JP4870349B2 - 半導体レーザ装置の製造方法 - Google Patents
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基板上に、少なくとも、第1導電型の第1クラッド層、活性層、第2導電型の第2クラッド層、ストライプ状の電流経路を有する第2導電型の半導体層、上記第2クラッド層上における上記半導体層の両側に位置して上記半導体層を挟んで上記電流経路を狭窄する第1導電型の電流ブロック層、および、上記半導体層上に配置された第2導電型のコンタクト層を、形成する工程を備え、
上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層は、再成長工程によって形成され、
上記再成長工程は、上記第2導電型のドーパントガスの供給開始と同時にまたは上記第2導電型のドーパントガスの供給を開始した後に、少なくともGaとAsとを含むと共にAl組成が0以上且つ0.05以下である上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層を、再成長の開始と共に上記基板の温度を上昇させながら成長させることにより、ドーピング濃度が再成長界面となる上記基板側で高く上記基板の反対側に向かって連続的に低下するように成長させる工程を含んでおり、
上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層の再成長を開始する際におけるドーピング濃度は、5×1018cm-3以上である
ことを特徴としている。
上記第2導電型のドーパントガスの供給を開始する際の上記基板の温度が、500℃以上であり且つ550℃以下であり、
上記再成長させる第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層の再成長を開始する際の上記基板の温度が、550℃以上であり且つ600℃以下である。
上記第2導電型の第2クラッド層,上記第2導電型の半導体層および上記第2導電型のコンタクト層のドーパントはZnであり、
上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層の再成長を、MOCVD法を用いて行う。
上記電流経路が上記電流ブロック層によって狭窄されている上記第2導電型の半導体層は、上記再成長工程によって形成されており、
上記第2導電型の半導体層上に、上記電流ブロック層によって挟まれて、電流経路が上記電流ブロック層で狭窄されているストライプ状の第2導電型の第3クラッド層を形成する工程を備え、
上記活性層と上記第2導電型の半導体層の再成長面との間隔が0.15μm以上である。
上記再成長によって形成される上記第2導電型の半導体層の層厚は30Å以上且つ100Å以下である。
上記再成長による上記第2導電型の半導体層の形成は、上記基板の温度が600℃に到達するまでに完了する。
上記第2導電型の第2クラッド層と、上記第1導電型の電流ブロック層および上記第2導電型の半導体層との間に、上記第2導電型の半導体層が再成長される際の下地となるPを含む下地層を形成する工程と、
上記再成長時に、上記第2導電型のドーパントガスの供給を開始するに先立って、上昇する上記基板の温度が400℃に到達する前に成長室内への少なくともPの原料ガスの供給を開始すると共に、上記第2導電型の半導体層を再成長させる直前に上記Pの原料ガスの供給を停止する工程と
を含んでいる。
上記Pを含む下地層はInGaPあるいはInGaAsPからなる。
上記第2導電型のコンタクト層は、再成長工程によって形成されており、
上記第2導電型の半導体層は、リッジ状を成す第2導電型の第3クラッド層およびキャップ層である。
図1は、本実施の形態の半導体レーザ素子における概略構造を示す断面図である。尚、本実施の形態においては、上記第1導電型はp型であり、上記第2導電型はn型である。
図6は、本第2実施の形態の半導体レーザ素子における概略構造を示す断面図である。尚、本実施の形態においては、上記第1導電型はp型であり、上記第2導電型はn型である。
本実施の形態は、上記第1実施の形態における半導体レーザ素子を用いた光伝送モジュールおよびこの光伝送モジュールを用いた光伝送システムに関する。図13は、光伝送モジュール51を示す断面図である。また、図14は、図13における光源の部分を示す斜視図である。
本実施の形態は、上記第1実施の形態の構成を有する半導体レーザ素子(但し、発振波長を光ディスク用に調整)を用いた光ディスク装置に関する。図16は、本実施の形態における光ディスク装置の構成図である。この光ディスク装置は、光ディスク81にデータを書き込んだり、光ディスク81に書き込まれたデータを再生したりするものであり、その際に用いる発光素子として、上記第1実施の形態の構成を有する半導体レーザ素子82を備えている。
12,32…n型GaAsバッファ層、
13,33…n型GaAlAs第1クラッド層、
14,34…n型GaAlAs第1光ガイド層、
15,35…多重量子井戸活性層、
16,36…p型GaAlAs第2光ガイド層、
17,37…p型GaAlAs第2クラッド層、
18…InGaAsPエッチストップ層、
19,41…n型GaAlAs電流ブロック層、
20…n型GaAs保護層、
21…p+型GaAs半導体層、
22,39…p型GaAlAs第3クラッド層、
23,24,44…p型GaAsコンタクト層、
25,45…n側電極、
26,46…p側電極、
38…p型GaAsエッチストップ層
40…p型GaAsキャップ層
42…n型GaAs電流ブロック層
43…p型GaAsキャップ層
51…光伝送モジュール、
52…InGaAs系半導体レーザ素子(レーザチップ)、
53…受光素子、
54…回路基板、
55…レーザマウント、
56…正電極、
60…シリコン樹脂、
61…エポキシ樹脂モールド、
62,63…レンズ部、
64…ヒートシンク、
65…レーザビーム、
71…パーソナルコンピュータ、
72…基地局、
81…光ディスク、
82…半導体レーザ素子、
83…コリメートレンズ、
84…ビームスプリッタ、
85…λ/4偏光板、
86…レーザ光照射用対物レンズ、
87…再生光用対物レンズ、
88…信号検出用受光素子、
89…信号光再生回路。
Claims (9)
- 基板上に、少なくとも、第1導電型の第1クラッド層、活性層、第2導電型の第2クラッド層、ストライプ状の電流経路を有する第2導電型の半導体層、上記第2クラッド層上における上記半導体層の両側に位置して上記半導体層を挟んで上記電流経路を狭窄する第1導電型の電流ブロック層、および、上記半導体層上に配置された第2導電型のコンタクト層を、形成する工程を備え、
上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層は、再成長工程によって形成され、
上記再成長工程は、上記第2導電型のドーパントガスの供給開始と同時にまたは上記第2導電型のドーパントガスの供給を開始した後に、少なくともGaとAsとを含むと共にAl組成が0以上且つ0.05以下である上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層を、再成長の開始と共に上記基板の温度を上昇させながら成長させることにより、ドーピング濃度が再成長界面となる上記基板側で高く上記基板の反対側に向かって連続的に低下するように成長させる工程を含んでおり、
上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層の再成長を開始する際におけるドーピング濃度は、5×1018cm-3以上である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項1に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記第2導電型のドーパントガスの供給を開始する際の上記基板の温度が、500℃以上であり且つ550℃以下であり、
上記再成長させる第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層の再成長を開始する際の上記基板の温度が、550℃以上であり且つ600℃以下である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項1あるいは請求項2に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記第2導電型の第2クラッド層,上記第2導電型の半導体層および上記第2導電型のコンタクト層のドーパントはZnであり、
上記第2導電型の半導体層あるいは上記第2導電型のコンタクト層の再成長を、有機金属化学気相成長法を用いて行う
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項1から請求項3までの何れか一つに記載の半導体レーザの製造方法において、
上記電流経路が上記電流ブロック層によって狭窄されている上記第2導電型の半導体層は、上記再成長工程によって形成されており、
上記第2導電型の半導体層上に、上記電流ブロック層によって挟まれて、電流経路が上記電流ブロック層で狭窄されているストライプ状の第2導電型の第3クラッド層を形成する工程を備え、
上記活性層と上記第2導電型の半導体層の再成長面との間隔が0.15μm以上である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項4に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記再成長によって形成される上記第2導電型の半導体層の層厚は30Å以上且つ100Å以下である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項4あるいは請求項5に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記再成長による上記第2導電型の半導体層の形成は、上記基板の温度が600℃に到達するまでに完了する
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項4から請求項6までの何れか一つに記載の半導体レーザの製造方法において、
上記第2導電型の第2クラッド層と、上記第1導電型の電流ブロック層および上記第2導電型の半導体層との間に、上記第2導電型の半導体層が再成長される際の下地となるPを含む下地層を形成する工程と、
上記再成長時に、上記第2導電型のドーパントガスの供給を開始するに先立って、上昇する上記基板の温度が400℃に到達する前に成長室内への少なくともPの原料ガスの供給を開始すると共に、上記第2導電型の半導体層を再成長させる直前に上記Pの原料ガスの供給を停止する工程と
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7に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記Pを含む下地層はInGaPあるいはInGaAsPからなる
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 請求項1に記載の半導体レーザの製造方法において、
上記第2導電型のコンタクト層は、再成長工程によって形成されており、
上記第2導電型の半導体層は、リッジ状を成す第2導電型の第3クラッド層およびキャップ層である
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
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