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

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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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Yukio Watanabe
幸雄 渡辺
Masayuki Ishikawa
正行 石川
Yasuo Oba
康夫 大場
Motoyuki Yamamoto
山本 基幸
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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。

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。
(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)、。
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。
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。
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)
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。
(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。
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。
〔発明の構成〕
(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。
(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。
(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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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