DE19527000A1

DE19527000A1 - Halbleiterlaser und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers

Info

Publication number: DE19527000A1
Application number: DE19527000A
Authority: DE
Inventors: Takashi Motoda; Manabu Kato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1996-02-01
Also published as: GB2292005A; GB2292005B; US5604764A; GB9505058D0; US5656539A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleiterlaser, der eine Kammstruktur enthält, und ein Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers.

Fig. 18(a)-18(e) und 19(a)-19(e) zeigen Querschnitt sansichten und perspektivische Ansichten, welche Verfah rensschritte bei einem Verfahren zum Herstellen einer La serdiode zum Erzeugen sichtbaren Lichts (hiernach als La serdiode für sichtbares Licht bezeichnet) veranschaulichen. Bezugszeichen 1 bezeichnet ein n-Typ GaAs-Substrat. Eine n- Typ GaAs-Pufferschicht 3 ist auf dem n-Typ GaAs-Substrat angeordnet. Eine untere n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4 ist auf der Pufferschicht 3 angeordnet. Eine aktive GaInP-Schicht 5 AlGaInP ist auf der Überzugsschicht 4 angeordnet. Eine erste obere p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 ist auf der aktiven Schicht 5a angeordnet. Eine p-Typ GaInP-Ätz stopschicht 15 ist auf der ersten oberen Überzugsschicht 6a angeordnet. Eine streifenförmige Kammstruktur ist auf einem Teil der Ätzstopschicht 15 angeordnet. Die Kammstruktur weist eine zweite obere p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6b, die sich in Kontakt mit der Ätzstopschicht 15 befindet, eine p-Typ GaInP-Banddiskontinuitätsreduzierungsschicht 7 (hiernach als BDR-Schicht bezeichnet), die auf der zweiten oberen Über zugsschicht 6b angeordnet ist, und eine p-Typ GaAs-Kap penschicht 8 auf. Der streifenförmige Kamm erstreckt sich in eine -Richtung. Eine n-Typ GaAs-Stromblockierungsschicht 10a ist auf der Ätzstopschicht 15 angeordnet und kontaktiert die gegenüberliegenden Seiten der Kammstruktur. Eine p-Typ GaAs-Kontaktschicht 11 ist auf der Spitze des Kamms und auf der n-Typ GaAs-Stromblockierungsschicht 10 angeordnet. Eine Elektrode 12 mit n-Teil ist auf der Rückseitenoberfläche des Substrats 1 angeordnet, und eine Elektrode 13 mit p-Teil ist auf der Kontaktschicht 11 angeordnet. Bezugszeichen 9a bezeichnet eine Maske zum selektiven Ätzen.

Wie in Fig. 18(a) veranschaulicht wachsen aufeinander folgend auf dem n-Typ GaAs-Substrat 1 die n-Typ GaAs-Puf ferschicht 3, die untere n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, die aktive GaInP-Schicht 5a, die erste obere p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6a, die p-Typ GaInP-Ätzstopschicht 15, die zweite obere p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6b, die p-Typ GaInP-BDR-Schicht 7 und die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 auf. Vorzugsweise wachsen diese Schichten durch MOCVD auf (Metal Organic Chemical Vapor Desposition). Danach wird eine aus SiN oder SiON bestehende Maskenstruktur selektiv auf der p-Typ GaAs-Kappenschicht durch CVD (Chemical Vapor Deposition, chemische Aufdampfung) gebildet, und es wird ein Fotolack darauf aufgetragen und durch eine Fotolithographietechnik strukturiert, wodurch eine streifenförmige selektive Maske 9a gebildet wird, die sich in die <011<-Richtung erstreckt.

Entsprechend dem Schritt von Fig. 18(c) wird unter Ver wendung der selektiven Maske 9a die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8, die p-Typ GaInP-BDR-Schicht 7 und die p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6b selektiv geätzt, bis die Ätzfront die Ätzstopschicht 15 erreicht, wodurch ein streifenförmiger Kamm gebildet wird. Bei dem Ätzverfahren werden ein Weinsäure enthaltendes Ätzmittel, ein Chlor enthaltendes Ätzmittel und ein Schwefelsäure enthaltendes Ätzmittel auf die Kappenschicht 8, die BDR-Schicht 7 bzw. auf die Über zugsschicht 6b angewandt.

Entsprechend dem Schritt von Fig. 18(d) wächst die n-Typ GaAs-Stromblockierungsschicht 10a, welche die gegen überliegenden Seiten des streifenförmigen Kammes kontaktiert auf, worauf das Entfernen der Maske 9a folgt. Danach wächst die p-Typ GaAs-Kontaktschicht 11 oberhalb der gesamten Oberfläche auf. Um die Laserdiode fertigzustellen, werden durch Aufdampfung die Elektrode 12 mit n-Teil und die Elektrode 13 mit p-Teil gebildet (Fig. 18 (e)).

Im folgenden wird eine Beschreibung des Betriebs gegeben. Wenn über die Elektrode 12 und 13 mit n-Teil bzw. p-Teil eine Durchlaßvorspannung angelegt wird, fließt zwischen den Elektroden ein Strom und wird in der Kammstruktur konzentriert, da der reaktive Strom von der pnp-Struktur blockiert wird, die durch die p-Typ Kontaktschicht 11, die n- Typ Stromblockierungsschicht 10a und die p-Typ Ätzstopschicht 15 gebildet wird. In die aktive Schicht 5 der Kammstruktur injizierte Elektronen und Löcher rekombinieren, wodurch Licht erzeugt wird. Das auf diese Weise erzeugte Licht wird entlang des streifenförmigen Kammes übertragen, reflektiert und zwischen gegenüberliegenden gespaltenen Facetten des (nicht dargestellten) Lasers verstärkt. Wenn die Verstärkungsrate einen Schwellenwert überschreitet, tritt Laseroszillation auf.

Da es kein Ätzmittel gibt, das selektiv GaInP, jedoch nicht AlGaInP ätzt, wenn die p-Typ GaInP-BDR-Schicht 7 mit einem Chlor enthaltenden Ätzmittel geätzt wird (Fig. 18 (c)), wird bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen des Halbleiterlasers ebenso die zweite obere p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6b geätzt. Daher verändert sich die Dicke des verbleibenden Teils der AlGaInP-Überzugsschicht 6b nach dem Ätzen der GaInP-BRD-Schicht 7 zwischen einer Mehrzahl von Laserdioden, die in einem Wafer gleichzeitig gebildet sind oder zwischen unterschiedlichen Teilen in einer Laserdiode. Da bei dem aufeinanderfolgenden Ätzen der AlGaInP-Schicht 6b mit einem Schwefelsäure enthaltenden Ätzmittel das Ätzmittel eine geringe Selektivität des AlGaInP bezüglich des GaInP besitzt, wird ungünstigerweise ein Teil der p-Typ GaInP- Ätzstopschicht 17 weggeätzt oder ein Teil der AlGaInP- Überzugsschicht 6b verbleibt nicht geätzt. Es ist folglich bei dem Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik sehr schwierig, die Kammstruktur mit hoher Genauigkeit zu bilden.

Des weiteren fließt bei dem Halbleiterlaser nach dem Stand der Technik ein in die Kammstruktur injizierter Strom in Richtung der Resonatorlänge, d. h. in die Querrichtung, an der Verbindungsstelle des Kammes und der Ätzstopschicht 15. Diese Stromausbreitung in die Querrichtung wird zu einem Hindernis bezüglich der Reduzierung des Schwellenwertstroms und des Erhöhens der Ausgangsleistung der Laserdiode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Halb leiterlaser mit niedrigem Schwellenwert und hoher Ausgangs leistung durch Verbessern der Genauigkeit der Bildung einer Kammstruktur und durch Unterdrückung einer Stromausdehnung in Querrichtung vorzusehen.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Er findung wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines Halb leiterlasers eine selektive Maske, die eine streifenförmige Öffnung in einer <011<-Richtung besitzt, auf einer {100}- Oberfläche eines Substrats eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet, und es werden eine Doppelheteroübergangsstruktur, welche eine Überzugsschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps beinhaltet auf der {100}-Oberfläche des Substrats unter Verwendung der selektiven Maske gebildet, wodurch ein streifenförmiger Kamm gebildet wird, der die aktive Schicht und die untere Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps enthält, welche von der oberen Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt wer den, wobei der streifenförmige Kamm einen üblichen mesaför migen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Strei fenrichtung und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in Streifenrichtung besitzt. Daher kann auf das selektive Ätzverfahren zum Bilden des Kammes entsprechend dem her kömmlichen Verfahren verzichtet werden, wodurch eine Änderung der Verfahrensgenauigkeit bezüglich des Kammes infolge des Ätzverfahrens reduziert wird und die Bildung des Kammes erleichtert wird. Des weiteren sind die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht, welche auf den Seitenoberflächen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps gewachsen ist bzw. sind, dünn und besitzen geringe Aufnahmewirksamkeiten bezüglich einer Dotie rungssubstanz, so daß Gebiete der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kammes einen hohen spezifischen Widerstand besitzen. Da jene Gebiete einen reaktiven Strom blockieren, wird der gesamte, in den Kamm injizierte Strom in der aktiven Schicht konzentriert, wodurch eine Ausbreitung in Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Er findung wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines Halb leiterlasers eine selektive Maske, die eine streifenförmige Öffnung in einer -Richtung besitzt, auf einer {100}- Oberfläche eines Substrats eines ersten Leitfähigkeitstyps gebildet, und es wird eine Doppelheteroübergangsstruktur, die eine Überzugsschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf der {100}-Oberfläche des Substrats unter Verwendung der selektiven Maske gebildet, wodurch ein streifenförmiger Kamm gebildet wird, der die aktive Schicht und die untere Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps enthält, welche von der oberen Überzugs schicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt werden, wobei der streifenförmige Kamm einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in eine Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung und einen gleichschenkligen trapezförmigen Abschnitt in die Streifenrichtung besitzt. Daher kann auf das selektive Ätzverfahren zum Bilden des Kammes entsprechend dem herkömmlichen Verfahren verzichtet werden, wodurch eine Änderung der Verfahrensgenauigkeit bezüglich des Kammes re duziert und die Bildung des Kammes erleichtert wird. Des weiteren sind die Überzugsschicht des zweiten Leitfähig keitstyps und die aktive Schicht, die auf den Seitenober flächen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps aufgewachsen ist bzw. sind, dünn und besitzen eine geringe Aufnahmewirksamkeit bezüglich einer Dotierungssubstanz, so daß Gebiete der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kammes einen hohen spezifischen Widerstand besitzen. Da jene Gebiete einen reaktiven Strom blockieren, wird der gesamte in den Kamm injizierte Strom in der aktiven Schicht konzentriert, wodurch eine Ausbreitung des Stroms in Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Er findung wird bei einem Verfahren des Herstellens eines Halbleiterlasers eine selektive Maske, die eine streifen förmige Öffnung in einer <001<-Richtung besitzt, auf einer {100}-Oberfläche eines Substrats eines ersten Leitfähig keitstyps gebildet, und es wird eine Doppelheteroübergangs struktur, welche eine Überzugsschicht eines ersten Leitfä higkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf der {100}- Oberfläche des Substrats unter Verwendung der selektiven Maske gebildet, wodurch ein streifenförmiger rechteckiger Kamm gebildet wird, der die aktive Schicht und die untere Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps enthält, welche von der oberen Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt werden. Daher kann auf das selektive Ätzverfahren zum Bilden des Kammes entsprechend dem herkömmlichen Verfahren verzichtet werden, wodurch eine Änderung der Verfahrensgenauigkeit bezüglich des Kamms reduziert wird und die Bildung des Kamms erleichtert wird. Des weiteren sind die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht, die auf den Seitenoberflächen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps aufgewachsen ist bzw. sind, dünn und besitzen eine geringe Aufnahmewirksamkeit bezüglich einer Dotierungssubstanz, so daß Gebiete der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kammes einen hohen spezifischen Widerstand besitzen. Da jene Gebiete einen reaktiven Strom blockieren, ist der gesamte in den Kamm injizierte Strom in der aktiven Schicht konzentriert, wodurch eine Ausbreitung des Stroms in Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Er findung wird bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Her stellen eines Halbleiterlasers nach Bildung des streifen förmigen Kamms die selektive Maske entfernt, man läßt eine Stromblockierungsschicht, die ein Material aufweist, das einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandabstand der aktiven Schicht ist, auf der {100}-Oberfläche des Substrats dort, wo der Kamm fehlt, auf eine Dicke wenigstens bis zur Spitze des Kamms aufwachsen, und es werden Resonatorfacetten des Halbleiterlasers in Gebieten gebildet, in welchen die aktive Schicht fehlt. Daher wird durch eine diesbezügliche Bildung an den Resonatorfacetten die Stromblockierungsschicht gebildet, welche kein Licht absorbiert, wodurch Fensterstrukturen leicht hergestellt werden können.

Entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Er findung sind bei dem oben beschriebenen Verfahren des Her stellens eines Halbleiterlasers die gegenüberliegenden Seiten des Kamms als die Resonatorfacetten des Halbleiterlasers ausgebildet. Daher ist an den Resonatorfacetten die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, welche kein Licht absorbiert, gebildet, so daß Fensterstrukturen leicht hergestellt werden.

Entsprechend einem sechsten Aspekt der vorliegenden Er findung weist bei dem oben beschriebenen Verfahren des Her stellens eines Halbleiterlasers die aktive Schicht ein Ma terial auf, welches eine größere Migrationsrate als Mate rialien anderer Schichten, die in dem Kamm enthalten sind, besitzt, und das selektive Aufwachsen des Kamms wird unter Bedingungen durchgeführt, welche die Migration der Materia lien der jeweiligen in dem Kamm enthaltenen Schichten er leichtern. Daher wird ein unerwünschtes Aufwachsen der ak tiven Schicht auf den Seitenoberflächen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verhindert.

Entsprechend einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei dem oben beschriebenen Verfahren des Her stellens eines Halbleiterlasers die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps als p-Typ Überzugsschicht ausge bildet, und das selektive Aufwachsen der Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps wird durchgeführt, während ein Gas zugeführt wird, bei welchem eine p-Typ und eine n-Typ Dotierungssubstanz in einem vorbestimmten Verhältnis zusammengemischt sind, so daß die Teile der Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spezifischen Widerstand besitzen. Daher ist der spezifische Widerstand von Teilen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kamms weiter erhöht, wodurch der reaktive Strom sicher reduziert wird.

Entsprechend einem achten Aspekt der vorliegenden Er findung ist bei dem oben beschriebenen Verfahren des Her stellens eines Halbleiterlasers die Überzugsschicht des er sten Leitfähigkeitstyps als p-Typ Überzugsschicht ausgebil det, und es wird das selektive Aufwachsen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps durchgeführt, während ein Gas zugeführt wird, bei welchem eine p-Typ und eine n-Typ Dotierungssubstanz in einem vorgeschriebenen Verhältnis zusammengemischt sind, so daß Teile der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spezifischen Widerstand besitzen. Daher ist der spezifische Widerstand an Teilen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kamms weiter erhöht, wodurch der reaktive Strom sicher reduziert wird.

Entsprechend einem neunten Aspekt der vorliegenden Er findung enthält ein Halbleiterlaser ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps, das eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt, und eine Doppelheteroübergangsstruktur, die eine auf der {100}-Oberfläche des Substrats angeordnete untere Überzugsschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps aufweist, eine auf der {100}-Oberfläche der unteren Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnete aktive Schicht und eine obere Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, welche die aktive Schicht und die untere Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt, wobei die Doppelheteroübergangsstruktur als streifenförmiger Kamm ausgebildet ist, der sich in eine -Richtung erstreckt und einen üblichen mesaförmigen Abschnitt besitzt. Daher wird der größere Teil des in den Kamm injizierten Stroms in der aktiven Schicht, die ein Lichtemissionsgebiet darstellt, konzentriert, wodurch die Ausbreitung eines Stroms in die Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Entsprechend einem zehnten Aspekt der vorliegenden Er findung enthält ein Halbleiterlaser ein Substrat eines ersten Leitfähigkeitstyps, welches eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt, und eine Doppelheteroübergangsstruktur, die eine auf der {100}-Oberfläche des Substrats angeordnete untere Überzugsschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine auf einer {100}-Oberfläche der unteren Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnete aktive Schicht und eine obere Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf weist, welche die aktive Schicht und die untere Über zugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt, wobei die Doppelheteroübergangsstruktur als streifenförmiger Kamm ausgebildet ist, der sich in eine -Richtung erstreckt und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt besitzt. Daher wird der größere Teil des in den Kamm injizierten Stroms in der aktiven Schicht konzentriert, die als Lichtemissionsgebiet ausgebildet ist, wodurch eine Ausbrei tung des Stroms in Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Entsprechend einem 11. Aspekt der vorliegenden Erfindung erhält ein Halbleiterlaser ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps, das eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt, und eine Doppelheteroübergangsstruktur, die eine auf der {100}-Oberfläche des Substrats angeordnete untere Überzugsschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine auf einer {100}-Oberfläche der unteren Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnete aktive Schicht und eine obere Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, welche die aktive Schicht und die untere Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt, wobei die Doppelheteroübergangsstruktur als streifenförmiger Kamm ausgebildet ist, der sich in eine (001)-Richtung erstreckt und einen rechteckigen Abschnitt besitzt. Daher wird der größere Teil des in den Kamm injizierten Stroms in der aktiven Schicht konzentriert, die ein Lichtemissionsgebiet darstellt, wodurch eine Ausbreitung eines Stroms in Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Entsprechend einem zwölften Aspekt der vorliegenden Er findung bedeckt bei dem oben beschriebenen Halbleiterlaser die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps gegen überliegende Seiten des streifenförmigen Kamms in Streifen richtung, und der Kamm wird von einer Stromblockierungs schicht begraben, die einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandabstand der aktiven Schicht ist. Daher wird eine Lichtabsorption an den Resonatorfacetten von der Über zugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und der Strom blockierungsschicht unterdrückt, so daß die Resonatorfacetten als Fensterstrukturen dienen.

Entsprechend einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzen bei dem oben beschriebenen Halbleiterlaser Teile des Kamms an den Seitenoberflächen und in der Nähe der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps einen hohen spezifischen Widerstand. Daher blockieren die Teile mit hohem spezifischen Widerstand der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seitenoberflächen des Kamms den reaktiven Strom, und es wird der gesamte in den Kamm inji zierte Strom in der aktiven Schicht konzentriert, wodurch eine Ausbreitung des Stroms in Richtung der Resonatorbreite weiter unterdrückt wird.

Entsprechend einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellen bei dem oben beschriebenen Halbleiterlaser die gegenüberliegenden Seitenoberflächen des Kamms die Resonatorfacetten des Lasers bereit, und die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt die aktive Schicht und die Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Resonatorfacetten des Lasers. Daher wird Lichtabsorption an den Resonatorfacetten durch die Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps unterdrückt, so daß die Resonatorfacetten als Fensterstrukturen dienen.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1(a)-1(e) zeigen Querschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Überein stimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.

Fig. 2(a)-2(e) zeigen perspektivische Ansichten, die das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorlie gende Erfindung veranschaulichen.

Fig. 3(a)-3(b) zeigen Querschnittsansichten zur Er läuterung der Aufwachsbedingung in Abhängigkeit der Auf wachsrate einer aktiven Schicht auf einer (111)-Oberfläche in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht zur Erläuterung eines gleichzeitigen Dotierens einer p-Typ und einer n-Typ Dotierungssubstanz bei einem Kammbildungsverfahren in Über einstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5(a)-5(e) zeigen Querschnittsansichten, welche ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vor liegende Erfindung veranschaulichen.

Fig. 6(a)-6(e) zeigen perspektivische Ansichten, welche das Verfahren des Herstellens eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vor liegenden Erfindung veranschaulichen.

Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Halbleiterlaser veranschaulicht, der eine Stromblockie rungsschicht enthält, die eine Vielschichtstruktur aufweist, in Übereinstimmung mit einer Variation der ersten Ausführungsform der vorliegende Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht, die einen Halb leiterlaser veranschaulicht, welcher eine Stromblockie rungsschicht enthält, die eine Isolierungsschicht aufweist, in Übereinstimmung mit einer Variation der ersten Ausfüh rungsform der vorliegende Erfindung.

Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht, die einen Halb leiterlaser in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht, die einen Halb leiterlaser in Übereinstimmung mit einer Variation der zweiten Ausführungsform der vorliegende Erfindung veran schaulicht.

Fig. 11(a) und 11(b) zeigen Querschnittsansichten, die Hauptverfahrensschritte in einem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegende Erfindung veranschaulichen.

Fig. 12(a)-12(e) zeigen Querschnittsansichten, die ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform der vor liegende Erfindung veranschaulichen.

Fig. 13(a)-13(e) zeigen perspektivische Ansichten, die das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform der vorlie gende Erfindung veranschaulichen.

Fig. 14 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halblei terlasers in Richtung der Resonatorlänge in Übereinstimmung mit einer siebenten Ausführungsform der vorliegende Erfin dung.

Fig. 15 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halblei terlasers in Richtung der Resonatorlänge in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegende Erfindung.

Fig. 16 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halblei terlasers in Richtung der Resonatorlänge in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegende Erfindung.

Fig. 17(a) und 17(b) zeigen perspektivische Ansichten, die Hauptverfahrensschritte in einem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und Fig. 17(c) zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie 17c-17c von Fig. 17(b).

Fig. 18(a)-18(e) und 19(a)-19(e) zeigen Querschnitt sansichten und perspektivische Ansichten, die ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach dem Stand der Technik veranschaulichen.

Fig. 1(a)-1(e) zeigen Querschnittsansichten, welche die Verfahrensschritte in einem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegende Erfindung veranschaulichen. Diese Querschnittsansichten zeigen eine Ebene parallel zu derjenigen einer (011)-Ebene. Fig. 2(a)-2(e) zeigen per spektivische Ansichten, welche die Verfahrensschritte ver anschaulichen. In diesen Figuren bezeichnet Bezugszeichen 1 ein n-Typ GaAs-Substrat, das eine (100)-Oberflächenausrich tung besitzt. Eine n-Typ GaAs-Pufferschicht 3 ist auf einem Teil der Oberfläche des Substrats 1 angeordnet. Eine untere n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4 ist auf der Pufferschicht 3 angeordnet, und die untere Überzugsschicht 4 besitzt eine Dicke von etwa 1,5 µm an einem Teil auf einer (100)-Ober fläche der Pufferschicht 3. Eine aktive GaInP-Schicht 5 ist auf der Überzugsschicht 4 angeordnet, und die aktive Schicht 5 besitzt eine Dicke von etwa mehreren 100 Angström an einem Teil auf einer (100)-Oberfläche der Überzugsschicht 4. Eine p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 ist auf der aktiven Schicht 5 angeordnet, und die Überzugsschicht 6 besitzt eine Dicke von etwa 1,5 µm an einem Teil auf einer (100)-Oberfläche der aktiven Schicht 5. Eine p-Typ GaInP-Schicht- Banddiskontinuitätsreduzierungsschicht 7 (BDR-Schicht) ist auf der Überzugsschicht 6 angeordnet, und die Dicke der BDR- Schicht beträgt etwa 0,1 µm an einem Teil auf einer (100) Oberfläche der Überzugsschicht 6. Die BDR-Schicht 7 kann andere Materialien, beispielsweise ein p-Typ AlGaAs, aufweisen, das einen Bandabstand zwischen demjenigen von AlGaInP und GaAs besitzt. Eine p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 ist auf der GaInP-BDR-Schicht 7 angeordnet, und die Kappenschicht besitzt eine Dicke von 0,3 bis 0,4 µm an einem Teil auf einer (100)-Oberfläche der BDR-Schicht 7. Die n-Typ GaAs-Puf ferschicht 3, die n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, die aktive Schicht, die p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6, die GaInP-BDR- Schicht 7 und die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 sind in bzw. zu einem streifenförmigen Kamm 50 gebildet.

Eine Stromblockierungsschicht 10 ist auf dem n-Typ GaAs- Substrat 1 angeordnet und kontaktiert beide Seiten des Kamms. Die Stromblockierungsschicht 10 ist als Schicht mit hohem spezifischen Widerstand ausgebildet und besteht bei spielsweise aus Al_yGa_1-yInP. Bei dem herkömmlichen Halblei terlaser bilden- die Überzugsschicht, die Stromblockierungs schicht und die Kontaktschicht eine pnp-Struktur (oder eine npn-Struktur), die den reaktiven Strom blockiert, welcher in einem Gebiet außerhalb des Kamms 50 fließt. Andererseits wird bei der Laserstruktur in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegende Erfindung der reaktive Strom sogar dann nicht blockiert, wenn eine n-Typ Strom blockierungsschicht vorgesehen ist, da keine pnp-Struktur gebildet ist. Um den reaktiven Strom zu blockieren, muß die Stromblockierungsschicht 10 einen hohen spezifischen Wider stand besitzen. Daher wird eine Schicht mit hohem spezifi schen Widerstand wie eine Al_yGa_1-yInP- oder AlInP-Schicht als Stromblockierungsschicht 10 verwendet. Der spezifische Widerstand der Al_yGa_1-yInP-Schicht wächst mit einem Ansteigen des Al-Zusammensetzungsverhältnisses y an. Obwohl eine nicht dotierte Al_yGa_1-yInP-Schicht einen hohen spezifischen Widerstand besitzt, kann Sauerstoff aufgenommen werden, und der spezifische Widerstand steigt mit einem Anwachsen der Sauerstoffkonzentration an. Vorzugsweise ist die Sauer stoffkonzentration größer als 1,0×10¹⁶ /cm. Wenn das Al-Zu sammensetzungsverhältnis y der Al_yGa_1-y InP-Schicht groß ist, wird Sauerstoff leicht in der Schicht aufgenommen.

Eine p-Typ GaAs-Kontaktschicht 11 ist auf der Strom blockierungsschicht 10 und auf der Kappenschicht 8 angeord net. Eine Elektrode 13 mit p-Teil ist auf der Kontaktschicht 11 angeordnet, und eine Elektrode 12 mit n-Teil ist auf der Rückseitenoberfläche des Substrats 1 angeordnet. Die Kontaktschicht 11 kann anstelle eines p-Typ GaAs ein p-Typ Ge aufweisen, dessen Gitter dem GaAs-Substrat 1 angepaßt ist. Da das p-Typ Ge die Kontaktschicht 11 mit einem niedrigeren spezifischen Widerstand im Vergleich zu dem p-Typ GaAs versieht, wird in diesem Fall der Kontakt zwischen der Kontaktschicht 11 und der Elektrode 13 mit p-Teil verbessert. Des weiteren bezeichnet Bezugszeichen 2 eine Isolierungs schicht wie SiN oder SiO, und Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Isolierungsmaske wie SiN.

Im folgenden wird eine Beschreibung des Herstellungs verfahrens gegeben.

Zu Anfang wird eine Isolierungsschicht 2 wie SiN oder SiO auf der (100)-Oberfläche des in Fig. 1(a) dargestellten n- Typ GaAs-Substrats 1 gebildet und strukturiert, um eine streifenförmige Öffnung durch eine Fotolithographietechnik zu bilden, die sich in die [011]-Richtung erstreckt, wodurch eine erste Isolierungsmaske 2 zum selektiven Aufwachsen (hiernach als erste selektive Maske bezeichnet) gebildet wird (Fig. 1(b) und 2(a)).

Wie in Fig. 1 (c) veranschaulicht läßt man in einem MOCVD-Verfahren unter Verwendung der ersten selektiven Maske 2 auf dem Substrat 1 die n-Typ GaAs-Pufferschicht 3, die n- Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, die aktive Al_xGa_1-xInP-Schicht 5, die p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6, die BDR-Schicht 7 und die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 aufeinanderfolgend aufwachsen. Die aufgewachsenen Schichten bilden eine Doppelheteroübergangsstruktur eines Halbleiterlasers für sichtbares Licht.

Wenn, wie in dem Journal of Crystal Growth 73 (1985), Seiten 73-76, von K. Kamon, S. Takagishi und H. Mori be schrieben, eine SiN-Maske, die eine streifenförmige Öffnung besitzt, welche sich in die (011)-Richtung erstreckt, auf einer {100}-Oberfläche eines GaAs-Substrats gebildet ist, und AlGaAs auf der {100}-Oberfläche aufgewachsen ist, die in der Öffnung der SiN-Maske bloßgelegt ist, wächst AlGaAs unter Bildung eines streifenförmigen Kamms auf, der einen gebräuchlichen mesaförmigen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in Streifenrichtung besitzt. Insbe sondere ragt jedes der gegenüberliegenden Enden des streifen förmigen Kamms in Streifenrichtung nach außen in einer dreieckigen Form heraus. Eines der dreieckigen Endteile des Kamms besitzt eine obere Oberfläche in einer {111}-A-Ebene und eine untere Oberfläche in einer {11}-B-Ebene, und eine der gegenüberliegenden Seiten des Kamms in Richtung senkrecht zu dem Streifen befindet sich in einer {11}-B-Ebene. Der Grund dafür, warum das Kristallaufwachsen in Richtung senkrecht zu dem Streifen an der {11}-B-Ebene gestoppt wird, besteht darin, daß der Anlagerungskoeffizient des Materials bezüglich der B-Ebene klein ist. Daher ergibt sich ebenso wie bei ersten Ausführungsform der Erfindung wie in Fig. 2(b) dargestellt durch das aufeinanderfolgende Aufwachsen der n- Typ GaAs-Pufferschicht 3, der n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, der aktiven Al_xGa_1-xInP-Schicht 5, der p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6, der BDR-Schicht 7 und der p-Typ GaAs- Kappenschicht 8 ein streifenförmiger Kamm 50, der einen gebräuchlichen mesaförmigen Abschnitt in Richtung senkrecht zu dem Streifen und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in Streifenrichtung besitzt, wobei die gegenüberliegenden Enden des Kamms nach außen in einer dreieckigen Form herausragen.

Die Kristallaufwachsrate auf der {11}-B-Ebene ist be trächtlich geringer als die Aufwachsrate auf der flachen {100}-Oberfläche. Wenn die oben beschriebenen Schichten 3 bis 8 aufeinanderfolgend aufwachsen, um den streifenförmigen Kamm 50 zu bilden, ist daher die Dicke jeder Schicht, die auf der {11}-B-Seiten-Oberfläche des Kamms 50 aufgewachsen ist, im Vergleich zu der Dicke der Schicht, die in die Richtung senkrecht zu der (100)-Oberfläche aufgewachsen ist, sehr dünn. Fig. 1(c) zeigt eine Querschnittsansicht des streifenförmigen Kamms 50 nach dem Kristallaufwachsen. Wie in Fig. 1(c) dargestellt, sind die gegenüberliegenden Enden der aktiven Schicht 5 in Richtung senkrecht zu dem Streifen des Kamms 50 von der Überzugsschicht 6 bedeckt, und die aktive Schicht 5 ist in dem Kamm 50 vollständig vergraben.

Nach Entfernen der ersten selektiven Maske 2 durch Naß- oder Trockenätzen wird eine zweite Isolierungsmaske 9 zum selektiven Aufwachsen (hiernach als zweite selektive Maske bezeichnet) auf der Spitze des Kamms 50 gebildet. Unter Verwendung der zweiten selektiven Maske 9 läßt man eine Stromblockierungsschicht 10 mit hohem spezifischen Widerstand auf dem n-Typ GaAs-Sbustrat 1 aufwachsen, welche die gegenüberliegenden Seiten des Kamms 50 kontaktiert (Fig. 1(d) und 2(c)). Da die aktive GaInP-Schicht 5 von den oberen und unteren Überzugsschichten 4 und 6 umgeben ist, tritt durch das Entfernen der ersten Isolierungsmaske 2, der Bildung der zweiten Isolierungsmaske 9 und dem Aufwachsen der Stromblockierungsschicht 10 eine Beeinträchtigung nicht auf. Folglich sind beide Seiten der aktiven Schicht in der Stromblockierungsschicht 10 ohne Beschädigung der aktiven Schicht 5 eingebettet.

Nach Entfernen der zweiten selektiven Maske 9 durch Naß- oder Trockenätzen läßt man die p-Typ GaAs-Kontaktschicht 11 auf der Kappenschicht 8 und auf der Stromblockierungsschicht 10 aufwachsen. Danach werden eine Elektrode 12 mit n-Teil und eine Elektrode 13 mit p-Teil auf der Rückseitenoberfläche des Substrats 1 bzw. auf der Kontaktschicht 11 gebildet (Fig. 1(e) und 2(d)). Schließlich wird die Struktur an Stellen gespalten, an denen die aktive Schicht 5 präsent ist, um eine Halbleiterlaserdiode einer Länge von etwa 650 µm in Richtung der Resonatorlänge zu bilden.

Im folgenden wird eine Beschreibung des Betriebs gegeben.

Wenn eine Durchlaßvorspannung an die Elektrode 12 mit n- Teil und die Elektrode 13 mit p-Teil angelegt wird, fließt ein Strom zwischen den Elektroden und wird in dem Kamm 50 konzentriert, da der reaktive Strom von der Strom blockierungsschicht 10a mit hohem spezifischen Widerstand blockiert wird, und in dem Kamm 50 werden Elektronen und Löcher in die aktive Schicht 5 injiziert und rekombinieren, wodurch Licht erzeugt wird. Das auf diese Weise erzeugte Licht wandert entlang des streifenförmigen Kamms 50 und wird zwischen einem Paar (nicht dargestellter) gespaltener Facetten reflektiert und verstärkt. Wenn die Verstärkungsrate einen Schwellenwert überschreitet, tritt Laseroszillation auf. Da wie oben beschrieben die Aufwachsrate auf der {11}- B-Ebene sehr klein ist, wächst die aktive Schicht 5 sehr dünn auf der Seitenoberfläche der Überzugsschicht 4 in dem Kamm 50 auf, und in dem sehr dünnen Teil der aktiven Schicht auf der Seitenoberfläche des Kamms wird kaum Laserlicht erzeugt. Des weiteren sind die aktive Schicht 5 und die auf der {11}-Ebene der Überzugsschicht 4 aufgewachsene p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6 hinreichend dünn, während die Widerstandswerte dieser Schichten hinreichend groß sind, und der auf die {11}-Ebene der n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4 fließende Strom wird von der aktiven Schicht 5 mit hohem Widerstandswert und der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 mit hohem Widerstandswert blockiert.

Bei dem Halbleiterlaser in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Kamm 50 durch selektives Aufwachsen unter Verwendung einer MOCVD-Vorrich tung im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren gebildet, bei welchem der Kamm durch selektives Ätzen von aufgewach senen Schichten mit unterschiedlichen Ätzmitteln gebildet wird, wodurch das Verfahren des Bildens des Kamm vereinfacht wird. Darüber hinaus ändert sich nicht die Verfah rensgenauigkeit bezüglich des Kamms infolge von Veränderungen des selektiven Ätzverfahrens.

Des weiteren wird der reaktive Strom, der auf die (11)- Ebene der n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4 fließt, von den Teilen der aktiven Schicht 5 mit hohem Widerstandswert und der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 auf der (11)-Ebene der n- Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 blockiert, so daß der in den Kamm 50 fließende Strom in der aktiven Schicht 5 auf der (110)-Oberfläche konzentriert wird, wodurch sich ein Halbleiterlaser mit einem niedrigen Schwellenwert und hoher Ausgangsleistung ergibt, bei welchem die Ausbreitung von Strom in Richtung der Resonatorbreite unterdrückt wird.

Bei dem selektiven Aufwachsen des Kamms 50 wird die Aufwachsrate auf der {11}-Ebene reduziert, wenn die Auf wachsbedingungen derart gewählt werden, um die Migration von Aufwachsmaterialien zu erleichtern, beispielsweise ein niedriger Druck, eine hohe Temperatur und eine hohe Drehge schwindigkeit, wenn das Substrat gedreht wird. Andererseits ist die Aufwachsrate auf der {11}-Ebene erhöht, wenn die Aufwachsbedingungen derart gewählt werden, um eine Migration der Aufwachsmaterialien zu reduzieren. Des weiteren besitzt ein Material mit einer hohen Migrationsrate eine hohe Aufwachsrate auf der {11}-Ebene, und ein Material mit einer niedrigen Migrationsrate besitzt eine niedrige Aufwachsrate auf der {11}-Ebene. Wenn beispielsweise die aktive Schicht aus GaInP durch ein gewöhnliches MOCVD-Verfahren aufgewachsen ist, wächst eine sehr dünne aktive Schicht auf den gegenüberliegenden Seiten des streifenförmigen Kamms 50 in Richtung senkrecht zu den Streifen auf, wie in Fig. 3(A) dargestellt ist. Da die Migrationsrate von GaInP größer ist als die Migrationsrate von AlGaInP, ist jedoch die Auf wachsrate von GaInP auf der {11}-Ebene kleiner als diejenige von AlGaInP.

Unter Verwendung der oben beschriebenen Charakteristik wächst bei dem selektiven Aufwachsen des Kamms 50 die aktive GaInP-Schicht 5 unter den Aufwachsbedingungen auf, die gewählt sind, um die Migration der jeweiligen Materialien zu erleichtern, worauf das Aufwachsen der AlGaInP-Überzugs schicht 6 folgt. Da das Aufwachsen der aktiven GaInP-Schicht 5 auf der (11)-Ebene unterdrückt wird, ist in diesem Fall die aktive GaInP-Schicht 5 lediglich auf der (100)-Oberfläche der n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4 aufgewachsen und durch die n-Typ und p-Typ AlGaInP-Überzugsschichten 4 und 6 wie in Fig. 3(B) dargestellt in den Kamm eingebettet. Mit dieser Struktur wird die Emission von Laserlicht an der (11)-Ebene unterdrückt, wodurch die Charakteristik des Halbleiterlasers verbessert wird. Entsprechend Fig. 3(a)-3(b) bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2(e) dieselben oder entsprechende Teile.

Wie in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben, wird der streifenförmige Kamm 50, der sich in die [011]-Richtung er streckt, durch selektives Aufwachsen der unteren Überzugs schicht 4, der aktiven Schicht 5 und der oberen Überzugs schicht 6 unter Verwendung der Isolierungsmaske 2, welche eine streifenförmige Öffnung in der [011]-Richtung besitzt, gebildet. Daher wird der Kamm 50 leicht mit einer hohen Verfahrensgenauigkeit geschaffen, wobei sich ein Halblei terlaser mit niedrigem Schwellenwert und hoher Ausgangslei stung ergibt, bei welchem die Ausbreitung von Strom in die Querrichtung unterdrückt wird.

Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die Laserstruktur eine Stromblockierungsschicht enthält, die aus Al_yGa_1-yInP mit hohem Widerstandswert besteht, kann eine Stromblockierungsschicht enthalten sein, die aus einem anderen Material als dem Material mit hohem Widerstandswert besteht. Durch Ändern des Materials und der Struktur der Stromblockierungsschicht ist es möglich, die Charakteristik eines Halbleiterlasers zu verbessern, bei welchem beide Sei ten der aktiven Schicht in der Stromblockierungsschicht eingebettet sind, oder die eines Halbleiterlasers einer Brechungsindexwellenleiterstruktur, bei welchem die Brechungsindizes an beiden Seiten der aktiven Schicht verändert sind. Hierin werden Veränderungen der Strom blockierungsschicht in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Beispielsweise kann ein Al_zGa_1-zAs-Kristall mit hohem Widerstandswert als Stromblockierungsschicht verwendet wer den. Obwohl ein nicht dotiertes Al_zGa_1-zAs-Kristall einen hohen spezifischen Widerstand besitzt, kann der spezifische Widerstand durch Aufnahme von Sauerstoff in dem Kristall weiter erhöht werden. Der spezifische Widerstand wächst mit einem Anwachsen der Al-Zusammensetzung und einem Anwachsen der Sauerstoffkonzentration an. In diesem Fall wird ebenso derselbe Effekt wie bei der Al_yGa_1-yInP-Schicht mit hohem Widerstandswert erzielt.

Des weiteren kann ein Kristall mit hohem Widerstandswert, das eine Gitterkonstante besitzt, die unterschiedlich zu der Gitterkonstante des GaAs-Substrats ist, wie Al_qIn_1-qAs oder mit Fe dotiertes InP als Stromblockierungsschicht verwendet werden.

Alternativ kann eine Banddiskontinuität zwischen der Stromblockierungsschicht und der Kontaktschicht verwendet werden, um den reaktiven Strom zu blockieren. Wenn bei spielsweise ein Kristall der Gruppe II-IV wie ZnSe als Stromblockierungsschicht verwendet wird, tritt zwischen dem Kristall der Gruppe II-VI und der p-Typ GaAs-Kontaktschicht eine Banddiskontinuität auf, wobei die Banddiskontinuität den reaktiven Strom blockiert.

Die Stromblockierungsschicht kann eine Vielschicht struktur oder eine Überlagerungsgitterstruktur besitzen. In diesem Fall kann die Lichtbegrenzungseffizienz in Querrich tung durch geeignetes Wählen der Dicken, Zusammensetzungen und der kristallinen Strukturen der jeweiligen Schichten gesteuert werden, wodurch die Lichtausendeeffizienz des La sers erhöht wird. Wenn beispielsweise die Kammeinbettungs schicht, d. h. die Stromblockierungsschicht, eine Doppel schichtstruktur besitzt, welche eine untere p-Typ GaAs- Schicht und eine obere n-Typ GaAs-Schicht aufweist, ist von der p-Typ GaAs-Schicht, der n-Typ GaAs-Schicht und der p-Typ Kontaktschicht eine pnp-Struktur erzeugt, wobei die pnp- Struktur Strom blockiert. Auf ähnliche Weise kann eine Doppelschichtkammeinbettungsstruktur, die eine untere p-Typ GaAs-Schicht und eine obere n-Typ GaAs-Schicht aufweist, auf einer n-Typ-Schicht aufgewachsen sein. Alternativ kann eine Schicht mit einem hohen Widerstandswert auf der n-Typ Schicht aufgewachsen sein. Des weiteren kann die oben beschriebene Doppelschichtkammeinbettungsstruktur wiederholt aufwachsen, wodurch eine Vielschichtkammeinbettungsstruktur erzeugt wird.

Wenn eine Vielschichtstruktur-Stromblockierungsschicht gebildet ist, kann eine Schicht mit hohem Widerstandswert in der Vielschichtstruktur enthalten sein. Da die Schicht mit hohem Widerstandswert reaktiven Strom blockiert, können auf und unter der Schicht mit hohem Widerstandswert angeordnete Schichten in diesem Fall aus irgendeinem Halbleitermaterial mit irgendeinem Leitfähigkeitstyps bestehen. Beispielsweise ist, wie in Fig. 7 dargestellt, nach einem Bedecken der Sei tenoberflächen des Kamms 50 und der vorderen Oberfläche des GaAs-Substrats 1 mit einer Al_xGa_1-xInP-Schicht 14 mit hohem Widerstandswert der Kamm 50 in eine AlGaInP/GaInP- Vielschichtstruktur eingebettet.

Für die Vielschicht- oder Überlagerungsgitterstruktur können die folgenden Materialen verwendet werden:
AlGaInP/GaInP, Al_1-xInP (0 x 1)/Al_vGa_1-vInP (0 v 1), AlGaInP/GaAs, Al_xGa_1-xInP (0 x 1)/ Al_rGa_1-rAs (0 r 1), Al_rGa_1-rAs (0 r 1)/Al_tGa_1-tAs (0 t 1), Ga_x1In_1-
x1AS_y1P_1-x1 (0 x1 1, 0 yl 1)/Ga_x2In_1-x2As_y2P_1-y2 (0 x2 1, 0 y2 1).

Alternativ können Materialien außer den Halbleitermate rialen für die Stromblockierungsschicht verwendet werden.

Beispielsweise besteht in einer in Fig. 8 dargestellten La serstruktur eine Stromblockierungsschicht 41 aus einem Iso lierungsmaterial wie Polyimid. Bei der Herstellung wird nach einem selektiven Aufwachsen des Kamms 50 eine Isolie rungsschicht 41 wie Polyimid auf dem Substrat 1 angeordnet und kontaktiert die gegenüberliegenden Seiten des Kamms 50, worauf die Bildung einer Elektrode 42 auf dem Kamm 50 und auf der Isolierungsschicht 41 folgt. Da bei der Kammstruktur des Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit der ersten Aus führungsform der Erfindung die aktive Schicht 5 in dem Kamm 50 mit der Überzugsschicht 6 bedeckt ist, tritt durch das Verfahren nach dem Kristallaufwachsen keine ungünstige Einwirkung auf. Da die aktive Schicht 5 geschützt wird, wenn der Kamm in die Isolierungsschicht 41 eingebettet wird, wird daher die Lasercharakteristik nicht herabgesetzt. Dementsprechend werden der Freiheitsgrad bei der Auswahl des Materials der Stromblockierungsschicht und der Freiheitsgrad beim Entwurf erhöht. Beispielsweise kann die Stromblockierungsschicht aus irgendeinem Material bestehen, dessen Brechungsindex durch eine Spannung verändert werden kann.

Wenn bei dem Schritt von Fig. 1(c) die zweite selektive Maske ein Material aufweist, das nicht von einem Ätzmittel geätzt wird, welches die erste selektive Maske 2 auf dem Substrat 1 nach der Bildung des Kamms ätzt, kann die zweite selektive Maske 9 unter Verwendung der ersten selektiven Maske 2 auf dem Kamm selektiv gebildet werden. In diesem Fall wird die Bildung der zweiten selektiven Maske erleichtert.

Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vor liegenden Erfindung beschrieben.

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach der Bildung des Kamms 50 und der Entfernung der ersten selektiven Maske 2 die zweite selektive Maske 9 auf der (100)-Oberfläche des Kamms gebil det, und danach wird der Kamm von der Stromblockierungs schicht 10 unter Verwendung der zweiten selektiven Maske eingebettet, worauf das Entfernen der zweiten selektiven Maske und die Bildung der Kontaktschicht 11 auf dem Kamm und auf der Stromblockierungsschicht folgt. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung läßt man wie in Fig. 9 veran schaulicht nach Bildung des Kamms 50 und Entfernen der (nicht dargestellten) ersten selektiven Maske eine nicht dotierte GaAs-Stromblockierungsschicht 51 oder eine Strom blockierungsschicht, die aus einer p-Typ GaAs-Schicht und einer nicht dotierten GaAs-Schicht besteht, auf dem Substrat 1 an den gegenüberliegenden Seiten des Kamms 50 aufwachsen, bis der Kamm vollständig von der Stromblockierungsschicht 51 vergraben ist und die Oberfläche der Struktur eben wird. Danach wird Zn von der Oberfläche der Strom blockierungsschicht 51 in ein Gebiet oberhalb des Kamms eindiffundiert, um ein Zn-Diffusionsgebiet 52 in der Strom blockierungsschicht 51 zu bilden, worauf die Bildung von (nicht dargestellten) Elektroden mit p-Teil und n-Teil folgt.

Die Zn-Diffusion wird durch eine Dampfphasendiffusion oder eine Festphasendiffusion durchgeführt. Im Falle einer Dampfphasendiffusion wird eine Isolierungsschicht auf der nicht dotierten Stromblockierungsschicht 51 gebildet und strukturiert, um eine Öffnung gegenüberliegend zu dem Kamm 50 zu bilden, und es wird die Dampfphasendiffusion von Zn durchgeführt, bis die Diffusionsfront die obere Oberfläche des Kamms 50 erreicht, wodurch das Zn-Diffusionsgebiet 52 gebildet wird. In dem Fall der Festphasendiffusion wird eine (nicht dargestellte) streifenförmige ZnO- oder ZnO/SiO- Schicht auf einem Teil der nicht dotierten Stromblockie rungsschicht 51 gegenüberliegend dem streifenförmigen Kamm 50 gebildet, und es wird Zn in die Stromblockierungsschicht 51 durch Erhitzen der ZnO- oder der ZnO/SiO-Schicht eindif fundiert, bis die Diffusionsfront die obere Oberfläche des Kamms erreicht, wodurch das Zn-Diffusionsgebiet 52 gebildet wird. Ebenso in der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden dieselben Effekte erzielt, wie sie bezüglich der er sten Ausführungsform beschrieben wurden.

Wie in Fig. 10 dargestellt kann nach Bildung des Zn- Diffusionsgebiets 52 eine p-Typ GaAs-Kontaktschicht 61 auf der Stromblockierungsschicht 51 aufwachsen, um einen guten Kontakt zu der Elektrode 13 mit p-Teil zu bilden.

Des weiteren kann die nicht dotierte Stromblockierungs schicht 51 ein Halbleiterkristall mit einem hohen spezifi schen Widerstand in einem nicht dotierten Zustand wie GaInP eines eigenleitenden Typs (hiernach als i-Typ) bezeichnet, i- Typ AlGaInP oder i-Typ AlGaAs aufweisen. Alternativ kann ein Halbleiterkristall verwendet werden, dessen spezifischer Widerstand durch Hinzufügen von Sauerstoff erhöht ist. Wenn eine nicht dotierte i-Typ GaInP-Schicht oder eine nicht dotierte i-Typ AlGaAs-Schicht verwendet wird, sollte vor dem Aufwachsen der p-Typ GaAs-Kontaktschicht eine p-Typ Puf ferschicht, die aus demselben Kristall wie die nicht dotierte Schicht besteht, aufwachsen. Wenn eine i-Typ AlGaInP-Schicht als Stromblockierungsschicht verwendet wird, wird das Aufwachsen des Kamms 50 beendet, wenn die p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht aufgewachsen ist, d. h. wenn die p-Typ GaInP- BDR-Schicht und die p-Typ GaAs-Kappenschicht nicht aufgewachsen sind. Nach Entfernen der selektiven Maske wird der Kamm 50 von einer i-Typ AlGaInP-Stromblockierungsschicht vergraben, und es wird Zn eindiffundiert, bis die Diffusionsfront die p-Typ AlGaInP-Schicht an der oberen Oberfläche des Kamms 50 erreicht. Danach läßt man aufeinan derfolgend eine p-Typ AlGaInP-Pufferschicht und eine Kontakt schicht selektiv aufwachsen, worauf die Bildung von Elektroden folgt. Um die Banddiskontinuität zu reduzieren, besitzt die Kontaktschicht eine Überzugsstruktur einer p-Typ GaInP-BDR-Schicht und einer p-Typ GaAs-Kontaktschicht. Ebenso werden in dem oben beschriebenen Fall unter Verwendung einer nicht dotierten Stromschicht dieselben Effekte erzielt, wie sie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.

Obwohl bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform die Kammeinbettungsschicht aus einer einzigen Schicht besteht, kann sie aus einer Vielschichtstruktur wie p-GaAs/i- GaInP, i-GaInP/i-AlGaInP oder p-GaAs/i-GaInP/i-AlGaInP bestehen. In diesem Fall besteht die Kontaktschicht aus p-Typ GaAs. In diesem Fall werden ebenso dieselben Effekte erzielt, wie sie oben beschrieben wurden.

Fig. 11(a) und 11(b) zeigen Querschnittsansichten, die Verfahrensschritte eines Aufwachsens einer Strom blockierungsschicht und einer Kontaktschicht in Überein stimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist eine Stromblockierungsschicht auf beiden Seiten des Kamms auf dieselbe Höhe des Kamms aufgewachsen, und danach ist die Kontaktschicht auf dem Kamm und auf der Stromblockierungsschicht aufgewachsen. Bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung wird wie in Fig. 11(a) dargestellt nach dem selektiven Aufwachsen eines Kamms mit einer Doppelheteroübergangsstruktur der Kamm vollständig von einer AlGaInP-Stromblockierungsschicht 10 vergraben, und ein Teil der Stromblockierungsschicht 10 auf der Spitze des Kamms wird selektiv weggeätzt, um die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 bloßzulegen. Danach läßt man wie in Fig. 11(b) veranschaulicht eine p-Typ GaAs Kontaktschicht 71 auf dem Kamm und auf der Stromblockierungsschicht aufwachsen. Wenn die Stromblockie rungsschicht 10 geätzt wird, wird ein selektives Ätzmittel verwendet, das nicht die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 ätzt. Des weiteren weist die Stromblockierungsschicht 10 ein Kristall mit einem hohen spezifischen Widerstand in einem nicht dotierten Zustand wie i-GaInP, i-AlGaInP, i-GaAs oder i- AlGaAs oder ein Kristall auf, dessen spezifischer Widerstand durch Hinzufügen von Sauerstoff erhöht ist. Ebenso werden in diesem Fall dieselben Effekte erzielt, wie sie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Verfahrensschritt bei einem Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer vierten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In dieser Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1(a)-1(e) dieselben oder entsprechende Teile.

Bei dieser vierten Ausführungsform der Erfindung wächst bezüglich des selektiven Aufwachsens des Kamms 50 die p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 auf, während ein p-Typ Dotand wie DEZn und ein n-Typ Dotand wie H₂Se, SiH₄ oder Si₂H₆ zugeführt wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn ein selektives Kristallaufwachsen auf einem (100)-GaAs-Substrat durchgeführt wird, während zur selben Zeit ein p-Typ und ein n-Typ Dopand zugeführt werden, neigt üblicherweise eine auf der flachen (100)-Oberfläche aufgewachsene Halbleiterschicht dazu, dem p- Typ zugehörig zu sein, und Teile der Halbleiterschicht an den Seitenoberflächen des von der (100)-Oberfläche geneigten Kamms neigen dazu, dem n-Typ zugehörig zu sein. Da der Winkel der geneigten Oberflächen ansteigt, steigt in diesem Fall die Tendenz in Richtung auf einen n-Typ an. Wenn entsprechend Fig. 4 der Kamm selektiv aufwächst, werden geneigte Oberflächen wie eine (11)-B-Oberfläche gebildet. Daher werden durch Zuführen eines Gases mit einer Dotierungssubstanz bei einem geeignet ausgewählten p/n-Verhältnis, wenn die p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 aufwächst, der p-Typ Dotand und der n-Typ Dotand auf die (11)-B-Oberfläche der p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6 angewandt, wodurch der spezifische Widerstand der Überzugsschicht 6 an der (11)-B-Oberfläche erhöht wird. Als Ergebnis wird der Strom, der entlang der geneigten Oberflächen des Kamms fließt, reduziert, wodurch sich die Strominjizierungseffizienz in die aktive Schicht 5 erhöht.

In Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der reaktive Strom, der entlang der geneigten Oberflächen des Kamms fließt, reduziert, um die Strominjizierungseffizienz in der aktiven Schicht zu erhöhen. Daher ist ein Halbleiterlaser mit niedrigem Schwellenwert und hohem Ausgang bei einer verbesserten Charakteristik realisiert.

Während bei der oben beschriebenen vierten Ausführungs form der Schwerpunkt auf eine Laserstruktur gelegt wurde, die ein n-Typ Substrat 1 enthält, liegt eine ähnliche Struktur, die ein p-Typ Substrat enthält, im Rahmen der Erfindung. Wenn eine untere p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht anstelle der n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4 bei der vierten Ausführungsform aufgewachsen ist, wird in diesem Fall ein Dotand mit einem geeignet ausgewählten p/n-Verhältnis zugeführt, um den spezifischen Widerstand an den geneigten Seitenoberflächen der unteren p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht zu erhöhen, wodurch dieselben Effekte erzielt werden, wie sie bezüglich der vierten Ausführungsform beschrieben wurden.

Fig. 5(a)-5(e) zeigen Querschnittsansichten, welche ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vor liegenden Erfindung entlang einer Ebene parallel zu einer (011)-Ebene veranschaulichen. In diesen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1(a)-1(e) dieselben oder entsprechende Teile. Bezugszeichen 60 bezeichnet einen Kamm. Fig. 6(a)-6(e) zeigen perspektivische Ansichten, welche das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen, wobei dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 5(a)-5(e) dieselben oder entsprechende Teile be zeichnen.

Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform eine streifenförmige Öffnung, die sich in die [01]-Richtung erstreckt, in der Isolierungsschicht auf dem Substrat 1 gebildet ist und der Kamm 50, der eine Doppelhe teroübergangsstruktur besitzt, selektiv auf dem in der Öff nung bloßgelegten Substrat aufgewachsen ist, ist bei dieser fünften Ausführungsform der Erfindung die streifenförmige Öffnung der Isolierungsschicht in der [01]-Richtung ge bildet.

Im folgenden wird das Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit der fünften Ausfüh rungsform der Erfindung unter Verwendung der Fig. 5(a)- 5(e) und 6(a)-6(e) beschrieben.

Zu Beginn wird eine Isolierungsschicht wie SiN oder SiO auf einer (100)-Oberfläche eines in Fig. 1(a) dargestellten GaAs-Substrats 1 gebildet und strukturiert, um eine strei fenförmige Öffnung in der [01]-Richtung durch eine Foto lithographietechnik zu bilden, wodurch sich eine erste se lektive Maske 2 (Fig. 5(b) und 6(a)) ergibt. Danach läßt man unter Verwendung der ersten selektiven Maske 2 eine n-Typ GaAs-Pufferschicht 3, eine n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, eine aktive GaInP-Schicht 5, eine p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 6, eine BDR-Schicht 7 und eine p-Typ GaAs- Kappenschicht 8 aufeinanderfolgend aufwachsen (Fig. 5(c) und 6(b)).

Wie in Crytsal Growth 73 (1985), Seiten 73-76, be schrieben, wird, wenn eine streifenförmige Öffnung, die sich in der (01)-Richtung erstreckt, in einer SiN-Schicht auf einem {100}-GaAs-Substrat gebildet ist und AlGaAs auf der in der Öffnung bloßgelegten {100}-Oberfläche aufgewachsen ist, ein Kamm gebildet, der einen gleichschenkligen trapezförmigen Abschnitt in Streifenrichtung und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt, der gegenüberliegende dreieckige Ränder in Richtung senkrecht zu dem Streifen besitzt. Ein Ende der gegenüberliegenden Enden des streifenförmigen Kamms in Richtung senkrecht zu dem Streifen besitzt einen oberen Teil in einer {111}-A-Ebene und einen unteren Teil in einer {11}-B-Ebene. Darüber hinaus ist ein Ende der gegenüberliegenden Enden des streifenförmigen Kamms in Streifenrichtung in einer {11}-B-Ebene gelegen. Daher läßt man ebenso bei dieser fünften Ausführungsform der Erfindung wie in Fig. 6 (b) veranschaulicht die n-Typ GaAs- Pufferschicht 3, die n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, die aktive GaInP-Schicht 5, die p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6, die BDR-Schicht 7 und die p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 aufeinanderfolgend aufwachsen, wobei die Oberfläche der unteren Schicht bedeckt wird und sich ein streifenförmiger Kamm 60 ergibt, der einen gleichschenkligen trapezförmigen Abschnitt in Streifenrichtung und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt besitzt, welcher gegenüberliegende dreieckige Ränder in Richtung senkrecht zu dem Streifen besitzt. Die Aufwachsrate auf der {11}-A-Ebene oder der {111}-B-Ebene ist wesentlich kleiner als die Aufwachsrate auf der flachen {100}-Oberfläche. Daher sind die Dicken der jeweiligen in dem Kamm 60 enthaltenen Schichten sehr viel dünner auf den {111}-A- und {11}-B-Ebenen an der Seitenoberfläche des Kamms als auf der Oberfläche parallel zu der flachen (100)-Oberfläche. Der Querschnitt des Kamms 60 ist in Fig. 5(c) dargestellt. Wie in Fig. 5(c) dargestellt, sind beide Enden der aktiven Schicht 5 in Richtung senkrecht zur Streifenrichtung mit der Überzugsschicht 6 bedeckt, und die aktive Schicht 5 ist vollständig in dem streifenförmigen Kamm 60 vergraben.

Nach Entfernung der Isolierungsschicht 2 wird eine zweite selektive Maske 9 auf der Spitze des Kamms 60 gebildet, und man läßt eine Stromblockierungsschicht 10 auf dem Substrat 1 aufwachsen, welche die gegenüberliegenden Seiten des Kamms 60 kontaktiert (Fig. 5(d) und 6(c)). Nach Entfernen der selektiven Maske 9 läßt man eine p-Typ GaAs-Kontaktschicht 11 auf dem Kamm 60 und der Stromblockierungsschicht 10 aufwachsen, und es werden eine Elektrode 12 mit n-Teil und eine Elektrode 13 mit p-Teil auf der Rückseitenoberfläche des Substrats 1 bzw. der Oberfläche der Kontaktschicht 11 gebildet (Fig. 6(e) und 6(d)). Schließlich wird die Struktur an Stellen gespalten, an denen die aktive Schicht vorkommt, um eine Halbleiterlaserdiode fertigzustellen (Fig. 6(E)).

Da die Kristallaufwachsrate auf der {111}-A oder der {11}-B-Ebene sehr klein ist, sind ebenso bei dieser fünften Ausführungsform der Erfindung Teile der aktiven Schicht 5, die auf den Seitenoberflächen der Überzugsschicht 4 auf gewachsen sind, sehr dünn, und es wird in diesen Teilen der aktiven Schicht kaum Laserlicht erzeugt. Um die Dicke der aktiven Schicht auf den Seitenoberflächen des Kamms so dünn wie möglich zu bilden, sollte die aktive Schicht unter Be dingungen aufwachsen, welche eine Migration erleichtern, wie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Da die aktive Schicht 5 und die p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6, die auf den gegenüberliegenden Seitenoberflächen der Überzugsschicht 4 in dem Kamm 60 aufgewachsen sind, hinreichend dünn sind und einen hinreichend hohen spezifi schen Widerstand besitzen, wird des weiteren der reaktive Strom, der auf die Seitenoberflächen der n-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 4 fließt, von der aktiven Schicht 5 mit hohem spezifischen Widerstand und der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 mit hohem Widerstandswert blockiert. Wenn, wie bezüglich der vierten Ausführungsform beschrieben, ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand mit einem geeignet gewählten p/n-Verhältnis während des Aufwachsens der Überzugsschicht zugeführt werden, wird des weiteren der spezifische Widerstand an den Seiten oberflächen des Kamms sicher erhöht.

Da der streifenförmige Kamm 60, der sich in der [01]- Richtung erstreckt, durch selektives Aufwachsen der n-Typ Überzugsschicht 3, der aktiven Schicht 5 und der p-Typ Überzugsschicht 6 unter Verwendung der ersten selektiven Maske gebildet wird, die eine streifenförmige Öffnung be sitzt, welche sich in der [01]-Richtung erstreckt, wird ebenso bei der fünften Ausführungsform der vorliegenden Er findung der Kamm leicht mit einer hohen Verfahrensgenauigkeit ohne Ätzverfahren erzeugt. Als Ergebnis ist ein Halb leiterlaser mit niedrigem Schwellenwert und hoher Leistung mit unterdrückter Ausbreitung eines Stroms in Querrichtung geschaffen.

Fig. 12(a)-12(e) zeigen Querschnittsansichten entlang einer Ebene parallel zu einer (001)-Ebene, welche Ver fahrensschritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Halb leiterlasers in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Bei diesen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1(a)-1(e) dieselben oder entsprechende Teile. Be zugszeichen 70 bezeichnet einen Kamm. Fig. 13(a)-13(e) zeigen perspektivische Ansichten, welche die Verfahrens schritte bei dem Verfahren in Übereinstimmung mit der sech sten Ausführungsform veranschaulichen. Bei diesen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 12(a)-12(e) dieselben oder entsprechende Teile.

Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform eine streifenförmige Öffnung, die sich in der [011]-Richtung erstreckt, in der Isolierungsschicht auf dem Substrat gebildet ist und ein Kamm, der einen Doppelheteroübergang besitzt, selektiv auf dem Substrat aufgewachsen ist, das in der Öffnung bloßgelegt ist, ist in dieser sechsten Ausführungsform die streifenförmige Öffnung der Iso lierungsschicht in der [001]-Richtung gebildet.

Es wird eine Beschreibung des Herstellungsverfahrens gegeben.

Zu Beginn wird eine Isolierungsschicht wie SiN oder SiO auf einem (100)-ausgerichteten n-Typ GaAs-Substrat 1 ent sprechend Fig. 12(a) gebildet, und die Isolierungsschicht wird strukturiert, um eine streifenförmige Öffnung in der [001]-Richtung durch eine Fotolithographietechnik zu bilden, wodurch sich eine selektive Maske 2 (Fig. 12(b) und 13(a)) ergibt.

Bei diesem Schritt entsprechend Fig. 12(c) läßt man unter Verwendung der selektiven Maske 2 eine n-Typ GaAs-Puf ferschicht 3, eine n-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 4, eine aktive GaInP-Schicht 5, eine p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6, eine BDR-Schicht 7 und eine p-Typ GaAs-Kappenschicht 8 aufeinanderfolgend durch MOCVD aufwachsen.

Bei dem MOCVD-Verfahren entsprechend Fig. 13(b) läßt man die Pufferschicht 3, die n-Typ Überzugsschicht 4, die aktive Schicht 5, die p-Typ Überzugsschicht 6, die BDR-Schicht 7 und die Kappenschicht 8 aufeinanderfolgend aufwachsen und die Oberfläche der unteren Schicht bedecken, wodurch ein rechtwinkliger parallel flacher Streifenkamm 70 erzeugt wird. Die Aufwachsrate einer Oberfläche einer {010}-Ebene ist sehr viel größer als die Aufwachsrate auf einer flachen {100}- Oberfläche. Daher sind die Dicken der jeweiligen in dem Kamm 70 enthaltenen Schichten sehr viel dünner an gegenüber liegenden Seiten des streifenförmigen Kamms als auf der flachen Oberfläche parallel zu der (100)-Oberfläche. Der Querschnitt des Kamms 70 ist in Fig. 12 (c) dargestellt. Wie in Fig. 12 (c) dargestellt, sind beide Enden der aktiven Schicht 5 in Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung von der Überzugsschicht 6 bedeckt, und die aktive Schicht 5 ist vollständig in dem Kamm 70 eingebettet.

Nach Entfernen der Isolierungsschicht 2 wird auf der Spitze des Kamms 70 eine Isolierungsmaske 9 gebildet. Unter Verwendung dieser Maske 9 läßt man eine Stromblockierungs schicht 10 auf dem Substrat 1 aufwachsen, welche die gegen überliegenden Seiten des Kamms kontaktiert (Fig. 12 (d) und 13 (c)). Nach Entfernen der Isolierungsmaske 9 läßt man eine p-Typ GaAs-Kontaktschicht 11 auf dem Kamm 70 und auf der Stromblockierungsschicht 10 aufwachsen, worauf die Bildung einer Elektrode 12 mit n-Teil auf der Rückseitenoberfläche des Substrats 1 und die Bildung einer Oberfläche einer Elektrode 13 mit p-Teil auf der Kontaktschicht 11 folgen (Fig. 12(e) und 13(d)). Schließlich wird die Struktur an Stellen gespalten, an denen die aktive Schicht vorhanden ist, um eine Halbleiterlaserdiode fertigzustellen (Fig. 13(e)).

Da Teile der auf beiden Seiten der n-Typ Überzugsschicht 4 in dem Kamm 70 aufgewachsenen aktiven Schicht 5 sehr dünn sind, wird ebenso bei dieser sechsten Ausführungsform der Erfindung in diesen Teilen der aktiven Schicht kaum Laserlicht erzeugt. Um die Dicke der aktiven Schicht auf der Seitenoberfläche des Kamms so dünn wie möglich zu machen, sollte die aktive Schicht unter Bedingungen aufwachsen, so daß die bezüglich der ersten Ausführungsform beschriebenen Migration erleichtert wird. Da die aktive Schicht 5 und die p-Typ AlGaInP Überzugsschicht 6, welche auf den Seitenoberflächen der Überzugsschicht 4 aufgewachsen sind, hinreichend dünn sind und einen hinreichend hohen Widerstandswert besitzen, wird des weiteren der reaktive Strom, der auf die Seitenoberflächen der n-Typ AlGaInP- Überzugsschicht 4 fließt, von der aktiven Schicht 5 mit hohem Widerstandswert und von der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 mit hohem Widerstandswert blockiert. Wenn ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand mit einem geeignet gewählten p/n- Verhältnis während des Aufwachsens der Überzugsschicht 6 zugeführt werden, ist des weiteren wie bezüglich der vierten Ausführungsform beschrieben der spezifische Widerstand an den Seitenoberflächen des Kamms sicher erhöht.

Ebenso bei dieser sechsten Ausführungsform der Erfindung ist der streifenförmige Kamm 70, der sich in der [001]- Richtung erstreckt, durch selektives Aufwachsen der n-Typ Überzugsschicht 4, der aktiven Schicht 5 und der p-Typ Überzugsschicht 6 auf dem Substrat unter Verwendung der Isolierungsmaske gebildet, die eine streifenförmige Öffnung in der [001]-Richtung besitzt. Daher kann wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Kamm leicht mit einer hohen Verfahrensgenauigkeit ohne Ätzverfahren erzeugt werden, und es wird ein Halbleiterlaser mit niedrigem Schwellenwert und hoher Leistung mit unterdrückter Ausbrei tung von Strom in Querrichtung gebildet.

Obwohl bei der oben beschriebenen sechsten Ausführungs form die streifenförmige Öffnung der Isolierungsschicht 2 in der [001]-Richtung ausgerichtet ist, kann sie in der [010]- Richtung ausgerichtet sein, da ein rechtwinklig parallel flacher Kamm ebenso in diesem Fall mit denselben Effekten wie oben beschrieben gebildet ist.

Fig. 14 zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen Halbleiterlaser in Übereinstimmung mit einer siebenten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Entspre chend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 14 dieselben oder entsprechende Teile. Bezugszeichen 20 bezeichnet Fensterstrukturen.

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird zur Bildung von Laserfacetten eine Spaltung an Stellen durchgeführt, an denen die aktive Schicht vorhanden ist. Bei der siebenten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch die Länge des Kamms vor der Resonatorlänge des Lasers ein gestellt, und es wird zur Bildung von Laserfacetten eine Spaltung oder Trockenätzen an Stellen durchgeführt, an denen die aktive Schicht fehlt, d. h. an Stellen mit einem vorgeschriebenen Abstand von den gegenüberliegenden Enden der aktiven Schicht in Streifenrichtung.

Die Querschnittsansicht der Laserstruktur in der Reso natorlängsrichtung nach dem oben beschriebenen Spalten ist in Fig. 14 dargestellt. Entsprechend Fig. 14 sind die ge genüberliegenden Enden der aktiven Schicht 5 in der Resona torlängsrichtung von der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 bedeckt, und die Resonatorfacetten des Lasers sind von der Stromblockierungsschicht 10 bedeckt. Da der Bandabstand der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 7 und der AlGaInP-Stromblockie rungsschicht 10 mit hohem Widerstandswert größer ist als der Bandabstand der aktiven GaInP-Schicht 5, sind Fen sterstrukturen 20, die kaum Laserlicht absorbieren, in der Nähe der Resonatorfacetten gebildet. Daher werden die La serfacetten sogar bei einem Hochleistungsbetrieb des Lasers nicht leicht zerstört.

Bei dieser siebenten Ausführungsform der Erfindung werden ebenso dieselben Effekte erlangt, wie sie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben wurden. Da die Spaltung an Stellen durchgeführt wird, an denen die aktive Schicht 5 fehlt, kann darüber hinaus ein Hochleistungslaser mit Fen sterstrukturen leicht erzeugt werden.

Fig. 15 zeigt eine Querschnittsansicht, die einen Halb leiterlaser in Übereinstimmung mit einer achten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt. Entsprechend der Figur bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 5 dieselben oder entsprechende Teile. Bezugszeichen 21 be zeichnet Fensterstrukturen.

Bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform wird zur Bildung von Laserfacetten eine Spaltung an Stellen durchgeführt, an denen die aktive Schicht vorhanden ist. Bei der achten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch die Länge des Kamms vor der Resonatorlänge des Lasers bestimmt, und es wird zur Bildung der Laserfacetten ein Spalten oder ein Trockenätzen an Stellen durchgeführt, an denen die aktive Schicht fehlt, d. h. an Stellen mit einem vorgeschriebenen Ab stand von den gegenüberliegenden Enden der aktiven Schicht in Streifenrichtung.

Die Querschnittsansicht der Laserstruktur in Resoantor längsrichtung nach der oben beschriebenen Spaltung ist in Fig. 15 dargestellt. Entsprechend Fig. 15 sind die gegen überliegenden Enden der akt 11563 00070 552 001000280000000200012000285911145200040 0002019527000 00004 11444iven Schicht 5 in Resonatorlängs richtung von der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 bedeckt, und die Resonatorfacetten des Lasers sind von der Strom blockierungsschicht 10 bedeckt. Da der Bandabstand der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 7 und der AlGaInP-Stromblockie rungsschicht 10 mit hohem Widerstandswert größer ist als der Bandabstand der aktiven GaInP-Schicht, sind Fensterstrukturen 21, die kaum Laserlicht absorbieren, in der Nähe der Resonatorfacetten gebildet. Daher werden sogar bei einem Hochleistungsbetrieb des Lasers die Laserfacetten nicht leicht zerstört.

Es werden bei der achten Ausführungsform der Erfindung ebenso dieselben Effekte wie bezüglich der fünften Ausfüh rungsform beschrieben erlangt. Da die Spaltung an Stellen durchgeführt wird, an denen die aktive Schicht nicht vor handen ist, wird darüber hinaus leicht ein Hochleistungs halbleiterlaser mit Fensterstrukturen gebildet.

Fig. 16 zeigt eine Querschnittsansicht, die einen Halb leiterlaser in Übereinstimmung mit einer neunten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Ent sprechend Fig. 16 bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 12 dieselben oder entsprechende Teile. Bezugszeichen 22 bezeichnet Fensterstrukturen.

Bei der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform wird zur Bildung der Laserfacetten eine Spaltung an Stellen durchgeführt, an denen die aktive Schicht vorhanden ist. Bei der neunten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch die Länge des Kamms vor der Resonatorlänge des Lasers bestimmt, und es wird zur Bildung von Laserfacetten eine Spaltung oder ein Trockenätzen an Stellen durchgeführt, an denen die aktive Schicht nicht vorhanden ist, d. h. an Stellen einer vorgeschriebenen Entfernung von den gegenüberliegenden Enden der aktiven Schicht in Streifenrichtung.

Die Querschnittsansicht der Laserstruktur in Resonator längsrichtung nach der oben beschriebenen Spaltung ist in Fig. 16 dargestellt. Entsprechend Fig. 16 sind die gegen überliegenden Enden der aktiven Schicht in Resonatorlängs richtung von der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 6 bedeckt, und die Resonatorfacetten des Lasers sind von der Strom blockierungsschicht 10 bedeckt. Da der Bandabstand der p-Typ AlGaInP-Überzugsschicht 7 und der AlGaInP-Stromblockie rungsschicht 10 mit hohem Widerstandswert größer ist als der Bandabstand der aktiven GaInP-Schicht 5, sind Fenster strukturen 22, die kaum Laserlicht absorbieren, in der Nähe der Resonatorfacetten gebildet. Daher werden die Laser facetten sogar bei einem Hochleistungsbetrieb des Lasers nicht leicht zerstört.

Es werden ebenso bei der neunten Ausführungsform der Erfindung dieselben Effekte wie bezüglich der sechsten Aus führungsform beschrieben erzielt. Da die Spaltung an Stellen durchgeführt wird, an denen die aktive Schicht 5 fehlt, wird darüber hinaus ein Halbleiterlaser mit hoher Leistung, der Fensterstrukturen besitzt, leicht erzeugt.

Da bei der oben beschriebenen siebenten bis neunten Ausführungsform AlGaInP mit hohem Widerstandswert für die Stromblockierungsschicht 10 verwendet wird, können andere Materialien verwendet werden, solange deren Bandabstand größer als der Bandabstand der aktiven Schicht ist und sie eine Charakteristik besitzen, die auf die Stromblockie rungsschicht anwendbar ist.

Fig. 17(a)-17(c) veranschaulichen Verfahrensschritte des Herstellungsverfahrens eines Halbleiterlasers in Über einstimmung mit einer zehnten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung, wobei Fig. 17(a) und 17(b) perspekti vische Ansichten zeigen und Fig. 17(c) eine Querschnittsan sicht entlang Linie 17c-17c von Fig. 17(b) zeigt. Bei diesen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 12(a)-12(e) dieselben oder entsprechende Teile.

Bei der oben beschriebenen neunten Ausführungsform sind die gegenüberliegenden Enden des Kamms in Resonatorlängs richtung von der Stromblockierungsschicht 10 bedeckt und bilden Fensterstrukturen 22. Bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch ein streifenförmiger Kamm 70 derart gebildet, daß die Streifenlänge gleich der Resonatorlänge des Lasers ist, und es ist eine Stromblockierungsschicht 10, welche die gegenüberliegenden Seiten des Kamms 70 kontaktiert, unter Verwendung einer selektiven Maske 9 aufgewachsen wie in Fig. 17(a) dargestellt. Die Facetten des Kamms 70 in Streifenrichtung sind nicht von der Strom blockierungsschicht 10 bedeckt. Wie in Fig. 17(b) darge stellt, wird danach die Isolierungsschicht 9 entfernt, und es werden die Kontaktschicht 11, die Elektrode 12 mit n-Teil und eine Elektrode 13 mit p-Teil gebildet, um den Halbleiterlaser fertigzustellen.

Da bei dem Halbleiterlaser, der wie oben beschrieben hergestellt ist, die Facetten des streifenförmige Kamms 70 selektiv in der (001)- oder (010)-Richtung aufgewachsen sind, können diese Facetten als Laserfacetten verwendet werden. Mit anderen Worten, die Laserfacetten können ohne Spaltung gebildet werden. Da die gegenüberliegenden Enden der aktiven Schicht in Resonatorlängsrichtung von der p-Typ AlGaInP- Überzugsschicht bedeckt sind, welche einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandabstand der aktiven Schicht 5 ist, dienen des weiteren diese Teile als Fensterstrukturen.

Wie oben in Übereinstimmung mit der zehnten Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben kann ein Halbleiterlaser mit Fensterstrukturen leicht ohne Spaltung erzeugt werden.

Zwar wird bei den oben beschriebenen ersten bis zehnten Ausführungsformen GaInP als Material der aktiven Schicht verwendet, es können aber auch andere Materialien verwendet werden, beispielsweise Al_xGa_1-xInP (0 x 1).

Obwohl bei der ersten bis zehnten Ausführungsform der Erfindung eine Laserstruktur beschrieben wurde, die eine aktive Schicht enthält, welche aus einer einzigen Schicht GaInP besteht, kann die vorliegende Erfindung auf eine La serstruktur angewandt werden, die eine aktive Schicht ent hält, welche eine Vielfachquantenmuldenstruktur (MQW-Struk tur), eine Doppelquantenmuldenstruktur (DQW-Struktur) oder eine Einfachquantenmuldenstruktur (SQW-Struktur) aufweist. Des weiteren liegt eine Laserstruktur, die eine abgetrennte Begrenzungsheterostruktur (SCH, seperate confinement he terostruc-ture) in der Nähe einer aktiven Schicht enthält, und eine Laserstruktur, die eine aktive Schicht enthält, welche mit einer Vielfachquantengrenzschichtstruktur (MQB- Struktur) kombiniert ist, im Rahmen der Erfindung. Des wei teren kann eine Spannung in der aktiven MQW-Schicht oder der Überlagerungsgitterstruktur wie der MWB-Struktur aufgenommen werden. Es werden ebenso in diesen Fällen dieselben Effekte erzielt, wie sie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.

In der vorstehenden Beschreibung wurde der Schwerpunkt auf einen Halbleiterlaser für sichtbares Licht gelegt, der AlGaInP-Serienmatierial aufweist und unter Verwendung eines n-Typ GaAs-Substrats gebildet wurde. Es liegt auch eine ähnliche Laserstruktur im Rahmen der Erfindung, die aus Al- GaAs-Serienmaterialien besteht und eine kurze Wellenlänge vorsieht oder aus InP-Serienmaterialien bei einer großen Wellenlänge.

Des weiteren kann die vorliegende Erfindung auf einen Halbleiterlaser angewandt werden, der einen Leitfähigkeitstyp entgegengesetzt zu dem Leitfähigkeitstyp des Halbleiterlasers in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der Erfindung besitzt. Wenn eine Dotierungsverunreinigung in einen Teil der Stromblockierungsschicht gegenüber dem Kamm eindiffundiert wird, wie in Fig. 9 dargestellt, weist in diesem Fall die Kontaktschicht n-Typ GaAs oder n-Typ Ge auf, und es wird ein n-Typ Dotand wie Se oder Si anstelle von Zn verwendet.

Bei der vorstehenden Beschreibung wurde der Schwerpunkt auf eine Laserstruktur gelegt, bei welcher ein Halbleiter substrat eine (100)-ausgerichtete Oberfläche und einen streifenförmigen Kamm besitzt, der sich in eine [011]-, [01]-, [001]- oder in eine [010]-Richtung erstreckt. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf eine Laserstruktur angewandt werden, bei welcher ein Halbleitersubstrat eine Oberfläche in einer Ebene äquivalent der (100)-Ebene, d. h. in einer {100}-Ebene, besitzt und sich ein streifenförmiger Kamm in eine (011), (01), (001) oder eine (010)-Richtung erstreckt. Es werden ebenso in diesem Fall dieselben Effekte erzielt, welche bezüglich der jeweiligen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden.

Darüber hinaus wurde bei der vorstehenden Beschreibung der Schwerpunkt auf eine Laserstruktur gelegt, bei welcher ein streifenförmiger Kamm auf einer {100}-Oberfläche eines Halbleitersubstrats gebildet ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine ähnliche Struktur angewandt werden, bei welcher ein streifenförmiger Kamm auf einer Oberfläche gebildet ist, die von der {100}-Oberfläche geneigt ist. Ob wohl die Form des streifenförmigen Kamms sich in Überein stimmung mit dem Grad der Neigung ändert, werden in diesem Fall dieselben Effekte erzielt, wie sie oben beschrieben wurden.

Vorstehend wurde ein Halbleiterlaser und ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers offenbart. Das Ver fahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers enthält die Schritte des Bildens einer Maske, die eine streifenförmige Öffnung in einer (011)-Richtung besitzt, auf einer {100}- Oberfläche eines Substrats eines ersten Leitfähigkeitstyps und des Aufwachsens einer Doppelheteroübergangsstruktur, die eine Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine Überzugsschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf der {100}-Oberfläche unter Verwendung der Maske, wodurch ein streifenförmiger Kamm gebildet wird, bei welchem die aktive Schicht und die untere Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps von der oberen Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt werden. Der streifenförmige Kamm besitzt einen mesaförmigen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in der Streifenrichtung. Da bei diesem Verfahren auf das herkömmliche selektive Ätzen zur Bildung des Kamms verzichtet werden kann, wird die Bildungsgenauigkeit des Kamms erhöht. Des weiteren sind die auf den Seitenoberflächen der Überzugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps aufgewachsene Überzugsschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps und die aktive Schicht sehr dünn und besitzen eine geringe Dotierungssubstanzaufnahmeeffizienz, so daß Teile der Über zugsschicht des ersten Leitfähigkeitstyps an den Seiten oberflächen des Kamms einen hohen spezifischen Widerstand besitzen und der reaktive Strom durch diese Teile mit hohem Widerstandswert blockiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers (Fig. 1(a)-1(e) und 2(a)-2(e) mit den Schritten:
Bilden einer selektiven Maske (2) mit einer streifen förmigen Öffnung, die sich in einer (011)-Richtung er streckt, auf einer {100}-Oberfläche eines Halbleiter substrats (1) eines ersten Leitfähigkeitstyps; und
aufeinanderfolgendes Aufwachsen unter Verwendung der selektiven Maske (2) einer unteren Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps, einer aktiven Schicht (5) mit einem Bandabstand und einer oberen Überzugsschicht (6) ei nes zu dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten zwei ten Leitfähigkeitstyps auf der {100}-Oberfläche des Substrats (1), wodurch ein streifenförmiger Kamm (50) ge bildet wird, bei welchem die aktive Schicht (5) und die un tere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps von der oberen Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps bedeckt sind, wobei der streifenförmige Kamm (50) einen mesaförmigen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in Streifenrichtung besitzt.

2. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps GaAs aufweist, die obere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps AlGaInP aufweist, die aktive Schicht (5) GaInP aufweist und die un tere Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps Al- GaInP aufweist.

3. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, des weiteren gekennzeichnet durch die Schritte:
Entfernen der selektiven Maske (2) nach der Bildung des streifenförmigen Kamms (50) und Aufwachsen einer Strom blockierungsschicht (10), die ein Material aufweist, wel ches einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandab stand der aktiven Schicht (5) ist, auf einem Teil der {100}-Oberfläche des Substrats (1), an dem der Kamm (50) nicht vorhanden ist, auf eine Dicke bis wenigstens zum Er reichen der Spitze des Kamms (50); und
Bilden von Resonatorfacetten des Halbleiterlasers in Gebieten, in denen die aktive Schicht (5) vorhanden ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromblockie rungsschicht (10) AlGaInP aufweist.

5. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1, des weiteren gekennzeichnet durch die Schritte:
Wählen eines Materials der aktiven Schicht (5), das eine höhere Migrationsrate besitzt als Materialien anderer in dem Kamm (50) enthaltener Schichten; und
selektives Aufwachsen des streifenförmigen Kamms (50) unter vorgeschriebenen Bedingungen, welche die Migration der Materialien der in dem Kamm (50) enthaltenen jeweiligen Schichten erleichtern.

6. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1 (Fig. 4), dadurch gekennzeichnet, daß eine p-Typ Überzugsschicht als obere Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps während der Zufuhr einer Gasmischung aufwächst, bei welcher ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Do tand in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart gemischt sind, daß Teile der p-Typ Überzugsschicht (6) an den gegen überliegenden Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spe zifischen Widerstand besitzen.

7. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 1 (Fig. 4), dadurch gekennzeichnet, daß eine p-Typ Überzugsschicht als Überzugsschicht (4) des ersten Leitfä higkeitstyps während der Zufuhr einer Gasmischung auf wächst, bei welcher ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart gemischt sind, daß Teile der p-Typ Überzugsschicht (4) an den gegenüber liegenden Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spezifi schen Widerstand besitzen.

8. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers (Fig. 5 (a)-5(e) und 6(a)-6(e)) mit den Schritten:
Bilden einer selektiven Maske (2) mit einer streifen förmigen Öffnung, die sich in eine <01<-Richtung auf einer {100}-Oberfläche eines Halbleitersubstrats (1) eines ersten Leitfähigkeitstyp erstreckt;
selektives Aufwachsen unter Verwendung der selektiven Maske (2) einer Doppelheteroübergangsstruktur, die eine un tere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyp, eine aktive Schicht (5) mit einem Bandabstand und eine obere Überzugsschicht (6) eines zu dem ersten Leitfähigkeitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyp enthält, auf der {100}-Oberfläche des Substrats (1), wodurch ein strei fenförmiger Kamm (60) gebildet wird, in dem die aktive Schicht (5) und die untere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps von der oberen Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt sind, wobei der strei fenförmige Kamm (60) einen symmetrischen hexagonalen Ab schnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung und einen gleichschenkligen trapezförmigen Abschnitt in der Streifenrichtung besitzt.

9. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps GaAs aufweist, die untere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps AlGaInP aufweist, die aktive Schicht (5) GaInP aufweist und die obere Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps AlGaInP aufweist.

10. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 8, des weiteren gekennzeichnet durch die Schritte:
Entfernen der selektiven Maske (2) nach Bildung des streifenförmigen Kamms (60) und Aufwachsen einer Strom blockierungsschicht (10), die ein Material aufweist, das einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandabstand der aktiven Schicht (5) ist, auf einem Teil der {100}-Ober fläche des Substrats (1), an dem der Kamm (60) nicht vor handen ist, auf eine Dicke bis wenigstens zum Erreichen der Spitze des Kamms (60); und
Bilden von Resonatorfacetten des Halbleiterlasers in Gebieten, in denen die aktive Schicht (5) nicht vorhanden ist.

11. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromblockie rungsschicht (10) AlGaInP aufweist.

12. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 8, des weiteren gekennzeichnet durch die Schritte:
Wählen eines Materials der aktiven Schicht (5), das eine höhere Migrationsrate besitzt als die Materialien der in dem Kamm (60) enthaltenen anderen Schichten; und
selektives Aufwachsen des Kamms (60) unter Bedingun gen, welche die Migration der Materialien der in dem Kamm (60) enthaltenen jeweiligen Schichten erleichtern.

13. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine p-Typ Über zugsschicht als Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps während des Zuführens einer Gasmischung auf wächst, bei welcher ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart gemischt sind, daß Teile der p-Typ Überzugsschicht an den gegenüberliegen den Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spezifischen Widerstand besitzen.

14. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine p-Typ Über zugsschicht als die Überzugsschicht (4) des ersten Leitfä higkeitstyps während des Zuführens einer Gasmischung auf wächst, bei welcher ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart gemischt sind, daß Teile der p-Typ Überzugsschicht an den gegenüberliegen den Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spezifischen Widerstand besitzen.

15. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers (Fig. 12(a)-12(e) und 13(a)-13(e)) mit den Schritten:
Bilden einer selektiven Maske (2) mit einer streifen förmigen Öffnung, die sich in eine (001)-Richtung er streckt, auf einer {100}-Oberfläche eines Halbleiter substrats (1) eines ersten Leitfähigkeitstyp;
selektives Aufwachsen unter Verwendung der selektiven Maske (2) einer Doppelheteroübergangsstruktur, die eine un tere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps, ei ne aktiven Schicht (5), die einen Bandabstand besitzt, und eine obere Überzugsschicht (6) eines zu dem ersten Leitfä higkeitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, auf der {100}-Oberfläche des Substrats (1), wo durch ein streifenförmiger rechteckiger Kamm (70) gebildet wird, bei welchem die aktive Schicht (5) und die untere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps von der oberen Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps bedeckt sind.

16. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps GaAs aufweist, die untere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps AlGaInP aufweist, die aktive Schicht (5) GaInP aufweist und die obere Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps AlGaInP aufweist.

17. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 15, des weiteren gekennzeichnet durch die Schrit te:
Entfernen der selektiven Maske (2) nach Bilden des streifenförmigen Kamms (70) und Aufwachsen einer Strom blockierungsschicht (10), die ein Material aufweist, das einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandabstand der aktiven Schicht (5) ist, auf einem Teil der {100}-Ober fläche des Substrats (1), an dem der Kamm (70) nicht vor handen ist, auf eine Dicke bis wenigstens zum Erreichen der Spitze des Kamms (70); und
Bilden von Resonatorfacetten des Halbleiterlasers in Gebieten, an denen die aktive Schicht (5) nicht vorhanden ist.

18. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromblockie rungsschicht (10) AlGaInP aufweist.

19. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 15, des weiteren gekennzeichnet durch die Schrit te:
Wählen eines Materials der aktiven Schicht (5), das eine höhere Migrationsrate als die Materialien der in dem Kamm (70) enthaltenen anderen Schichten besitzt; und
selektives Aufwachsen des Kamms (70) unter Bedingun gen, welche die Migration der Materialien der in dem Kamm (70) enthaltenen jeweiligen Schichten erleichtern.

20. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine p-Typ Über zugsschicht als Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps während des Zuführens einer Gasmischung auf wächst, bei welcher ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart gemischt sind, daß Teile der p-Typ Überzugsschicht an den gegenüberliegen den Seitenoberflächen des Kamms einen hohen spezifischen Widerstand besitzen.

21. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine p-Typ Über zugsschicht als Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähig keitstyps während der Zufuhr einer Gasmischung aufwächst, bei welcher ein p-Typ Dotand und ein n-Typ Dotand in einem vorgeschriebenen Verhältnis derart gemischt sind, daß Teile der p-Typ Überzugsschicht an den gegenüberliegenden Seiten oberflächen des Kamms (70) einen hohen spezifischen Wider stand besitzen.

22. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlasers nach Anspruch 15, des weiteren gekennzeichnet durch den Schritt des Bildens von Resonatorfacetten des Halbleiterlasers nach dem Bilden des streifenförmigen Kamms (70) durch die gegen überliegenden Enden des Kamms (70).

23. Halbleiterlaser (Fig. 1(e)) mit:
einem Halbleitersubstrat (1) mit einem ersten Leitfä higkeitstyp und einer {100}-ausgerichteten Oberfläche; und
einer Doppelheteroübergangsstruktur, die eine untere Überzugsschicht (4) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt und auf der {100}-Oberfläche des Substrats (1) angeordnet ist, eine ak tive Schicht (5) die einen Bandabstand besitzt und auf der {100}-Oberfläche der unteren Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, und eine obere Überzugs schicht (6) eines zu dem ersten Leitfähigkeitstyp entge gengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, welche die aktive Schicht (5) und die untere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt, wobei die Doppelhe teroübergangsstruktur als streifenförmiger Kamm ausgebildet ist, der sich in eine <00<-Richtung erstreckt und einen mesaförmigen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung besitzt.

24. Halbleiterlaser nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß das Substrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps GaAs aufweist, die Überzugsschicht (4) des ersten Leitfä higkeitstyps AlGaInP aufweist, die aktive Schicht (5) GaInP aufweist und die Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps AlGaInP aufweist.

25. Halbleiterlaser nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß die Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps gegenüberliegende Seitenoberflächen des streifen förmigen Kamms in der Streifenrichtung überdeckt und der Kamm in einer Stromblockierungsschicht (10) vergraben ist, deren Bandabstand größer als der Bandabstand der aktiven Schicht (5) ist.

26. Halbleiterlaser nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich net, daß die Stromblockierungsschicht (10) AlGaInP auf weist.

27. Halbleiterlaser nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß Teile an den Seitenoberflächen des Kamms in der Nähe der Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps einen hohen spezifischen Widerstand besitzen.

28. Halbleiterlaser (Fig. 5(e)) mit:
einem Halbleitersubstrat (1), der einen ersten Leitfä higkeitstyp und eine {100}-ausgerichtete Oberfläche be sitzt; und
einer Doppelheteroübergangsstruktur, die eine untere Überzugsschicht (4) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt und auf der {100}-Oberfläche des Substrats (1) angeordnet ist, eine ak tive Schicht (5), die einen Bandabstand besitzt und auf der {100}-Oberfläche der unteren Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, und eine obere Überzugs schicht (6) aufweist, die einen zu dem ersten Leitfähig keitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyp be sitzt und die aktive Schicht (5) und die untere Überzugs schicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt, wobei die Doppelheteroübergangsstruktur als streifenförmiger Kamm ausgebildet ist, der sich in einer <00<-Richtung er streckt, und einen symmetrischen hexagonalen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung besitzt.

29. Halbleiterlaser nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich net, daß das Substrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps GaAs aufweist, die Überzugsschicht (4) des ersten Leitfä higkeitstyps AlGaInP aufweist, die aktive Schicht (5) GaInP aufweist und die Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps AlGaInP aufweist.

30. Halbleiterlaser nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich net, daß die Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps gegenüberliegenden Seitenoberflächen des strei fenförmigen Kamms in Streifenrichtung überdeckt und der Kamm in einer Stromblockierungsschicht (10) vergraben ist, die einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandab stand der aktiven Schicht (5) ist.

31. Halbleiterlaser nach Anspruch 30, dadurch gekennzeich net, daß die Stromblockierungsschicht (10) AlGaInP auf weist.

32. Halbleiterlaser nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich net, daß Teile an den Seitenoberflächen des Kamms in der Nähe der Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps einen hohen spezifischen Widerstand besitzen.

33. Halbleiterlaser (Fig. 12(e)) mit:
einem Halbleitersubstrat (1), welches einen ersten Leitfähigkeitstyp und eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt, und
einer Doppelheteroübergangsstruktur, die eine untere Überzugsschicht (4) eines ersten Leitfähigkeitstyps, die eine {100}-ausgerichtete Oberfläche besitzt und auf der {100}-Oberfläche des Substrats angeordnet ist, eine aktive Schicht (5), die einen Bandabstand besitzt und auf der {100}-Oberfläche der unteren Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet ist, und eine obere Überzugs schicht (6) aufweist, die einen zu dem ersten Leitfähig keitstyp entgegengesetzten zweiten Leitfähigkeitstyp be sitzt und die aktive (5) und die untere Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps bedeckt, wobei die Doppelhe teroübergangsstruktur als streifenförmiger Kamm ausgebildet ist, der sich in eine (001)-Richtung erstreckt und einen rechtwinkligen Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Streifenrichtung besitzt.

34. Halbleiterlaser nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich net, daß das Substrat (1) des ersten Leitfähigkeitstyps GaAs aufweist, die Überzugsschicht (4) des ersten Leitfä higkeitstyps AlGaInP aufweist, die aktive Schicht (5) GaInP aufweist und die Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps AlGaInP aufweist.

35. Halbleiterlaser nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich net, daß die Überzugsschicht (6) des zweiten Leitfähig keitstyps gegenüberliegende Seitenoberflächen des streifen förmigen Kamms in der Streifenrichtung bedeckt und der Kamm in einer Stromblockierungsschicht (10) vergraben ist, die einen Bandabstand besitzt, der größer als der Bandabstand der aktiven Schicht (5) ist.

36. Halbleiterlaser nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich net, daß die Stromblockierungsschicht (10) AlGaInP auf weist.

37. Halbleiterlaser nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich net, daß die Seitenoberflächen des Kamms in der Nähe der Überzugsschicht (4) des ersten Leitfähigkeitstyps einen ho hen spezifischen Widerstand besitzen.

38. Halbleiterlaser nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich net, daß die gegenüberliegenden Seitenoberflächen des Kamms Resonatorfacetten des Halbleiterlasers sind und die Über zugsschicht (6) des zweiten Leitfähigkeitstyps die aktive Schicht (5) und die Überzugsschicht (4) des ersten Leitfä higkeitstyps an den Resonatorfacetten des Halbleiterlasers bedeckt.