JPH05206565A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
- Publication number
- JPH05206565A JPH05206565A JP13932091A JP13932091A JPH05206565A JP H05206565 A JPH05206565 A JP H05206565A JP 13932091 A JP13932091 A JP 13932091A JP 13932091 A JP13932091 A JP 13932091A JP H05206565 A JPH05206565 A JP H05206565A
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- JP
- Japan
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- layer
- plane
- algaas
- gaas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉ基板上にＭＯＶＰＥ法及びＭＢＥ成長法
により、狭いストライプ領域に選択的に半導体レーザを
形成し、結晶欠陥の発生を軽減できると共に、ドーパン
トの極性を面方位によりコントロールして電流の閉じ込
める構造を持ち、同時に各原子のマイグレーションの面
方位依存性の差により、光の閉じ込め構造を持つ信頼性
の高い、長寿命の導体レーザ素子を得る。 【構成】 （１１１）側面を有する順メサストライプ上
に、（１１１）Ｂ面、（１１１）Ａ面と（１００）面を
有するｎ型ＧａＡｓを選択成長して、格子不整合により
生じる結晶欠陥を低減したｎ−Ｓｉ基板１上に、ＭＢＥ
法により量子井戸を活性層６とするダブルヘテロ構造を
形成し、ＭＢＥ成長法による原子のマイグレーションの
面方位による違いと、Ｓｉドーパンの導電性の面方位依
存性により、屈折率導波機構と電流狭窄機構とを持つ半
導体レーザ素子を上記のストライプ上にのみ作り付け
る。
により、狭いストライプ領域に選択的に半導体レーザを
形成し、結晶欠陥の発生を軽減できると共に、ドーパン
トの極性を面方位によりコントロールして電流の閉じ込
める構造を持ち、同時に各原子のマイグレーションの面
方位依存性の差により、光の閉じ込め構造を持つ信頼性
の高い、長寿命の導体レーザ素子を得る。 【構成】 （１１１）側面を有する順メサストライプ上
に、（１１１）Ｂ面、（１１１）Ａ面と（１００）面を
有するｎ型ＧａＡｓを選択成長して、格子不整合により
生じる結晶欠陥を低減したｎ−Ｓｉ基板１上に、ＭＢＥ
法により量子井戸を活性層６とするダブルヘテロ構造を
形成し、ＭＢＥ成長法による原子のマイグレーションの
面方位による違いと、Ｓｉドーパンの導電性の面方位依
存性により、屈折率導波機構と電流狭窄機構とを持つ半
導体レーザ素子を上記のストライプ上にのみ作り付け
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン（Ｓｉ）基板
の電子回路と化合物半導体の光デバイスを融合させた光
電子集積回路の実現に重要な役割をになう半導体レーザ
素子に関するものである。
の電子回路と化合物半導体の光デバイスを融合させた光
電子集積回路の実現に重要な役割をになう半導体レーザ
素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体レーザ素子として
は、チェン 他 「アプライド・フィジックス・レター
ズ」第５１巻，１７号（１９８７年）第１３２０〜１３
２１頁「シリコン（１００）基板上の低閾値（室温で６
００Ａ／ｃｍ2 以下）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓレーザ」
〔Ｈ．Ｚ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．「ＡｐｐｌｉｅｄＰ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」ｖｏｌ．５１ Ｎｏ．
１７（１９８７）Ｐ．１３２０〜１３２１ 「Ｌｏｗ−
ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（〜６００Ａ／ｃｍ2 ａｔｒｏｏｍ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
ｌａｓｅｒｓｏｎ Ｓｉ（１００）」〕に記載されるも
のがあった。
は、チェン 他 「アプライド・フィジックス・レター
ズ」第５１巻，１７号（１９８７年）第１３２０〜１３
２１頁「シリコン（１００）基板上の低閾値（室温で６
００Ａ／ｃｍ2 以下）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓレーザ」
〔Ｈ．Ｚ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．「ＡｐｐｌｉｅｄＰ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」ｖｏｌ．５１ Ｎｏ．
１７（１９８７）Ｐ．１３２０〜１３２１ 「Ｌｏｗ−
ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（〜６００Ａ／ｃｍ2 ａｔｒｏｏｍ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ
ｌａｓｅｒｓｏｎ Ｓｉ（１００）」〕に記載されるも
のがあった。
【０００３】即ち、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）法
によって、ｎ型Ｓｉ（１００）基板上に、バッファ層、
ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、アルミニウムの組成を連
続的に変化させて屈折率に傾斜をつけたＡｌＧａＡｓ−
ＧＲＩＮ層、ＧａＡｓ単一量子井戸活性層、ＡｌＧａＡ
ｓ−ＧＲＩＮ層、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層からなるレーザ構造を成長させ、半
導体レーザ素子を形成していた。
によって、ｎ型Ｓｉ（１００）基板上に、バッファ層、
ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、アルミニウムの組成を連
続的に変化させて屈折率に傾斜をつけたＡｌＧａＡｓ−
ＧＲＩＮ層、ＧａＡｓ単一量子井戸活性層、ＡｌＧａＡ
ｓ−ＧＲＩＮ層、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層、ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層からなるレーザ構造を成長させ、半
導体レーザ素子を形成していた。
【０００４】例えば、図２に示すように、ＧａＡｓ（２
μｍ）上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層としてのＡ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ（１．５μｍ）、ＡｌＧａＡｓ−
ＧＲＩＮ層としてのＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ〜Ａｌ0.2 Ｇ
ａ0.8 Ａｓ（１７５０Å）、ＧａＡｓ単一量子井戸活
性層としてのＧａＡｓ（７０Å）、ＡｌＧａＡｓ−Ｇ
ＲＩＮ層としてのＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ〜Ａｌ0.2 Ｇａ
0.8 Ａｓ（１７５０Å）、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層としてのＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ（１．５μｍ）、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層としてのＧａＡｓ（０．４μ
ｍ）を順次成長させる。
μｍ）上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層としてのＡ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ（１．５μｍ）、ＡｌＧａＡｓ−
ＧＲＩＮ層としてのＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ〜Ａｌ0.2 Ｇ
ａ0.8 Ａｓ（１７５０Å）、ＧａＡｓ単一量子井戸活
性層としてのＧａＡｓ（７０Å）、ＡｌＧａＡｓ−Ｇ
ＲＩＮ層としてのＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ〜Ａｌ0.2 Ｇａ
0.8 Ａｓ（１７５０Å）、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層としてのＡｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ（１．５μｍ）、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層としてのＧａＡｓ（０．４μ
ｍ）を順次成長させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
半導体レーザ素子は、Ｓｉ基板に格子整合しない化合物
半導体をＳｉ基板の全面に形成しているため、結晶欠陥
が多く、素子の寿命が非常に短いという問題点があっ
た。本発明は、以上述べた結晶欠陥に伴う問題点を除去
し、Ｓｉ基板上に形成され、結晶欠陥の発生を軽減でき
ると共に、ドーパントの極性を面方位によりコントロー
ルして電流の閉じ込める構造を持ち、同時に各原子のマ
イグレーションの面方位依存性の差により、光の閉じ込
め構造を持つ信頼性の高い、しかも寿命の長い半導体レ
ーザ素子を提供することを目的とする。
半導体レーザ素子は、Ｓｉ基板に格子整合しない化合物
半導体をＳｉ基板の全面に形成しているため、結晶欠陥
が多く、素子の寿命が非常に短いという問題点があっ
た。本発明は、以上述べた結晶欠陥に伴う問題点を除去
し、Ｓｉ基板上に形成され、結晶欠陥の発生を軽減でき
ると共に、ドーパントの極性を面方位によりコントロー
ルして電流の閉じ込める構造を持ち、同時に各原子のマ
イグレーションの面方位依存性の差により、光の閉じ込
め構造を持つ信頼性の高い、しかも寿命の長い半導体レ
ーザ素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体レーザ素子において、（１１１）
側面を持つ順メサストライプを構成したＳｉ（１００）
基板上への有機金属気相成長法による成長速度の面方位
依存性を利用したストライプ上へのみの選択成長膜を基
板として、分子線エピタキシャル成長法により両極性ド
ーパントの極性を制御することによって電流閉じ込めの
ための逆バイアス構造を持たせるとともに、各原子のマ
イグレーションの面方位依存性の差により光の閉じ込め
構造をストライプ上にのみ形成するようにしたものであ
る。
成するために、半導体レーザ素子において、（１１１）
側面を持つ順メサストライプを構成したＳｉ（１００）
基板上への有機金属気相成長法による成長速度の面方位
依存性を利用したストライプ上へのみの選択成長膜を基
板として、分子線エピタキシャル成長法により両極性ド
ーパントの極性を制御することによって電流閉じ込めの
ための逆バイアス構造を持たせるとともに、各原子のマ
イグレーションの面方位依存性の差により光の閉じ込め
構造をストライプ上にのみ形成するようにしたものであ
る。
【０００７】
【作用】本発明によれば、ｎ型半導体に対する成長技術
である有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法によるＳｉ
（１００）基板上へのＧａＡｓのマスクレス選択成長技
術を用いて、（１１１）側面を有する順メサストライプ
上に、（１１１）Ｂ面、（１１１）Ａ面と（１００）面
を有するｎ型ＧａＡｓを選択成長して、格子不整合によ
り生じる結晶欠陥を低減した基板上に、ＭＢＥ成長法に
より量子井戸を活性層とするダブルヘテロ構造を形成
し、ＭＢＥ成長法による原子のマイグレーションの面方
位による違いと、Ｓｉドーパンの導電性の面方位依存性
により、屈折率導波機構と電流狭窄機構とを持つ半導体
レーザ素子を上記のストライプ上にのみ作り付ける。即
ち、Ｓｉ基板上にＭＯＶＰＥ法及びＭＢＥ成長法によ
り、狭いストライプ領域に選択的に半導体レーザを形成
しているために、結晶欠陥の発生を軽減できると共に、
ドーパントの極性を面方位によりコントロールして電流
の閉じ込める構造を持ち、同時に各原子のマイグレーシ
ョンの面方位依存性の差により、光の閉じ込め構造を持
つ信頼性の高い半導体レーザ素子を簡単に得ることがで
きる。
である有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法によるＳｉ
（１００）基板上へのＧａＡｓのマスクレス選択成長技
術を用いて、（１１１）側面を有する順メサストライプ
上に、（１１１）Ｂ面、（１１１）Ａ面と（１００）面
を有するｎ型ＧａＡｓを選択成長して、格子不整合によ
り生じる結晶欠陥を低減した基板上に、ＭＢＥ成長法に
より量子井戸を活性層とするダブルヘテロ構造を形成
し、ＭＢＥ成長法による原子のマイグレーションの面方
位による違いと、Ｓｉドーパンの導電性の面方位依存性
により、屈折率導波機構と電流狭窄機構とを持つ半導体
レーザ素子を上記のストライプ上にのみ作り付ける。即
ち、Ｓｉ基板上にＭＯＶＰＥ法及びＭＢＥ成長法によ
り、狭いストライプ領域に選択的に半導体レーザを形成
しているために、結晶欠陥の発生を軽減できると共に、
ドーパントの極性を面方位によりコントロールして電流
の閉じ込める構造を持ち、同時に各原子のマイグレーシ
ョンの面方位依存性の差により、光の閉じ込め構造を持
つ信頼性の高い半導体レーザ素子を簡単に得ることがで
きる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す半導体レ
ーザ素子の製造工程断面図である。まず、図１（ａ）に
示すように、〈０−１１〉方向に３°オフカットしたｎ
−Ｓｉ（１００）基板１に、通常のフォトリソグラフィ
ー技術とＫＯＨとＨ2 Ｏの混合溶液による化学エッチン
グにより、〈０−１１〉方向に、幅５μｍ程度で、高さ
３μｍ程度の順メサストライプを設ける。この時、Ｓｉ
の順メサ側面は（１１１）面と（１−１−１）面により
形成される。引続き、プラズマ化学気相堆積（ＰＣＶ
Ｄ）法により、窒化シリコン絶縁膜２を２００ｎｍ程度
積層し、通常のフォトリソグラフィー技術と化学エッチ
ングにより、順メサ上部の窒化シリコン絶縁膜２を完全
に除去する。この時、メサ側面の窒化シリコン絶縁膜２
の一部を除去してもよい。
詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す半導体レ
ーザ素子の製造工程断面図である。まず、図１（ａ）に
示すように、〈０−１１〉方向に３°オフカットしたｎ
−Ｓｉ（１００）基板１に、通常のフォトリソグラフィ
ー技術とＫＯＨとＨ2 Ｏの混合溶液による化学エッチン
グにより、〈０−１１〉方向に、幅５μｍ程度で、高さ
３μｍ程度の順メサストライプを設ける。この時、Ｓｉ
の順メサ側面は（１１１）面と（１−１−１）面により
形成される。引続き、プラズマ化学気相堆積（ＰＣＶ
Ｄ）法により、窒化シリコン絶縁膜２を２００ｎｍ程度
積層し、通常のフォトリソグラフィー技術と化学エッチ
ングにより、順メサ上部の窒化シリコン絶縁膜２を完全
に除去する。この時、メサ側面の窒化シリコン絶縁膜２
の一部を除去してもよい。
【０００９】次に、図１（ｂ）に示すように、２段階有
機金属気相成長法を用いた選択成長技術により、２μｍ
程度ｎ−ＧａＡｓ層３を成長させる。該２段階有機金属
気相成長では、Ｓｉ（１１１）面及び（１−１−１）面
の順メサ側面には成長せず、Ｓｉ（１００）面上にのみ
（１１１）Ａ面、（１−１−１）Ａ面、（−１１１）Ｂ
面、（−１−１−１）Ｂ面と（１００）面により囲まれ
たｎ−ＧａＡｓ層３のストライプ構造が形成される。
機金属気相成長法を用いた選択成長技術により、２μｍ
程度ｎ−ＧａＡｓ層３を成長させる。該２段階有機金属
気相成長では、Ｓｉ（１１１）面及び（１−１−１）面
の順メサ側面には成長せず、Ｓｉ（１００）面上にのみ
（１１１）Ａ面、（１−１−１）Ａ面、（−１１１）Ｂ
面、（−１−１−１）Ｂ面と（１００）面により囲まれ
たｎ−ＧａＡｓ層３のストライプ構造が形成される。
【００１０】次いで、図１（ｃ）に示すように、ｎ−Ｇ
ａＡｓ層３を選択成長した基板上に、ＭＢＥ成長法を用
いてｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層４（１．５μｍ程
度）、アンドープのＧＲＩＮ−ＡｌＧａＡｓ層５（０．
１μｍ程度）、アンドープのＧａＡｓ単一量子井戸活性
層６、アンドープのＧＲＩＮ−ＡｌＧａＡｓ層７（０．
１μｍ程度）、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層８（１．５
μｍ程度）、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層９（０．５μｍ
程度）を成長させる。この時、ｎ−ＧａＡｓ層３の下部
の窒化シリコン絶縁膜２上には、III 族原子の分子線ビ
ームが到達しないために成長が起こらないので、局所的
なストライプ領域にのみ半導体レーザが構築され、結晶
欠陥の発生を抑えることができる。
ａＡｓ層３を選択成長した基板上に、ＭＢＥ成長法を用
いてｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層４（１．５μｍ程
度）、アンドープのＧＲＩＮ−ＡｌＧａＡｓ層５（０．
１μｍ程度）、アンドープのＧａＡｓ単一量子井戸活性
層６、アンドープのＧＲＩＮ−ＡｌＧａＡｓ層７（０．
１μｍ程度）、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層８（１．５
μｍ程度）、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層９（０．５μｍ
程度）を成長させる。この時、ｎ−ＧａＡｓ層３の下部
の窒化シリコン絶縁膜２上には、III 族原子の分子線ビ
ームが到達しないために成長が起こらないので、局所的
なストライプ領域にのみ半導体レーザが構築され、結晶
欠陥の発生を抑えることができる。
【００１１】更に、ＭＢＥ成長法では、成長速度の面方
位依存性により、（１１１）Ａ面と（１００）面の境界
付近では（１１１）Ａより高次の（Ｎ１１）Ａ面（Ｎは
３以下の整数）が生じ、これら面でのＧａのマイグレー
ションが大きいために、ＡｌＧａＡｓのＡｌの組成が大
きくなるので、電流も流れにくくなり、屈折率導波機構
も作り付けることができる。
位依存性により、（１１１）Ａ面と（１００）面の境界
付近では（１１１）Ａより高次の（Ｎ１１）Ａ面（Ｎは
３以下の整数）が生じ、これら面でのＧａのマイグレー
ションが大きいために、ＡｌＧａＡｓのＡｌの組成が大
きくなるので、電流も流れにくくなり、屈折率導波機構
も作り付けることができる。
【００１２】また、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層４のド
ーピング原子として、Ｓｉを用いることにより、（１０
０）面ではｎ型で、（Ｎ１１）Ａ面ではｐ型の導電性を
示すので、電流狭窄も実現できる。次に、図１（ｄ）に
示すように、ポリイミドによりストライプ領域を埋め込
み、酸素プラズマを用いたアッシングにより、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層９の（１００）面を露出させ、ｐ側電
極１１を形成する。次に、裏面にｎ側電極１２を形成す
る。次に、ドライエッチングあるいはへき開によってレ
ーザ端面を形成する。ストライプ領域以外の、成長層は
必要なら取り除いてもよい。
ーピング原子として、Ｓｉを用いることにより、（１０
０）面ではｎ型で、（Ｎ１１）Ａ面ではｐ型の導電性を
示すので、電流狭窄も実現できる。次に、図１（ｄ）に
示すように、ポリイミドによりストライプ領域を埋め込
み、酸素プラズマを用いたアッシングにより、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層９の（１００）面を露出させ、ｐ側電
極１１を形成する。次に、裏面にｎ側電極１２を形成す
る。次に、ドライエッチングあるいはへき開によってレ
ーザ端面を形成する。ストライプ領域以外の、成長層は
必要なら取り除いてもよい。
【００１３】ここで、ｎ型半導体に対する成長技術であ
る有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法によるＳｉ（１０
０）基板上へのＧａＡｓのマスクレス選択成長技術につ
いては、〔橋本他 ジャーナル・オブ・アプライド・フ
ィジックス、第６６巻、第１１号（１９８９）、第５５
３６〜５５４１頁「Ｖ溝を有するＳｉ基板上へのＡｌＧ
ａＡｓの選択成長及び光学的特性」〔Ａ．Ｈａｓｈｉｍ
ｏｔｏ ｅｔ ａｌ．（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｖｏｌ．６６，Ｎｏ．１１
１９８９年１２月１日 Ｐ．５５３６〜５５４１）
「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｏｐｔ
ｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆａｎ ＡｌＧａ
Ａｓ ｌａｙｅｒ ｏｎ Ｖ−ｇｒｏｏｖｅｄ Ｓｉ
ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」〕によって示されている。
る有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法によるＳｉ（１０
０）基板上へのＧａＡｓのマスクレス選択成長技術につ
いては、〔橋本他 ジャーナル・オブ・アプライド・フ
ィジックス、第６６巻、第１１号（１９８９）、第５５
３６〜５５４１頁「Ｖ溝を有するＳｉ基板上へのＡｌＧ
ａＡｓの選択成長及び光学的特性」〔Ａ．Ｈａｓｈｉｍ
ｏｔｏ ｅｔ ａｌ．（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｖｏｌ．６６，Ｎｏ．１１
１９８９年１２月１日 Ｐ．５５３６〜５５４１）
「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｏｐｔ
ｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆａｎ ＡｌＧａ
Ａｓ ｌａｙｅｒ ｏｎ Ｖ−ｇｒｏｏｖｅｄ Ｓｉ
ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」〕によって示されている。
【００１４】このＭＯＶＰＥ法を用いて、（１１１）側
面を有する順メサストライプ上に、（１１１）Ｂ面、
（１１１）Ａ面と（１００）面を有するｎ型ＧａＡｓを
選択成長して、格子不整合により生じる結晶欠陥を低減
した基板上に、ＭＢＥ法により量子井戸を活性層とする
ダブルヘテロ構造を形成し、ＭＢＥ成長法による原子の
マイグレーションの面方位による違いと、Ｓｉドーパン
の導電性の面方位依存性により、屈折率導波機構と電流
狭窄機構とを持つ半導体レーザ素子を上記のストライプ
上にのみ作り付けるようにしている。
面を有する順メサストライプ上に、（１１１）Ｂ面、
（１１１）Ａ面と（１００）面を有するｎ型ＧａＡｓを
選択成長して、格子不整合により生じる結晶欠陥を低減
した基板上に、ＭＢＥ法により量子井戸を活性層とする
ダブルヘテロ構造を形成し、ＭＢＥ成長法による原子の
マイグレーションの面方位による違いと、Ｓｉドーパン
の導電性の面方位依存性により、屈折率導波機構と電流
狭窄機構とを持つ半導体レーザ素子を上記のストライプ
上にのみ作り付けるようにしている。
【００１５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、Ｓｉ基板上にＭＯＶＰＥ法及びＭＢＥ成長法に
より、狭いストライプ領域に選択的に半導体レーザを形
成しているために、結晶欠陥の発生を軽減できると共
に、ドーパントの極性を面方位によりコントロールして
電流の閉じ込め構造を持ち、同時に各原子のマイグレー
ションの面方位依存性の差により、光の閉じ込め構造を
持つ信頼性の高い、寿命の長い半導体レーザ素子を簡単
に実現することができる。
よれば、Ｓｉ基板上にＭＯＶＰＥ法及びＭＢＥ成長法に
より、狭いストライプ領域に選択的に半導体レーザを形
成しているために、結晶欠陥の発生を軽減できると共
に、ドーパントの極性を面方位によりコントロールして
電流の閉じ込め構造を持ち、同時に各原子のマイグレー
ションの面方位依存性の差により、光の閉じ込め構造を
持つ信頼性の高い、寿命の長い半導体レーザ素子を簡単
に実現することができる。
【００１７】更に、放熱性のよい大口径のＳｉ基板を利
用し、先進的な微細加工技術によるＳｉの大規模集積電
子回路としての優れた特性と化合物半導体の発光素子を
Ｓｉ基板上に集積化し、光の超並列性を利用した、高度
な光情報処理及び光通信等の広い分野に応用できる。
用し、先進的な微細加工技術によるＳｉの大規模集積電
子回路としての優れた特性と化合物半導体の発光素子を
Ｓｉ基板上に集積化し、光の超並列性を利用した、高度
な光情報処理及び光通信等の広い分野に応用できる。
【図１】本発明の実施例を示す半導体レーザ素子の製造
工程断面図である。
工程断面図である。
【図２】従来の半導体レーザ素子の構成を示す図であ
る。
る。
１ ｎ−Ｓｉ（１００）基板 ２ 窒化シリコン絶縁膜 ３ ｎ−ＧａＡｓ層 ４ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ５，７ ＧＲＩＮ−ＡｌＧａＡｓ層 ６ ＧａＡｓ単一量子井戸活性層 ８ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ９ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
Claims (1)
- 【請求項１】 （１１１）側面を持つ順メサストライプ
を構成したＳｉ（１００）基板上への有機金属気相成長
法による成長速度の面方位依存性を利用したストライプ
上へのみの選択成長膜を基板として、分子線エピタキシ
ャル成長法により両極性ドーパントの極性を制御するこ
とによって電流閉じ込めのための逆バイアス構造を有す
るとともに、各原子のマイグレーションの面方位依存性
の差により光の閉じ込め構造をストライプ上にのみ形成
して成る半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13932091A JPH05206565A (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13932091A JPH05206565A (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206565A true JPH05206565A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=15242566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13932091A Withdrawn JPH05206565A (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206565A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7982205B2 (en) * | 2006-01-12 | 2011-07-19 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | III-V group compound semiconductor light-emitting diode |
| WO2025022644A1 (ja) * | 2023-07-27 | 2025-01-30 | 日本電信電話株式会社 | 半導体レーザ |
| WO2025022643A1 (ja) * | 2023-07-27 | 2025-01-30 | 日本電信電話株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP13932091A patent/JPH05206565A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7982205B2 (en) * | 2006-01-12 | 2011-07-19 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | III-V group compound semiconductor light-emitting diode |
| WO2025022644A1 (ja) * | 2023-07-27 | 2025-01-30 | 日本電信電話株式会社 | 半導体レーザ |
| WO2025022643A1 (ja) * | 2023-07-27 | 2025-01-30 | 日本電信電話株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |