JPH027488A - 埋め込みヘテロ構造半導体レーザ - Google Patents
埋め込みヘテロ構造半導体レーザInfo
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- JPH027488A JPH027488A JP15735088A JP15735088A JPH027488A JP H027488 A JPH027488 A JP H027488A JP 15735088 A JP15735088 A JP 15735088A JP 15735088 A JP15735088 A JP 15735088A JP H027488 A JPH027488 A JP H027488A
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Links
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は活性層の周囲を電流ブロック用の半導体層で埋
め込んだ、埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
め込んだ、埋め込みヘテロ構造半導体レーザに関する。
埋め込みヘテロ構造半導体レーザ（ＢＨ−ＬＤ）は低い
発振しきい値電流、安定化した発振横モード、高温動作
可能などの優れた特性を有しているため、光フアイバ通
信用光源として注目を集めている。
発振しきい値電流、安定化した発振横モード、高温動作
可能などの優れた特性を有しているため、光フアイバ通
信用光源として注目を集めている。
従来の技術として、例えば特願昭５６−４６６６６６に
示した構造の半導体レーザがある。この構造は２本のほ
ぼ平行な溝にはさまれて形成された発光再結合する活性
層を含むメサストライプの周囲で確実に電流ブロック層
が形成でき、したがって温度特性に優れたＩｎＧａＡｓ
Ｐ／ＩｎＰ Ｂ Ｈ−Ｌ Ｄである。
示した構造の半導体レーザがある。この構造は２本のほ
ぼ平行な溝にはさまれて形成された発光再結合する活性
層を含むメサストライプの周囲で確実に電流ブロック層
が形成でき、したがって温度特性に優れたＩｎＧａＡｓ
Ｐ／ＩｎＰ Ｂ Ｈ−Ｌ Ｄである。
しかしながら、この構造のＢＨ−ＬＤでは発光再結合す
る活性層を含むメサストライプをはさんでいる溝の部分
に於いて、５ Ｘ Ｉ Ｏ１８／ ｃｍ’以上の高不純
物濃度の電流ブロック層と、１×１０′８／ ｃｍ ３
不純物源度のバッファ層とでＰ−Ｎ接合が形成されてい
る。このＰ−Ｎ接合の逆方向特性がしばしば高濃度接合
によるトンネル効果により耐圧減小となる不良が発生し
ている。このような特性を持つ半導体レーザは信頼性の
面で問題となった。
る活性層を含むメサストライプをはさんでいる溝の部分
に於いて、５ Ｘ Ｉ Ｏ１８／ ｃｍ’以上の高不純
物濃度の電流ブロック層と、１×１０′８／ ｃｍ ３
不純物源度のバッファ層とでＰ−Ｎ接合が形成されてい
る。このＰ−Ｎ接合の逆方向特性がしばしば高濃度接合
によるトンネル効果により耐圧減小となる不良が発生し
ている。このような特性を持つ半導体レーザは信頼性の
面で問題となった。
本発明の目的は上記の欠点を除去すべく、溝部分に於い
て、低濃度の第１電流ブロック層を成長し、続いて、高
濃度の第２電流ブロック層を積層することで、逆耐圧の
高いＰ−Ｎ接合を形成せしめ、特性の大幅に向上したＢ
Ｈ−ＬＤを提供することにある。
て、低濃度の第１電流ブロック層を成長し、続いて、高
濃度の第２電流ブロック層を積層することで、逆耐圧の
高いＰ−Ｎ接合を形成せしめ、特性の大幅に向上したＢ
Ｈ−ＬＤを提供することにある。
本発明によれば、第１導電型の半導体基板上に第１導電
型のバッファ層、第１導電型のクラッド層、活性層、第
２導電型のクラッド層を順次積層した後に前記クラッド
層の表面から少なくとも前記バッファ層に達する深さに
２本の平行な溝を設け、発光再結合する活性層を含むメ
サストライプを形成した後、埋め込み成長してなる埋め
込み構造半導体レーザにおいて、前記発光再結合する活
性層を含むメサストライプの上面のみ除いて、低濃度の
第２導電型第１電流ブロツク層、高濃度の第２導電型第
２電流ブロツク層、第１導電型電流ブロック層の３層が
順次積層されてなることを特徴とする埋め込みヘテロ構
造半導体レーザとなる。
型のバッファ層、第１導電型のクラッド層、活性層、第
２導電型のクラッド層を順次積層した後に前記クラッド
層の表面から少なくとも前記バッファ層に達する深さに
２本の平行な溝を設け、発光再結合する活性層を含むメ
サストライプを形成した後、埋め込み成長してなる埋め
込み構造半導体レーザにおいて、前記発光再結合する活
性層を含むメサストライプの上面のみ除いて、低濃度の
第２導電型第１電流ブロツク層、高濃度の第２導電型第
２電流ブロツク層、第１導電型電流ブロック層の３層が
順次積層されてなることを特徴とする埋め込みヘテロ構
造半導体レーザとなる。
〔実施例１〕
以下図面を用いて本発明を説明する。第１図は本発明の
一実施例であるＩｎＧａＡｓＰ Ｂ Ｈ−Ｌ Ｄの概略
断面図を示す。このようなりＨ−ＬＤを作製するには次
のようにすればよい。まず（１００）ｎＩｎＰ基板１上
にｎ −ＩｎＰバッファ層２．ｎ−ＩｎＰクラッド層３
、 ＩｏＧａＡｓＰ活性層４．Ｐ−ＩｎＰクラッド層
５を順次積層させた′多層膜半導体ウェハーに、＜０１
１＞方向に平行にｎ −１ｎＰバッファ層２に達する深
さの幅５μｍ、深さ３μｍの２本の平行な溝３０．３１
を作り、それにより発光再結合する活性層４ｍを含む幅
２μｍのメサストライプ１１を形成する。このようにし
て得られた多層構造半導体ウェハーに不純物濃度が１×
１０１７／ｃｍ３のＰ −ＩｎＰ第１電流ブロック層６
、不純物濃度Ｉ Ｘ １０１８／ｃ＋＋＋３のＰ −Ｉ
ｎＰ第２電流ブロックＮ７、ｎ −ＴｎＰ電流ブロック
層８をメサ上面（Ｐ −１ｎＰクラッド層メサ部５ｍの
上面）のみを除いて積層させ、さらにＰ −ＩｎＰ埋め
込み層９、Ｐ −１ｎＧａＡｓＰキャップ層１０を全面
にわたって成長させ、最後に電極２０．２１を形成して
目的のＢ Ｉ−Ｉ −Ｌ Ｄが得られる。
一実施例であるＩｎＧａＡｓＰ Ｂ Ｈ−Ｌ Ｄの概略
断面図を示す。このようなりＨ−ＬＤを作製するには次
のようにすればよい。まず（１００）ｎＩｎＰ基板１上
にｎ −ＩｎＰバッファ層２．ｎ−ＩｎＰクラッド層３
、 ＩｏＧａＡｓＰ活性層４．Ｐ−ＩｎＰクラッド層
５を順次積層させた′多層膜半導体ウェハーに、＜０１
１＞方向に平行にｎ −１ｎＰバッファ層２に達する深
さの幅５μｍ、深さ３μｍの２本の平行な溝３０．３１
を作り、それにより発光再結合する活性層４ｍを含む幅
２μｍのメサストライプ１１を形成する。このようにし
て得られた多層構造半導体ウェハーに不純物濃度が１×
１０１７／ｃｍ３のＰ −ＩｎＰ第１電流ブロック層６
、不純物濃度Ｉ Ｘ １０１８／ｃ＋＋＋３のＰ −Ｉ
ｎＰ第２電流ブロックＮ７、ｎ −ＴｎＰ電流ブロック
層８をメサ上面（Ｐ −１ｎＰクラッド層メサ部５ｍの
上面）のみを除いて積層させ、さらにＰ −ＩｎＰ埋め
込み層９、Ｐ −１ｎＧａＡｓＰキャップ層１０を全面
にわたって成長させ、最後に電極２０．２１を形成して
目的のＢ Ｉ−Ｉ −Ｌ Ｄが得られる。
〔実施例２〕
第２の実施例では第１図のｎ −１ｎＰバッファ層２を
ｌ Ｘ Ｉ Ｑ １７／ ｃｍ’以下の低濃度にして、
その他は実施例１と同様に構成した。この構成は第１電
流ブロック層６とｎ −ｒｎＰバッファＮ２間に形成さ
れるＰ−Ｎ接合の逆方向耐圧が一層高くなる利点がある
。
ｌ Ｘ Ｉ Ｑ １７／ ｃｍ’以下の低濃度にして、
その他は実施例１と同様に構成した。この構成は第１電
流ブロック層６とｎ −ｒｎＰバッファＮ２間に形成さ
れるＰ−Ｎ接合の逆方向耐圧が一層高くなる利点がある
。
以上説明したように本発明は溝内部に形成される接合は
、第１電流ブロック層の低濃度化で、逆方向耐圧の十分
高い特性となる。従来構造の作用を損うことなく、すな
わち、活性層メサ両側領域のＰ−Ｎ−Ｐ−Ｎ接合のブレ
ーク、ダウン電圧を十分に高くするために必要な条件で
あるＰ −ＩｎＰ電流ブロック層へ電流を流す事を可能
ならせるために、Ｐ −１ｎＰ電流ブロック層の抵抗を
小とする事は損わずに、従来欠点を除去する事が出来た
。
、第１電流ブロック層の低濃度化で、逆方向耐圧の十分
高い特性となる。従来構造の作用を損うことなく、すな
わち、活性層メサ両側領域のＰ−Ｎ−Ｐ−Ｎ接合のブレ
ーク、ダウン電圧を十分に高くするために必要な条件で
あるＰ −ＩｎＰ電流ブロック層へ電流を流す事を可能
ならせるために、Ｐ −１ｎＰ電流ブロック層の抵抗を
小とする事は損わずに、従来欠点を除去する事が出来た
。
電流ブロック層を低濃度領域と高濃度領域との二層に分
割する事で実現出来た。このようなり Ｈ−ＬＤにおい
て、１枚のウェハー内で発振しきい値電流が１０〜２０
ｍＡ、微分量子効率が５０〜６０％というレーザが均一
に得られ、またウェハー間のバラツキも小さくＢＨ−Ｌ
Ｄの特性上の再現性、製作歩留りが大幅に向上した。
割する事で実現出来た。このようなり Ｈ−ＬＤにおい
て、１枚のウェハー内で発振しきい値電流が１０〜２０
ｍＡ、微分量子効率が５０〜６０％というレーザが均一
に得られ、またウェハー間のバラツキも小さくＢＨ−Ｌ
Ｄの特性上の再現性、製作歩留りが大幅に向上した。
第１図は本発明によるＢＨ−ＬＤの一実施例の断面図で
ある。 １・・・ｎ型１ｎＰ基板、２・・・ｎ型ＩｎＰバッファ
層、３・・・ｎ型ＩｎＰクラッド層、４・・・ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層、５・・・Ｐ型１ｎＰクラッド層、６・・
・Ｐ型１ｎＰ第１ブロック層、７・・・Ｐ型１ｎＰ第２
ブロック層、８・・・ｎ型１ｎＰブロック層、９・・・
Ｐ型１ｎＰ埋め込み層、１０・・・Ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
キャップ層、１１・・・メサストライプ、３０．３１・
・・互いに平行な溝、４ｍ・・・メサストライプ１１中
の活性層光導波路、５ｍ・・・Ｐ型１ｎＰクラッド層メ
サ部、２０・・・Ｐ側電極、２１・・・Ｎ側電極。 ）１ 図 １・・・ｎ型藷Ｐ基根 ２・・・ｎ型ＩルＰバッフｒＭ Ｊ・・・π！！！ ｈＰフラッド屑 ４・・・Ｉｎ伍ＡｓＰ活性層 ５・・・Ｐ型Ｉ九Ｐ７り井“膚 ６ ・＝Ｐ”１ＩｐＬｐ５１７”０７７層ｔ・・・Ｐ！
ＩｒＬＰ埋ｈ”Ａｈ）ｈ ｌθ・ ｐ型ＩＰＬＧｃＪｓＰ↑ｙｙ７・Ｊｉ／Ｉ・
・・メ”ワーズトライ７゛ ３０石・よひ３１・・・Ｉ−ｕマ平噌テｒＪ−１配２θ
・・・Ｐイｑソ電」＝５第 ２１−ＮイｉＪｔＪ−３
ある。 １・・・ｎ型１ｎＰ基板、２・・・ｎ型ＩｎＰバッファ
層、３・・・ｎ型ＩｎＰクラッド層、４・・・ＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層、５・・・Ｐ型１ｎＰクラッド層、６・・
・Ｐ型１ｎＰ第１ブロック層、７・・・Ｐ型１ｎＰ第２
ブロック層、８・・・ｎ型１ｎＰブロック層、９・・・
Ｐ型１ｎＰ埋め込み層、１０・・・Ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ
キャップ層、１１・・・メサストライプ、３０．３１・
・・互いに平行な溝、４ｍ・・・メサストライプ１１中
の活性層光導波路、５ｍ・・・Ｐ型１ｎＰクラッド層メ
サ部、２０・・・Ｐ側電極、２１・・・Ｎ側電極。 ）１ 図 １・・・ｎ型藷Ｐ基根 ２・・・ｎ型ＩルＰバッフｒＭ Ｊ・・・π！！！ ｈＰフラッド屑 ４・・・Ｉｎ伍ＡｓＰ活性層 ５・・・Ｐ型Ｉ九Ｐ７り井“膚 ６ ・＝Ｐ”１ＩｐＬｐ５１７”０７７層ｔ・・・Ｐ！
ＩｒＬＰ埋ｈ”Ａｈ）ｈ ｌθ・ ｐ型ＩＰＬＧｃＪｓＰ↑ｙｙ７・Ｊｉ／Ｉ・
・・メ”ワーズトライ７゛ ３０石・よひ３１・・・Ｉ−ｕマ平噌テｒＪ−１配２θ
・・・Ｐイｑソ電」＝５第 ２１−ＮイｉＪｔＪ−３
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板上に少なくとも活性層を含む半
導体多層膜を積層させた多層構造半導体ウェハーに、前
記活性層よりも深い２本の平行な溝によってはさまれた
メサストライプを形成した後に埋め込み成長してなる埋
め込みヘテロ構造半導体レーザにおいて、前記メサスト
ライプの上面のみ除いて、１０＾１＾７／ｃｍ＾３以下
の不純物濃度の第２導電型半導体第１電流ブロック層、
１０＾１＾８／ｃｍ＾３以上の不純物濃度の第２導電型
半導体第２電流ブロック層、第１導電型半導体電流ブロ
ック層が順次積層され、さらに第２導電型半導体埋め込
み層が全体にわたって積層されてなることを特徴とする
埋め込みヘテロ構造半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15735088A JPH027488A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 埋め込みヘテロ構造半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15735088A JPH027488A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 埋め込みヘテロ構造半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027488A true JPH027488A (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=15647758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15735088A Pending JPH027488A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 埋め込みヘテロ構造半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH027488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621665A2 (en) * | 1993-03-25 | 1994-10-26 | Nec Corporation | Semiconductor double-channel-planar-buried-heterostructure laser diode effective against leakage current |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59165479A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-18 | Nec Corp | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15735088A patent/JPH027488A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59165479A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-18 | Nec Corp | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621665A2 (en) * | 1993-03-25 | 1994-10-26 | Nec Corporation | Semiconductor double-channel-planar-buried-heterostructure laser diode effective against leakage current |
| EP0621665A3 (en) * | 1993-03-25 | 1995-01-11 | Nippon Electric Co | Two-channel planar buried heterostructure laser diode with low lech current. |
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