JPS641073B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS641073B2 JPS641073B2 JP1345182A JP1345182A JPS641073B2 JP S641073 B2 JPS641073 B2 JP S641073B2 JP 1345182 A JP1345182 A JP 1345182A JP 1345182 A JP1345182 A JP 1345182A JP S641073 B2 JPS641073 B2 JP S641073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- mesa stripe
- buried
- current blocking
- inp
- 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
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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
- H01S5/30—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
-
- 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
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (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、かつ屈折率の小さな半導体層でおお
つた埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
プが大きく、かつ屈折率の小さな半導体層でおお
つた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InGaAsP BH−LDを発明した。し
かしながらこの構造のBH−LDにおいてはメサ
ストライプをはさんでいる溝の両わきの部分でｎ
−InP電流ブロツク層がなめらかに成長せずに、
途切れてしまい、特性のバラツキを招いていた。
またこれを防ぐためにｐ−InP電流ブロツク層、
ｎ−InP電流ブロツク層を共に厚く成長させよう
とすると、その場合にはｎ−InP電流ブロツク層
が発光再結合する活性層を含むメサストライプの
上部をおおつてしまうという欠点があつた。
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InGaAsP BH−LDを発明した。し
かしながらこの構造のBH−LDにおいてはメサ
ストライプをはさんでいる溝の両わきの部分でｎ
−InP電流ブロツク層がなめらかに成長せずに、
途切れてしまい、特性のバラツキを招いていた。
またこれを防ぐためにｐ−InP電流ブロツク層、
ｎ−InP電流ブロツク層を共に厚く成長させよう
とすると、その場合にはｎ−InP電流ブロツク層
が発光再結合する活性層を含むメサストライプの
上部をおおつてしまうという欠点があつた。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、特性
のバラツキが少なく、製造歩留りの高いBH−
LDを提供することにある。
のバラツキが少なく、製造歩留りの高いBH−
LDを提供することにある。
本発明による埋め込みヘテロ構造半導体レーザ
の構成は、第１導電型半導体基板上に少なくとも
活性層を含む半導体多層膜を積層させた層膜構造
半導体ウエフアに、前記活性層よりも深い２本の
平行な溝によつてはさまれた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、メサストライプ中の第
２導電型半導体クラツド層が他の部分の第２導電
型半導体クラツド層よりも厚く形成されてなるこ
とを特徴としている。
の構成は、第１導電型半導体基板上に少なくとも
活性層を含む半導体多層膜を積層させた層膜構造
半導体ウエフアに、前記活性層よりも深い２本の
平行な溝によつてはさまれた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、メサストライプ中の第
２導電型半導体クラツド層が他の部分の第２導電
型半導体クラツド層よりも厚く形成されてなるこ
とを特徴としている。
以下実施例を示す図面を参照しつつ本発明の説
明をする。
明をする。
第１図ａ〜ｃは本発明によるBH−LDの製造
過程を示すための図である。まず第１図ａに示す
様に（100）ｎ−InP基板１０１上にｎ−InPバツ
フア層１０２、発光波長1.3μｍ組成のノンドープ
In0.72Ga0.28As0.61P0.39活性層１０３、第２導電型
半導体クラツド層であるｐ−InPクラツド層１０
４を順次積層させた多層膜構造半導体ウエフアに
＜011＞方向に平行に通常のフオトレジストを用
い、幅10μｍのエツチングマスク１０５を形成す
る。ｐ−InPクラツド層１０４ははじめ１〜2μｍ
程度の厚さ積層させておき、エツチングマスク１
０５以外の部分を0.5μｍ程度エツチングする。次
に第２図ｂに示す様にエツチングマスク１０５を
形成した部分にメサストライプ１０８が残るよう
に、フオトリソグラフイの技術により２本の平行
なエツチング溝１０６，１０７を形成する。この
際メサストライプ１０８の幅は２〜3μｍ、エツ
チング溝の幅は６〜7μｍとすればよく、この段
階でメサストライプ部分のｐ−InPクラツド層は
他の部分に残されたｐ−InP層よりもはじめにエ
ツチングした分だけ、すなわち0.5μｍ程度厚くな
つている。このように２段階にエツチングした多
層膜構造半導体ウエフアを第３図ｃに示すように
埋め込み成長、電極形成を行なう。埋め込み成長
においてはｐ−InP電流ブロツク層１０９、およ
びｎ−InP電流ブロツク層１１０をいずれもメサ
ストライプ１０８の上面に積層しないように成長
させ、さらにｐ−InP埋め込み層１１１、波長
1.3μｍ組成のｐ−In0.72Ga0.28As0.61P0.39電極層１
１２を全面にわたつて積層させる。最後にｐ形オ
ーミツク性電極１１３、ｎ形オーミツク性電極１
１４を形成し、所望のIn1-xGaxAs1-yPyBH−LD
を得る。
過程を示すための図である。まず第１図ａに示す
様に（100）ｎ−InP基板１０１上にｎ−InPバツ
フア層１０２、発光波長1.3μｍ組成のノンドープ
In0.72Ga0.28As0.61P0.39活性層１０３、第２導電型
半導体クラツド層であるｐ−InPクラツド層１０
４を順次積層させた多層膜構造半導体ウエフアに
＜011＞方向に平行に通常のフオトレジストを用
い、幅10μｍのエツチングマスク１０５を形成す
る。ｐ−InPクラツド層１０４ははじめ１〜2μｍ
程度の厚さ積層させておき、エツチングマスク１
０５以外の部分を0.5μｍ程度エツチングする。次
に第２図ｂに示す様にエツチングマスク１０５を
形成した部分にメサストライプ１０８が残るよう
に、フオトリソグラフイの技術により２本の平行
なエツチング溝１０６，１０７を形成する。この
際メサストライプ１０８の幅は２〜3μｍ、エツ
チング溝の幅は６〜7μｍとすればよく、この段
階でメサストライプ部分のｐ−InPクラツド層は
他の部分に残されたｐ−InP層よりもはじめにエ
ツチングした分だけ、すなわち0.5μｍ程度厚くな
つている。このように２段階にエツチングした多
層膜構造半導体ウエフアを第３図ｃに示すように
埋め込み成長、電極形成を行なう。埋め込み成長
においてはｐ−InP電流ブロツク層１０９、およ
びｎ−InP電流ブロツク層１１０をいずれもメサ
ストライプ１０８の上面に積層しないように成長
させ、さらにｐ−InP埋め込み層１１１、波長
1.3μｍ組成のｐ−In0.72Ga0.28As0.61P0.39電極層１
１２を全面にわたつて積層させる。最後にｐ形オ
ーミツク性電極１１３、ｎ形オーミツク性電極１
１４を形成し、所望のIn1-xGaxAs1-yPyBH−LD
を得る。
このBH−LDにおいてはメサストライプ１０
８が他の部分よりも高く形成されているために、
電流ブロツク層は溝の端の部分でもなめらかに成
長させることができ、特にｎ−InP電流ブロツク
層１１０を厚めに成長させてもメサストライプ１
０８の上面をおおつてしまうことが少ない。すな
わち電流ブロツク層形成の際のトレランスが向上
し、したがつて埋め込み成長の再現性が大幅に改
善された。このようにして製作したBH−LDに
おいて発振しきい値電流10〜20ｍＡ、微分量子効
率50〜60％程度の素子が再現性よく得られ、ウエ
フア内、ウエフア間のバラツキも小さかつた。
８が他の部分よりも高く形成されているために、
電流ブロツク層は溝の端の部分でもなめらかに成
長させることができ、特にｎ−InP電流ブロツク
層１１０を厚めに成長させてもメサストライプ１
０８の上面をおおつてしまうことが少ない。すな
わち電流ブロツク層形成の際のトレランスが向上
し、したがつて埋め込み成長の再現性が大幅に改
善された。このようにして製作したBH−LDに
おいて発振しきい値電流10〜20ｍＡ、微分量子効
率50〜60％程度の素子が再現性よく得られ、ウエ
フア内、ウエフア間のバラツキも小さかつた。
なお図に示した本発明の実施例においては、は
じめに10μｍ程度の幅を残してｐ−InPクラツド
層を0.5μｍ程度エツチングし、そののちエツチン
グしなかつた部分にメサストライプが形成される
ように２本の溝をエツチングしたが、この逆の過
程をとつてもよい。すなわち、はじめに２本の平
行な溝とそれらにはさまれたメサストライプを形
成し、その後メサストライプ部分周辺を保護して
他の部分のｐ−InPクラツド層を薄くエツチング
してもさしつかえない。上記以外の方法をとつて
もメサストライプのｐ−InPクラツド層が他の部
分のｐ−InP層よりも厚く形成されていればよ
い。また実施例では波長1μｍ帯の素子である
In1-xGaxAsyP1-y−InP系の材料を用いて説明し
たが用いる半導体材料はこれらに限るものではな
い。
じめに10μｍ程度の幅を残してｐ−InPクラツド
層を0.5μｍ程度エツチングし、そののちエツチン
グしなかつた部分にメサストライプが形成される
ように２本の溝をエツチングしたが、この逆の過
程をとつてもよい。すなわち、はじめに２本の平
行な溝とそれらにはさまれたメサストライプを形
成し、その後メサストライプ部分周辺を保護して
他の部分のｐ−InPクラツド層を薄くエツチング
してもさしつかえない。上記以外の方法をとつて
もメサストライプのｐ−InPクラツド層が他の部
分のｐ−InP層よりも厚く形成されていればよ
い。また実施例では波長1μｍ帯の素子である
In1-xGaxAsyP1-y−InP系の材料を用いて説明し
たが用いる半導体材料はこれらに限るものではな
い。
本発明の特徴は発光再結合する活性層を含むメ
サストライプの第２導電型半導体クラツド層が他
の部分の第２導電型半導体クラツド層よりも厚く
形成されていることである。これによつて電流ブ
ロツク層の結晶成長に関するトレランスが向上
し、したがつて埋め込み成長の再現性、特性上の
歩留りが大幅に改善された。
サストライプの第２導電型半導体クラツド層が他
の部分の第２導電型半導体クラツド層よりも厚く
形成されていることである。これによつて電流ブ
ロツク層の結晶成長に関するトレランスが向上
し、したがつて埋め込み成長の再現性、特性上の
歩留りが大幅に改善された。
第１図ａ〜ｃは実施例の製造過程を示すための
断面図である。 図中１０１……ｎ−InP基板、１０２……ｎ−
InPバツフア層、１０３……ノンドープIn0.72
Ga0.28As0.61P0.39活性層、１０４……ｐ−InPクラ
ツド層、１０５……エツチングマスク、１０６，
１０７……エツチング溝、１０８……メサストラ
イプ、１０９……ｐ−InP電流ブロツク層、１１
０……ｎ−InP電流ブロツク層、１１１……ｐ−
InP埋め込み層、１１２……ｐ−In0.72Ga0.28
As0.61P0.39電極層、１１３……ｐ形オーミツク性
電極、１１４……ｎ形オーミツク性電極である。
断面図である。 図中１０１……ｎ−InP基板、１０２……ｎ−
InPバツフア層、１０３……ノンドープIn0.72
Ga0.28As0.61P0.39活性層、１０４……ｐ−InPクラ
ツド層、１０５……エツチングマスク、１０６，
１０７……エツチング溝、１０８……メサストラ
イプ、１０９……ｐ−InP電流ブロツク層、１１
０……ｎ−InP電流ブロツク層、１１１……ｐ−
InP埋め込み層、１１２……ｐ−In0.72Ga0.28
As0.61P0.39電極層、１１３……ｐ形オーミツク性
電極、１１４……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なくとも活性層
を含む半導体多層膜を積層させた多層膜構造半導
体ウエフアに、前記活性層よりも深い２本の平行
な溝によつてはさまれた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、前記メサストライプ中の第
２導電型半導体クラツド層が他の部分の第２導電
型半導体クラツド層よりも厚く形成され、前記メ
サストライプ上部を除く全面に互いに異なる導電
型の第１及び第２の電流ブロツク層が形成され、
前記メサストライプ上部と前記第２電流ブロツク
層の全面に埋め込み層が形成されたことを特徴と
する埋め込みヘテロ構造半導体レーザ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345182A JPS58131784A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
| US06/434,990 US4525841A (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| DE8282109619T DE3277278D1 (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| EP82109619A EP0083697B1 (en) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Double channel planar buried heterostructure laser |
| CA000413780A CA1196077A (en) | 1981-10-19 | 1982-10-19 | Double channel planar buried heterostructure laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345182A JPS58131784A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131784A JPS58131784A (ja) | 1983-08-05 |
| JPS641073B2 true JPS641073B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=11833499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1345182A Granted JPS58131784A (ja) | 1981-10-19 | 1982-01-29 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131784A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0837338A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-06 | Nec Corp | ２重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ及び その製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5688390A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor laser |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1345182A patent/JPS58131784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58131784A (ja) | 1983-08-05 |
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