JPS62143489A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS62143489A JPS62143489A JP28285385A JP28285385A JPS62143489A JP S62143489 A JPS62143489 A JP S62143489A JP 28285385 A JP28285385 A JP 28285385A JP 28285385 A JP28285385 A JP 28285385A JP S62143489 A JPS62143489 A JP S62143489A
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- JP
- Japan
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- layer
- type
- buried
- ion implantation
- grown
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は埋込み型半導体レーザに係り、特に制御性のよ
い製法を導入するに適したものに関する。
い製法を導入するに適したものに関する。
活性層を１回目の成長で形成し電流流路部具外を除去し
、その周囲を電流阻止層を含めて埋込み成長する埋込み
構造半導体レーザにおいては、活性層を含むメサ両側へ
ｐ型、ｎ型電流阻止層を選択成長することが必要である
が、この時各層の成長形状や厚みの制御性に問題があっ
た６ （北村他、昭和６０年度電子通信学会半導体・材
料部門全国大会予稿第３１４番参照）。
、その周囲を電流阻止層を含めて埋込み成長する埋込み
構造半導体レーザにおいては、活性層を含むメサ両側へ
ｐ型、ｎ型電流阻止層を選択成長することが必要である
が、この時各層の成長形状や厚みの制御性に問題があっ
た６ （北村他、昭和６０年度電子通信学会半導体・材
料部門全国大会予稿第３１４番参照）。
本発明の目的は選択成長を用いて、イオン注入法を用い
て埋込み構造レーザの電流阻止層を得ることにより１、
制御性良く電流阻止層を形成し、高温、高出力動作が可
能な埋込み型半導体レーザを提供することにある。
て埋込み構造レーザの電流阻止層を得ることにより１、
制御性良く電流阻止層を形成し、高温、高出力動作が可
能な埋込み型半導体レーザを提供することにある。
本目的を達成するためには、活性層を含むメサを同一導
伝型層で埋込み成長した後に、埋込み成長層内にイオン
打込みを行い電流阻止層を形成すれば良い。特にＩ Ｍ
ｅ Ｖ以上の高エネルギーイオン打込みを行うことに
より、結晶層内の深い位置に電流阻止層を容易に制御性
良く形成することができる。
伝型層で埋込み成長した後に、埋込み成長層内にイオン
打込みを行い電流阻止層を形成すれば良い。特にＩ Ｍ
ｅ Ｖ以上の高エネルギーイオン打込みを行うことに
より、結晶層内の深い位置に電流阻止層を容易に制御性
良く形成することができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
本発明の一実施例を第１図により説明する。第１図にお
いて１はｎ型ＩｎＰ基板、２はｐ型ＩｎＰ埋込み成長層
、３はＳ（イオン）または、Ｓｓ（セレン）またはＳｉ
（ケイ素）イオン打込み後アニール処理することにより
２のｐ型ＩｎＰ層中に形成したｎ型層ｎＰ層、４はＩｎ
ＧａＡｓＰキャップ層、５は活性層、６はＰ型ＩｎＰク
ラッド層を示す。本実施例に示したレーザ構造は、まず
ｎ型ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ活性層、ｐ型層ｎＰ
クラッド層６を成長した後、活性層幅０．５〜２μｍを
残して他の部分をエツチングにより除去し、メサを含め
て全体をｐ型層ｎＰ層で埋込み、表面にＩｎＧａＡｓＰ
キャップ層を成長し、電流流路となる部分を除いてＳ、
ＳｓまたはＳＬイオン打込みを行いアニール処理するこ
とによりｎ型層ｎＰ層を形成することにより得られる。
いて１はｎ型ＩｎＰ基板、２はｐ型ＩｎＰ埋込み成長層
、３はＳ（イオン）または、Ｓｓ（セレン）またはＳｉ
（ケイ素）イオン打込み後アニール処理することにより
２のｐ型ＩｎＰ層中に形成したｎ型層ｎＰ層、４はＩｎ
ＧａＡｓＰキャップ層、５は活性層、６はＰ型ＩｎＰク
ラッド層を示す。本実施例に示したレーザ構造は、まず
ｎ型ＩｎＰ基板上にＩｎＧａＡｓＰ活性層、ｐ型層ｎＰ
クラッド層６を成長した後、活性層幅０．５〜２μｍを
残して他の部分をエツチングにより除去し、メサを含め
て全体をｐ型層ｎＰ層で埋込み、表面にＩｎＧａＡｓＰ
キャップ層を成長し、電流流路となる部分を除いてＳ、
ＳｓまたはＳＬイオン打込みを行いアニール処理するこ
とによりｎ型層ｎＰ層を形成することにより得られる。
本実施例によれば埋込み成長時にＰｓｎ型両層を選択成
長によりメサ両側に成長する従来の理込み構造に較べ容
易に電流阻止層を形成することができる。またイオン打
込みを用いることにより従来の拡散法では困雅であった
ｐ型層中へのｎ型層の形成が容易に行うことができた。
長によりメサ両側に成長する従来の理込み構造に較べ容
易に電流阻止層を形成することができる。またイオン打
込みを用いることにより従来の拡散法では困雅であった
ｐ型層中へのｎ型層の形成が容易に行うことができた。
なお、本実施例において、ｎ型層の厚みは少なくとも１
μｍ以上とすることが望ましい。これは活性層と表面層
の距離を１．５μｍ以上とし、加えて充分な電流狭窄効
果を得るため２層の接続部を０．５μｍ以下とするため
である。活性層と表面層の距離を１．５μｍ以上とする
のは、表面層上に形成する電極によるストレスや金属拡
散の影響によるレーザの寿命の低下を避けるためである
。
μｍ以上とすることが望ましい。これは活性層と表面層
の距離を１．５μｍ以上とし、加えて充分な電流狭窄効
果を得るため２層の接続部を０．５μｍ以下とするため
である。活性層と表面層の距離を１．５μｍ以上とする
のは、表面層上に形成する電極によるストレスや金属拡
散の影響によるレーザの寿命の低下を避けるためである
。
そのためには、ＳＬイオンをＩｎＰに打込む場合で約Ｉ
Ｍ ｅ Ｖ以上の高エネルギーでイオン打込みを行う
ことが必要である。
Ｍ ｅ Ｖ以上の高エネルギーでイオン打込みを行う
ことが必要である。
本実施例はｎ型基板を用いた構造を示したが、ｐ型基板
を用いても同様の効果が得られる。この場合図１に示し
た各層の導電型はそれぞれ逆の導電型となる。またｐ型
層となる層３の打込むイオンとしてはＺｎ、Ｃｄ、Ｂｅ
、Ｍｇ等を用いる。
を用いても同様の効果が得られる。この場合図１に示し
た各層の導電型はそれぞれ逆の導電型となる。またｐ型
層となる層３の打込むイオンとしてはＺｎ、Ｃｄ、Ｂｅ
、Ｍｇ等を用いる。
また、本実施例はＩｎＰ基板上のＩｎＧａＡｓＰ系レー
ザについて説明したが、Ｇ ａ Ａ ｓ基板上のＡＺＧ
ａ Ａ ｓ系やＧ ａ Ａ ｓ基板上の（Ａｓ）系の
レーザにも同様に用いることができる。
ザについて説明したが、Ｇ ａ Ａ ｓ基板上のＡＺＧ
ａ Ａ ｓ系やＧ ａ Ａ ｓ基板上の（Ａｓ）系の
レーザにも同様に用いることができる。
実施例２
第２図に本発明によるレーザ構造の一実施例を示す。１
〜６の各層および作製方法は実施例１の場合と同様であ
る。異なる点は層２のｐ型層ｎＰ層のキャリア密度と層
３のイオン打込みによるｎ型層ｎＰ層のドーズ量、打込
みエネルギーを調整することによりｎ型層 ｎ Ｐ Ｊ
？？ ３をＰ型層ｎＰ層２の中に島状に形成したことで
ある。−例としては、ｐ型層ｎＰ中にＳｉを２．７ Ｍ
ｅ Ｖで打込むと深さ２μｍ近傍にピークを有する不
純物分布が得られる。ドーズ量をＩ Ｘ １０ ”ａｔ
ｏｍ／ ｄとした時の不拘濃度分布を図３に示す。Ｐ型
層ｎＰ層２のキャリア濃度を５ Ｘ １０１７ｃｍ−”
にすると、深さ１．７〜２．３μｍの領域がｎ層に反転
し島状のｎ型層 ｎ Ｐ Ｍ ３が得られる。この時、
充分な電流狭窄効果を得るためには、活性層５と層３が
接触せず、加えて活性層５と層３の距離を１μｍ以下に
することが望ましい。また、電流阻止層に充分な１圧を
持たせるために層３の厚みは０．５μｍ以上とすること
が望ましい。本実施例によれば、選択埋込み成長も行う
ことなしに、容易に同様の構造を得ることができ、高温
、高出力動作可能なレーザを容易に形成できる。
〜６の各層および作製方法は実施例１の場合と同様であ
る。異なる点は層２のｐ型層ｎＰ層のキャリア密度と層
３のイオン打込みによるｎ型層ｎＰ層のドーズ量、打込
みエネルギーを調整することによりｎ型層 ｎ Ｐ Ｊ
？？ ３をＰ型層ｎＰ層２の中に島状に形成したことで
ある。−例としては、ｐ型層ｎＰ中にＳｉを２．７ Ｍ
ｅ Ｖで打込むと深さ２μｍ近傍にピークを有する不
純物分布が得られる。ドーズ量をＩ Ｘ １０ ”ａｔ
ｏｍ／ ｄとした時の不拘濃度分布を図３に示す。Ｐ型
層ｎＰ層２のキャリア濃度を５ Ｘ １０１７ｃｍ−”
にすると、深さ１．７〜２．３μｍの領域がｎ層に反転
し島状のｎ型層 ｎ Ｐ Ｍ ３が得られる。この時、
充分な電流狭窄効果を得るためには、活性層５と層３が
接触せず、加えて活性層５と層３の距離を１μｍ以下に
することが望ましい。また、電流阻止層に充分な１圧を
持たせるために層３の厚みは０．５μｍ以上とすること
が望ましい。本実施例によれば、選択埋込み成長も行う
ことなしに、容易に同様の構造を得ることができ、高温
、高出力動作可能なレーザを容易に形成できる。
なお、本実施は実施例１と同様にｐ型ＩｎＰ基板を有す
る半導体レーザや、Ｇ ａ Ａ ｓ基板を始めとした■
−■族の化合物または混晶基板を有する埋込み型半導体
レーザ一般に用いることが可能である。
る半導体レーザや、Ｇ ａ Ａ ｓ基板を始めとした■
−■族の化合物または混晶基板を有する埋込み型半導体
レーザ一般に用いることが可能である。
本発明によれば、埋込み型半導体レーザにおいてメサ両
側へのＰａｎ層の選択成長を行うことな ・しに１μｍ
以上の深さに３μｍ以下の狭い電流流路を有する電流狭
窄層を容易に形成することができ、ウェハ全面に均一性
が良く、耐圧の高い電流狭窄層を得ることができる。こ
のため、本発明によればウェハ内でのしきい値電流およ
び電流阻止層の耐圧の分散を２０％以上小さくすること
ができる。
側へのＰａｎ層の選択成長を行うことな ・しに１μｍ
以上の深さに３μｍ以下の狭い電流流路を有する電流狭
窄層を容易に形成することができ、ウェハ全面に均一性
が良く、耐圧の高い電流狭窄層を得ることができる。こ
のため、本発明によればウェハ内でのしきい値電流およ
び電流阻止層の耐圧の分散を２０％以上小さくすること
ができる。
第１図はレーザ構造の断面図、第２図はレーザ構造の断
面図、第３図はＩｎＰ層中へのＳｉ打込みを行ったとき
の不純物濃度と深さの関係を示す図である。 １・・・ｎ型ＩｎＰ基板、２・・・ｐ型層ｎＰ層、３・
・・イオン打込みにより形成されたｎ型層ｎＰ層、４・
・・ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、５−ＩｎＧａＡｓＰ活
性層、６−ｐ第 １ （２） 石 ２ 図
面図、第３図はＩｎＰ層中へのＳｉ打込みを行ったとき
の不純物濃度と深さの関係を示す図である。 １・・・ｎ型ＩｎＰ基板、２・・・ｐ型層ｎＰ層、３・
・・イオン打込みにより形成されたｎ型層ｎＰ層、４・
・・ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、５−ＩｎＧａＡｓＰ活
性層、６−ｐ第 １ （２） 石 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、活性層の周囲を活性層より屈折率の小さい結晶で埋
込んだ埋込み型半導体レーザにおいて、該結晶中に、イ
オン打込み法による半導体層を形成することにより電流
阻止層となるＰｍ接合を設けたことを特徴とする半導体
レーザ。 ２、上記イオン打込み法を１ＭｅＶ以上の高エネルギー
のイオン打込み方法とすることにより、１μｍ以上の深
い結晶中にＰｍ接合を形成したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の半導体レーザ。 ３、上記イオン打込み法による半導体層が、上記結晶中
に島状に形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１もしくは２項に記載の半導体レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285385A JPS62143489A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 半導体レ−ザ |
| US07/325,123 US4905057A (en) | 1985-12-18 | 1989-03-17 | Semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285385A JPS62143489A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143489A true JPS62143489A (ja) | 1987-06-26 |
Family
ID=17657918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28285385A Pending JPS62143489A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143489A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100369A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP28285385A patent/JPS62143489A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100369A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
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