DE3714512A1 - Halbleiterlaser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Halbleiterlaser gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Halbleiterlaser mit einer Brechungsindex-Wellenleitereinrichtung, der bei hoher Ausgangsleistung mit niedrigem Schwellenstrom arbeitet.

Ein Halbleiterlaser zum Einsatz in einer optischen Informationsverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in einer Lichtsignal-Verarbeitungseinrichtung oder in einem optischen Plattenspieler, enthält üblicherweise eine Brechungsindex- Wellenleitereinrichtung. Ein derartiger Halbleiterlaser wird konventionell mit Hilfe eines Flüssigphasen- Wachstumsverfahrens hergestellt. In diesem Zusammenhang wurden schon verschiedene Strukturen zur Bildung der Brechungsindex- Wellenleitereinrichtung vorgeschlagen. So sind bereits GaAlAs-Materialverbindungen enthaltende VSIS-Laser (V-channeled substrate inner stripe laser), deren Substrat mit einer Furche versehen ist, CSP-Laser (channeled substrate planar laser) und BH-Laser (buried heterostructure laser ) bekannt, bei denen der lichtemittierende Bereich unterhalb einer Abdeckschicht begraben ist.

Aufgrund der Anwendung des Flüssigphasen-Wachstumsverfahrens ist es bei diesen Lasereinrichtungen jedoch schwierig, bei der Herstellung die Filmdicke oder Zusammensetzung jeder Schicht einzustellen bzw. zu kontrollieren. Ferner bereitet es Probleme, sehr dünne aktive Schichten in reiner Form zu bilden, die frei von Gitterdefekten sind. Es ist daher nicht so einfach, Halbleiterlaser der genannten Art mit hoher Leistung herzustellen, die gleichzeitig mit niedriger Schwellenstromdichte arbeiten. Bei der Herstellung solcher Halbleiterlaser ist die Ausbeute daher relativ gering.

Das Flüssigphasen-Wachstumsverfahren wurde durch andere Kristallbildungsverfahren ersetzt, bei denen sich die Filmdicke sehr genau einstellen läßt. Dies sind beispielsweise das Molekularstrahl-Epitaxieverfahren (MBE-Verfahren), bei dem sich die Niederschlagsrate im Vakuum sehr genau kontrollieren läßt, und das metallorganische Chemical-Vapor- Deposition-Verfahren. Insbesondere beim MBE-Verfahren ist es möglich, die Filmdicke bis zur Größenordnung einer Atomlage einzustellen. Zu diesem Zweck lassen sich Vakuumanalysatoren und elektronische Computer einsetzen.

Bei den zuletzt genannten Verfahren unterscheidet sich jedoch der Kristallwachstumsmechanismus zur Bildung des Halbleiterlasers vom demjenigen bei Durchführung des Flüssigphasen- Wachstumsverfahrens, so daß eine auf das Flüssigphasen- Wachstumsverfahren ausgerichtete Laserstruktur mit verschiedenen Brechungsindex-Wellenleitereinrichtungen nicht automatisch auch bei Anwendung der anderen Verfahren realisiert werden kann. Bei Anwendung eines der anderen Verfahren erfolgt also auch zwangsläufig eine Änderung der Laserstruktur.

Neue Laserstrukturen für Halbleiterlaser sind beispielsweise in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Dabei weist der Halbleiterlaser nach Fig. 1 einen Steg auf, während der Halbleiterlaser nach Fig. 2 eine Furche enthält.

Beim Halbleiterlaser nach Fig. 1 vom Steg-Wellenleitertyp sind der Reihe nach übereinanderliegend auf einem ebenen GaAs-Substrat 31 vom n-Typ eine GaAlAs-Abdeckschicht 32 vom n-Typ, eine aktive GaAs-Schicht 33, eine GaAlAs-Abdeckschicht 34 vom p-Typ und eine GaAs-Kappenschicht 37 vom p- Typ angeordnet. Durch einen Ätzvorgang wurden die linken und rechten Seitenbereiche der Kappenschicht 37 vollständig und die linken und rechten Seitenbereiche der Abdeckschicht 34 zum Teil abgetragen. Auf der verbleibenden linken und rechten Oberfläche der Abdeckschicht 34 wurde dann eine SiO₂-Isolationsschicht 36 gebildet. Die aus den Schichten 36 und 37 erhaltene Oberflächenstruktur ist mit einer p- seitigen Elektrode 38 abgedeckt, während auf der unteren Fläche des Substrats 31 eine Elektrode 39 vom n-Typ liegt. Insgesamt wird durch die Halbleitereinrichtung nach Fig. 1 eine konvexe Struktur erhalten.

Der in Fig. 2 gezeigte Halbleiterlaser wurde mit Hilfe des metallorganischen CVD-Verfahrens hergestellt. Auf einem ebenen GaAs-Substrat 21 vom n-Typ liegen der Reihe nach übereinander eine GaAlAs-Abdeckschicht 22 vom n-Typ, eine aktive GaAs-Schicht 23, eine GaAlAs-Abdeckschicht 24 vom p- Typ und eine GaAs-Stromeinschnürschicht 25 vom n-Typ. Der mittlere Bereich dieser Stromeinschnürschicht 25 ist durch einen Ätzvorgang zur Bildung eines Streifens entfernt worden. Auf der Stromeinschnürschicht 25 liegen weiterhin der Reihe nach eine GaAlAs-Abdeckschicht 26 vom p-Typ und eine GaAs-Kappenschicht 27 vom p-Typ. Die Kappenschicht 27 ist mit einer Elektrode 28 vom p-Typ bedeckt, während eine Elektrode 29 vom n-Typ auf der unteren Fläche des Substrats 21 liegt. Die Struktur des Halbleiterlasers nach Fig. 2 wird insgesamt als konkav bezeichnet.

Da der Halbleiterlaser nach Fig. 2 zur Durchführung des Ätzvorgangs aus einem Reaktionsglaskolben oder dergleichen herausgenommen werden muß, oxidiert die Oberfläche der GaAs-Stromeinschnürschicht 25 vom n-Typ, wenn sie mit der Atmosphäre in Kontakt kommt. Insbesondere liegt die Oberfläche 20 nahe am lichtemittierenden Bereich 23 a der aktiven Schicht 23, so daß sich bei einer Oxidation sehr schnell die Eigenschaften des Halbleiterlasers verschlechtern. Da die Stromeinschnürschicht 25 ferner aus GaAs besteht, tritt in diesem Bereich eine nicht gewünschte Lichtabsorption auf, was einer Verminderung der Schwellenstromdichte entgegensteht. Wird beispielsweise zur Bildung der Stromeinschnürschicht 25 GaAlAs verwendet, so kann ein Kristall auf der Oberfläche aufgrund der Oxidation der GaAlAs- Fläche während des Ätzvorgangs nur schwer aufwachsen.

Die in Fig. 2 gezeigte Struktur eignet sich daher nicht zur Bildung eines MQW-Lasers (multi quantum well laser) mit niedriger Schwellenstromdichte bzw. zur Bildung eines GRIN- SCH-Lasers, bei dem sich die Filmdicke und Zusammensetzung aufgrund der Anwendung des MBE-Verfahrens genau einstellen lassen. Andererseits ist der Halbleiterlaser vom Steg-Wellenleitertyp nur schwer zu handhaben, da der Steg auf der Oberfläche freiliegt. Es ist darüber hinaus problematisch, diesen Steg auf der aufgewachsenen Schichtseite in einem Bereich zu bilden, in dem Oszillationen auftreten. Wird der Halbleiterlaser mit der aufgewachsenen Schicht auf eine Unterlage gesetzt, so treten ferner Kühlprobleme auf, die zu einer Verminderung der Betriebszuverlässigkeit und der Ausgangsleistung führen können. Um diese Probleme zu überwinden, wurden beim Halbleiterlaser vom Steg-Wellenleitertyp weitere Träger- bzw. Stützelemente gebildet, und zwar zu beiden Seiten des Stegs und mit einer Höhe, die gleich der Steghöhe, wie die Fig. 3 zeigt. Aber auch diese Struktur bildet ihre Probleme. Beim Halbleiterlaser vom Steg- Wellenleitertyp hängen die Lasereigenschaften in hohem Maße von der Form des Stegs ab, also von der Stegbreite und der Steghöhe ist, also vom Abstand der aktiven Schicht an beiden Seiten des Stegs bis zur Oberfläche. Die Stegform muß daher so genau wie möglich eingestellt werden. Dabei ist es erwünscht, daß die Gesamtdicke aus zweiter Abdeckschicht 34 und Kappenschicht 37 auf den kleinstmöglichen Betrag verringert wird, ohne daß sich dadurch die Eigenschaften des Halbleiterlasers verschlechtern. In diesem Fall besteht jedoch beim Montieren des Halbleiterlasers die Gefahr, daß sich Lötzinn, wie z. B. Ni, entlang der Elementoberfläche bis zu den Enden der Halbleiterstruktur ausbreitet und gegebenenfalls einen Kurzschluß im pn-Übergang verursacht.

Die in Fig. 3 gezeigten Elemente 41 bis 48 entsprechen der Reihe nach den in Fig. 1 gezeigten Elementen 31, 32, 33, 34, 37, 36, 38 und 39.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halbleiterlaser mit einer Brechungsindex-Wellenleitereinrichtung zu schaffen, der frei von Lichtabsorption ist, mit einer niedrigeren Schwellenstromdichte bei größerer Ausgangsleistung arbeitet und einfacher herstell- und auf einer Unterlage montierbar ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Halbleiterlaser nach der Erfindung zeichnet sich aus durch

• - eine Ausnehmung im mittleren Teil einer auf einem Substrat liegenden Schichtstruktur aus mehreren übereinanderliegenden Schichten, zu denen eine aktive Schicht zur Erzeugung von Laserschwingungen gehört, und
• - wenigstens eine Mesastruktur zur Bildung eines Stromwegs, die durch zwei parallel zueinander verlaufende streifenförmige Furchen im Boden der Ausnehmung erhalten ist, derart, daß der Laserschwingungsbereich in bezug zum Stromweg begrenzt ist.

Vorzugsweise enthält die Schichtstruktur zwei Abdeckschichten, zwischen denen die aktive Schicht liegt, sowie eine Elektroden tragende Kappenschicht. Die Abdeckschichten können auch als clad layers bezeichnet werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich aus durch

• - ein GaAs-Substrat,
• - eine n-GaAs-Pufferschicht auf dem GaAs-Substrat,
• - eine erste n-AlGaAs-Abdeckschicht auf der n-GaAs-Pufferschicht,
• - eine aktive Schicht auf der ersten n-AlGaAs-Abdeckschicht,
• - eine zweite P-AlGaAs-Abdeckschicht auf der aktiven Schicht,
• - eine P-GaAs-Kappenschicht auf der zweiten P-AlGaAs-Abdeckschicht,
• - eine n-AlGaAs-Schicht auf der P-GaAs-Kappenschicht,
• - eine GaAs-Schicht auf der n-AlGaAs-Schicht,
• - ein streifenförmiges Fenster innerhalb der GaAs-Schicht und der n-AlGaAs-Schicht und
• - wenigstens zwei streifenförmige parallele Furchen im Boden des Fensters, die die P-GaAs-Kappenschicht durchsetzen und wenigstens bis in die zweite P-AlGaAs-Abdeckschicht hineinreichen.

Bei der Herstellung des Halbleiterlasers nach der Erfindung werden zunächst mit Hilfe des MBE-Verfahrens, des MOCVD- Verfahrens oder anderer hochpräziser Wachstumsverfahren auf einem Substrat aus GaAs oder dergleichen, der Reihe nach übereinanderliegend folgende Schichten gebildet: eine erste Abdeckschicht, eine aktive Schicht, eine zweite Abdeckschicht und eine Kappenschicht, wobei wenigstens die zweite Abdeckschicht aus AlGaAs mit einem AlAs-Mischungsverhältnis von ≧ 0,4 besteht. Die Kappenschicht und die zweite Abdeckschicht aus AlGaAs werden nur in der Nähe eines Stegbildungsbereichs selektiv entfernt, indem wenigstens zwei parallel verlaufende Furchen in diesem Bereich in die Schichtstruktur eingebracht werden. Diese Furchen durchsetzen die Kappenschicht vollständig und reichen bis in die zweite Abdeckschicht hinein. Sie können so weit in die zweite Abdeckschicht hineinlaufen, daß letztere im Bereich der Furchen noch eine Dicke von 200 bis 300 nm aufweist. Anschließend wird auf der so erhaltenen Oberflächenstruktur eine Isolationsschicht aus SiN oder dergleichen aufgebracht, die im Furchenbereich bzw. auf der AlGaAs-Schicht liegt. Im oberen Bereich des so gebildeten Stegs bzw. der Mesastruktur wird die Isolationsschicht wieder entfernt, so daß nur die Seitenwände der Mesastruktur mit der Isolationsschicht aus SiN bedeckt sind. Auf diese Weise wird ein streifenförmiger Stromweg erhalten bzw. ein begrenzter Lichtemissionsbereich. Dieser Bereich ist also durch die beiden genannten Furchen begrenzt. Diese Furchen können einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Die Dicke der Mesastruktur bzw. des Stegbereichs zwischen den beiden Furchen wird auf ein Minimum beschränkt, so daß ein sehr genauer Herstellungsprozeß durchgeführt werden kann. Durch geeignete Wahl der Dicke der AlGaAs-Schicht (zweite Abdeckschicht) läßt sich der Abstand zwischen der oberen Fläche der Mesastruktur und der aktiven Schicht hinreichend groß wählen, so daß ein Heraufklettern von Lötmittel bzw. Lötzinn an den Endflächen der Struktur nicht mehr möglich ist. Ist bei einer AlGaAs-Schicht das AlAs-Mischungsverhältnis größer oder gleich 0,4, so ist es möglich, den oben beschriebenen Ätzvorgang unter Anwendung von Fluorwasserstoff durchzuführen.

Durch die beiden streifenförmigen Furchen wird eine Brechungsindex- Wellenleiterstruktur erhalten, indem, wie oben beschrieben, die Dicke der zweiten Abdeckschicht im Bereich der Furchen noch etwa 200 bis 300 nm beträgt. Dies ist in Fig. 4 zu erkennen. Gemäß Fig. 5 durchsetzen die Furchen die aktive Schicht vollständig, und zwar in einem Bereich, der etwas weiter von der Mesastruktur entfernt liegt. Auch in diesem Fall wird eine Brechungsindex-Wellenleiterstruktur erhalten, wobei es allerdings möglich ist, den Strom noch weiter zu erniedrigen. Es liegt also ein noch geringerer Stromschwellenwert vor.

Wird für die AlGaAs-Schicht ein Leitfähigkeitstyp gewählt, der zu dem der Kappenschicht entgegengesetzt ist, so kann ebenfalls in dem genannten Bereich ein Strom durch die AlGaAs-Schicht hindurchfließen, wobei es nicht mehr erforderlich ist, sie mit einer Isolationsschicht zu bedecken. Statt dessen läßt sich auch eine GaAs-Schicht auf der AlGaAs-Schicht bilden, so daß die Elektrode im selben Prozeß wie die auf der Mesastruktur bzw. Kappenschicht gebildet werden kann. Probleme hinsichtlich der Beseitigung der Isolationsschicht und der Aggregation der Elektrode treten dann nicht mehr auf. Dieser Prozeß läßt sich darüber hinaus nach Bildung der Mesastrukturen durchführen, so daß es leicht möglich ist, die Breite einer Mesastruktur weiter zu reduzieren, was zu einem niedrigeren Schwellenwert führt.

Die Zeichnung stellt neben dem Stand der Technik Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen konventionellen Halbleiterlaser vom Steg-Wellenleitertyp,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen konventionellen und selbstausrichtenden Halbleiterlaser, der mit Hilfe des MOCVD-Verfahrens oder dergleichen hergestellt worden ist,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen konventionellen Halbleiterlaser vom Steg-Wellenleitertyp mit Träger- bzw. Stützelementen,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Halbleiterlaser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Halbleiterlaser gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen GaAs-GaAlAs- Halbleiterlaser nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Bildung dieses Halbleiterlasers werden zunächst eine GaAs-Pufferschicht 2 vom n-Typ, eine erste AlGaAs-Abdeckschicht 3 vom n-Typ und eine aktive Schicht 4 der Reihe nach übereinanderliegend auf einem flachen GaAs- Substrat 1 vom n-Typ gebildet, und zwar mit Hilfe des Molekularstrahl- Epitaxieverfahrens bzw. MBE-Verfahrens. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die aktive Schicht 3 eine Mehrfachstruktur aus mehreren übereinanderliegenden Schichten auf und bildet den Schwingungsbetriebsteil des Lasers. Die aktive Schicht 4 weist eine sogenannte quantum well bzw. Potentialtopfstruktur oder GRIN-SCH-Struktur auf und umfaßt folgende Schichten: eine Al _x Ga₁- _x As-Schicht 5 mit einem Mischungsverhältnis x, das graduell zwischen 0,7 und 0,28 variiert, eine Übergitterschicht 8 (superlattice layer) mit drei Al_0,28Ga_0,72As-Schichten 6 von extrem geringer Dicke und vier GaAs-Schichten 7 mit ähnlich geringer Dicke, wobei die Schichten 6 und 7 der Reihe nach abwechselnd übereinanderliegend angeordnet sind, sowie eine Al _y Ga_1-y As-Schicht 9, deren Mischungsverhältnis y graduell von 0,28 bis 0,7 schwankt. Auf dieser aktiven Schicht 4 liegen der Reihe nach übereinander eine zweite P-Al₀_,₇- Ga₀_,₃As-Abdeckschicht 10, eine P-GaAs-Kappenschicht 11, eine n-Al₀_,₅Ga₀_,₅As-Schicht 12 sowie eine GaAs-Schicht 13.

Die so erhaltene Struktur wird aus dem MBE-Apparat herausgenommen und mit Photoresist bedeckt, so daß ein streifenförmiges förmiges Fenster mit einer Breite von 30 µm auf photolithographischem Wege erzeugt werden kann. In Übereinstimmung mit diesem streifenförmigen Fenster lassen sich dann mit Hilfe einer Mischungslösung aus NH₄OH und N₂O₂ sowie HF die GaAs-Schicht 13 und die n-Al₀_,₅As-Schicht 12 selektiv entfernen.

In einem nächsten Schritt wird die Innenseite der so erhaltenen Ausnehmung wiederum mit Photoresist überdeckt, so daß mehrere streifenförmige parallele Furchen 14 mit schmaler Breite auf photolithographischem Wege erzeugt werden können, wie die Fig. 4 zeigt. Ein Resistmuster zur Bildung einer Mesastruktur 15 zwischen Abdeckschicht 10 und der Kappenschicht 11 wird jeweils im Bereich zwischen zwei Furchen 14 erzeugt. Mit Hilfe eines reaktiven Ionenstrahl- Ätzverfahrens werden die Furchen 14 mit einer solchen Dicke gebildet, daß von der zweiten Abdeckschicht 10 ca. 200 nm übrig bleiben (2000 Å). Nach Bildung der Furchen 14 wird der Resist entfernt, so daß anschließend die gesamte Oberfläche mit Hilfe eines Plasma-CVD-Verfahrens mit einem SiN-Film 16 bedeckt werden kann. Wiederum auf photolithographischem Wege werden die Furchenteile 14 entfernt, so daß der SiN-Film 16 zur Bildung des Stromwegs teilweise beseitigt wird. Nachdem der Wafer durch Polieren auf eine geeignete Dicke gebracht worden ist, wird eine P-seitige Elektrode 17 (P-Typ-Elektrode) auf der freiliegenden Oberfläche der GaAs-Schicht 13, der Kappenschicht 11 sowie auf dem SiN-Film 16 gebildet, während auf der Rückseite des GaAs-Substrats 1 eine n-seitige Elektrode 18 (n-Typ-Elektrode) erzeugt wird, so daß individuelle Laserchips durch geeignete Unterteilung des Wafers mit Hilfe eines Trennverfahrens gebildet werden können.

In den Bereichen 15 in Fig. 4 liegt also die Elektrode 17 direkt auf der Kappenschicht 11, während in den Bereichen 14 die Elektrode 17 auf dem SiN-Film 16 liegt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind drei Stege bzw. Mesastrukturen 15 (Plateaus) vorhanden, jedoch ist die Anzahl dieser Mesastrukturen nicht auf drei beschränkt. Es sei noch erwähnt, daß die aktive Schicht 4 nicht unbedingt eine GRIN-SCH-Struktur aufweisen muß. Sie kann auch durch verschiedene Doppel-Heteroübergangs-Strukturen gebildet sein

Wenn ein Treiberstrom über die p-Typ-Elektrode 17 und die n-Typ-Elektrode 18 injiziert wird, so fließt der Strom von der entfernten Mesastruktur 15 des SiN-Films 16 in die aktive Schicht 4 und erreicht anschließend die n-Typ-Elektrode 18. Fließt der Strom in die aktive Schicht 4, so wird in diesem Teil die Laserschwingung angeregt. Der SiN-Film 16 dient als Isolator, während die n-AlGaAs-Schicht 12 mit umgekehrter Polarität vorgespannt ist, so daß in diesen Teil kein Strom hineinfließt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Querschnitt in Fig. 5 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegen an beiden Seiten innerhalb eines streifenförmigen Fensters je eine weitere streifenförmige Furche 14, wobei die streifenförmigen Furchen 14 parallel zueinander und in Fensterlängsrichtung verlaufen. Jeweils eine streifenförmige Furche 14 ist durch zwei Ausnehmungen gebildet und weist eine stufenförmige Struktur auf. Die Tiefe der parallel verlaufenden Furchen 14 ist so gewählt, daß diese die aktive Schicht 4 durchdringen. Ansonsten entspricht der Aufbau des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 demjenigen nach Fig. 4. In Fig. 5 ist jedoch nur eine Mesastruktur vorhanden. Der Stromweg in Richtung der aktiven Schicht 4 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 verläuft ebenfalls über die Mesastruktur 15, die zwischen den beiden parallelen Furchen 14 liegt. Da die aktive Schicht 4 durch die parallelen Furchen 14 in einzelne Bereiche unterteilt bzw. aufgetrennt ist, kann sich der in diesem Teil fließende Strom nicht nach außen ausbreiten, so daß auf diese Weise die Erzeugung eines reaktiven Stroms, der keinen Beitrag zur Laserschwingung liefert, verhindert werden kann. Zwischen dem Fußbereich der Mesastruktur 15 und den parallelen Furchen 14 ist ein flacher Teil vorhanden, so daß der Laser nach diesem Ausführungsbeispiel aufgrund des flachen Teils als Halbleiterlaser vom Brechungsindex-Wellenleitertyp bezeichnet werden kann.

Wie der Beschreibung klar zu entnehmen ist, kann der Halbleiterlaser nach der Erfindung Wärme in einfacher Weise abführen, mit einer niedrigen Schwellenstromdichte und mit hoher Leistung arbeiten. Er läßt sich darüber hinaus präzise herstellen und einfach montieren. Der Halbleiterlaser vom Brechungsindex-Wellenleitertyp nach der Erfindung wird durch Halbleiter-Kristallschichten aufgebaut, deren Filmdicke und Zusammensetzung sich mit hoher Genauigkeit einstellen lassen, und zwar unter Anwendung des Molekularstrahl- Epitaxieverfahrens (MBE-Verfahren) oder unter Anwendung des metallorganischen Chemical Vapor Deposition-Verfahrens (MDCVD-Verfahren).

Claims (6)

1. Halbleiterlaser, gekennzeichnet durch

• - eine Ausnehmung im mittleren Teil einer auf einem Substrat (1) liegenden Schichtstruktur aus mehreren übereinanderliegenden Schichten, zu denen eine aktive Schicht (4) zur Erzeugung von Laserschwingungen gehört, und
• - wenigstens eine Mesastruktur (15) zur Bildung eines Stromweges, die durch zwei parallel zueinander verlaufende streifenförmige Furchen (14) im Boden der Ausnehmung erhalten ist, derart, daß der Laserschwingungsbereich in bezug zum Stromweg begrenzt ist.

2. Halbleiterlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstruktur zwei Abdeckschichten (3, 10) enthält, zwischen denen die aktive Schicht (4) liegt, sowie eine Elektroden (17) tragende Kappenschicht (11).

3. Halbleiterlaser nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

• - ein GaAs-Substrat (1),
• - eine n-GaAs-Pufferschicht (2) auf dem GaAs-Substrat (1),
• - eine erste n-AlGaAs-Abdeckschicht (3) auf der n-GaAs-Pufferschicht (2),
• - eine aktive Schicht (4) auf der ersten n-AlGaAs-Abdeckschicht (3),
• - eine zweite P-AlGaAs-Abdeckschicht (10) auf der aktiven Schicht (4),
• - eine P-GaAs-Kappenschicht (11) auf der zweiten P-AlGaAs- Abdeckschicht (10),
• - eine n-AlGaAs-Schicht (12) auf der P-GaAs-Kappenschicht (11),
• - eine GaAs-Schicht (13) auf der n-AlGaAs-Schicht (12),
• - ein streifenförmiges Fenster innerhalb der GaAs-Schicht (13) und der n-AlGaAs-Schicht (12) und
• - wenigstens zwei streifenförmige parallele Furchen (14) im Boden des Fensters, die die P-GaAs-Kappenschicht (11) durchsetzen und wenigstens bis in die zweite P-AlGaAs-Abdeckschicht (10) hineinreichen.

4. Halbleiterlaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite P-AlGaAs-Abdeckschicht (10) eine Dicke von etwa 200 nm an der Stelle aufweist, an der eine streifenförmige Furche (14) vorhanden ist.

5. Halbleiterlaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Furchen (14) auch die aktive Schicht (4) durchsetzen.

6. Halbleiterlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mesastrukturen (15) vorhanden sind, die jeweils durch zwei streifenförmige Furchen (14) gebildet sind.