JPH11346034A - Method for manufacturing compound semiconductor - Google Patents
Method for manufacturing compound semiconductorInfo
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- JPH11346034A JPH11346034A JP14153399A JP14153399A JPH11346034A JP H11346034 A JPH11346034 A JP H11346034A JP 14153399 A JP14153399 A JP 14153399A JP 14153399 A JP14153399 A JP 14153399A JP H11346034 A JPH11346034 A JP H11346034A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルシンAsH3 原料のH基によるアクセプ
タの不活性化の回避を図る。
【解決手段】 p型の化合物半導体層17上に、Asを
含む化合物半導体層18を形成する際、有機ヒ素原料の
供給により、Asを含む化合物半導体層18を形成す
る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To avoid inactivation of an acceptor by an H group of an arsine AsH 3 raw material. When a compound semiconductor layer containing As is formed on a p-type compound semiconductor layer, the compound semiconductor layer containing As is formed by supplying an organic arsenic material.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、半導体レー
ザのキャップ層に好適な化合物半導体の製造方法に係わ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a compound semiconductor which is particularly suitable for a cap layer of a semiconductor laser.
【0002】[0002]
【従来の技術】低しきい値電流Ithを有する半導体レー
ザとしては、活性層の横方向にすなわち活性層の面方向
と直交する方向に、光及びキャリアの閉じ込めを行う埋
め込みヘテロ接合型(BH型)半導体レーザがある。2. Description of the Related Art As a semiconductor laser having a low threshold current Ith, a buried heterojunction type (BH) for confining light and carriers in the lateral direction of the active layer, that is, in the direction orthogonal to the plane direction of the active layer. Type) There is a semiconductor laser.
【0003】この種のBH型半導体レーザを作製する場
合、一般には、1回目の結晶成長で、第1導電型のクラ
ッド層と活性層と、第2導電型のクラッド層とを順次エ
ピタキシャル成長させてダブルヘテロ構造をつくり、そ
の後活性層を横切るエッチングを行ってストライプ状の
活性層を含むストライプ状の突起、いわゆるリッジを形
成し、その後、2回目の結晶成長でこのリッジの両側を
埋め込んでBH型半導体レーザを得るという方法が採ら
れる。When manufacturing this type of BH type semiconductor laser, generally, a first conductivity type cladding layer, an active layer, and a second conductivity type cladding layer are sequentially epitaxially grown in the first crystal growth. A double hetero structure is formed, and thereafter, etching is performed across the active layer to form a stripe-shaped projection including a stripe-shaped active layer, a so-called ridge. Then, both sides of the ridge are buried in a second crystal growth to form a BH type. A method of obtaining a semiconductor laser is employed.
【0004】しかしながら、この方法による場合、その
エッチングによって活性層の一部を除去する作業に当た
って、残される活性層自体の端面が酸化され、これが特
性及び信頼性に大きな悪影響をもたらす。このような特
性及び信頼性の問題、さらに作業性の煩雑さを回避する
目的をもって本出願人は先に例えば特開昭61−183
987号において、1回目のエピタキシャル成長におい
て全層を形成することができるようにしたSDH(Separ
ate Double Hetero Junction)型の半導体レーザを提案
した。However, according to this method, in the operation of removing a part of the active layer by the etching, the remaining end face of the active layer itself is oxidized, which has a serious adverse effect on characteristics and reliability. For the purpose of avoiding such a problem of characteristics and reliability and further complicating workability, the applicant of the present invention has previously described, for example, JP-A-61-183.
No. 987, an SDH (Separ) capable of forming all layers in the first epitaxial growth.
ate Double Hetero Junction) type semiconductor laser.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】さらに、この種のSD
H型の半導体レーザとして、本出願人は、特願昭63−
330136号において、例えば図1に略線的拡大断面
図を示す半導体レーザの提案をなした。In addition, this type of SD
As an H-type semiconductor laser, the present applicant has
No. 330136 proposes a semiconductor laser, for example, shown in FIG.
【0006】これは、第1導電型例えばn型で一主面が
(100)結晶面を有する例えばGaAs化合物半導体
基体11の一主面に、図1でその紙面と直交する(10
0)結晶軸方向に延びるストライプ状のメサ突起2が形
成され、この突起を有する基体11の一主面上に順次通
常のMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Depos
ition :有機金属による化学的気相成長法)すなわちメ
タル系MOCVDによって、連続的に第1導電型例えば
n型のクラッド層3と、低不純物濃度ないしはアンドー
プの活性層4と、第2導電型例えばp型の第1のクラッ
ド層15と、第1導電型例えばn型の電流ブロック層1
6と、第2導電型例えばp型の第2のクラッド層17
と、第2導電型のキャップ層18との各半導体層が1回
のエピタキシャル成長によって形成されてなる。[0006] This is because, for example, the GaAs compound semiconductor substrate 11 of the first conductivity type, for example, n-type and one main surface of which has a (100) crystal plane, is orthogonal to the paper surface of FIG.
0) Stripe-shaped mesa projections 2 extending in the crystal axis direction are formed, and ordinary MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) is sequentially formed on one main surface of a substrate 11 having the projections.
ition: a chemical vapor deposition method using an organic metal), that is, a metal-based MOCVD, continuously a first conductivity type, for example, an n-type cladding layer 3, a low impurity concentration or undoped active layer 4, and a second conductivity type, for example, a first p-type cladding layer 15 and a first conductivity type, for example, an n-type current blocking layer 1
6 and a second cladding layer 17 of a second conductivity type, for example, a p-type.
And the second conductive type cap layer 18 and each semiconductor layer are formed by a single epitaxial growth.
【0007】ここに第1導電型のクラッド層3と、第2
導電型の第1及び第2のクラッド層15及び17と、第
1導電型の電流ブロック層16とは、活性層4に比して
バンドギャップが大、すなわち屈折率が小なる材料によ
り構成する。Here, the first conductive type clad layer 3 and the second conductive type
The first and second conductive type cladding layers 15 and 17 and the first conductive type current blocking layer 16 are made of a material having a larger band gap, that is, a smaller refractive index than the active layer 4. .
【0008】そしてこの場合、基体11及びメサ突起2
との、結晶方位、突起2の幅及び高さ、すなわちその両
側のミサ溝の深さ、さらに第1導電型のクラッド層3、
活性層4及び第2導電型の第1のクラッド層15等の各
層の厚さを選定することによって、メサ突起2上に第1
導電型のクラッド層3、活性層4、第2導電型の第1の
クラッド層15を、メサ溝上におけるそれらと分断する
ように斜面9による断層を形成し、これら斜面9によっ
て分断されたストライプ状エピタキシャル成長層10が
メサ突起2上に形成されるようにする。In this case, the base 11 and the mesa projection 2
The crystal orientation, the width and height of the protrusion 2, that is, the depth of the mass groove on both sides thereof, and the cladding layer 3 of the first conductivity type;
By selecting the thickness of each layer such as the active layer 4 and the first cladding layer 15 of the second conductivity type, the first layer is formed on the mesa protrusion 2.
The conductive cladding layer 3, the active layer 4, and the second conductive type first cladding layer 15 are formed with a slope by a slope 9 so as to be separated from those on the mesa groove, and are striped by the slope 9. The epitaxial growth layer 10 is formed on the mesa protrusion 2.
【0009】これは、通常のMOCVD、すなわちメチ
ル系の有機金属を原料ガスとして行ったMOCVDによ
る場合、(111)B結晶が一旦生じると、この面に関
してはエピタキシャル成長が生じにくいことを利用し
て、ストライプ状エピタキシャル成長層10を形成する
ものである。This is based on the fact that in the case of ordinary MOCVD, that is, MOCVD using a methyl-based organic metal as a source gas, once a (111) B crystal is generated, epitaxial growth is unlikely to occur on this surface. The stripe-shaped epitaxial growth layer 10 is formed.
【0010】そして、この場合電流ブロック層16は、
ストライプ状エピタキシャル成長層10によってこれを
挟んでその両側に分断され、この分断によって生じた両
端面が丁度ストライプ状エピタキシャル成長層10にお
ける他と分断されたストライプ状活性層4の両側端面、
すなわち斜面9に臨む端面に衝合するようになされる。In this case, the current blocking layer 16
Both sides of the striped epitaxial growth layer 10 are separated on both sides of the striped epitaxial growth layer 10, and both end faces generated by the separation are both end faces of the striped active layer 4 separated from the others in the striped epitaxial growth layer 10.
That is, the end faces the slope 9.
【0011】このようにしてメサ突起2上のストライプ
状エピタキシャル成長層10における活性層4が、これ
より屈折率の小さい電流ブロック層16によって挟み込
まれるように形成されて横方向の閉じ込めがなされて発
光動作領域となるようにされ、しかもこの電流ブロック
層16の存在によってストライプ状エピタキシャル成長
層10の両側においては、第2導電型の第2のクラッド
層17と、ブロック層16と、第2導電型の第1のクラ
ッド層15と、第1導電型のクラッド層3とによってp
−n−p−nサイリスタが形成されて、ここにおける電
流が素子され、これによってこのメサ突起2上のストラ
イプ状エピタキシャル成長層10の活性層4に電流が集
中するようになされて、しきい値電流Ithの低減化をは
かるようにしている。In this manner, the active layer 4 in the stripe-shaped epitaxial growth layer 10 on the mesa protrusion 2 is formed so as to be sandwiched by the current block layer 16 having a smaller refractive index, and confinement in the lateral direction is performed, so that light emission operation is performed. And the current blocking layer 16 on both sides of the striped epitaxial growth layer 10, the second cladding layer 17 of the second conductivity type, the block layer 16, and the second conductivity type. 1 and the cladding layer 3 of the first conductivity type.
A -npn thyristor is formed, and a current in the thyristor is formed, whereby the current is concentrated on the active layer 4 of the stripe-shaped epitaxial growth layer 10 on the mesa projection 2, and the threshold current is reduced. so that measuring the reduction of I th.
【0012】上述したようなSDH構造を採る半導体レ
ーザに限らず、AlGaInP系やGaInAsP系等
の半導体レーザにおいて、そのp型のコンタクト層すな
わちキャップ層18をGaAsやInGaAs等のAs
を含む材料を用いてMOCVDでエピタキシャル成長に
より形成する場合、Asの原料としては、アルシンAs
H3 を用いている。In addition to the semiconductor laser having the SDH structure as described above, in a semiconductor laser such as an AlGaInP-based or GaInAsP-based semiconductor, the p-type contact layer, that is, the cap layer 18 is formed of GaAs or InGaAs.
In the case of forming by epitaxial growth by MOCVD using a material containing Al, as a raw material of As, arsine As
H 3 is used.
【0013】しかしながら、このアルシンAsH3 のH
基は、p型のキャップ層18の成長中又は成長後の降温
時に、p型の第2導電型のクラッド層17に侵入し、こ
のp型の第2のクラッド層17中のアクセプタを不活性
にしてしまう。その結果、p型のキャップ層18と、ス
トライプ状エピタキシャル成長層10の活性層4との間
の電気的抵抗が大となって、しきい値の低減化をはかる
ことができなくなったり、p型のクラッド層17のキャ
リア制御が困難になったりする等の問題が生じている。However, the H of arsine AsH 3
The group penetrates into the p-type second conductivity type cladding layer 17 during the growth of the p-type cap layer 18 or during a temperature decrease after the growth, and inactivates the acceptor in the p-type second cladding layer 17. I will. As a result, the electrical resistance between the p-type cap layer 18 and the active layer 4 of the stripe-shaped epitaxial growth layer 10 increases, making it impossible to reduce the threshold value or to reduce the p-type. There are problems such as difficulty in controlling the carrier of the cladding layer 17.
【0014】そこで、本発明は、上述のアルシンAsH
3 原料のH基によるアクセプタの不活性化を回避して、
p型キャップ層18と活性層4との間の低抵抗化及びp
型キャリアの制御性の向上をはかって、特性の向上を図
ることのできる化合物半導体層の製造方法を提供する。Therefore, the present invention provides the above-described arsine AsH
3 Avoid inactivation of the acceptor by the H group of the raw material,
Lowering the resistance between the p-type cap layer 18 and the active layer 4 and reducing p
Provided is a method for manufacturing a compound semiconductor layer capable of improving characteristics by improving controllability of a mold carrier.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明方法は、p型の化
合物半導体層上に、Asを含む化合物半導体層を形成す
る工程において、有機ヒ素原料の供給によりAsを含む
化合物半導体層を形成するものである。According to the method of the present invention, in a step of forming a compound semiconductor layer containing As on a p-type compound semiconductor layer, the compound semiconductor layer containing As is formed by supplying an organic arsenic raw material. Things.
【0016】本発明方法により得られる化合物半導体
を、特に半導体レーザにおけるp型のキャップ層に適用
したとき、このp型のキャップ層を、アルシンAsH3
を用いないで、有機ヒ素原料等によって作製することと
したため、AsH3 中のH基によって、p型のクラッド
層中のアクセプタが不活性化されることが回避され、p
型キャップ層と活性層との間の低抵抗化及びp型キャリ
アの制御性の向上が図られる。When the compound semiconductor obtained by the method of the present invention is applied to a p-type cap layer, particularly in a semiconductor laser, the p-type cap layer is formed with arsine AsH 3.
Is not used, and it is made of an organic arsenic raw material or the like. Therefore, it is avoided that the acceptor in the p-type cladding layer is inactivated by the H group in AsH 3 ,
The resistance between the mold cap layer and the active layer is reduced, and the controllability of p-type carriers is improved.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の化合物半導体の製造方法
は、p型の化合物半導体層上に、Asを含む化合物半導
体層を形成する工程において、特に、有機ヒ素原料の供
給により形成するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of manufacturing a compound semiconductor according to the present invention is a method of forming a compound semiconductor layer containing As on a p-type compound semiconductor layer, particularly by supplying an organic arsenic raw material. is there.
【0018】以下、本発明の化合物半導体の製造方法に
ついて、SDH構造の半導体レーザに適用した場合の例
を挙げて説明するが、本発明方法は、以下の例に限定さ
れるものではない。Hereinafter, the method for producing a compound semiconductor of the present invention will be described with reference to an example in which the present invention is applied to a semiconductor laser having an SDH structure. However, the method of the present invention is not limited to the following example.
【0019】図1に半導体レーザ100の一例の要部の
概略断面図を示す。GaInAsP系のIII −V族化合
物半導体レーザを作製する場合を例に挙げて説明する。
先ず、図1に示すように、第1導電型例えばn型のIn
P基体等の化合物半導体11を設ける。この化合物半導
体11は、その一主面11Aが(100)結晶面とされ
て成るこの化合物半導体11の主面11A上に、両側面
23がなだらかな湾曲凹面とされた順メサに近いストラ
イプ状のメサ突起2が形成されたものとする。FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part of an example of the semiconductor laser 100. The case of manufacturing a GaInAsP-based III-V compound semiconductor laser will be described as an example.
First, as shown in FIG. 1, a first conductivity type, for example, n-type In
A compound semiconductor 11 such as a P base is provided. The compound semiconductor 11 has a stripe-like shape close to a normal mesa in which both side surfaces 23 have a gentle curved concave surface on the main surface 11A of the compound semiconductor 11 in which one main surface 11A is a (100) crystal plane. It is assumed that the mesa protrusion 2 is formed.
【0020】このメサ突起2の形成方法について説明す
る。例えば化合物半導体11の主面11A上に、所要の
幅wをもってストライプ状のエッチングマスクを選択的
に形成する。このマスクは、例えばフォトレジスト膜の
塗布、パターン露光、現像の各処理によって形成し得
る。この場合、紙面に沿う面が(011)面に選ばれ、
マスクのストライプの延長方向は、この面と直交する方
向に選ばれる。A method for forming the mesa projection 2 will be described. For example, a stripe-shaped etching mask having a required width w is selectively formed on the main surface 11A of the compound semiconductor 11. This mask can be formed by, for example, each process of coating a photoresist film, pattern exposure, and development. In this case, the plane along the plane of the paper is selected as the (011) plane,
The extending direction of the mask stripe is selected in a direction perpendicular to this plane.
【0021】次に、化合物半導体11に対し、その面1
1A側から例えば硫酸系エッチング液のH2 SO4 とH
2 O2 とH2 Oとが3:1:1の割合で混合されたエッ
チング液による結晶学的エッチングを行う。Next, the surface 1 of the compound semiconductor 11
From the 1A side, for example, H 2 SO 4 and H
Crystallographic etching is performed using an etchant in which 2 O 2 and H 2 O are mixed at a ratio of 3: 1: 1.
【0022】このようにすると、マスクによって覆われ
ていない部分からエッチングが進行してメサ溝22が形
成されて、上述のメサ突起2を得ることができる。この
後、エッチングマスクを除去し、化合物半導体11の凹
凸面上に、MOCVDによって、図示しないが必要に応
じてn型のバッファ層を形成し、次いで例えばn型のI
nP等の第1導電型のクラッド層3をエピタキシャル成
長させる。In this manner, the etching proceeds from the portion not covered by the mask to form the mesa groove 22, and the above-mentioned mesa protrusion 2 can be obtained. Thereafter, the etching mask is removed, and an n-type buffer layer (not shown) is formed on the uneven surface of the compound semiconductor 11 by MOCVD (not shown) as necessary.
A cladding layer 3 of the first conductivity type such as nP is epitaxially grown.
【0023】この場合、エピタキシャル成長が進行する
と、メサ突起2の上面では、(100)面に対しての角
度が約55度をなす(111)B結晶面より成る斜面9
が、両側に自然発生的に生じてくる。そして、このよう
な(111)B面による斜面9が存在している状態で、
n型クラッド層3のエピタキシャル成長を停止する。In this case, as the epitaxial growth progresses, on the upper surface of the mesa projection 2, the slope 9 made of a (111) B crystal plane having an angle of about 55 degrees with the (100) plane is formed.
But spontaneously occur on both sides. Then, in a state where such a slope 9 by the (111) B plane exists,
The epitaxial growth of the n-type cladding layer 3 is stopped.
【0024】続いて、連続MOCVDによって、メサ突
起2上の断面台形をなすn型クラッド層3上を含んで、
アンドープのGaInAsPより成る活性層4をエピタ
キシャル成長させる。この場合、斜面9の(111)B
結晶面には、MOCVDによるエピタキシャル成長層が
生じにくいので、活性層4は、この斜面9上には実質的
にはほとんど成長せずに、メサ突起2上とその両側のメ
サ溝22の底面にのみ選択的に、互いに分断して形成さ
せることができる。Subsequently, on the n-type cladding layer 3 having a trapezoidal cross section on the mesa projection 2 by continuous MOCVD,
An active layer 4 made of undoped GaInAsP is epitaxially grown. In this case, (111) B of the slope 9
Since an epitaxial growth layer by MOCVD is unlikely to be formed on the crystal plane, the active layer 4 hardly grows substantially on the slope 9, but only on the mesa protrusion 2 and the bottom surface of the mesa groove 22 on both sides thereof. Alternatively, they can be formed separately from each other.
【0025】次に、化合物半導体11上に、例えばIn
Pより成る第2導電型例えばp型のクラッド層15をM
OCVDによってエピタキシャル成長させる。この場
合、p型クラッド層15の成長が進行してメサ突起2上
において、その両側の斜面9が交叉するような位置まで
p型クラッド層5を成長させる。一方メサ溝22上にお
いては、メサ突起2の両側面23が埋め込まれる程度ま
で、特にストライプ状エピタキシャル成長層10上の活
性層4の端面に接触しない程度にp型クラッド層15を
成長させる。Next, on the compound semiconductor 11, for example, In
The second conductive type of P, for example, the p-type cladding layer 15 is formed of M
It is epitaxially grown by OCVD. In this case, the growth of the p-type cladding layer 15 proceeds, and the p-type cladding layer 5 is grown on the mesa protrusion 2 to a position where the slopes 9 on both sides cross each other. On the other hand, on the mesa groove 22, the p-type cladding layer 15 is grown to such an extent that both side surfaces 23 of the mesa projection 2 are buried, especially so as not to contact the end face of the active layer 4 on the striped epitaxial growth layer 10.
【0026】このようにして、化合物半導体11のメサ
突起2上に、第1導電型すなわちn型のクラッド層3
と、活性層4と、第2導電型すなわちp型のクラッド層
15とが積層されたストライプ状エピタキシャル成長層
10が形成される。In this manner, the first conductivity type, that is, the n-type cladding layer 3 is formed on the mesa protrusion 2 of the compound semiconductor 11.
Then, a stripe-shaped epitaxial growth layer 10 in which the active layer 4 and the second conductivity type, that is, the p-type cladding layer 15 are stacked, is formed.
【0027】この後、第1導電型例えばn型の電流ブロ
ック層16と、第2導電型例えばp型の第2のクラッド
層17と、第2導電型のキャップ層18との各半導体層
を、エピタキシャル成長によって形成する。Thereafter, the respective semiconductor layers of the first conductivity type, for example, n-type current blocking layer 16, the second conductivity type, for example, p-type second cladding layer 17, and the second conductivity type cap layer 18 are separated. , Formed by epitaxial growth.
【0028】ここに第1導電型のクラッド層3と、第2
導電型の第1及び第2のクラッド層15及び17と、第
1導電型の電流ブロック層16とは、活性層4に比して
バンドギャップが大、すなわち屈折率が小なる材料によ
り構成する。Here, the cladding layer 3 of the first conductivity type and the second
The first and second conductive type cladding layers 15 and 17 and the first conductive type current blocking layer 16 are made of a material having a larger band gap, that is, a smaller refractive index than the active layer 4. .
【0029】そしてこの場合、基体11およびメサ突起
2との結晶方位、突起2の幅及び高さ、すなわちその両
側のミサ溝の深さ、さらに第1導電型のクラッド層3、
活性層4及び第2導電型の第1のクラッド層15等の各
層の厚さを選定することによって、メサ突起2上に第1
導電型のクラッド層3、活性層4、第2導電型の第1の
クラッド層15を、メサ溝上におけるそれらと分断する
ように斜面9による断層を形成し、これら斜面9によっ
て分断されたストライプ状エピタキシャル成長層10が
メサ突起2上に形成されるようにする。In this case, the crystal orientation between the substrate 11 and the mesa protrusion 2, the width and height of the protrusion 2, ie, the depth of the mass groove on both sides thereof, and the first conductive type clad layer 3,
By selecting the thickness of each layer such as the active layer 4 and the first cladding layer 15 of the second conductivity type, the first layer is formed on the mesa protrusion 2.
The conductive cladding layer 3, the active layer 4, and the second conductive type first cladding layer 15 are formed with a slope by a slope 9 so as to be separated from those on the mesa groove, and are striped by the slope 9. The epitaxial growth layer 10 is formed on the mesa protrusion 2.
【0030】電流ブロック層16は、ストライプ状エピ
タキシャル成長層10によってこれを挟んでその両側に
分断され、この分断によって生じた両端面が丁度ストラ
イプ状エピタキシャル成長層10における他と分断され
たストライプ状活性層4の両側端面、すなわち斜面9に
臨む端面に衝合するようになされる。The current blocking layer 16 is divided on both sides thereof by the stripe-shaped epitaxial growth layer 10, and both end surfaces formed by the division are separated from the other in the stripe-shaped epitaxial growth layer 10. , That is, the end faces facing the slope 9.
【0031】このようにしてメサ突起2上のストライプ
状エピタキシャル成長層10における活性層4が、これ
より屈折率の小さい電流ブロック層16によって挟み込
まれるように形成されて横方向の閉じ込めがなされて発
光動作領域となるようにされ、しかもこの電流ブロック
層16の存在によってストライプ状エピタキシャル成長
層10の両側においては、第2導電型の第2のクラッド
層17と、ブロック層16と、第2導電型の第1のクラ
ッド層15と、第1導電型のクラッド層3とによってp
−n−p−nサイリスタが形成されて、ここにおける電
流が素子され、これによってこのメサ突起2上のストラ
イプ状エピタキシャル成長層10の活性層4に電流が集
中するようになされて、しきい値電流Ithの低減化をは
かるようにしている。In this manner, the active layer 4 in the stripe-shaped epitaxial growth layer 10 on the mesa projection 2 is formed so as to be sandwiched by the current block layer 16 having a smaller refractive index, and confinement in the lateral direction is performed, so that light emission operation is performed. And the current blocking layer 16 on both sides of the striped epitaxial growth layer 10, the second cladding layer 17 of the second conductivity type, the block layer 16, and the second conductivity type. 1 and the cladding layer 3 of the first conductivity type.
A -npn thyristor is formed, and a current in the thyristor is formed, whereby the current is concentrated on the active layer 4 of the stripe-shaped epitaxial growth layer 10 on the mesa projection 2, and the threshold current is reduced. so that measuring the reduction of I th.
【0032】図1に示した第2導電型、すなわちp型の
クラッド層17上には、ヒ素を含有する例えばAsを含
有する例えばGaInAsPやInGaAs等より成る
キャップ層18を形成するが、この形成工程において
は、特にAsを供給する原料として、有機ヒ素原料すな
わちH基を持たないトリエチルヒ素やトリメチルヒ素、
或いはH基を持つも、その分解温度が低い例えばジエチ
ルアルシン、ターシャリーブチルアルシン等を用いるも
のとする。A cap layer 18 made of, for example, GaInAsP or InGaAs containing arsenic, for example, As is formed on the second conductivity type, ie, p-type cladding layer 17 shown in FIG. In the process, in particular, as a raw material for supplying As, an organic arsenic raw material, that is, triethyl arsenic or trimethyl arsenic having no H group,
Alternatively, for example, diethyl arsine, tertiary butyl arsine, or the like having an H group but having a low decomposition temperature is used.
【0033】この場合のヒ素の原料は、p型のキャップ
層18の形成にのみ用いるため、比較的純度の低い原料
を用いても、半導体装置の諸特性に影響を与えることな
く、従来通り高信頼性を有する素子半導体レーザを形成
することができる。Since the arsenic material in this case is used only for forming the p-type cap layer 18, even if a relatively low-purity material is used, it does not affect various characteristics of the semiconductor device, and the arsenic material remains high. A reliable element semiconductor laser can be formed.
【0034】ここで、各層3、4、15、16、17は
一連のMOCVDによってその供給する原料ガスを切り
換えることによって1作業すなわち1回の結晶成長で形
成することができる。Here, each of the layers 3, 4, 15, 16, 17 can be formed by one operation, that is, one crystal growth, by switching the supplied material gas by a series of MOCVD.
【0035】尚、必要に応じて、活性層4に接して光導
波層を連続MOCVDにより形成することもできる。ま
た、各層の導電型は、図示とは反対側の導電型とするこ
ともできる。Incidentally, if necessary, the optical waveguide layer can be formed in contact with the active layer 4 by continuous MOCVD. Further, the conductivity type of each layer may be the conductivity type on the opposite side from the illustration.
【0036】上述した例においては、特に、SDH構造
の半導体レーザに適用した場合について説明したが、本
発明方法は、この例に限定されるものではなく、化合物
半導体層よりなる少なくともn型クラッド層3と、活性
層4と、これに接するp型クラッド層15と、これの上
に形成されたAsを含むp型のキャップ層18とを有す
る半導体レーザにおいて広く適用することができる。In the above-described example, a case where the present invention is applied to a semiconductor laser having an SDH structure has been particularly described. However, the method of the present invention is not limited to this example, and at least an n-type cladding layer made of a compound semiconductor layer is used. 3, an active layer 4, a p-type clad layer 15 in contact with the active layer 4, and a p-type cap layer 18 containing As formed thereon.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明の化合物半導体の製造方法によれ
ば、p型の化合物半導体層上に、Asを含む化合物半導
体層を形成する際、従来用いていたアルシンAsH3 原
料のH基によるアクセプタの不活性化の回避を図ること
ができ、半導体レーザに適用した場合の、p型キャップ
層と活性層との間の低抵抗化及びp型キャリアの制御
性、特性の向上を図ることができた。According to the method for producing a compound semiconductor of the present invention, when forming a compound semiconductor layer containing As on a p-type compound semiconductor layer, the acceptor based on the H group of the arsine AsH 3 raw material conventionally used is used. Can be avoided, and when applied to a semiconductor laser, the resistance between the p-type cap layer and the active layer can be reduced, and the controllability and characteristics of the p-type carrier can be improved. Was.
【図1】SDH構造の半導体レーザの概略断面図を示
す。FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor laser having an SDH structure.
2 メサ突起、3 第1導電型のクラッド層、4 活性
層、9 斜面、10ストライプ状エピタキシャル成長
層、11 化合物半導体、11A 主面、15第2導電
型の第1のクラッド層、16 電流ブロック層、17
第2導電型の第2のクラッド層、18 キャップ層、2
2 メサ溝、23 側面、100 半導体レーザ2 Mesa protrusion, 3 First conductivity type cladding layer, 4 Active layer, 9 Slope, 10 Stripe epitaxial growth layer, 11 Compound semiconductor, 11A main surface, 15 Second conductivity type first cladding layer, 16 Current block layer , 17
A second cladding layer of the second conductivity type, 18 cap layer, 2
2 Mesa groove, 23 side surface, 100 semiconductor laser
Claims (1)
化合物半導体層を形成する工程において、 有機ヒ素原料の供給により、上記Asを含む化合物半導
体層を形成することを特徴とする化合物半導体の製造方
法。In a step of forming a compound semiconductor layer containing As on a p-type compound semiconductor layer, the compound semiconductor layer containing As is formed by supplying an organic arsenic raw material. Manufacturing method.
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| JP14153399A JP3522151B2 (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Method for manufacturing compound semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2124779A Division JP3035979B2 (en) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | Semiconductor laser |
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