋めた状態を示す図であ
る。第４図は本発明の半導体レーザ装置の完成し
た状態を示す図である。第３図から第４図に示す
までの工程としては、上記したＮ型GaAs埋込み
層４が形成されたのち前記Al2O3等の酸化膜３を
取除き、上記ストライプ状第１のＮ型
Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層２を含む
Ｎ型GaAs埋込み層４の表面をAsを含むGaの不飽
和溶液でわずかにメルトバツクしながら第２のＮ
型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層５と、
このＮ型Ga(1-x)AlxAs光及びキヤリア閉じ込め
層のAl混晶比(x)よりも小さなAl混晶比(y)を有す
るＮ型またはＰ型Ga1-yAlyAs活性層６と、Ｐ型
Ga(1-x)AlxAs光及びキヤリア閉じ込め層７と、
GaAsキヤツプ層８とを連続して液相エピタキシ
ヤル成長させる。次に上記ストライプ状の第１の
Ｎ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層２に
対応して、Ｎ型GaAsキヤツプ層を貫きＰ型
Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉じ込め層７の一部
に達する深さのオーミツク接触層９をZnを拡散
して設けた後、上記Ｎ型GaAsキヤツプ層８の表
面にCr合金を用いた電極１０及び前記Ｎ型GaAs
半導体基板１の裏面にGeNi合金を用いた電極１
１をそれぞれ真空蒸着法により被着して半導体レ
ーザ装置を構成する。
本発明の半導体レーザ装置の発振動作原理は次
のとおりである。すなわち図における電極１０よ
り電流を流しキヤリアを注入すると、Ｎ型または
Ｐ型のGa1-yAlyAs活性層６のAl混晶比(y)はそれ
を挾む第２のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉
じ込め層５並びにＰ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリ
ア閉じ込め層７のAl混晶比(x)よりも小さいの
で、注入されたキヤリアの再結合が主にＮ型また
はＰ型Ga1-yAlyAs活性層６内で生じ、屈折率が
高い該Ｎ型またはＰ型Ga1-yAlyAs活性層６内で
発生した光の一部の縦方向（活性層６に対して垂
直方向）の閉じ込めが行われる。一方、ストライ
プ状の第１のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉
じ込め層２並びに第２のＮ型Ga1-xAlxAs光及び
キヤリア閉じ込め層５からなり上記Ｎ型またはＰ
型Ga1-yAlyAs活性層６からしみ出した光を閉じ
込める役割をもつ光及びキヤリア閉じ込め層の層
厚は前記ストライプ部分よりその周辺部が薄いた
め、前記ストライプ周辺部においてしみ出した光
はすべてＮ型GaAs埋込み層４に吸収される。従
つて上記活性層６の屈折率は前記ストライプ部分
よりもその周辺部における方が実効的に小さくな
るため、横方向の光の閉じ込めが行われる。そし
て前記ストライプ状の第１のＮ型Ga1-xAlxAs光
及びキヤリア閉じ込め層２に対応した領域のＮ型
またはＰ型Ga1-yAlyAs活性層６内に閉じ込めら
れた光の増幅利得が内部損失よりも大きくなると
レーザ光として外部に放出される。
のとおりである。すなわち図における電極１０よ
り電流を流しキヤリアを注入すると、Ｎ型または
Ｐ型のGa1-yAlyAs活性層６のAl混晶比(y)はそれ
を挾む第２のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉
じ込め層５並びにＰ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリ
ア閉じ込め層７のAl混晶比(x)よりも小さいの
で、注入されたキヤリアの再結合が主にＮ型また
はＰ型Ga1-yAlyAs活性層６内で生じ、屈折率が
高い該Ｎ型またはＰ型Ga1-yAlyAs活性層６内で
発生した光の一部の縦方向（活性層６に対して垂
直方向）の閉じ込めが行われる。一方、ストライ
プ状の第１のＮ型Ga1-xAlxAs光及びキヤリア閉
じ込め層２並びに第２のＮ型Ga1-xAlxAs光及び
キヤリア閉じ込め層５からなり上記Ｎ型またはＰ
型Ga1-yAlyAs活性層６からしみ出した光を閉じ
込める役割をもつ光及びキヤリア閉じ込め層の層
厚は前記ストライプ部分よりその周辺部が薄いた
め、前記ストライプ周辺部においてしみ出した光
はすべてＮ型GaAs埋込み層４に吸収される。従
つて上記活性層６の屈折率は前記ストライプ部分
よりもその周辺部における方が実効的に小さくな
るため、横方向の光の閉じ込めが行われる。そし
て前記ストライプ状の第１のＮ型Ga1-xAlxAs光
及びキヤリア閉じ込め層２に対応した領域のＮ型
またはＰ型Ga1-yAlyAs活性層６内に閉じ込めら
れた光の増幅利得が内部損失よりも大きくなると
レーザ光として外部に放出される。
本発明による半導体レーザ装置は上記したよう
に、Ｎ型半導体基板のストライプ状凹溝を、該Ｎ
型半導体基板上にあらかじめ設けたストライプ状
凸部（チヤネル）の周辺に上記Ｎ型半導体基板と
同一の材料を埋込むことにより形成しているた
め、上記チヤネル内における＜110＞ダークライ
ン欠陥の発生要因となる不純物原子等の集中によ
る転位や内部応力が生じるのを避けることができ
る。また上記ストライプ状チヤネルは主に半導体
基板上に設けた第１のＮ型Ga1-xAlxAs層の一層
だけを化学エツチングして作られるので、ストラ
イプ幅の制御が容易でかつ再現性に富んでいる。
従つて本発明はストライプ幅に対応した活性層内
で安定した横モードのレーザ光発振を長期間維持
でき、しかも簡単な構造で高信頼度を有する半導
体レーザ装置の製造方法を提供するものである。
に、Ｎ型半導体基板のストライプ状凹溝を、該Ｎ
型半導体基板上にあらかじめ設けたストライプ状
凸部（チヤネル）の周辺に上記Ｎ型半導体基板と
同一の材料を埋込むことにより形成しているた
め、上記チヤネル内における＜110＞ダークライ
ン欠陥の発生要因となる不純物原子等の集中によ
る転位や内部応力が生じるのを避けることができ
る。また上記ストライプ状チヤネルは主に半導体
基板上に設けた第１のＮ型Ga1-xAlxAs層の一層
だけを化学エツチングして作られるので、ストラ
イプ幅の制御が容易でかつ再現性に富んでいる。
従つて本発明はストライプ幅に対応した活性層内
で安定した横モードのレーザ光発振を長期間維持
でき、しかも簡単な構造で高信頼度を有する半導
体レーザ装置の製造方法を提供するものである。
第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ本
発明による半導体レーザ装置の製造工程を示す図
である。 １…Ｎ型半導体基板、２…第１のＮ型光及びキ
ヤリア閉じ込め層、３…酸化膜、４…Ｎ型半導体
埋込み層、５…第２のＮ型光及びキヤリア閉じ込
め層、６…Ｎ型またはＰ型活性層、７…Ｐ型光及
びキヤリア閉じ込め層、８…Ｎ型キヤツプ層、９
…オーミツク接触層、１０及び１１…電極。
発明による半導体レーザ装置の製造工程を示す図
である。 １…Ｎ型半導体基板、２…第１のＮ型光及びキ
ヤリア閉じ込め層、３…酸化膜、４…Ｎ型半導体
埋込み層、５…第２のＮ型光及びキヤリア閉じ込
め層、６…Ｎ型またはＰ型活性層、７…Ｐ型光及
びキヤリア閉じ込め層、８…Ｎ型キヤツプ層、９
…オーミツク接触層、１０及び１１…電極。
Claims (1)
- １ Ｎ型半導体結晶を基板とした第１のＮ型光及
びキヤリア閉じ込め層の表面に開孔をもつ酸化膜
を設け、上記第１のＮ型光及びキヤリア閉じ込め
層の開孔内に露出している部分をエツチングによ
り除去してストライプ状凸部を形成し、前記酸化
膜をマスクとしてストライプ状凸部周辺の凹部に
上記Ｎ型半導体基板と同一のＮ型半導体層を埋込
んだ後、前記酸化膜を取除き、上記ストライプ状
の第１のＮ型光及びキヤリア閉じ込め層およびそ
の周辺のＮ型半導体層の上に第２のＮ型光及びキ
ヤリア閉じ込め層と、Ｎ型またはＰ型の活性層
と、Ｐ型光及びキヤリア閉じ込め層と、Ｎ型キヤ
ツプ層とを順次形成してストライプ状の第１のＮ
型光及びキヤリア閉じ込め層に対応し、Ｎ型キヤ
ツプ層を貫き、Ｐ型光及びキヤリア閉じ込め層の
一部に達する深さのオーミツク接触層を設けた
後、上記Ｎ型キヤツプ層の表面とＮ型半導体基板
の裏面にそれぞれ電極を被着することを特徴とす
る半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4560982A JPS58164282A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4560982A JPS58164282A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164282A JPS58164282A (ja) | 1983-09-29 |
| JPS6258679B2 true JPS6258679B2 (ja) | 1987-12-07 |
Family
ID=12724102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4560982A Granted JPS58164282A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735074U (ja) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | 株式会社スガタ | ポストカードホルダー |
| JPH10506746A (ja) * | 1995-07-13 | 1998-06-30 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 論理的に連続するクラスタ間でデータを反復する方法およびシステム |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP4560982A patent/JPS58164282A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735074U (ja) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | 株式会社スガタ | ポストカードホルダー |
| JPH10506746A (ja) * | 1995-07-13 | 1998-06-30 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 論理的に連続するクラスタ間でデータを反復する方法およびシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58164282A (ja) | 1983-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5028563A (en) | Method for making low tuning rate single mode PbTe/PbEuSeTe buried heterostructure tunable diode lasers and arrays | |
| US5786234A (en) | Method of fabricating semiconductor laser | |
| US5173913A (en) | Semiconductor laser | |
| JPH0474877B2 (ja) | ||
| US4943971A (en) | Low tuning rate single mode PbTe/PbEuSeTe buried heterostructure tunable diode lasers and arrays | |
| US4888782A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| US5518954A (en) | Method for fabricating a semiconductor laser | |
| EP0124051B1 (en) | Semiconductor laser | |
| US5119388A (en) | Low tuning rate PbTe/PbEuSeTe buried quantum well tunable diode lasers and arrays | |
| JPS58164282A (ja) | 半導体レ−ザ装置の製造方法 | |
| JPS6154280B2 (ja) | ||
| CA1256550A (en) | Semiconductor structure and devices and methods of making same | |
| JPS6361793B2 (ja) | ||
| JP2555984B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS6342871B2 (ja) | ||
| JPH037153B2 (ja) | ||
| JPS60217689A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JPS60189986A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH0680869B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| CA1163350A (en) | Semiconductor laser | |
| KR950006987B1 (ko) | 반도체 레이저 다이오드 제조방법 | |
| JPS641072B2 (ja) | ||
| JPS5834988A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JPS62279688A (ja) | 半導体レ−ザ素子の製造方法 | |
| JPS6136720B2 (ja) |