【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は埋め込みストライプ型半導体レーザ装置の製造
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device.
（従来の技術）現在、半導体レーザ装置は、光通信用および情報処理用
などの民生機器および産業機器の光源として広く用いら
れている。これらの半導体レーザ装置に要求される特性
（高出力、高効率、高速変調など）に対して９発振横モ
ードの安定化および発振閾値電流の低減化は必須条件で
ある。特に。(Prior Art) Semiconductor laser devices are currently widely used as light sources for consumer and industrial equipment for optical communication and information processing. Stabilization of the nine oscillation transverse modes and reduction of the oscillation threshold current are essential conditions for the characteristics required of these semiconductor laser devices (high output, high efficiency, high speed modulation, etc.). especially.
発振横モードの安定化は、光通信用におけるファイバ結
合効率や、情報処理用における光ビーム非点収差と密接
な関係があるので１重要である。Stabilization of the oscillation transverse mode is important because it is closely related to fiber coupling efficiency for optical communications and optical beam astigmatism for information processing.
発振横モードを制御する構造に関しては、これまで多く
の報告がなされている。一般に、ファブリ・ペロ共振器
構造の半導体レーザ装置は、ｉｉ流狭窄通路を設けた利
得導波型、共振器方向に対して垂直横力向に屈折率分布
を設けた作り付けの屈折率導波型、および導波路側面を
埋め込んだ屈折重厚波型などに大別される。発振横モー
ドの安定化および発振閾値電流の低減化を考慮した一例
として、埋め込みストライプ型の半導体レーザ装置を第
４図に示す。この半導体レーザ装置は次のようにして作
製される。Many reports have been made regarding structures for controlling oscillation transverse modes. In general, a semiconductor laser device with a Fabry-Perot cavity structure is a gain waveguide type with a II-flow constricted passage, or a built-in refractive index waveguide type with a refractive index distribution in the transverse force direction perpendicular to the cavity direction. It is broadly divided into , refractive heavy wave type, and refractive heavy wave type with embedded waveguide side surface. FIG. 4 shows a buried stripe type semiconductor laser device as an example in which stabilization of the oscillation transverse mode and reduction of the oscillation threshold current are considered. This semiconductor laser device is manufactured as follows.
まず、適当な結晶成長法によって、 ｎ−１ｎＰ基板
５１上に、 ｎ−１ｎＰバッファ層５２． Ｇａ１ｎＡ
ｓＰ活性層５３゜ｐ−１ｎＰクラッド層５４．およびｐ
−Ｇａ１ｎＡｓＰキャップ層５５を順次成長させる。次
いで、ホトリソグラフィーおよび化学エツチング法によ
って、共振器方向にストライプ状のメサ部分（幅１〜２
μ重程度）を形成する。続いて、再び適当な結晶成長法
によって。First, an n-1nP buffer layer 52 is formed on an n-1nP substrate 51 by a suitable crystal growth method. Ga1nA
sP active layer 53°p-1nP cladding layer 54. and p
- Sequentially grow a Ga1nAsP cap layer 55. Next, by photolithography and chemical etching, a striped mesa portion (width 1 to 2
Forms a µ-heavy weight). Then, again by a suitable crystal growth method.
このメサ部分を埋め込むように、 ｐ−［ｎＰ第１電流
阻止層５６およびｎ−１ｎＰ第２電流阻止層５７を順次
成長させる。最後に、 ｎ−１ｎＰ基板５１の裏面には
ｎｆｉｌＪｉ極５８を、 ｐ−Ｇａ１ｎＡｓＰキャッ
プ層５５およびｎ−１ｎＰ３［２１Ｊ流阻止層５７の表
面にはｐｆＭ１ｉ極５９を形成することにより、第４図
に示すような半導体レーザ装置が得られる。A p-[nP first current blocking layer 56 and an n-1nP second current blocking layer 57 are sequentially grown so as to bury this mesa portion. Finally, an nfilJi pole 58 is formed on the back surface of the n-1nP substrate 51, and a pfM1i pole 59 is formed on the surface of the p-Ga1nAsP cap layer 55 and the n-1nP3 [21J flow blocking layer 57, as shown in FIG. A semiconductor laser device as shown is obtained.
しかし、上記のような埋め込みストライプ型半導体レー
ザ装置を作製するには、２つの結晶成長工程が必要であ
るので、製造工程が繁雑になり。However, in order to manufacture a buried stripe type semiconductor laser device as described above, two crystal growth steps are required, making the manufacturing process complicated.
素子構造を再現性よく形成することが困難である。It is difficult to form an element structure with good reproducibility.
このような問題点を解決するために、ただ１つの結晶成
長工程で埋め込みストライプ型半導体レーザ装置を製造
する方法が提案されている（特開昭６４−２５５９０号
）。この半導体レーザ装置は、第５図に示すような構造
を有し７次のようにして作製される。In order to solve these problems, a method of manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device using only one crystal growth process has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 64-25590). This semiconductor laser device has a structure as shown in FIG. 5, and is manufactured in the seventh order.
まず、 （１００）面を有するｎ−ＧａＡｓ基板６】
上に、適当なエツチング法によって、 ＜０１１＞方向
にストライプ状のメサ部分を形成する。次いで、メサ部
分が形成されたｎ−ＧａＡｓ基板６エ上に、適当な結晶
成長法（例えば、有機金属気相成長法）によって、 ｎ
−ＧａＡｓ薄膜６２°、 ｎ−ＡｌＧａＡｓ薄膜６３°
、 ＧａＡｓ薄膜６４°、およびｐ−ＡｌＧａＡｓ薄膜
６５°を順次成長させる。このとき、ストライプ状のメ
サ部分上には、ｎ−ＧａＡｓバッファ層６２゜ｎ−Ａ
ｌＧａＡｓ第１クラツド層６３． ＧａＡｓ活性層６４
．およびｐ−ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層６５からなり
、 （１１１）Ｂ面で囲まれた多層薄膜が形成される
。さらに、連続して、この多層薄膜を埋め込むように、
ｎ−ＡｌＧａＡｓ電流阻止層６６、 ｐ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層６７、およびｐ−ＧａＡｓキャップ層６８
を順次成長させる。最後に、 ｎ−ＧａＡｓ基板６１の
裏面にはｎ＃電極６９を、 ｐ−Ｇ ａＡ ｓキャップ
層６８の表面にはｐ（ｌｌＩＩＪ電極７０を形成するこ
とにより。First, an n-GaAs substrate 6 with a (100) plane]
A striped mesa portion is formed thereon in the <011> direction by a suitable etching method. Next, on the n-GaAs substrate 6 on which the mesa portion has been formed, n is grown by an appropriate crystal growth method (for example, metal organic vapor phase epitaxy).
-GaAs thin film 62°, n-AlGaAs thin film 63°
, a GaAs thin film at 64°, and a p-AlGaAs thin film at 65° are sequentially grown. At this time, an n-GaAs buffer layer 62°n-A is formed on the striped mesa portion.
lGaAs first cladding layer 63. GaAs active layer 64
．． and a p-AlGaAs second cladding layer 65, forming a multilayer thin film surrounded by (111)B planes. Furthermore, in order to continuously embed this multilayer thin film,
n-AlGaAs current blocking layer 66, p-AlGaA
s cladding layer 67 and p-GaAs cap layer 68
grow sequentially. Finally, an n# electrode 69 is formed on the back surface of the n-GaAs substrate 61, and a p(llIIJ electrode 70 is formed on the surface of the p-GaAs cap layer 68).
第５図に示すような半導体レーザ装置が得られる。A semiconductor laser device as shown in FIG. 5 is obtained.
このように、第５図のような構造を採用すれば。In this way, if the structure shown in Fig. 5 is adopted.
１つの結晶成長工程で、埋め込みストライプ型半導体レ
ーザ装置が再現性よく作製される。A buried stripe type semiconductor laser device can be manufactured with good reproducibility in one crystal growth process.
（発明が解決しようとする課題）しかし、第５図の埋め込みストライプ型半導体レーザ装
置を作製する場合、半導体基板上に順次成長させた各エ
ビ層の表面がストライプ状メサ部分の側面に沿って盛り
上がり、平坦にはならない。(Problem to be Solved by the Invention) However, when manufacturing the buried stripe-type semiconductor laser device shown in FIG. , it will not be flat.
このような傾向は、 ＩｎＰ基板を用いた半導体レー
ザ装置を作製する場合には、より顕著に現れる。This tendency becomes more noticeable when manufacturing a semiconductor laser device using an InP substrate.
また＋ ＧａＡｓ基板を用いた半導体レーザ装置の場合
には、ストライプ状メサ部分が形成されたＧａＡｓ基板
上にエビ層の成長を行うと、 （ｉｌｌ）８面上での
結晶成長速度が実質的に零であるので、第５図に示すよ
うに、 （１１１）Ｂ面で囲まれた多層薄膜がメサ部
分上に形成された後も、結晶成長を続行すれば。In addition, in the case of a semiconductor laser device using a +GaAs substrate, when a shrimp layer is grown on a GaAs substrate on which a striped mesa portion is formed, the crystal growth rate on the (ill)8 plane is substantially increased. Therefore, as shown in FIG. 5, if the crystal growth is continued even after the multilayer thin film surrounded by the (111)B plane is formed on the mesa part.
ＧａＡｓ基板とメサ部分との断差が小さくなるようにエ
ビ層の成長が進行する。これに対し、 ＩｎＰ基板を
用いた半導体レーザ装置の場合には、 （１１１）８
面上での結晶成長速度がＧａＡｓ基板を用いた場合に比
べてかなり大きいので、 ＩｎＰ基板とメサ部分との
断差を保持したままエビ層の成長が続行されるので。The shrimp layer grows so that the difference between the GaAs substrate and the mesa portion becomes smaller. On the other hand, in the case of a semiconductor laser device using an InP substrate, (111)8
Since the crystal growth rate on the surface is considerably higher than when using a GaAs substrate, the growth of the shrimp layer continues while maintaining the gap between the InP substrate and the mesa portion.
第６図に示すような構造になる。The structure is as shown in FIG.
ところが、第６図の埋め込みストライプ型半導体レーザ
装置は、メサ部分の上方が盛り上がっているので、エビ
層側を下にしてマウントすることができない。したがっ
て、熱抵抗が大きくなって熱的な影響を受けたり、マウ
ント時にメサ部分が損傷を受けて活性領域に歪が加わっ
たりして、信頼性が低下するという問題点があった。However, the buried stripe type semiconductor laser device shown in FIG. 6 cannot be mounted with the shrimp layer side down because the upper part of the mesa portion is raised. Therefore, there have been problems in that the thermal resistance increases and the device is affected by heat, and the mesa portion is damaged during mounting and strain is applied to the active region, resulting in a decrease in reliability.
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、そ
の目的とするところは１発振閾値電流が小さく安定な単
一横モード発振が得られるだけでなく、エビ層側を下に
してマウントし得るので。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and its purpose is not only to obtain stable single transverse mode oscillation with a small threshold current, but also to mount it with the shrimp layer side down. Because it can be done.
熱的な影響を受けることがなく、信頼性に優れた埋め込
みストライプ型半導体レーザ装置を、再現性よく製造す
る方法を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device with good reproducibility, which is not affected by heat and has excellent reliability.
（課題を解決するための手段）本発明による埋め込みストライプ型半導体レーザ装置の
製造方法は、 （１００）面を有する第１導電型の半
導体基板上に、 ＜０１１＞方向にストライプ状のメサ
部分を形成する工程と、メサ部分が形成された該基板上
に、レーザ発振用の活性層を含むダブルヘテロ構造の多
層膜を、該メサ部分上では該多層膜が１１１１１面で囲
まれるように２順次成長させる工程と、引き続いて、該
多層膜の表面上に、第２導電型のキャップ層と、該キャ
ップ層とは構成元素の組成が異なる表面半導体層とを順
次成長させる工程と、該メサ部分の上方に位置する該表
面半導体層の盛り上がり部分を除去する工程とを包含し
。(Means for Solving the Problems) A method for manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device according to the present invention includes forming a striped mesa portion in the <011> direction on a first conductivity type semiconductor substrate having a (100) plane. forming a double heterostructure multilayer film including an active layer for laser oscillation on the substrate on which the mesa portion is formed, two times in succession so that the multilayer film is surrounded by 11111 planes on the mesa portion; a step of growing a cap layer of a second conductivity type and a surface semiconductor layer having a composition of constituent elements different from that of the cap layer on the surface of the multilayer film; and removing a raised portion of the surface semiconductor layer located above the surface semiconductor layer.
そのことにより上記目的が達成される。This achieves the above objective.
本発明の製造方法では、まず、 （１００）面を有す
る第１導電型の半導体基板上に、 ＜０１１＞方向にス
トライプ状のメサ部分が形成される。ここで、 ＜０１
１＞方向は、 ［０１１］方向と結晶学的に等価なす
べての方向を表しており２例えば［０１１］方同も含ま
れる。′なお。In the manufacturing method of the present invention, first, a striped mesa portion is formed in the <011> direction on a first conductivity type semiconductor substrate having a (100) plane. Here, <01
The 1> direction represents all directions that are crystallographically equivalent to the [011] direction, and includes, for example, the [011] direction. 'In addition.
メサ部分の形成には９通常のホトリソグラフィーおよび
エツチング法が用いられる。9 Conventional photolithography and etching methods are used to form the mesa portion.
次いで、メサ部分が形成された基板上に、レーザ発振用
の活性層を含むダブルヘテロ構造の多層膜、第２導電型
のキャップ層２表面半導体層などが順次形成される。こ
のとき、メサ部分上では多層膜が（１１１１面で囲まれ
るように成長する。ここで。Next, a double heterostructure multilayer film including an active layer for laser oscillation, a second conductivity type cap layer 2 surface semiconductor layer, and the like are sequentially formed on the substrate on which the mesa portion is formed. At this time, a multilayer film grows on the mesa portion so as to be surrounded by (1111 planes).
ｆｌｌｌ１面は、 （１１１）面と結晶学的に等価な
すべての結晶面を表しており２例えば（１１１）Ｂ面が
挙げられる。また、必要に応じて、バッファ層、クラッ
ド層、電流狭窄用の電流阻止層などを、それぞれの適当
な箇所に形成してもよい。なお、これら半導体層の成長
には９通常の結晶成長法１例えば有機金属気相成長法が
用いられる。The flll1 plane represents all crystallographic planes that are crystallographically equivalent to the (111) plane, and includes, for example, the (111) B plane. Further, if necessary, a buffer layer, a cladding layer, a current blocking layer for current confinement, etc. may be formed at appropriate locations. Incidentally, for the growth of these semiconductor layers, an ordinary crystal growth method 1, such as organometallic vapor phase epitaxy, is used.
上記の表面半導体層は１通常、その厚さがストライプ状
メサ部分の高さに等しいか、あるいはそれより大きくな
るように成長させる。また２表面半導体庖は、後のエツ
チング工程においてキャップ層との間にエツチング速度
の差を与えるために。The surface semiconductor layer is typically grown so that its thickness is equal to or greater than the height of the striped mesa. Also, the two-surface semiconductor layer is used to provide a difference in etching rate between the cap layer and the cap layer in the subsequent etching process.
キャップ層とは構成元素の組成が異なっている必要があ
る。さらに１表面半導体層は、半導体基板と同じ導電型
、すなわち第１４電型を有するか。It is necessary that the composition of constituent elements is different from that of the cap layer. Furthermore, does the first surface semiconductor layer have the same conductivity type as the semiconductor substrate, that is, the 14th conductivity type?
あるいは半絶縁性であることが好ましい。Alternatively, it is preferably semi-insulating.
そして、メサ部分の上方に位置する表面半導体層の盛り
上がり部分が除去され、メサ部分の上方における表面が
、その両側の表面と同じ高さか。Then, the raised portion of the surface semiconductor layer located above the mesa portion is removed, and the surface above the mesa portion is at the same height as the surfaces on both sides thereof.
あるいはそれより低くなる。なお９表面半導体層の一部
を除去するには２通常のホトリソグラフィーおよびエツ
チング法が用いられる。Or even lower. Note that 2 conventional photolithography and etching methods are used to remove a portion of the surface semiconductor layer.
（作用）本発明の製造方法では、ストライプ状のメサ部分を設け
た半導体基板上に、活性層を含むダブルヘテロ構造の多
層膜、キャップ層などを順次成長させた後、引き続いて
９表面半導体層を、その厚さがメサ部分の高さに等しい
か、あるいはそれより大きくなるように成長させる。そ
して、メサ部分の上方で盛り上がった部分をエツチング
によって除去することにより、メサ部分の上方における
表面を、その両側の表面と同じ高さか、あるいはそれよ
り低くすることができる。したがって、得られた半導体
レーザ装置は、エビ層側を下にしてマウントすることが
できるので、熱的な影響を受けにくい。(Function) In the manufacturing method of the present invention, after a double heterostructure multilayer film including an active layer, a cap layer, etc. are sequentially grown on a semiconductor substrate provided with a striped mesa portion, nine surface semiconductor layers are sequentially grown. is grown so that its thickness is equal to or greater than the height of the mesa. By removing the raised portion above the mesa portion by etching, the surface above the mesa portion can be made as high as or lower than the surfaces on both sides thereof. Therefore, the obtained semiconductor laser device can be mounted with the shrimp layer side down, so it is less susceptible to thermal effects.
（実施例）以下に本発明の実施例について説明する。(Example)Examples of the present invention will be described below.
１１皿上第１図に本発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す。11 platesFIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor laser device of the present invention.
この半導体レーザ装置は次のようにして作製された。This semiconductor laser device was manufactured as follows.
まず、 （１００）面を有するｎ−１ｎＰ基板ｌｌ上
に、 ５ｉ０２膜２１を堆積した後、ホトリソグラフ
ィーと、 ＯＦを用いた化学エツチング法とによって
、 ５ｉ０２膜２１を選択的にエツチングして、
［０１１］方向に延びるストライプ状のエツチング用マ
スクを形成した。次いで、 Ｈ２ＳＯ，とＨ２Ｏ２とＨ
２Ｏとの混合溶液（３：１：１）を用いた化学エツチン
グ法によって、 ｎ−１ｎＰ基［１１を選択的にエツチ
ングして、第２図（ａ）に示すような逆メサ状のりッジ
（高さ１，８μｍ 幅３μｍ）％形成した◎上記のエツ
チング用マスクを除去した後、メサ部分が形成されたｎ
−１ｎＰ基板１１上に、有機金属気相成長法によって、
ｎ−１ｎ−１ｎＰＷｉ’（厚さ０．７μ＋ｏ）および
Ｇａ１１．２４１ｎ９．７ＢＡＳ１１．Ｓ５Ｐｇ、４Ｓ
薄膜１３°（厚さ０．１μｍ）を順次成長させた。この
とき、メサ部分上では。First, a 5i02 film 21 is deposited on an n-1nP substrate 11 having a (100) plane, and then the 5i02 film 21 is selectively etched by photolithography and a chemical etching method using OF.
A striped etching mask extending in the [011] direction was formed. Then, H2SO, and H2O2 and H
By a chemical etching method using a mixed solution (3:1:1) with 2O, the n-1nP group [11] was selectively etched to form an inverted mesa-shaped glue as shown in Fig. 2(a). (Height: 1.8 μm Width: 3 μm) ◎ After removing the above etching mask, a mesa portion was formed.
-On the 1nP substrate 11, by metal organic vapor phase epitaxy,
n-1n-1nPWi' (thickness 0.7μ+o) and Ga11.241n9.7BAS11. S5Pg, 4S
Thin films of 13° (thickness: 0.1 μm) were sequentially grown. At this time, on the mesa part.
第２図（ｂ）に示すように、共振器方向に対して垂直な
断面形状が台形であり、 （１１１）Ｂ面で囲まれた
ダブルヘテロ構造の多層膜、すなわちその斜面がメサ部
分の両端から成長した（１１１）Ｂ面であるような多層
膜が形成された。この多層膜は、 ｎ−１ｎＰバッファ
層１２とｌ Ｇａａ、２４１ｎＮ、Ｔ６ＡＳａ、５５Ｐ
Ｂ、Ａ５活性層１３とから構成されている。As shown in Figure 2(b), the cross-sectional shape perpendicular to the resonator direction is trapezoidal, and the multilayer film has a double heterostructure surrounded by (111)B planes, that is, its slopes are at both ends of the mesa part. A multilayer film with a (111) B plane grown from the above was formed. This multilayer film consists of an n-1nP buffer layer 12 and lGaa, 241nN, T6ASa, 55P
B and A5 active layers 13.
引き続いて、 ｐ−１ｎＰクラッド層１４（厚さ２．０
μｎ＋）。Subsequently, a p-1nP cladding layer 14 (thickness 2.0
μn+).
ｐ−Ｇａ１！、５３１１４．４７ＡＳキ＋−／プ層１５
（厚さ０．５μｍ）、 およびｎ−１ｎＰ表面半導体
層１Ｂ（厚さ１．８μｍ）を順次成長させた。メサ部分
の両側で結晶成長が進むにつれて、 （１１１）Ｂ面
を含むすべての表面上において、均一な速度の結晶成長
が起こり、第２図（ｂ）のような埋め込みストライプ構
造が得られた。p-Ga1! , 53114.47AS key +-/p layer 15
(thickness: 0.5 μm), and n-1nP surface semiconductor layer 1B (thickness: 1.8 μm) were successively grown. As crystal growth progressed on both sides of the mesa, crystal growth occurred at a uniform rate on all surfaces including the (111)B plane, resulting in a buried stripe structure as shown in Figure 2(b).
次いで、第２図（Ｃ）に示すように、ホトリソグラフィ
ーおよび化学エツチング法によって、メサ部分の上方に
位置するｎ−１ｎＰ表面半導体層１６の盛り上がり部分
を選択的にエツチングして除去し、その両側と高さを揃
えた。なお、 ＨＣＩとＨ２Ｏとの混合溶液（４：１）
をエッチャントとして用いることにより。Next, as shown in FIG. 2(C), the raised portion of the n-1nP surface semiconductor layer 16 located above the mesa portion is selectively etched and removed by photolithography and chemical etching, and both sides of the raised portion of the n-1nP surface semiconductor layer 16 are removed. and the heights were aligned. In addition, a mixed solution of HCI and H2O (4:1)
By using as an etchant.
ｐ−Ｇａａ、５３ｒｎｓ、ｎ７ＡＳキャップ層１５をエ
ツチングすることなく、 ｎ−１ｎＰ表面半導体層１６
のみをエツチングすることができた。The n-1nP surface semiconductor layer 16 is formed without etching the p-Gaa, 53rns, n7AS cap layer 15.
I was able to etch only the .
最後に、 ５ｉ０２絶縁膜１７を全面に堆積し、電流注
入領域となる５ｉ０２絶縁膜１７のストライプ部分をエ
ツチングして除去した後＋ ｎ−１ｎＰ基板１１の裏面
にはｎ側電極１８を、 ５ｉ０２絶縁膜１７の表面と、
そのストライプ部分に露出したｐ−ＧａＮ、５３１１ｇ
、４７ＡＳキャップ層１５の表面とにはｐ側電極１９を
形成することにより。Finally, after depositing the 5i02 insulating film 17 on the entire surface and etching and removing the striped portion of the 5i02 insulating film 17 that will become the current injection region, the n-side electrode 18 is placed on the back surface of the +n-1nP substrate 11, and the 5i02 insulating film 17 is removed. The surface of the membrane 17;
p-GaN exposed in the stripe part, 5311g
, by forming the p-side electrode 19 on the surface of the 47AS cap layer 15.
第１図に示すような埋め込みストライプ型の半導体レー
ザ装置を得た。A buried stripe type semiconductor laser device as shown in FIG. 1 was obtained.
また、逆メサ状のりッジが１．５μ■程度の小さい幅を
有すること以外は、上記と同様にして、埋め込みストラ
イプ型の半導体レーザ装置を作製したが、やはり素子構
造を再現性よく形成することができた。In addition, a buried stripe type semiconductor laser device was fabricated in the same manner as above except that the inverted mesa-shaped ridge had a small width of about 1.5μ■, but the device structure was still formed with good reproducibility. I was able to do that.
このようにして得られた本実施例の半導体レーザ装置は
、メサ部分の上方における表面が、その両側の表面と同
じ高さか、あるいはそれより低く。In the semiconductor laser device of this example obtained in this way, the surface above the mesa portion is at the same height as the surfaces on both sides of the mesa portion, or lower than that.
エビ層側を下にしてマウントすることができたので１発
熱による温度上昇などの熱的な影響が抑制され、良好な
素子特性を示した。Since it was possible to mount the device with the shrimp layer side down, thermal effects such as temperature rise due to heat generation were suppressed, and good device characteristics were exhibited.
１１匹１第３図に本発明の他の半導体レーザ装置を示す。11 animals 1FIG. 3 shows another semiconductor laser device of the present invention.
この半導体レーザ装置は２次のようにして作製された。This semiconductor laser device was manufactured in a secondary manner.
まず、実施例１と同様にして、 （１００）面を有す
るｎ−１ｎＰ基板３工上に、逆メサ状のりッジ（高さ１
．８μｍ。First, in the same manner as in Example 1, an inverted mesa-shaped ridge (height 1
．． 8 μm.
幅３μｍ）を形成した。次いで、メサ部分が形成された
ｎ−１ｎＰ基板３１上に、やはり実施例１と同様にして
、有機金属気相成長法によって、 ｎ−１ｎＰ薄膜３２
′（厚さ０．７μｍ）およびＧａａ、２４１ｎａ、？６
ＡＳ１１．５ＳＰ＠、Ａ６薄膜３３°（厚さ０．１μｍ
）を順次成長させた。このとき、メサ部分上では、第３
図に示すように、共振器方向に対して垂直な断面形状が
台形であり、 （１１１）Ｂ面で囲まれたダブルヘテ
ロ構造の多層膜、すなわちその斜面がメサ部分の両端か
ら成長した（１１１）Ｂ面であるような多層膜が形成さ
れた。この多層膜は。A width of 3 μm) was formed. Next, on the n-1nP substrate 31 on which the mesa portion was formed, an n-1nP thin film 32 is formed by metal organic vapor phase epitaxy in the same manner as in Example 1.
' (thickness 0.7 μm) and Gaa, 241na, ? 6
AS11.5SP@, A6 thin film 33° (thickness 0.1μm
) were grown sequentially. At this time, the third
As shown in the figure, the cross-sectional shape perpendicular to the resonator direction is trapezoidal, and the multilayer film has a double heterostructure surrounded by (111) B planes, that is, its slopes grow from both ends of the mesa part (111). ) A multilayer film having a B-side was formed. This multilayer film.
ｎ−１ｎＰバッファ層３２とｌ ＧａＮ、２４１ｎＨ
，Ｔ６ＡＳ＠、５ＳＰ１１．ＡＳ活性層３３とから構成
されている。n-1nP buffer layer 32 and l GaN, 241nH
, T6AS@, 5SP11. It is composed of an AS active layer 33.
引き続いてｒ ＋）−１ｎＰクラッド層３４（厚さ１．
０ μｍ）。Subsequently, an r+)-1nP cladding layer 34 (thickness 1.
0 μm).
ｎ−１ｎＰ７４流阻止層３５（厚さ０．５μｍ）、
ｐ−１ｎＰクラッド層３６（厚さ１．０μｍ）、 ｐ
−Ｇａｌ１１．５３１ｎａ、ａｖＡＳキャップ層３７層
厚７０．５μｍ）、 およびｎ−１ｎＰ表面半導体層
３８（厚さ１．８μｎ＋）を順次成長させた。n-1nP74 flow blocking layer 35 (thickness 0.5 μm),
p-1nP cladding layer 36 (thickness 1.0 μm), p
-Gal11.531na, avAS cap layer 37 (layer thickness: 70.5 μm), and n-1nP surface semiconductor layer 38 (thickness: 1.8 μm+) were successively grown.
次いで、ホトリソグラフィーおよび化学エツチング法に
よって、メサ部分の上方に位置するｎ−１ｎＰ表面半導
体層３８の盛り上がり部分を選択的にエツチングして除
去し、その両側と高さを揃えた。なお、 ）ＩＣＩとＨ
２Ｏとの混合溶液（４：ｌ）をエッチャントとして用い
た。Next, by photolithography and chemical etching, the raised portion of the n-1nP surface semiconductor layer 38 located above the mesa portion was selectively etched and removed to make the same height with both sides thereof. In addition, ) ICI and H
A mixed solution with 2O (4:l) was used as an etchant.
最後に、 ５ｉ０２絶縁膜３９を全面に堆積し、電流注
入領域となるストライプ部分をエツチングによって除去
した後、ストライプ部分にＺｎを拡散させてＺｎ拡散領
域４０を形成し、メサ部分の上方に位置するｎ−１ｎＰ
電流阻止層３５の部分の導電型をｐ型に反転させ、
ｎ−１ｎＰ基板３１の裏面にはｎ側電極４１を、 ５
ｉ０２絶縁膜３９の表面と、そのストライプ部分に露出
したＺｎ拡散領域４０の表面とにはｐ側電極４２を形成
することにより、第３図に示すような埋め込みストライ
プ型の半導体レーザ装置を得た。Finally, a 5i02 insulating film 39 is deposited over the entire surface, and the striped portion that will become the current injection region is removed by etching, and then Zn is diffused into the striped portion to form a Zn diffusion region 40 located above the mesa portion. n-1nP
Inverting the conductivity type of the current blocking layer 35 portion to p type,
An n-side electrode 41 is provided on the back surface of the n-1nP substrate 31.
By forming a p-side electrode 42 on the surface of the i02 insulating film 39 and the surface of the Zn diffusion region 40 exposed in the stripe portion, a buried stripe type semiconductor laser device as shown in FIG. 3 was obtained. .
本実施例の半導体レーザ装置は、 ｎ−１ｎＰ電流阻止
層３５が設けられ、メサ部分の上方における部分の導電
型がＺｎ拡散によりｐ型に反転している。したがって、
このｐ−ｎ反転部分によって注入電流の狭窄がより確実
に行われ１発振閾値電流がさらに低減する。The semiconductor laser device of this embodiment is provided with an n-1nP current blocking layer 35, and the conductivity type of the portion above the mesa portion is inverted to p-type due to Zn diffusion. therefore,
This pn inversion portion ensures more reliable confinement of the injection current and further reduces the one-oscillation threshold current.
なお、上記の実施例では、半導体基板の導電型（すなわ
ち、第１導電型）をｎ型とし、キャップ層の導電型（す
なわち、第２導電型）をｐ型としたが、逆に第１導電型
をｐ型とし、第２導電型をｎ型としてもよい。さらに、
半導体基板上にストライプ状のメサ部分を形成する方同
として［０１１］方向を選択したが、結晶学的に等価な
［０１１Ｆ方向であっても、同様の効果が期待できる。Note that in the above embodiment, the conductivity type of the semiconductor substrate (i.e., the first conductivity type) is the n type, and the conductivity type of the cap layer (i.e., the second conductivity type) is the p type. The conductivity type may be p-type, and the second conductivity type may be n-type. moreover,
Although the [011] direction was selected for forming striped mesa portions on the semiconductor substrate, similar effects can be expected even if the [011F direction is crystallographically equivalent.
また、上記の実施例では、 ＩｎＰ−ＧａｌｎＡｓＰ
系の埋め込みストライプ型半導体レーザ装置について説
明したが、 ＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓ系の埋め込みスト
ライプ型半導体レーザ装置や、多元混晶系を含む他の化
合物半導体を用いた埋め込みストライプ型半導体レーザ
装置についても、同様に９本発明の製造方法を適用する
ことができる。Moreover, in the above example, InP-GalnAsP
Although a buried stripe type semiconductor laser device based on the GaAs-AlGaAs type has been described, the same applies to a buried stripe type semiconductor laser device using a GaAs-AlGaAs type buried stripe type semiconductor laser device or a buried stripe type semiconductor laser device using other compound semiconductors including a multi-component mixed crystal type semiconductor laser device. 9. The manufacturing method of the present invention can be applied.
（発明の効果）このように２本発明の製造方法によれば１発振閾値電流
が小さく安定な単一横モード発振が可能な埋め込みスト
ライプ型半導体レーザ装置が再現性よく得られる。この
半導体レーザ装置は、メサ部分の上方に盛り上がり部分
がないので、メサ部分に歪を加えたり、損傷を与えたり
することなく。(Effects of the Invention) As described above, according to the manufacturing method of the present invention, a buried stripe type semiconductor laser device capable of stable single transverse mode oscillation with a small threshold current for one oscillation can be obtained with good reproducibility. This semiconductor laser device does not have a raised part above the mesa portion, so it does not strain or damage the mesa portion.
エビ層側を下にしてマウントすることができる。You can mount it with the shrimp layer side down.
したがって１発熱による温度上昇などの熱的な影響が抑
制され、信頼性が向上する。Therefore, thermal effects such as temperature rise due to one heat generation are suppressed, and reliability is improved.
４、 の な脱Ｂ第１図は本発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す断
面図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図の半導体レーザ装
置の製造工程を示す断面図、第３図は本発明の半導体レ
ーザ装置の他の実施例を示す断面図、第４図、第５図お
よび第６図はそれぞれ従来の埋め込みストライプ型半導
体レーザ装置を示す断面図である。4. No. of B Figure 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the semiconductor laser device of the present invention, and Figures 2 (a) to (c) are cross-sectional views showing the manufacturing process of the semiconductor laser device of Figure 1. , FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the semiconductor laser device of the present invention, and FIGS. 4, 5, and 6 are sectional views showing conventional buried stripe type semiconductor laser devices, respectively.
１１、３ｌ−ｎ−１ｎＰ基板、 １２．３２−ｎ−１
ｎＰバッファ層。11, 3l-n-1nP substrate, 12.32-n-1
nP buffer layer.
１３、３３°°゛Ｇａ１１．２４１ｎａ、ｙｅＡｓｓ、
５ｓＰｅ、４ｓ活性層、 １４，３４゜３６−・−ｐ
−１ｎＰクラッド層、 １５．３７−ｐ−Ｇａｔａ、
ｓｓ■ｎｅ、ａ７Ａｓキャップ層、 １６．３８・・
・ｎ−ＩｎＰ表面半導体層、 １７．３９・・・５ｉ
（ｈ絶縁膜、 １８．４ｌ−＝ｎ側電極、 １９．
４２−１）側電極。13, 33°°゛Ga11.241na, yeAss,
5sPe, 4s active layer, 14,34°36--p
-1nP cladding layer, 15.37-p-Gata,
ss■ne, a7As cap layer, 16.38...
・n-InP surface semiconductor layer, 17.39...5i
(h insulating film, 18.4l-=n-side electrode, 19.
42-1) side electrode.
３５・・・ｎ−１ｎＰ電流阻止層、 ４０・・・Ｚｎ
拡散領域。35...n-1nP current blocking layer, 40...Zn
Diffusion area.
以上that's all
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229961AJP2708949B2 (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Method of manufacturing semiconductor laser device |
| EP91307938AEP0473443B1 (en) | 1990-08-30 | 1991-08-30 | Buried-stripe type semiconductor laser device |
| US07/751,923US5335241A (en) | 1990-08-30 | 1991-08-30 | Buried stripe type semiconductor laser device |
| DE69131034TDE69131034T2 (en) | 1990-08-30 | 1991-08-30 | Semiconductor laser with buried stripe structure |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229961AJP2708949B2 (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Method of manufacturing semiconductor laser device |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111382Atrue JPH04111382A (en) | 1992-04-13 |
| JP2708949B2 JP2708949B2 (en) | 1998-02-04 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2229961AExpired - Fee RelatedJP2708949B2 (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Method of manufacturing semiconductor laser device |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708949B2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377452C (en)* | 2006-05-18 | 2008-03-26 | 中微光电子(潍坊)有限公司 | A kind of ultra-short cavity semiconductor laser and its preparation method |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144485A (en)* | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device and manufacture thereof |
| JPS6373692A (en)* | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS63197395A (en)* | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device and its manufacturing method |
| JPH02268482A (en)* | 1989-04-10 | 1990-11-02 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacturing method of embedded semiconductor laser device |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144485A (en)* | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device and manufacture thereof |
| JPS6373692A (en)* | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS63197395A (en)* | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device and its manufacturing method |
| JPH02268482A (en)* | 1989-04-10 | 1990-11-02 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacturing method of embedded semiconductor laser device |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2708949B2 (en) | 1998-02-04 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110098562B (en) | High-speed buried DFB semiconductor laser and preparation method thereof | |
| JPS62200786A (en) | Semiconductor laser device and manufacture thereof | |
| JP2894186B2 (en) | Optical semiconductor device | |
| JPS62200785A (en) | Semiconductor laser device and its manufacturing method | |
| JPH02156588A (en) | Semiconductor laser and its manufacturing method | |
| JPH04111382A (en) | Manufacture of semiconductor laser device | |
| JP3108183B2 (en) | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same | |
| JP3914584B2 (en) | Semiconductor layer structure | |
| JPS6184888A (en) | Buried hetero semiconductor laser | |
| JPS596588A (en) | Semiconductor laser | |
| JPS62179790A (en) | semiconductor laser | |
| JPS5834988A (en) | Manufacture of semiconductor laser | |
| JP2917695B2 (en) | Method for manufacturing optical semiconductor device | |
| JPH04229682A (en) | Manufacturing method of semiconductor laser | |
| JPS6190489A (en) | Semiconductor laser device and its manufacturing method | |
| JPS61220389A (en) | Integrated type semiconductor laser | |
| JPH0377391A (en) | semiconductor laser | |
| JPH03174793A (en) | Semiconductor laser | |
| JPS61187388A (en) | Manufacturing method of semiconductor laser | |
| JP3190665B2 (en) | Semiconductor laser | |
| JPH04120788A (en) | semiconductor laser equipment | |
| JPS59168687A (en) | Semiconductor laser and manufacture thereof | |
| JPH05291685A (en) | Semiconductor laser device and manufacture thereof | |
| JPS641073B2 (en) | ||
| JPH03225988A (en) | Light-emitting element provided with active waveguide and its manufacture |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |