JPH11354882A - Semiconductor laser and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor laser and its manufacturing methodInfo
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- JPH11354882A JPH11354882A JP15878598A JP15878598A JPH11354882A JP H11354882 A JPH11354882 A JP H11354882A JP 15878598 A JP15878598 A JP 15878598A JP 15878598 A JP15878598 A JP 15878598A JP H11354882 A JPH11354882 A JP H11354882A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザに関
し、特に詳細には、クラッド層にリッジ構造が形成され
た半導体レーザに関するものである。The present invention relates to a semiconductor laser, and more particularly, to a semiconductor laser having a ridge structure formed in a cladding layer.
【0002】また本発明は、そのような半導体レーザを
製造する方法に関するものである。The present invention also relates to a method for manufacturing such a semiconductor laser.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来より、発振光の横モード制御および
電流狭窄のために、クラッド層にリッジ構造を形成して
なる半導体レーザが公知となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor laser in which a ridge structure is formed in a cladding layer for controlling transverse mode of oscillation light and current confinement has been known.
【0004】図3は、リッジ構造を有する従来の半導体
レーザの一例を示すものである。同図において、1が基
板、2および6がクラッド層、3および5が光ガイド
層、4が活性層、7がコンタクト層、8が絶縁膜、9が
電極である。そして、上部クラッド層6を含む部分に導
波方向(図の紙面に垂直な方向)に延びる2本のリッジ
溝Gが形成されて、それらに挟まれる領域にリッジ部10
が形成されている。FIG. 3 shows an example of a conventional semiconductor laser having a ridge structure. In the figure, 1 is a substrate, 2 and 6 are cladding layers, 3 and 5 are optical guide layers, 4 is an active layer, 7 is a contact layer, 8 is an insulating film, and 9 is an electrode. Then, two ridge grooves G extending in the waveguide direction (a direction perpendicular to the plane of the drawing) are formed in the portion including the upper cladding layer 6, and the ridge portion 10 is formed in a region sandwiched therebetween.
Are formed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このリッジ構造を有す
る従来の半導体レーザにおいては、光閉込め幅(これは
発振光の横モードに関わる)および電流狭窄幅を、リッ
ジ溝Gを形成した部分のクラッド層6の残し厚dによっ
て制御しているが、その場合、光閉込め幅および電流狭
窄幅を互いに独立して制御するのは難しくなっている。
そして、光閉込め幅および電流狭窄幅の双方を満足する
残し厚dが存在するとしても、その残し厚dに要求され
る寸法精度は非常に厳しいものとなっている。そのた
め、クラッド層面内で残し厚dの寸法バラツキが生じや
すく、また寸法の再現性も乏しくなるので、高い歩留り
で半導体レーザを作製することは困難となっている。In the conventional semiconductor laser having the ridge structure, the light confinement width (which is related to the transverse mode of the oscillation light) and the current confinement width are changed in the portion where the ridge groove G is formed. Although the control is performed by the remaining thickness d of the cladding layer 6, it is difficult to control the light confinement width and the current confinement width independently of each other.
Even if there is a remaining thickness d that satisfies both the light confinement width and the current confinement width, the dimensional accuracy required for the remaining thickness d is extremely severe. For this reason, the dimensional variation of the thickness d remaining in the surface of the clad layer is likely to occur, and the reproducibility of the dimensions is poor. Therefore, it is difficult to manufacture a semiconductor laser with a high yield.
【0006】さらに、リッジ構造を有する従来の半導体
レーザでは、電流狭窄を果たしているリッジ構造を過ぎ
て活性層に到達するまで電流が拡がることがあり、そう
なっていると、駆動電流を変化させた際に発光領域が変
化してしまう。とりわけ、光出力を上げるために駆動電
流を増大させた場合には、リッジ構造により光閉込めが
効いている範囲の外にまで発光領域が拡がり、それによ
り生じる不安定なモードで半導体レーザが不規則に発振
して、キンクやノイズを発生しやすくなっている。Further, in the conventional semiconductor laser having the ridge structure, the current may spread until it reaches the active layer after passing through the ridge structure having the current constriction. In such a case, the driving current is changed. In this case, the light emitting area changes. In particular, when the drive current is increased in order to increase the light output, the light emitting region spreads out of the range where light confinement is effective due to the ridge structure, and the semiconductor laser cannot operate in an unstable mode caused thereby. It oscillates regularly, and tends to generate kinks and noises.
【0007】以上の問題に鑑み、光閉込めの範囲内に電
流狭窄するために、電極幅を小さくすることも考えられ
る。ところが、半導体レーザにおけるクラッド層は、接
合面に垂直な方向に浸み出した光が吸収されないよう
に、1μmの厚さとされるのが一般的であり、電流はこ
のような厚みのクラッド層を通過する間におよそ5〜10
μm以上(両側では20μm以上)拡がってしまう。この
ため、コンタクト層上で電流狭窄しようとすると、図4
に示すように、電極の幅wdを大きく減らすことが必要
になる。In view of the above problems, it is conceivable to reduce the electrode width in order to confine the current within the range of light confinement. However, the cladding layer in a semiconductor laser is generally 1 μm thick so that light that has permeated in the direction perpendicular to the bonding surface is not absorbed, and the current flows through the cladding layer having such a thickness. About 5-10 while passing
μm or more (20 μm or more on both sides). For this reason, when trying to confine the current on the contact layer, the
As shown in (1), it is necessary to greatly reduce the width wd of the electrode.
【0008】しかしこのような構造にすると、電極のコ
ンタクト層への接触面積が著しく小さくなって電極の接
触抵抗が増大する。その結果、素子抵抗の増大に伴う素
子発熱の増加を招いて、素子温度変化に起因する新たな
キンクやノイズの発生、素子信頼性の低下といった問題
を引き起こす。However, with such a structure, the contact area of the electrode with the contact layer is significantly reduced, and the contact resistance of the electrode is increased. As a result, an increase in element heat due to an increase in element resistance is caused, which causes problems such as generation of new kinks and noises and a reduction in element reliability due to a change in element temperature.
【0009】さらにリッジ構造を有する従来の半導体レ
ーザにおいては、リッジの立ち上がり部分に、リッジ溝
加工により生じたストレスや、半導体とは熱膨張係数が
異なる絶縁膜や電極を構成する金属からの応力が集中
し、そのため、屈折率の不均一や、バンド構造の変化に
よる電流の不均一な注入がこの部分に集中して、空間的
あるいは時間的に不規則な発光強度変動が生じていた。Further, in a conventional semiconductor laser having a ridge structure, a stress generated by ridge groove processing or a stress from a metal forming an insulating film or an electrode having a different coefficient of thermal expansion from that of a semiconductor is formed at a rising portion of the ridge. Therefore, uneven injection of electric current due to non-uniform refractive index and change in band structure is concentrated in this portion, and irregular light emission intensity variation occurs spatially or temporally.
【0010】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御可
能で、それにより、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄
することができ、素子抵抗の増大も抑えて、しかも高い
歩留まりで製造され得る、リッジ構造の半導体レーザを
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and the current confinement width and the light confinement width can be controlled independently of each other, whereby the current confinement is reliably performed within the light confinement range. It is an object of the present invention to provide a ridge-structured semiconductor laser which can be manufactured at a high yield while suppressing an increase in element resistance.
【0011】また本発明は、そのような半導体レーザを
製造する方法を提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a semiconductor laser.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザは、前述したようにクラッド層にリッジ構造が形成さ
れた半導体レーザにおいて、リッジ構造が、比較的幅の
狭い第1リッジ部と、この第1リッジ部よりも活性層に
近い側に形成され、該第1リッジ部とは幅が不連続でそ
れよりも広い幅とされた第2リッジ部とからなることを
特徴とするものである。According to the present invention, there is provided a semiconductor laser having a ridge structure formed on a cladding layer as described above, wherein the ridge structure has a relatively narrow first ridge portion, The first ridge portion is formed closer to the active layer than the one ridge portion, and the first ridge portion has a discontinuous width and a wider width than the second ridge portion.
【0013】なおこの半導体レーザにおいては、第1リ
ッジ部の最大幅をw1、第2リッジ部の最大幅をw2、
第1リッジ部から第2リッジ部にかけての電流拡がり幅
をw3としたとき、w1+w3<w2であるのが望まし
い。In this semiconductor laser, the maximum width of the first ridge portion is w1, the maximum width of the second ridge portion is w2,
Assuming that the current spread width from the first ridge portion to the second ridge portion is w3, it is desirable that w1 + w3 <w2.
【0014】一方、本発明による半導体レーザの製造方
法は、上記構成の半導体レーザを製造する方法におい
て、クラッド層を間にエッチング停止層を含ませて形成
し、このエッチング停止層でエッチングを停止させるこ
とにより、該エッチング停止層よりも活性層に遠い側の
クラッド層部分をエッチングして第1リッジ部を形成
し、次いでエッチング停止層を窓開けし、この開かれた
部分から、エッチング停止層よりも活性層に近い側のク
ラッド層部分をエッチングして第2リッジ部を形成する
ことを特徴とするものである。On the other hand, according to a method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor laser having the above structure, a cladding layer is formed including an etching stop layer therebetween, and the etching is stopped at the etching stop layer. Thereby, the first ridge portion is formed by etching the clad layer portion on the side farther from the active layer than the etching stop layer, and then the etching stop layer is opened. Also, the second ridge portion is formed by etching a portion of the cladding layer near the active layer.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明の半導体レーザにおいては、比較
的幅の狭い第1リッジ部により主として電流狭窄がなさ
れる一方、それよりも広い幅とされた第2リッジ部によ
り主として光閉込めがなされるようになる。そこで、こ
れら第1および第2リッジ部の各最大幅w1、w2の設
定次第で、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御
可能となる。According to the semiconductor laser of the present invention, current is mainly confined by the first ridge portion having a relatively small width, while light is mainly confined by the second ridge portion having a larger width. Become so. Therefore, the current confinement width and the light confinement width can be controlled independently of each other depending on the settings of the maximum widths w1 and w2 of the first and second ridge portions.
【0016】またw1<w2とされているから、確実に
光閉込めの範囲内に電流狭窄することができる。こうし
て第1および第2リッジ部の各最大幅w1、w2の設定
によって光閉込めの範囲内に電流狭窄するのであれば、
そのような電流狭窄の実現のために電極幅を特に小さく
する必要は生じない。したがって本発明の半導体レーザ
は、素子抵抗の増大が抑えられて、しかも高い歩留まり
で製造され得るものとなる。Further, since w1 <w2, the current can be reliably confined within the optical confinement range. If the current is confined within the optical confinement range by setting the maximum widths w1 and w2 of the first and second ridges,
It is not necessary to make the electrode width particularly small for realizing such current constriction. Therefore, the semiconductor laser of the present invention can be manufactured with a high yield while suppressing an increase in element resistance.
【0017】また本発明の半導体レーザにおいては、上
述の通り、確実に光閉込めの範囲内に電流狭窄すること
ができるので、駆動電流を変えてもリッジ側端部で発光
強度が変動することがなく、キンクやノイズの発生が抑
えられる。Further, in the semiconductor laser of the present invention, as described above, the current can be reliably confined within the range of light confinement. Therefore, even if the driving current is changed, the light emission intensity fluctuates at the ridge side end. Kinks and noise are suppressed.
【0018】さらに、電流狭窄を果たす第1リッジ部
が、間に第2リッジ部を置いて活性層から離れたところ
に形成されていると、活性層への不均一な電流注入が抑
制され、それとともに、光閉込めの範囲内に電流狭窄さ
れることにより、第2リッジ部の立ち上がり部分での屈
折率変化による光閉込めの揺らぎが抑制され、安定な発
光パターンが得られるようになる。Further, when the first ridge portion for performing current confinement is formed at a position away from the active layer with the second ridge portion interposed therebetween, uneven current injection into the active layer is suppressed, At the same time, since the current is confined within the range of light confinement, fluctuation of light confinement due to a change in the refractive index at the rising portion of the second ridge portion is suppressed, and a stable light emission pattern can be obtained.
【0019】なお、第1リッジ部から第2リッジ部にか
けての電流拡がり幅をw3としたとき、w1+w3<w
2であれば、電流の漏れが効果的に防止される。When the current spreading width from the first ridge portion to the second ridge portion is w3, w1 + w3 <w
If it is 2, current leakage is effectively prevented.
【0020】上述のように互いに幅の異なる第1リッジ
部と第2リッジ部は、前記構成の本発明による半導体レ
ーザの製造方法を適用すれば、簡単に形成可能すること
ができる。As described above, the first ridge portion and the second ridge portion having different widths can be easily formed by applying the method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention having the above configuration.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形
態による赤外波長帯半導体レーザの概略断面形状を示す
ものであり、また図2は、この半導体レーザを作製する
工程を順を追って示すものである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional shape of an infrared wavelength band semiconductor laser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a step of manufacturing the semiconductor laser in order.
【0022】まず図2を参照して、本実施形態の半導体
レーザを作製する工程を説明する。最初に同図(a)に
示すようにn型GaAs基板11上に、n型AlxGa1-x
Asクラッド層12、AlyGa1-yAs光ガイド層13、A
lzGa1-zAs活性層14、AlyGa1-yAs光ガイド層
13’、p型AlxGa1-xAsクラッド層15、p型In
0.5Ga0.5P第3エッチング停止層16、p型AlxGa
1-xAsクラッド層17、p型GaAs第2エッチング停
止層18、p型In0.5Ga0.5P第1エッチング停止層1
9、p型AlxGa1-xAsクラッド層20、p型GaAs
コンタクト層21を順次結晶成長により積層する。First, the steps of fabricating the semiconductor laser of this embodiment will be described with reference to FIG. First, an n-type Al x Ga 1 -x is formed on an n-type GaAs substrate 11 as shown in FIG.
As clad layer 12, Al y Ga 1-y As light guide layer 13, A
l z Ga 1-z As active layer 14, Al y Ga 1-y As optical guide layer
13 ', p-type Al x Ga 1-x As cladding layer 15, p-type In
0.5 Ga 0.5 P third etching stop layer 16, p-type Al x Ga
1-x As clad layer 17, p-type GaAs second etch stop layer 18, p-type In 0.5 Ga 0.5 P first etch stop layer 1
9, p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 20, p-type GaAs
The contact layers 21 are sequentially stacked by crystal growth.
【0023】次にこのエピタキシャル成長基板上にフォ
トリソグラフィ法により、同図の(b)に示すように、
3条のストライプ状レジストマスク24を形成する。Next, as shown in FIG. 3B, the epitaxial growth substrate is formed by photolithography as shown in FIG.
Three striped resist masks 24 are formed.
【0024】次いでこのレジストマスク24に覆われてい
ない部分のp型AlxGa1-xAsクラッド層20およびp
型GaAsコンタクト層21をエッチングして、同図
(c)に示す断面形状で、紙面と垂直な方向に延びる2
条の第1リッジ溝(ストライプ溝)G1を加工する。そ
の際エッチング液としては、p型In0.5Ga0.5P第1
エッチング停止層19をエッチングし難く、そしてこのエ
ッチング停止層19と、p型AlxGa1-xAsクラッド層
20およびp型GaAsコンタクト層21との間で十分な選
択比を有するもの、例えばクエン酸系のエッチング液を
用いる。Next, the p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 20 and the p-type
The GaAs contact layer 21 is etched to have a sectional shape shown in FIG.
The first ridge groove (stripe groove) G1 of the stripe is processed. At this time, as an etching solution, p-type In 0.5 Ga 0.5 P first
It is difficult to etch the etching stop layer 19, and the etching stop layer 19 and the p-type Al x Ga 1 -x As clad layer
An etchant having a sufficient selectivity between 20 and the p-type GaAs contact layer 21, for example, a citric acid-based etchant is used.
【0025】次に、p型In0.5Ga0.5P第1エッチン
グ停止層19とp型GaAs第2エッチング停止層18との
間で十分な選択比を有するエッチング液、例えば塩酸系
エッチング液を用いたエッチングにより、同図(d)に
示すように、p型In0.5Ga0.5P第1エッチング停止
層19に窓開けを行なう。Next, an etching solution having a sufficient selectivity between the p-type In 0.5 Ga 0.5 P first etching stop layer 19 and the p-type GaAs second etching stop layer 18, for example, a hydrochloric acid type etching solution was used. A window is formed in the p-type In 0.5 Ga 0.5 P first etching stop layer 19 by etching as shown in FIG.
【0026】次に第1リッジ溝G1の幅を拡げるため
に、p型AlxGa1-xAsクラッド層20をエッチングす
るが、その際のエッチング液としては、p型GaAs第
2エッチング停止層18およびp型In0.5Ga0.5P第1
エッチング停止層19をエッチングし難いもの、例えば硫
酸と過酸化水素水と水とを混合してなるエッチング液を
用いる。このエッチングにより、p型AlxGa1-xAs
クラッド層20およびp型GaAsコンタクト層21は、同
図(e)のように加工される。Next to spread the width of the first ridge groove G1, while etching the p-type Al x Ga 1-x As cladding layer 20, as the etching solution at that time, p-type GaAs second etching stop layer 18 and p-type In 0.5 Ga 0.5 P first
An etchant that is difficult to etch the etching stop layer 19, for example, an etchant obtained by mixing sulfuric acid, hydrogen peroxide solution, and water is used. By this etching, p-type Al x Ga 1 -x As
The clad layer 20 and the p-type GaAs contact layer 21 are processed as shown in FIG.
【0027】なお、次の工程でさらに別のストライプ溝
(第2リッジ溝)を形成するためにp型AlxGa1-xA
sクラッド層17がエッチングされるが、そのときp型A
lxGa1-xAsクラッド層20およびp型GaAsコンタ
クト層21も同時にエッチングされるので、上記エッチン
グの量は、この次工程でのエッチング量も考慮して決定
する。In order to form another stripe groove (second ridge groove) in the next step, a p-type Al x Ga 1 -x A is formed.
The s-cladding layer 17 is etched.
Since the l x Ga 1 -x As clad layer 20 and the p-type GaAs contact layer 21 are simultaneously etched, the amount of etching is determined in consideration of the amount of etching in the next step.
【0028】次に、窓開けされたp型In0.5Ga0.5P
第1エッチング停止層19をマスクとしてp型GaAs第
2エッチング停止層18をエッチングし、同図(f)のよ
うに加工する。その際のエッチング液としては、p型I
n0.5Ga0.5P第1エッチング停止層19およびp型Al
xGa1-xAsクラッド層20をエッチングし難いもの、例
えばアンモニウム水と過酸化水素水との混合溶液を用い
る。Next, the p-type In 0.5 Ga 0.5 P with the window opened
Using the first etching stopper layer 19 as a mask, the p-type GaAs second etching stopper layer 18 is etched and processed as shown in FIG. At this time, the p-type I
n 0.5 Ga 0.5 P first etching stop layer 19 and p-type Al
A material in which the xGa 1 -xAs clad layer 20 is difficult to etch, for example, a mixed solution of ammonium water and hydrogen peroxide solution is used.
【0029】なお前述した第1リッジ溝G1の幅を拡げ
るためのエッチングにおいて、GaAsはエッチングし
ないエッチング液を用いると、p型GaAsコンタクト
層21はエッチングされずp型AlxGa1-xAsクラッド
層20のみがエッチングされる。そこで、リッジ状となっ
たクラッド層20の両端上部に、p型GaAsコンタクト
層21が庇状に張り出して残ることになる(図2(e)に
はその状態は示していない)。その場合には、上記p型
GaAs第2エッチング停止層18のエッチングにおい
て、庇状に張り出したp型GaAsコンタクト層21の除
去を併せて行なうことができる。In the above-described etching for expanding the width of the first ridge groove G1, if an etching solution that does not etch GaAs is used, the p-type GaAs contact layer 21 is not etched and the p-type Al x Ga 1 -x As cladding is used. Only layer 20 is etched. Therefore, the p-type GaAs contact layer 21 is left over the both ends of the ridge-shaped cladding layer 20 in an eaves-like manner (the state is not shown in FIG. 2E). In this case, in the etching of the p-type GaAs second etching stop layer 18, the p-type GaAs contact layer 21 that protrudes like an eave can be removed together.
【0030】次に、p型In0.5Ga0.5P第3エッチン
グ停止層16をエッチングし難く、p型AlxGa1-xAs
クラッド層15を選択的にエッチングするエッチング液、
例えばクエン酸系のエッチング液を用いて、該p型Al
xGa1-xAsクラッド層15をエッチングする。それによ
り、同図(g)に示すように、第1リッジ溝G1の下側
にそれよりも狭幅の第2リッジ溝G2が形成される。Next, it is difficult to etch the p-type In 0.5 Ga 0.5 P third etching stop layer 16, and the p-type Al x Ga 1 -x As
An etching solution for selectively etching the cladding layer 15,
For example, using a citric acid-based etching solution, the p-type Al
The xGa1 - xAs cladding layer 15 is etched. Thereby, as shown in FIG. 2G, a second ridge groove G2 having a smaller width than the first ridge groove G1 is formed below the first ridge groove G1.
【0031】その後は、通常のリッジ構造を有する半導
体レーザの作製工程におけるのと同様の処理がなされ
る。すなわち、まずレジストを除去した後、例えばSi
O2やSiNxをプラズマCVD法等によりおよそ100〜
200nm程度堆積して、絶縁膜22を形成する。次いで中
央のメサ部の頂上部に、フォトリソグラフィ法によりコ
ンタクト窓を開け、その上に、例えばTi/Pt/Au
からなるp側電極23aを形成する。一方n型GaAs基
板11の裏側には、例えばAuGe/Ni/Auからなる
n側電極23bを形成する。Thereafter, the same processing as in the manufacturing process of the semiconductor laser having the usual ridge structure is performed. That is, after the resist is first removed, for example, Si
Approximately 100 of the O 2 and SiNx by a plasma CVD method or the like
An insulating film 22 is formed by depositing about 200 nm. Next, a contact window is opened by photolithography on the top of the central mesa, and, for example, Ti / Pt / Au
A p-side electrode 23a is formed. On the other hand, on the back side of the n-type GaAs substrate 11, an n-side electrode 23b made of, for example, AuGe / Ni / Au is formed.
【0032】以上の工程により、図1に示される構造の
半導体レーザが得られる。この半導体レーザの中央部分
に形成されたリッジ構造は、p型AlxGa1-xAsクラ
ッド層20に形成された比較的幅の狭い第1リッジ部31
と、この第1リッジ部31とは幅が不連続でそれよりも広
い幅としてp型AlxGa1-xAsクラッド層17に形成さ
れた第2リッジ部32とから構成されている。Through the above steps, a semiconductor laser having the structure shown in FIG. 1 is obtained. The ridge structure formed in the central portion of the semiconductor laser is composed of a relatively narrow first ridge portion 31 formed in the p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 20.
The first ridge portion 31 is composed of a second ridge portion 32 formed in the p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 17 having a discontinuous width and a wider width.
【0033】上記構成の本実施形態の半導体レーザにお
いては、比較的幅の狭い第1リッジ部31により主として
電流狭窄がなされ、それよりも広い幅とされた第2リッ
ジ部32により主として光閉込めがなされる。そこで、こ
れら第1および第2リッジ部の各最大幅w1、w2の設
定次第で、電流狭窄幅と光閉込め幅とを各々独立に制御
可能となる。またw1<w2とされているから、確実に
光閉込めの範囲内に電流狭窄することができる。In the semiconductor laser of the present embodiment having the above-described structure, the current is confined mainly by the first ridge portion 31 having a relatively small width, and the light is mainly confined by the second ridge portion 32 having a larger width. Is made. Therefore, the current confinement width and the light confinement width can be controlled independently of each other depending on the settings of the maximum widths w1 and w2 of the first and second ridge portions. Further, since w1 <w2, the current can be reliably confined within the optical confinement range.
【0034】なお、第1リッジ部31から第2リッジ部32
にかけての電流拡がり幅をw3としたとき、w1+w3
<w2であれば電流の漏れを防止する上で効果的であ
る。この電流拡がり幅w3は、電流狭窄する第1リッジ
部31から発光領域となる活性層14までの距離と各層の抵
抗率とから規定される。この電流拡がり幅w3の値は、
通常は数〜10μm程度となる。The first ridge portion 31 to the second ridge portion 32
Assuming that the current spread width toward is w3, w1 + w3
<W2 is effective in preventing current leakage. The current spreading width w3 is defined by the distance from the first ridge portion 31 where the current is confined to the active layer 14 which becomes the light emitting region and the resistivity of each layer. The value of this current spread width w3 is
Usually, it is about several to 10 μm.
【0035】本例の場合、p型AlxGa1-xAsクラッ
ド層17およびp型AlxGa1-xAsクラッド層15の各厚
みd1、d2に応じて電流拡がり幅w3が変わり、これ
らの厚みd1、d2の和が大きいほど、w1とw2の差
を大きくする必要がある。In the case of this embodiment, the current spreading width w3 changes according to the thicknesses d1 and d2 of the p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 17 and the p-type Al x Ga 1 -x As clad layer 15, respectively. It is necessary to increase the difference between w1 and w2 as the sum of the thicknesses d1 and d2 is larger.
【0036】以上、AlGaAs系半導体レーザに本発
明を適用した実施形態について説明したが、本発明はそ
れに限らず、活性層をInGaAsから形成した半導体
レーザや、さらにはInGaAsP系半導体レーザ、A
lGaInP系半導体レーザ等に対しても同様に適用す
ることができる。The embodiment in which the present invention is applied to an AlGaAs semiconductor laser has been described above. However, the present invention is not limited to this, and a semiconductor laser having an active layer formed of InGaAs, an InGaAsP semiconductor laser,
The same can be applied to an lGaInP-based semiconductor laser or the like.
【0037】そして、それらの半導体レーザに対して
も、適当なエッチング液とエッチング停止層とを組み合
わせることにより、互いに幅の異なる第1リッジ部と第
2リッジ部とを簡単に形成することができる。For these semiconductor lasers, the first ridge portion and the second ridge portion having different widths can be easily formed by combining an appropriate etching solution and an etching stop layer. .
【図1】本発明の一実施形態による半導体レーザを示す
概略断面図FIG. 1 is a schematic sectional view showing a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記半導体レーザを作製する工程を示す概略図FIG. 2 is a schematic view showing a step of manufacturing the semiconductor laser.
【図3】リッジ構造を有する従来の半導体レーザの一例
を示す概略断面図FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a conventional semiconductor laser having a ridge structure.
【図4】リッジ構造を有する従来の半導体レーザの別の
例を示す概略断面図FIG. 4 is a schematic sectional view showing another example of a conventional semiconductor laser having a ridge structure.
11 n型GaAs基板 12 n型AlxGa1-xAsクラッド層 13、13’ AlyGa1-yAs光ガイド層 14 AlzGa1-zAs活性層 15 p型AlxGa1-xAsクラッド層 16 p型In0.5Ga0.5P第3エッチング停止層 17 p型AlxGa1-xAsクラッド層 18 p型GaAs第2エッチング停止層 19 p型In0.5Ga0.5P第1エッチング停止層 20 p型AlxGa1-xAsクラッド層 21 p型GaAsコンタクト層 22 絶縁膜 23a p側電極 23b n側電極 31 第1リッジ部 32 第2リッジ部11 n-type GaAs substrate 12 n-type Al x Ga 1-x As cladding layer 13,13 'Al y Ga 1-y As optical guide layer 14 Al z Ga 1-z As active layer 15 p-type Al x Ga 1-x As cladding layer 16 p-type In 0.5 Ga 0.5 P third etching stop layer 17 p-type Al x Ga 1 -x As cladding layer 18 p-type GaAs second etching stop layer 19 p-type In 0.5 Ga 0.5 P first etching stop layer 20 p-type Al x Ga 1 -x As cladding layer 21 p-type GaAs contact layer 22 insulating film 23 a p-side electrode 23 b n-side electrode 31 first ridge portion 32 second ridge portion
Claims (3)
導体レーザにおいて、前記リッジ構造が、比較的幅の狭
い第1リッジ部と、この第1リッジ部よりも活性層に近
い側に形成され、該第1リッジ部とは幅が不連続でそれ
よりも広い幅とされた第2リッジ部とからなることを特
徴とする半導体レーザ。1. A semiconductor laser having a ridge structure formed in a cladding layer, wherein the ridge structure is formed on a first ridge portion having a relatively small width and on a side closer to the active layer than the first ridge portion, A semiconductor laser comprising a first ridge portion and a second ridge portion having a discontinuous width and a wider width.
第2リッジ部の最大幅をw2、第1リッジ部から第2リ
ッジ部にかけての電流拡がり幅をw3としたとき、w1
+w3<w2であることを特徴とする請求項1記載の半
導体レーザ。2. When the maximum width of the first ridge portion is w1, the maximum width of the second ridge portion is w2, and the current spreading width from the first ridge portion to the second ridge portion is w3, w1
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein + w3 <w2.
製造する方法であって、 クラッド層を間にエッチング停止層を含ませて形成し、 前記エッチング停止層でエッチングを停止させることに
より、該エッチング停止層よりも活性層に遠い側のクラ
ッド層部分をエッチングして第1リッジ部を形成し、 次いで前記エッチング停止層を窓開けし、 この開かれた部分から、前記エッチング停止層よりも活
性層に近い側のクラッド層部分をエッチングして第2リ
ッジ部を形成することを特徴とする半導体レーザの製造
方法。3. The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 1, wherein the cladding layer is formed by including an etching stop layer therebetween, and the etching is stopped at the etching stop layer. The first ridge portion is formed by etching a portion of the cladding layer farther from the active layer than the etching stop layer, and then the opening of the etching stop layer is opened. A method for manufacturing a semiconductor laser, wherein a second ridge portion is formed by etching a portion of a cladding layer closer to a layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15878598A JPH11354882A (en) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Semiconductor laser and its manufacturing method |
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JP15878598A Withdrawn JPH11354882A (en) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Semiconductor laser and its manufacturing method |
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JP (1) | JPH11354882A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1998-06-08 JP JP15878598A patent/JPH11354882A/en not_active Withdrawn
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