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JPH07176785A - Superluminescent diode element and its manufacture - Google Patents

Superluminescent diode element and its manufacture

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Publication number
JPH07176785A
JPH07176785A JP32033693A JP32033693A JPH07176785A JP H07176785 A JPH07176785 A JP H07176785A JP 32033693 A JP32033693 A JP 32033693A JP 32033693 A JP32033693 A JP 32033693A JP H07176785 A JPH07176785 A JP H07176785A
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JP
Japan
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layer
light
substrate
semiconductor layer
active layer
Prior art date
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JP32033693A
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Japanese (ja)
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JP2927661B2 (en
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Hiroyuki Hosobane
弘之 細羽
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to JP32033693A priority Critical patent/JP2927661B2/en
Publication of JPH07176785A publication Critical patent/JPH07176785A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a superluminescent diode element which can emit a large- level super luminescent light and a method for manufacturing it reliably. CONSTITUTION:A step structure with an inclination surface in the waveguide direction of light is provided on the surface of a substrate 1 and an active layer 5 at a region corresponding to an area on the inclination surface is formed thinly. Light cannot be guided easily on the active layer 5 and an effective reflection factor can be fully reduced, thus suppressing laser oscillation. Since a current non-injection part B does not absorb light for application light, a large-level superluminescent light can be obtained. A thin lamination structure can be obtained with a single MBE growth, a window structure with a larger prohibition band width than that of the active layer 5 can be easily manufactured, thus obtaining an improved re-growth interface without any need for re-growth process onto GaAlAs layer with a large Al composition.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバジャイロの
光源等に用いられるスーパールミネッセントダイオード
素子とその製造方法に関し、特に、端面の反射率を低減
するウインドウ構造を有するスーパールミネッセントダ
イオード素子について、分子線エピキタシー法(以下、
MBEとする)により1回の成長工程で形成する製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superluminescent diode element used for a light source of an optical fiber gyroscope and a method for manufacturing the same, and more particularly to a superluminescent diode having a window structure for reducing the reflectance of an end face. Regarding the device, the molecular beam epitaxy method (hereinafter,
MBE) in a single growth step.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバジャイロ等の光計測分野に
は、光ファイバ中でのレイリー散乱による位相ノイズ低
減のため、コヒーレンス長の短い光源が要求されてお
り、加えて分解能感度向上のためには高出力化も要求さ
れる。スーパールミネッセントダイオードは半導体レー
ザと違い、端面反射による光の帰還が起こらない工夫を
し、一方向に進む光に誘導放出による利得を与えて増幅
し、端面から光を放出できる構造とした注入型ダイオー
ドである。この際、誘導放出の種となるのは、注入キャ
リアの再結合によって生成される自然放出光であるの
で、コヒーレンス長の短い(スペクトル幅の広い)光を
高出力で指向性よく放射でき、光ファイバジャイロ等の
光計測分野での光源として注目されている。
2. Description of the Related Art In the field of optical measurement such as an optical fiber gyro, a light source having a short coherence length is required to reduce phase noise due to Rayleigh scattering in an optical fiber. Higher output is also required. Unlike a semiconductor laser, the super luminescent diode is designed to prevent the return of light due to end face reflection, and to give light that travels in one direction by gain by stimulated emission to amplify the light and emit it from the end face. Type diode. At this time, the seed of stimulated emission is the spontaneous emission light generated by the recombination of the injected carriers, so that light with a short coherence length (wide spectrum width) can be emitted with high output and directivity. It is attracting attention as a light source in the field of optical measurement such as fiber gyro.

【0003】スーパールミネッセントダイオードで高出
力を得るには、活性層内で発生した光が共振器による正
帰還を受けず、ストライプ溝に沿って一方向性的に増幅
されるようにし、電流を高注入した場合にも共振器によ
るレーザ発振が生じないようにしなければならない。そ
のためには素子端面での光の反射率を低減する構造が必
要である。このような構造として、単に端面に低反射率
コーティングを施すだけの構造ではレーザ発振を抑える
に十分な低反射率を再現良く得ることは難しく、高出力
のスーパールミネッセントダイオード光が得られない問
題があった。
In order to obtain a high output with a superluminescent diode, the light generated in the active layer is unidirectionally amplified along the stripe groove without being subjected to positive feedback by the resonator, and It is necessary to prevent the laser oscillation due to the resonator even when a high injection ratio is applied. For that purpose, a structure for reducing the reflectance of light on the end face of the device is required. With such a structure, it is difficult to reproducibly obtain a low reflectance sufficient to suppress laser oscillation with a structure in which a low reflectance coating is simply applied to the end face, and a high-output superluminescent diode light cannot be obtained. There was a problem.

【0004】これに対し、活性層内で発生した光を禁制
帯幅の大きいウィンドウ領域に広めて放射させ、実効的
な反射率を低減できる構造が特開(A)平3−2305
85号公報に提案されている。これは再成長によりウィ
ンドウ領域を形成するものであり、以下この従来例の作
製工程について説明する。
On the other hand, there is a structure in which the light generated in the active layer can be spread and radiated to a window region having a large forbidden band to reduce the effective reflectance.
No. 85 is proposed. This is to form a window region by regrowth, and the manufacturing process of this conventional example will be described below.

【0005】図6にウインドウ領域を有するスーパール
ミネッセントダイオード素子の一従来例を示す。図6
(b)は図6(a)の線X−Xによる断面を示し、図6
(c)は図6(a)の線Y−Yによる断面を示す。
FIG. 6 shows a conventional example of a super luminescent diode element having a window region. Figure 6
6B shows a cross section taken along line XX of FIG.
FIG. 6C shows a cross section taken along the line YY of FIG.

【0006】このスーパールミネッセントダイオード素
子は、図6(a)に示すように、図の線Z−Zで分けら
れる二つの領域において互いの積層構造が異なってい
る。一方の領域が励起部Aであり、他方の領域が電流非
注入部Bである。
As shown in FIG. 6 (a), the super luminescent diode elements differ from each other in the layered structure in two regions divided by line ZZ in the figure. One region is the excitation part A and the other region is the current non-injection part B.

【0007】励起部Aは図6(b)に示すように、p型
GaAs基板51の上にn型GaAs電流阻止層55、
p型GaAs光吸収層503がこの順で積層されてお
り、層の幅方向の中央で、光吸収層503から基板51
にかけてストライプ溝が形成されている。そして、これ
ら三層の上にp型Al0.50Ga0.50Asクラッド層5
4、Al0.05Ga0.95As活性層53、n型Al0.50
0.50Asクラッド層52およびn型Al0.20Ga0.80
As保護層501、n型Al0.45Ga0.55Asウインド
ウ層502およびn型GaAsコンタクト層56がこの
順に積層されている。
As shown in FIG. 6B, the excitation part A has an n-type GaAs current blocking layer 55 on a p-type GaAs substrate 51.
The p-type GaAs light absorption layers 503 are stacked in this order, and the light absorption layers 503 to the substrate 51 are arranged at the center of the layers in the width direction.
A stripe groove is formed over the area. The p-type Al 0.50 Ga 0.50 As clad layer 5 is formed on these three layers.
4, Al 0.05 Ga 0.95 As active layer 53, n-type Al 0.50 G
a 0.50 As clad layer 52 and n-type Al 0.20 Ga 0.80
An As protective layer 501, an n-type Al 0.45 Ga 0.55 As window layer 502 and an n-type GaAs contact layer 56 are laminated in this order.

【0008】他方、電流非注入部Bは図6(c)に示す
ように、p型GaAs基板51の幅方向中央に基板51
底面に平行な面方位の底面部と、斜面からなる両側面部
とで構成された溝が形成されている。このような基板5
1の上にn型GaAs電流阻止層55、p型GaAs光
吸収層503がこの順で積層されており、これら電流阻
止層55と光吸収層503は、その層の幅方向中央部が
基板51に形成されている溝形状に沿って、同じ形状の
溝構造をなしている。これら三層の上にn型Al0.45
0.55Asウインドウ層502とn型GaAsコンタク
ト層56がこの順に積層されている。このようなスーパ
ールミネッセントダイオード素子は以下のようにして作
製される。
On the other hand, the current non-injection portion B is, as shown in FIG. 6C, the substrate 51 in the widthwise center of the p-type GaAs substrate 51.
A groove is formed which is composed of a bottom surface portion having a plane orientation parallel to the bottom surface and both side surface portions which are inclined surfaces. Such a substrate 5
1, an n-type GaAs current blocking layer 55 and a p-type GaAs light absorption layer 503 are stacked in this order. The current blocking layer 55 and the light absorption layer 503 have a substrate 51 at the center in the width direction. A groove structure having the same shape is formed along the groove shape formed in. N-type Al 0.45 G on these three layers
An a 0.55 As window layer 502 and an n-type GaAs contact layer 56 are laminated in this order. Such a super luminescent diode element is manufactured as follows.

【0009】まず、第1回目のエッチング工程としてp
型GaAs基板51に電流非注入部Bを形成するための
溝を形成する。
First, as the first etching step, p
A groove for forming the current non-injection portion B is formed in the type GaAs substrate 51.

【0010】次に、LPE法(液相成長法)により、第
1回目の成長工程として、基板51上にn型GaAs電
流阻止層55とp型GaAs光吸収層503をこの順に
成長する。
Next, as the first growth step, the n-type GaAs current blocking layer 55 and the p-type GaAs light absorption layer 503 are grown in this order on the substrate 51 by the LPE method (liquid phase growth method).

【0011】続いて、第2回目のエッチング工程とし
て、励起部Aにおいてはp型GaAs基板51まで貫通
するように、電流非注入部Bにおいてはp型GaAs基
板51までは貫通しないような深さのストライプ溝を形
成する。
Then, as a second etching step, a depth is set so that the p-type GaAs substrate 51 is penetrated in the excitation part A and the p-type GaAs substrate 51 is not penetrated in the current non-injection part B. Forming stripe grooves.

【0012】次に第2回目の成長工程としてp型Al
0.50Ga0.50Asクラッド層54、Al0.05Ga0.95
s活性層53、n型Al0.50Ga0.50Asクラッド層5
2およびn型Al0.20Ga0.80As保護層501を順
次、成長する。
Next, as a second growth step, p-type Al is used.
0.50 Ga 0.50 As clad layer 54, Al 0.05 Ga 0.95 A
s active layer 53, n-type Al 0.50 Ga 0.50 As clad layer 5
2 and n-type Al 0.20 Ga 0.80 As protective layer 501 are sequentially grown.

【0013】続いて、第3回目のエッチング工程とし
て、電流非注入部Bのみp型GaAs光吸収層503ま
で端面部をエッチングする。
Then, as a third etching step, only the current non-injection portion B is etched up to the p-type GaAs light absorption layer 503 at the end face portion.

【0014】最後に、第3回目の成長工程として、MO
CVD法(有機金属気相成長法)によりn型Al0.45
0.55Asウインドウ層502、n型GaAsコンタク
ト層56を積層し、電流非注入部Bにウインドウ構造を
形成する。こうして、所望のスーパールミネッセントダ
イオード素子を得る。
Finally, as the third growth step, MO
N-type Al 0.45 G by CVD method (metal organic chemical vapor deposition method)
The a 0.55 As window layer 502 and the n-type GaAs contact layer 56 are laminated to form a window structure in the current non-injection part B. In this way, a desired super luminescent diode element is obtained.

【0015】以上のような従来例のスーパールミネッセ
ントダイオード素子においては、電流非注入部Bの後面
側に向かって活性層53を導波してきた光はウインドウ
層502の中に照射されて端面に達する。端面で反射し
た光は再び活性層53に戻ってくるが、活性層53から
照射された時および電流注入部Bの端面で反射した時の
広がりにより、活性層53に有効にカップリングされる
割合は小さくなる。
In the conventional super luminescent diode element as described above, the light guided through the active layer 53 toward the rear surface side of the current non-injection portion B is radiated into the window layer 502 and the end surface thereof is irradiated. Reach The light reflected by the end surface returns to the active layer 53 again, but the ratio of being effectively coupled to the active layer 53 due to the spread when irradiated from the active layer 53 and reflected by the end surface of the current injection part B. Becomes smaller.

【0016】従って、レーザダイオードとしての閾値電
流の値を大きくし、スペクトル半値幅の広いスーパール
ミネッセントダイオード光を高い光出力まで得ることが
できる。また、ウインドウ層502は活性層53よりも
禁制帯幅が大きいので、光の吸収による発熱によって端
面が破壊されることを防ぐことができる。
Therefore, it is possible to increase the threshold current value of the laser diode and obtain superluminescent diode light having a wide spectrum half width up to a high optical output. Further, since the forbidden band width of the window layer 502 is larger than that of the active layer 53, it is possible to prevent the end face from being destroyed by the heat generated by the absorption of light.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示した従来例のスーパールミネッセントダイオード素子
には、以下に示す2つの問題点がある。
However, the conventional super luminescent diode element shown in FIG. 6 has the following two problems.

【0018】(1)少なくとも3回のエッチング工程と
3回の成長工程を必要とし、工程数が多くコスト高にな
る。歩留まりも低い。
(1) At least three etching steps and three growth steps are required, resulting in a large number of steps and high cost. The yield is also low.

【0019】(2)ウインドウ層502の成長はAl組
成の大きいp型およびn型クラッド層54、52の側面
上にMOCVD法で成長するので表面の酸化等の汚染が
避けられない。良好な成長界面が得られないので、特性
的にも成長界面において非発光再結合が起こりやすく、
発熱による劣化や駆動電流の増加を招く。
(2) Since the window layer 502 is grown by MOCVD on the side surfaces of the p-type and n-type cladding layers 54 and 52 having a large Al composition, contamination such as surface oxidation cannot be avoided. Since a good growth interface cannot be obtained, non-radiative recombination easily occurs at the growth interface in terms of characteristics.
This causes deterioration due to heat generation and an increase in drive current.

【0020】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものでありその目的とするところは、高出
力のスーパールミネッセント光を発光することができる
スーパールミネッセントダイオード素子とそれを信頼高
く作製する製造方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a superluminescent diode element capable of emitting high-output superluminescent light. It is to provide a manufacturing method for manufacturing it with high reliability.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明のスーパールミネ
ッセントダイオード素子は、光の導波方向に斜面を有す
る段差構造の半導体基板上に、少なくとも第1の半導体
層を含んでなる活性層の両面が、該第1の半導体層より
も禁制帯幅の大きい第2の半導体層と、該第1の半導体
層よりも禁制帯幅の大きい第3の半導体層とで挟まれて
なる発光用積層部を備えたスーパールミネッセントダイ
オード素子において、該発光用積層部は、該半導体基板
の該段差構造の斜面上で薄く積層されており、該発光用
積層部の光導波路は底面部と両側面部とからなる溝で構
成され、各側面部は一つ以上の面方位を有するととも
に、該一つ以上の面方位上の成長層がp型の導電性を示
すようになっており、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
A super luminescent diode device according to the present invention comprises a semiconductor substrate having a step structure having an inclined surface in a light guiding direction and having an active layer including at least a first semiconductor layer. A light emitting laminate in which both surfaces are sandwiched between a second semiconductor layer having a larger forbidden band width than the first semiconductor layer and a third semiconductor layer having a larger forbidden band width than the first semiconductor layer. In the superluminescent diode element having a portion, the light emitting laminated portion is thinly laminated on the slope of the step structure of the semiconductor substrate, and the light emitting laminated portion optical waveguide has a bottom surface portion and both side surface portions. Each of the side surface portions has one or more plane orientations, and the growth layer on the one or more plane orientations exhibits p-type conductivity. The above object is achieved.

【0022】ある実施例では、前記底面部が、(10
0)の面方位を有する。
In one embodiment, the bottom portion is (10
It has a plane orientation of 0).

【0023】本発明のスーパールミネッセントダイオー
ド素子の製造方法は、GaAs基板の(100)面上
に、光の導波方向に斜面を備えた段差構造を形成する工
程と、該基板上に、底面部と両側面部とからなる溝を、
各側面部が一つ以上の面方位を有するように形成する工
程と、該溝を有する該基板上に、該溝の該一つ以上の面
方位上の成長層がp型の導電性を示すようにSiドープ
GaAs層あるいはSiドープAlGaAs層のいずれ
かを分子線エピタキシー法によって成長させる工程と、
前記第1の半導体層を含んでなる活性層の両面が、該第
1の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第2の半導体層
と、該第1の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第3の半
導体層とで挟まれてなる発光用積層部を、該半導体基板
上の該段差構造の斜面上で成長させる工程とを包含して
おり、そのことにより上記目的が達成される。
A method of manufacturing a super luminescent diode element according to the present invention comprises a step of forming a step structure having an inclined surface in a light guide direction on a (100) plane of a GaAs substrate, and a step of forming the step structure on the substrate. A groove consisting of the bottom part and both side parts,
A step of forming each side surface portion to have one or more plane orientations, and a growth layer on the one or more plane orientations of the trenches has p-type conductivity on the substrate having the trenches. So as to grow either the Si-doped GaAs layer or the Si-doped AlGaAs layer by the molecular beam epitaxy method,
Both sides of the active layer including the first semiconductor layer have a second semiconductor layer having a larger forbidden band width than the first semiconductor layer and a second semiconductor layer having a larger forbidden band width than the first semiconductor layer. And a step of growing a light emitting laminated portion sandwiched by the third semiconductor layer on the slope of the step structure on the semiconductor substrate, thereby achieving the above object.

【0024】ある実施例では、前記溝の底面部が(10
0)の面方位を有するように形成する。
In one embodiment, the bottom surface of the groove is (10
It is formed so as to have a plane orientation of 0).

【0025】[0025]

【作用】本発明のスーパールミネッセントダイオード素
子は、光の導波方向に斜面を有する段差構造が基板表面
に設けられており、この斜面上に対応する領域の活性層
が薄く形成されてなる。活性層が薄く形成されているの
で、活性層では光は導波されにくく、実効的な反射率を
十分低減できる。従って、レーザ発振を抑制することが
できる。
In the superluminescent diode element of the present invention, a step structure having an inclined surface in the light guiding direction is provided on the surface of the substrate, and the active layer in a region corresponding to the inclined surface is thinly formed. . Since the active layer is formed thin, light is hardly guided in the active layer, and the effective reflectance can be sufficiently reduced. Therefore, laser oscillation can be suppressed.

【0026】また非電流注入部は照射光に対して光吸収
がないので高出力のスーパールミネッセント光を得るこ
とができる。
Further, since the non-current injection section does not absorb the irradiation light, high-output superluminescent light can be obtained.

【0027】非電流注入部は容易に電流非注入構造にで
きるので、無効な発熱や端面破壊が起こらない。
Since the non-current injection portion can easily have a current non-injection structure, ineffective heat generation and end face destruction do not occur.

【0028】本発明のスーパールミネッセントダイオー
ド素子の製造方法は、1回のMBE成長により、薄い積
層構造を得ることができるので、活性層よりも禁制帯幅
の大きいウインドウ構造を容易に作製することができ
る。従って、Al組成の大きいGaAlAs層上への再
成長工程の必要がなく良好な再成長界面が得られる。
In the method for manufacturing a super luminescent diode element of the present invention, a thin laminated structure can be obtained by one MBE growth, so that a window structure having a larger forbidden band width than the active layer can be easily manufactured. be able to. Therefore, a good regrowth interface can be obtained without the need for a regrowth step on the GaAlAs layer having a large Al composition.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
実施例によって本発明が限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the embodiments.

【0030】(実施例1)図1および図2に実施例1の
スーパールミネッセントダイオード素子とその作製工程
の概略を示す。図1(a)〜(d)は作製工程の概略で
あり、図2(a)〜(d)のA、Bはそれぞれ図1の
(a)〜(d)における線L−Lによる断面と線M−M
による断面を示す。線K−Kで隔てられ、Aの断面を有
する領域が励起部Aであり、Bの断面を有する領域が非
電流注入部Bである。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show the outline of a super luminescent diode element of Embodiment 1 and its manufacturing process. 1A to 1D are schematic views of the manufacturing process, and A and B in FIGS. 2A to 2D are cross-sections taken along line L-L in FIGS. 1A to 1D, respectively. Line MM
The cross section by. A region having a cross section A and separated by a line KK is an excitation part A, and a region having a cross section B is a non-current injection part B.

【0031】このスーパールミネッセントダイオード素
子は、図1(d)と図2(d)のAに示すように、p型
GaAs基板1の(100)面の励起部Aにのみ、底面
が(100)の面方位を有し、両側面のそれぞれが(1
11)Aの面方位を有するような構造の溝が形成されて
いる。この励起部Aの基板1の上にはSiドーブGaA
s電流狭窄層2、SiドーブGa1-xAlxAsクラッド
層3(例えばx=0.05)、p型Ga1-xAlxAsク
ラッド層4(例えばx=0.50)、Ga1-xAl1-x
s活性層5(例えばx=0.08)、n型Ga1-xAlx
Asクラッド層6(例えばx=0.50)およびn型G
aAsコンタクト層7がこの順に積層形成されている。
各層の基板1の溝に対応する部分には全て、この基板1
の溝に沿った溝構造が形成されている。
As shown in A of FIGS. 1 (d) and 2 (d), this super luminescent diode element has a bottom surface ( Has a plane orientation of 100), and each side surface has (1)
11) A groove having a structure having a plane orientation of A is formed. On the substrate 1 of this excitation part A, Si dope GaA
s current confinement layer 2, Si dove Ga 1-x Al x As clad layer 3 (for example x = 0.05), p-type Ga 1-x Al x As clad layer 4 (for example x = 0.50), Ga 1 -x Al 1-x A
s active layer 5 (eg x = 0.08), n-type Ga 1-x Al x
As clad layer 6 (eg x = 0.50) and n-type G
The aAs contact layer 7 is laminated in this order.
All of the portions of the substrate 1 of each layer corresponding to the grooves of this substrate 1
A groove structure is formed along the groove.

【0032】他方、非電流注入部Bの基板1上には、図
1(d)と図2(d)のBに示すように励起部Aと同じ
構成の層の積層構造が形成されているが、この非電流注
入部Bの基板1表面には励起部Aとの境界(図1の線K
−Kで示す)の部分から光の導波方向に沿って基板1の
底面に向かう方向の傾斜が一定区間にわたって形成され
ている。非電流注入部Bに積層される層構造はこの非電
流注入部Bの基板1の表面構造に沿って、励起部Aと段
違いの構造を成す。
On the other hand, on the substrate 1 of the non-current injection portion B, as shown in B of FIGS. 1D and 2D, a laminated structure of layers having the same structure as the excitation portion A is formed. However, on the surface of the substrate 1 of the non-current injection part B, the boundary with the excitation part A (line K in FIG.
The inclination in the direction from the portion (indicated by −K) toward the bottom surface of the substrate 1 along the light guiding direction is formed over a certain section. The layer structure laminated on the non-current injection part B has a structure different from that of the excitation part A along the surface structure of the substrate 1 of the non-current injection part B.

【0033】そして励起部A、非電流注入部Bとも基板
1の外方側にはn型電極11が形成されており、コンタ
クト層7の外方側にはp型電極12が形成されている。
このようなスーパールミネッセントダイオード素子は、
以下のようにして作製される。
An n-type electrode 11 is formed on the outer side of the substrate 1 in both the excitation section A and the non-current injection section B, and a p-type electrode 12 is formed on the outer side of the contact layer 7. .
Such a super luminescent diode element
It is produced as follows.

【0034】まず、1回目のエッチング工程として、図
1(a)に示すように、p型GaAs基板の(100)
面に、光の導波方向に沿って斜面を有する段差構造を形
成する。
First, as the first etching step, as shown in FIG. 1A, a (100) p-type GaAs substrate is formed.
A step structure having an inclined surface is formed on the surface along the light guiding direction.

【0035】次に、2回目のエッチング工程として、図
1(b)に示すように、(100)の面方位を有する底
面と、少なくとも1つ以上の斜面からなる両側面とで構
成される溝を励起部Aのみに形成する。本実施例1の素
子においてはこの溝の各側面を面方位が(111)Aの
斜面として形成した。
Next, as a second etching step, as shown in FIG. 1B, a groove composed of a bottom surface having a (100) plane orientation and both side surfaces formed of at least one slope. Are formed only in the excitation part A. In the device of Example 1, each side surface of this groove was formed as a slope having a plane orientation of (111) A.

【0036】続いて、成長工程として、MBE法によ
り、SiドーブGaAs電流狭窄層2およびSiドーブ
Ga1-xAlxAsクラッド層3 (例えばx=0.05)
を成長するが、両層2、3とも図2(c)のAに示すよ
うに(111)A面上の成長層のみがp型の導電性を示
すように成長する。この理由は以下の通りである。
Subsequently, as a growth step, the Si dope GaAs current confinement layer 2 and the Si dove Ga 1-x Al x As clad layer 3 (for example, x = 0.05) are formed by the MBE method.
2A, both layers 2 and 3 grow so that only the growth layer on the (111) A plane exhibits p-type conductivity as shown by A in FIG. 2C. The reason for this is as follows.

【0037】面方位が(n11)A(1≦n≦3)であ
る面の特長として、例えば(111)A面は表面が1本
の結合手をもつGaで覆われており、吸着したAsは付
着係数が小さいので、不純物SiはGaと結合してAs
格子位置に入り易い。ただし、1本の結合手を有するG
aに吸着したAsの遊離し易さは、成長条件に依存す
る。基板温度が比較的低温でAsフラックス量が多い成
長条件では、Asが遊離しにくく、表面が1本の結合手
を有するGaで覆われた(111)A面であっても、n
型の導電性を示すことがある。よって、面方位が(n1
1)A(1≦n≦3)である面上でp型の導電性を示す
ように成長させるには適当な成長条件を選ぶことが必要
となる。
As a feature of the plane having a plane orientation of (n11) A (1≤n≤3), for example, the (111) A plane has a surface covered with Ga having one bond, and the As Has a small sticking coefficient, the impurity Si is bonded to Ga to form As.
Easy to enter the grid position. However, G with one bond
The ease of releasing As adsorbed on a depends on the growth conditions. Under a growth condition in which the substrate temperature is relatively low and the amount of As flux is large, As is less likely to be released, and even if the surface is a (111) A plane covered with Ga having one bond,
May exhibit mold conductivity. Therefore, the plane orientation is (n1
1) Appropriate growth conditions must be selected in order to grow so as to show p-type conductivity on the surface of A (1 ≦ n ≦ 3).

【0038】続いて、p型Ga1-xAlxAsクラッド層
4(例えばx=0.50)、Ga1-xAl1-xAs活性層
5(例えばx=0.08)、n型Ga1-xAlxAsクラ
ッド層6(例えばx=0.50)およびn型GaAsコ
ンタクト層7を順次成長するが、斜面上の成長速度を小
さくして、これらの層を薄く成長させることができる。
これは、GaAs基板に形成した斜面はB面となり、B
面上には安定化したAs原子が存在するためと考えられ
る。(111)B面は、基盤の表面が全て安定化したA
sで覆われているが、(m11)B面のmが大きくなる
につれてその割合が小さくなる。従って、Ga原子はA
sと反応しにくくなり、成長速度は小さくなる。また、
Asクラッキングセルを用いて、As4をAs2とした
場合には、反応が遅くなり、さらに薄く成長させること
ができる。
Subsequently, a p-type Ga 1-x Al x As clad layer 4 (eg x = 0.50), a Ga 1-x Al 1-x As active layer 5 (eg x = 0.08), an n-type The Ga 1-x Al x As clad layer 6 (for example, x = 0.50) and the n-type GaAs contact layer 7 are sequentially grown, but it is possible to reduce the growth rate on the slope and grow these layers thinly. it can.
This is because the slope formed on the GaAs substrate is the B surface,
It is considered that stabilized As atoms exist on the surface. As for (111) B side, the surface of the substrate is all stabilized A
Although it is covered with s, its ratio becomes smaller as m of the (m11) B surface becomes larger. Therefore, the Ga atom is A
It becomes difficult to react with s and the growth rate becomes small. Also,
When As4 is changed to As2 by using an As cracking cell, the reaction becomes slower, and it is possible to grow thinner.

【0039】最後に、n型電極11およびp型電極12
と、必要であれば、低反射率コーティング膜を形成して
本実施例1のスーパールミネッセントダイオード素子を
得る。
Finally, the n-type electrode 11 and the p-type electrode 12
Then, if necessary, a low reflectance coating film is formed to obtain the super luminescent diode device of the first embodiment.

【0040】このスーパールミネッセントダイオード素
子は、図1(d)に示すような段差構造の斜面部で活性
層5が屈曲し、且つ、この斜面部で各層が薄く積層され
ている。
In this super luminescent diode element, the active layer 5 is bent at the slope of the step structure as shown in FIG. 1D, and the layers are thinly laminated at this slope.

【0041】図2(d)のAに示すように、溝構造が形
成された励起部Aの溝の側面部上のSiドーブGaAs
電流狭窄層2とSiドーブGa1-xAlxAsクラッド層
3の領域のみに電流経路が形成される。また、図2
(d)のBに示す領域では電流経路がなく非電流注入部
B(ウインドウ部)となる。励起部Aの活性層5で導波
された光は、注入キャリアの再結合により生成される自
然放出光の誘導放出による利得で増幅される。しかし、
段差上では活性層5が屈曲しているので、励起部Aの活
性層5から導波された光の一部は、非電流注入部Bのウ
インドウ構造へ図1(d)のように広がって放射され
る。従って、実効的な反射率が低減できる。
As shown in A of FIG. 2D, Si dove GaAs on the side surface of the groove of the excitation portion A in which the groove structure is formed.
A current path is formed only in the region of the current confinement layer 2 and the Si dove Ga 1-x Al x As cladding layer 3. Also, FIG.
In the area indicated by B in (d), there is no current path and the area is a non-current injection section B (window section). The light guided in the active layer 5 of the pumping section A is amplified by the gain of the stimulated emission of the spontaneous emission light generated by the recombination of the injected carriers. But,
Since the active layer 5 is bent on the step, part of the light guided from the active layer 5 of the excitation part A spreads to the window structure of the non-current injection part B as shown in FIG. Is emitted. Therefore, the effective reflectance can be reduced.

【0042】また、段差構造の斜面上の活性層5は薄く
積層されているので光は導波されにくく、最終的に後面
端面に導波されたわずかな光も後面端面による斜め反射
によって活性層5の外へ放射される。従って、後面端面
からの光反射もほとんど低減できる。後面端面に低反射
率コーティング膜を形成した場合には、再び活性層5へ
導波される光はほぼ無視できる程度に低減できる。
Further, since the active layer 5 on the slope of the step structure is thinly laminated, light is hard to be guided, and even a small amount of light finally guided to the rear facet is obliquely reflected by the rear facet to activate the active layer. It is radiated to the outside of 5. Therefore, the light reflection from the rear end face can be almost reduced. When the low reflectance coating film is formed on the rear end face, the light guided to the active layer 5 again can be reduced to a negligible level.

【0043】加えて、非電流注入部Bは、図2(d)の
Bから理解されるようにSiドープGaAs電流狭窄層
2およびSiドープGaAlAsクラッド層3により電
流が注入されない非励起部となっているが、p型GaA
lAsクラッド層4は活性層5で発光する光よりも禁制
帯幅を大きく設定しているので、この非電流注入部の構
造(ウインドウ構造)では光の吸収がなく電流を効率良
く利用することができる。従って、励起部Aの端面から
高出力のスーパールミネッセント光を得ることができ
る。
In addition, the non-current injection part B is a non-excitation part where no current is injected by the Si-doped GaAs current confinement layer 2 and the Si-doped GaAlAs cladding layer 3 as can be understood from B of FIG. 2 (d). However, p-type GaA
Since the forbidden band width of the 1As clad layer 4 is set to be larger than that of the light emitted from the active layer 5, the structure of the non-current injection portion (window structure) does not absorb light and can efficiently use the current. it can. Therefore, high-output superluminescent light can be obtained from the end face of the excitation part A.

【0044】また、発光部となる活性層5の平坦部は、
禁制帯幅が大きく屈折率の小さいGaAlAsクラッド
層4で囲まれた実屈折率導波構造となっているので、光
損失が減少し、低駆動電流動作が実現できる。
Further, the flat portion of the active layer 5 serving as the light emitting portion is
Since the real refractive index waveguide structure is surrounded by the GaAlAs clad layer 4 having a large forbidden band width and a small refractive index, the optical loss is reduced and the low drive current operation can be realized.

【0045】本発明の実施例1のスーパールミネッセン
トダイオード素子はエッチング工程2回、MBE成長工
程1回で作製することができ、成長工程においても、ウ
インドウ構造をAl組成の大きいGaAlAs層上への
再成長で形成する必要がないので良好な成長界面を得る
ことができる。従って、非発光再結合による劣化がなく
信頼性の高い特性が得られる。
The superluminescent diode element of Example 1 of the present invention can be manufactured by two etching steps and one MBE growth step, and the window structure is formed on the GaAlAs layer having a large Al composition also in the growth step. A good growth interface can be obtained because it is not necessary to form it by re-growth. Therefore, highly reliable characteristics without deterioration due to non-radiative recombination can be obtained.

【0046】本実施例1のスーパールミネッセントダイ
オード素子を作製したところ、駆動電流100mAで1
0mWのスーパールミネッセント光が得られた。
When the super luminescent diode element of the present Example 1 was manufactured, it was 1 at a driving current of 100 mA.
A super luminescent light of 0 mW was obtained.

【0047】本文中のGa1-xAlxAsのAl組成比x
は適宜変更しても良いことは言うまでもない。
Al composition ratio x of Ga 1 -x Al x As in the text
It goes without saying that may be changed appropriately.

【0048】n型Ga1-xAlxAsクラッド層6および
n型GaAsコンタクト層7のn型ドーピング方法とし
ては、Sn等の他のn型ドーパントを用いてもよいが、
基板1の温度を比較的低温としAsのフラックス量を多
くすることにより、n型の導電性を示すように成長させ
ることもできる。
As an n-type doping method for the n - type Ga 1-x Al x As cladding layer 6 and the n-type GaAs contact layer 7, other n-type dopants such as Sn may be used.
By making the temperature of the substrate 1 relatively low and increasing the amount of As flux, it is possible to grow it so as to exhibit n-type conductivity.

【0049】(実施例2)図3に実施例2のスーパール
ミネッセントダイオード素子を示す。本実施例2のスー
パールミネッセントダイオード素子は、実施例1の素子
と同様に、光の導波方向に斜面を有する段差構造が基板
21表面に形成されており、斜面の始まる位置で区分さ
れた一方の領域にのみ溝が形成され、もう一方の領域に
は溝が形成されていない構造を有している。図3では、
この溝の形成された領域の断面のみを示している。溝の
形成されていない領域の層の種類や積層順は溝の形成さ
れた領域のそれと同様であるので、以下、図3に示した
溝構造を有する領域のみについて説明する。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows a super luminescent diode element of Embodiment 2. In the super luminescent diode element of the present Example 2, a step structure having a slope in the light guiding direction is formed on the surface of the substrate 21 as in the case of the element of the Example 1, and is divided at the position where the slope starts. The groove is formed only in one region and the groove is not formed in the other region. In Figure 3,
Only the cross section of the region where the groove is formed is shown. The types of layers and the stacking order of the regions in which the grooves are not formed are similar to those of the regions in which the grooves are formed, and therefore only the region having the groove structure shown in FIG. 3 will be described below.

【0050】本実施例2の素子の図3に示した構造にお
いては、(111)Aの面方位を有する二つの側面のみ
からなるV溝が基板21表面に形成されている。このV
溝の形成された基板21の上に、SiドープGaAs電
流狭窄層22、SiドープGa1-xAlxAsクラッド層
23(例えばx=0.50)、p型Ga1-xAlxAsク
ラッド層24(例えばx=0.50)、Ga1-xAl1-x
As活性層25(例えばx=0.08)、n型Ga1-x
xAsクラッド層26(例えばx=0.50)およびn
型GaAsコンタクト層27がこの順に積層形成されて
いる。これらの層は実施例1の素子の作製の場合と同じ
要領で作製される。
In the structure of the device of the second embodiment shown in FIG. 3, a V groove having only two side surfaces having a (111) A plane orientation is formed on the surface of the substrate 21. This V
On the substrate 21 in which the groove is formed, the Si-doped GaAs current confinement layer 22, the Si-doped Ga 1-x Al x As clad layer 23 (for example, x = 0.50), the p-type Ga 1-x Al x As clad. Layer 24 (eg x = 0.50), Ga 1-x Al 1-x
As active layer 25 (for example, x = 0.08), n-type Ga 1-x A
l x As cladding layer 26 (eg x = 0.50) and n
The type GaAs contact layer 27 is formed in this order. These layers are manufactured in the same manner as in the case of manufacturing the device of Example 1.

【0051】本実施例2の素子においては、Siドープ
GaAs電流狭窄層22、SiドープGa1-xAlxAs
クラッド層23における溝の斜面上の領域(図の斜線
部)のみがp型の導電性を示し、この領域が電流経路と
なっている。このような本実施例2の素子の構造の場
合、基板21に形成する溝形状はV溝であり、このV溝
にならって形成される活性層25の溝形状は、完全なV
溝形状ではなく、基板21に形成されたV溝の最深部の
直上の部分がわずかに平坦になった溝形状となる。
In the device of Example 2, the Si-doped GaAs current confinement layer 22 and the Si-doped Ga 1-x Al x As were formed.
Only the region on the slope of the groove in the clad layer 23 (hatched portion in the figure) exhibits p-type conductivity, and this region serves as a current path. In the structure of the device of the second embodiment, the groove shape formed on the substrate 21 is a V groove, and the groove shape of the active layer 25 formed following the V groove is a perfect V groove.
The groove shape is not the groove shape, but the portion immediately above the deepest part of the V groove formed on the substrate 21 is slightly flat.

【0052】このような構造の本実施例2の素子におい
ては、この活性層25の平坦部が発光部となり、この部
分は実施例1の素子の場合に比べて狭いので、さらに低
電流動作が実現できる。
In the device of the second embodiment having such a structure, the flat part of the active layer 25 serves as a light emitting part, and this part is narrower than that of the device of the first embodiment. realizable.

【0053】(実施例3)図4に実施例3のスーパール
ミネッセントダイオード素子を示す。本実施例3のスー
パールミネッセントダイオード素子は、先述の実施例
1、2の素子と同様に、光の導波方向に斜面を有する段
差構造が基板31表面に形成されており、斜面の始まる
位置で区分された一方の領域にのみ溝が形成され、もう
一方の領域には溝が形成されていない構造を有してい
る。図4では、この溝の形成された領域の断面のみを示
している。溝の形成されていない領域の層の種類や積層
順は溝の形成された領域のそれと同様であるので、以
下、図4に示した溝構造を有する領域のみについて説明
する。
(Embodiment 3) FIG. 4 shows a super luminescent diode element of Embodiment 3. In the super luminescent diode device of the third embodiment, similarly to the devices of the first and second embodiments described above, a step structure having a slope in the light guiding direction is formed on the surface of the substrate 31, and the slope starts. It has a structure in which a groove is formed only in one region divided by a position and no groove is formed in the other region. In FIG. 4, only the cross section of the region where the groove is formed is shown. The types of layers and the stacking order of the regions in which the grooves are not formed are similar to those of the regions in which the grooves are formed, and therefore only the region having the groove structure shown in FIG. 4 will be described below.

【0054】本実施例3の素子の図4に示した領域の構
造においては、基板31に形成される溝が二つの側面部
のみからなり、各側面部は(111)Aと(411)A
の二つの面方位を有している。この基板31の上にSi
ドープGaAs電流狭窄層32が成長形成されている。
基板31の溝の各側面部の(111)A面に対応するS
iドープGaAs電流狭窄層32の領域のみがp型の導
電性を示し、この部分が電流経路となっている。(41
1)A面は(111)A面に対し表面が1本の結合手を
もつGaの割合が2/5となるので、p型に反転しにく
く、(111)A面の成長層のみがp型の導電性を示す
ようになるのである。SiドープGaAs電流狭窄層3
2以降の層の構成は先述の実施例1、2と同様である。
In the structure of the region shown in FIG. 4 of the device of the third embodiment, the groove formed in the substrate 31 is composed of only two side surface portions, and each side surface portion has (111) A and (411) A.
It has two plane orientations. Si on this substrate 31
A doped GaAs current confinement layer 32 is grown and formed.
S corresponding to the (111) A surface of each side surface of the groove of the substrate 31
Only the region of the i-doped GaAs current confinement layer 32 exhibits p-type conductivity, and this portion serves as a current path. (41
1) In the A plane, the ratio of Ga having one bond to the (111) A plane is 2/5, so it is difficult to invert to p-type, and only the growth layer of the (111) A plane has p It exhibits the conductivity of the mold. Si-doped GaAs current confinement layer 3
The configurations of layers after 2 are the same as those in the above-described first and second embodiments.

【0055】本実施例3の素子の構造の場合、実施例
1、2(図2、3)に比べて電流経路が狭くなるので、
p型Ga1-xAlxAsクラッド層34中の横方向への広
がり電流を低減することができる。
In the case of the structure of the device of the third embodiment, the current path becomes narrower than that of the first and second embodiments (FIGS. 2 and 3).
The lateral spreading current in the p-type Ga 1-x Al x As cladding layer 34 can be reduced.

【0056】(実施例4)図5に実施例4のスーパール
ミネッセントダイオード素子を示す。本実施例4のスー
パールミネッセントダイオード素子は、p型GaAs基
板41の(100)表面に形成される溝が(100)の
面方位を有する底面と両側面部とからなり、各側面部は
(111)Aと(411)Aの二つの面方位を有する構
造となっている。この基板41上に成長形成される層の
構成は先の各実施例と同様であるが、本実施例4の素子
においては、基板の溝の側面部の(111)A面に対応
するSiドープGaAs電流狭窄層42とSiドープG
1-xAlxAsクラッド層43(例えばx=0.50)
の領域(図の斜線部)のみがp型の導電性を示す。
(Embodiment 4) FIG. 5 shows a super luminescent diode element of Embodiment 4. In the superluminescent diode element of the present Example 4, the groove formed on the (100) surface of the p-type GaAs substrate 41 was composed of a bottom surface having a (100) plane orientation and both side surfaces, and each side surface portion was ( The structure has two plane orientations of (111) A and (411) A. The structure of the layer grown and formed on the substrate 41 is the same as that of each of the previous embodiments, but in the device of the fourth embodiment, the Si-doped layer corresponding to the (111) A surface of the side surface of the groove of the substrate is doped. GaAs current confinement layer 42 and Si-doped G
a 1-x Al x As clad layer 43 (for example, x = 0.50)
The region (hatched portion in the figure) shows p-type conductivity.

【0057】また、発光部となる活性層45の平坦部が
(100)面上で成長形成され、この部分は結晶性に優
れた成長層となるので、実施例2、3に比べて(10
0)面の平坦部上に成長し、(100)面の結晶層で発
光するため結晶性が優れ、また電流経路も実施例2、3
並に狭い。
Further, since the flat portion of the active layer 45, which becomes the light emitting portion, is grown and formed on the (100) plane, and this portion becomes a growth layer having excellent crystallinity, compared with Examples 2 and 3, (10
Since it grows on the flat portion of the (0) plane and emits light in the crystal layer of the (100) plane, the crystallinity is excellent.
Narrow as usual.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明のスーパールミネッセントダイオ
ード素子は、光の導波方向に斜面を有する段差構造が基
板表面に形成されており、この斜面部に対応する領域の
活性層が屈曲しているので、活性層を導波してきた光
は、非電流注入部に広がって照射される。斜面上の活性
層は薄く積層されているので、光は導波されにくく、実
効的な反射率を十分低減でき、レーザ発振を抑制するこ
とができる。
In the superluminescent diode device of the present invention, a step structure having a slope in the light guiding direction is formed on the substrate surface, and the active layer in the region corresponding to the slope is bent. Therefore, the light guided through the active layer is spread and radiated to the non-current injection part. Since the active layer on the slope is thinly laminated, light is hardly guided, effective reflectance can be sufficiently reduced, and laser oscillation can be suppressed.

【0059】非電流注入部は照射光に対して光吸収がな
いので高出力のスーパールミネッセント光を得ることが
できる。
Since the non-current injection part does not absorb the irradiation light, it is possible to obtain high-output superluminescent light.

【0060】本発明のスーパールミネッセントダイオー
ド素子の製造方法は、MBE成長の成長速度の面方位依
存性を用い、段差を形成することで活性層が屈曲し、且
つ、薄く積層された層構造を成長でき、活性層よりも禁
制帯幅の大きいウインドウ構造を容易に作製することが
でき、従来例のようにAl組成の大きいGa1-xAlx
s層上の再成長工程の必要がなく良好な再成長界面が得
られる。非発光再結合が起こらない。非電流注入部は容
易に作製できるので、無効な発熱や端面破壊が起こらず
低電流動作で高信頼性が実現できる。歩留まりが高く、
低コストで製造できる。
The method for manufacturing a super luminescent diode element of the present invention uses the plane orientation dependence of the growth rate of MBE growth to bend the active layer by forming a step and to form a thin layered structure. Can be grown, a window structure having a larger forbidden band width than the active layer can be easily formed, and Ga 1 -x Al x A having a large Al composition as in the conventional example
A good regrowth interface is obtained without the need for a regrowth step on the s layer. Non-radiative recombination does not occur. Since the non-current injection part can be easily manufactured, ineffective heat generation and end face destruction do not occur, and high reliability can be realized with low current operation. High yield,
It can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1に係る素子の作製工程の概略
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a manufacturing process of an element according to Example 1 of the present invention.

【図2】図1の線L−Lおよび線M−Mによる断面を示
す。Aは線L−Lによる断面、Bは線M−Mによる断面
を示す。
FIG. 2 shows a cross section taken along line LL and line MM in FIG. A shows the cross section along the line LL, and B shows the cross section along the line MM.

【図3】実施例2の素子を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an element of Example 2;

【図4】実施例3の素子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an element of Example 3;

【図5】実施例4の素子を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an element of Example 4;

【図6】従来例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 SiドーブGaAs電流狭窄層 3 SiドーブGa1-xAlxAsクラッド層 4 p型Ga1-xAlxAsクラッド層 5 Ga1-xAl1-xAs活性層 6 n型Ga1-xAlxAsクラッド層 7 n型GaAsコンタクト層 11 n型電極 12 p型電極 A 励起部 B 非電流注入部 21 基板 22 SiドープGaAs電流狭窄層 23 SiドープGa1-xAlxAsクラッド層 24 p型Ga1-xAlxAsクラッド層 25 Ga1-xAl1-xAs活性層 26 n型Ga1-xAlxAsクラッド層 27 n型GaAsコンタクト層 211 n型電極 212 p型電極 31 基板 32 SiドープGaAs電流狭窄層 34 p型Ga1-xAlxAsクラッド層 35 Ga1-xAl1-xAs活性層 36 n型Ga1-xAlxAsクラッド層 37 n型GaAsコンタクト層 311 n型電極 312 p型電極 41 p型GaAs基板 42 SiドープGaAs電流狭窄層 43 SiドープGa1-xAlxAsクラッド層 44 p型Ga1-xAlxAsクラッド層 45 Ga1-xAl1-xAs活性層 46 n型Ga1-xAlxAsクラッド層 47 n型GaAsコンタクト層 411 n型電極 412 p型電極1 Substrate 2 Si Dove GaAs Current Constriction Layer 3 Si Dove Ga 1-x Al x As Cladding Layer 4 p-type Ga 1-x Al x As Cladding Layer 5 Ga 1-x Al 1-x As Active Layer 6 n-type Ga 1 -x Al x As clad layer 7 n-type GaAs contact layer 11 n-type electrode 12 p-type electrode A excitation part B non-current injection part 21 substrate 22 Si-doped GaAs current constriction layer 23 Si-doped Ga 1-x Al x As clad layer 24 p-type Ga 1-x Al x As clad layer 25 Ga 1-x Al 1-x As active layer 26 n-type Ga 1-x Al x As clad layer 27 n-type GaAs contact layer 211 n-type electrode 212 p-type electrode 31 substrate 32 Si-doped GaAs current confinement layer 34 p-type Ga 1-x Al x As clad layer 35 Ga 1-x Al 1-x As active layer 36 n-type Ga 1-x Al x As clad layer 37 n-type GaAs Contact layer 311 n-type electrode 312 p-type electrode 41 p-type GaAs substrate 42 Si-doped GaAs current confinement layer 43 Si-doped Ga 1-x Al x As clad layer 44 p-type Ga 1-x Al x As clad layer 45 Ga 1- x Al 1-x As active layer 46 n-type Ga 1-x Al x As clad layer 47 n-type GaAs contact layer 411 n-type electrode 412 p-type electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の導波方向に斜面を有する段差構造の
半導体基板上に、少なくとも第1の半導体層を含んでな
る活性層の両面が、該第1の半導体層よりも禁制帯幅の
大きい第2の半導体層と、該第1の半導体層よりも禁制
帯幅の大きい第3の半導体層とで挟まれてなる発光用積
層部を備えたスーパールミネッセントダイオード素子に
おいて、 該発光用積層部は、該半導体基板の該段差構造の斜面上
で薄く積層されており、 該発光用積層部の光導波路は底面部と両側面部とからな
る溝で構成され、各側面部は一つ以上の面方位を有する
とともに、該一つ以上の面方位上の成長層がp型の導電
性を示すスーパールミネッセントダイオード素子。
1. On a semiconductor substrate having a step structure having a slope in the light guiding direction, both sides of an active layer including at least a first semiconductor layer have a band gap larger than that of the first semiconductor layer. In a superluminescent diode element having a light emitting laminated portion sandwiched between a large second semiconductor layer and a third semiconductor layer having a band gap larger than that of the first semiconductor layer, The laminated portion is thinly laminated on the slope of the step structure of the semiconductor substrate, and the optical waveguide of the light emitting laminated portion is formed by a groove having a bottom surface portion and both side surface portions, and each side surface portion is one or more. And a growth layer on the one or more plane orientations exhibits p-type conductivity.
【請求項2】 前記底面部が、(100)の面方位を有
する請求項1に記載のスーパールミネッセントダイオー
ド素子。
2. The super luminescent diode element according to claim 1, wherein the bottom surface portion has a plane orientation of (100).
【請求項3】 GaAs基板の(100)面上に、光の
導波方向に斜面を備えた段差構造を形成する工程と、 該基板上に、底面部と両側面部とからなる溝を、各側面
部が一つ以上の面方位を有するように形成する工程と、 該溝を有する該基板上に、該溝の該一つ以上の面方位上
の成長層がp型の導電性を示すようにSiドープGaA
s層あるいはSiドープAlGaAs層のいずれかを分
子線エピタキシー法によって成長させる工程と、 前記第1の半導体層を含んでなる活性層の両面が、該第
1の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第2の半導体層
と、該第1の半導体層よりも禁制帯幅の大きい第3の半
導体層とで挟まれてなる発光用積層部を、該半導体基板
上の該段差構造の斜面上で成長させる工程とを包含する
スーパールミネッセントダイオード素子の製造方法。
3. A step of forming a step structure having an inclined surface in the light guiding direction on a (100) plane of a GaAs substrate, and forming a groove having a bottom surface portion and both side surface portions on the substrate. A step of forming the side surface portion to have one or more plane orientations, and a growth layer on the one or more plane orientations of the trenches having p-type conductivity on the substrate having the trenches. Si-doped GaA
A step of growing either the s layer or the Si-doped AlGaAs layer by a molecular beam epitaxy method, and both sides of the active layer including the first semiconductor layer have a band gap larger than that of the first semiconductor layer. A light emitting laminated portion sandwiched between a second semiconductor layer and a third semiconductor layer having a forbidden band width larger than that of the first semiconductor layer is grown on the slope of the step structure on the semiconductor substrate. A method of manufacturing a super luminescent diode element, the method including:
【請求項4】 前記溝の底面部が(100)の面方位を
有するように形成する請求項3に記載のスーパールミネ
ッセントダイオード素子の製造方法。
4. The method for manufacturing a super luminescent diode element according to claim 3, wherein the bottom surface of the groove is formed so as to have a (100) plane orientation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185040A (en) * 2000-12-15 2002-06-28 Sony Corp Semiconductor light emitting device and method of manufacturing semiconductor light emitting device
JP2012028570A (en) * 2010-07-23 2012-02-09 Canon Inc Super-luminescent diode and oct device using the same as light source
JP2013502722A (en) * 2009-08-21 2013-01-24 ブリッジラックス インコーポレイテッド High brightness LED using roughened active layer and conformal cladding
EP2535953A3 (en) * 2011-06-13 2015-03-25 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185040A (en) * 2000-12-15 2002-06-28 Sony Corp Semiconductor light emitting device and method of manufacturing semiconductor light emitting device
JP2013502722A (en) * 2009-08-21 2013-01-24 ブリッジラックス インコーポレイテッド High brightness LED using roughened active layer and conformal cladding
JP2012028570A (en) * 2010-07-23 2012-02-09 Canon Inc Super-luminescent diode and oct device using the same as light source
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