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JPH0645704A - Manufacture of semiconductor laser device - Google Patents

Manufacture of semiconductor laser device

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Publication number
JPH0645704A
JPH0645704A JP19727992A JP19727992A JPH0645704A JP H0645704 A JPH0645704 A JP H0645704A JP 19727992 A JP19727992 A JP 19727992A JP 19727992 A JP19727992 A JP 19727992A JP H0645704 A JPH0645704 A JP H0645704A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
laser device
semiconductor laser
type
stripe
Prior art date
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Granted
Application number
JP19727992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3121684B2 (en
Inventor
Fumihiro Atsunushi
文弘 厚主
Toshiyuki Okumura
敏之 奥村
Tatsuya Morioka
達也 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP19727992A priority Critical patent/JP3121684B2/en
Publication of JPH0645704A publication Critical patent/JPH0645704A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3121684B2 publication Critical patent/JP3121684B2/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a manufacturing method for a highly reliable low-threshold semiconductor laser device, with which stabilized single mode oscillation can be obtained. CONSTITUTION:This semiconductor laser device manufacturing method is composed of the steps of growing a current block layer 2 and growing a semiconductor layer having a double heterostructure containing an active layer 5. By growing the current block layer 2 and a regrowth interface control layer 3 by the first growth process, the reverse-biased interface can be prevented from becoming a regrown interface. Accordingly, as a current constricting structure can be formed stably, a reactive current can be reduced. Also, as the angle between the side face and the bottom face of the double heterostructure including the active layer becomes about 54.7 deg. which is the angle formed by the (111) B surface and (100) surface, the semiconductor layer of about 1.5 to 2mum can be formed in an excellent reproducible manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電流狭窄構造を備えた
埋め込みストライプ型半導体レーザ装置の製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device having a current constriction structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、誘導放出によるコヒーレントな光
発振が可能な半導体レーザ装置は、光情報処理、光計測
および光通信分野における光源として注目されている。
この分野においては、高出力、高効率、高速変調などの
特性に対して、高い信頼性と低い駆動電流とが要求され
る。このような半導体レーザ装置として、発振閾値電流
が低く、安定な発振横モードが得られることは重要な条
件である。
2. Description of the Related Art In recent years, a semiconductor laser device capable of coherent optical oscillation by stimulated emission has attracted attention as a light source in the fields of optical information processing, optical measurement and optical communication.
In this field, high reliability, low drive current are required for characteristics such as high output, high efficiency, and high speed modulation. For such a semiconductor laser device, it is an important condition that the oscillation threshold current is low and a stable oscillation transverse mode can be obtained.

【0003】発振横モードを制御する構造に関して、従
来多くの報告がなされている。一般にファブリ・ペロ共
振器構造の半導体レーザ装置は電流狭窄通路を設けた利
得導波型、共振器方向に対して垂直横方向に屈折率分布
を設けた作り付けの屈折率導波型および導波路側面を埋
め込んだ屈折率導波型などに大別される。発振横モード
の安定化および発振閾値電流の低減化を実現するには、
注入電流が、レーザ光を発生する活性層付近の狭い領域
に集中的に流れるように、その広がりを抑制すると共
に、その狭い領域にレーザ光を効率よく閉じ込める構造
が必要である。このような構造を有する半導体レーザ装
置として、埋め込みストライプ型半導体レーザ装置があ
る。
Many reports have hitherto been made on the structure for controlling the oscillation transverse mode. Generally, a semiconductor laser device with a Fabry-Perot resonator structure is a gain waveguide type with a current confinement path, a built-in refractive index waveguide type with a refractive index distribution perpendicular to the cavity direction, and a waveguide side surface. It is roughly classified into a refractive index waveguide type in which is embedded. To achieve stabilization of oscillation transverse mode and reduction of oscillation threshold current,
There is a need for a structure that suppresses the spread of the injection current so that the injection current concentrates in a narrow region near the active layer that generates laser light and that efficiently confine the laser light in the narrow region. As a semiconductor laser device having such a structure, there is a buried stripe type semiconductor laser device.

【0004】図2に従来の埋め込みストライプ型半導体
レーザ装置を示す。この半導体レーザ装置は、基板21上
に、n型InP第1クラッド層22、ノンドープGaIn
AsP活性層23、p型InP第2クラッド層24からなる
ストライプ20が積層されている。基板21には、このスト
ライプ20を埋め込むように、p型InP電流ブロック層
25、n型InP電流ブロック層26が積層されており、p
型電流ブロック層25とn型電流ブロック層26との接合面
は活性層23とほぼ同じ高さになっている。ストライプ20
およびn型InP電流ブロック層25の上には、p型In
P層27およびp型GaInAsPコンタクト層28が積層
されている。基板21の裏面にはn側AuGe電極30が設
けられ、p型コンタクト層28の表面には、p側AuZn
電極29が設けられている。
FIG. 2 shows a conventional buried stripe type semiconductor laser device. This semiconductor laser device includes a substrate 21, an n-type InP first cladding layer 22, and a non-doped GaIn layer.
A stripe 20 composed of an AsP active layer 23 and a p-type InP second cladding layer 24 is laminated. A p-type InP current blocking layer is formed on the substrate 21 so as to fill the stripe 20.
25, n-type InP current blocking layer 26 is laminated, and p
The junction surface between the type current block layer 25 and the n-type current block layer 26 is almost at the same height as the active layer 23. Stripe 20
And p-type In on the n-type InP current blocking layer 25.
A P layer 27 and a p-type GaInAsP contact layer 28 are laminated. An n-side AuGe electrode 30 is provided on the back surface of the substrate 21, and a p-side AuZn electrode is provided on the front surface of the p-type contact layer 28.
An electrode 29 is provided.

【0005】ストライプ20を構成するクラッド層22、24
は、それぞれ反対の導電型の電流ブロック層25、26と接
触している。従って、電圧を印加すると、電流ブロック
層25、26には、ストライプ20と逆向きにバイアス電圧が
印加されることになり、電流ブロック層25、26に、レー
ザ発振に寄与しない無効電流が流れるのを抑制して、半
導体レーザ装置の電流効率が高められる。その結果、発
振閾値電流を低くすることができる。また、電流ブロッ
ク層25、26は活性層23より禁制帯幅の小さい半導体材料
から構成されているので、活性層23においては、接合面
に対して平行な方向に等価屈折率差が生じ、ストライプ
20の下方では等価屈折率が大きくなり、発光領域が閉じ
込められる。よって、単一横モード発振が得られる。
Cladding layers 22 and 24 forming the stripe 20
Are in contact with current blocking layers 25, 26 of opposite conductivity type. Therefore, when a voltage is applied, a bias voltage is applied to the current blocking layers 25 and 26 in the direction opposite to that of the stripe 20, and a reactive current that does not contribute to laser oscillation flows through the current blocking layers 25 and 26. Is suppressed, and the current efficiency of the semiconductor laser device is improved. As a result, the oscillation threshold current can be lowered. Further, since the current blocking layers 25 and 26 are made of a semiconductor material having a band gap smaller than that of the active layer 23, in the active layer 23, an equivalent refractive index difference occurs in a direction parallel to the bonding surface, and stripes are formed.
Below 20, the equivalent refractive index increases and the light emitting region is confined. Therefore, single transverse mode oscillation is obtained.

【0006】しかし、この半導体レーザ装置を単一横モ
ードで発振させるためには、活性層23の幅を約1.5〜2
μmに形成する必要がある。活性層23を含むストライプ
20は、通常、ウエットエッチングにより周囲部分を除去
することにより形成されるので、ウェハー内部まで均一
に幅を精度よく形成することが困難であった。また、上
記半導体レーザ装置を製造する場合、ストライプ20を形
成する工程、ストライプ20を電流ブロック層25、26の間
に埋め込む工程およびコンタクト層を形成する工程の3
回の結晶成長工程が必要であり、製造工程が複雑であっ
た。さらに、電流ブロック層25、26を積層する際に、電
流ブロック層25、26の接合面を活性層23と同じ高さに合
わせることが困難であった。
However, in order to cause this semiconductor laser device to oscillate in a single transverse mode, the width of the active layer 23 should be about 1.5-2.
It is necessary to form it to a μm. Stripe containing active layer 23
Since 20 is usually formed by removing the peripheral portion by wet etching, it was difficult to form a uniform width even within the wafer with high precision. Further, when manufacturing the semiconductor laser device described above, there are three steps of a step of forming the stripe 20, a step of embedding the stripe 20 between the current block layers 25 and 26, and a step of forming a contact layer.
Since the crystal growth process was required twice, the manufacturing process was complicated. Furthermore, when stacking the current block layers 25 and 26, it was difficult to align the junction surfaces of the current block layers 25 and 26 with the same height as the active layer 23.

【0007】上記問題点を解決するために、図3に示す
ような半導体レーザ装置が提案されている。この半導体
レーザ装置は、以下のようにして製造される。
In order to solve the above problems, a semiconductor laser device as shown in FIG. 3 has been proposed. This semiconductor laser device is manufactured as follows.

【0008】まず、n型InP基板31上に、〈011〉
方向に沿って、Al23からなる幅約3〜5μmのスト
ライプ状マスクを形成し、H2SO4を用いて化学エッチ
ング法により幅約3〜5μmのストライプ状凸部37を形
成する。この時、ストライプ状凸部37の側面は(22
1)面および(111)面で構成されている。
First, <011> is formed on the n-type InP substrate 31.
A stripe mask made of Al 2 O 3 and having a width of about 3 to 5 μm is formed along the direction, and a stripe-shaped convex portion 37 having a width of about 3 to 5 μm is formed by a chemical etching method using H 2 SO 4 . At this time, the side surface of the stripe-shaped convex portion 37 is (22
It is composed of 1) plane and (111) plane.

【0009】次に、上記マスクを残したまま、有機金属
気相成長法(MOCVD)により、ストライプ状凸部の
両側の平坦部での厚みが0.5〜1.0μmとなるように、p
型InP電流ブロック層32を積層する。この時、基板31
上の上記マスクの上以外の部分は全て電流ブロック層32
で被覆される。
Next, with the above mask left, metal oxide vapor phase epitaxy (MOCVD) is performed so that the thickness of the flat portions on both sides of the stripe-shaped convex portion becomes 0.5 to 1.0 μm.
The type InP current blocking layer 32 is laminated. At this time, the substrate 31
All parts except the above mask above the current block layer 32
Is covered with.

【0010】HF溶液を用いて、上記マスクを除去した
後、減圧MOCVD法により、n型InP第1クラッド
層33a、33b、ノンドープGaInAsP活性層34a、33
b、p型InP第2クラッド層35およびp型GaInA
sPコンタクト層36を順次積層する。
After removing the mask using an HF solution, the n-type InP first cladding layers 33a and 33b and the non-doped GaInAsP active layers 34a and 33 are formed by a low pressure MOCVD method.
b, p-type InP second cladding layer 35 and p-type GaInA
The sP contact layer 36 is sequentially laminated.

【0011】その後、n型基板31の裏面にはn側AuG
e電極39を、p型コンタクト層36の表面にはp側AuZ
n電極38を形成することにより半導体レーザ装置を得
る。
Then, on the back surface of the n-type substrate 31, the n-side AuG is formed.
The e-electrode 39 is formed on the surface of the p-type contact layer 36 by the p-side AuZ.
A semiconductor laser device is obtained by forming the n-electrode 38.

【0012】この半導体レーザ装置では、ストライプ状
凸部37の上には、光が発射される共振器に垂直な方向の
断面が台形で、かつ、側面が(111)B面からなるn
型第1クラッド層33aおよび活性層34aが形成される。ま
た、n型第1クラッド層33b、活性層34b、p型第2クラ
ッド層35およびp型GaInAsPコンタクト層36が積
層されるにつれて、ストライプ状凸部37の上に形成され
た、n型第1クラッド層33aおよび活性層34aは、p型第
2クラッド層35に埋め込まれる。n型第1クラッド層33
aおよび活性層34aの側面がその底面となす角度は、(1
11)B面が(100)面となす角度約54.7°となり、
結晶構造的に決められるので、精度よく積層することが
できる。よって、ストライプ状凸部37の幅を3〜5μm
になるように形成することによって、活性層34の幅を再
現性よく1.5〜2μmにすることができ、単一横モード
発振を得ることができる。
In this semiconductor laser device, on the stripe-shaped convex portion 37, the cross section in the direction perpendicular to the resonator from which light is emitted is trapezoidal and the side surface is the (111) B plane.
The mold first clad layer 33a and the active layer 34a are formed. Further, as the n-type first clad layer 33b, the active layer 34b, the p-type second clad layer 35 and the p-type GaInAsP contact layer 36 are laminated, the n-type first clad layer formed on the stripe-shaped convex portion 37 is formed. The clad layer 33a and the active layer 34a are embedded in the p-type second clad layer 35. n-type first cladding layer 33
The angle formed by the side surface of a and the active layer 34a with the bottom surface is (1
11) The angle between the B surface and the (100) surface is about 54.7 °,
Since the crystal structure is determined, the layers can be laminated with high accuracy. Therefore, the width of the stripe-shaped convex portion 37 is 3 to 5 μm.
The width of the active layer 34 can be reproducibly set to 1.5 to 2 μm and single transverse mode oscillation can be obtained.

【0013】この半導体レーザ装置においては、減圧M
OCVD法を用いて活性層34を含むダブルヘテロ構造の
半導体層を形成しているので、活性層34の幅を精度よく
再現できる。また、p型電流ブロック層32を予めn型基
板31上に積層しているので、その後、n型第1クラッド
層33a、33b、活性層34a、33b、p型第2クラッド層35お
よびp型コンタクト層36を順次積層するだけで、埋め込
みストライプ型半導体レーザ装置が容易に得られる。
In this semiconductor laser device, the reduced pressure M
Since the semiconductor layer having the double hetero structure including the active layer 34 is formed by using the OCVD method, the width of the active layer 34 can be accurately reproduced. Further, since the p-type current blocking layer 32 is previously laminated on the n-type substrate 31, after that, the n-type first cladding layers 33a and 33b, the active layers 34a and 33b, the p-type second cladding layer 35 and the p-type second cladding layer 35 and A buried stripe type semiconductor laser device can be easily obtained only by sequentially stacking the contact layers 36.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記の半導体レーザ装
置では、電流ブロック層32としてp型の半導体層を用い
ているので、再成長界面であるp型電流ブロック層32と
n型InP第1クラッド層33bとの界面は、逆バイアス
界面である。一方、再成長界面は、酸化や不純物付着が
起こりやすく、良好な界面が得られにくい。従って、リ
ーク電流が増大し、その結果、閾値電流が増大するの
で、駆動電流の増大を招くと共に、発振が不安定であっ
た。
In the above semiconductor laser device, since the p-type semiconductor layer is used as the current block layer 32, the p-type current block layer 32, which is the regrowth interface, and the n-type InP first cladding. The interface with the layer 33b is a reverse bias interface. On the other hand, at the regrowth interface, oxidation and adhesion of impurities easily occur, and it is difficult to obtain a good interface. Therefore, the leak current increases and, as a result, the threshold current increases, leading to an increase in drive current and unstable oscillation.

【0015】本発明は、上記問題点を解決するためのも
のであり、その目的は、閾値電流が低く、安定な単一横
モード発振が得られる、信頼性に優れた半導体レーザ装
置の製造方法を提供することにある。
The present invention is intended to solve the above problems, and an object thereof is a method of manufacturing a semiconductor laser device having a low threshold current and stable single transverse mode oscillation, which is excellent in reliability. To provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置の製造方法は、電流狭窄構造を備えた埋め込みストラ
イプ型半導体レーザ装置の製造方法であって、(10
0)面を有する基板上に、ストライプ状の凸部を、スト
ライプの長手方向が〈011〉方向に一致するようにし
て形成する工程と、該凸部の上面以外の該基板の上に、
電流狭窄用の電流ブロック層と再成長界面制御層とをこ
の順に成長させる一回目の成長工程と、該凸部の上面
に、台形ストライプ状であり、側面が{111}B面と
なった活性層を含む光発光部を、該光発生部が埋め込み
状態となるように成長させる二回目の成長工程とを含
み、そのことにより上記目的が達成される。
A method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention is a method of manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device having a current confinement structure, comprising:
A step of forming a stripe-shaped convex portion on a substrate having a (0) plane so that the longitudinal direction of the stripe coincides with the <011>direction; and on the substrate other than the upper surface of the convex portion,
A first growth step of growing a current blocking layer for current confinement and a re-growth interface control layer in this order, and an activity in which trapezoidal stripes are formed on the upper surfaces of the convex portions and side surfaces are {111} B surfaces. A second growth step of growing a light emitting portion including a layer so that the light generating portion is in a buried state, whereby the above object is achieved.

【0017】[0017]

【作用】電流狭窄構造を有する埋め込みストライプ型の
半導体レーザ装置は、ストライプ状の凸部を形成した
後、電流ブロック層を成長させる工程と、凸部の上に活
性層を含むダブルヘテロ構造の半導体層を成長させる工
程との2回の成長工程によって、装置構造が完成する。
このため、1回目の成長工程と2回目の成長工程の間で
再成長界面ができる。本発明の半導体レーザ装置の製造
方法では、1回目の成長工程で電流ブロック層と再成長
界面制御層とを積層することにより、逆バイアス界面を
1回目の成長工程で形成することができる。よって、こ
の逆バイアス界面が再成長界面になることを防ぐことが
できる。従って、電流狭窄構造が強固に形成できるの
で、レーザ発振に寄与しない無効電流が低減でき、閾値
電流を低くすることができる。
A buried stripe type semiconductor laser device having a current confinement structure has a step of forming a stripe-shaped convex portion and then growing a current block layer, and a semiconductor of a double hetero structure including an active layer on the convex portion. The device structure is completed by two growth steps including the step of growing the layer.
Therefore, a regrowth interface is formed between the first growth step and the second growth step. In the method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the reverse bias interface can be formed in the first growth step by stacking the current block layer and the regrowth interface control layer in the first growth step. Therefore, this reverse bias interface can be prevented from becoming a regrowth interface. Therefore, since the current confinement structure can be firmly formed, the reactive current that does not contribute to laser oscillation can be reduced and the threshold current can be lowered.

【0018】また、2回目の成長工程で、凸部の上に形
成される活性層を含む積層構造の側面とその底面とのな
す角度は、(111)B面と(100)面とがなす角度
である、約54.7°となり、精度よく積層することができ
る。よって、活性層幅を再現性よく1.5〜2μmに形成
することができるので、安定な単一横モード発振が得ら
れる。
In the second growth step, the angle between the side surface and the bottom surface of the laminated structure including the active layer formed on the convex portion is formed by the (111) B plane and the (100) plane. The angle is about 54.7 °, which allows for accurate stacking. Therefore, the active layer width can be formed with a reproducibility of 1.5 to 2 μm, and stable single transverse mode oscillation can be obtained.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1(a)〜(c)は本発明の実施例1の
半導体レーザ装置の製造方法を示す図である。
1A to 1C are views showing a method of manufacturing a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【0021】この半導体レーザ装置の製造方法を以下に
示す。まず、図1(a)に示すように、Snドープn型
InP基板1の(100)面上に、プラズマCVD法を
用いて、0.1〜0.3μmのSi34からなる非晶質の誘電
体膜12を形成し、通常のフォトエッチング工程により、
誘電体膜12に、基板1に達するような幅5μmの溝を
〈011〉方向に沿うようにして形成した。次に、H2
SO4+H22系の溶液を用いて化学エッチング法によ
り幅約3〜5μmのストライプ状凸部11を形成した。こ
の時、ストライプ状凸部11の側面は(221)面および
(111)面で構成されている。
A method of manufacturing this semiconductor laser device will be described below. First, as shown in FIG. 1A, an amorphous dielectric film made of Si 3 N 4 having a thickness of 0.1 to 0.3 μm is formed on a (100) plane of a Sn-doped n-type InP substrate 1 by using a plasma CVD method. Form the body film 12, by a normal photo-etching process,
On the dielectric film 12, a groove having a width of 5 μm reaching the substrate 1 was formed along the <011> direction. Next, H 2
Stripe-shaped projections 11 having a width of about 3 to 5 μm were formed by a chemical etching method using a SO 4 + H 2 O 2 based solution. At this time, the side surface of the stripe-shaped convex portion 11 is composed of the (221) plane and the (111) plane.

【0022】次に、図1(b)に示すように、上記誘電
体膜12からなるマスクを残したまま、MOCVD法によ
り、ストライプ状凸部11の両側の平坦部での厚みが0.5
〜1.0μmとなるように、Znドープp型InP電流ブ
ロック層2を積層し、その後、ストライプ状凸部11の両
側の平坦部での厚みが0.1〜0.3μmとなるように、Si
ドープn型InP再成長界面制御層3を積層した。この
時、基板31上の上記マスクの上以外の部分は全て電流ブ
ロック層2および再成長界面制御層3で被覆されてい
る。以上が1回目の成長工程である。
Next, as shown in FIG. 1B, the thickness of the flat portions on both sides of the stripe-shaped convex portion 11 is 0.5 by MOCVD while the mask made of the dielectric film 12 is left.
The Zn-doped p-type InP current blocking layer 2 is laminated to have a thickness of 0.1 μm to 1.0 μm, and then Si is made to have a thickness of 0.1 to 0.3 μm at the flat portions on both sides of the stripe-shaped convex portion 11.
A doped n-type InP regrowth interface control layer 3 was laminated. At this time, the current blocking layer 2 and the regrown interface control layer 3 are all covered on the substrate 31 except the above-mentioned mask. The above is the first growth step.

【0023】その後、HF溶液を用いて、上記誘電体膜
12からなるマスクを除去し、減圧MOCVD法により、
Siドープn型InP第1クラッド層4a、4b、ノンドー
プGaInAsP活性層5a、5b、Znドープp型InP
第2クラッド層6、Znドープp型GaInAsPコン
タクト層7およびSiドープInP平坦化層8を順次積
層した。以上が2回目の成長工程である。次に、レジス
トまたは誘電体膜をマスクとして、平坦化層8をエッチ
ング除去して上面を平坦化する。エッチング溶液として
は、InPとGaInAsPとの選択性が高いHCl:
2O=4:1溶液を用いて、コンタクト層7がエッチ
ストップとなるようにした。
After that, an HF solution was used to produce the above dielectric film.
The mask made of 12 is removed, and by the low pressure MOCVD method,
Si-doped n-type InP first cladding layers 4a, 4b, non-doped GaInAsP active layers 5a, 5b, Zn-doped p-type InP
The second cladding layer 6, the Zn-doped p-type GaInAsP contact layer 7 and the Si-doped InP flattening layer 8 were sequentially stacked. The above is the second growth step. Next, using the resist or the dielectric film as a mask, the planarization layer 8 is removed by etching to planarize the upper surface. As an etching solution, HCl having a high selectivity between InP and GaInAsP:
The contact layer 7 was made to stop etching by using a H 2 O = 4: 1 solution.

【0024】最後に、図1(c)に示すように、n型基
板1の裏面にはn側AuGe/Ni電極10を、p型コン
タクト層7の表面にはp側AuZn/Au電極9を形成
することにより半導体レーザ装置を得た。
Finally, as shown in FIG. 1C, an n-side AuGe / Ni electrode 10 is provided on the back surface of the n-type substrate 1, and a p-side AuZn / Au electrode 9 is provided on the surface of the p-type contact layer 7. A semiconductor laser device was obtained by forming.

【0025】この半導体レーザ装置は、ストライプ状凸
部11の上に、光が発射される共振器に垂直な方向の断面
が台形で、かつ、側面が(111)B面からなるn型第
1クラッド層4aおよび活性層5aが形成されている。n型
第1クラッド層4aおよび活性層5aの側面がその底面とな
す角度は、(111)B面と(100)面とがなす角度
である約54.7°となり、結晶構造的に決められるので、
精度よく積層することができる。従って、ストライプ状
凸部11の幅を3〜5μmになるように形成することによ
って、活性層34の幅を再現性よく1.5〜2μmにするこ
とができ、発光波長1.3μmの単一横モード発振を得る
ことができた。
In this semiconductor laser device, an n-type first portion having a trapezoidal cross section in a direction perpendicular to a resonator for emitting light and a side surface of (111) B plane is formed on the stripe-shaped convex portion 11. A clad layer 4a and an active layer 5a are formed. The angle formed by the side surfaces of the n-type first cladding layer 4a and the active layer 5a with the bottom surface thereof is about 54.7 ° which is the angle formed by the (111) B plane and the (100) plane, and is determined by the crystal structure.
It can be laminated with high precision. Therefore, by forming the stripe-shaped convex portions 11 to have a width of 3 to 5 μm, the width of the active layer 34 can be reproducibly set to 1.5 to 2 μm, and a single transverse mode oscillation with an emission wavelength of 1.3 μm can be achieved. I was able to get

【0026】また、この半導体レーザ装置の製造方法で
は、逆バイアス界面が1回目の成長工程で形成されてい
るので、逆バイアス界面が再成長界面とはならなかっ
た。従って、レーザ発振に寄与しない無効電流が低減で
き、閾値電流を10mA以下と低くすることができた。
Further, in this method for manufacturing a semiconductor laser device, the reverse bias interface is formed in the first growth step, so the reverse bias interface does not become a re-growth interface. Therefore, the reactive current that does not contribute to the laser oscillation can be reduced, and the threshold current can be lowered to 10 mA or less.

【0027】尚、本実施例では、半導体基板としてn型
InP基板を用いたが、p型基板を用いることもでき
る。半導体層としては、InP−GaInAsP系の他
に、AlGaAs系などを用いることができる。また、
半導体層の成長方法としては、MBE法、ALE法を用
いることができる。
Although the n-type InP substrate is used as the semiconductor substrate in this embodiment, a p-type substrate can be used. As the semiconductor layer, in addition to the InP-GaInAsP system, AlGaAs system or the like can be used. Also,
As a method for growing the semiconductor layer, the MBE method or the ALE method can be used.

【0028】1組のクラッド層で活性層を挟んだDH
(double heterostructure)構造だけでなく、例えば、
活性層とクラッド層との間に光ガイド層を挿入したSC
H(separated confiment heterostructure)構造、さ
らにGRIN(graded index)層を挿入したGRIN−
SCH構造等を採用することもできる。また、活性層は
多重量子井戸構造であってもよい。
DH in which an active layer is sandwiched by a pair of clad layers
Not only (double heterostructure) structure, but for example,
SC with an optical guide layer inserted between the active layer and the cladding layer
GRIN- with H (separated confiment heterostructure) structure and further GRIN (graded index) layer inserted
An SCH structure or the like can also be adopted. Further, the active layer may have a multiple quantum well structure.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、逆バイアス界面が再成
長界面となることを防ぐことができるので、電流狭窄構
造が強固に形成でき、レーザ発振に寄与しない無効電流
が低減できる。よって、閾値電流を低くすることができ
る。また、幅の狭い活性層を精度よく、再現性よく形成
することができるので、安定な単一横モード発振が得ら
れる。従って、発振特性に優れた半導体レーザ装置を歩
留まり良く製造することができる。
According to the present invention, the reverse bias interface can be prevented from becoming a re-growth interface, so that the current confinement structure can be firmly formed and the reactive current that does not contribute to laser oscillation can be reduced. Therefore, the threshold current can be lowered. Moreover, since a narrow active layer can be formed with high accuracy and reproducibility, stable single transverse mode oscillation can be obtained. Therefore, a semiconductor laser device having excellent oscillation characteristics can be manufactured with high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体レーザ装置の一実施例の製造方
法を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing method of an embodiment of a semiconductor laser device of the present invention.

【図2】従来の半導体レーザ装置を示す縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a conventional semiconductor laser device.

【図3】従来の半導体レーザ装置を示す縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a vertical sectional view showing a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Snドープn型InP基板 2 Znドープp型InP電流ブロック層 3 Siドープn型InP再成長界面制御層 4a、4b Siドープn型InP第1クラッド層 5a、5b ノンドープGaInAsP活性層 6 Znドープp型InP第2クラッド層 7 Znドープp型GaInAsPコンタクト層 8 SiドープInP平坦化層 9 p側AuZnAu電極 10 n側AuGe/Ni電極 11 ストライプ状凸部 12 誘電体膜 1 Sn-doped n-type InP substrate 2 Zn-doped p-type InP current blocking layer 3 Si-doped n-type InP regrowth interface control layer 4a, 4b Si-doped n-type InP first cladding layer 5a, 5b Non-doped GaInAsP active layer 6 Zn-doped p Type InP second clad layer 7 Zn-doped p-type GaInAsP contact layer 8 Si-doped InP flattening layer 9 p-side AuZnAu electrode 10 n-side AuGe / Ni electrode 11 stripe-shaped convex portion 12 dielectric film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電流狭窄構造を備えた埋め込みストライ
プ型半導体レーザ装置の製造方法であって、 (100)面を有する基板上に、ストライプ状の凸部
を、ストライプの長手方向が〈011〉方向に一致する
ようにして形成する工程と、 該凸部の上面以外の該基板の上に、電流狭窄用の電流ブ
ロック層と再成長界面制御層とをこの順に成長させる一
回目の成長工程と、 該凸部の上面に、台形ストライプ状であり、側面が{1
11}B面となった活性層を含む光発光部を、該光発生
部が埋め込み状態となるように成長させる二回目の成長
工程と、 を含む半導体レーザ装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a buried stripe type semiconductor laser device having a current confinement structure, wherein a stripe-shaped convex portion is formed on a substrate having a (100) plane, and the longitudinal direction of the stripe is the <011> direction. And a first growth step of growing a current blocking layer for current confinement and a regrowth interface control layer in this order on the substrate other than the upper surface of the convex portion, The upper surface of the convex portion has a trapezoidal stripe shape, and the side surface is {1.
11} A method of manufacturing a semiconductor laser device, comprising: a second growth step of growing a light emitting portion including an active layer having a B-plane so that the light generating portion is in a buried state.
【請求項2】 前記基板を第一導電型、前記電流ブロッ
ク層を第一導電型と反対の導電型、前記再成長界面制御
層を第一導電型とする請求項1記載の製造方法。
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the substrate has a first conductivity type, the current blocking layer has a conductivity type opposite to the first conductivity type, and the regrowth interface control layer has a first conductivity type.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5669140A (en) * 1994-09-13 1997-09-23 Suehiro Seiko Kabushiki Kaisha Chain saw guide bar having a lubricant feeding structure

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