JPS61281575A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS61281575A JPS61281575A JP12307885A JP12307885A JPS61281575A JP S61281575 A JPS61281575 A JP S61281575A JP 12307885 A JP12307885 A JP 12307885A JP 12307885 A JP12307885 A JP 12307885A JP S61281575 A JPS61281575 A JP S61281575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- current
- groove
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明はGaInAsP/InP系半導体レーザに関
する。
する。
(従来の技術)
従来より、この種c7)GaI nAsP/I nP系
半導体レーザは例えば光通信用の光源として実用化が進
められている。その−例として文献(「アプライド フ
ィジックス レターズ(App l 1edPhysi
scs Letters)、」、峠、(3)、pp28
2〜283 )に開示されたのものがある。第3図は、
この文献に開示された従来の半導体レーザの構造を示す
断面図である。
半導体レーザは例えば光通信用の光源として実用化が進
められている。その−例として文献(「アプライド フ
ィジックス レターズ(App l 1edPhysi
scs Letters)、」、峠、(3)、pp28
2〜283 )に開示されたのものがある。第3図は、
この文献に開示された従来の半導体レーザの構造を示す
断面図である。
図示の半導体レーザは、(100)面方位p型基板10
上に第一層としてのpl−InP層12、第二層として
のn−JnP!14及び第三層としてのp2−InP層
1Bから成る電流阻止層18を成長させ、次に、この電
流阻止層18に、<011>方向に延在しかつ斜面が(
111) B面となるようなV溝20を掘り、次いで、
このV溝20を含む電流阻止層18上にダブルヘテロ接
合を構成するp−InP下側クラッド層22、GaIn
AsP活性層24及びn−InP上側クラッド層26を
それぞれ液相エピタキシャル成長させ、そして、この構
造をく011〉方向に襞間することによりファブリペロ
−型レーザとして構成されている。
上に第一層としてのpl−InP層12、第二層として
のn−JnP!14及び第三層としてのp2−InP層
1Bから成る電流阻止層18を成長させ、次に、この電
流阻止層18に、<011>方向に延在しかつ斜面が(
111) B面となるようなV溝20を掘り、次いで、
このV溝20を含む電流阻止層18上にダブルヘテロ接
合を構成するp−InP下側クラッド層22、GaIn
AsP活性層24及びn−InP上側クラッド層26を
それぞれ液相エピタキシャル成長させ、そして、この構
造をく011〉方向に襞間することによりファブリペロ
−型レーザとして構成されている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、骨間によらずにレーザ端面を形成するた
めには、エツチングを行う必要があるが、その場合、共
振器方向を<011>とすると垂直な端面を得ることが
困難であった。
めには、エツチングを行う必要があるが、その場合、共
振器方向を<011>とすると垂直な端面を得ることが
困難であった。
一方、共振器方向をく01丁〉とする場合には、エツチ
ングによる垂直な端面の形成は容易であるが、液相エピ
タキシャル成長で<01了〉方向の溝の内部へ結晶を成
長させることは困難であった。
ングによる垂直な端面の形成は容易であるが、液相エピ
タキシャル成長で<01了〉方向の溝の内部へ結晶を成
長させることは困難であった。
この発明はこのような従来の欠点に鑑みなされたもので
あり、従って、この発明の目的は、エツチングにより垂
直端面の作製が可能であると共に、<011>方向のV
溝内での結晶成長が可能となり、さらにウェハブロービ
ングが可能であり、製造工程が簡単となり、しかも、駆
動、受光等の回路部品との一体集積化に優れた構造の半
導体レーザを提供することにある。
あり、従って、この発明の目的は、エツチングにより垂
直端面の作製が可能であると共に、<011>方向のV
溝内での結晶成長が可能となり、さらにウェハブロービ
ングが可能であり、製造工程が簡単となり、しかも、駆
動、受光等の回路部品との一体集積化に優れた構造の半
導体レーザを提供することにある。
(問題点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は
、(100)InP基板上に、−回目の結晶成長で形成
した電流阻止層を具えている。この電流阻止層を形成す
るp−n−p又はn−p−n構造の各層は全てGaxI
n/−xAsf−yPyの四元混晶材料で形成する。
、(100)InP基板上に、−回目の結晶成長で形成
した電流阻止層を具えている。この電流阻止層を形成す
るp−n−p又はn−p−n構造の各層は全てGaxI
n/−xAsf−yPyの四元混晶材料で形成する。
従って、この場合、第一層をGaX、I n/−X、A
SVI PI−11層とし、第二層をGax2 I n
7−x2A S V2 Pt−77層とし及び第三層を
Gax3 I n/−X3 A 5y3F+−y:+J
!とすることが出来る。
SVI PI−11層とし、第二層をGax2 I n
7−x2A S V2 Pt−77層とし及び第三層を
Gax3 I n/−X3 A 5y3F+−y:+J
!とすることが出来る。
この電流阻止層に形成したV溝は第二層のGax2 I
nl−X2 A S y2 PI−72層をつき抜け
る深さで<011>方向に延在する。従って、共振器は
<011>方向であり、レーザ端面ば<011〉方向と
なる。
nl−X2 A S y2 PI−72層をつき抜け
る深さで<011>方向に延在する。従って、共振器は
<011>方向であり、レーザ端面ば<011〉方向と
なる。
このV溝を含む電流阻止層上に形成したダブルヘテロ構
造の少なくとも下側クラッド層及び活性層をG a x
I nl−xA 51−y P yの四元混晶材料で
形成する。従って、例えば、下側クラッド層をG a
x4 I n/−x4 A s y4 Pf’−V4層
、活性層をGaxSI n/−X5AsVs Pt−1
5層及び上側クラッド層をG a X6 I rll−
X6 A S y6 Pf−76層とすることが出来る
。
造の少なくとも下側クラッド層及び活性層をG a x
I nl−xA 51−y P yの四元混晶材料で
形成する。従って、例えば、下側クラッド層をG a
x4 I n/−x4 A s y4 Pf’−V4層
、活性層をGaxSI n/−X5AsVs Pt−1
5層及び上側クラッド層をG a X6 I rll−
X6 A S y6 Pf−76層とすることが出来る
。
(作用)
このように、この発明の半導体レーザの構造によれば、
(100)IrrP基板上にGaI nAsP四元混晶
で形成した電流阻止層に<011>方向のV溝を掘り、
このV溝上に四元混晶から成るダブルヘテロ接合層を成
長させることが出来るため、<Oll>方向のV溝内へ
も良好な結晶成長が可能となる。
(100)IrrP基板上にGaI nAsP四元混晶
で形成した電流阻止層に<011>方向のV溝を掘り、
このV溝上に四元混晶から成るダブルヘテロ接合層を成
長させることが出来るため、<Oll>方向のV溝内へ
も良好な結晶成長が可能となる。
その結果、レーザ端面が<011>方向となるため、エ
ツチングによる垂直に近いレーザ端面の作製が可能とな
ると共に、ウェハプロービングが可能となり、製造工程
も簡単となり、歩留まりも向コーする。
ツチングによる垂直に近いレーザ端面の作製が可能とな
ると共に、ウェハプロービングが可能となり、製造工程
も簡単となり、歩留まりも向コーする。
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。尚、
これら図において、各構成成分の寸法、形状及び配置関
係はこの発明が理解出来る程度に概略的に示しであるに
すぎない。
これら図において、各構成成分の寸法、形状及び配置関
係はこの発明が理解出来る程度に概略的に示しであるに
すぎない。
第1図はこの発明の半導体レーザの一実施例を示す要部
を断面とする斜視図で、共振器であるV溝部を誇張して
示しである。また、共振器はく01丁〉結晶方位に平行
である。
を断面とする斜視図で、共振器であるV溝部を誇張して
示しである。また、共振器はく01丁〉結晶方位に平行
である。
この発明においては、例えばp型のrnP基板30上に
四元混晶から成る電流阻止層32を具えている。この電
流阻止層32は基板30側から順次に第一層34をp型
Gaxl I nl−XI ASI−V+ PV1
層とし、第二層36をn型Gax2I nl−x2 A
5l−y2 PV2層とし、第三層38をp型Gax
3 In/−X3 A 5t−V3P”13層とで構成
する。
四元混晶から成る電流阻止層32を具えている。この電
流阻止層32は基板30側から順次に第一層34をp型
Gaxl I nl−XI ASI−V+ PV1
層とし、第二層36をn型Gax2I nl−x2 A
5l−y2 PV2層とし、第三層38をp型Gax
3 In/−X3 A 5t−V3P”13層とで構成
する。
この電流阻止層32に設けたV溝40の方向はく011
〉方向であり、このV溝40の上側に成長させたダブル
ヘテロ接合を形成する各層を四元混晶を以って構成し、
基板側から順次に下側クラッド層42としてのp型G
a X4 I n7−X4 A、S/−]/4Py4R
1活性層44としてのGax5 I nl−X5 AS
l−’l s P V >層及び上側クラッド層4Bと
してのn型Gax6 I nl−x6 As1−V6P
V6層とする。尚、上述した基板及び各層の導電型は全
て反転させた導電型として良い。
〉方向であり、このV溝40の上側に成長させたダブル
ヘテロ接合を形成する各層を四元混晶を以って構成し、
基板側から順次に下側クラッド層42としてのp型G
a X4 I n7−X4 A、S/−]/4Py4R
1活性層44としてのGax5 I nl−X5 AS
l−’l s P V >層及び上側クラッド層4Bと
してのn型Gax6 I nl−x6 As1−V6P
V6層とする。尚、上述した基板及び各層の導電型は全
て反転させた導電型として良い。
この発明では、結晶方位が重要な因子であるので、半導
体レーザの製造方法を説明しながら、この結晶方位を明
確にする。
体レーザの製造方法を説明しながら、この結晶方位を明
確にする。
第2図(A)及び(B)はこの発明の半導体レーザの製
造工程の一部分を説明するための説明図であり、(A)
は断面図及び(B)は要部を断面とする斜視図である。
造工程の一部分を説明するための説明図であり、(A)
は断面図及び(B)は要部を断面とする斜視図である。
先ず、第2図(A)に示すように、(100)面方位p
型InP基板30上に、前述した電流阻止層32を形成
する第一層34、第二層38及び第三層38を順次に結
晶成長させる。これら各層の成長法は、半導体技術で通
常使用されている液相エピタキシャル法、分子線エピタ
キシャル法、有機金属気相エピタキシャル法の如何を問
わない。
型InP基板30上に、前述した電流阻止層32を形成
する第一層34、第二層38及び第三層38を順次に結
晶成長させる。これら各層の成長法は、半導体技術で通
常使用されている液相エピタキシャル法、分子線エピタ
キシャル法、有機金属気相エピタキシャル法の如何を問
わない。
これら第一層34、第二層38及び第三層38の組成因
子(X+、V+)、(X 2 、 、 V:z)及び(
X3 +、Y3)は次のような四つの条件を満足する
ようbL選択されるべきものである。
子(X+、V+)、(X 2 、 、 V:z)及び(
X3 +、Y3)は次のような四つの条件を満足する
ようbL選択されるべきものである。
■第二層34、第二層36及び第三層38が基板30に
格子整合する値であること。
格子整合する値であること。
■各個は零でない有限な値とすること。
■第二層34、第二層苧8及び第三層38のエネルギー
ギャップが第1図に示す活性層44のエネルギーギャッ
プよりも充分に大きくて、注入された電子及び正孔が有
効に閉じ込められること。 −■第二層34、第二層
36及び第三層38の屈折率が第1図に示す活性層44
の屈折率よりも充分に小さくて、再結合で発光した光が
有効に閉じ込められること。
ギャップが第1図に示す活性層44のエネルギーギャッ
プよりも充分に大きくて、注入された電子及び正孔が有
効に閉じ込められること。 −■第二層34、第二層
36及び第三層38の屈折率が第1図に示す活性層44
の屈折率よりも充分に小さくて、再結合で発光した光が
有効に閉じ込められること。
これらの各条件を満足する第一層34、第二層3B及び
第三層38の材料としては、例えば、活性層44の発光
波長を1.3gmとする場合には、1.01Lmよりも
短い発光波長をもつ四元混晶とするのが好適である。
、 次に、第2図(B)に示すように、通常のりソグラフィ
、エツチング技術を用いて、<Oll>方向に■溝40
を掘る。この場合のエツチングを例えば臭素−メタノー
ル混合液による化学エツチングとすると、■溝40の斜
面は(111) A面となる。この面はGa−Inの原
子配列よりなる面である。
第三層38の材料としては、例えば、活性層44の発光
波長を1.3gmとする場合には、1.01Lmよりも
短い発光波長をもつ四元混晶とするのが好適である。
、 次に、第2図(B)に示すように、通常のりソグラフィ
、エツチング技術を用いて、<Oll>方向に■溝40
を掘る。この場合のエツチングを例えば臭素−メタノー
ル混合液による化学エツチングとすると、■溝40の斜
面は(111) A面となる。この面はGa−Inの原
子配列よりなる面である。
このようなV溝付きの基板上に、二回目の液相エピタキ
シャル成長を行って、下側クラッド層42、活性層44
及び上側クラッド層4Bを□キれぞれ、成長させてダブ
ルヘテロ接合構造を構成する。これらの各層42.44
及び4Bは次の二つの条件を満足するものとする。
シャル成長を行って、下側クラッド層42、活性層44
及び上側クラッド層4Bを□キれぞれ、成長させてダブ
ルヘテロ接合構造を構成する。これらの各層42.44
及び4Bは次の二つの条件を満足するものとする。
■注入された電子及び正孔が活性層44に有効に閉じ込
められるように、下側及び上、側クラッド層42及び4
6のエネルギーギャップは活性層44のエネルギーギャ
ップよりも充分大きいこと。
められるように、下側及び上、側クラッド層42及び4
6のエネルギーギャップは活性層44のエネルギーギャ
ップよりも充分大きいこと。
■レーザ発振光が良好に導波されるように、下側及び上
側クラッド層42及び48の屈折率は活性層44の屈折
率よりも充分大きいこと。
側クラッド層42及び48の屈折率は活性層44の屈折
率よりも充分大きいこと。
このような観点から、具体例として、ダブルヘテロ接合
を構成する層材料として、例えば活性層44の発光波長
を1.31Lmとする場合には下側及び上側クラッド層
42及び46の発振波長が1.OILmより短くなる四
元混晶材料とすれば良い。この場合、勿論、両クラッド
層42.46及び活性層44がInPに格子整合するこ
と及び少なくとも(X4y4)、(’X’s ’ +
ys )は零でない有限の値であることが必要である。
を構成する層材料として、例えば活性層44の発光波長
を1.31Lmとする場合には下側及び上側クラッド層
42及び46の発振波長が1.OILmより短くなる四
元混晶材料とすれば良い。この場合、勿論、両クラッド
層42.46及び活性層44がInPに格子整合するこ
と及び少なくとも(X4y4)、(’X’s ’ +
ys )は零でない有限の値であることが必要である。
′
このダブルヘテロ接合構造の形成後は通常の方法で、所
要の碩の層及び又□は電極等を設けて半導4、ヨ谷、完
1成i。
要の碩の層及び又□は電極等を設けて半導4、ヨ谷、完
1成i。
(発明の効果)
上述した説明からも明らかなように、この発明の半導体
レーザの構造によれば、GaInAsP四元混晶で構成
した電流阻止層にV溝が形成されていて、そのV溝上に
四元混晶で形成されたダブルヘテロ接合構造を成長させ
ることが出来るので、従来のInP層より成る■溝構造
では不可能であった<olT>方向のV溝内への結晶成
長が容易かつ簡単に行える。
レーザの構造によれば、GaInAsP四元混晶で構成
した電流阻止層にV溝が形成されていて、そのV溝上に
四元混晶で形成されたダブルヘテロ接合構造を成長させ
ることが出来るので、従来のInP層より成る■溝構造
では不可能であった<olT>方向のV溝内への結晶成
長が容易かつ簡単に行える。
さらに、この発明の構成では、レーザ端面が<011>
方向となるため、エツチングにより垂直に近いレーザ端
面の作製が容易となるため襞間工程が不要となり、ウェ
ハプロービングが可能となり、製造歩留りが向上する。
方向となるため、エツチングにより垂直に近いレーザ端
面の作製が容易となるため襞間工程が不要となり、ウェ
ハプロービングが可能となり、製造歩留りが向上する。
従って、この発明の半導体レーザは駆動、受光等の回路
部品との一体集積化に優れた素子である。
部品との一体集積化に優れた素子である。
第1図はこの発明の半導体レーザの構造を概略的に示す
要部を断面とする斜視図、 第2図(A)及び(B)はこの発明の半導体レーザの説
明に供する製造工程図、 第3図は従来の半導体レーザの説明に供する断面図であ
る。 30・・・InP基板、 32・・・電流阻止層3
4−・・第一層(GaInAsP層)38 ・・・第二
層(GainAsP層)38−・・第三層(GaInA
sP層)40・・・V溝 42・・・下側クラッド層(Ga1.nAsP層)44
−・・活性層(GaInAsP層)46・・・上側クラ
ッド層(GaInAsP層)。 特許出願人 沖電気工業株式会社ζ1 C5Cz 1マ ℃ ζコ ) へ) 〜) 〜〕 〜) ダ く ; 手続補正書 昭和61年7月3日
要部を断面とする斜視図、 第2図(A)及び(B)はこの発明の半導体レーザの説
明に供する製造工程図、 第3図は従来の半導体レーザの説明に供する断面図であ
る。 30・・・InP基板、 32・・・電流阻止層3
4−・・第一層(GaInAsP層)38 ・・・第二
層(GainAsP層)38−・・第三層(GaInA
sP層)40・・・V溝 42・・・下側クラッド層(Ga1.nAsP層)44
−・・活性層(GaInAsP層)46・・・上側クラ
ッド層(GaInAsP層)。 特許出願人 沖電気工業株式会社ζ1 C5Cz 1マ ℃ ζコ ) へ) 〜) 〜〕 〜) ダ く ; 手続補正書 昭和61年7月3日
Claims (1)
- (1)(100)InP基板上にGaxIn_1−xA
syP_1−yの四元混晶材料からそれぞれ成る第一層
、第二層及び第三層により形成されかつ該第二層をつき
抜ける深さで〈01@1@〉方向に延在するV溝を有す
る電流阻止層を具え、 さらに、該電流阻止層上にダブルヘテロ構造を具え、該
ダブルヘテロ構造を構成する少なくとも下側クラッド層
及び活性層をGaxIn_1−xAsyP_1−yの四
元混晶材料で形成した ことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12307885A JPS61281575A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12307885A JPS61281575A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61281575A true JPS61281575A (ja) | 1986-12-11 |
JPH0137874B2 JPH0137874B2 (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=14851645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12307885A Granted JPS61281575A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61281575A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5577062A (en) * | 1993-12-22 | 1996-11-19 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor laser diode apparatus and method of producing the same |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP12307885A patent/JPS61281575A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5577062A (en) * | 1993-12-22 | 1996-11-19 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor laser diode apparatus and method of producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0137874B2 (ja) | 1989-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2558744B2 (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
JPH04397B2 (ja) | ||
JPS6348888A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
JPS61281575A (ja) | 半導体レ−ザ | |
JP2852663B2 (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
EP0356135B1 (en) | A semiconductor laser device | |
JPH1084170A (ja) | 量子井戸半導体レーザ素子 | |
JPH0278290A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JPH06104527A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
JPS6245090A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
JPH06283804A (ja) | 分布反射型レーザ及びその製造方法 | |
KR100289728B1 (ko) | 반도체레이저소자및그제조방법 | |
JPH0136276B2 (ja) | ||
JPS60126880A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
JPH02283085A (ja) | 半導体レーザ | |
JPS61194891A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
JPS62102583A (ja) | 埋め込み構造半導体レ−ザ | |
JPS63311786A (ja) | 光集積素子 | |
JPS5864084A (ja) | 半導体レ−ザ | |
JPS6325992A (ja) | 半導体光集積素子 | |
JPH05129710A (ja) | 半導体量子井戸レーザの製法 | |
JPS61220388A (ja) | 光半導体装置 | |
JPH07202261A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
JPH05183231A (ja) | 半導体レーザー及びその製造方法 | |
JPH0350885A (ja) | 埋め込み型半導体光素子 |