JPS6144485A - 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置およびその製造方法Info
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- JPS6144485A JPS6144485A JP16617284A JP16617284A JPS6144485A JP S6144485 A JPS6144485 A JP S6144485A JP 16617284 A JP16617284 A JP 16617284A JP 16617284 A JP16617284 A JP 16617284A JP S6144485 A JPS6144485 A JP S6144485A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、各国電子機器、光学機器の光源として近年急
速に用途が拡大し、需要が高まっている半導体レーザ装
置およびその製造方法に関するものである。
速に用途が拡大し、需要が高まっている半導体レーザ装
置およびその製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
蹴子１１光学機器のコヒーレント光源として半導体レー
ザ１ζ要求される重要な性能の１っに、単一スポットで
の発振、すなわち単−槓モード発振があげられる。これ
を実現するため１ζは、レーザ光が伝眉する活性領域付
近ｌζレーザ素子中を流れる電流が集中するように、そ
の拡がりを抑制し、かつ光を閉じこめる必要がある。仁
のような半導体レーザは、通常、ストライブ型半導体レ
ーザと呼ばれている。
ザ１ζ要求される重要な性能の１っに、単一スポットで
の発振、すなわち単−槓モード発振があげられる。これ
を実現するため１ζは、レーザ光が伝眉する活性領域付
近ｌζレーザ素子中を流れる電流が集中するように、そ
の拡がりを抑制し、かつ光を閉じこめる必要がある。仁
のような半導体レーザは、通常、ストライブ型半導体レ
ーザと呼ばれている。
比較的簡゛単なストライブ化の方法に、電流狭さくだけ
を用いるものがある。Ｃれらのレーザは単−横モード発
振を実現するが、しきい値１ｊ高い。
を用いるものがある。Ｃれらのレーザは単−横モード発
振を実現するが、しきい値１ｊ高い。
最もしきい値を低くするストライブ構造として、埋め込
みストライブ型半導体Ｖ−ザ（通常、ＢＨレーザと呼ば
れる）がある。しかしながら、このレーザを作成するに
は、通常、他のレーザでは１回ですむ結晶成長工程が２
回必要であり、他１ζ技術的にやや作製が困難である。
みストライブ型半導体Ｖ−ザ（通常、ＢＨレーザと呼ば
れる）がある。しかしながら、このレーザを作成するに
は、通常、他のレーザでは１回ですむ結晶成長工程が２
回必要であり、他１ζ技術的にやや作製が困難である。
発明の目的
本発明は、上記欠点に鑑み、単−槓モード発振をし、か
つ低しきい値動作するの１ζ必要な埋め込みストライブ
構造を１回の結晶成長で作製できる半導体レーザ装置を
提供することを目的とするものである。
つ低しきい値動作するの１ζ必要な埋め込みストライブ
構造を１回の結晶成長で作製できる半導体レーザ装置を
提供することを目的とするものである。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明の半導体レーザ装置
は導電性基板の表面に、先端平担面とその隣接側面のな
す内角が鈍角で、かつ前記隣接側面に続く基端の少なく
とも一側面と前記先端平担面のなす内角が９０＠以下で
あるように形成されたストライブ状の凸部と、前記凸部
を含む導電性基板ｊｌζ、活Ｉ！１″暦を含む二重ヘテ
ロ構造を持ち、かつ前記凸部の隣接側面に沿う両側面に
おいても少なくとも曲記活性属直上の薄膜層までは積層
方向１ζ同一の順序で独立に形成された多ｍｖｓｙｓと
を有し、前記凸部上に対応する前記多層薄膜のｙｔｈｍ
を前記基板上同じ導電性を示す薄膜に構成したものでイ
シ、この構成により、ストライブ状の凸部との活性層中
に電流を狭さくし、単−横モード発振で、低しきい電流
値動作の半導体レーザ装置が実現できる。また、ｈ記半
導体レーザ装置の製造方法として、有機金属気相エピタ
キシャル成長法を用いると１回の結晶成長で埋め込みス
トライプ構造が容易ｌζ形成できる。
は導電性基板の表面に、先端平担面とその隣接側面のな
す内角が鈍角で、かつ前記隣接側面に続く基端の少なく
とも一側面と前記先端平担面のなす内角が９０＠以下で
あるように形成されたストライブ状の凸部と、前記凸部
を含む導電性基板ｊｌζ、活Ｉ！１″暦を含む二重ヘテ
ロ構造を持ち、かつ前記凸部の隣接側面に沿う両側面に
おいても少なくとも曲記活性属直上の薄膜層までは積層
方向１ζ同一の順序で独立に形成された多ｍｖｓｙｓと
を有し、前記凸部上に対応する前記多層薄膜のｙｔｈｍ
を前記基板上同じ導電性を示す薄膜に構成したものでイ
シ、この構成により、ストライブ状の凸部との活性層中
に電流を狭さくし、単−横モード発振で、低しきい電流
値動作の半導体レーザ装置が実現できる。また、ｈ記半
導体レーザ装置の製造方法として、有機金属気相エピタ
キシャル成長法を用いると１回の結晶成長で埋め込みス
トライプ構造が容易ｌζ形成できる。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図直に基づいて説明する。−例
として導電性基板にｎ型ＧａＡｓ基板を用いる。ｎ型Ｃ
ａＡｓ基板Ｑ（Ｉの＜１００＞面ｋｌこ、第２図に示す
ようにメサマスク幅ｄのメサエッチ用フォトレジスト−
をマスクとして、化学エツチングにより＜０１ Ｄ方向
に平行１ζ凹凸を設ける。これによシ、第８図に示すよ
うな幅６μｍ％高さ１．６μｍのストライブ状の凸ｌｌ
５（ｌｏａ）が、その先端平担面と隣接側面のなす内角
が鈍角で、前記輿接側面に続く基端の少なくとも一側面
と前記平担面のなす内角が９０＠以下であるように形成
される。
として導電性基板にｎ型ＧａＡｓ基板を用いる。ｎ型Ｃ
ａＡｓ基板Ｑ（Ｉの＜１００＞面ｋｌこ、第２図に示す
ようにメサマスク幅ｄのメサエッチ用フォトレジスト−
をマスクとして、化学エツチングにより＜０１ Ｄ方向
に平行１ζ凹凸を設ける。これによシ、第８図に示すよ
うな幅６μｍ％高さ１．６μｍのストライブ状の凸ｌｌ
５（ｌｏａ）が、その先端平担面と隣接側面のなす内角
が鈍角で、前記輿接側面に続く基端の少なくとも一側面
と前記平担面のなす内角が９０＠以下であるように形成
される。
次に、有機金属気相エピタキシャル成長法（通常ＭＯＣ
ＶＤ法）により、第４図に示すように、ｎ型Ｇａ Ｉ−
１ＡＩＸ Ａｓ クラッド層＠を”ｌ”’ ｓ ７
ンドーブＧａ１−ｙＡＺｙＡｓ （０≦ｙ＜ｘ ）活性
Ｈｔａを０．０８μｆｎ°、ｐ型Ｇａ１−ｘＡｔｚＡｓ
クラッド７１ Ｑｉ ’ｋ １．２ μｍ 形成シタの
ち、ｎ型ＧａＡｓキャップＩｔＡ０４を２μｍ結晶成長
させる。−例として、結晶成長条件は、成長速度２μｍ
／時、成長温度７７０″Ｃ１全ガス流以ｓｔｙ分、■族
元素に対するＹ族元素のモル比は４ｏである。
ＶＤ法）により、第４図に示すように、ｎ型Ｇａ Ｉ−
１ＡＩＸ Ａｓ クラッド層＠を”ｌ”’ ｓ ７
ンドーブＧａ１−ｙＡＺｙＡｓ （０≦ｙ＜ｘ ）活性
Ｈｔａを０．０８μｆｎ°、ｐ型Ｇａ１−ｘＡｔｚＡｓ
クラッド７１ Ｑｉ ’ｋ １．２ μｍ 形成シタの
ち、ｎ型ＧａＡｓキャップＩｔＡ０４を２μｍ結晶成長
させる。−例として、結晶成長条件は、成長速度２μｍ
／時、成長温度７７０″Ｃ１全ガス流以ｓｔｙ分、■族
元素に対するＹ族元素のモル比は４ｏである。
第４図からもわかるよう■ζ、ｐ型Ｇ ａ Ｉ−、ｃＡ
Ｉ Ｘ Ａ ＳクラッドＮ鵠までは、凸部（１０ａ）
ｆ：と他の部分とは独立にエピタキシャル成長してお
り、成長材料の成長基板面に平行な方向での拡散等の効
果の加わった結晶成長は見られない。
Ｉ Ｘ Ａ ＳクラッドＮ鵠までは、凸部（１０ａ）
ｆ：と他の部分とは独立にエピタキシャル成長してお
り、成長材料の成長基板面に平行な方向での拡散等の効
果の加わった結晶成長は見られない。
結晶成長後、表面を洗浄処理したのち、ｎ型ＧａＡｓキ
ャップｌ１１６４とにフォトレジスト邸を塗布し、５０
００ ｒｐｍ で回転すると、第４図に示すようｆこ
、ｎ型ＧａＡｓキャップ層Ｕの凸部（１４ａ）でフォト
レジストＳ（ロ）は薄くなり、他の部分で厚くなる。
ャップｌ１１６４とにフォトレジスト邸を塗布し、５０
００ ｒｐｍ で回転すると、第４図に示すようｆこ
、ｎ型ＧａＡｓキャップ層Ｕの凸部（１４ａ）でフォト
レジストＳ（ロ）は薄くなり、他の部分で厚くなる。
露光条件を最適化することにより、凸部（１４ａ）とフ
ォトレジスト膜朝を取り去り、ｎ型ＧａＡｓキャップ層
鱒を回を第４図に示す面（至）四となるように平担にす
る。さらに、ストライブ幅ＷでＺｎ拡散を行ない、凸部
（１０ａ） 、ｈに対応するクラッド１き（２）の凸部
（Ｎｌａ） Ｊ：ｌこストライブ状のｐｌ！１ｉＧａＡ
ｓ領域四を形成する。＠果として、第１図に示す半導体
レーザ構造が形成され、オーミンク電極を面ｇＪ＠に付
けるａＸ極を通して！ｆｉ注入を行なうと、電流はｎ型
Ｇａ Ａｓ基板０Ｑの凸部（ｌＯａ）と拡散により形成
されたｐ型ＧａＡｓ領域四によりｔ下で狭さくされる。
ォトレジスト膜朝を取り去り、ｎ型ＧａＡｓキャップ層
鱒を回を第４図に示す面（至）四となるように平担にす
る。さらに、ストライブ幅ＷでＺｎ拡散を行ない、凸部
（１０ａ） 、ｈに対応するクラッド１き（２）の凸部
（Ｎｌａ） Ｊ：ｌこストライブ状のｐｌ！１ｉＧａＡ
ｓ領域四を形成する。＠果として、第１図に示す半導体
レーザ構造が形成され、オーミンク電極を面ｇＪ＠に付
けるａＸ極を通して！ｆｉ注入を行なうと、電流はｎ型
Ｇａ Ａｓ基板０Ｑの凸部（ｌＯａ）と拡散により形成
されたｐ型ＧａＡｓ領域四によりｔ下で狭さくされる。
しかも第１図に示すように基板０（ｌの凸′部（１０ａ
）先端の幅ＷＲに比べてｐＷＧａＡｓ領域ａａのストラ
イブ幅Ｗの方が小さくなり、電流狭さく効果が大きい、
これは、凸部形状の先端を順メサ形状ｌζして結晶成長
を行なったこと■こよるもので、凸部側面で結晶成長面
にファセットが出るものによると考えられる。その結果
、２６ｍＡのし占い電流値で、単−横モード発振する半
導体レーザ装置が漫られた。
）先端の幅ＷＲに比べてｐＷＧａＡｓ領域ａａのストラ
イブ幅Ｗの方が小さくなり、電流狭さく効果が大きい、
これは、凸部形状の先端を順メサ形状ｌζして結晶成長
を行なったこと■こよるもので、凸部側面で結晶成長面
にファセットが出るものによると考えられる。その結果
、２６ｍＡのし占い電流値で、単−横モード発振する半
導体レーザ装置が漫られた。
また、本発明の半導体レーザ構造は埋め込み型となって
おシ、他の埋め込み型レーザは２回の結晶成長が必要で
あるのに対し、本発明の埋め込み型レーザはＩＩｇｌの
結晶成長で作製が可能である。
おシ、他の埋め込み型レーザは２回の結晶成長が必要で
あるのに対し、本発明の埋め込み型レーザはＩＩｇｌの
結晶成長で作製が可能である。
なお、第１図で、ｎ型ＧよＡｓ基板（ト）とｎ型 “Ｇ
ｚ １−ｘＡ ｌ ｘ Ａ ｓクラッド履（ロ）の間
にｎ型Ｇａ Ａｓバッファ肩を入れた構造１ζしても同
様の結果が得られた。
ｚ １−ｘＡ ｌ ｘ Ａ ｓクラッド履（ロ）の間
にｎ型Ｇａ Ａｓバッファ肩を入れた構造１ζしても同
様の結果が得られた。
第６図は他の実施例を示し、ｎ型ＧａＡｓ基板（至）の
凸部（８０ａ）の形状は基端側面０カの裾部が外波がり
の斜面（２）に形成されたもので、Ｃれに結晶成長を行
なっても同じ結果が得られた。
凸部（８０ａ）の形状は基端側面０カの裾部が外波がり
の斜面（２）に形成されたもので、Ｃれに結晶成長を行
なっても同じ結果が得られた。
なお、本実施例では、Ｇａ Ａｓ系、ＧａＡｌＡｓ系半
導体レーザについて述べたが、 ｌｎＰ系や他の多元混
晶系を含む化合物半導体を材料とする半導体レーザにつ
いても同様に本発明を適用可能である。
導体レーザについて述べたが、 ｌｎＰ系や他の多元混
晶系を含む化合物半導体を材料とする半導体レーザにつ
いても同様に本発明を適用可能である。
さらに、導電性基板については、ｐ型基板を用いても、
結晶成長に他の物質供給律速の結晶成長方法、たとえば
、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）を用いても
よい。
結晶成長に他の物質供給律速の結晶成長方法、たとえば
、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）を用いても
よい。
発明の効果
以上本発明によれば、１回の結晶成長で、再現性良く狭
ストライプ活性層が容易に形成でき、低しきい電流値で
、単−横モード発振する埋め込み型レーザを実現でき、
その実用的効果は著しい。
ストライプ活性層が容易に形成でき、低しきい電流値で
、単−横モード発振する埋め込み型レーザを実現でき、
その実用的効果は著しい。
第１図は本発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す構
成図、第２図〜第４図はその製造過程を示す図、第６図
は他の実施例に用いた基板の断市形状を示す図である。 ００− ｎ型ＧａＡｓ基板、Ｑト−ｎ ａ Ｇａ１−ｘ
ＡｔｘＡｓクラッド層、（Ｌａ−Ｇａ １−ｙＡｊ、Ａ
ｓ活性層、ｕ−ｐ型Ｇ ａ １−ＸＡ ｔ ｘＡ ｓク
ラフト層、０４− ｎ型ＧａＡｓ領域、０ト・・ｐ型Ｇ
ａＡｓ領域、韓・・・メサエッチ用フォトレジスト膜、
亜・・・フォトレジスト膜、（ｗＲ）・・・凸部先端の
幅、（ロ）・−電流狭さくストライブ幅、（ｄ）・−メ
サマスク幅。
成図、第２図〜第４図はその製造過程を示す図、第６図
は他の実施例に用いた基板の断市形状を示す図である。 ００− ｎ型ＧａＡｓ基板、Ｑト−ｎ ａ Ｇａ１−ｘ
ＡｔｘＡｓクラッド層、（Ｌａ−Ｇａ １−ｙＡｊ、Ａ
ｓ活性層、ｕ−ｐ型Ｇ ａ １−ＸＡ ｔ ｘＡ ｓク
ラフト層、０４− ｎ型ＧａＡｓ領域、０ト・・ｐ型Ｇ
ａＡｓ領域、韓・・・メサエッチ用フォトレジスト膜、
亜・・・フォトレジスト膜、（ｗＲ）・・・凸部先端の
幅、（ロ）・−電流狭さくストライブ幅、（ｄ）・−メ
サマスク幅。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導電性基板の表面に、先端平担面とその隣接側面の
なす内角が鈍角で、かつ前記隣接側面に続く基端の少な
くとも一側面と前記先端平担面のなす内角が９０°以下
であるように形成されたストライプ状の凸部と、前記凸
部を含む導電性基板上に、活性層を含む二重ヘテロ構造
を持ち、かつ前記凸部の隣接側面に沿う両側面において
も少なくとも前記活性層直上の薄膜層までは積層方向に
同一の順序で独立に形成された多層薄膜とを有し、前記
凸部上に対応する前記多層薄膜の最上層を前記基板と同
じ導電性を示す薄膜に構成した半導体レーザ装置。 ２、導電性基板の表面にストライプ状の凸部を、この凸
部の先端平担面とその隣接側面のなす内角が鈍角で、か
つ前記隣接側面に続く基端の少なくとも一側面と前記先
端平担面のなす内角が９０°以下であるように形成し、
前記凸部を含む導電性基板上に、有機金属気相エピタキ
シャル成長法により活性層を含む二重ヘテロ構造を持つ
多層薄膜を成長し、Ｚｎ拡散により前記凸部上に対応す
る多層薄膜の最上層を前記導電性基板と同じ導電性を示
す薄膜層にする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166172A JPH0632331B2 (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
| EP85301989A EP0157555B1 (en) | 1984-03-27 | 1985-03-22 | A semiconductor laser and a method of producing the same |
| DE8585301989T DE3579929D1 (de) | 1984-03-27 | 1985-03-22 | Halbleiterlaser und verfahren zu dessen fabrikation. |
| US06/715,392 US4719633A (en) | 1984-03-27 | 1985-03-25 | Buried stripe-structure semiconductor laser |
| US07/114,065 US4948753A (en) | 1984-03-27 | 1987-10-29 | Method of producing stripe-structure semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166172A JPH0632331B2 (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6144485A true JPS6144485A (ja) | 1986-03-04 |
| JPH0632331B2 JPH0632331B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=15826405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59166172A Expired - Lifetime JPH0632331B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-08-08 | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632331B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373689A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6373690A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6373693A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6376392A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6394696A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63197395A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
| JPH04111382A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-13 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| EP0637086A2 (en) * | 1993-07-30 | 1995-02-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting semiconductor device and light enhanced deposition method for fabricating the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5666084A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-04 | Nec Corp | Semiconductor light-emitting element |
| JPS5911621A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Toshiba Corp | ホットエア−発生装置のエア−混合燃焼用ガス及びエア−発生装置 |
-
1984
- 1984-08-08 JP JP59166172A patent/JPH0632331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5666084A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-04 | Nec Corp | Semiconductor light-emitting element |
| JPS5911621A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Toshiba Corp | ホットエア−発生装置のエア−混合燃焼用ガス及びエア−発生装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373689A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6373690A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
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| JPS6376392A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6394696A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS63197395A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
| JPH04111382A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-13 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| EP0637086A2 (en) * | 1993-07-30 | 1995-02-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting semiconductor device and light enhanced deposition method for fabricating the same |
| EP0637086A3 (en) * | 1993-07-30 | 1996-03-06 | Sharp Kk | Light emitting semiconductor device and light supported deposition method for its manufacture. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0632331B2 (ja) | 1994-04-27 |
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