JP2863648B2 - 可視光半導体レーザ - Google Patents
可視光半導体レーザInfo
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- Japan
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- gainp
- crystal
- semiconductor laser
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
- H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
- H10H20/013—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers having light-emitting regions comprising only Group III-V materials
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、可視光半導体レーザ
に関し、より詳細にはｐ型結晶層とアンドープＧａＩｎ
Ｐ活性層との界面で発生するアンドープＧａＩｎＰ活性
層中へのＺｎのパイルアップが抑制された可視光半導体
レーザに関する。
に関し、より詳細にはｐ型結晶層とアンドープＧａＩｎ
Ｐ活性層との界面で発生するアンドープＧａＩｎＰ活性
層中へのＺｎのパイルアップが抑制された可視光半導体
レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の可視光半導体レーザの構
造を示す断面図である。図において、ｎ型ＧａＡｓ基板
１１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２が配置され、該ｎ
−ＧａＡｓバッファ層１２上にはｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下
クラッド層１３が配置され、該ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下ク
ラッド層１３上にはアンドープＧａＩｎＰ活性層１４が
配置され、該アンドープＧａＩｎＰ活性層１４上にはｐ
型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１５が配置され、該ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ光ガイド層１５上にはｐ型ＧａＩｎＰエッ
チングストッパ層１６が配置され、該ｐ型ＧａＩｎＰエ
ッチングストッパ層１６上にはｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上ク
ラッド層１７が配置され、該ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラ
ッド層１７上にはｐ型ＧａＩｎＰ層１８が配置され、該
ｐ型ＧａＩｎＰ層１８上にはｐ型ＧａＡｓコンタクト層
２０が配置される。そして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラ
ッド層１７，ｐ型ＧａＩｎＰ層１８，ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層２０にかけて順メサストライプが形成され、順
メサストライプの側部にはｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
１９が埋め込まれている。
造を示す断面図である。図において、ｎ型ＧａＡｓ基板
１１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２が配置され、該ｎ
−ＧａＡｓバッファ層１２上にはｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下
クラッド層１３が配置され、該ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下ク
ラッド層１３上にはアンドープＧａＩｎＰ活性層１４が
配置され、該アンドープＧａＩｎＰ活性層１４上にはｐ
型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１５が配置され、該ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ光ガイド層１５上にはｐ型ＧａＩｎＰエッ
チングストッパ層１６が配置され、該ｐ型ＧａＩｎＰエ
ッチングストッパ層１６上にはｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上ク
ラッド層１７が配置され、該ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラ
ッド層１７上にはｐ型ＧａＩｎＰ層１８が配置され、該
ｐ型ＧａＩｎＰ層１８上にはｐ型ＧａＡｓコンタクト層
２０が配置される。そして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラ
ッド層１７，ｐ型ＧａＩｎＰ層１８，ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層２０にかけて順メサストライプが形成され、順
メサストライプの側部にはｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
１９が埋め込まれている。
【０００３】次に、製造工程について説明する。先ず、
ｎ型ＧａＡｓ基板１１上にＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層１２，ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド
層１３，アンドープＧａＩｎＰ活性層１４，ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰ光ガイド層１５，ｐ型ＧａＩｎＰエッチングス
トッパ層１６，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層１７，
ｐ型ＧａＩｎＰ層１８，ｐ型ＧａＡｓキャップ層を順次
結晶成長し（第１次成長）、次いで、通常のホトレジス
ト技術を用いてストライプを形成し、ｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層，ｐ型ＧａＩｎＰ層１８，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上
クラッド層１７をエッチングしてメサを形成した後、該
エッチングによって形成された溝内にＭＯＣＶＤ法にて
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１９を成長（第２次成長）
し、最上層にｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０をＭＯＣＶ
Ｄ法により成長（第３次成長）して形成されている。
尚、上記のｐ型ＧａＡｓキャップ層は第３次成長による
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０と融合し、図６ではｐ型
ＧａＡｓコンタクト層２０中の点線部で示している。
ｎ型ＧａＡｓ基板１１上にＭＯＣＶＤ法を用いてｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層１２，ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド
層１３，アンドープＧａＩｎＰ活性層１４，ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰ光ガイド層１５，ｐ型ＧａＩｎＰエッチングス
トッパ層１６，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層１７，
ｐ型ＧａＩｎＰ層１８，ｐ型ＧａＡｓキャップ層を順次
結晶成長し（第１次成長）、次いで、通常のホトレジス
ト技術を用いてストライプを形成し、ｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層，ｐ型ＧａＩｎＰ層１８，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上
クラッド層１７をエッチングしてメサを形成した後、該
エッチングによって形成された溝内にＭＯＣＶＤ法にて
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１９を成長（第２次成長）
し、最上層にｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０をＭＯＣＶ
Ｄ法により成長（第３次成長）して形成されている。
尚、上記のｐ型ＧａＡｓキャップ層は第３次成長による
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２０と融合し、図６ではｐ型
ＧａＡｓコンタクト層２０中の点線部で示している。
【０００４】ところで、図６に示すような多元混晶の可
視光半導体レーザにおいては、従来、結晶欠陥の発生や
表面モホロジィの悪化を抑えるために、基板結晶とエピ
タキシャル層とが格子整合することが重要と考えられ、
ＧａＡｓ基板とＧａＩｎＰ結晶層，ＡｌＧａＩｎＰ結晶
層との格子定数をできるだけ一致させるようにしてい
た。そして、良好な可視光半導体レーザを形成するため
には、ＧａＡｓ基板と（Ａｌ）ＧａＩｎ結晶層との格子
定数の比、即ち格子不整合度（Δａ／ａ）〔ａ：ＧａＡ
ｓの格子定数、Δａ：ＧａＡｓの格子定数とその層の格
子定数との差〕を図７に示すように０に近づけることが
理想とされ、離れても±０．００１以内に調整すること
が必要と考えられていた。このため、従来よりＧａＡｓ
基板と（Ａｌ）ＧａＩｎＰ結晶層の格子定数をできるだ
け一致させ、格子不整合度を小さくするために多くの提
案がなされている。例えば、特開平１−２０２８８０号
公報ではｎ型クラッド層の格子不整合度を予めプラス側
にずらし（格子不整合度：０．０００５〜０．００
１）、ｐ型クラッド層の格子不整合を低減した可視光半
導体レーザが開示されている。また、特開平２−１５６
５２２号公報ではＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＩｎＰ／Ｇ
ａＡｓ系多層半導体層を作成する際に、ＧａＩｎＰバッ
ファ層の形成開始時と形成終了時で結晶成長温度を異な
らせたり、またＧａＩｎＰバッファ層の形成開始時と形
成終了時で供給元素の構成比（Ｖ／III 比）を異ならせ
ることにより結晶性の良好なＡｌＧａＩｎＰ半導体層を
得ることが開示され、また、特開平２−２５４７１５号
公報ではＧａＡｓバッファ層とＡｌＧａＩｎＰ系結晶層
との成長温度を変えることにより格子定数の一致を図る
ことが開示されている。
視光半導体レーザにおいては、従来、結晶欠陥の発生や
表面モホロジィの悪化を抑えるために、基板結晶とエピ
タキシャル層とが格子整合することが重要と考えられ、
ＧａＡｓ基板とＧａＩｎＰ結晶層，ＡｌＧａＩｎＰ結晶
層との格子定数をできるだけ一致させるようにしてい
た。そして、良好な可視光半導体レーザを形成するため
には、ＧａＡｓ基板と（Ａｌ）ＧａＩｎ結晶層との格子
定数の比、即ち格子不整合度（Δａ／ａ）〔ａ：ＧａＡ
ｓの格子定数、Δａ：ＧａＡｓの格子定数とその層の格
子定数との差〕を図７に示すように０に近づけることが
理想とされ、離れても±０．００１以内に調整すること
が必要と考えられていた。このため、従来よりＧａＡｓ
基板と（Ａｌ）ＧａＩｎＰ結晶層の格子定数をできるだ
け一致させ、格子不整合度を小さくするために多くの提
案がなされている。例えば、特開平１−２０２８８０号
公報ではｎ型クラッド層の格子不整合度を予めプラス側
にずらし（格子不整合度：０．０００５〜０．００
１）、ｐ型クラッド層の格子不整合を低減した可視光半
導体レーザが開示されている。また、特開平２−１５６
５２２号公報ではＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＩｎＰ／Ｇ
ａＡｓ系多層半導体層を作成する際に、ＧａＩｎＰバッ
ファ層の形成開始時と形成終了時で結晶成長温度を異な
らせたり、またＧａＩｎＰバッファ層の形成開始時と形
成終了時で供給元素の構成比（Ｖ／III 比）を異ならせ
ることにより結晶性の良好なＡｌＧａＩｎＰ半導体層を
得ることが開示され、また、特開平２−２５４７１５号
公報ではＧａＡｓバッファ層とＡｌＧａＩｎＰ系結晶層
との成長温度を変えることにより格子定数の一致を図る
ことが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ような従来の可視光半導体レーザは、メサ形成までの第
１次成長、メサ形成後の第２次成長、コンタクト層形成
の為の第３次成長と３回の結晶成長工程によって形成さ
れている。図８は、図６に示す従来の可視光半導体レー
ザの二次イオン質量分析法（以下、ＳＩＭＳとする。）
の分析結果による各結晶層中のＰ型ドーパントであるＺ
ｎのプロファイルを示し、図８（ａ）は第１次成長終了
時の各層のＳＩＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイ
ルを示し、図８（ｂ）は第３次成長終了時の各層のＳＩ
ＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイルを示す。図に
おいて、第１次成長終了時はアンドープＧａＩｎＰ活性
層４とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５との界面におい
てＺｎのプロファイルが急峻に下がっているが、第３次
成長終了時はＺｎがアンドープＧａＩｎＰ活性層４とｐ
型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５との界面におけるアンド
ープＧａＩｎＰ活性層４中にパイルアップしていること
が分かる。このように、従来の可視光半導体レーザは複
数回の結晶成長を行って形成されるので、第１次成長終
了時には活性層中への不純物の拡散は認められなくと
も、第２次成長、第３次成長へと成長工程が進行するに
つれて、結晶成長時の基板加熱等の影響によって不純物
が活性層中へ拡散することがある。特に、ｐ型結晶層と
アンドープＧａＩｎＰ活性層の界面においてアンドープ
ＧａＩｎＰ活性層中にｐ型ドーパントであるＺｎが異常
にパイルアップし、この影響でレーザー特性が大きく劣
化する問題を発生していた。
ような従来の可視光半導体レーザは、メサ形成までの第
１次成長、メサ形成後の第２次成長、コンタクト層形成
の為の第３次成長と３回の結晶成長工程によって形成さ
れている。図８は、図６に示す従来の可視光半導体レー
ザの二次イオン質量分析法（以下、ＳＩＭＳとする。）
の分析結果による各結晶層中のＰ型ドーパントであるＺ
ｎのプロファイルを示し、図８（ａ）は第１次成長終了
時の各層のＳＩＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイ
ルを示し、図８（ｂ）は第３次成長終了時の各層のＳＩ
ＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイルを示す。図に
おいて、第１次成長終了時はアンドープＧａＩｎＰ活性
層４とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５との界面におい
てＺｎのプロファイルが急峻に下がっているが、第３次
成長終了時はＺｎがアンドープＧａＩｎＰ活性層４とｐ
型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５との界面におけるアンド
ープＧａＩｎＰ活性層４中にパイルアップしていること
が分かる。このように、従来の可視光半導体レーザは複
数回の結晶成長を行って形成されるので、第１次成長終
了時には活性層中への不純物の拡散は認められなくと
も、第２次成長、第３次成長へと成長工程が進行するに
つれて、結晶成長時の基板加熱等の影響によって不純物
が活性層中へ拡散することがある。特に、ｐ型結晶層と
アンドープＧａＩｎＰ活性層の界面においてアンドープ
ＧａＩｎＰ活性層中にｐ型ドーパントであるＺｎが異常
にパイルアップし、この影響でレーザー特性が大きく劣
化する問題を発生していた。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ｐ型結晶層とアンドープＧａ
ＩｎＰ活性層との界面においてアンドープＧａＩｎＰ活
性層中へのＺｎの拡散が抑制され、アンドープＧａＩｎ
Ｐ活性層におけるＺｎのパイルアップが防止された可視
光半導体レーザを得ることを目的とする。
るためになされたもので、ｐ型結晶層とアンドープＧａ
ＩｎＰ活性層との界面においてアンドープＧａＩｎＰ活
性層中へのＺｎの拡散が抑制され、アンドープＧａＩｎ
Ｐ活性層におけるＺｎのパイルアップが防止された可視
光半導体レーザを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可視光半
導体レーザは、ＧａＡｓ基板上に順次配置された、ｎ型
ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、アンドープＧａＩｎＰ活性
層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ系結
晶層、及びメサを有するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層を
備える可視光半導体レーザにおいて、上記ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ系結晶層、及びメサを
有するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層は、ＧａＡｓに対し
２×１０-3〜１×１０-2、又は、−５×１０-3〜−２×
１０-3の格子不整合度を有するよう、供給元素の構成比
を制御することにより形成された層であることを特徴と
するものである。
導体レーザは、ＧａＡｓ基板上に順次配置された、ｎ型
ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、アンドープＧａＩｎＰ活性
層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ系結
晶層、及びメサを有するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層を
備える可視光半導体レーザにおいて、上記ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ系結晶層、及びメサを
有するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層は、ＧａＡｓに対し
２×１０-3〜１×１０-2、又は、−５×１０-3〜−２×
１０-3の格子不整合度を有するよう、供給元素の構成比
を制御することにより形成された層であることを特徴と
するものである。
【０００８】
【作用】この発明にかかる可視光半導体レーザにおいて
は、この可視光半導体レーザを製造する際に、その製造
工程が第２次成長、第３次成長へと進むにつれ、基板の
加熱等の影響により、ｐ型のドーパントであるＺｎなど
が活性層に拡散することがある。このとき、第１次成長
において、ＧａＡｓ基板上に下クラッド層、アンドープ
ＧａＩｎＰ活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層、ｐ
型ＧａＩｎＰエッジングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、ｐ型ＧａＩｎＰ層、ｐ型ＧａＡｓキャッ
プ層を順次結晶成長させるとともに、これら形成された
結晶層のうち、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層、ｐ型Ｇ
ａＩｎＰエッチングストッパ層、及びｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ上クラッド層を供給元素の構成比を制御して形成する
ことにより、その格子定数を、ＧａＡｓの格子定数より
適度に大きく（或いは、小さく）し、ｐ型結晶中に著し
い結晶欠陥が生じない程度に適度な結晶ズレを形成させ
ることにより、ｐ型結晶中のＺｎにストレスを与えるよ
うにしたので、第２次、第３次成長の際、基板の加熱等
の影響によりｐ型結晶層とアンドープＧａＩｎＰ活性層
との界面で起こるアンドープＧａＩｎＰ活性層中へのＺ
ｎの拡散を抑制し、ＺｎのアンドープＧａＩｎＰ活性層
へのパイルアップを抑制した可視光半導体レーザを得る
ことができる。
は、この可視光半導体レーザを製造する際に、その製造
工程が第２次成長、第３次成長へと進むにつれ、基板の
加熱等の影響により、ｐ型のドーパントであるＺｎなど
が活性層に拡散することがある。このとき、第１次成長
において、ＧａＡｓ基板上に下クラッド層、アンドープ
ＧａＩｎＰ活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層、ｐ
型ＧａＩｎＰエッジングストッパ層、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、ｐ型ＧａＩｎＰ層、ｐ型ＧａＡｓキャッ
プ層を順次結晶成長させるとともに、これら形成された
結晶層のうち、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層、ｐ型Ｇ
ａＩｎＰエッチングストッパ層、及びｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ上クラッド層を供給元素の構成比を制御して形成する
ことにより、その格子定数を、ＧａＡｓの格子定数より
適度に大きく（或いは、小さく）し、ｐ型結晶中に著し
い結晶欠陥が生じない程度に適度な結晶ズレを形成させ
ることにより、ｐ型結晶中のＺｎにストレスを与えるよ
うにしたので、第２次、第３次成長の際、基板の加熱等
の影響によりｐ型結晶層とアンドープＧａＩｎＰ活性層
との界面で起こるアンドープＧａＩｎＰ活性層中へのＺ
ｎの拡散を抑制し、ＺｎのアンドープＧａＩｎＰ活性層
へのパイルアップを抑制した可視光半導体レーザを得る
ことができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明の半導体レーザの一実施例を示
す図であり、図１(a) は断面図、図１(b) は斜視図であ
り、図においてＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッフ
ァ層２が配置され、該ｎ−ＧａＡｓバッファ層２上には
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層３が配置され、該ｎ型
ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層３上にはアンドープＧａＩ
ｎＰ活性層４が配置され、該アンドープＧａＩｎＰ活性
層４上にはｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５が配置さ
れ、該ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５上にはｐ型Ｇａ
ＩｎＰエッチングストッパ層６が配置され、該ｐ型Ｇａ
ＩｎＰエッチングストッパ層６上にはｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ上クラッド層７が配置され、該ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上
クラッド層７上にはｐ型ＧａＩｎＰ層８が配置され、該
ｐ型ＧａＩｎＰ層８上にはｐ型ＧａＡｓコンタクト層１
０が配置される。そして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッ
ド層７，ｐ型ＧａＩｎＰ層８，ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層１０にかけて順メサストライプが形成され、順メサス
トライプの側部はｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層９が埋め
込まれている。
する。図１は、この発明の半導体レーザの一実施例を示
す図であり、図１(a) は断面図、図１(b) は斜視図であ
り、図においてＧａＡｓ基板１上にｎ−ＧａＡｓバッフ
ァ層２が配置され、該ｎ−ＧａＡｓバッファ層２上には
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層３が配置され、該ｎ型
ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層３上にはアンドープＧａＩ
ｎＰ活性層４が配置され、該アンドープＧａＩｎＰ活性
層４上にはｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５が配置さ
れ、該ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５上にはｐ型Ｇａ
ＩｎＰエッチングストッパ層６が配置され、該ｐ型Ｇａ
ＩｎＰエッチングストッパ層６上にはｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ上クラッド層７が配置され、該ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上
クラッド層７上にはｐ型ＧａＩｎＰ層８が配置され、該
ｐ型ＧａＩｎＰ層８上にはｐ型ＧａＡｓコンタクト層１
０が配置される。そして、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッ
ド層７，ｐ型ＧａＩｎＰ層８，ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層１０にかけて順メサストライプが形成され、順メサス
トライプの側部はｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層９が埋め
込まれている。
【００１０】次に、この半導体レーザの製造工程を説明
する。先ず、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法にて、
Ｉｎの原料ガスとしてのトリメチルインジウム（ＴＭ
Ｉ），Ｇａの原料ガスとしてのトリエチルガリウム（Ｔ
ＥＧ），Ａｌの原料ガスとしてのトリメチルアルミニウ
ム（ＴＭＡ），Ａｓの原料ガスとしてのアルシン（Ａｓ
Ｈ3 ）とｐ型ドーパントであるＺｎのドーパントガスと
してのジエチルジンク（ＤＥＺ），ｎ型ドーパントであ
るＳｉのドーパントガスとしてのシラン（ＳｉＨ4 ）を
反応器内に導入し、各導入ガスの構成比（供給量比）を
下記の表−１に示すように制御しながら成長温度６７５
℃，反応器内圧力１５０ｔｏｒｒに設定して、ＧａＡｓ
基板１上へｎ型ＧａＡｓバッファ層２（０．５μｍ），
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層３（１．０μｍ），ア
ンドープＧａＩｎＰ活性層４（０．０７μｍ），ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ光ガイド層５（０．２５μｍ），ｐ型Ｇａ
ＩｎＰエッチングストッパ層６（５０オングストロー
ム），ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層７（０．７μ
ｍ），ｐ型ＧａＩｎＰ層８（０．１μｍ），ｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層（０．４μｍ）を順次結晶成長する。
する。先ず、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法にて、
Ｉｎの原料ガスとしてのトリメチルインジウム（ＴＭ
Ｉ），Ｇａの原料ガスとしてのトリエチルガリウム（Ｔ
ＥＧ），Ａｌの原料ガスとしてのトリメチルアルミニウ
ム（ＴＭＡ），Ａｓの原料ガスとしてのアルシン（Ａｓ
Ｈ3 ）とｐ型ドーパントであるＺｎのドーパントガスと
してのジエチルジンク（ＤＥＺ），ｎ型ドーパントであ
るＳｉのドーパントガスとしてのシラン（ＳｉＨ4 ）を
反応器内に導入し、各導入ガスの構成比（供給量比）を
下記の表−１に示すように制御しながら成長温度６７５
℃，反応器内圧力１５０ｔｏｒｒに設定して、ＧａＡｓ
基板１上へｎ型ＧａＡｓバッファ層２（０．５μｍ），
ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層３（１．０μｍ），ア
ンドープＧａＩｎＰ活性層４（０．０７μｍ），ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰ光ガイド層５（０．２５μｍ），ｐ型Ｇａ
ＩｎＰエッチングストッパ層６（５０オングストロー
ム），ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層７（０．７μ
ｍ），ｐ型ＧａＩｎＰ層８（０．１μｍ），ｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層（０．４μｍ）を順次結晶成長する。
【００１１】上記得られた各結晶層の結晶組成と各結晶
層の成長時の供給ガスの構成比（供給量比）との関係を
従来のそれと比較して表１に示す。
層の成長時の供給ガスの構成比（供給量比）との関係を
従来のそれと比較して表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示すように、この実施例ではＴＭＡ
とＴＥＧの供給量を減じ、ｐ型ドーパントガスとしての
ＤＥＺの全導入ガスに対する供給量の割合を増すことに
よりｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層の格子定数を増大させ、ＴＥ
Ｇの供給量を減らすことによりｐ型ＧａＩｎＰ層の格子
定数を増大させている。次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１０上にＳｉＯ2 等の絶縁膜を形成し、該絶縁膜を写真
製版とエッチング技術を用いてストライプ状にパターニ
ングし、このストライプ状パターンをマスクとして、ｐ
型ＧａＡｓキャップ層，ｐ型ＧａＩｎＰ層８，ＡｌＧａ
ＩｎＰ上クラッド層７をエッチングしてメサストライプ
を形成する。更に、エッチングした溝内にＭＯＣＶＤ法
にて、成長温度７００℃、反応器内圧力７６ｔｏｒｒと
して上記ストライプ状パターンをマスクとする選択結晶
成長を行い、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層９を形成し
（第２次成長）、ストライプ状パターンを除去した後、
最上層にＭＯＣＶＤ法にて、成長温度６００℃、反応器
内圧力７６ｔｏｒｒとして、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１０（３．０μｍ）を形成した（第３次成長）。そし
て、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０の上にｐ側電極２
１、ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極２２を設けた。
尚、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層はｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層１０と融合するため図中ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層１０内に点線で示した。
とＴＥＧの供給量を減じ、ｐ型ドーパントガスとしての
ＤＥＺの全導入ガスに対する供給量の割合を増すことに
よりｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層の格子定数を増大させ、ＴＥ
Ｇの供給量を減らすことによりｐ型ＧａＩｎＰ層の格子
定数を増大させている。次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１０上にＳｉＯ2 等の絶縁膜を形成し、該絶縁膜を写真
製版とエッチング技術を用いてストライプ状にパターニ
ングし、このストライプ状パターンをマスクとして、ｐ
型ＧａＡｓキャップ層，ｐ型ＧａＩｎＰ層８，ＡｌＧａ
ＩｎＰ上クラッド層７をエッチングしてメサストライプ
を形成する。更に、エッチングした溝内にＭＯＣＶＤ法
にて、成長温度７００℃、反応器内圧力７６ｔｏｒｒと
して上記ストライプ状パターンをマスクとする選択結晶
成長を行い、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層９を形成し
（第２次成長）、ストライプ状パターンを除去した後、
最上層にＭＯＣＶＤ法にて、成長温度６００℃、反応器
内圧力７６ｔｏｒｒとして、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１０（３．０μｍ）を形成した（第３次成長）。そし
て、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０の上にｐ側電極２
１、ＧａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極２２を設けた。
尚、上記ｐ型ＧａＡｓキャップ層はｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層１０と融合するため図中ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層１０内に点線で示した。
【００１４】このようにして得られた可視光半導体レー
ザは各層が図３に示すＧａＡｓとの格子不整合度（Δａ
／ａ）を有し、また、各層のＳＩＭＳの分析結果による
Ｚｎのプロファイルは図４に示す結果であった。
ザは各層が図３に示すＧａＡｓとの格子不整合度（Δａ
／ａ）を有し、また、各層のＳＩＭＳの分析結果による
Ｚｎのプロファイルは図４に示す結果であった。
【００１５】図３，図４から、この可視光半導体レーザ
はｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層５，ｐ型ＧａＩｎＰ層６、ｐ型
ＡｌＧａＩｎＰ層７は格子不整合度（Δａ／ａ）が約
２．０×１０-3を示し、ｐ型ＧａＩｎＰ層８は格子不整
合度（Δａ／ａ）が約２．８×１０-3を示し、結晶中に
適度な結晶ズレが形成され、これによってアンドープＧ
ａＩｎＰ活性層４中へのＺｎの拡散を抑制していること
が分かる。
はｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層５，ｐ型ＧａＩｎＰ層６、ｐ型
ＡｌＧａＩｎＰ層７は格子不整合度（Δａ／ａ）が約
２．０×１０-3を示し、ｐ型ＧａＩｎＰ層８は格子不整
合度（Δａ／ａ）が約２．８×１０-3を示し、結晶中に
適度な結晶ズレが形成され、これによってアンドープＧ
ａＩｎＰ活性層４中へのＺｎの拡散を抑制していること
が分かる。
【００１６】この実施例による可視光半導体レーザは、
第１次成長によって形成されたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層
５，ｐ型ＧａＩｎＰ層６，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層７はＧ
ａＡｓに対して約２．０×１０-3の格子不整合度（Δａ
／ａ）を示し、更に、ｐ型ＧａＩｎＰ層８はＧａＡｓに
対して約２．８×１０-3の格子不整合度（Δａ／ａ）を
示す結晶層に形成されているので、結晶中に形成された
結晶ズレによって結晶中のＺｎにストレスが加わり、第
２次成長以降の結晶成長を行っても、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ光ガイド層５とアンドープＧａＩｎＰ活性層４との界
面においてアンドープＧａＩｎＰ活性層４中へＺｎが拡
散することなく、ＺｎのアンドープＧａＩｎＰ活性層４
へのパイルアップを抑制することかできる。
第１次成長によって形成されたｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層
５，ｐ型ＧａＩｎＰ層６，ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層７はＧ
ａＡｓに対して約２．０×１０-3の格子不整合度（Δａ
／ａ）を示し、更に、ｐ型ＧａＩｎＰ層８はＧａＡｓに
対して約２．８×１０-3の格子不整合度（Δａ／ａ）を
示す結晶層に形成されているので、結晶中に形成された
結晶ズレによって結晶中のＺｎにストレスが加わり、第
２次成長以降の結晶成長を行っても、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ光ガイド層５とアンドープＧａＩｎＰ活性層４との界
面においてアンドープＧａＩｎＰ活性層４中へＺｎが拡
散することなく、ＺｎのアンドープＧａＩｎＰ活性層４
へのパイルアップを抑制することかできる。
【００１７】ところで、図２はＧａＩｎＰ活性層とｐ型
ＡｌＧａＩｎＰ結晶層との界面におけるＳＩＭＳによっ
て得られた分析結果のＺｎのプロファイルの相対強度
（ｘ）とアンドープＧａＡｓ層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ結
晶層との界面における格子不整合度（ここでは正の値）
との関係を示す図である。図２(b) からわかるように、
相対強度（ｘ）は格子不整合度（Δａ／ａ）が１×１０
-3を越えてから急激に低下し、２×１０-3以上になると
相対強度（ｘ）が殆どなくなっている。即ち、格子不整
合度（Δａ／ａ）を２×１０-3以上にした場合、アンド
ープＧａＩｎＰ活性層へのＺｎの拡散が抑制できる程度
に、結晶層中に結晶ズレが形成できることを示してい
る。また、図示しないが、格子不整合度が負の場合は、
格子不整合度が−２×１０-3以下になると相対強度
（ｘ）が殆どなくなり、同様に結晶層中に結晶ズレが形
成されてＺｎの拡散を抑制することができる。
ＡｌＧａＩｎＰ結晶層との界面におけるＳＩＭＳによっ
て得られた分析結果のＺｎのプロファイルの相対強度
（ｘ）とアンドープＧａＡｓ層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ結
晶層との界面における格子不整合度（ここでは正の値）
との関係を示す図である。図２(b) からわかるように、
相対強度（ｘ）は格子不整合度（Δａ／ａ）が１×１０
-3を越えてから急激に低下し、２×１０-3以上になると
相対強度（ｘ）が殆どなくなっている。即ち、格子不整
合度（Δａ／ａ）を２×１０-3以上にした場合、アンド
ープＧａＩｎＰ活性層へのＺｎの拡散が抑制できる程度
に、結晶層中に結晶ズレが形成できることを示してい
る。また、図示しないが、格子不整合度が負の場合は、
格子不整合度が−２×１０-3以下になると相対強度
（ｘ）が殆どなくなり、同様に結晶層中に結晶ズレが形
成されてＺｎの拡散を抑制することができる。
【００１８】一方、結晶中のズレが大きくなり過ぎて、
格子不整合度が１．０×１０-2より大きくなったり、−
５×１０-3より小さくなると、Ｚｎのパイルアップは抑
制できるものの表面モホロジィーを著しく悪化させ、ク
ロスハッチを発生するようになり、レーザー特性はかえ
って悪化してしまう。このため、アンドープＧａＩｎＰ
活性層中へのＺｎのパイルアップが抑制され、結晶欠陥
による影響を少なくし、レーザ特性の劣化のより少ない
可視光半導体レーザを得るには、格子不整合度を２×１
０-3〜１×１０-2、又は、−５×１０-3〜−２×１０-3
の範囲に調整することが重要となる。
格子不整合度が１．０×１０-2より大きくなったり、−
５×１０-3より小さくなると、Ｚｎのパイルアップは抑
制できるものの表面モホロジィーを著しく悪化させ、ク
ロスハッチを発生するようになり、レーザー特性はかえ
って悪化してしまう。このため、アンドープＧａＩｎＰ
活性層中へのＺｎのパイルアップが抑制され、結晶欠陥
による影響を少なくし、レーザ特性の劣化のより少ない
可視光半導体レーザを得るには、格子不整合度を２×１
０-3〜１×１０-2、又は、−５×１０-3〜−２×１０-3
の範囲に調整することが重要となる。
【００１９】尚、上記格子不整合度が−２×１０-3〜２
×１０-3の範囲にある時は、結晶中のＺｎにストレスを
与えるだけの充分な結晶ズレが形成できないため、Ｚｎ
のアンドープＧａＩｎＰ活性層中へのパイルアップが起
こり、これによる影響でレーザ特性が劣化してしまう。
×１０-3の範囲にある時は、結晶中のＺｎにストレスを
与えるだけの充分な結晶ズレが形成できないため、Ｚｎ
のアンドープＧａＩｎＰ活性層中へのパイルアップが起
こり、これによる影響でレーザ特性が劣化してしまう。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】次に、第２の実施例について説明する。第
２の実施例による可視光半導体レーザの基本的な層構成
は、図１(a) に示す実施例１のものと同様である。この
実施例では、第１次成長工程において、成長温度をＧａ
ＩｎＰ活性層４の成長までは成長温度を７００℃とし、
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５の成長開始とともに成
長温度を６５０℃に下げ、以後６５０℃に保って第１次
成長を終了した。この時の他の成長条件は実施例１と同
じである。そして、実施例１と同様にしてメサ形成後第
２次成長，第３次成長を行って可視光半導体レーザを形
成した。図５は、得られた半導体レーザの格子不整合度
（Δａ／ａ）を示し、図より、格子不整合度（Δａ／
ａ）はｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５内で次第に大き
くなり、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層６以後の
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層７，ｐ型ＧａＩｎＰ層
８で約２．０×１０-3となっていることがわかる。
２の実施例による可視光半導体レーザの基本的な層構成
は、図１(a) に示す実施例１のものと同様である。この
実施例では、第１次成長工程において、成長温度をＧａ
ＩｎＰ活性層４の成長までは成長温度を７００℃とし、
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５の成長開始とともに成
長温度を６５０℃に下げ、以後６５０℃に保って第１次
成長を終了した。この時の他の成長条件は実施例１と同
じである。そして、実施例１と同様にしてメサ形成後第
２次成長，第３次成長を行って可視光半導体レーザを形
成した。図５は、得られた半導体レーザの格子不整合度
（Δａ／ａ）を示し、図より、格子不整合度（Δａ／
ａ）はｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５内で次第に大き
くなり、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層６以後の
ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層７，ｐ型ＧａＩｎＰ層
８で約２．０×１０-3となっていることがわかる。
【００２４】この第２の実施例による半導体レーザは、
第１次成長時によりｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５に
おける格子不整合度（Δａ／ａ）が次第に大きくなり、
ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層６，ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ上クラッド層７，ｐ型ＧａＩｎＰ層８ではＧａＡ
ｓ対して約２．０×１０-3の格子不整合度（Δａ／ａ）
を示し、結晶中に結晶ズレが形成され、アンドープＧａ
ＩｎＰ活性層４とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５との
界面でのアンドープＧａＩｎＰ活性層４中へのＺｎの拡
散を抑制している。
第１次成長時によりｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５に
おける格子不整合度（Δａ／ａ）が次第に大きくなり、
ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層６，ｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ上クラッド層７，ｐ型ＧａＩｎＰ層８ではＧａＡ
ｓ対して約２．０×１０-3の格子不整合度（Δａ／ａ）
を示し、結晶中に結晶ズレが形成され、アンドープＧａ
ＩｎＰ活性層４とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５との
界面でのアンドープＧａＩｎＰ活性層４中へのＺｎの拡
散を抑制している。
【００２５】また、この実施例による半導体レーザは、
アンドープＧａＩｎＰ活性層４に隣接するｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ光ガイド層５の格子の状態をアンドープＧａＩｎ
Ｐ活性層４に最も近接する位置では格子不整合度（Δａ
／ａ）を小さく、遠ざかるにつれて格子不整合度（Δａ
／ａ）を大きくしており、アンドープＧａＩｎＰ活性層
との界面における急激な結晶ズレによる他の不具合への
影響がないように考慮されている。
アンドープＧａＩｎＰ活性層４に隣接するｐ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ光ガイド層５の格子の状態をアンドープＧａＩｎ
Ｐ活性層４に最も近接する位置では格子不整合度（Δａ
／ａ）を小さく、遠ざかるにつれて格子不整合度（Δａ
／ａ）を大きくしており、アンドープＧａＩｎＰ活性層
との界面における急激な結晶ズレによる他の不具合への
影響がないように考慮されている。
【００２６】上記第１の実施例では第１次成長工程にお
ける供給ガス中のＤＥＺの供給割合を増すことで、各供
給ガスの構成比を制御する手段を採用し、第２の実施例
では第１次成長工程における成長温度を変動させる手段
を採用しているが、これら２つを組み合わせて実施して
もよい。
ける供給ガス中のＤＥＺの供給割合を増すことで、各供
給ガスの構成比を制御する手段を採用し、第２の実施例
では第１次成長工程における成長温度を変動させる手段
を採用しているが、これら２つを組み合わせて実施して
もよい。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる可視光
半導体レーザは、第１次成長において形成された結晶層
のうち、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ
系結晶層、及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層を供給元素
の構成比を制御して形成することにより、その格子定数
を、ＧａＡｓの格子定数より適度に大きく（或いは、小
さく）し、ｐ型結晶中に著しい結晶欠陥が生じない程度
に適度な結晶ズレを形成させることによりｐ型結晶中の
Ｚｎにストレスを与えるようにしたので、第２次、第３
次成長の際、基板の加熱等の影響によりｐ型結晶層とア
ンドープＧａＩｎＰ活性層との界面で起こる、アンドー
プＧａＩｎＰ活性層中へのＺｎの拡散を抑制し、Ｚｎの
アンドープＧａＩｎＰ活性層へのパイルアップを抑制す
ることができる結果、レーザ特性の劣化の少ない可視光
半導体レーザを得ることができる。
半導体レーザは、第１次成長において形成された結晶層
のうち、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ
系結晶層、及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層を供給元素
の構成比を制御して形成することにより、その格子定数
を、ＧａＡｓの格子定数より適度に大きく（或いは、小
さく）し、ｐ型結晶中に著しい結晶欠陥が生じない程度
に適度な結晶ズレを形成させることによりｐ型結晶中の
Ｚｎにストレスを与えるようにしたので、第２次、第３
次成長の際、基板の加熱等の影響によりｐ型結晶層とア
ンドープＧａＩｎＰ活性層との界面で起こる、アンドー
プＧａＩｎＰ活性層中へのＺｎの拡散を抑制し、Ｚｎの
アンドープＧａＩｎＰ活性層へのパイルアップを抑制す
ることができる結果、レーザ特性の劣化の少ない可視光
半導体レーザを得ることができる。
【図１】この発明の一実施例による半導体レーザの断面
図と斜視図である。
図と斜視図である。
【図２】ＳＩＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイル
の相対強度（ｘ）と格子不整合度（Δａ／ａ）の関係を
示す図である。
の相対強度（ｘ）と格子不整合度（Δａ／ａ）の関係を
示す図である。
【図３】この発明の一実施例による半導体レーザの各層
の格子不整合度を示す図である。
の格子不整合度を示す図である。
【図４】この発明の一実施例による半導体レーザの各層
のＳＩＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイルのを示
す図である。
のＳＩＭＳの分析結果によるＺｎのプロファイルのを示
す図である。
【図５】この発明の一実施例による半導体レーザの各層
の格子不整合度を示す図である。
の格子不整合度を示す図である。
【図６】従来の半導体レーザの断面を示す図である。
【図７】従来の半導体レーザの各層の格子不整合度を示
す図である。
す図である。
【図８】従来の半導体レーザの各層のＳＩＭＳの分析結
果によるＺｎのプロファイルを示す図である。
果によるＺｎのプロファイルを示す図である。
１ ＧａＡｓ基板 ２ ｎ型ＧａＡｓ層 ３ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層 ４ アンドープＧａＩｎＰ活性層 ５ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層 ６ ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層 ７ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層 ８ ｐ型ＧａＩｎＰ層 ９ ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 １０ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 １１ ＧａＡｓ基板 １２ ｎ型ＧａＡｓ層 １３ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層 １４ アンドープＧａＩｎＰ活性層 １５ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層 １６ ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層 １７ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ上クラッド層 １８ ｐ型ＧａＩｎＰ層 １９ ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 ２０ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ２１ ｐ側電極 ２２ ｎ側電極 ｘ 相対強度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−283980（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−162483（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286487（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−137577（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212487（ＪＰ，Ａ) 1990年（平成２年）春季第37回応物学 会予稿集 31ｐ−Ｓ−３ ｐ．306 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に順次配置された、ｎ型
ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、アンドープＧａＩｎＰ活性
層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ系結
晶層、及びメサを有するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層を
備える可視光半導体レーザにおいて、 上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層、ｐ型ＧａＩｎＰ系結
晶層、及びメサを有するｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系結晶層
は、ＧａＡｓに対し２×１０-3〜１×１０-2、又は、−
５×１０-3〜−２×１０-3の格子不整合度を有するよ
う、供給元素の構成比を制御することにより形成された
層であることを特徴とする可視光半導体レーザ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112543A JP2863648B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 可視光半導体レーザ |
| US07/754,658 US5189680A (en) | 1991-04-16 | 1991-09-04 | Visible light laser diode |
| DE4130536A DE4130536A1 (de) | 1991-04-16 | 1991-09-13 | Laserdiode fuer sichtbares licht |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3112543A JP2863648B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 可視光半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317385A JPH04317385A (ja) | 1992-11-09 |
| JP2863648B2 true JP2863648B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=14589283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3112543A Expired - Lifetime JP2863648B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 可視光半導体レーザ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5189680A (ja) |
| JP (1) | JP2863648B2 (ja) |
| DE (1) | DE4130536A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5297158A (en) * | 1991-04-22 | 1994-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device including a gallium-aluminum arsenic compound |
| FR2684805B1 (fr) * | 1991-12-04 | 1998-08-14 | France Telecom | Dispositif optoelectronique a tres faible resistance serie. |
| JPH05211372A (ja) * | 1992-01-14 | 1993-08-20 | Nec Corp | 半導体レーザの製造方法 |
| JPH06296060A (ja) * | 1993-04-08 | 1994-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体可視光レーザダイオードの製造方法 |
| JPH0794833A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US5379312A (en) * | 1993-10-25 | 1995-01-03 | Xerox Corporation | Semiconductor laser with tensile-strained etch-stop layer |
| JP3316062B2 (ja) * | 1993-12-09 | 2002-08-19 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子 |
| JP3553147B2 (ja) * | 1994-09-05 | 2004-08-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体層の製造方法 |
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