JPS63178574A - 半導体レ−ザ装置の製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置の製造方法Info
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- JPS63178574A JPS63178574A JP902987A JP902987A JPS63178574A JP S63178574 A JPS63178574 A JP S63178574A JP 902987 A JP902987 A JP 902987A JP 902987 A JP902987 A JP 902987A JP S63178574 A JPS63178574 A JP S63178574A
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- layer
- gaas
- ingap
- etching
- mask
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は電流狭窄効果と光導波効果を有するInGaA
lP系半導体レーザ装置に係わり、特に有機金属を用い
た化学気層成長法(以下MOCVD法と略す)による半
導体レーザ装置の製造方法に関する。
lP系半導体レーザ装置に係わり、特に有機金属を用い
た化学気層成長法(以下MOCVD法と略す)による半
導体レーザ装置の製造方法に関する。
(従来の技術)
近年、MOCVD法の結晶成長技術の向上に伴い、He
−Noレーザと同程度の発振波長が得られるInGa
AlP化合物半導体を使用した半導体レーザが作られる
ようになってきている(NIKKEI MICRODE
VICES 1985年11月号)、。
−Noレーザと同程度の発振波長が得られるInGa
AlP化合物半導体を使用した半導体レーザが作られる
ようになってきている(NIKKEI MICRODE
VICES 1985年11月号)、。
ところで、これらの半導体レーザを、近年注目されてい
るところのビデオディスクやレーザプリンターの光源と
して使用する場合、解決しなければならない問題があっ
た。すなわち、光の損失とむだな再結合を最小とするた
め、特定領域に光エネルギー及び注入電流を閉じ込める
構造に加え。
るところのビデオディスクやレーザプリンターの光源と
して使用する場合、解決しなければならない問題があっ
た。すなわち、光の損失とむだな再結合を最小とするた
め、特定領域に光エネルギー及び注入電流を閉じ込める
構造に加え。
1umオーダの微少スポットに絞り込む必要があるため
半導体レーザの活性層に平行方向の光の閉じ込める。す
なわち横モードの制御が必要であった。
半導体レーザの活性層に平行方向の光の閉じ込める。す
なわち横モードの制御が必要であった。
そこで、本発明者等は、これらの条件を満たすレーザ構
造として、リッジ埋め込み型のレーザを作製し基本横モ
ード発振することを確認した〔第33回応用物理学関係
連合講演会講演予稿集4Pk −k−14P−173)
。
造として、リッジ埋め込み型のレーザを作製し基本横モ
ード発振することを確認した〔第33回応用物理学関係
連合講演会講演予稿集4Pk −k−14P−173)
。
まず、このリッジ埋め込み型のレーザの概略断面を図1
dに示し、その構造及び製法について図2abcdをも
ちいて簡単に説明する。このリッジ埋め込み型のレーザ
は、n−GaAs半導体基板ω上にn−GaAsバッフ
ァ一層■及びn−InGaPバッファ一層■、n−In
GaAlPクラッド層に)、InGaP活性層0、p−
InGaAlPクラッド層0、p−GaAsオーミック
コンタクト層■を順次形成したのち、5in2■をマス
クにp−GaAsオーミックコンタクト層をSHエツチ
ング液(硫酸8+過酸化水素水1+水1の混合液)によ
りエツチングしストライプ状のメサを形成し、次いでこ
れをマスクに熱硫酸を用いた選択エツチングによりp−
InGaAlPクラッドの途中までエツチングし、厚さ
hだけp−InGaAlPクラッド層を残し、p−Ga
Asオーミックコンタクト層を含むストライプ状のメサ
0を形成する1次いで、5ins @を選択成長用マス
クとして減圧MOCVD法を用いた選択成長(応用物理
学会結晶工学分科会、第2回結晶工学シンポジウム講演
集pH(1985))によりSin、マスクのある部分
を除きn−GaAs(10)で埋め込む0次にSiO□
マスクを除去後p型l!極(11)及びn型電極(12
)を形成して完成する。ところで、この構造のレーザは
図2bに示したストライプ状のメサの幅及びp(nGa
AIPクラッド層の厚さhによって特性は大きく変化し
てしまうため、このメサの幅及び厚さhを精度良く制御
することは、プロセス上重要なこととなっている。また
選択成長の際n−GaAs層を結晶性良く成長させるこ
とはn−GaAsNを通って流れる無効電流を抑えスト
ライプ状のメサ部のみに電流を効率良く流す為にも、ま
たマウントした際に表面からの熱を効率良く逃がす為に
も重要なこととなっている。ところが従来の製法ではp
−InGaAlPクラッド層の厚さhの制御はエツチン
グの時間で行っていたためにその制御は非常に困難であ
った。厚さhの制御を時間で行なう場合ウェハーの場所
によっては既に所望の厚みhが得られているにもかかわ
らず他の場所ではまだ所望の厚みに達していないことが
あった。またp−InGaAlPクラッド層をエツチン
グしたのちこれを減圧MOCVD法を用いた選択埋め込
み成長でn−GaAsで埋め込む訳であるが、この時I
nGaAlPすなわちA1を含む層であるため酸化が起
こり、その上のn−GaAs(10)の成長がうまくい
かないという問題があった。
dに示し、その構造及び製法について図2abcdをも
ちいて簡単に説明する。このリッジ埋め込み型のレーザ
は、n−GaAs半導体基板ω上にn−GaAsバッフ
ァ一層■及びn−InGaPバッファ一層■、n−In
GaAlPクラッド層に)、InGaP活性層0、p−
InGaAlPクラッド層0、p−GaAsオーミック
コンタクト層■を順次形成したのち、5in2■をマス
クにp−GaAsオーミックコンタクト層をSHエツチ
ング液(硫酸8+過酸化水素水1+水1の混合液)によ
りエツチングしストライプ状のメサを形成し、次いでこ
れをマスクに熱硫酸を用いた選択エツチングによりp−
InGaAlPクラッドの途中までエツチングし、厚さ
hだけp−InGaAlPクラッド層を残し、p−Ga
Asオーミックコンタクト層を含むストライプ状のメサ
0を形成する1次いで、5ins @を選択成長用マス
クとして減圧MOCVD法を用いた選択成長(応用物理
学会結晶工学分科会、第2回結晶工学シンポジウム講演
集pH(1985))によりSin、マスクのある部分
を除きn−GaAs(10)で埋め込む0次にSiO□
マスクを除去後p型l!極(11)及びn型電極(12
)を形成して完成する。ところで、この構造のレーザは
図2bに示したストライプ状のメサの幅及びp(nGa
AIPクラッド層の厚さhによって特性は大きく変化し
てしまうため、このメサの幅及び厚さhを精度良く制御
することは、プロセス上重要なこととなっている。また
選択成長の際n−GaAs層を結晶性良く成長させるこ
とはn−GaAsNを通って流れる無効電流を抑えスト
ライプ状のメサ部のみに電流を効率良く流す為にも、ま
たマウントした際に表面からの熱を効率良く逃がす為に
も重要なこととなっている。ところが従来の製法ではp
−InGaAlPクラッド層の厚さhの制御はエツチン
グの時間で行っていたためにその制御は非常に困難であ
った。厚さhの制御を時間で行なう場合ウェハーの場所
によっては既に所望の厚みhが得られているにもかかわ
らず他の場所ではまだ所望の厚みに達していないことが
あった。またp−InGaAlPクラッド層をエツチン
グしたのちこれを減圧MOCVD法を用いた選択埋め込
み成長でn−GaAsで埋め込む訳であるが、この時I
nGaAlPすなわちA1を含む層であるため酸化が起
こり、その上のn−GaAs(10)の成長がうまくい
かないという問題があった。
(発明が解決しようとする問題点)
以上、述べたようにストライプ幅及びhを精度良く作製
することが必要であり、かつエツチング後のりッジ両側
の結晶表面上に良好なn−GaAs層を形成することが
必要であった。
することが必要であり、かつエツチング後のりッジ両側
の結晶表面上に良好なn−GaAs層を形成することが
必要であった。
本発明は、これらの問題についてなされたものでストラ
イプ幅及びhを精度良く、作製することが可能であり、
かつエツチング後の表面に良好なn−GaAs層を形成
することが可能である優れた半導体レーザの製造方法を
提供するものである。
イプ幅及びhを精度良く、作製することが可能であり、
かつエツチング後の表面に良好なn−GaAs層を形成
することが可能である優れた半導体レーザの製造方法を
提供するものである。
(問題点を解決するための手段)
上記したストライプ幅及びhを精度良くエツチングする
手段として予めリッジを形成するP−InGaAlPク
ラッド層の中間にInGaP層を設けInGaAlpと
InGaPの選択エツチング液である熱硫酸でエツチン
グする。
手段として予めリッジを形成するP−InGaAlPク
ラッド層の中間にInGaP層を設けInGaAlpと
InGaPの選択エツチング液である熱硫酸でエツチン
グする。
(作 用)
p−InGaA1pクラッド層の中間にInGaP層を
設けることにより所望のストライプ幅及びhを得ること
ができ、かつ結晶性の良好な再成長結晶を得ることがで
きる。
設けることにより所望のストライプ幅及びhを得ること
ができ、かつ結晶性の良好な再成長結晶を得ることがで
きる。
(実 施 例)
本発明による実施例を図1abcdを用いて以下具体的
に説明する。
に説明する。
第1図(d)は本発明の一実施例に係わる半導体レーザ
装置の概略構造を第1図(a) 、 (b) 、 (c
) 、 (d)は上記レーザの製造工程を示す図である
。まず第1I!!(a)に示すようにn−GaAs半導
体基板■上に、n−GaAsバッファ一層■及びn−I
nGaPバッファ一層■、n−InGaAlPクラッド
層に)、InGaP活性層0、第一のp−InGaAl
Pクラッド層(13)を成長後1次いでエツチングスト
ッパー及び成長容易層としてp−InGap(14)を
約0.01.、次いで所望の値すなわちhだけ第二のp
−InGaAlPクラッド層(15)を、p−GaAs
オ−ミックコンタクト層0を順次形成した、次いでSi
O□■をマスクにp−にaAsオーミックコンタクト層
をSHエツチング液(硫酸8+過酸化水素水1+水1の
混合液)によりエツチングし、ストライプ状のメサを形
成する、次いでInGaP及びGaAsとInGaAL
Pとの選択性に優れた熱硫酸を用いてエツチングストッ
パー及び成長容易層としてのp−InGaP層に達する
までエツチングを行いストライプ状のメサを形成した。
装置の概略構造を第1図(a) 、 (b) 、 (c
) 、 (d)は上記レーザの製造工程を示す図である
。まず第1I!!(a)に示すようにn−GaAs半導
体基板■上に、n−GaAsバッファ一層■及びn−I
nGaPバッファ一層■、n−InGaAlPクラッド
層に)、InGaP活性層0、第一のp−InGaAl
Pクラッド層(13)を成長後1次いでエツチングスト
ッパー及び成長容易層としてp−InGap(14)を
約0.01.、次いで所望の値すなわちhだけ第二のp
−InGaAlPクラッド層(15)を、p−GaAs
オ−ミックコンタクト層0を順次形成した、次いでSi
O□■をマスクにp−にaAsオーミックコンタクト層
をSHエツチング液(硫酸8+過酸化水素水1+水1の
混合液)によりエツチングし、ストライプ状のメサを形
成する、次いでInGaP及びGaAsとInGaAL
Pとの選択性に優れた熱硫酸を用いてエツチングストッ
パー及び成長容易層としてのp−InGaP層に達する
までエツチングを行いストライプ状のメサを形成した。
この時、熱硫酸はInGaPをエツチングしないためI
nGaP層がウェハー全体に渡って露出するまでエツチ
ングを行うことができ所望のhを得ることができた。次
いで、このSin、を選択成長用マスクとして減圧MO
CVD法を用いた選択成長により5in2マスクのある
部分を除きn−GaAs(10)で埋め込む。この時I
nGaPはInGaAlPと異なりA1を含まないため
エツチング後大気に曝しても表面の酸化が少なくその上
に再成長をおこなっも問題がなく、この実施例でもその
表面がInGaAlPである場合に比較して格段に結晶
性の改善が見られた。次に5in2マスクを除去したの
ちp型電極(11)及びn型電極(12)を形成して完
成した。
nGaP層がウェハー全体に渡って露出するまでエツチ
ングを行うことができ所望のhを得ることができた。次
いで、このSin、を選択成長用マスクとして減圧MO
CVD法を用いた選択成長により5in2マスクのある
部分を除きn−GaAs(10)で埋め込む。この時I
nGaPはInGaAlPと異なりA1を含まないため
エツチング後大気に曝しても表面の酸化が少なくその上
に再成長をおこなっも問題がなく、この実施例でもその
表面がInGaAlPである場合に比較して格段に結晶
性の改善が見られた。次に5in2マスクを除去したの
ちp型電極(11)及びn型電極(12)を形成して完
成した。
本実施例によればエツチングによるhの均一性は格段に
向上しまた再成長後の表面状態及び結晶性が格段に向上
し特性の向上が見られた。また、エツチングストッパー
及び成長容易層としてのP−InGaP層は約0.01
m と薄くて良いためリッジ部にガイドされる光のモー
ドには何等影響することはなかった。
向上しまた再成長後の表面状態及び結晶性が格段に向上
し特性の向上が見られた。また、エツチングストッパー
及び成長容易層としてのP−InGaP層は約0.01
m と薄くて良いためリッジ部にガイドされる光のモー
ドには何等影響することはなかった。
以上のように本発明によればhの均一性は格段に向上し
また再成長後の表面状態及び結晶性が格段に向上し特性
の向上が見られる。
また再成長後の表面状態及び結晶性が格段に向上し特性
の向上が見られる。
第1図は本発明によりリッジ埋め込み型レーザの構造及
び製造方法を示す図、第2図は従来例を示す図である。 1・・・GaAs基板 2・・・n−GaAsバッファ一層 3・・・n(nGaPバッファ一層 4・・・n−InGaAlPクラッド層5・・・InG
aP活性層 6−p−InGaAlPクラッド層 7・・・p−GaAsオーミックコンタクト層8・・・
Sun、マスク 9・・・ストライプ状メサ(リッジ) 10−n−GaAs 11− p型電極1
2・・・n型電極 13・・・第1のInGaAlPクラッド層14・・・
ストッパー及び成長容易層としてのInGaP層15・
・・第2のストッパー及び成長容易層としてのInGa
P層 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第1図
び製造方法を示す図、第2図は従来例を示す図である。 1・・・GaAs基板 2・・・n−GaAsバッファ一層 3・・・n(nGaPバッファ一層 4・・・n−InGaAlPクラッド層5・・・InG
aP活性層 6−p−InGaAlPクラッド層 7・・・p−GaAsオーミックコンタクト層8・・・
Sun、マスク 9・・・ストライプ状メサ(リッジ) 10−n−GaAs 11− p型電極1
2・・・n型電極 13・・・第1のInGaAlPクラッド層14・・・
ストッパー及び成長容易層としてのInGaP層15・
・・第2のストッパー及び成長容易層としてのInGa
P層 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第1図
Claims (1)
- 第一導電型半導体基板上に、第一導電型のInGaAl
Pクラッド層、活性層、第二導電型のInGaAlPは
InAlPクラッド層、オーミックコンタクト層を順次
形成後、前記第二導電型のInGaAlP又はInAl
Pクラッド層の途中まで選択エッチングを行い、凸状の
ストライプを形成し、次いで凸状のストライプ部を除き
電流阻止層を形成してなる半導体レーザ装置の製造方法
に於て、該クラッド層の凸部の形成には熱硫酸を用いる
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 |
|---|---|---|---|
| JP62009029A JP2525788B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62009029A JP2525788B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63178574A true JPS63178574A (ja) | 1988-07-22 |
| JP2525788B2 JP2525788B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=11709227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62009029A Expired - Fee Related JP2525788B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525788B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02168690A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-06-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 可視光半導体レーザ装置及び化合物半導体結晶の成長方法 |
| JPH03209894A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JPH06296062A (ja) * | 1988-09-29 | 1994-10-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 可視光半導体レ−ザ装置 |
| US5411915A (en) * | 1988-09-29 | 1995-05-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing a single crystal layers |
| JP2008226875A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の製造方法、半導体レーザ素子、光ディスク装置 |
-
1987
- 1987-01-20 JP JP62009029A patent/JP2525788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02168690A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-06-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 可視光半導体レーザ装置及び化合物半導体結晶の成長方法 |
| JPH06296062A (ja) * | 1988-09-29 | 1994-10-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 可視光半導体レ−ザ装置 |
| US5411915A (en) * | 1988-09-29 | 1995-05-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing a single crystal layers |
| US5619519A (en) * | 1988-09-29 | 1997-04-08 | Sanyo Electric Co. Ltd. | Semiconductor laser device |
| JPH03209894A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JP2008226875A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の製造方法、半導体レーザ素子、光ディスク装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2525788B2 (ja) | 1996-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |