JPS6343387A - 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6343387A JPS6343387A JP18650586A JP18650586A JPS6343387A JP S6343387 A JPS6343387 A JP S6343387A JP 18650586 A JP18650586 A JP 18650586A JP 18650586 A JP18650586 A JP 18650586A JP S6343387 A JPS6343387 A JP S6343387A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- cladding layer
- semiconductor laser
- laser device
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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半導体レ
ーザに係わり、特にＩｎＧａＡ、ｉ７Ｐ系半導体材料を
使用した半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。
ーザに係わり、特にＩｎＧａＡ、ｉ７Ｐ系半導体材料を
使用した半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
近年、光情報用光源として使用する半導体レーザ用の半
導体材料作成法として、従来使用されてきた液相成長法
に代り、有機金属を用いた化学気相成長法（以下ＭＯＣ
ＶＤ法と略記する）が開発されている。このＭＯＣＶＤ
法は、組成と膜厚の制御性に亙る均一性に優れており、
今後のレーザ製造技術において重要な位置を占めると考
えられている。そして最近では、Ｇ ａ Ａ ｓ基板上
にＭＯＣＶＤ法により形成したＩ ｎＧａＡノＰＡｉ用
した可視半導体レーザが注目されている。
導体材料作成法として、従来使用されてきた液相成長法
に代り、有機金属を用いた化学気相成長法（以下ＭＯＣ
ＶＤ法と略記する）が開発されている。このＭＯＣＶＤ
法は、組成と膜厚の制御性に亙る均一性に優れており、
今後のレーザ製造技術において重要な位置を占めると考
えられている。そして最近では、Ｇ ａ Ａ ｓ基板上
にＭＯＣＶＤ法により形成したＩ ｎＧａＡノＰＡｉ用
した可視半導体レーザが注目されている。
第４図は本発明者等が先に搗案した半導体レーザ（特願
昭６１−４２９３３号）の概略構成を示す断面図であり
、これはＭＯＣＶＤ法による選択的成長を利用して自己
整合的に電流狭窄構造と光′ 導波構造を形成すること
により作成したものである。図中４１はｎ−ＧａＡｓ基
板、４２はｎ−ＧａＡｓバッファ層、４３はｎ−ＩｎＧ
ａＡノＰクＡｉド層、４４はＩｎ Ｇａ Ｐ活
性層、０．５ ０．５ ４５はｐ−１ｎＧａＡＪＰクラツド ０．５ ０．２５ ０．２５ 層、４６はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、４７（ｊｎ−Ｇ
ａＡｓ電流阻止層、４８．４９は電極層である。
昭６１−４２９３３号）の概略構成を示す断面図であり
、これはＭＯＣＶＤ法による選択的成長を利用して自己
整合的に電流狭窄構造と光′ 導波構造を形成すること
により作成したものである。図中４１はｎ−ＧａＡｓ基
板、４２はｎ−ＧａＡｓバッファ層、４３はｎ−ＩｎＧ
ａＡノＰクＡｉド層、４４はＩｎ Ｇａ Ｐ活
性層、０．５ ０．５ ４５はｐ−１ｎＧａＡＪＰクラツド ０．５ ０．２５ ０．２５ 層、４６はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、４７（ｊｎ−Ｇ
ａＡｓ電流阻止層、４８．４９は電極層である。
ここで、Ｉｎ Ｇａ Ａｉ Ｐクラッド層１−
ｘ−ｙ ｘ ｙ のＡ、ｆｆ組成は、直接遷移型バンドギャップを有する
ｙ ＜ ０．３５に選ばれているが、これは次の事情に
よる。
ｘ−ｙ ｘ ｙ のＡ、ｆｆ組成は、直接遷移型バンドギャップを有する
ｙ ＜ ０．３５に選ばれているが、これは次の事情に
よる。
第５図はＧａＡｓ基板に格子整合する
Ｉｎ１−ｘ−９ＧａｘＡ） ＰのバンドギャップとＡノ
組組成との関係を示している。バンドギャップは、直接
遷移領域であるｙ ＜ ０．３５ではＡ１組成と共に直
線的に増大するが、間接遷移領域であるｙ＞０．３５で
は略一定となっている。一方、レーザ素子の直列抵抗を
支配する正孔の易動度は、第６図に示す如くＡノ組組成
の増大と共に直線的に減少している。レーザ素子のクラ
ッド層としては、バンドギャップの値と正孔の易動度は
大きい方が望ましいので、この混晶系をレーザのクラッ
ド層として使用する場合には、直接遷移型のバンドギャ
ップを持つ組成が選ばれるのが通常であった。
組組成との関係を示している。バンドギャップは、直接
遷移領域であるｙ ＜ ０．３５ではＡ１組成と共に直
線的に増大するが、間接遷移領域であるｙ＞０．３５で
は略一定となっている。一方、レーザ素子の直列抵抗を
支配する正孔の易動度は、第６図に示す如くＡノ組組成
の増大と共に直線的に減少している。レーザ素子のクラ
ッド層としては、バンドギャップの値と正孔の易動度は
大きい方が望ましいので、この混晶系をレーザのクラッ
ド層として使用する場合には、直接遷移型のバンドギャ
ップを持つ組成が選ばれるのが通常であった。
この素子は、設計の自由度、再現性に優れたものである
が、これまで作成した素子の性能は、ノ（振器長２５０
μｍ、ストライプ幅５μｍ、活性層厚０．１μｍとして
、しきい値９０ｍＡ程度である。この値は、同一のダブ
ルヘテロウェハにより作成した広ストライプ型レーザに
より見積ったしきい値電流密度約２ＫＡＩｃＩｉ２から
予測されるしきい値電流２５ａ＋Ａより大幅に高く、従
ってストライプ部以外の部分への大きなリーク電流の存
在が疑われる。
が、これまで作成した素子の性能は、ノ（振器長２５０
μｍ、ストライプ幅５μｍ、活性層厚０．１μｍとして
、しきい値９０ｍＡ程度である。この値は、同一のダブ
ルヘテロウェハにより作成した広ストライプ型レーザに
より見積ったしきい値電流密度約２ＫＡＩｃＩｉ２から
予測されるしきい値電流２５ａ＋Ａより大幅に高く、従
ってストライプ部以外の部分への大きなリーク電流の存
在が疑われる。
この原因を詳細に調べたところ、ストライプ状凸部を有
するｐ型Ｉｎ Ｇａ Ｏ，５０，２５Ａノ０．２５”ラ ッド層４５とその上にＭＯＣＶＤ法により再成長したｎ
型ＧａＡｓ電流阻止層４７との界面には多数の欠陥が存
在し、この欠陥によるｐ−ｎ接合部でのリーク電流が順
方向、逆方向とも極めて大きく、電流阻止の機能が十分
でないことが判明した。
するｐ型Ｉｎ Ｇａ Ｏ，５０，２５Ａノ０．２５”ラ ッド層４５とその上にＭＯＣＶＤ法により再成長したｎ
型ＧａＡｓ電流阻止層４７との界面には多数の欠陥が存
在し、この欠陥によるｐ−ｎ接合部でのリーク電流が順
方向、逆方向とも極めて大きく、電流阻止の機能が十分
でないことが判明した。
また、上記リーク電流は、ストライプ状凸部の側面の部
分において特に大きく、この大きなリーク電流により異
常な横方向での利得分布が生じ、モードが不安定になっ
たり、先出力の揺ぎによる雑音が増大したりしていた。
分において特に大きく、この大きなリーク電流により異
常な横方向での利得分布が生じ、モードが不安定になっ
たり、先出力の揺ぎによる雑音が増大したりしていた。
（発明が解決しようとする問題点）
このように従来装置で゛は、ストライプ部以外への電流
の漏れが大きく、しきい値の上昇やモード出力の不安定
化を招いていた。
の漏れが大きく、しきい値の上昇やモード出力の不安定
化を招いていた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、ＩｎＧａＡｉＰ系半導体を材料とした
安定なモード特性を有する低雑音可視半導体レーザ装置
を提供することにある。
とするところは、ＩｎＧａＡｉＰ系半導体を材料とした
安定なモード特性を有する低雑音可視半導体レーザ装置
を提供することにある。
また本発明の他の目的は、上記目的を達成する半導体レ
ーザ装置の製造方法を提供することにある。
ーザ装置の製造方法を提供することにある。
［発明の構成コ
（問題点を解決するための手段）
本発明の骨子は、ｐ型ＩｎＧａＡｊ？Ｐ系クラッド層の
Ａ１組成を大きくし、且つｎ型ＧａＡｌＡｓ系電流阻止
層のキャリア濃度を高（することにより、キャリアの閉
込めをｐ−ｎ接合ではなく、両者のへテロ接合界面での
バンド不連続による障壁を利用して実現したことにある
。
Ａ１組成を大きくし、且つｎ型ＧａＡｌＡｓ系電流阻止
層のキャリア濃度を高（することにより、キャリアの閉
込めをｐ−ｎ接合ではなく、両者のへテロ接合界面での
バンド不連続による障壁を利用して実現したことにある
。
本発明者等は、ＧａＡｓ上の
Ｉ ｎ １□□Ｇａ Ａ、ｉ７ Ｐに形成したショッ
トキｘ ｙ −接合の容量と電圧との関係を、種々のＡ、ｆｆ組成の
試料について測定することにより、ＧａＡｓとＩｎＧａ
Ａ、ｊ’Ｐの価電子帯のエネルギー的な不連続量のＡ、
＋７組成依存性を調べた。その結果、ＩｎＧａＡ）Ｐの
価電子帯は、ＧａＡｓの価電子体よりも低エネルギー側
に位置し、その差はＡノの含有量が増大すると共に、直
接遷移領域から間接遷移領域１′−亙り、第３図に示す
如＜ＧａＡｓとＩｎＧａＰとの約０．３ｅＶから、Ｇａ
ＡｓとＩｎＡｉｐとの約０．７ｅＶまで直線的に増大す
ることが判明した。
トキｘ ｙ −接合の容量と電圧との関係を、種々のＡ、ｆｆ組成の
試料について測定することにより、ＧａＡｓとＩｎＧａ
Ａ、ｊ’Ｐの価電子帯のエネルギー的な不連続量のＡ、
＋７組成依存性を調べた。その結果、ＩｎＧａＡ）Ｐの
価電子帯は、ＧａＡｓの価電子体よりも低エネルギー側
に位置し、その差はＡノの含有量が増大すると共に、直
接遷移領域から間接遷移領域１′−亙り、第３図に示す
如＜ＧａＡｓとＩｎＧａＰとの約０．３ｅＶから、Ｇａ
ＡｓとＩｎＡｉｐとの約０．７ｅＶまで直線的に増大す
ることが判明した。
従って、前述の理由により従来用いられなかった間接遷
移型バンドギャップを有する組成のＩｎＧａＡ、ｉ？Ｐ
をクラッド層に用いれば、これまでにない大きなバンド
不連続を有するヘテロ接合を形成可能であり、この大き
な障壁を電流閉込めに利用した新しいデバイス構造が考
えられ色。さらに、１１７組成をｙ≧０．４にすれば、
０．ＢｅＶ以上の障壁が得られ、ｐ−ｎ接合部の界面の
欠陥に拘らずリーク電流を十分に抑えられることが判明
している。
移型バンドギャップを有する組成のＩｎＧａＡ、ｉ？Ｐ
をクラッド層に用いれば、これまでにない大きなバンド
不連続を有するヘテロ接合を形成可能であり、この大き
な障壁を電流閉込めに利用した新しいデバイス構造が考
えられ色。さらに、１１７組成をｙ≧０．４にすれば、
０．ＢｅＶ以上の障壁が得られ、ｐ−ｎ接合部の界面の
欠陥に拘らずリーク電流を十分に抑えられることが判明
している。
本発明はこのような点に着目してなされたもので、ｎ型
ＧａＡｓ基板と、ｎ型クラッド層、活性層及びストライ
プ状の凸部を有したｎ型クラッド層からなり、上記Ｇａ
Ａｓ基板上に形成されたＩ ｎＧａＡｌＰ系ダブルヘテ
ロ接合構造部と、このダブルヘテロ接合構造部上に上記
ｎ型クラッド層の凸部の少なくとも一部を除いて形成さ
れたＧａＡｌＡｓ系電流阻止層とを具備し、先導波及び
電流狭窄を行う半導体レーザ装置において、前記ｎ型ク
ラッド層をなす Ｉｎ１−ｘ−、Ｇａ Ａ、ｆ’ ＰのＡＩ！組成を
ｙ≧０．４ｙ に設定するようにしたものである。
ＧａＡｓ基板と、ｎ型クラッド層、活性層及びストライ
プ状の凸部を有したｎ型クラッド層からなり、上記Ｇａ
Ａｓ基板上に形成されたＩ ｎＧａＡｌＰ系ダブルヘテ
ロ接合構造部と、このダブルヘテロ接合構造部上に上記
ｎ型クラッド層の凸部の少なくとも一部を除いて形成さ
れたＧａＡｌＡｓ系電流阻止層とを具備し、先導波及び
電流狭窄を行う半導体レーザ装置において、前記ｎ型ク
ラッド層をなす Ｉｎ１−ｘ−、Ｇａ Ａ、ｆ’ ＰのＡＩ！組成を
ｙ≧０．４ｙ に設定するようにしたものである。
また本発明は上記構造の半導体レーザ装置の製造方法に
おいて、特にＭＯＣＶＤ法によりＧａＡｌＡｓ系ｎ型電
流阻止層を成長形成する際に、予め燐とインジウムとの
原料気体雰囲気中にて前記基板を加熱することにより、
基板表面の清浄化を行うようにした方法である。
゛（作用） 本発明による上記の構造であれば、ｎ型電流阻止層とｎ
型クラッド層との間には、価電子帯の不連続と、ｐ
ｎ接合によるビルトインポテンシャルにより価電子帯に
おいて極めて高い障壁が形成され、キャリアである正孔
の漏れを極めて小さくすることができる。このため、 ｐ−１ｎＧａＡＪＰ上への再成長によりｎ−ＧａＡｌＡ
ｓ電流狭窄層が形成される場合のように、良好なｐ−ｎ
接合が形成困難であり、通常のへテロ接合では十分な電
流阻止能力が期待できない場合においても、ｐ−ＩｎＧ
ａＡノＰの価電子帯に形成される障壁により良好な電流
閉込めが実現される。従って、しきい値の低減とモード
の安定化が実現される。特に、 Ｇａ Ａｌ Ｐクラッド層のＡノル −■ｎ１−ｘ−ｙ ｘ ｙ組 成ｙが０．４より大きい場合には、レーザ動作が間欠的
になると共に、発振スペクトル幅が広くなり、戻り光に
よる動作の不安定化が抑圧される効果が得らる。この効
果は、低雑音動作が要求されるビデオディスクプレーヤ
ー等の光源に応用するに当り、極めて有利である。
おいて、特にＭＯＣＶＤ法によりＧａＡｌＡｓ系ｎ型電
流阻止層を成長形成する際に、予め燐とインジウムとの
原料気体雰囲気中にて前記基板を加熱することにより、
基板表面の清浄化を行うようにした方法である。
゛（作用） 本発明による上記の構造であれば、ｎ型電流阻止層とｎ
型クラッド層との間には、価電子帯の不連続と、ｐ
ｎ接合によるビルトインポテンシャルにより価電子帯に
おいて極めて高い障壁が形成され、キャリアである正孔
の漏れを極めて小さくすることができる。このため、 ｐ−１ｎＧａＡＪＰ上への再成長によりｎ−ＧａＡｌＡ
ｓ電流狭窄層が形成される場合のように、良好なｐ−ｎ
接合が形成困難であり、通常のへテロ接合では十分な電
流阻止能力が期待できない場合においても、ｐ−ＩｎＧ
ａＡノＰの価電子帯に形成される障壁により良好な電流
閉込めが実現される。従って、しきい値の低減とモード
の安定化が実現される。特に、 Ｇａ Ａｌ Ｐクラッド層のＡノル −■ｎ１−ｘ−ｙ ｘ ｙ組 成ｙが０．４より大きい場合には、レーザ動作が間欠的
になると共に、発振スペクトル幅が広くなり、戻り光に
よる動作の不安定化が抑圧される効果が得らる。この効
果は、低雑音動作が要求されるビデオディスクプレーヤ
ー等の光源に応用するに当り、極めて有利である。
また、本発明に係わる製造方法によれば、通常困難な高
Ａノ組成を有するＩｎＧａＡ、ｌ？Ｐの表面清浄化と、
この上への他の結晶の再成長が可能となる。即ち、一旦
大気に曝されたＩｎＧａＡ１２表面には酸素が強固に付
着しており、このままではこの上への良好な結晶成長は
期待できない。この困難は、Ａノ含有量が多くなるに伴
い重大なものとなる。表面清浄化の手段としては、従来
ＧａＡノＡｓにて使用されてきたＶ族元素雰囲気下にて
７５０〜８００°Ｃに加熱する熱的清浄化が一般的であ
る。ところが、本発明に係わる ＩｎＧａＡ、ｆｆＰでは、他の■族元素に比べてＩｎの
蒸発速度が速いため、加熱中に表面付近の組成と格子定
数が変化し、再成長層の結晶性の著しい劣化が見られる
。しかし、本発明によるＩｎとＰの雰囲気下での加熱で
は、Ｖ族元素と同様にＩｎの蒸発も有効に抑制されるた
め、上記困難を解決することができ、高Ａ、＆組成のＩ
ｎＧａＡ、＆Ｐツク９フ層にも良好な結晶性を有するＧ
ａＡｌ！Ａｓ系電流阻止層を形成可能である。
Ａノ組成を有するＩｎＧａＡ、ｌ？Ｐの表面清浄化と、
この上への他の結晶の再成長が可能となる。即ち、一旦
大気に曝されたＩｎＧａＡ１２表面には酸素が強固に付
着しており、このままではこの上への良好な結晶成長は
期待できない。この困難は、Ａノ含有量が多くなるに伴
い重大なものとなる。表面清浄化の手段としては、従来
ＧａＡノＡｓにて使用されてきたＶ族元素雰囲気下にて
７５０〜８００°Ｃに加熱する熱的清浄化が一般的であ
る。ところが、本発明に係わる ＩｎＧａＡ、ｆｆＰでは、他の■族元素に比べてＩｎの
蒸発速度が速いため、加熱中に表面付近の組成と格子定
数が変化し、再成長層の結晶性の著しい劣化が見られる
。しかし、本発明によるＩｎとＰの雰囲気下での加熱で
は、Ｖ族元素と同様にＩｎの蒸発も有効に抑制されるた
め、上記困難を解決することができ、高Ａ、＆組成のＩ
ｎＧａＡ、＆Ｐツク９フ層にも良好な結晶性を有するＧ
ａＡｌ！Ａｓ系電流阻止層を形成可能である。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザの概略
構造を示す断面図である。図中１１はｎ−ＧａＡｓ基板
であり、この基板１１上にはｎ−ＧａＡｓバッファ層１
２及びｎ−ＩｎＧａＰバッファ層１３が形成されている
。ノく・ソファ層１３上には、ｎ−ＩｎＡノＰクラッド
層１４゜ＩｎＧａＰ活性層１５及びｐ−ＩｎＧａＡ、ｆ
？Ｐ系クラッド層１６，１７．１８からなるダブルヘテ
ロ接合構造部が形成されている。ここで、クラ・ソド層
１７は低Ａ、ｆ？組成であり、後述の工・ソチング停止
層として作用する。また、クラッド層１８はストライプ
状に加工されており、これによりｐクラッド層にストラ
イプ状リブが形成されている。
構造を示す断面図である。図中１１はｎ−ＧａＡｓ基板
であり、この基板１１上にはｎ−ＧａＡｓバッファ層１
２及びｎ−ＩｎＧａＰバッファ層１３が形成されている
。ノく・ソファ層１３上には、ｎ−ＩｎＡノＰクラッド
層１４゜ＩｎＧａＰ活性層１５及びｐ−ＩｎＧａＡ、ｆ
？Ｐ系クラッド層１６，１７．１８からなるダブルヘテ
ロ接合構造部が形成されている。ここで、クラ・ソド層
１７は低Ａ、ｆ？組成であり、後述の工・ソチング停止
層として作用する。また、クラッド層１８はストライプ
状に加工されており、これによりｐクラッド層にストラ
イプ状リブが形成されている。
クラッド層１８上には、ｐ−ＩｎＧａＰコンタクト層１
９及びｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０が形成されている
。ダブルヘテロ接合構造部及びコンタクト層２０の側面
には、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２１が形成されている。
９及びｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０が形成されている
。ダブルヘテロ接合構造部及びコンタクト層２０の側面
には、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２１が形成されている。
コンタクト層２０及び電流阻止層２１上には、ｐ−Ｑａ
Ａｓコンタクト層２２層形２されている。そして、コン
タクト層２２の上面に金属電極２３が被着され、基板１
１の下面に金属電極２４が被着されている。
Ａｓコンタクト層２２層形２されている。そして、コン
タクト層２２の上面に金属電極２３が被着され、基板１
１の下面に金属電極２４が被着されている。
この構造では、電流狭窄はコンタクト層２０と電流阻止
層２１により行われ、光導波はストライプ状のメサに形
成されたクラッド層１８により行われる。なお、バッフ
ァ層１３はＧａＡｓ上に形成するＩｎＧａＡｌＰ系結晶
の品質向上のためである。また、コンタクト層（中間コ
ンタクト層）１９は、クラッド層１８とコンタクト層２
０との間の電気抵抗の低減を目的とするものであり、コ
ンタクト層２０よりもバンドギャップが大きく、且つク
ラッド層１８よりもバンドギャップが小さいものであれ
ばよい。さらに、中間コンタクト層１９のバンドギャッ
プを、クラッド層１８及びコンタクト層２０に接する部
分でこれらと同様にし、クラッド層１８からコンタクト
層２０まで徐々に変化させるようにしてもよい。
層２１により行われ、光導波はストライプ状のメサに形
成されたクラッド層１８により行われる。なお、バッフ
ァ層１３はＧａＡｓ上に形成するＩｎＧａＡｌＰ系結晶
の品質向上のためである。また、コンタクト層（中間コ
ンタクト層）１９は、クラッド層１８とコンタクト層２
０との間の電気抵抗の低減を目的とするものであり、コ
ンタクト層２０よりもバンドギャップが大きく、且つク
ラッド層１８よりもバンドギャップが小さいものであれ
ばよい。さらに、中間コンタクト層１９のバンドギャッ
プを、クラッド層１８及びコンタクト層２０に接する部
分でこれらと同様にし、クラッド層１８からコンタクト
層２０まで徐々に変化させるようにしてもよい。
次に、上記構成の半導体レーザの製造方法について説明
する。
する。
第２図（ａ）〜（ｒ）は実施例レーザの製造工程を示す
断面図である。まず、原料としてメチル系■族有機金属
（トリメチルインジウム、トリメチルガリウム、トリメ
チルアルミニウム）と、Ｖ族水素化物（ア／ｌ／シン、
ホスフィン）とを使用した大気圧未満の圧力下でのＭ
ＯＣＶ Ｄ法により、第２図（ａ）に示す如く面方位（
１００）のｎ−ＧａＡｓ基板１１（Ｓｉドープ、３Ｘ
１０１８ｎ−３）上に厚さ０．５μｍのｎ−ＧａＡｓ第
１バッファ層１２（Ｓｅドープ、３Ｘ １０１８Ｏ１−
３） 、 厚さ ０．５μｙｎのｎ−１ｎＧａＰ第２
バッファ層１３（Ｓｅドープ、３Ｘ １０１８α″３）
、厚さ １．０μ辺のｎ−１ｎＡノ Ｐ第１クラッド
層１４０．５ ０．５ （Ｓｅドープ、ＬＸ １０１８ｎ−３） 、厚さ ０．
１μ７１のＩｎ Ｇａ Ｐ活性層１５．厚さ
０．１μｍの０．５ ０．５ ｐ−ＩｎＡＩ！ Ｐ第２クラッド層１６０．５
０．５ （Ｍｇドープ、ＬＸ １０１８α−３）、エツチング停
止層として作用する厚さ０．０１μｍの ｐ−１ｎＧａＰ第３クラッド層１７ ０．５ ０．５ （Ｍｇドープ、２Ｘ １０１８ｃ１１−３） 、厚さ
ｌＯｕ ｍのｐ−１ｎＡｌ Ｐ第４クラッド層１８０
．５ ０．５ （Ｍｇドープ、２ｘ １０１８ｎ−３） 、中間コンタ
クト層Ｇａ Ｐ としての厚さ０．０１μｍのｐ”ｎＯ，５０，５第１コ
ンタクト層１９（Ｍｇドープ、２ｘ ｔｏ１８ｎ−３）
及び厚さ ０．５μｍのｐ−（、ａＡｓ第２コンタクト
層２０（Ｍｇドープ、２Ｘ １０１８１−３＞を順次成
長してダブルヘテロウェハを形成した。続いて、第２コ
ンタクト層２０上に、シランガスの熱分解と写真蝕刻に
より幅５μｍ、厚さ ０．１μｍのストライプ状に５ｉ
０２膜２６を形成した。
断面図である。まず、原料としてメチル系■族有機金属
（トリメチルインジウム、トリメチルガリウム、トリメ
チルアルミニウム）と、Ｖ族水素化物（ア／ｌ／シン、
ホスフィン）とを使用した大気圧未満の圧力下でのＭ
ＯＣＶ Ｄ法により、第２図（ａ）に示す如く面方位（
１００）のｎ−ＧａＡｓ基板１１（Ｓｉドープ、３Ｘ
１０１８ｎ−３）上に厚さ０．５μｍのｎ−ＧａＡｓ第
１バッファ層１２（Ｓｅドープ、３Ｘ １０１８Ｏ１−
３） 、 厚さ ０．５μｙｎのｎ−１ｎＧａＰ第２
バッファ層１３（Ｓｅドープ、３Ｘ １０１８α″３）
、厚さ １．０μ辺のｎ−１ｎＡノ Ｐ第１クラッド
層１４０．５ ０．５ （Ｓｅドープ、ＬＸ １０１８ｎ−３） 、厚さ ０．
１μ７１のＩｎ Ｇａ Ｐ活性層１５．厚さ
０．１μｍの０．５ ０．５ ｐ−ＩｎＡＩ！ Ｐ第２クラッド層１６０．５
０．５ （Ｍｇドープ、ＬＸ １０１８α−３）、エツチング停
止層として作用する厚さ０．０１μｍの ｐ−１ｎＧａＰ第３クラッド層１７ ０．５ ０．５ （Ｍｇドープ、２Ｘ １０１８ｃ１１−３） 、厚さ
ｌＯｕ ｍのｐ−１ｎＡｌ Ｐ第４クラッド層１８０
．５ ０．５ （Ｍｇドープ、２ｘ １０１８ｎ−３） 、中間コンタ
クト層Ｇａ Ｐ としての厚さ０．０１μｍのｐ”ｎＯ，５０，５第１コ
ンタクト層１９（Ｍｇドープ、２ｘ ｔｏ１８ｎ−３）
及び厚さ ０．５μｍのｐ−（、ａＡｓ第２コンタクト
層２０（Ｍｇドープ、２Ｘ １０１８１−３＞を順次成
長してダブルヘテロウェハを形成した。続いて、第２コ
ンタクト層２０上に、シランガスの熱分解と写真蝕刻に
より幅５μｍ、厚さ ０．１μｍのストライプ状に５ｉ
０２膜２６を形成した。
次いで、第２図（ｂ）に示す如く、５ｉ０２膜２６をマ
スクとして用い、ＧａＡｓの選択工・ノチャントにより
第２コンタクト層２０を工・ソチングして第１コンタク
ト層１９を露出させ、幅３μｎのＧａＡｓのストライプ
状メサ２７を形成した。
スクとして用い、ＧａＡｓの選択工・ノチャントにより
第２コンタクト層２０を工・ソチングして第１コンタク
ト層１９を露出させ、幅３μｎのＧａＡｓのストライプ
状メサ２７を形成した。
次いで、第２図（ｅ）に示す如く、ＧａＡｓストライプ
状メサ２７をマスクとして用い、臭化水素或いは臭化水
素酸を含むエッチャントにより処理して第１コンタクト
層１９を除去し、さらにＩｎＧａＡｉＰ若しくはＩｎＡ
ｌ！Ｐ用の選択工・ソチャントにより、第３クラッド層
１７が露出するまで第１コンタクト層１９及び第４クラ
・ラド層１８をエツチングして、ストライプ状メサ２８
を形成した。巳の後、必要があれば、臭化水素或いは臭
化水素酸を含むエッチャントにより処理し、エツチング
停止層としての第３クラッド層１７を除去する。
状メサ２７をマスクとして用い、臭化水素或いは臭化水
素酸を含むエッチャントにより処理して第１コンタクト
層１９を除去し、さらにＩｎＧａＡｉＰ若しくはＩｎＡ
ｌ！Ｐ用の選択工・ソチャントにより、第３クラッド層
１７が露出するまで第１コンタクト層１９及び第４クラ
・ラド層１８をエツチングして、ストライプ状メサ２８
を形成した。巳の後、必要があれば、臭化水素或いは臭
化水素酸を含むエッチャントにより処理し、エツチング
停止層としての第３クラッド層１７を除去する。
このウェハをＧａＡｓの選択エッチャントにて処理する
ことにより、第２コンタクト層２０をエツチングしてそ
の幅を狭くし、第２図（ｄ）に示す形状のストライプ状
メサ２９を形成した。なお、ＧａＡｓの選択エッチャン
トは、２８％アンモニア水、３５％過酸化水素水及び水
を１：３０：９の割合いで混合したものであり、２０℃
にて使用した。また、ＩｎＧａＡ、ｉ７Ｐ若しくはＩｎ
ＡｉＰ用の選択エッチャントは、硫酸或いは燐酸であり
、２０〜１３０℃の温度にて使用した。
ことにより、第２コンタクト層２０をエツチングしてそ
の幅を狭くし、第２図（ｄ）に示す形状のストライプ状
メサ２９を形成した。なお、ＧａＡｓの選択エッチャン
トは、２８％アンモニア水、３５％過酸化水素水及び水
を１：３０：９の割合いで混合したものであり、２０℃
にて使用した。また、ＩｎＧａＡ、ｉ７Ｐ若しくはＩｎ
ＡｉＰ用の選択エッチャントは、硫酸或いは燐酸であり
、２０〜１３０℃の温度にて使用した。
次いで、トリメチルガリウムとアルシンを原料として使
用した減圧下でのＭＯＣＶＤ法により、第２図（ｅ）に
示す如＜ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２１（Ｓｅドープ、５
Ｘ ＬＯ”ｃｍ−３）を厚さ ０．！＋ｃｚ ７１成長
した。このとき、成長は希釈ホスフィンガスを導入しつ
つ８３０°Ｃまで昇温し、約５分間待機してＩｎＡ１２
表面を清浄化した。その後、ホスフィンガス流をアルシ
ンガス流に切換え、約１秒開時機した後、トリメチルガ
リウム有機金属ガスを導入することにより行った。その
結果、前記５ｉ０２膜２６上にはＧａＡｓの成長は全く
見られず、第２図（０）に示す断面形状のウェハが得ら
れた。
用した減圧下でのＭＯＣＶＤ法により、第２図（ｅ）に
示す如＜ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２１（Ｓｅドープ、５
Ｘ ＬＯ”ｃｍ−３）を厚さ ０．！＋ｃｚ ７１成長
した。このとき、成長は希釈ホスフィンガスを導入しつ
つ８３０°Ｃまで昇温し、約５分間待機してＩｎＡ１２
表面を清浄化した。その後、ホスフィンガス流をアルシ
ンガス流に切換え、約１秒開時機した後、トリメチルガ
リウム有機金属ガスを導入することにより行った。その
結果、前記５ｉ０２膜２６上にはＧａＡｓの成長は全く
見られず、第２図（０）に示す断面形状のウェハが得ら
れた。
次いで、５ｉ０２膜２６を除去した後、第２図（ｒ）に
示す如＜、ＭＯＣＶＤ法により全面にｐ−ＧａＡｓ第３
コンタクト層２２（Ｍｇドープ、５ｘ １０１８ｃ１１
−３）を厚さ３μｍ成長した。その後、通常の電極材は
工程により、第３コンタクト層２２上にＡ ｕ ／ Ｚ
ｎ電極２３を基板１１の下面にＡ ｕ ／ Ｇ ｅ電
極２４を被着することによって、前記第１図に示す構造
のレーザ用ウェハを得た。
示す如＜、ＭＯＣＶＤ法により全面にｐ−ＧａＡｓ第３
コンタクト層２２（Ｍｇドープ、５ｘ １０１８ｃ１１
−３）を厚さ３μｍ成長した。その後、通常の電極材は
工程により、第３コンタクト層２２上にＡ ｕ ／ Ｚ
ｎ電極２３を基板１１の下面にＡ ｕ ／ Ｇ ｅ電
極２４を被着することによって、前記第１図に示す構造
のレーザ用ウェハを得た。
かくして得られたウェハをへき開して、共振器長２５０
μｍのレーザ素子を作成したところ、しきい値電流４０
ｍＡ、微分量子効率片面当り２０％と良好な特性が得ら
れた。光出力は駆動電流に従って１０＋ｎＷ以上まで直
線的に増大し、キンクのない良好な電流−光出力特性を
示した。また、遠視野像。
μｍのレーザ素子を作成したところ、しきい値電流４０
ｍＡ、微分量子効率片面当り２０％と良好な特性が得ら
れた。光出力は駆動電流に従って１０＋ｎＷ以上まで直
線的に増大し、キンクのない良好な電流−光出力特性を
示した。また、遠視野像。
近視野像共に単峰であり、良好なモード制御が行われて
いることが判明した。さらに、発振スペクトル幅Ｗは、
通常の半導体レーザよりも大幅に広く、このため外部か
らの反射光により誘起される雑音が著しく低減されてい
る。
いることが判明した。さらに、発振スペクトル幅Ｗは、
通常の半導体レーザよりも大幅に広く、このため外部か
らの反射光により誘起される雑音が著しく低減されてい
る。
このように本実施例によれば、電流狭窄構造及び光導波
構造を自己整合的に形成することができ、光情報処理用
光源として強い要求のあるＩｎＧａＡｉＰを使用した場
合にも、単一の基本横モードと小さな非点収差を持ち、
多量の外部反射光の帰還下にても安定な動作を有する半
導体レーザが再現性良く、しかも高い信頼性を合わせ持
って実現できることになる。そしてこの場合、ｎ−Ｇａ
Ａｓ２１電流阻止層とｐ−ＩｎＡｉＰクラッド層１８と
の間には、価電子帯の不連続と、ｐ−ｎ接合によるビル
トインポテンシャルにより価電子帯において極めて高い
障壁（約０．７ｅＶ ）が形成され、キャリアである正
孔の漏れを極めて小さくすることができる。このため、
良好なｐ−ｎ接合が形成困難であり、通常のへテロ接合
では十分な電流阻止能力が期待できない場合においても
、ｐ−ＩｎＡ、７？Ｐの価電子帯に形成される障壁によ
り良好な電流閉込めが実現される。従って、しきい値の
低減とモードの安定化が実現される。
構造を自己整合的に形成することができ、光情報処理用
光源として強い要求のあるＩｎＧａＡｉＰを使用した場
合にも、単一の基本横モードと小さな非点収差を持ち、
多量の外部反射光の帰還下にても安定な動作を有する半
導体レーザが再現性良く、しかも高い信頼性を合わせ持
って実現できることになる。そしてこの場合、ｎ−Ｇａ
Ａｓ２１電流阻止層とｐ−ＩｎＡｉＰクラッド層１８と
の間には、価電子帯の不連続と、ｐ−ｎ接合によるビル
トインポテンシャルにより価電子帯において極めて高い
障壁（約０．７ｅＶ ）が形成され、キャリアである正
孔の漏れを極めて小さくすることができる。このため、
良好なｐ−ｎ接合が形成困難であり、通常のへテロ接合
では十分な電流阻止能力が期待できない場合においても
、ｐ−ＩｎＡ、７？Ｐの価電子帯に形成される障壁によ
り良好な電流閉込めが実現される。従って、しきい値の
低減とモードの安定化が実現される。
また、本実施例の製造方法によれば、通常困難なＩｎＡ
ノＰの表面清浄化と、この上へのＧａＡｓ結晶の再成長
が可能となる。即ち、一旦大気に曝されたＩｎＡｉＰク
ラッド層１８の表面には酸素が強固に付着しており、こ
のままではこの上へのＧａＡｓ電流阻止層２１の良好な
結晶成長は期待できない。しかし、本実施例によるＩｎ
とＰの雰囲気下での加熱では、Ｖ族元素と同様にＩｎの
蒸発も有効に抑制されるため、上記困難を解決すること
ができ、ＩｎＡＪＰクラッド層１８にも良好な結晶性を
有するＧａＡｓ電流阻止層２１を形成可能である。
ノＰの表面清浄化と、この上へのＧａＡｓ結晶の再成長
が可能となる。即ち、一旦大気に曝されたＩｎＡｉＰク
ラッド層１８の表面には酸素が強固に付着しており、こ
のままではこの上へのＧａＡｓ電流阻止層２１の良好な
結晶成長は期待できない。しかし、本実施例によるＩｎ
とＰの雰囲気下での加熱では、Ｖ族元素と同様にＩｎの
蒸発も有効に抑制されるため、上記困難を解決すること
ができ、ＩｎＡＪＰクラッド層１８にも良好な結晶性を
有するＧａＡｓ電流阻止層２１を形成可能である。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例ではｐ型クラッド層としてＩｎＡノＰ、ｎ型
電流阻止層としてＧａＡｓを用いているが、ｐ型クラッ
ド層として Ｉ ｎｌ−ｘ、 Ｇａ Ａｌ、 Ｐ （０，３５≦ｙ
）、ｎ型室流阻止層としてＧａＡ１Ａｓを用いた場合で
も、同程度のしきい値電流が得られた。また、外部がら
の反射光に対する低雑音特性は Ｉｎｔ−Ｘ−ｙＧａ Ａ、ｅ、Ｐ（ｙ≧０．４）をｐ
型クラッド層に使用した場合に得られた。
い。実施例ではｐ型クラッド層としてＩｎＡノＰ、ｎ型
電流阻止層としてＧａＡｓを用いているが、ｐ型クラッ
ド層として Ｉ ｎｌ−ｘ、 Ｇａ Ａｌ、 Ｐ （０，３５≦ｙ
）、ｎ型室流阻止層としてＧａＡ１Ａｓを用いた場合で
も、同程度のしきい値電流が得られた。また、外部がら
の反射光に対する低雑音特性は Ｉｎｔ−Ｘ−ｙＧａ Ａ、ｅ、Ｐ（ｙ≧０．４）をｐ
型クラッド層に使用した場合に得られた。
また、実施例ではｐ型箱４クラッド層１８をエツチング
してストライプ状リブを形成した後、ｐ型箱２コンタク
ト層２０を再エツチングしているが、この再エツチング
工程は必ずしも必要でない。
してストライプ状リブを形成した後、ｐ型箱２コンタク
ト層２０を再エツチングしているが、この再エツチング
工程は必ずしも必要でない。
また、ｐ−１ｎＧａＡｌＰ系からなる第２〜第４クラツ
ド層１６〜１８は、単一の層で形成することも可能であ
る。さらに、ｐ型箱１コンタクト層（中間コンタクト層
）１９は必ずしも用いなくてもよい。また、第３コンタ
クト層２２を省略し、第２コンタクト層２０上に直接電
極を形成してもよい。
ド層１６〜１８は、単一の層で形成することも可能であ
る。さらに、ｐ型箱１コンタクト層（中間コンタクト層
）１９は必ずしも用いなくてもよい。また、第３コンタ
クト層２２を省略し、第２コンタクト層２０上に直接電
極を形成してもよい。
また、実施例ではストライプの方向が［０１１１の結晶
軸に平行であるが、［０１１］方向の場合にも適用でき
るのは勿論のことである。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
軸に平行であるが、［０１１］方向の場合にも適用でき
るのは勿論のことである。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
［発明の効果コ
以上詳述したように本発明によれば、ｐ型Ｉｎ
Ｇａ Ａｌ Ｐ系クラッド層のＡ）組１−ｘ−ｙ
Ｘ ｙ 成をｙ≧０．４に設定しているので、キャリアの閉込め
をｐ−ｎ接合ではなく、ｐ型クラッド層とｎ型ＧａＡ、
ｅＡｓ系電流阻止層とのへテロ接合界面でのバンド不連
続による障壁を利用して実現することができる。このた
め、良好なｐ−ｎ接合が形成困難である場合においても
、上記障壁により良好な電流閉込めが行われることにな
り、Ｉ ｎＧａＡｌＰ系半導体材料を用いた半導体レー
ザのモードの安定化及びしきい値の低減をはかることが
可能となる。
Ｇａ Ａｌ Ｐ系クラッド層のＡ）組１−ｘ−ｙ
Ｘ ｙ 成をｙ≧０．４に設定しているので、キャリアの閉込め
をｐ−ｎ接合ではなく、ｐ型クラッド層とｎ型ＧａＡ、
ｅＡｓ系電流阻止層とのへテロ接合界面でのバンド不連
続による障壁を利用して実現することができる。このた
め、良好なｐ−ｎ接合が形成困難である場合においても
、上記障壁により良好な電流閉込めが行われることにな
り、Ｉ ｎＧａＡｌＰ系半導体材料を用いた半導体レー
ザのモードの安定化及びしきい値の低減をはかることが
可能となる。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザの素子
構造を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｆ’）は上記実施
例レーザの製造工程を示す断面図、第３−４）組成Ｘ価
電子帯のバンド不連続との関係を示す特性図、第４図は
従来レーザの素子構造を示す断面図、第５図はＡ、ｆ？
組成とバンドギャップとの関係を示す特性図、第６図は
Ａ、ｅ組成と正孔の易動度との関係を示す特性図である
。 １１−・−ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１２− ｎ −
Ｇ ａ Ａ ｓ第１バッファ層、１３・・・ｎ−１ｎＧ
ａＰ第２バッファ層、１４・・・ｎ−ＩｎＡ、ｆ？Ｐ第
１クラッド層、１５−１ ｎ Ｇ ａ Ｐ活性層、１６
−ｐ −１ｎ ＡノＰ第２クラッド層、１７−ｐ−・Ｉ
ｎＧａＰ第３クラッド層（エツチング停止層）、１８・
・・ｐ−ＩｎＡ、ｌ？Ｐ第４クラッド層、１９−・・ｐ
−１ｎＧａＰ第１コンタクト層、２０−・・Ｐ−ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層、２１・・・ｎ−ＧａＡｓ電流阻止
層、２２− ｐ −Ｇ ａ Ａ ｓ第３コンタクト層、
２３．２４・・・電極、２６・・・５ｉ０２膜、２７〜
２９・・・ストライプ状メサ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第２図 第３図 第４図
構造を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｆ’）は上記実施
例レーザの製造工程を示す断面図、第３−４）組成Ｘ価
電子帯のバンド不連続との関係を示す特性図、第４図は
従来レーザの素子構造を示す断面図、第５図はＡ、ｆ？
組成とバンドギャップとの関係を示す特性図、第６図は
Ａ、ｅ組成と正孔の易動度との関係を示す特性図である
。 １１−・−ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１２− ｎ −
Ｇ ａ Ａ ｓ第１バッファ層、１３・・・ｎ−１ｎＧ
ａＰ第２バッファ層、１４・・・ｎ−ＩｎＡ、ｆ？Ｐ第
１クラッド層、１５−１ ｎ Ｇ ａ Ｐ活性層、１６
−ｐ −１ｎ ＡノＰ第２クラッド層、１７−ｐ−・Ｉ
ｎＧａＰ第３クラッド層（エツチング停止層）、１８・
・・ｐ−ＩｎＡ、ｌ？Ｐ第４クラッド層、１９−・・ｐ
−１ｎＧａＰ第１コンタクト層、２０−・・Ｐ−ＧａＡ
ｓ第２コンタクト層、２１・・・ｎ−ＧａＡｓ電流阻止
層、２２− ｐ −Ｇ ａ Ａ ｓ第３コンタクト層、
２３．２４・・・電極、２６・・・５ｉ０２膜、２７〜
２９・・・ストライプ状メサ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第２図 第３図 第４図
Claims (6)
- （１）ｎ型ＧａＡｓ基板と、ｎ型クラッド層、活性層及
びストライプ状の凸部を有したｐ型クラッド層からなり
、上記ＧａＡｓ基板上に形成されたＩｎＧａＡｌＰ系ダ
ブルヘテロ接合構造部と、このダブルヘテロ接合構造部
上に上記ｐ型クラッド層の凸部の少なくとも一部を除い
て形成されたｎ型ＧａＡｌＡｓ系電流阻止層とを具備し
、光導波及び電流狭窄を行う半導体レーザ装置において
、前記ｐ型クラッド層をなす Ｉｎ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＧａ＿ｘＡｌ＿ｙＰのＡｌの
割合いをｙ≧０．４に設定したことを特徴とする半導体
レーザ装置。 - （２）前記ｐ型クラッド層上に、該クラッド層よりもバ
ンドギャップが小さい少なくとも一層のｐ型中間コンタ
クト層を設けてなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の半導体レーザ装置。 - （３）前記ｎ型電流阻止層のキャリア濃度が、前記ｐ型
クラッド層のキャリア濃度よりも大きいことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置。 - （４）前記ｐ型クラッド層のキャリア濃度が７×１０＾
１＾７ｃｍ＾−＾３より大きく、前記ｎ型電流阻止層の
キャリア濃度が１×１０＾１＾８ｃｍ＾−＾３より大き
いことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の半導体
レーザ装置。 - （５）前記中間コンタクト層及びｎ型電流阻止層上に、
ｐ型コンタクト層を設けてなることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の半導体レーザ装置。 - （６）前記中間コンタクト層は、前記コンタクト層に近
い方でそのバンドギャップが小さく、前記ｐ型クラッド
層に近い方でそのバンドギャップが大きく、且つその間
でバンドギャップが徐々に変化するものであることを特
徴とする特許請求の範囲第５項記載の半導体レーザ装置
。 （６）ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型クラッド層、活性層
及びｐ型クラッド層からなりｐ型クラッド層をなすＩｎ
＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＧａ＿ｘＡｌ＿ｙＰのＡｌの割合
いがｙ≧０．４に設定されたＩｎＧａＡｌＰ系ダブルヘ
テロ接合構造部を有機金属を用いた化学気相成長法によ
り成長形成する工程と、次いで上記ダブルヘテロ接合構
造部のｐ型クラッド層上にｐ型コンタクト層を有機金属
を用いた化学気相成長法により成長形成する工程と、次
いで上記コンタクト層上にエッチングマスクを形成する
工程と、次いで上記マスクを用い前記コンタクト層を選
択エッチングし、且つ前記ｐ型クラッド層をその途中ま
でエッチングして該クラッド層にストライプ状の凸部を
形成する工程と、次いで前記マスクを残したまま或いは
マスクを除去したのち、少なくとも前記ダブルヘテロ接
合構造部上及びコンタクト層の側面に有機金属を用いた
化学気相成長法によりｎ型ＧａＡｌＡｓ系電流阻止層を
成長形成する工程とを含む半導体レーザ装置の製造方法
において、前記電流阻止層を成長する際に、予め燐とイ
ンジウムとの原料気体雰囲気中にて前記基板を加熱する
ことにより、基板表面の清浄化を行うことを特徴とする
半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18650586A JP2555282B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 |
| DE3789695T DE3789695T2 (de) | 1986-08-08 | 1987-08-07 | Doppelheterostruktur-Halbleiterlaser mit streifenförmigem Mesa-Wellenleiter. |
| EP87307041A EP0259026B1 (en) | 1986-08-08 | 1987-08-07 | Double-heterostructure semiconductor laser with mesa stripe waveguide |
| US07/083,189 US4809287A (en) | 1986-08-08 | 1987-08-10 | Double-heterostructure semiconductor with mesa stripe waveguide |
| US07/279,816 US4949349A (en) | 1986-08-08 | 1988-12-05 | Double-heterostructure semiconductor with mesa stripe waveguide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18650586A JP2555282B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6343387A true JPS6343387A (ja) | 1988-02-24 |
| JP2555282B2 JP2555282B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=16189671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18650586A Expired - Lifetime JP2555282B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555282B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314882A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-22 | Nec Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPH01175279A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| JPH01286483A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH01286479A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH01286482A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH0222879A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH02181485A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-16 | Hitachi Ltd | 化合物半導体の形成方法および該化合物半導体を用いた半導体装置 |
| JPH02206191A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-15 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JPH0329385A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-07 | Nec Corp | 半導体レーザとその製造方法 |
| JPH03101286A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| US5036521A (en) * | 1988-03-14 | 1991-07-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser device |
| JPH03206679A (ja) * | 1990-01-08 | 1991-09-10 | Nec Corp | 半導体レーザー |
| 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 |
| JPH03227090A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH03227088A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH04147687A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Sharp Corp | 半導体発光素子 |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP18650586A patent/JP2555282B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314882A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-22 | Nec Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPH01175279A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| US5036521A (en) * | 1988-03-14 | 1991-07-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser device |
| JPH01286483A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH01286479A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH01286482A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH0222879A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH02181485A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-16 | Hitachi Ltd | 化合物半導体の形成方法および該化合物半導体を用いた半導体装置 |
| JPH02206191A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-15 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JPH0329385A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-07 | Nec Corp | 半導体レーザとその製造方法 |
| JPH03101286A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH03206679A (ja) * | 1990-01-08 | 1991-09-10 | Nec Corp | 半導体レーザー |
| 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 |
| JPH03227090A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH03227088A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH04147687A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Sharp Corp | 半導体発光素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2555282B2 (ja) | 1996-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6359919B1 (en) | Gallium nitride-based compound semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| US8587004B2 (en) | Semiconductor light emitting device, its manufacturing method, semiconductor device and its manufacturing method | |
| US4949349A (en) | Double-heterostructure semiconductor with mesa stripe waveguide | |
| US5966396A (en) | Gallium nitride-based compound semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| JP2555282B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 | |
| US7186579B2 (en) | Method for producing a group III nitride compound semiconductor laser | |
| JPH1093198A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP2647076B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JPS62200786A (ja) | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 | |
| JPS6381884A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP3735638B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP3963233B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP3521792B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPS603178A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS6352479B2 (ja) | ||
| JP2519879B2 (ja) | 半導体レ―ザ装置及びその製造方法 | |
| JP4826019B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP2642403B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2685800B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2001177190A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| EP1523079A2 (en) | Compound semiconductor, method for manufacturing the same, semiconductor device, and method for manufacturing the same | |
| JPH08125285A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH05259570A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP2001210912A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS6216592A (ja) | 半導体発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |