JPH0744312B2 - Method for manufacturing embedded semiconductor laser - Google Patents
Method for manufacturing embedded semiconductor laserInfo
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- JPH0744312B2 JPH0744312B2 JP62336031A JP33603187A JPH0744312B2 JP H0744312 B2 JPH0744312 B2 JP H0744312B2 JP 62336031 A JP62336031 A JP 62336031A JP 33603187 A JP33603187 A JP 33603187A JP H0744312 B2 JPH0744312 B2 JP H0744312B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は高効率で発振し高速で変調可能な光通信用半導
体レーザの製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser for optical communication capable of oscillating with high efficiency and modulating at high speed.
(従来の技術およびその問題点) 半導体レーザは光ファイバ通信の光源として実用化が始
っている。光ファイバ通信の光源として用いられる半導
体レーザは、高効率で発振し、かつ高速変調が可能なこ
とが必要である。更に、実用化の進展に伴い、高い歩留
りで多数の半導体レーザが生産できる再現性の高い製造
方法が強く要望されている。ところが、従来の半導体レ
ーザは上記の3つの条件を同時に満足することが出来な
かった。以下に従来製作されてきた典型的な半導体レー
ザ、及びこれらのレーザ特性を改善しようとして最近製
作された最も上記要請に近い半導体レーザについて説明
し、上記3つの要請が同時に満足出来なかった理由を説
明する。(Prior Art and Problems Thereof) Semiconductor lasers are being put to practical use as a light source for optical fiber communication. A semiconductor laser used as a light source for optical fiber communication needs to oscillate with high efficiency and be capable of high-speed modulation. Further, with the progress of practical use, there is a strong demand for a highly reproducible manufacturing method capable of producing a large number of semiconductor lasers with a high yield. However, the conventional semiconductor laser cannot satisfy the above three conditions at the same time. The following describes typical semiconductor lasers that have been conventionally manufactured, and semiconductor lasers that have recently been manufactured in an attempt to improve these laser characteristics and are closest to the above requirements, and explain why the above three requirements cannot be satisfied at the same time. To do.
従来製作されてきた典型的な半導体レーザは二重溝平面
埋め込み型半導体レーザ(Double Channel Planar Buri
ed Heterostructure Laser Diode:略してDC−PB HLD)
であり、ジャーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロ
ジー,LT−1巻、1983年3月号、195頁〜202頁に記述さ
れている。この半導体レーザは、ストライプ状の活性領
域に電流を選択的に流すようにするため、活性領域以外
のところはp−n−p−n接合を形成し電流をn−p逆
接合により阻止している。この構造に代表される、n−
p逆接合による電流阻止構造は非常に良い電流阻止効果
を発揮するので、50%を越える高い効率で発振する。ま
た、製造工程も再現性の高い工程の組み合わせになって
いるので、高い歩留りで製作することができる。しか
し、効率低下の原因となる漏れ電流がブロック層内に形
成されたn−p−nトランジスタの動作によって高出力
時に増加する問題があった。また、n−p逆接合が10pF
以上の静電容量を有するために、4Gb/sを越える高速で
変調することが難しかった。A typical semiconductor laser that has been manufactured in the past is a double channel plane buried semiconductor laser (Double Channel Planar Buri).
ed Heterostructure Laser Diode: DC-PB HLD for short)
And are described in Journal of Lightwave Technology, LT-1, Volume 1983, March 1983, pp. 195-202. This semiconductor laser forms a p-n-p-n junction in a region other than the active region and blocks the current by an n-p reverse junction in order to selectively allow a current to flow in the stripe-shaped active region. There is. N-, which is represented by this structure
Since the current blocking structure by the p-reverse junction exerts a very good current blocking effect, it oscillates at a high efficiency exceeding 50%. Further, since the manufacturing process is a combination of highly reproducible processes, it can be manufactured with a high yield. However, there is a problem that the leakage current, which causes a decrease in efficiency, increases at high output due to the operation of the npn transistor formed in the block layer. In addition, np reverse junction is 10pF
Due to the above capacitance, it was difficult to modulate at a high speed exceeding 4 Gb / s.
次に、上記半導体レーザの欠点を克服しようとして考案
された二つの半導体レーザについて説明する。第1の半
導体レーザは応用物理学会予稿集(第46回応用物理学会
学術講演会予稿集、2p−N−11,206頁,1985年秋季)に
記載されている。この半導体レーザは高速変調が可能と
なるように、活性層両脇の平坦なブロック層に基板に達
するまでの溝を形成することによりダイオードの静電容
量の低減を図ってある。その結果、小信号変調時では5G
Hzという比較的高い周波数で変調可能であった。しか
し、この半導体レーザでも、寄生容量の低減は充分でな
く10GHzを越える変調が難しかった。それはこの半導体
レーザではn−p逆接合による電流ブロック層が活性層
両脇に残っており、これにより残留容量が発生するため
である。Next, two semiconductor lasers designed to overcome the drawbacks of the above semiconductor lasers will be described. The first semiconductor laser is described in Proceedings of the Japan Society of Applied Physics (Proceedings of the 46th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics, 2p-N-11, p. 206, autumn 1985). In this semiconductor laser, the capacitance of the diode is reduced by forming a groove in the flat block layer on both sides of the active layer until reaching the substrate so that high-speed modulation is possible. As a result, 5G at small signal modulation
It was possible to modulate at a relatively high frequency of Hz. However, even with this semiconductor laser, the parasitic capacitance was not sufficiently reduced, and modulation over 10 GHz was difficult. This is because, in this semiconductor laser, the current blocking layer due to the np reverse junction remains on both sides of the active layer, which causes residual capacity.
また、第2の半導体レーザはエレクトロニクス・レター
ズ(Electronics Letters),22巻、23号、1214頁〜1215
頁、1986年に記載されており、気相埋め込みで形成した
半導体レーザである。この半導体レーザは高速変調が可
能となるようにダイオードの静電容量の低減を図り、小
信号変調時では15GHzという高い周波数で変調可能であ
った。また、高い効率で発振するよう効率低下の原因と
なる漏洩電流を低減し、電流を活性層部のみに通電する
構造となっている。しかし、この半導体レーザは生産性
に大きな問題がある。それは、この半導体レーザの構造
に起因している。半導体レーザを単一横モードで発振さ
せるためには、活性層幅を1〜2μm程度の幅にしなけ
ればならない。この半導体レーザはメサの方向が[01
1]方向を向いており、下に向かって狭くなる逆台形状
となっている。形成される溝は、エッチング速度が分か
っているエッチング液を用いて、エッチング時間を正確
に制御することにより製作される。ところが、このエッ
チング液のエッチング速度は、液の温度や濃度に大きく
依存するため、制御性、再現性に問題があった。このた
め、エッチング時に活性領域を含む堤が折れたり、ある
いは溝が浅かったりしてエッチングが活性層まで到達し
ないような事例が多数発生した。従って、大量生産する
には不向きな半導体レーザ構造であった。The second semiconductor laser is Electronics Letters, Vol. 22, No. 23, pages 1214 to 1215.
Page 1986, it is a semiconductor laser formed by vapor phase embedding. This semiconductor laser was designed to reduce the capacitance of the diode so that high-speed modulation is possible, and it was possible to modulate at a high frequency of 15 GHz during small signal modulation. Further, the structure is such that the leakage current that causes a decrease in efficiency is reduced so that the oscillation is performed with high efficiency, and the current is supplied only to the active layer portion. However, this semiconductor laser has a big problem in productivity. It is due to the structure of this semiconductor laser. In order to oscillate the semiconductor laser in the single transverse mode, the width of the active layer must be about 1 to 2 μm. This semiconductor laser has a mesa direction [01
1] The shape is an inverted trapezoid, which is narrowed downward. The groove to be formed is manufactured by precisely controlling the etching time using an etching solution having a known etching rate. However, since the etching rate of this etching solution largely depends on the temperature and concentration of the solution, there are problems in controllability and reproducibility. For this reason, there were many cases where etching did not reach the active layer due to breakage of the bank including the active region or shallow groove during etching. Therefore, the semiconductor laser structure is not suitable for mass production.
以上のように、従来の半導体レーザでは、高い効率で発
振し、高速変調が可能であり、かつ高い歩留りで再現性
よく製造できるという3つの条件を同時に満足すること
が出来なかった。本発明の目的は、高い効率で発振し、
高速変調が可能であり、かつ生産性の高い構造を有する
半導体レーザの製造方法を提供することにある。As described above, in the conventional semiconductor laser, it was not possible to simultaneously satisfy the three conditions of oscillating with high efficiency, capable of high-speed modulation, and being able to be manufactured with high yield and high reproducibility. The object of the present invention is to oscillate with high efficiency,
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor laser having a structure capable of high-speed modulation and having high productivity.
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、表面が(100)面の半導体基板上に活
性領域をこの活性領域の屈折率より低い屈折率を有し、
活性領域の禁制帯幅より大きな禁制帯幅を有するクラッ
ド層で挾んだダブルヘテロ構造を有し、前記活性領域が
2つの溝に挟まれた堤の中に位置し、前記溝の内部が半
絶縁性半導体よりなる電流ブロック層となっており、光
の導波方向が(011)方向と平行な埋込み型半導体レー
ザを製造する方法において、前記溝の側面が(111)A
面となり、かつ溝の底面が活性領域に達しないようエッ
チングする第1の工程と、前記溝の側面を(111)A面
に保ちながら前記活性領域の上面までエッチングする第
2の工程と、前記溝の底面が活性領域の下のクラッド層
の上面と同一面となるようエッチングする第3の工程
と、前記活性領域下部の溝側面が一結晶面でかつ順メサ
面となり、かつ溝の底面が下のクラッド層中に達するよ
うエッチングする第4の工程を少なくとも有することを
特徴とする埋め込み型半導体レーザの製造方法が得られ
る。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, an active region has a refractive index lower than that of the active region on a semiconductor substrate whose surface is a (100) plane,
It has a double hetero structure sandwiched by clad layers having a forbidden band width larger than the forbidden band width of the active region, the active region is located in a bank between two grooves, and the inside of the groove is half In a method of manufacturing a buried semiconductor laser in which a current blocking layer made of an insulating semiconductor is formed, and a light guiding direction is parallel to a (011) direction, a side surface of the groove is (111) A.
And a second step of etching so that the bottom surface of the groove does not reach the active region, and a second step of etching to the upper surface of the active region while keeping the side surface of the groove as the (111) A surface. The third step of etching so that the bottom surface of the groove is flush with the upper surface of the clad layer below the active region, and the groove side surface of the lower portion of the active region is a single crystal surface and a forward mesa surface, and the bottom surface of the groove is A method for manufacturing a buried semiconductor laser, which comprises at least a fourth step of etching so as to reach the lower cladding layer, is obtained.
(作用) 本発明の方法を用いて製造される半導体レーザでは活性
領域の両脇の漏れ電流は半絶縁性半導体よりなる電流ブ
ロック層により阻止される。したがって、この部分での
漏れ電流は従来に比べて著しく低減することが可能であ
り高い効率での発振が可能となる。さらに、電流ブロッ
ク層にn−p逆接合がなく、DC−PBH LDのようにこの
部分で発生していた寄生容量を充分小さくできる。した
がって、高速の変調が可能となる。一方、本発明の半導
体レーザでは、活性領域を含む堤は活性領域上部では逆
台形、活性領域下部では正台形形状であるため、活性領
域を含む堤が折れることはない。さらに、半導体レーザ
の活性層幅はウェハのどの部分でも一定となるので、量
産に適した構造となっている。(Operation) In the semiconductor laser manufactured by the method of the present invention, the leakage current on both sides of the active region is blocked by the current blocking layer made of a semi-insulating semiconductor. Therefore, the leakage current in this portion can be remarkably reduced as compared with the conventional one, and the oscillation can be performed with high efficiency. Further, since the current blocking layer has no np reverse junction, it is possible to sufficiently reduce the parasitic capacitance generated in this portion unlike the DC-PBH LD. Therefore, high speed modulation becomes possible. On the other hand, in the semiconductor laser of the present invention, the bank containing the active region has an inverted trapezoidal shape in the upper part of the active region and the trapezoidal shape in the lower part of the active region, so that the bank containing the active region does not break. Furthermore, since the active layer width of the semiconductor laser is constant in any part of the wafer, the structure is suitable for mass production.
本発明による半導体レーザの製造方法では、活性領域の
幅を1〜2μmに制御するために活性領域を含む堤の活
性領域上部を逆台形状にするようエッチングを行なう。
第1の工程により活性領域の上のクラッド層の両脇の溝
側面が(111)A面となるようエッチングを行なう。第
2の工程では溝の底面が活性領域の上面と同一面にな
り、かつ活性領域上のクラッド層の両脇の溝の側面全体
が(111)A面となるようエッチングを行なう。ここ
で、以上のエッチング工程を2工程としたのは次の理由
による。即ち、活性領域の上のクラッド層はエッチング
するが活性領域はエッチングせず、かつ溝側面を(11
1)Aとするようなエッチング液は未だ見つかっていな
いことによる。つまり、活性層がInGaAsPで上下のクラ
ッド層がInPであるようなダブルヘテロ構造の結晶をエ
ッチングする場合がこのような例である。In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention, in order to control the width of the active region to 1 to 2 μm, etching is performed so that the upper part of the active region of the bank including the active region has an inverted trapezoidal shape.
By the first step, etching is performed so that the side surfaces of the groove on both sides of the clad layer above the active region become the (111) A plane. In the second step, etching is performed so that the bottom surface of the groove is flush with the upper surface of the active region, and the entire side surfaces of the groove on both sides of the cladding layer on the active region are (111) A surfaces. Here, the above etching process is made into two processes for the following reason. That is, the clad layer above the active region is etched, but the active region is not etched, and
1) Etching solution such as A is not found yet. That is, such an example is a case of etching a double-heterostructure crystal in which the active layer is InGaAsP and the upper and lower clad layers are InP.
InPはエッチングするがInGaAsPはエッチングしないよう
なエッチング液には臭化水素酸溶液(HBr)や塩化水素
溶液(HCl)などがある。しかし、これらの液、または
これらを含む混合液を用いて[011]方向のストライプ
状の溝を形成した時には溝側面の全部あるいは一部が
(111)B面となる。即ち、活性領域を含む堤を逆台形
状にすることは困難である。Etchant solutions that etch InP but not InGaAsP include hydrobromic acid solution (HBr) and hydrogen chloride solution (HCl). However, when a stripe-shaped groove in the [011] direction is formed by using these liquids or a mixed liquid containing these liquids, all or part of the groove side surface becomes the (111) B surface. That is, it is difficult to make the bank including the active region into an inverted trapezoidal shape.
本発明の製造方法では、第1の工程で活性領域の上のク
ラッド層の両脇の溝側面の一部を予め(111)A面とし
ておく。続く第2の工程でエッチング液にHBrを用いる
と、予め形成してある(111)A面が引き金となってエ
ッチングが進行するため、溝の側面全体を(111)A面
とすることが容易にできる。ここで、仮に第1の工程で
形成した溝の深さがウェハ面内でばらついても、第2の
工程ではエッチングが溝の底面が活性領域の上面で停止
するため溝の深さはウェハ全体で均一となる。続く第3
の工程では、溝の底面が活性層の下のクラッド層の上面
になるように、活性層のみをエッチングするエッチング
液を用いれば良い。最後に、第4の工程でエッチング液
にHBr等を用いれば活性領域下部の堤は正台形形状とな
り、溝の底面が下のクラッド層の中に達する。以上の工
程はどれも再現性が良く量産性に優れている。In the manufacturing method of the present invention, in the first step, a part of the groove side surfaces on both sides of the clad layer above the active region is previously set as the (111) A surface. If HBr is used as the etching solution in the subsequent second step, the pre-formed (111) A surface triggers the etching to proceed, so that it is easy to make the entire side surface of the groove a (111) A surface. You can Here, even if the depth of the groove formed in the first step varies within the wafer surface, in the second step the etching stops at the bottom surface of the groove at the upper surface of the active region, so the groove depth is the entire wafer. Will be uniform. Third that follows
In the step (2), an etching solution for etching only the active layer may be used so that the bottom surface of the groove is the upper surface of the clad layer below the active layer. Finally, if HBr or the like is used as the etching solution in the fourth step, the bank at the lower part of the active region becomes a trapezoidal shape, and the bottom of the groove reaches the lower clad layer. All of the above steps have good reproducibility and excellent mass productivity.
(実施例) 図面を用いて本発明について詳細に説明する。第1図は
本発明の方法を用いて製造される半導体レーザの一実施
例を示す図である。活性領域15は、禁制帯幅0.95eVのIn
GaAsPである。この活性領域15は、n型InP基板17上で上
下からn型InPクラッド層16とp型InPクラッド層14によ
り、また左右からFeドープInPの半絶縁性半導体の電流
ブロック層19によって囲まれている。つまり、この半導
体レーザは屈折率導波型となっている。p型InPクラッ
ド層14の上には、p型電極11と電気的に良好なコンタク
トが得られる様にp型InGaAsPキャップ層13が設けられ
ている。更に、注入した電流が電流ブロック層19で挾ま
れた活性領域15に選択的に流れるように、活性領域15を
含む堤の上面以外の領域にSiO2層12が設けられている。
n型電極18はn型InP基板17の全面に形成されている。(Example) The present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a semiconductor laser manufactured by using the method of the present invention. The active region 15 has a forbidden band width of 0.95 eV
It is GaAsP. This active region 15 is surrounded by an n-type InP clad layer 16 and a p-type InP clad layer 14 from above and below on an n-type InP substrate 17, and from the left and right by a current blocking layer 19 of a semi-insulating semiconductor of Fe-doped InP. There is. That is, this semiconductor laser is of a refractive index guided type. A p-type InGaAsP cap layer 13 is provided on the p-type InP clad layer 14 so as to obtain a good electrical contact with the p-type electrode 11. Further, the SiO 2 layer 12 is provided in a region other than the upper surface of the bank including the active region 15 so that the injected current selectively flows into the active region 15 sandwiched by the current blocking layers 19.
The n-type electrode 18 is formed on the entire surface of the n-type InP substrate 17.
次に第1図に示した半導体レーザの製造方法の一実施例
について説明する。第2図は製造工程の各段階における
断面図を示す。An embodiment of the method of manufacturing the semiconductor laser shown in FIG. 1 will be described next. FIG. 2 shows cross-sectional views at each stage of the manufacturing process.
本実施例ではn型InP基板26上にn型InPクラッド層25
(厚さ3μm、n=1×1018cm-3、ノンドープInGaAsP
活性領域24(厚さ0.1μm、禁制帯幅0.95eV)、p型InP
クラッド層23(厚さ2.3μm,p=1×1018cm-3)、p型In
GaAsPキャップ層22(厚さ0.2μm、p=1×1019cm-3、
禁制帯幅1.1eV)が積層されたダブルヘテロ構造の半導
体結晶を用いた、先ず、この半導体結晶にSiO2層を形成
した後、通常のフォトリソグラフィー法により[011]
方向にストライプ状の窓27を形成した(第2図
(a))。この時、窓の幅を10μm、堤が形成される上
面のSiO2層の幅を5μmとした。In this embodiment, the n-type InP clad layer 25 is formed on the n-type InP substrate 26.
(Thickness 3 μm, n = 1 × 10 18 cm -3 , undoped InGaAsP
Active region 24 (thickness 0.1 μm, forbidden band width 0.95 eV), p-type InP
Cladding layer 23 (thickness 2.3 μm, p = 1 × 10 18 cm -3 ), p-type In
GaAsP cap layer 22 (thickness 0.2 μm, p = 1 × 10 19 cm −3 ,
Forbidden band width 1.1eV) is used to stack double hetero structure semiconductor crystal. First, SiO 2 layer is formed on this semiconductor crystal, and then by normal photolithography method [011]
A striped window 27 was formed in the direction (FIG. 2 (a)). At this time, the width of the window was 10 μm, and the width of the SiO 2 layer on the upper surface where the bank was formed was 5 μm.
次に第1の工程として、臭素を0.1%含むメタノール溶
液をエッチング液として用い、半導体結晶を30秒エッチ
ングした。この時、半導体結晶は第2図(b)に示すよ
うな構造となった。溝の深さは約1μmであり、溝の底
面は活性領域には達しておらず、溝側面には(111)A
面が現れるような逆台形の堤が形成された。Next, as a first step, a semiconductor solution was etched for 30 seconds using a methanol solution containing 0.1% of bromine as an etching solution. At this time, the semiconductor crystal had a structure as shown in FIG. The depth of the groove is about 1 μm, the bottom of the groove does not reach the active region, and the side surface of the groove is (111) A.
An inverted trapezoidal dike was formed so that the surface appears.
続いて、第2の工程としてエッチング液にHBr水溶液を
用いて半導体結晶をエッチングした。この時、半導体結
晶は第2図(c)に示すような構造となった。溝28の底
面は活性領域24の上面となり、かつp型InPクラッド層2
3の溝側面は引続き(111)A面となった。Then, as a second step, the semiconductor crystal was etched using an HBr aqueous solution as an etching solution. At this time, the semiconductor crystal had a structure as shown in FIG. The bottom surface of the groove 28 becomes the top surface of the active region 24, and the p-type InP clad layer 2
The groove side surface of 3 continued to be the (111) A surface.
続いて、第3の工程として硫酸3、過酸化水素1、水1
の混合溶液(25℃)をエッチング液に用いて、半導体結
晶をエッチングした。この時、半導体結晶は第2図
(d)に示すような構造となった。エッチングはn型In
Pクラッド層25の上面で停止した。Then, as a third step, sulfuric acid 3, hydrogen peroxide 1, water 1
The semiconductor crystal was etched by using the mixed solution of (25 ° C.) as an etching solution. At this time, the semiconductor crystal had a structure as shown in FIG. Etching is n-type In
It stopped on the upper surface of the P clad layer 25.
続いて、第4の工程としてHBr水溶液を用いて半導体を
エッチングした。この時、半導体結晶は第2図(e)に
示すような構造となった。溝28の底面は0.5μmほどn
型InPクラッド層25の中に達し、活性領域24下の溝側面
は(111)B面が現れた。溝底面は(100)面であった。Subsequently, as a fourth step, the semiconductor was etched using a HBr aqueous solution. At this time, the semiconductor crystal had a structure as shown in FIG. The bottom of the groove 28 is about 0.5 μm
The (111) B plane appeared on the side surface of the groove below the active region 24, reaching the type InP clad layer 25. The bottom of the groove was the (100) plane.
この半導体結晶を気相成長装置に設置し(本実施例では
ハライド輸送法気相成長装置を用いた)、溝28をFeドー
プInP層によって選択的に埋め込んだ。続いて、通常用
いられている半導体レーザプロセスにより第1図に示し
たような半導体レーザを製作した。This semiconductor crystal was set in a vapor phase growth apparatus (in this example, a halide transport method vapor phase growth apparatus was used), and the groove 28 was selectively filled with a Fe-doped InP layer. Subsequently, a semiconductor laser as shown in FIG. 1 was manufactured by a commonly used semiconductor laser process.
製作された半導体レーザの特性は発振闘値電流が14mA、
外部微分量子効率が60%であり、更に発振闘値電流の1.
5倍でバイアスした時の小信号変調特性で7GHz以上の変
調帯域が実現されているのが確認できた。一方、ウェハ
より得られた半導体レーザを無作為に選び、それらの半
導体レーザ特性を調べた結果、特性のばらつきは極めて
小さいものであり、高い歩留りでレーザが得られること
が分かった。The characteristics of the manufactured semiconductor laser have an oscillation threshold current of 14 mA,
The external differential quantum efficiency is 60%, and the oscillation threshold current is 1.
It was confirmed that a modulation band of 7 GHz or more was realized with the small signal modulation characteristics when biased at 5 times. On the other hand, as a result of randomly selecting the semiconductor lasers obtained from the wafer and examining the characteristics of the semiconductor lasers, it was found that the variation in the characteristics was extremely small and the lasers could be obtained with a high yield.
上記実施例では、活性領域15のInGaAsPの禁制帯幅が0.9
5eV(発振波長1.3μm)であったが、この組成に限定さ
れないのは明らかである。In the above embodiment, the forbidden band width of InGaAsP in the active region 15 is 0.9.
It was 5 eV (oscillation wavelength of 1.3 μm), but it is obvious that the composition is not limited to this.
上記実施例では、活性領域の上側の層のp型、下側の層
をn型としたが、本発明では、上側の層をn型、下側の
層をp型とした構造でも良い。In the above embodiment, the upper layer of the active region is p-type and the lower layer is n-type, but in the present invention, the upper layer may be n-type and the lower layer may be p-type.
上側実施例では活性領域下の溝側面は(111)B面であ
ったが、これに限定されず(21)面、(12)面や
(01)面でも良い。またレーザに用いる結晶材料には
InGaAsPに限らずAlGaAs、AlGaAsP、GaAs等々数多くの発
光性結晶の材料に適用できる。In the upper embodiment, the side surface of the groove below the active region is the (111) B surface, but the invention is not limited to this, and may be the (21) surface, the (12) surface, or the (01) surface. Also, for the crystalline material used for the laser
Not limited to InGaAsP, it can be applied to many luminescent crystal materials such as AlGaAs, AlGaAsP, and GaAs.
(発明の効果) 本発明の方法で製造される半導体レーザは高い効率で発
振し、高速変調が可能であり、かつ生産性の高い構造で
ある。また、本発明の製造方法では、上記半導体レーザ
が再現性良く高歩留りで製作できる。(Effect of the Invention) The semiconductor laser manufactured by the method of the present invention has a structure that oscillates with high efficiency, is capable of high-speed modulation, and has high productivity. Further, according to the manufacturing method of the present invention, the semiconductor laser can be manufactured with high reproducibility and high yield.
第1図は、本発明の方法を用いて製造される半導体レー
ザの一実施例の断面図、第2図(a)〜(e)は本発明
の埋め込み型半導体レーザの製造工程図である。 11……p型電極、12,21……SiO2層、13および22……p
型InGaAsPキャップ層、14および23……p型InPクラッド
層、15および24……活性領域、16および25……n型InP
クラッド層、17および26……n型InP基板、18……n型
電極、19……電流ブロック層、27……窓、28……溝FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a semiconductor laser manufactured by using the method of the present invention, and FIGS. 2 (a) to 2 (e) are manufacturing process diagrams of an embedded semiconductor laser of the present invention. 11 …… p type electrode, 12,21 …… SiO 2 layer, 13 and 22 …… p
-Type InGaAsP cap layer, 14 and 23 ... p-type InP clad layer, 15 and 24 ... Active region, 16 and 25 ... n-type InP
Cladding layer, 17 and 26 ... n-type InP substrate, 18 ... n-type electrode, 19 ... current blocking layer, 27 ... window, 28 ... groove
Claims (2)
この活性領域より低い屈折率と、大きな禁制帯幅を有す
るクラッド層で挟み込んだダブルヘテロ構造を有し、前
記活性領域が2つの溝に挟まれた堤の中に位置し、前記
溝の内部が半絶縁性半導体よりなる電流ブロック層とな
っており、光の導波方向が(011)方向と平行な埋込み
型半導体レーザを製造する方法において、前記溝の側面
が(111)A面となり、かつ溝の底面が活性領域に達し
ないようエッチングする第1の工程と、前記溝の側面を
(111)A面に保ちながら前記活性領域の上面までエッ
チングする第2の工程と、前記溝の底面が活性領域の下
のクラッド層の上面と同一面となるようエッチングする
第3の工程と、前記活性領域下部の溝側面が一結晶面で
かつ順メサ面となり、かつ溝の底面が下のクラッド層中
に達するようエッチングする第4の工程を少なくとも有
することを特徴とする埋め込み型半導体レーザの製造方
法。1. A double hetero structure in which an active region is sandwiched between (100) planes of a semiconductor substrate and a clad layer having a refractive index lower than that of the active region and a large forbidden band width, and the active region is 2 It is located in a bank sandwiched between two grooves, and the inside of the groove is a current blocking layer made of a semi-insulating semiconductor, and an embedded semiconductor laser whose light guiding direction is parallel to the (011) direction is provided. In the method of manufacturing, the first step of etching so that the side surface of the groove becomes the (111) A plane and the bottom surface of the groove does not reach the active region, and the side surface of the groove is kept at the (111) A surface. A second step of etching to the upper surface of the active region, a third step of etching so that the bottom surface of the groove is flush with the upper surface of the cladding layer below the active region, and It is a crystalline surface and a forward mesa surface, and A fourth method of manufacturing a buried semiconductor laser, characterized in that the process comprises at least the etching so that the bottom surface of reaching the cladding layer of the bottom.
(111)B面、(21)面、(12)面、(01)面の
いずれか一つであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の埋め込み型半導体レーザの製造方法。2. The one crystal plane of the groove side surface under the active region is
2. The method for manufacturing an embedded semiconductor laser according to claim 1, wherein the (111) B plane, the (21) plane, the (12) plane, or the (01) plane is one of them.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62336031A JPH0744312B2 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Method for manufacturing embedded semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62336031A JPH0744312B2 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Method for manufacturing embedded semiconductor laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01175792A JPH01175792A (en) | 1989-07-12 |
JPH0744312B2 true JPH0744312B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=18294986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62336031A Expired - Lifetime JPH0744312B2 (en) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | Method for manufacturing embedded semiconductor laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0744312B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01274489A (en) * | 1988-04-26 | 1989-11-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of semiconductor device |
US5783844A (en) | 1994-09-28 | 1998-07-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical semiconductor device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61276285A (en) * | 1985-05-30 | 1986-12-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light-emitting device |
JPS62183590A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Nec Corp | Manufacture of buried-type semiconductor laser element |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62336031A patent/JPH0744312B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01175792A (en) | 1989-07-12 |
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