JPS641072B2 - - Google Patents
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- JPS641072B2 JPS641072B2 JP72282A JP72282A JPS641072B2 JP S641072 B2 JPS641072 B2 JP S641072B2 JP 72282 A JP72282 A JP 72282A JP 72282 A JP72282 A JP 72282A JP S641072 B2 JPS641072 B2 JP S641072B2
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- buried
- mesa stripe
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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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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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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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
-
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- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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
プが大きく屈折率の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に関する。
プが大きく屈折率の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-yBH−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
でいる溝の幅が小さい場合、その部分においては
電流ブロツク層の成長速度が大きく、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。またそれを防ぐため
に溝の幅を大きくすると、溝部分での電流ブロツ
ク層のブレークダウン耐圧が十分とれなくなるた
めに、BH−LDのもれ電流が大きくなり、特性
にもバラツキを生ずることがあつた。
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-yBH−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
でいる溝の幅が小さい場合、その部分においては
電流ブロツク層の成長速度が大きく、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。またそれを防ぐため
に溝の幅を大きくすると、溝部分での電流ブロツ
ク層のブレークダウン耐圧が十分とれなくなるた
めに、BH−LDのもれ電流が大きくなり、特性
にもバラツキを生ずることがあつた。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、電流ブロ
ツク層のブレークダウン耐圧が高く、結晶成長の
再現性がよく、製造歩留りの大幅に向上したBH
−LDを提供することにある。
ツク層のブレークダウン耐圧が高く、結晶成長の
再現性がよく、製造歩留りの大幅に向上したBH
−LD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
くとも活性層、第２導電型半導体クラツド層む半
導体多層膜を成長させた多層膜構造半導体ウエフ
アを、活性層よりも深くメサエツチングしてメサ
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において、発光再
結合する活性層を含むメサストライプが２つの溝
によつてはさまれてなり、２つの溝の底面部に第
２導電型半導体領域が形成され、メサストライプ
の上面のみを除いて第１導電型半導体電流ブロツ
ク層が形成され、さらに第１導電型半導体電流ブ
ロツク層よりもエネルギーギヤツプの小さな半導
体層、全面にわたつて第２導電型埋め込み層が順
次積層されてなることを特徴とする埋め込みヘテ
ロ構造半導体レーザが得られる。
くとも活性層、第２導電型半導体クラツド層む半
導体多層膜を成長させた多層膜構造半導体ウエフ
アを、活性層よりも深くメサエツチングしてメサ
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において、発光再
結合する活性層を含むメサストライプが２つの溝
によつてはさまれてなり、２つの溝の底面部に第
２導電型半導体領域が形成され、メサストライプ
の上面のみを除いて第１導電型半導体電流ブロツ
ク層が形成され、さらに第１導電型半導体電流ブ
ロツク層よりもエネルギーギヤツプの小さな半導
体層、全面にわたつて第２導電型埋め込み層が順
次積層されてなることを特徴とする埋め込みヘテ
ロ構造半導体レーザが得られる。
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図は実施例であるBH−LDの断面図であ
る。このようなBH−LDを得るには、まず
（100）ｎ−InP基板１０１上にｎ−InPバツフア
層１０２、発光波長1.3μｍに対応するノンドープ
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ウエフ
アに＜011＞方向に平行に２本の溝１５２，１５
３およびそれらによつてはさまれたメサストライ
プ１５１を形成する。溝１５２，１５３の幅は
10μｍ、メサストライプ１５１は幅2μｍとする。
次に溝のエツチングマスクとして用いたSiO2膜
を残したままZn拡散領域１０５を形成する。こ
のZn拡散領域１０５の形成に際しては、まずｐ
−InPクラツド層を選択エツチングによつて取り
去つた後、Zn拡散し、拡散した後にIn0.72Ga0.28
As0.61P0.39活性層を選択エツチングすると続く埋
め込み成長においてメルトのぬれがよく、結晶成
長の再現性がよい。このようにして得られた多層
膜構造半導体ウエフアに埋め込み成長を行ない、
ｎ−InP電流ブロツク層１０６をメサストライプ
上面を除いて、続いて発光波長1.3μｍに対応する
ｐ−In0.72Ga0.28As0.61P0.39層１０７、ｐ−InP埋
め込み層１０８、発光波長1.1μｍに対応するｐ−
In0.85Ga0.15As0.33P0.67電極層１０９を積層させて
目的のBH−LDを得る。なお、この際ｐ−In0.72
Ga0.28As0.61P0.39層１０７はメサストライプ１５
１の上面をおおつてもかまわない。またｎ型であ
つてもよいが、この場合にはメサストライプ１５
１の上面をおおつてしまつてはいけない。この
In1-xGaxAsyP1-y／InP BH−LDにおいてはメサ
ストライプ１５１をはさんでいる２本の平行な溝
１５２，１５３が10μｍとやや広めの幅をもつて
いるため、溝のエツチング後の埋め込み成長に際
して電流ブロツク層がメサストライプ１５１をお
おつてしまうということが少なく、結晶成長の再
現性が向上した。また従来例においては２本の溝
の幅を広くすると、その部分でのｐ−ｎ−ｐ−ｎ
構造のブレークダウン耐圧が十分高くとれないの
で、特性上のバラツキを生ずることがあつたが、
ｎ−InP電流ブロツク層１０６の上にｐ−In0.72
Ga0.28As0.61P0.39層１０７を積層させることによ
り、エピタキシヤル成長層側から形成されている
ｐ−ｎ−ｐトランジスタの電流利得を小さくする
ことができるので、この部分でもブレークダウン
耐圧を十分高くすることができ、特性もよい。
る。このようなBH−LDを得るには、まず
（100）ｎ−InP基板１０１上にｎ−InPバツフア
層１０２、発光波長1.3μｍに対応するノンドープ
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ウエフ
アに＜011＞方向に平行に２本の溝１５２，１５
３およびそれらによつてはさまれたメサストライ
プ１５１を形成する。溝１５２，１５３の幅は
10μｍ、メサストライプ１５１は幅2μｍとする。
次に溝のエツチングマスクとして用いたSiO2膜
を残したままZn拡散領域１０５を形成する。こ
のZn拡散領域１０５の形成に際しては、まずｐ
−InPクラツド層を選択エツチングによつて取り
去つた後、Zn拡散し、拡散した後にIn0.72Ga0.28
As0.61P0.39活性層を選択エツチングすると続く埋
め込み成長においてメルトのぬれがよく、結晶成
長の再現性がよい。このようにして得られた多層
膜構造半導体ウエフアに埋め込み成長を行ない、
ｎ−InP電流ブロツク層１０６をメサストライプ
上面を除いて、続いて発光波長1.3μｍに対応する
ｐ−In0.72Ga0.28As0.61P0.39層１０７、ｐ−InP埋
め込み層１０８、発光波長1.1μｍに対応するｐ−
In0.85Ga0.15As0.33P0.67電極層１０９を積層させて
目的のBH−LDを得る。なお、この際ｐ−In0.72
Ga0.28As0.61P0.39層１０７はメサストライプ１５
１の上面をおおつてもかまわない。またｎ型であ
つてもよいが、この場合にはメサストライプ１５
１の上面をおおつてしまつてはいけない。この
In1-xGaxAsyP1-y／InP BH−LDにおいてはメサ
ストライプ１５１をはさんでいる２本の平行な溝
１５２，１５３が10μｍとやや広めの幅をもつて
いるため、溝のエツチング後の埋め込み成長に際
して電流ブロツク層がメサストライプ１５１をお
おつてしまうということが少なく、結晶成長の再
現性が向上した。また従来例においては２本の溝
の幅を広くすると、その部分でのｐ−ｎ−ｐ−ｎ
構造のブレークダウン耐圧が十分高くとれないの
で、特性上のバラツキを生ずることがあつたが、
ｎ−InP電流ブロツク層１０６の上にｐ−In0.72
Ga0.28As0.61P0.39層１０７を積層させることによ
り、エピタキシヤル成長層側から形成されている
ｐ−ｎ−ｐトランジスタの電流利得を小さくする
ことができるので、この部分でもブレークダウン
耐圧を十分高くすることができ、特性もよい。
本発明の実施例においては、メサストライプ１
５１の両側の溝部分の電流ブロツク層構造として
ｎ−InP／ｐ−InP／ｎ−InP／ｐ−In0.72Ga0.28
As0.61P0.39／ｐ−InPという層構造を適用してい
るので、この溝部分においてもｐ−ｎ−ｐ−ｎ電
流ブロツク構造のブレークダウン耐圧が十分高く
とれる。したがつてメサストライプ１５１をはさ
んでいる２本の平行な溝１５２，１５３を幅広く
とることができ、埋め込み成長において電流ブロ
ツク層がメサストライプをおおつてしまうという
ことが少なくなり、結晶成長の再現性も向上し
た。
５１の両側の溝部分の電流ブロツク層構造として
ｎ−InP／ｐ−InP／ｎ−InP／ｐ−In0.72Ga0.28
As0.61P0.39／ｐ−InPという層構造を適用してい
るので、この溝部分においてもｐ−ｎ−ｐ−ｎ電
流ブロツク構造のブレークダウン耐圧が十分高く
とれる。したがつてメサストライプ１５１をはさ
んでいる２本の平行な溝１５２，１５３を幅広く
とることができ、埋め込み成長において電流ブロ
ツク層がメサストライプをおおつてしまうという
ことが少なくなり、結晶成長の再現性も向上し
た。
なお実施例においてはIn1-xGaxAsyP1-yを活性
層とし、InP基板を用いた1μｍ波長帯のBH−LD
を示したが、この材料系に限ることなく、他の半
導体材料にも適用可能である。また半導体層の導
電型もｐとｎとをすべてとりかえたものでも差し
つかえない。
層とし、InP基板を用いた1μｍ波長帯のBH−LD
を示したが、この材料系に限ることなく、他の半
導体材料にも適用可能である。また半導体層の導
電型もｐとｎとをすべてとりかえたものでも差し
つかえない。
本発明の特徴は発光再結合する活性層を含むメ
サストライプの両側の溝の電流ブロツク層構造に
いて、第１導電型電流ブロツク層と、第２導電型
埋め込み層の間に、それらよりもエネルギーギヤ
ツプの小さな半導体層を積層させたことである。
これによつて溝の部分の電流ブロツク層構造のブ
レークダウン耐圧も十分高くとれるので、溝の幅
を広くすることができ、したがつて埋め込み成長
の際、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くなり、結晶成長の再現性も
向上した。
サストライプの両側の溝の電流ブロツク層構造に
いて、第１導電型電流ブロツク層と、第２導電型
埋め込み層の間に、それらよりもエネルギーギヤ
ツプの小さな半導体層を積層させたことである。
これによつて溝の部分の電流ブロツク層構造のブ
レークダウン耐圧も十分高くとれるので、溝の幅
を広くすることができ、したがつて埋め込み成長
の際、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くなり、結晶成長の再現性も
向上した。
第１図は実施例であるIn1-xGaxAsyP1-y／InP
BH−LDの断面図である。 図中１０１……ｎ−InP基板、１０２……ｎ−
InPバツフア層、１０３……In0.72Ga0.28As0.61
P0.39活性層、１０４……ｐ−InPクラツド層、１
０５……Zn拡散領域、１０６……ｎ−InP電流ブ
ロツク層、１０７……ｐ−In0.72Ga0.28As0.61P0.39
層、１０８……ｐ−InP埋め込み層、１０９……
ｐ−In0.85Ga0.15As0.33P0.67電極層、１１０……ｐ
形オーミツク性電極、１１１……ｎ形オーミツク
性電極である。
BH−LDの断面図である。 図中１０１……ｎ−InP基板、１０２……ｎ−
InPバツフア層、１０３……In0.72Ga0.28As0.61
P0.39活性層、１０４……ｐ−InPクラツド層、１
０５……Zn拡散領域、１０６……ｎ−InP電流ブ
ロツク層、１０７……ｐ−In0.72Ga0.28As0.61P0.39
層、１０８……ｐ−InP埋め込み層、１０９……
ｐ−In0.85Ga0.15As0.33P0.67電極層、１１０……ｐ
形オーミツク性電極、１１１……ｎ形オーミツク
性電極である。
Claims (1)
- １ 第１導電型半導体基板上に少くとも活性層、
第２導電型半導体クラツド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を、前記
活性層よりも深くメサエツチングしてメサストラ
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において、発光再結合す
る前記活性層を含む前記メサストライプが２つの
溝によつてはさまれてなり、前記２つの溝の底面
部に第２導電型半導体領域が形成され、前記メサ
ストライプの上面のみを除いて第１導電型半導体
電流ブロツク層が形成され、さらに前記第１導電
型半導体電流ブロツク層よりもエネルギーギヤツ
プの小さな半導体層、全面にわたつて第２導電型
埋め込み層が順次積層されてなることを特徴とす
る埋め込みヘテロ構造半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP72282A JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP72282A JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118184A JPS58118184A (ja) | 1983-07-14 |
| JPS641072B2 true JPS641072B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=11481634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP72282A Granted JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118184A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60223183A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造法 |
| FR2587852B1 (fr) * | 1985-09-24 | 1989-04-07 | Chaminant Guy | Procede de realisation d'un laser a semiconducteur a ruban enterre avec ou sans reseau de diffraction et laser obtenu par ce procede |
| JP2815049B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1998-10-27 | 株式会社前田鉄工所 | スートブロア部を並設した蒸気ボイラ装置 |
-
1982
- 1982-01-06 JP JP72282A patent/JPS58118184A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58118184A (ja) | 1983-07-14 |
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