JP2963292B2 - 半導体レーザの製造方法 - Google Patents
半導体レーザの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＩｎＧａＰをクラッ
ド層に用いた半導体レーザに関する。
ド層に用いた半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体レーザの一例が文献１：
「Technical Digest of 12th International Semicondo
ctor Laser Conference,D-2,pp42(1991)」に開示されて
いる。この文献に開示の半導体レーザは、クラッド層に
アルミニウム（Ａｌ）化合物を用いずにＩｎＧａＰを用
いている。ＩｎＧａＰをクラッド層に用いると、クラッ
ド層とその他の層とのエッチング選択比を大きくとるこ
とが出来、また、半導体レーザ製造工程中に、クラッド
層の酸化の虞が無いという利点がある。
「Technical Digest of 12th International Semicondo
ctor Laser Conference,D-2,pp42(1991)」に開示されて
いる。この文献に開示の半導体レーザは、クラッド層に
アルミニウム（Ａｌ）化合物を用いずにＩｎＧａＰを用
いている。ＩｎＧａＰをクラッド層に用いると、クラッ
ド層とその他の層とのエッチング選択比を大きくとるこ
とが出来、また、半導体レーザ製造工程中に、クラッド
層の酸化の虞が無いという利点がある。
【０００３】以下、図面を用いて、文献１に開示の従来
例につき簡単に説明する。図４は、従来の半導体レーザ
の構造の説明に供する断面図である。
例につき簡単に説明する。図４は、従来の半導体レーザ
の構造の説明に供する断面図である。
【０００４】この半導体レーザは、基板１０上に、ｎ−
ＩｎＧａＰクラッド層１２、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓの
歪み量子井戸層１４、ｐ−ＩｎＧａＰ第１クラッド層１
６およびエッチングストップ層１８を順に積層して設け
てある。このエッチングストップ層１８の上の一部分に
は、ｐ−ＩｎＧａＰ第２クラッド層２０およびｐ−Ｇａ
Ａｓのコンタクト層２２をリッジ部分として設けてあ
る。このコンタクト層２２の幅は約７μｍである。コン
タクト層２２上の一部分を除くリッジ上およびエッチン
グストップ層１８上には、絶縁用のＳｉＯ2 膜２４が設
けてある。
ＩｎＧａＰクラッド層１２、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓの
歪み量子井戸層１４、ｐ−ＩｎＧａＰ第１クラッド層１
６およびエッチングストップ層１８を順に積層して設け
てある。このエッチングストップ層１８の上の一部分に
は、ｐ−ＩｎＧａＰ第２クラッド層２０およびｐ−Ｇａ
Ａｓのコンタクト層２２をリッジ部分として設けてあ
る。このコンタクト層２２の幅は約７μｍである。コン
タクト層２２上の一部分を除くリッジ上およびエッチン
グストップ層１８上には、絶縁用のＳｉＯ2 膜２４が設
けてある。
【０００５】コンタクト層２２上には、ｐ型電極２６、
ＧａＡｓ基板底面にはｎ型電極２８がそれぞれ設けてあ
り、リッジ部分に電流を注入すると、歪み量子井戸層１
４中のリッジ部分直下の活性層３０でレーザ発振が起こ
る。歪み量子井戸層１４のリッジ部分直下の活性層３０
と、リッジ部分直下以外の部分の歪み量子井戸層１４で
は、クラッド層の厚さが異なるため実効屈折率に僅かな
差が生じる。このため、基本横モ−ド発振を得ることが
できる。
ＧａＡｓ基板底面にはｎ型電極２８がそれぞれ設けてあ
り、リッジ部分に電流を注入すると、歪み量子井戸層１
４中のリッジ部分直下の活性層３０でレーザ発振が起こ
る。歪み量子井戸層１４のリッジ部分直下の活性層３０
と、リッジ部分直下以外の部分の歪み量子井戸層１４で
は、クラッド層の厚さが異なるため実効屈折率に僅かな
差が生じる。このため、基本横モ−ド発振を得ることが
できる。
【０００６】しかし、従来例の半導体レーザにおいて
は、活性層３０が、リッジ部分直下以外の歪み量子井戸
層１４と繋がっている。このため、活性層３０に電流が
注入された場合、活性層３０以外の歪み量子井戸層１４
に多くの電流が流れてしまう。その結果、半導体レーザ
の発振閾値電流が高くなってしまう。
は、活性層３０が、リッジ部分直下以外の歪み量子井戸
層１４と繋がっている。このため、活性層３０に電流が
注入された場合、活性層３０以外の歪み量子井戸層１４
に多くの電流が流れてしまう。その結果、半導体レーザ
の発振閾値電流が高くなってしまう。
【０００７】そこで、クラッド層にＡｌＧａＡｓ等のア
ルミニウム化合物を用いた半導体レーザにおいて、リッ
ジ部分直下にのみ量子井戸層の活性層を設け、この活性
層の両側に電流ブロック層を設けた活性層閉じ込め構造
の半導体レーザが提案されている。
ルミニウム化合物を用いた半導体レーザにおいて、リッ
ジ部分直下にのみ量子井戸層の活性層を設け、この活性
層の両側に電流ブロック層を設けた活性層閉じ込め構造
の半導体レーザが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活性層
の両側に電流ブロック層を設けた場合、量子井戸層のリ
ッジ部分直下の領域を活性層とした場合に比べて、活性
層と電流ブロック層との屈折率の差が大きくなる。この
ため、単一横モ−ド発振を得るためには活性層の幅を従
来の半導体レーザの活性層の幅よりも狭くしなければな
らない。その結果、半導体レーザの製造にあたり、活性
層の幅を精度良く制御する必要が生じ、さらに、通常の
エッチング技術を用いてリッジ部分を形成すると、リッ
ジ部分のコンタクト層の幅が活性層よりも狭くなり、コ
ンタクトが困難になるという問題が生じる。
の両側に電流ブロック層を設けた場合、量子井戸層のリ
ッジ部分直下の領域を活性層とした場合に比べて、活性
層と電流ブロック層との屈折率の差が大きくなる。この
ため、単一横モ−ド発振を得るためには活性層の幅を従
来の半導体レーザの活性層の幅よりも狭くしなければな
らない。その結果、半導体レーザの製造にあたり、活性
層の幅を精度良く制御する必要が生じ、さらに、通常の
エッチング技術を用いてリッジ部分を形成すると、リッ
ジ部分のコンタクト層の幅が活性層よりも狭くなり、コ
ンタクトが困難になるという問題が生じる。
【０００９】従って、この発明の目的は、活性層および
コンタクト層を含むリッジ部分の幅を精度良く制御する
ことができる、低発振閾値の半導体レーザの製造方法を
提供することである。
コンタクト層を含むリッジ部分の幅を精度良く制御する
ことができる、低発振閾値の半導体レーザの製造方法を
提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の半導体レーザの製造方法によれば、第１
導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電型ＩｎＧａＰクラッ
ド層、量子井戸層、第２導電型ＩｎＧａＰクラッド層お
よび第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次に形成する
工程と、この第２導電型ＧａＡｓコンタクト層上にスト
ライプ状のエッチングマスクを形成する工程と、このエ
ッチングマスクを介して、第１エッチング液を用いて第
２導電型ＧａＡｓコンタクト層をエッチングし、エッチ
ングマスクの直下周辺部もサイドエッチングする工程
と、このエッチングマスクを介して、第２導電型ＩｎＧ
ａＰクラッド層を第２エッチング液を用いてエッチング
する工程と、このエッチングマスクを介して、第１エッ
チング液よりもＧａＡｓに対するエッチング速度の遅い
エッチング液である第３エッチング液を用いて量子井戸
層をエッチングして活性層を形成する工程と、この活性
層の両側に電流ブロック層を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
め、この発明の半導体レーザの製造方法によれば、第１
導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電型ＩｎＧａＰクラッ
ド層、量子井戸層、第２導電型ＩｎＧａＰクラッド層お
よび第２導電型ＧａＡｓコンタクト層を順次に形成する
工程と、この第２導電型ＧａＡｓコンタクト層上にスト
ライプ状のエッチングマスクを形成する工程と、このエ
ッチングマスクを介して、第１エッチング液を用いて第
２導電型ＧａＡｓコンタクト層をエッチングし、エッチ
ングマスクの直下周辺部もサイドエッチングする工程
と、このエッチングマスクを介して、第２導電型ＩｎＧ
ａＰクラッド層を第２エッチング液を用いてエッチング
する工程と、このエッチングマスクを介して、第１エッ
チング液よりもＧａＡｓに対するエッチング速度の遅い
エッチング液である第３エッチング液を用いて量子井戸
層をエッチングして活性層を形成する工程と、この活性
層の両側に電流ブロック層を形成する工程とを含むこと
を特徴とする。
【００１１】また、好ましくは、第１エッチング液をＨ
2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ2 Ｏを４：１：１の割合で
混合したエッチング液とし、第２エッチング液をＨＣｌ
およびＨ2 Ｏを混合したエッチング液とし、第３エッチ
ング液をＨ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ2 Ｏを８：１：
１００の割合で混合したエッチング液とすると良い。
2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ2 Ｏを４：１：１の割合で
混合したエッチング液とし、第２エッチング液をＨＣｌ
およびＨ2 Ｏを混合したエッチング液とし、第３エッチ
ング液をＨ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ2 Ｏを８：１：
１００の割合で混合したエッチング液とすると良い。
【００１２】
【作用】この発明の半導体レーザの製造方法によれば、
リッジ部分直下にのみ活性層を設けて発振閾値電流を低
くした半導体レーザを製造することができる。
リッジ部分直下にのみ活性層を設けて発振閾値電流を低
くした半導体レーザを製造することができる。
【００１３】リッジ部分形成時に、活性層およびコンタ
クト層の幅を精度良く制御するために、クラッド層の材
料に、活性層およびコンタクト層とのエッチング選択比
を大きくとることができるＩｎＧａＰを使用し、かつ、
コンタクト層、クラッド層および活性層をそれぞれエッ
チングする際のエッチング液を変えて、クラッド層およ
び活性層のエッチング時にコンタクト層が必要以上にエ
ッチングされないようにしてある。また、コンタクト
層、クラッド層および活性層のエッチングに際しては、
エッチングマスクを介して各層の幅を確認することがで
きる。
クト層の幅を精度良く制御するために、クラッド層の材
料に、活性層およびコンタクト層とのエッチング選択比
を大きくとることができるＩｎＧａＰを使用し、かつ、
コンタクト層、クラッド層および活性層をそれぞれエッ
チングする際のエッチング液を変えて、クラッド層およ
び活性層のエッチング時にコンタクト層が必要以上にエ
ッチングされないようにしてある。また、コンタクト
層、クラッド層および活性層のエッチングに際しては、
エッチングマスクを介して各層の幅を確認することがで
きる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の半導体レ
ーザの製造方法の一実施例について説明する。尚、以下
に参照する各図は、この発明が理解できる程度に各構成
成分の大きさ、形状および配置関係を概略的に示してあ
るにすぎない。従って、この発明はこの図示例にのみ限
定されないことは明らかである。
ーザの製造方法の一実施例について説明する。尚、以下
に参照する各図は、この発明が理解できる程度に各構成
成分の大きさ、形状および配置関係を概略的に示してあ
るにすぎない。従って、この発明はこの図示例にのみ限
定されないことは明らかである。
【００１５】先ず、この発明の半導体レーザの製造方法
によれば、第１導電型ＧａＡｓ基板４０上に、第１導電
型ＩｎＧａＰクラッド層４２、量子井戸層４４、第２導
電型ＩｎＧａＰクラッド層４６および第２導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層４８を順次形成する。このため、この実
施例では、ｎ−ＧａＡｓ基板４０上に、厚さ１μｍ、キ
ャリア濃度１〜２×１０18ｃｍ-3のｎ−ＩｎＧａＰクラ
ッド層４２、量子井戸層４４、厚さ１μｍ、キャリア濃
度１〜２×１０18ｃｍ-3のＩｎＧａＰクラッド層４６お
よび厚さ１００Ａ°（１０ｎｍ）（オングストロ−ム）
のｐ−ＧａＡｓコンタクト層４８を順次形成する。尚、
量子井戸層４４には、厚さ７０Ａ°のノンド−プのＩｎ
ＧａＡｓの歪み量子井戸層５０を設け、発振波長が９８
０ｎｍとなるように設計した。この歪み量子井戸層５０
の上下には、それぞれ１０００Ａ°の厚さのＧａＡｓの
閉じ込め層５２および５４を設けてある。この閉じ込め
層５２および５４は、後に形成する活性層に電流および
光を閉じ込める働きをする。以下、この閉じ込め層５２
および５４も含めて量子井戸層４４と称する（図１の
（Ａ））。
によれば、第１導電型ＧａＡｓ基板４０上に、第１導電
型ＩｎＧａＰクラッド層４２、量子井戸層４４、第２導
電型ＩｎＧａＰクラッド層４６および第２導電型ＧａＡ
ｓコンタクト層４８を順次形成する。このため、この実
施例では、ｎ−ＧａＡｓ基板４０上に、厚さ１μｍ、キ
ャリア濃度１〜２×１０18ｃｍ-3のｎ−ＩｎＧａＰクラ
ッド層４２、量子井戸層４４、厚さ１μｍ、キャリア濃
度１〜２×１０18ｃｍ-3のＩｎＧａＰクラッド層４６お
よび厚さ１００Ａ°（１０ｎｍ）（オングストロ−ム）
のｐ−ＧａＡｓコンタクト層４８を順次形成する。尚、
量子井戸層４４には、厚さ７０Ａ°のノンド−プのＩｎ
ＧａＡｓの歪み量子井戸層５０を設け、発振波長が９８
０ｎｍとなるように設計した。この歪み量子井戸層５０
の上下には、それぞれ１０００Ａ°の厚さのＧａＡｓの
閉じ込め層５２および５４を設けてある。この閉じ込め
層５２および５４は、後に形成する活性層に電流および
光を閉じ込める働きをする。以下、この閉じ込め層５２
および５４も含めて量子井戸層４４と称する（図１の
（Ａ））。
【００１６】次に、このｐ−ＧａＡｓのコンタクト層４
８上にストライプ状のエッチングマスク５６を形成す
る。この実施例では、ＳｉＯ2 膜（図示せず）を化学蒸
気蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて形成し、通常のフォトリ
ソグラフィ手法により幅（Ｗｍ）約４〜５μｍのストラ
イプ状のエッチングマスク５６を形成する（図１の
（Ｂ））。
８上にストライプ状のエッチングマスク５６を形成す
る。この実施例では、ＳｉＯ2 膜（図示せず）を化学蒸
気蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて形成し、通常のフォトリ
ソグラフィ手法により幅（Ｗｍ）約４〜５μｍのストラ
イプ状のエッチングマスク５６を形成する（図１の
（Ｂ））。
【００１７】次に、このエッチングマスク５６を介し
て、第１エッチング液を用いてｐ−ＧａＡｓコンタクト
層４８をエッチングし、エッチングマスク５６の直下周
辺部もサイドエッチングする。このため、この実施例で
は、第１エッチング液として、Ｈ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 お
よびＨ2 Ｏを４：１：１の割合で混合したエッチング液
を用いる。
て、第１エッチング液を用いてｐ−ＧａＡｓコンタクト
層４８をエッチングし、エッチングマスク５６の直下周
辺部もサイドエッチングする。このため、この実施例で
は、第１エッチング液として、Ｈ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 お
よびＨ2 Ｏを４：１：１の割合で混合したエッチング液
を用いる。
【００１８】このエッチング液は、ＧａＡｓのコンタク
ト層４８をエッチングし、ＩｎＧａＰのクラッド層４６
に達すると、深さ方向のエッチングは停止し、エッチン
グマスク５６直下周辺部で横方向にサイドエッチングが
進む。このサイドエッチングの量は、光学顕微鏡でエッ
チングマスクを介して観察することができる。サイドエ
ッチングによって形成された、エッチングマスクのオ−
バ−ハング部の幅（Ｗｕ）が約０．５〜１μｍ、ｐ−Ｇ
ａＡｓのコンタクト層５８の幅（Ｗｃ）が１〜２μｍ程
度となるように、エッチング時間を調整する（図１の
（Ｃ））。
ト層４８をエッチングし、ＩｎＧａＰのクラッド層４６
に達すると、深さ方向のエッチングは停止し、エッチン
グマスク５６直下周辺部で横方向にサイドエッチングが
進む。このサイドエッチングの量は、光学顕微鏡でエッ
チングマスクを介して観察することができる。サイドエ
ッチングによって形成された、エッチングマスクのオ−
バ−ハング部の幅（Ｗｕ）が約０．５〜１μｍ、ｐ−Ｇ
ａＡｓのコンタクト層５８の幅（Ｗｃ）が１〜２μｍ程
度となるように、エッチング時間を調整する（図１の
（Ｃ））。
【００１９】次に、エッチングマスクを介して、ｐ−Ｉ
ｎＧａＰクラッド層４６を第２エッチング液を用いてエ
ッチングする。このため、この実施例では、第２エッチ
ング液として、ＨＣｌおよびＨ2 Ｏを混合したエッチン
グ液を用いる。
ｎＧａＰクラッド層４６を第２エッチング液を用いてエ
ッチングする。このため、この実施例では、第２エッチ
ング液として、ＨＣｌおよびＨ2 Ｏを混合したエッチン
グ液を用いる。
【００２０】このエッチング液は、ｐ−ＩｎＧａＰクラ
ッド層４６をエッチングし、量子井戸層４４に達する
と、深さ方向のエッチングは停止し、エッチングマスク
５６の直下周辺部のｐ−ＩｎＧａＰクラッド層６０をサ
イドエッチングする。この場合も、光学顕微鏡を用い
て、エッチングマスクを介してｐ−ＩｎＧａＰクラッド
層６０のサイドエッチングの量を観察することができ
る。この実施例では、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層の下面
の幅（Ｗａ）が１．５μｍ程度になるように制御する
（図２の（Ａ））。
ッド層４６をエッチングし、量子井戸層４４に達する
と、深さ方向のエッチングは停止し、エッチングマスク
５６の直下周辺部のｐ−ＩｎＧａＰクラッド層６０をサ
イドエッチングする。この場合も、光学顕微鏡を用い
て、エッチングマスクを介してｐ−ＩｎＧａＰクラッド
層６０のサイドエッチングの量を観察することができ
る。この実施例では、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層の下面
の幅（Ｗａ）が１．５μｍ程度になるように制御する
（図２の（Ａ））。
【００２１】次に、エッチングマスク５６を介して、第
１エッチング液よりもＧａＡｓに対するエッチング速度
の遅いエッチング液である第３エッチング液を用いて量
子井戸層をエッチングして活性層を形成する。このた
め、この実施例では、第３エッチング液として、Ｈ2 Ｓ
Ｏ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ2 Ｏを８：１：１００の割合で
混合したエッチング液を用いて、量子井戸層４４をエッ
チングする。
１エッチング液よりもＧａＡｓに対するエッチング速度
の遅いエッチング液である第３エッチング液を用いて量
子井戸層をエッチングして活性層を形成する。このた
め、この実施例では、第３エッチング液として、Ｈ2 Ｓ
Ｏ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ2 Ｏを８：１：１００の割合で
混合したエッチング液を用いて、量子井戸層４４をエッ
チングする。
【００２２】このエッチング液のＧａＡｓに対するエッ
チング速度は、４００Ａ°／分程度（１６％程度Ｉｎの
入ったＩｎＧａＡｓに対してもほぼ同じエッチング速
度）であり、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５８のサイドエ
ッチングはほとんどなく、量子井戸層４４のみをエッチ
ングして活性層６２を形成することができる（図２の
（Ｂ））。
チング速度は、４００Ａ°／分程度（１６％程度Ｉｎの
入ったＩｎＧａＡｓに対してもほぼ同じエッチング速
度）であり、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５８のサイドエ
ッチングはほとんどなく、量子井戸層４４のみをエッチ
ングして活性層６２を形成することができる（図２の
（Ｂ））。
【００２３】次に、活性層６２の両側に電流ブロック層
６４を形成する。この実施例では、ＭＯＶＰＥ法を用い
てｐ−ＩｎＧａＰ層６６およびｎ−ＩｎＧａＰ層６８を
順に活性層３０を含むリッジ部分の両側に選択的に成長
させて電流ブロック層６４を形成する。各層の厚さおよ
びキャリア濃度は、ｐ−ＩｎＧａＰ層６６の厚さ０．９
μｍ、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、ｎ−ＩｎＧａＰ
層６８の厚さ０．６μｍ、キャリア濃度２×１０18ｃｍ
-3とした。この電流ブロック層６４は、ｐ−ＩｎＧａＰ
層６６と、ｎ−ＩｎＧａＰ層６８との界面で逆バイアス
となり、半導体レーザを動作させた場合に十分な耐圧で
ある５Ｖ程度の耐圧がある。電流ブロック層６６は、好
ましくは、リッジ部分と同じ高さになるように形成する
のが望ましい（図２の（Ｃ））。
６４を形成する。この実施例では、ＭＯＶＰＥ法を用い
てｐ−ＩｎＧａＰ層６６およびｎ−ＩｎＧａＰ層６８を
順に活性層３０を含むリッジ部分の両側に選択的に成長
させて電流ブロック層６４を形成する。各層の厚さおよ
びキャリア濃度は、ｐ−ＩｎＧａＰ層６６の厚さ０．９
μｍ、キャリア濃度１×１０18ｃｍ-3、ｎ−ＩｎＧａＰ
層６８の厚さ０．６μｍ、キャリア濃度２×１０18ｃｍ
-3とした。この電流ブロック層６４は、ｐ−ＩｎＧａＰ
層６６と、ｎ−ＩｎＧａＰ層６８との界面で逆バイアス
となり、半導体レーザを動作させた場合に十分な耐圧で
ある５Ｖ程度の耐圧がある。電流ブロック層６６は、好
ましくは、リッジ部分と同じ高さになるように形成する
のが望ましい（図２の（Ｃ））。
【００２４】通常は、電流ブロック層６４形成後、エッ
チングマスク５６を除去してから、従来例と同様に、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層５８上およびｎ−ＧａＡｓ基板
底面にそれぞれ電極（図示せず）を形成し、劈開により
半導体レーザを製造する。
チングマスク５６を除去してから、従来例と同様に、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層５８上およびｎ−ＧａＡｓ基板
底面にそれぞれ電極（図示せず）を形成し、劈開により
半導体レーザを製造する。
【００２５】次に、この実施例で得られた半導体レーザ
の室温、連続動作条件下における注入電流−光出力特性
を図３に示す。図３のグラフの横軸は注入電流、縦軸は
光出力を表している。グラフ中の曲線Ｉ〜III は、それ
ぞれ半導体レーザの共振器長が３５０、５００および７
５０μｍの場合の特性を表している。例えば、曲線IIに
示すように、共振器長５００μｍの場合の半導体レーザ
の発振閾値電流は約３ｍＡである。
の室温、連続動作条件下における注入電流−光出力特性
を図３に示す。図３のグラフの横軸は注入電流、縦軸は
光出力を表している。グラフ中の曲線Ｉ〜III は、それ
ぞれ半導体レーザの共振器長が３５０、５００および７
５０μｍの場合の特性を表している。例えば、曲線IIに
示すように、共振器長５００μｍの場合の半導体レーザ
の発振閾値電流は約３ｍＡである。
【００２６】この値を従来の半導体レーザの発振閾値電
流と比べると、例えば文献２：「IEEE DENNSHI TOKYO,v
ol.30,pp21(1991)」には、共振器長６００μｍの活性層
が埋め込み構造になっていない半導体レーザにおいて、
発振閾値電流が１２．５ｍＡの例が記載されている。従
って、発振閾値電流を大幅に低減することができたこと
が確かめられた。
流と比べると、例えば文献２：「IEEE DENNSHI TOKYO,v
ol.30,pp21(1991)」には、共振器長６００μｍの活性層
が埋め込み構造になっていない半導体レーザにおいて、
発振閾値電流が１２．５ｍＡの例が記載されている。従
って、発振閾値電流を大幅に低減することができたこと
が確かめられた。
【００２７】上述した実施例では、この発明を、特定の
材料を使用し、また、特定の条件で形成した例につき説
明したが、この発明は多くの変更および変形を行うこと
ができる。例えば、上述した実施例では、縦モ−ドが多
モ−ドであるファブリ・ペロ−タイプの半導体レーザの
製造方法について説明したが、この発明では、例えば、
ｎ−ＩｎＧａＰクラッド層に波形のグレ−ティングを形
成して、縦モ−ドが単一な分布帰還型半導体レーザを製
造しても良い。また、上述した実施例では、第１導電型
をｎ型、第２導電型をｐ型としたが、この発明では、第
１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としても良い。
材料を使用し、また、特定の条件で形成した例につき説
明したが、この発明は多くの変更および変形を行うこと
ができる。例えば、上述した実施例では、縦モ−ドが多
モ−ドであるファブリ・ペロ−タイプの半導体レーザの
製造方法について説明したが、この発明では、例えば、
ｎ−ＩｎＧａＰクラッド層に波形のグレ−ティングを形
成して、縦モ−ドが単一な分布帰還型半導体レーザを製
造しても良い。また、上述した実施例では、第１導電型
をｎ型、第２導電型をｐ型としたが、この発明では、第
１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型としても良い。
【００２８】
【発明の効果】この発明の半導体レーザの製造方法によ
れば、活性層およびコンタクト層を含むリッジ部分の幅
を精度良く制御することができ、低発振閾値の半導体レ
ーザを製造することができる。発振閾値電流を低減する
ことができるので、半導体レーザ動作時に発生する熱が
少なく、高出力動作が可能となる。
れば、活性層およびコンタクト層を含むリッジ部分の幅
を精度良く制御することができ、低発振閾値の半導体レ
ーザを製造することができる。発振閾値電流を低減する
ことができるので、半導体レーザ動作時に発生する熱が
少なく、高出力動作が可能となる。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の半導体レーザの
製造方法の実施例の説明に供する前半の工程図である。
製造方法の実施例の説明に供する前半の工程図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１の（Ｃ）に続く、後半
の工程図である。
の工程図である。
【図３】この発明の実施例で得られた半導体レーザの測
定値である。
定値である。
【図４】従来の半導体レーザの説明に供する構造図であ
る。
る。
１０：基板 １２：ｎ−ＩｎＧ
ａＰクラッド層 １４：歪み量子井戸層 １６：ｐ−ＩｎＧ
ａＰ第１クラッド層 １８：エッチングストップ層 ２０：ｐ−ＩｎＧ
ａＰ第２クラッド層 ２２：コンタクト層 ２４：ＳｉＯ2 膜 ２６：ｐ型電極 ２８：ｎ型電極 ３０：活性層 ４０：第１導電型ＧａＡｓ基板、ｎ−ＧａＡｓ基板 ４２：第１導電型ＩｎＧａＰクラッド層、ｎ−ＩｎＧａ
Ｐクラッド層 ４４：量子井戸層 ４６：第２導電型ＩｎＧａＰクラッド層、ｐ−ＩｎＧａ
Ｐクラッド層 ４８：第２導電型ＧａＡｓコンタクト層、ｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層 ５０：歪み量子井戸層 ５２：閉じ込め層 ５４：閉じ込め層 ５６：エッチング
マスク ５８：ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ６０：ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓクラッド層 ６２：活性層 ６４：電流ブロッ
ク層 ６６：ｐ−ＩｎＧａＡｓ層 ６８：ｎ−ＩｎＧ
ａＡｓ層
ａＰクラッド層 １４：歪み量子井戸層 １６：ｐ−ＩｎＧ
ａＰ第１クラッド層 １８：エッチングストップ層 ２０：ｐ−ＩｎＧ
ａＰ第２クラッド層 ２２：コンタクト層 ２４：ＳｉＯ2 膜 ２６：ｐ型電極 ２８：ｎ型電極 ３０：活性層 ４０：第１導電型ＧａＡｓ基板、ｎ−ＧａＡｓ基板 ４２：第１導電型ＩｎＧａＰクラッド層、ｎ−ＩｎＧａ
Ｐクラッド層 ４４：量子井戸層 ４６：第２導電型ＩｎＧａＰクラッド層、ｐ−ＩｎＧａ
Ｐクラッド層 ４８：第２導電型ＧａＡｓコンタクト層、ｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層 ５０：歪み量子井戸層 ５２：閉じ込め層 ５４：閉じ込め層 ５６：エッチング
マスク ５８：ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ６０：ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓクラッド層 ６２：活性層 ６４：電流ブロッ
ク層 ６６：ｐ−ＩｎＧａＡｓ層 ６８：ｎ−ＩｎＧ
ａＡｓ層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−293286（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−241488（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−222488（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18
Claims (2)
- 【請求項１】 第１導電型ＧａＡｓ基板上に、第１導電
型ＩｎＧａＰクラッド層、量子井戸層、第２導電型Ｉｎ
ＧａＰクラッド層および第２導電型ＧａＡｓコンタクト
層を順次に形成する工程と、 該第２導電型ＧａＡｓコンタクト層上にストライプ状の
エッチングマスクを形成する工程と、 該エッチングマスクを介して、第１エッチング液を用い
て前記第２導電型ＧａＡｓコンタクト層をエッチング
し、該エッチングマスクの直下周辺部もサイドエッチン
グする工程と、 該エッチングマスクを介して、第２導電型ＩｎＧａＰク
ラッド層を第２エッチング液を用いてエッチングする工
程と、 該エッチングマスクを介して、第１エッチング液よりも
ＧａＡｓに対するエッチング速度の遅いエッチング液で
ある第３エッチング液を用いて前記量子井戸層をエッチ
ングして活性層を形成する工程と、 該活性層の両側に電流ブロック層を形成する工程とを含
むことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザの製造方
法において、 前記第１エッチング液をＨ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ
2 Ｏを４：１：１の割合で混合したエッチング液とし、 前記第２エッチング液をＨＣｌおよびＨ2 Ｏを混合した
エッチング液とし、 前記第３エッチング液をＨ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 およびＨ
2 Ｏを８：１：１００の割合で混合したエッチング液と
する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 |
|---|---|---|---|
| JP5004711A JP2963292B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5004711A JP2963292B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216465A JPH06216465A (ja) | 1994-08-05 |
| JP2963292B2 true JP2963292B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=11591476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5004711A Expired - Fee Related JP2963292B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963292B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP5004711A patent/JP2963292B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06216465A (ja) | 1994-08-05 |
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