JP2002141611A - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents

半導体発光素子およびその製造方法

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JP2002141611A
JP2002141611A JP2001083185A JP2001083185A JP2002141611A JP 2002141611 A JP2002141611 A JP 2002141611A JP 2001083185 A JP2001083185 A JP 2001083185A JP 2001083185 A JP2001083185 A JP 2001083185A JP 2002141611 A JP2002141611 A JP 2002141611A
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Toshiaki Kuniyasu
利明 国安
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 端面窓構造を備えた半導体発光素子におい
て、高出力で高い信頼性を得る。 【解決手段】 n−In0.49Ga0.51P下部クラッド層13上
に、nあるいはi−Inx3Ga1-x3As1-y3Py3下部光導波層1
4、InxGa1-xAs1-yPy量子井戸活性層15、pあるいはi−I
nx3Ga1-x3As1-y3Py3上部光導波層16、p−In0.49Ga0.51P
上部第1クラッド層17、GaAsエッチングストップ層18、
n−In0.49Ga0.51P電流狭窄層19およびGaAsキャップ層2
0を順次成長する。端面近傍を電流狭窄層19まで除去す
る。領域21より内側ではGaAsキャップ層20をエッチング
し、領域21ではGaAsエッチングストップ層18を除去す
る。次に、領域21より内側のエッチングストップ層18ま
での除去と、領域21の下部光導波層14までの除去とを同
時に行い、p−In0.49Ga0.51P上部第2クラッド層23を成
長する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子お
よびその製造方法に関し、特に、光出射端面にキャリア
の再結合を防止する端面窓構造を備えた半導体発光素子
およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体発光素子においては、出力の増加
に伴って端面での光吸収により流れる電流により端面が
発熱し、その発熱により端面温度が上昇して端面での半
導体のバンドギャップが小さくなり、さらに端面での光
吸収が多くなるという循環により端面が破壊されるCOMD
(Catastrophic optical mirror damage)現象により、
最高光出力が制限されることが知られている。このよう
な問題を解決するために、端面での半導体のバンドギャ
ップエネルギーを大きくして、発光光が非吸収となるよ
うにした窓構造について、種々の提案がなされている。
【0003】例えば、特開2000-31596号には、半導体レ
ーザ及び半導体レーザの製造方法において、光出射端面
近傍の量子井戸活性層近傍まで上部クラッド層をエッチ
ングし、上部クラッド層に添加されているドーパントと
同じドーパントを添加した再成長層を形成することによ
って、そのドーパントが量子井戸層へ拡散し、混晶化さ
れることによって窓構造を形成することが記載されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記公報においては、
再成長層の形成の際に、ドーパントをクラッド層および
光導波層を介して量子井戸層に不純物を拡散するので、
再成長の過程による熱拡散のばらつきによってドーパン
トの拡散深さ、あるいは混晶化の度合いが変動してしま
い窓構造の再現性が悪いといった問題点がある。このよ
うな場合、高出力発振下において信頼性の高い半導体レ
ーザを高歩留まりで得ることが困難となる。また、上記
公報では素子化のために3回の半導体層成長と2回のド
ライエッチング工程を行う必要があり、製造工程が煩雑
でありコストが上昇することが懸念される。
【0005】本発明は上記事情に鑑みて、高出力まで信
頼性の高い半導体発光素子および製造工数が削減された
再現性の良い半導体発光素子の製造方法を提供すること
を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、基板上に、少なくとも第一導電型クラッド層、活性
層を含む活性領域、第二導電型クラッド層、および電流
狭窄層を含む半導体層をこの順に積層してなり、前記電
流狭窄層を含む半導体層に、電流注入領域となる領域が
除去されて溝が形成されており、該溝を埋めるように前
記電流狭窄層を含む半導体層の上に再成長層が形成され
ている半導体発光素子において、対向する2つの光出射
端面のうち、少なくとも一方の端面近傍において、活性
領域の少なくとも活性層以上の層が除去されており、該
除去された領域に前記再成長層が形成されており、該再
成長層に接する活性領域の少なくとも活性層に前記再成
長層中に添加されている第二導電型ドーパントと同一の
ドーパントが拡散されていることを特徴とするものであ
る。
【0007】また、溝を形成するためにエッチングされ
るすべての層と、端面近傍における活性領域を含む該活
性領域以上の層の一部とが、ウェットエッチングによっ
て同時に除去可能な組成からなることが望ましい。
【0008】また、本発明の半導体発光素子は、基板は
GaAsからなり、基板と第一導電型クラッド層の間に
GaAsバッファ層が形成されており、第一導電型クラ
ッド層および第二導電型クラッド層はInGaPあるい
はAlGaAsからなり、活性領域は、基板側から、i
あるいは第一導電型のInx3Ga1-x3As1-y3y3(x3
=0.49y3,0≦x3≦0.3)光導波層、InxGa1-xAs1-y
y(0≦x≦0.4,0≦y≦0.1)活性層、および、iある
いは第二導電型のInx3Ga1-x3As1-y3y3(x3=0.4
9y3,0≦x3≦0.3)光導波層がこの順に積層されてな
り、電流狭窄層を含む半導体層は、基板側からGaAs
エッチングストップ層および電流狭窄層がこの順に積層
されてなり、電流狭窄層は第一導電型InGaPからな
る構成であることが望ましい。
【0009】ここで、活性領域は、活性層に隣接して光
導波層が備えられてなるものであってもよい。
【0010】なお、上記InGaPは少なくともIn、
GaおよびPを構成元素とする半導体を表す。AlGa
Asの場合も同様の概念であり、少なくともAlとGa
およびAsを構成要素とする。これらのInGaPある
いはAlGaAsからなるクラッド層はGaAs基板に
格子整合する組成からなる層とすることが好ましく、I
nGaPを用いる場合は、In0.49Ga0.51Pが好適な
組成であり、AlGaAsを用いる場合はAl0.5Ga
0.5Asが好適である。
【0011】光出射端面近傍の活性領域は、溝から連接
して該溝の幅とほぼ等しい幅で除去されていることが望
ましい。
【0012】第二導電型はp型であり、第二導電型のド
ーパントはZnであることが望ましい。
【0013】本発明の半導体発光素子の製造方法は、基
板上に、少なくとも第一導電型クラッド層、活性層を含
む活性領域、第二導電型クラッド層、および電流狭窄層
を含む半導体層をこの順に積層する第一の工程と、2つ
の対向する光出射端面のうち少なくとも一方の端面近傍
の一部がストライプ幅とほぼ等しい幅で開口したマスク
を用いて、該端面近傍の電流狭窄層を含む半導体層の深
さ方向の一部をエッチングにより除去する第二の工程
と、第二の工程に続いて、除去された部分の幅と等しい
幅で一方の端面から他方の端面まで開口したマスクを用
いて、エッチングにより、端面近傍より内側の電流狭窄
層を含む半導体層の除去と光出射端面近傍の一部をエッ
チングして残った電流狭窄層を含む半導体層から活性領
域の少なくとも活性層までの層の除去とを同時に行う第
三の工程と、該第三の工程で除去された領域を埋めるよ
うに再成長層を形成する第四の工程とを含むことを特徴
とするものである。
【0014】なお、上記「ストライプ幅」とは、電流の
注入領域の幅を示す。
【0015】また、上記第一導電型と第二導電型は互い
に逆極性を示す。例えば第一導電型がn型であれば、第
二導電型はp型を示す。
【0016】
【発明の効果】本発明の半導体発光素子によれば、端面
近傍の活性領域が除去された領域に再成長層が形成され
て、再成長層中に添加されている第二導電型ドーパント
と同一のドーパントが活性層に拡散されていることによ
り、端面近傍における活性層が混晶化しており、その混
晶化した領域の結晶のエネルギーギャップが大きくなる
ので、端面での出射光の吸収を低減することができる。
すなわち、出力が増加して温度上昇が起こっても光出射
端面での結晶のバンドギャップが大きいので光の吸収を
低減できるので、高出力まで信頼性の高い半導体発光素
子を得ることができる。
【0017】また、溝を形成するためにエッチングされ
るすべての層と、端面近傍における活性領域を含む該活
性領域以上の層の一部とが、ウェットエッチングによっ
て同時に除去可能な組成からなることにより、電流注入
領域となる溝形成のためのエッチングと、端面近傍の活
性領域以上の層のエッチングによる除去とを同じリソグ
ラフィ工程、あるいはセルフアラインで行うことが可能
となり、製造工程の一部を削減できる。
【0018】第二導電型がp型であり、第二導電型のド
ーパントがZnであることにより、良好にバンドギャッ
プを大きくすることができるので、端面での光吸収を削
減でき、高出力まで高い信頼性を得ることができる。
【0019】本発明の半導体発光素子の製造方法によれ
ば、第二の工程により端面近傍の電流狭窄層を含む半導
体層の深さ方向の一部をストライプ幅と等しい幅でエッ
チングにより除去し、続いて、第三の工程によりストラ
イプ幅と等しい幅で開口したマスクを用いてエッチング
することにより、端面近傍より内側の電流狭窄層を含む
半導体層の除去と光出射端面近傍の一部をエッチングし
て残った該半導体層から活性領域の少なくとも活性層ま
での層の除去とを同時に行うこととしているので、同一
マスクで、端面近傍には活性領域が除去されて、同時に
端面近傍より内側では、内部ストライプ構造のストライ
プ溝が形成される。すなわち、端面窓構造をストライプ
幅で形成するための工程、すなわちフォトリソグラフィ
工程とエッチング工程と該エッチングされた領域に再成
長層を成長する工程とからなる工程、および内部ストラ
イプ構造を形成するための工程、すなわちフォトリソグ
ラフィ工程とエッチング工程と内部ストライプ溝上に再
成長層を成長する工程とからなる工程を、1回のリソグ
ラフィ工程とエッチング工程と再成長の工程とで行うこ
とができるため、製造工程を簡略化することができる。
また、1回のリソグラフィ工程で端面窓構造と内部スト
ライプ構造の作製を行うので、自動的にストライプ溝に
連接した端面近傍の活性領域を再現性良く除去すること
が可能である。
【0020】また、端面近傍の活性領域を削除して、再
成長層を形成することにより、再成長層の形成途中で少
なくとも活性層の端部に第二導電型ドーパントが確実に
再現性良く拡散できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。
【0022】本発明の実施の形態による半導体発光素子
の製造方法について説明する。その第一製造過程の斜視
図を図1に示し、第二製造過程の斜視図を図2に示し、
バー状にへき開した状態を示す斜視図を図3に示す。
【0023】図1(a)に示すように、有機金属気相成
長法により(1.0.0)n−GaAs基板11上に、n-GaA
sバッファ層12、n−In0.49Ga0.51P下部クラッド
層13が積層し、その上に、nあるいはi−Inx3Ga
1-x3As1-y3y3(x3=0.49y3,0≦x3≦0.3)下部光導
波層14、InxGa1-xAs1-yy量子井戸活性層15(0
≦x≦0.4, 0≦y≦0.1)およびpあるいはi−Inx3
Ga1-x3As1-y3y3(x3=0.49y3,0≦x3≦0.3)上部
光導波層16で形成されるSCH(separated confinement h
eterostructure)層(活性領域)、p−In0.49Ga
0.51P上部第1クラッド層17、GaAsエッチングスト
ップ層18を成長する。さらにn−In0.49Ga 0.51P電
流狭窄層19、GaAsキャップ層20を成長する。
【0024】次に、図1(b)に示されるように、レジ
スト(図示せず)を塗布し、通常のリソグラフィーによ
り、上記基板ウェハのオリフラに平行で、かつレーザの
へき開面に垂直な方向に幅(W)3μm、奥行き30μm
程度(素子単体の奥行き(L)としては15μm)の領
域21を開口する。酒石酸エッチャントでGaAsキャッ
プ層20を除去し、レジスト剥離した後、塩酸系のエッチ
ャントで、n−In0. 49Ga0.51P電流狭窄層19を除去
する。
【0025】次に、図1(c)に示されるように、同様
にしてレジスト22を塗布し、通常のリソグラフィーによ
り、上記基板のオリフラに平行に前記領域21に重ね合わ
せるように3μm幅のストライプを開口する。酒石酸エ
ッチャントで領域21より内側ではGaAsキャップ層20
をエッチングし、予め開口した領域21ではGaAsエッ
チングスットプ層18を除去し、レジスト22を剥離する。
【0026】次に、図1(d)に示すように、塩酸系の
エッチャントで、領域21より内側ではn−In0.49Ga
0.51P電流狭窄層19をエッチングし、予め開口した領域
21ではp−In0.49Ga0.51P上部第1クラッド層17を
除去する。続いて、酒石酸エッチャントで、領域21より
内側ではGaAsエッチングストップ層18および残って
いるGaAsキャップ層20をエッチングし、予め開口し
た領域21では、pあるいはi−Inx3Ga1-x3As1-y3
y3(x3=0.49y3,0≦x3≦0.3)上部光導波層16、In
xGa1-xAs1-yy量子井戸活性層15(0≦x≦0.4, 0
≦y≦0.1)、およびnあるいはi−Inx3Ga1-x3
1-y3y3(x3=0.49y3,0≦x3≦0.3)下部光導波層14
(活性領域)を除去する。
【0027】次に、図2(a)に示すように、Znが添
加されたp−In0.49Ga0.51P上部第2クラッド層2
3、p−GaAsコンタクト層24を成長する。p−In
0.49Ga0.51P上部第2クラッド層23にはp型ドーパン
トとしてZnが添加されており、成長の際にZnが活性
層側面より拡散し混晶化し、窓構造が形成される。
【0028】次に、図2(b)に示すようにp側電極25
をリフトオフを用いて窓部分よりも素子内部に形成し、
その電極をマスクとして、p-GaAsコンタクト層24
をNH3:H2O2混合液でエッチングする、その後、基板の研
磨を行い、n側電極26を形成する。
【0029】本実施の形態による半導体レーザ素子は、
図2(c)に示すように、端面近傍の活性領域が除去さ
れて、p−In0.49Ga0.51P上部第2クラッド層23が
形成されており、活性領域の端部に第二導電型ドーパン
トであるZnが拡散されており(図中斜線部)、端面近
傍での活性領域のバンドギャップが大きくなっているの
で、端面で光吸収を防ぐことができ、高出力まで高い信
頼性を得ることができる。
【0030】上部第1クラッド層17の厚みは、共振器の
中央部の溝中の導波路で単一基本モードによる屈折率導
波が高出力まで達成できるような厚みとする。
【0031】次に、図3に示すように、上記のようにし
て作製した試料を、両端面設定位置で劈開してできたレ
ーザーアレーバー60の共振器面に高反射率コート61およ
び低反射率コート62を施す。この後、1チップ毎にへき
開して半導体レーザ素子を完成させる。
【0032】本実施の形態による半導体レーザ素子の発
振する波長帯λに関しては、InxGa1-xAs1-yy
らなる組成の活性層より、900<λ<1200(n
m)の範囲までの制御が可能である。
【0033】また、GaAs基板はn型の導電性のもの
で記述しているが、p型の導電性の基板を用いてもよ
く、この場合上記すべての層の導電性を反対にすれば良
い。
【0034】各層の成長法として、固体あるいはガスを
原料とする分子線エピタキシャル成長法であってもよ
い。
【0035】また、p−In0.49Ga0.51P上部第2ク
ラッド層23は、p−Al0.5Ga0.5As材を用いてもよ
い。
【0036】また、本実施の形態による半導体レーザ素
子は、電流狭窄層19の上下にそれぞれ、GaAsエッチ
ングストップ層18、GaAsキャップ層20を備えてお
り、ストライプ幅で開口したマスクにより、端面近傍で
はエッチングストップ層18から活性領域の下部光導波層
14までの除去と、端面近傍より内側ではGaAsキャッ
プ層20からGaAsエッチングストップ層18までの除去
をエッチングにより同時に行うことができるような層構
成となっている。そのため、図1(b)に示す工程で端
面近傍をストライプ幅で開口したマスクにより電流狭窄
層19まで除去し、次に図1(c)に示すように、ストラ
イプ幅で開口したマスクにより、端面近傍はGaAsエ
ッチングストップ層18から活性領域の下部光導波層14ま
での除去と、端面近傍より内側ではGaAsキャップ層
20からGaAsエッチングストップ層18までの除去をエ
ッチングにより同時に行うことができる。従って端面窓
構造と内部ストライプ溝の作製が同時に行うことがで
き、製造工程の簡略化が可能となっている。また、自動
的に内部ストライプから連接した領域に同じ幅で端面窓
構が作製されるため、上部第2クラッド層23にドープさ
れているZnが精度良く端面近傍の活性層に拡散するこ
とができ、端面窓構造を再現性良く作製することができ
る。
【0037】また、電流狭窄層19の上に、GaAsキャ
ップ層20を積層することにより、電流狭窄層の上に、直
接レジスト層が形成されることにより変性層ができた
り、あるいはごみが付着するのを防止することができ
る。また、そのGaAsキャップ層20は、端面近傍のG
aAsエッチングストップ層18を除去する場合に同時に
除去することが可能であって、GaAsキャップ層20を
除去することにより、電流狭窄層の表面の変性層あるい
はごみを除去することができる。
【0038】本記実施の形態では、基本横モード発振す
るレーザについて述べたが、本発明はストライプ幅を3
μmより大きくした幅広ストライプ半導体レーザにも用
いることができ、さらに高出力な領域において信頼性を
高めることができる。
【0039】また、本実施の形態では、素子のへき開面
に高反射膜コートおよび低反射膜コートを施したが、両
へき開面に無反射コートを施すことにより、上記波長範
囲でレーザ発振しない半導体発光素子を作製することが
できる。
【0040】次に、上記実施の形態による半導体レーザ
素子を第二高調波を発生する固体レーザ発光装置の励起
光源として備えた例について、以下に説明する。その概
略構成図を図4に示す。
【0041】図4に示すように、本実施の形態による固
体レーザ発光装置は、上記実施の形態と同様に作製され
た単一モード光を発する半導体レーザ素子71と、該半導
体レーザ素子71から出射された励起光を集光するレンズ
72と、集光された励起光によりレーザ発振する固体レー
ザ結晶73と、凹面鏡からなる出力ミラー74とを備えるも
のであり、固体レーザ結晶73の半導体レーザ素子71側に
固体レーザ結晶73の発振光に対して高反射となり半導体
レーザ素子71の発振光に対して無反射となるコート膜76
が備えられている。固体レーザの共振器はこの凹面鏡か
らなる出力ミラー74とコート膜76によって形成されてい
る。そして固体レーザ共振器内に固体レーザ結晶73から
発振されたレーザの波長を1/2の波長に変換して第二高
調波を発生させるKNbO3非線形結晶75を備えるもの
である。なお、固体レーザ結晶73にNd:YVO4等を用
いてもよく、非線形結晶75にKTP等を用いてもよい。
【0042】半導体レーザ素子71、固体レーザ結晶73、
非線形結晶75はペルチェ素子(図示せず)により温度調
節されている。また、出射光はビームスプリッタ77によ
り一部が受光素子78に分岐され、出射光の光強度が一定
となるように、半導体レーザ素子71の光出力にフィード
バックしてAPC(automatic power control)駆動を行うも
のである。
【0043】本実施の形態による固体レーザ発光装置
は、本発明の実施の形態による半導体レーザ素子を用い
ているため、高出力まで高い信頼性を得ることができ
る。
【0044】次に、本発明の半導体レーザ素子を、第二
高調波を発生する別のレーザ発光装置の基本波として用
いた例について説明する。その概略構成図を図5に示
す。
【0045】本発明の半導体レーザ素子を用いたレーザ
発光装置は、図5に示すように、上記実施の形態と同様
に作製された単一モード光を出射する半導体レーザ素子
81と、該半導体レーザ素子と同軸上にマウントされて半
導体レーザ素子81から出射する光の波長をロックする導
波路グレーティング82と、波長がロックされた半導体レ
ーザ素子81から出射されたレーザ光の直接照射を受け
て、波長を1/2の波長に変換して第二高調波を発生させ
るMgO−LN導波路SHG83とを備えるものである。
ここで、MgO−LN導波路SHGとは、MgOがドー
プされたLiNbO3の基板に、光導波路と同期ドメイ
ン反転構造を形成した光波長変換素子のことであり、第
2高調波を発生させる素子である。
【0046】半導体レーザ素子81、導波路グレーティン
グ82およびLN導波路SHG83はペルチェ素子80により
温度調節されている。導波路グレーティング82は半導体
レーザ素子81に独立に接合されている。MgO−LN導
波路SHG83からの出射光はビームスプリッタ86により
一部が受光素子87に分岐され、出射光の光強度が一定と
なるように半導体レーザ素子81の光出力にフィードバッ
クしてAPC(automaticpower control)を行うものであ
る。
【0047】本発明の半導体レーザ素子は、上記固体レ
ーザ発光装置以外に、アレイ型半導体レーザ、光集積回
路あるいは高速な情報・画像処理及び通信、計測、医
療、印刷の分野での光源にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体レーザ素子
の第一製造過程を示す斜視図
【図2】本発明の一実施の形態による半導体レーザ素子
の第二製造過程を示す斜視図
【図3】本発明の一実施の形態による半導体レーザ素子
のバー状に切り出した状態を示す斜視図
【図4】本発明の一実施の形態による半導体レーザ素子
を励起光源に用いた固体レーザ発光装置
【図5】本発明の一実施の形態による半導体レーザ素子
を励起光源に用いた別のレーザ発光装置
【符号の説明】
11 n−GaAs基板 12 n-GaAsバッファ層 13 n−In0.49Ga0.51P下部クラッド層 14 nあるいはi−Inx3Ga1-x3As1-y3Py3下部光
導波層 15 InxGa1-xAs1-yy量子井戸活性層 16 pあるいはi−Inx3Ga1-x3As1-y3y3上部
光導波層 17 p−In0.49Ga0.51P上部第1クラッド層 18 GaAsエッチングストップ層 19 n−In0.49Ga0.51P電流狭窄層 20 GaAsキャップ層 22 レジスト 23 p−In0.49Ga0.51P上部第2クラッド層 24 p−GaAsコンタクト層 25 p側電極 26 n側電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、少なくとも第一導電型クラッ
    ド層、活性層を含む活性領域、第二導電型クラッド層、
    および電流狭窄層を含む半導体層がこの順に積層されて
    おり、前記電流狭窄層を含む半導体層に、電流注入領域
    となる領域が除去されて溝が形成されており、該溝を埋
    めるように前記電流狭窄層を含む半導体層の上に再成長
    層が形成されている半導体発光素子において、 対向する2つの光出射端面のうち、少なくとも一方の端
    面近傍において、前記活性領域の少なくとも前記活性層
    以上の層が除去されており、該除去された領域に前記再
    成長層が形成されており、該再成長層に接する前記活性
    領域の少なくとも活性層に前記再成長層中に添加されて
    いる第二導電型ドーパントと同一のドーパントが拡散さ
    れていることを特徴とする半導体発光素子。
  2. 【請求項2】 前記溝を形成するためにエッチングされ
    るすべての層と、前記端面近傍における前記活性領域を
    含む該活性領域以上の層の一部とが、ウェットエッチン
    グによって同時に除去可能な組成からなることを特徴と
    する請求項1記載の半導体発光素子。
  3. 【請求項3】 前記基板がGaAsからなり、 前記基板と前記第一導電型クラッド層の間にGaAsバ
    ッファ層が形成されており、 前記第一導電型クラッド層および第二導電型クラッド層
    がInGaPあるいはAlGaAsからなり、 前記活性領域が、前記基板側から、iあるいは第一導電
    型のInx3Ga1-x3As1-y3y3(x3=0.49y3,0≦x3≦
    0.3)光導波層、InxGa1-xAs1-yy(0≦x≦0.4,
    0≦y≦0.1)活性層、および、iあるいは第二導電型の
    Inx3Ga1-x3As1-y3y3(x3=0.49y3,0≦x3≦0.
    3)光導波層がこの順に積層されてなり、 前記電流狭窄層を含む半導体層が、前記基板側からGa
    Asエッチングストップ層および電流狭窄層がこの順に
    積層されてなり、該電流狭窄層が第一導電型InGaP
    からなることを特徴とする請求項1または2記載の半導
    体発光素子。
  4. 【請求項4】 前記光出射端面近傍の前記活性領域が、
    前記溝から連接して該溝の幅とほぼ等しい幅で除去され
    ていることを特徴とする請求項1、2または3記載の半
    導体発光素子。
  5. 【請求項5】 前記第二導電型がp型であり、第二導電
    型のドーパントがZnであることを特徴とする請求項1
    から4いずれか1項記載の半導体発光素子。
  6. 【請求項6】 基板上に、少なくとも第一導電型クラッ
    ド層、活性層を含む活性領域、第二導電型クラッド層、
    および電流狭窄層を含む半導体層をこの順に積層する第
    一の工程と、 2つの対向する光出射端面のうち少なくとも一方の端面
    近傍の一部がストライプ幅とほぼ等しい幅で開口したマ
    スクを用いて、該端面近傍の前記電流狭窄層を含む半導
    体層の深さ方向の一部をエッチングにより除去する第二
    の工程と、 該第二の工程に続いて、前記除去された部分の幅と等し
    い幅で一方の端面から他方の端面まで開口したマスクを
    用いて、エッチングにより、前記端面近傍より内側の前
    記電流狭窄層を含む半導体層の除去と前記光出射端面近
    傍の前記一部をエッチングして残った前記電流狭窄層を
    含む半導体層から前記活性領域の少なくとも活性層まで
    の層の除去とを同時に行う第三の工程と、 該第三の工程で除去された領域を埋めるように再成長層
    を形成する第四の工程とを含むことを特徴とする半導体
    発光素子の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009076640A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Fujifilm Corp 半導体発光素子

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100940530B1 (ko) * 2003-01-17 2010-02-10 삼성전자주식회사 실리콘 광소자 제조방법 및 이에 의해 제조된 실리콘광소자 및 이를 적용한 화상 입력 및/또는 출력장치
KR20040076330A (ko) * 2003-02-25 2004-09-01 삼성전자주식회사 실리콘 광소자 및 이를 적용한 광신호 입출력장치
EP1749308A4 (en) 2004-04-28 2011-12-28 Verticle Inc SEMICONDUCTOR DEVICES WITH VERTICAL STRUCTURE
KR100612875B1 (ko) * 2004-11-24 2006-08-14 삼성전자주식회사 실리콘 광소자 제조방법 및 이에 의해 제조된 실리콘광소자 및 이를 적용한 화상 입력 및/또는 출력장치
KR20060059327A (ko) * 2004-11-27 2006-06-01 삼성전자주식회사 실리콘 광소자 제조방법 및 이에 의해 제조된 실리콘광소자 및 이를 적용한 화상 입력 및/또는 출력장치
US7385228B2 (en) * 2005-02-14 2008-06-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element and light-emitting device
US7208738B2 (en) * 2005-02-28 2007-04-24 Sundar Natarajan Yoganandan Light source utilizing an infrared sensor to maintain brightness and color of an LED device
US7687291B2 (en) 2005-03-25 2010-03-30 Trumpf Photonics Inc. Laser facet passivation

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4371966A (en) * 1980-11-06 1983-02-01 Xerox Corporation Heterostructure lasers with combination active strip and passive waveguide strip
EP0199588B1 (en) * 1985-04-23 1993-09-01 Sharp Kabushiki Kaisha A semiconductor laser device
US5145792A (en) * 1988-05-23 1992-09-08 Optical Measurement Technology Development Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor optical device
US4943970A (en) * 1988-10-24 1990-07-24 General Dynamics Corporation, Electronics Division Surface emitting laser
JPH07101768B2 (ja) * 1988-11-09 1995-11-01 三菱電機株式会社 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP3183683B2 (ja) * 1991-09-06 2001-07-09 シャープ株式会社 窓型半導体レーザ素子
KR100230444B1 (ko) * 1992-05-28 1999-11-15 윤종용 반도체 레이저장치 및 이의 제조방법
EP0695007B1 (en) * 1994-07-04 2000-06-14 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor device and its fabrication process
US5656539A (en) * 1994-07-25 1997-08-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of fabricating a semiconductor laser
JPH0888439A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Rohm Co Ltd 半導体レーザおよびその製法
US5832019A (en) * 1994-11-28 1998-11-03 Xerox Corporation Index guided semiconductor laser biode with shallow selective IILD
US5987048A (en) * 1996-07-26 1999-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Gallium nitride-based compound semiconductor laser and method of manufacturing the same
JPH10178232A (ja) * 1996-12-17 1998-06-30 Nec Corp 半導体レーザおよびその製造方法
JP4462657B2 (ja) * 1998-06-04 2010-05-12 ソニー株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
JP2000031596A (ja) 1998-07-10 2000-01-28 Nec Corp 半導体レーザ及び半導体レーザの製造方法
JP2001053384A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Fuji Photo Film Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP3791589B2 (ja) * 2000-08-14 2006-06-28 日本電気株式会社 端面非注入型半導体レーザおよびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009076640A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Fujifilm Corp 半導体発光素子

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