JPS64834B2 - - Google Patents
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- JPS64834B2 JPS64834B2 JP11685584A JP11685584A JPS64834B2 JP S64834 B2 JPS64834 B2 JP S64834B2 JP 11685584 A JP11685584 A JP 11685584A JP 11685584 A JP11685584 A JP 11685584A JP S64834 B2 JPS64834 B2 JP S64834B2
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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
- H01S5/20—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
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、基板の表面に分子線の形で材料を入
射してエピタキシヤル成長させる分子線エピタキ
シヤル成長法により半導体レーザを製造する方法
に関する。
射してエピタキシヤル成長させる分子線エピタキ
シヤル成長法により半導体レーザを製造する方法
に関する。
(ロ) 従来技術
一般に、分子線エピタキシヤル成長法（MBE）
により形成される半導体レーザの場合、第一のク
ラツド層、活性層、第二のクラツド層等をそれぞ
れ同一温度でエピタキシヤル成長させており、そ
の光学的特性は、活性層の両面近傍のクラツド層
に依存されている。
により形成される半導体レーザの場合、第一のク
ラツド層、活性層、第二のクラツド層等をそれぞ
れ同一温度でエピタキシヤル成長させており、そ
の光学的特性は、活性層の両面近傍のクラツド層
に依存されている。
しかして、前記第一および第二のクラツド層
は、高いアルミニウム組成のGaAlAs（例えば、
Al＞0.3）が用いられる関係上、このエピタキシ
ヤルの成長温度によつて各々の光学的結晶性が異
なる。例えば、この成長温度を低温（〜600℃程
度）で分子線エピタキシヤル成長させた場合、前
記第一および第二のクラツド層の面状態（活性層
との界面）は平坦になるが、その反面、前記両ク
ラツド層の光学的結晶性が悪いという問題を生じ
る。また、高温（〜700℃程度）で分子線エピタ
キシヤル成長させた場合、両クラツド層の光学的
結晶性は良くなるが、その反面、第一および第二
のクラツド層の面状態（活性層との界面）が悪
く、しかも高温ではGaが再蒸発するため、前記
第一および第二のクラツド層の膜厚を制御するの
が非常に困難であるという問題を生じる。
は、高いアルミニウム組成のGaAlAs（例えば、
Al＞0.3）が用いられる関係上、このエピタキシ
ヤルの成長温度によつて各々の光学的結晶性が異
なる。例えば、この成長温度を低温（〜600℃程
度）で分子線エピタキシヤル成長させた場合、前
記第一および第二のクラツド層の面状態（活性層
との界面）は平坦になるが、その反面、前記両ク
ラツド層の光学的結晶性が悪いという問題を生じ
る。また、高温（〜700℃程度）で分子線エピタ
キシヤル成長させた場合、両クラツド層の光学的
結晶性は良くなるが、その反面、第一および第二
のクラツド層の面状態（活性層との界面）が悪
く、しかも高温ではGaが再蒸発するため、前記
第一および第二のクラツド層の膜厚を制御するの
が非常に困難であるという問題を生じる。
即ち、従来からの半導体レーザの製造方法で
は、その発光効率を向上させることは困難であ
る。
は、その発光効率を向上させることは困難であ
る。
(ハ) 目的
本発明は、第一および第二のクラツド層の面状
態（活性層との界面）を平坦にし、しかも前記両
クラツド層の光学的結晶性を良好にすることによ
り、発光効率を向上しうる半導体レーザの製造方
法を提供することを目的としている。
態（活性層との界面）を平坦にし、しかも前記両
クラツド層の光学的結晶性を良好にすることによ
り、発光効率を向上しうる半導体レーザの製造方
法を提供することを目的としている。
(ニ) 構成
本発明に係る半導体レーザの製造方法は、基板
の表面に分子線の形で材料を入射してエピタキシ
ヤル成長させる分子線エピタキシヤル成長法によ
り半導体レーザを製造する方法であつて、 適宜な膜厚になるまで比較的低温でエピタキシ
ヤル成長させて基板の表面に第一の下部クラツド
層を形成し、所望の膜厚を越すと比較的高温でエ
ピタキシヤル成長させることにより、比較的薄い
第一の上部クラツド層を形成する工程と、 比較的高温でエピタキシヤル成長させて、前記
第一の上部クラツド層の表面に適宜な膜厚の活性
層を形成する工程と、 比較的高温でエピタキシヤル成長させて前記活
性層の表面に比較的薄い第二のクラツド層を形成
し、所定の膜厚を越すと比較的低温でエピタキシ
ヤル成長させることにより、第二の上部クラツド
層を形成する工程とを具備したことを特徴とす
る。
の表面に分子線の形で材料を入射してエピタキシ
ヤル成長させる分子線エピタキシヤル成長法によ
り半導体レーザを製造する方法であつて、 適宜な膜厚になるまで比較的低温でエピタキシ
ヤル成長させて基板の表面に第一の下部クラツド
層を形成し、所望の膜厚を越すと比較的高温でエ
ピタキシヤル成長させることにより、比較的薄い
第一の上部クラツド層を形成する工程と、 比較的高温でエピタキシヤル成長させて、前記
第一の上部クラツド層の表面に適宜な膜厚の活性
層を形成する工程と、 比較的高温でエピタキシヤル成長させて前記活
性層の表面に比較的薄い第二のクラツド層を形成
し、所定の膜厚を越すと比較的低温でエピタキシ
ヤル成長させることにより、第二の上部クラツド
層を形成する工程とを具備したことを特徴とす
る。
(ホ) 実施例
第１図は本発明に係る半導体レーザの製造方法
の一実施例を略示した断面説明図であり、同図に
従つて以下説明する。
の一実施例を略示した断面説明図であり、同図に
従つて以下説明する。
(a) Ｎ型のGaAs基板１０（例えば、面方位100
の基板）を有機洗浄した後、例えば、
H2SO4：H2O2：H2O＝５：１：１の混合液で
エツチングし、N2ブローで乾燥後、モリブデ
ン製の基板ホルダに溶融したInで付りつけ、成
長室へ導入する。このＮ型のGaAs基板１０
に、As分子線をあてながら基板の温度を上げ、
前記GaAs基板１０からGaが再蒸発を始める程
度（約700℃〜750℃）まで上昇し、前記基板１
０の吸着不純物（特に酸化物、炭化物等）を飛
ばすと同時に基板ホルダの吸着不純物を飛ばす
（時間は20〜30分間）。次に前記基板１０の温度
を600℃に下げてAlXGa1-XAs（例えば、Ｎ型Si
或いはSnドープキヤリア濃度C.C＝〜３×1017
cm-3、Al組成ｘ＝〜0.3から0.7）を適宜な膜厚
（約2μm）になるまで成長させることにより、
第一の下部クラツド層２０を形成する。
の基板）を有機洗浄した後、例えば、
H2SO4：H2O2：H2O＝５：１：１の混合液で
エツチングし、N2ブローで乾燥後、モリブデ
ン製の基板ホルダに溶融したInで付りつけ、成
長室へ導入する。このＮ型のGaAs基板１０
に、As分子線をあてながら基板の温度を上げ、
前記GaAs基板１０からGaが再蒸発を始める程
度（約700℃〜750℃）まで上昇し、前記基板１
０の吸着不純物（特に酸化物、炭化物等）を飛
ばすと同時に基板ホルダの吸着不純物を飛ばす
（時間は20〜30分間）。次に前記基板１０の温度
を600℃に下げてAlXGa1-XAs（例えば、Ｎ型Si
或いはSnドープキヤリア濃度C.C＝〜３×1017
cm-3、Al組成ｘ＝〜0.3から0.7）を適宜な膜厚
（約2μm）になるまで成長させることにより、
第一の下部クラツド層２０を形成する。
(b) 前記基板１０を700℃〜720℃の高温にする。
そして、AlXGa1-XAs（例えば、Ｎ型Si或いは
Snドープキヤリア濃度C.C＝〜３×1017cm-3）
を適宜な膜厚（約2000〜3000Å程度）になるま
で成長させることにより第一の上部クラツド層
２０ａを形成し、AlYGa1-YAs（ノンドープ、Al
組成ｙ＝ｘ−0.3）を1000Å〜1500Åになるま
で成長させることにより活性層３０を形成し、
AlXGa1-XAs（例えば、Ｐ型Beドープキヤリア
濃度C.C＝〜３×1017cm-3）を2000Å〜3000Å
になるまで成長させることにより第二の下部ク
ラツド層４０ａを形成する。尚、前記活性層３
０は電子とホールが再結合し光を発光する層で
ある。
そして、AlXGa1-XAs（例えば、Ｎ型Si或いは
Snドープキヤリア濃度C.C＝〜３×1017cm-3）
を適宜な膜厚（約2000〜3000Å程度）になるま
で成長させることにより第一の上部クラツド層
２０ａを形成し、AlYGa1-YAs（ノンドープ、Al
組成ｙ＝ｘ−0.3）を1000Å〜1500Åになるま
で成長させることにより活性層３０を形成し、
AlXGa1-XAs（例えば、Ｐ型Beドープキヤリア
濃度C.C＝〜３×1017cm-3）を2000Å〜3000Å
になるまで成長させることにより第二の下部ク
ラツド層４０ａを形成する。尚、前記活性層３
０は電子とホールが再結合し光を発光する層で
ある。
(c) 前記基板１０を低温（例えば、約600℃）に
して、AlXGa1-XAs（例えば、Ｐ型Beドープキ
ヤリア濃度C.C＝〜３×1017cm-3）を約2μmに
なるまで成長させることにより、第二の上部ク
ラツド層４０を形成する。
して、AlXGa1-XAs（例えば、Ｐ型Beドープキ
ヤリア濃度C.C＝〜３×1017cm-3）を約2μmに
なるまで成長させることにより、第二の上部ク
ラツド層４０を形成する。
(d) 前記第二の上部クラツド層４０の表面に電極
とオーミツクコンタクトをとるためのGaAs
（例えば、Ｐ型Beドープキヤリア濃度C.C＝〜
１×1019cm-3）を3000Åになるまで成長させる
ことにより、キヤツプ層５０を形成する。次
に、このキヤツプ層５０の表面にストライプ状
のホトレジスト６０がパターニングされる。
とオーミツクコンタクトをとるためのGaAs
（例えば、Ｐ型Beドープキヤリア濃度C.C＝〜
１×1019cm-3）を3000Åになるまで成長させる
ことにより、キヤツプ層５０を形成する。次
に、このキヤツプ層５０の表面にストライプ状
のホトレジスト６０がパターニングされる。
(e) 前記ホトレジスト６０をマスクとして、キヤ
ツプ層５０を選択エツチングする。次に選択エ
ツチングされた基板表面に、例えば窒化珪素膜
等の絶縁膜７０が気相成長される。
ツプ層５０を選択エツチングする。次に選択エ
ツチングされた基板表面に、例えば窒化珪素膜
等の絶縁膜７０が気相成長される。
(f) 電極コンタクト用の窓開けをするために、ホ
トレジストをパターニングした後、絶縁膜７０
を選択エツチングする。次に窓開けされた基板
１０の表面には例えばTi、Au等の表電極８０
が、基板１０の裏面には例えばAu−Ge等の裏
電極８１がそれぞれ蒸着形成される。
トレジストをパターニングした後、絶縁膜７０
を選択エツチングする。次に窓開けされた基板
１０の表面には例えばTi、Au等の表電極８０
が、基板１０の裏面には例えばAu−Ge等の裏
電極８１がそれぞれ蒸着形成される。
しかして、MBE装置でAlGaAs系を成長する
場合、基板１０の温度が700℃〜720℃の高温で
は、この非発光結合中心の少ない光学的特性の良
い結晶を成長させることができる。また、この程
度の高温ならば、Al組成がｘ＞0.3の場合、成長
膜厚が1μm以上になるとその面状態が凸凹となる
が、1μm以下であれば、面状態を平坦にすること
ができる。即ち、第一の上部クラツド層２０ａお
よび第二の活性層クラツド層４０ａの面状態（活
性層３０との界面）を平坦にすることができる。
場合、基板１０の温度が700℃〜720℃の高温で
は、この非発光結合中心の少ない光学的特性の良
い結晶を成長させることができる。また、この程
度の高温ならば、Al組成がｘ＞0.3の場合、成長
膜厚が1μm以上になるとその面状態が凸凹となる
が、1μm以下であれば、面状態を平坦にすること
ができる。即ち、第一の上部クラツド層２０ａお
よび第二の活性層クラツド層４０ａの面状態（活
性層３０との界面）を平坦にすることができる。
尚、上述の実施例のうち(a)〜(d)までの工程は、
MBE装置でもつて連続して形成されている。
MBE装置でもつて連続して形成されている。
また、上述した実施例では、ストライプ構造半
導体レーザを例として説明しているが、本発明は
これに限定されず、上述の(d)〜(f)までの工程は、
種々なストライプ構造半導体レーザによつて適宜
な方法が用いられることはいうまでもない。
導体レーザを例として説明しているが、本発明は
これに限定されず、上述の(d)〜(f)までの工程は、
種々なストライプ構造半導体レーザによつて適宜
な方法が用いられることはいうまでもない。
さらに、上述の実施例で活性層３０の膜厚を
5000Å〜1μmにすれば、このまま発光ダイオード
として使用が可能となる。
5000Å〜1μmにすれば、このまま発光ダイオード
として使用が可能となる。
(ヘ) 効果
本発明は、上述したように基板の表面に第一の
下部クラツド層を、最初に適宜な膜厚になるまで
比較的低温でエピタキシヤル成長させて、所望の
膜厚を越すと比較的薄い第一の上部クラツド層
を、比較的高温でエピタキシヤル成長させて、そ
の後、この第一の上部クラツド層の表面に活性層
を比較的高温でエピタキシヤル成長させて、次
に、前記活性層の表面に比較的薄い第二の下部ク
ラツド層を比較的高温でエピタキシヤル成長させ
て、所定の膜厚を越すと第二の上部クラツド層
を、比較的低温でエピタキシヤル成長させてい
る。
下部クラツド層を、最初に適宜な膜厚になるまで
比較的低温でエピタキシヤル成長させて、所望の
膜厚を越すと比較的薄い第一の上部クラツド層
を、比較的高温でエピタキシヤル成長させて、そ
の後、この第一の上部クラツド層の表面に活性層
を比較的高温でエピタキシヤル成長させて、次
に、前記活性層の表面に比較的薄い第二の下部ク
ラツド層を比較的高温でエピタキシヤル成長させ
て、所定の膜厚を越すと第二の上部クラツド層
を、比較的低温でエピタキシヤル成長させてい
る。
従つて、本発明によれば、第一の上部クラツド
層および第二の下部クラツド層の面状態（活性層
との界面）を平坦にし、しかも前記両クラツド層
の光学的結晶性を良好にすることができる。その
ため、半導体レーザの発光効率を容易に向上させ
ることができる。
層および第二の下部クラツド層の面状態（活性層
との界面）を平坦にし、しかも前記両クラツド層
の光学的結晶性を良好にすることができる。その
ため、半導体レーザの発光効率を容易に向上させ
ることができる。
第１図は本発明に係る半導体レーザの製造方法
の一実施例を略示した断面説明図である。 １０……半導体基板、２０……第一の下部クラ
ツド層、２０ａ……第一の上部クラツド層、３０
……活性層、４０……第二の上部クラツド層、４
０ａ……第二の下部クラツド層。
の一実施例を略示した断面説明図である。 １０……半導体基板、２０……第一の下部クラ
ツド層、２０ａ……第一の上部クラツド層、３０
……活性層、４０……第二の上部クラツド層、４
０ａ……第二の下部クラツド層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板の表面に分子線の形で材料を入射してエ
ピタキシヤル成長させる分子線エピタキシヤル成
長法により半導体レーザを製造する方法におい
て、 適宜な膜厚になるまで比較的低温でエピタキシ
ヤル成長させて基板の表面に第一の下部クラツド
層を形成し、所望の膜厚を越すと比較的高温でエ
ピタキシヤル成長させることにより、比較的薄い
第一の上部クラツド層を形成する工程と、 比較的高温でエピタキシヤル成長させて、前記
第一の上部クラツド層の表面に適宜な膜厚の活性
層を形成する工程と、 比較的高温でエピタキシヤル成長させて前記活
性層の表面に比較的薄い第二の下部クラツド層を
形成し、所定の膜厚を越すと比較的低温でエピタ
キシヤル成長させることにより、第二の上部クラ
ツド層を形成する工程とを具備したことを特徴と
する半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11685584A JPS60260185A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11685584A JPS60260185A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260185A JPS60260185A (ja) | 1985-12-23 |
| JPS64834B2 true JPS64834B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=14697292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11685584A Granted JPS60260185A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 半導体レ−ザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60260185A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3250270B2 (ja) * | 1992-09-11 | 2002-01-28 | 三菱化学株式会社 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11685584A patent/JPS60260185A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60260185A (ja) | 1985-12-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |