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    • 专利摘要:
    Umein Halbleiterlaserelement mit einem Aufbau bereitzustellen, mitdem die Unterdrückung derErzeugung eines Kinks selbst in dem Fall möglich ist, in dem FFPx groß gemachtist, besitzt ein Halbleiterlaserelement eine Kammstruktur (engl.ridge structure), bei der eine aktive Schicht (3) zwischen eineHalbleiterschicht (2) eines Leitfähigkeitstyps und eine Halbleiterschicht(4) des anderen Leitfähigkeitstypsmit einem Kamm (9) vorgesehen ist und Fensterbereiche, die Nicht-Verstärkungsbereichesind, sind an beiden Enden davon vorgesehen, wobei ein Unterschiedim Äquivalentbrechungsindexzwischen dem Kamm (9) und Abschnitten (9s) auf beiden Seiten davonin jedem der Fensterbereiche größer istals ein Unterschied im Äquivalentbrechungsindexzwischen dem Kamm (9) und Abschnitten (9s) auf beiden Seiten davonin einem Verstärkungsbereich.
    公开号:DE102004029423A1
    申请号:DE200410029423
    申请日:2004-06-18
    公开日:2005-02-17
    发明作者:Tadashi Takase
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；
    IPC主号:H01S5-30
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterlaserelement,und insbesondere auf ein Halbleiterlaserelement, das als Lichtquellefür eineInformationsaufnahmevorrichtung verwendet wird.
    [0002] Wegender Entwicklung in der Informationstechnologie wurde die Aufnahmedichtebei einer optischen Platte fürdas Informationsaufnehmen zunehmend gesteigert, und wegen der Verbesserungder Informationsaufnahmegeschwindigkeit auf eine optische Plattewurde gleichzeitig eine Hochleistungsfähigkeit bei einem Halbleiterlaserelementbenötigt,das eine Lichtquelle füreine Informationsaufnahmevorrichtung ist. Es ist jedoch unerwünscht, Nichtlinearität zwischeneinem Strom und einer optischen Ausgangsleistung, wie zum Beispieleinen Kink (Knick) beim Gebrauch des Halbleiterlaserelements zuverursachen, und es ist notwendig, ein Halbleiterlaserelement bereitzustellen, dasim Hochleistungszustand keinen Kink hat, in anderen Worten mit einemhohen Kink-Pegel.
    [0003] Umeine Aufnahmegeschwindigkeit zu verbessern, ist ein Halbleiterlaserelementwirksam das ein Linsensystem aufweist, welches Licht von einem Halbleiterlaserelementzu einer optischen Platte leitet, und das ein geringes Aspektverhältnis hat(das Verhältniseines vertikalen Spreizwinkels FFPy zu einem horizontalen SpreizwinkelFFPx, FFPy/FFPx ist klein), mit dem eine hohe optische Kopplungsgüte erreichtwerden kann.
    [0004] Aufeine solche Art und Weise ist es notwendig, ein Halbleiterlaserelementmit einem hohen Kink-Pegel und einem geringen Aspektverhältnis zuverwenden, um eine Aufnahmedichte zu verbessern.
    [0005] Dieungeprüftejapanische PatentveröffentlichungJP 2-178988 ist hierbei genannt.
    [0006] Eswaren zwei Verfahren verfügbar,ein geringes Aspektverhältniszu erhalten: ein Verfahren, bei dem ein kleines FFPy angewendetwird und das andere, bei dem ein großes FFPx angewendet wird, wobeibei beiden Verfahren Probleme aufgetaucht sind, wie z. B., daß bei einemangewandten kleineren FFPy eine Temperaturkennlinie verschlechtertist, währendbei einem angewandten größeren FFPxein Kink-Pegel verringert ist.
    [0007] Dahergab es herkömmlicheine Schwierigkeit beim Herstellen eines Hochleistungslasers miteinem geringen Aspektverhältnis.
    [0008] Z.B., wenn ein FFPx größer gemachtwird, um ein niedriges Aspektverhältnis zu erhalten, muß Licht ineiner horizontalen Ebene zu einem höheren Grad eingeschlossen werden,wobei mit dem Einschluß von Lichtin einem höherenGrad Inhomogenitätbei der Ladungsträgerinjektionauftritt aufgrund von „räumlichen Lochbrennen" (engl. „spatialhole burning"),was zur Erzeugung eines Kink führt.
    [0009] Dementsprechendist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterlaserelementmit einem Aufbau bereitzustellen, der ermöglicht, die Erzeugung einesKinks zu unterdrücken,selbst in dem Fall, bei dem FFPx groß gewählt ist.
    [0010] DieAufgabe wird erfülltdurch ein Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1 und durch ein Halbleiterlaserelementnach Anspruch 8. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
    [0011] Einerfindungsgemäßes Halbleiterlaserelementweist eine Kammstruktur (engl. ridge structure) auf, bei dem eineaktive Schicht vorgesehen ist zwischen einer Halbleiterschicht einesLeitfähigkeitstypsund einer Halbleiterschicht des anderen Leitfähigkeitstyps mit einem Kamm,und Fensterbereiche, die Nicht-Verstärkungsbereiche sind, sind anbeiden Enden davon vorgesehen, wobei eine Differenz des Äquivalentbrechungsindexeszwischen dem Kamm und Bereichen auf beiden Seiten davon in jedemder Fensterbereiche größer ist alseine Differenz des Äquivalentbrechungsindexeszwischen dem Kamm und Bereichen auf beiden Seiten davon in einemVerstärkungsbereich.
    [0012] Daserfindungsgemäße Halbleiterlaserelementmit einem solchen Aufbau kann ein geringes Aspektverhältnis realisierenohne den Kink-Pegel zu verringern.
    [0013] WeitereMerkmale und Zweckmäßigkeitender Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielenanhand der beigefügtenZeichnungen.
    [0014] Vonden Figuren zeigen:
    [0015] 1 eine Schnittansicht einerHalbleiterlaserdiode nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung parallelzu einer Resonanzrichtung davon;
    [0016] 2A eine Schnittansicht entlangder Linie A-A' aus 1 in einem Fensterbereichder Halbleiterlaserdiode nach einer ersten Ausführungsform;
    [0017] 2B eine Schnittansicht entlangder Linie B-B' aus 1 in einem Verstärkungsbereichder Halbleiterlaserdiode davon;
    [0018] 3 eine perspektivische Ansichteines Halbleiterlaserelementes beim Verfahren nach der ersten Ausführungsform,nachdem Halbleiterschichten in einem Herstellungsverfahren dafür gewachsenwurden;
    [0019] 4 eine perspektivische Ansichteines Halbleiterlaserelementes beim Verfahren nach der ersten Ausführungsform,nachdem eine Kontaktschicht in dem Herstellungsverfahren davon geätzt ist;
    [0020] 5 eine perspektivische Ansichteines Halbleiterlaserelementes beim Verfahren nach der ersten Ausführungsformnach dem ersten Ätzenzum Bilden von Kammenden bei dem Herstellungsverfahren dafür;
    [0021] 6 eine perspektivische Ansichteines Halbleiterlaserelementes beim Verfahren nach der ersten Ausführungsformnach dem zweiten Ätzenzum Bilden von Kammenden bei dem Herstellungsverfahren dafür;
    [0022] 7A eine Schnittansicht ineinem Fensterbereich einer Halbleiterlaserdiode nach einem erstenAbwandlungsbeispiel der ersten Ausführungsform;
    [0023] 7B eine Schnittansicht ineinem Verstärkungsbereichder Halbleiterlaserdiode nach dem Abwandlungsbeispiel davon;
    [0024] 8 eine perspektivische Ansichteiner Halbleiterlaserdiode nach einer zweiten Ausführungsform;
    [0025] 9A eine Schnittansicht ineinem Fensterbereich einer Halbleiterlaserdiode nach einer drittenAusführungsform;
    [0026] 9B eine Schnittansicht ineinem Verstärkungsbereichder Halbleiterlaserdiode davon;
    [0027] 10 eine Schnittansicht ineinem Fensterbereich der Halbleiterlaserdiode nach einem Abwandlungsbeispielder dritten Ausführungsform;
    [0028] 11 eine Schnittansicht ineinem Fensterbereich einer Halbleiterlaserdiode nach einer viertenAusführungsform;
    [0029] 12A eine Schnittansichtin einem Fensterbereich einer Halbleiterlaserdiode nach einer sechsten Ausführungsform;
    [0030] 12B eine Schnittansichtin einem Verstärkungsbereichder Halbleiterlaserdiode davon;
    [0031] 13 eine Schnittansicht einerHalbleiterlaserdiode nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung parallelzu einer Resonanzrichtung davon;
    [0032] 14A eine Schnittansichtin einem Fensterbereich der Halbleiterlaserdiode nach einer siebtenAusführungsform;und
    [0033] 14B eine Schnittansichtin einem Verstärkungsbereichder Halbleiterlaserdiode davon.
    [0034] Imfolgenden werden die erfindungsgemäßen Ausführungsformen mit Bezug aufdie begleitenden Zeichnungen beschrieben.
    [0035] EineHalbleiterlaserdiode nach der ersten Ausführungsform der vorliegendenErfindung ist eine Halbleiterlaserdiode vom Kammtyp wie in den 2A und 2B dargestellt und besitzt einen Aufbau,bei dem ein Kamm 9 ausgebildet ist, so daß ein Teilder oberen Mantelschicht auf einer aktiven Schicht 3 aufbeiden Seiten des Kammes 9 zurückgelassen wird, und Fensterbereiche 11,die Nicht-Verstärkungsbereichezum Verhindern eines optischen Schadens sind, an beiden Enden ausgebildetsind (1).
    [0036] Beider Halbleiterlaserdiode nach der ersten Ausführungsform ist die obere belasseneMantelschicht 4a der Fensterbereiche 11 so ausgebildet,daß siedünnerals die belassene obere Mantelschicht 4b eines Verstärkungsbereiches 10 ist.
    [0037] Beider Halbleiterlaserdiode der ersten Ausführungsform mit einem solchenAufbau kann FFPx groß gemachtwerden, wodurch ermöglichtwird, ein geringes Aspektverhältniszu erhalten, da ein Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn11 in denNicht-Verstärkungsbereichen,von denen jeder ein Fensterbereich ist, größer sein kann als ein Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn10 in demVerstärkungsbereich.
    [0038] Andererseitsist ein Fensterbereich 11, in dem die belassene obere Mantelschicht 4a dünn ist,um den Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn11 zu erhöhen, einNicht-Verstärkungsbereichohne Verstärkung odermit einer geringen Verstärkung;daher stößt man selbstmit einem Lichteinschluß inhohem Maßenicht auf die Möglichkeit,einen Kink-Pegel zu verringern.
    [0039] Daherkann das Halbleiterlaserelement der ersten Ausführungsform ein geringes Aspektverhältnis realisierenohne einen Kink-Pegel zu verringern.
    [0040] Anschließend wirdein Herstellungsverfahren fürein Halbleiterlaserelement nach der ersten Ausführungsform der vorliegendenErfindung mit Bezug auf 3 beschrieben.
    [0041] Beidem Herstellungsverfahren werden auf einem Halbleitersubstrat 1 epitaktischeine untere Mantelschicht 2, eine Mehrfachquantentopfaktivschicht 3,eine erste belassene obere Man telschicht 41, eine ÄtzstoppschichtESL1, eine zweite belassene obere Mantelschicht 42, eine ÄtzstoppschichtESL2, eine obere Mantelschicht 43 und eine Kontaktschicht 6 indieser Reihenfolge gewachsen (3).
    [0042] Materialbeispielefür dasSubstrat und die Halbleiterschichten sind in Tabelle 1 für einenFall gegeben, bei dem eine 660 nm-Halbleiterlaserdiode für eine DVDkonstruiert ist.
    [0043] InTabelle 1 bezeichnet die obere Mantelschicht die erste belasseneobere Mantelschicht 41, die zweite belassene obere Mantelschicht 42 unddie obere Mantelschicht 43.
    [0044] Z.B.kann eine p-dotierte Al0.3Ga0.7As-Schichtfür die ÄtzstoppschichtenESL1 und ESL2 verwendet werden.
    [0045] Alsanderes Beispiel sind in Tabelle 2 Beispielmaterialien zum Bildeneiner 780 nm-Halbleiterlaserdiode für eine CD vorgestellt.
    [0046] InTabelle 2 bezeichnet die obere Mantelschicht die erste belasseneobere Mantelschicht 41, die zweite belassene obere Mantelschicht 42 unddie obere Mantelschicht 43.
    [0047] Inden Aufbauten, bei denen die in den Tabellen 1 und 2 gezeigten GaAs-Substrateverwendet werden, kann Si, Proton oder Zn als eine Verunreinigungzum Bilden der Fensterbereiche 11 verwendet werden.
    [0048] DiePolaritätender in Tabellen 1 und 2 gezeigten p- und n-dotierten Bereiche kann umgekehrt sein.
    [0049] Diekonkreten Materialien dienen in den in Tabellen 1 und 2 gezeigtenAufbauten als Beispiel, auf das die vorliegende Erfindung nichtbeschränktist.
    [0050] Nachdem epitaktischen Wachstum wird eine Verunreinigung in Abschnitteder Bereiche A, die als die Fensterbereiche dienen dotiert, um sodie aktive Schicht mittels Innenimplantation, Diffusion oder dergleichen zudurchkreuzen. Mit einer so angewendeten Dotierung vergrößert sichdie Bandlückeder dotierten aktiven Schicht derart, daß Fensterbereiche 11 gebildetwerden, die kein Licht absorbieren. Die Fensterbereiche 11 sindNicht-Verstärkungsbereiche,die weder Licht absorbieren, noch Licht verstärken.
    [0051] Manbeachte, daß dieFensterbereiche 11 jeweils in einem Endabschnitt mit einerBreite von 5 μmbis 50 μmund vorzugsweise 20 μmbis 30 μminnerhalb einer Kantenflächeausgebildet sind.
    [0052] Dannwird die Kontaktschicht 6 ganz oder teilweise in den BereichenA, die als die Fensterbereiche 11 dienen, geätzt ( 4).
    [0053] Danachwird ein Schutzfilm R1 zum Bereitstellen eines Kamms gebildet, undbeide Seiten des Schutzfilms R1 werden trockengeätzt (5). In diesem Schritt werden die Ätzbedingungenso eingestellt, daß inden Bereichen A die zweite belassene Mantelschicht 42 dabeihalb geätztwird, währendin dem Bereich B fürdas Bilden des Verstärkungsbereichesdie obere Mantelschicht 43 dabei halb geätzt wird.
    [0054] Dasbedeutet, daß beidiesem Herstellungsverfahren eine Oberflächenhöhendifferenz zwischen den BereichenA und dem Bereich B, die auf beiden Seiten des Kammes gebildet wird,gleich ist einer Oberflächenhöhendifferenzzwischen den Bereichen A und dem Bereich B ist, die durch Ätzen derKontaktschicht 6 gebildet wird, das mit 4 beschrieben wird.
    [0055] Dannwird alles oder einiges von der zweiten belassenen oberen Mantelschicht 42 undalles oder einiges des Rests der oberen Mantelschicht 43,die freiliegend sind, durch Naßätzen entfernt.Bei diesem Naßätzen werdendie Bereiche A bis zu der ersten Ätzstoppschicht ESL1 geätzt, während derBereich B bis zu der zweiten ÄtzstoppschichtESL2 geätztwird (6).
    [0056] Beieinem solchen Herstellungsverfahren können durch geeignetes Festlegenvon Dicken der ersten belassenen oberen Mantelschicht 41,der zweiten belassenen oberen Mantelschicht 42 und deroberen Mantelschicht 43 gewünschte Dickenwerte der belassenenoberen Mantelschicht 4a in den Fensterbereichen 11 undder belassenen oberen Mantelschicht 4b in dem Verstärkungsbereich 10 leichtmit guter Reproduzierbarkeit gebildet werden.
    [0057] Während beidem Halbleiterlaserelement der ersten Ausführungsform ein Aufbau beschriebenwurde, bei dem Abschnitte auf beiden Seiten des Kammes 9 wedermit einem Halbleitermaterial bedeckt sind, noch, in anderen Worten,in einem Halbleitermaterial begraben sind, ist die vorliegende Erfindungnicht auf diesen Aufbau beschränkt,sondern kann auch auf ein Laserelement mit einem Aufbau angewendetwerden, bei dem der Kamm 9 wie in den 7A und 7B gezeigt,in einer Stromblockierschicht 21 auf beiden Seiten davonbegraben ist. Es ist festzustellen, daß 7A eine Schnittansicht eines Fensterbereichesund 7B eine Schnittansichtdes Verstärkungsbereichesist.
    [0058] EinHalbleiterlaserelement der zweiten Ausführungsform der vorliegendenErfindung ist in einer ähnlichenArt und Weise aufgebaut wie das nach der ersten Ausführungsformmit Ausnahme der unten beschriebenen Ausnahmen (8).
    [0059] Essei bemerkt, daß in 8 den Bestandteilen, diegleich denen bei der ersten Ausführungsformsind, ähnlicheBezugszeichen zugeordnet sind.
    [0060] Beider Halbleiterlaserdiode der zweiten Ausführungsform ist eine belasseneobere Mantelschicht 4c mit der gleichen Dicke über einenVerstärkungsbereich 10 einschließlich Fensterbereichen 11 aufder aktiven Schicht auf beiden Seiten eines Kammes ausgebildet.
    [0061] EineStromblockierschicht (vergrabene Schicht) 21 ist nur aufbeiden Seiten des Kammes in dem Verstärkungsbereich 10 ausgebildet.
    [0062] Auchbei der Halbleiterlaserdiode der zweiten Ausführungsform mit einem solchenAufbau kann ein Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn11 zwischendem Kamm und Abschnitten auf beiden Seiten davon in Nicht-Verstärkungsbereichen(Fensterbereichen) größer seinals ein Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn10 zwischendem Kamm und Abschnitten auf beiden Seiten davon in dem Verstärkungsbereich 10.
    [0063] Daherkann bei dem Aufbau der zweiten Ausführungsform auch FFPx groß sein,so daß dadurchein niedriges Aspektverhältniserhalten wird, und da die Fensterbereiche mit größerem Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn11 Nicht-Verstärkungsbereichesind, tritt selbst beim Lichteinschluß in einem höheren Maße keineVerringerung des Kink-Pegels auf.
    [0064] Dementsprechendkann durch Verwenden eines Halbleiterlaserelementes der zweitenAusführungsformeine Wirkung und ein Effekt ähnlichdenen bei der ersten Ausführungsformerreicht werden.
    [0065] EinHalbleiterlaserelement nach der dritten Ausführungsform der Erfindung istin einer ähnlichenArt und Weise aufgebaut, wie das nach der zweiten Ausführungsform,mit der Ausnahme, daß aufbeiden Seiten eines Kamms in den Fensterbereichen 11 einevergrabene Schicht 21a aus einem Halbleitermaterial miteinem Brechungsindex ausgebildet ist, der kleiner ist als der derStromblockierschicht 21, die auf beiden Seiten des Kammesin einem Verstärkungsbereich 10 ausgebildetist (9A und 9B).
    [0066] Essei bemerkt, daß inden 9A und 9B Bestandteilen, die ähnlich denenbei der ersten oder zweiten Ausführungsformsind, ähnlicheBezugszeichen zugeordnet sind.
    [0067] Beider Halbleiterlaserdiode nach der dritten Ausführungsform mit einem solchenAufbau kann ein Äquivalentbrechungsindexun terschied Δn11 zwischendem Kamm und Abschnitten auf beiden Seiten davon in Nicht-Verstärkungsbereichen(Fensterbereichen) größer seinals ein Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn10 zwischendem Kamm und Abschnitten auf beiden Seiten davon in dem Verstärkungsbereich 10.
    [0068] Daherkann auch bei dem Aufbau nach der dritten Ausführungsform FFPx groß sein,so daß dadurch einniedriges Aspektverhältniserhalten wird, und da die Fensterbereiche mit größerem Äquivalentbrechungsindexunterschied Δn11 Nicht-Verstärkungsbereichesind, tritt selbst bei Lichteinschluß in einem hohen Maße keineVerringerung des Kink-Pegels auf.
    [0069] Dementsprechendkönnendurch Verwenden eines Halbleiterlaserelementes nach der drittenAusführungsformeine Wirkung und ein Effekt ähnlichdenen bei der ersten oder zweiten Ausführungsform erreicht werden.
    [0070] Während beider oben beschriebenen dritten Ausführungsform die vergrabene Schicht 21a auseinem Halbleitermaterial mit einem Brechungsindex ist, der geringerals der der Stromblockierschicht 21 ist, die auf beidenSeiten des Kamms in den Fensterbereichen 11 ausgebildetist, kann ein anderer Aufbau verwendet werden, bei dem eine vergrabeneSchicht aus einem ähnlichenHalbleitermaterial auf beiden Seiten des Kamms in dem Fensterbereich 11 undauf beiden Seiten des Kamms in dem Verstärkungsbereich 10 ausgebildetist, mit der Ausnahme, daß dieLadungsträgerkonzentrationin der vergrabenen Schicht auf beiden Seiten des Kamms in den Fensterbereichen 11 höher istals die in der vergrabenen Schicht auf beiden Seiten des Kamms indem Verstärkungsbereich 10,so daß dievergrabene Schicht in den Fensterbereichen 11 eine vergrabeneSchicht hoher Ladungsträgerkonzentration 21b ist(10).
    [0071] Miteinem solchen angewendeten Aufbau kann ein Brechungsindex der vergrabenenSchicht hoher Ladungsträgerkonzentration 21b aufgrundeines Plasmaeffektes klein gemacht werden, wodurch ermöglicht wird,eine Wirkung und einen Effekt ähnlichdenen bei der dritten Ausführungsformzu erreichen.
    [0072] EinHalbleiterlaserelement der vierten Ausführungsform der vorliegendenErfindung ist so aufgebaut, daß dieStromblockierschicht 21c ausgebildet ist, wobei ein Materialverwendet wird, das ein Laseroszillationslicht absorbiert, z. B.GaAs auf beiden Seiten eines Kamms in den Fensterbereichen 11.
    [0073] Essei bemerkt, daß einAufbau eines Verstärkungsbereiches 10 ähnlich dembei der ersten Ausführungsformoder bei der zweiten Ausführungsformsein kann (in 11 wurdeder Aufbau so gewählt,daß er ähnlich dembei der zweiten Ausführungsformist).
    [0074] Beidem Halbleiterlaserelement nach der vierten Ausführungsform mit einem solchenAufbau wird Licht durch die Stromblockierschicht 21c absorbiert,wodurch ermöglichtwird, eine Brennfleckgröße in einer horizontalenEbene auf einer Endoberflächedavon zu verringern.
    [0075] Miteiner geringeren Brennfleckgröße in einerhorizontalen Ebene kann ein Fernfeldmuster (FFPx) in einer horizontalenEbene aufgrund eines Brechungsphänomensvon Licht vergrößert wer den,wodurch ermöglichtwird, ein niedriges Aspektverhältnisohne Verringerung eines Kink-Pegels zu realisieren.
    [0076] DiefünfteAusführungsformder Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die belassene obere Mantelschicht 4a inden Fensterbereichen 11 derart ausgebildet ist, daß sie dünner istals die belassene obere Mantelschicht 4b in dem Verstärkungsbereich 10,was verschieden ist von dem bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahren.
    [0077] Umgenau zu sein ist dieses Herstellungsverfahren verschieden von dembei der ersten Ausführungsformbeschriebenen Verfahren darin, daß die Ätzstoppschicht ESL2 eine Mehrfachquantentopfstrukturist und keine ÄtzstoppschichtESL1 gebildet wird. Das bedeutet, daß bei diesem Verfahren dieerste belassene obere Mantelschicht 41 und die zweite belasseneobere Mantelschicht 42 durchgehend mit dem gleichen Material gebildetwerden.
    [0078] Hierbeikann die ÄtzstoppschichtESL2 einer Mehrfachquantentopfstruktur eine Mehrfachquantentopfstruktursein, die aus einer Ga0.58In0.42P-Quantentopfschichtund einer (Al0.5G0.5)0.51In0.49P-Barrierenschichtaufgebaut ist.
    [0079] Dannwerden Bereiche A, die fürdas Bilden der Fensterbereiche verwendet werden, mittels Innenimplantation,Diffusion oder dergleichen mit einer Verunreinigung in einer derersten Ausführungsform ähnlichen Artund Weise dotiert. Mit dem Dotieren wird die Ordnung in der ÄtzstoppschichtESL2 einer Mehrfachquantentopfstruktur in den Fensterbereichen zerstört, unddie ÄtzstoppschichtESL2 verliert eine Ätzstoppfunktion.
    [0080] Nacheiner solchen Bearbeitung wird Ätzenzum Bilden des Kamms durchgeführt,wobei in den Fensterbereichen das Ätzen über die Ätzstoppschicht ESL2 hinausfortschreitet, währendin dem Verstärkungsbereichdas Ätzendurch die ÄtzstoppschichtESL2 gestoppt wird.
    [0081] Nachdem Schritt kann eine Dicke der belassenen oberen Mantelschicht 4a inden Fensterbereichen 11 mit Leichtigkeit dünner seinals die der belassenen oberen Mantelschicht 4b in dem Verstärkungsbereich 10.
    [0082] Diesechste Ausführungsformder vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren zur Herstellungeines Elementes mit einem Aufbau, der bei der ersten Ausführungsformgezeigt ist, ohne Bilden einer Ätzstoppschicht.
    [0083] Umgenauer zu sein wird bei der sechsten Ausführungsform eine belassene obereMantelschicht 4e mit der gleichen Dicke über denVerstärkungsbereich 10 einschließlich denFensterbereichen 11 auf beiden Seiten des Kamms 9 gebildetbeim Ätzenzum Bilden des Kamms 9. Eine Maske für selektives Wachstum wird aufden Fensterbereichen gebildet, um auf beiden Seiten des Kamms indem Verstärkungsbereich 10 einebelassene obere Mantelschicht 4f selektiv zu wachsen (12A und 12B).
    [0084] Aufeine solche Weise kann eine Dicke der belassenen oberen Mantelschicht 4b indem Verstärkungsbereich 10 derartgebildet werden, daß sieum eine Dicke der selektiv gewachsenen belassenen oberen Mantelschicht 4f dickerist.
    [0085] Gemäß einemHerstellungsverfahren nach der sechsten Ausführungsform kann ein Halbleiterlaserelementmit einem Aufbau nach der ersten Ausführungsform mit Leichtigkeithergestellt werden.
    [0086] Diesiebte Ausführungsformder vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die belasseneobere Mantelschicht 4a in den Fensterbereichen 11 derartgebildet wird, daß siedünnerals die belassene obere Mantelschicht 4b in dem Verstärkungsbereich 10 ist,was verschieden von dem bei der ersten, fünften oder siebten Ausführungsformbeschriebenen Verfahren ist.
    [0087] DasHerstellungsverfahren ist, um genauer zu sein, ein Verfahren zumHerstellen eines Halbleiterlaserelementes, bei dem zwei Rillen 30 parallelzueinander gebildet werden und ein schmaler Bereich zwischen denbeiden Rillen 30 als ein Kamm dient, wobei die Breitenwerteeiner Rille 30 in den Bereichen A, die als Fensterbereichedienen, verschieden von einer Breite der Rille 30 in demBereich B sind, die als Verstärkungsbereichdienen, wodurch die belassene obere Mantelschicht 4a inden Fensterbereichen 11 derart gebildet wird, daß sie dünner istals die belassene obere Mantelschicht 4b in dem Verstärkungsbereich 10 (13 und 14A und 14B).
    [0088] Dasbedeutet, daß beidem Verfahren Abschnitte auf beiden Seiten des Kamms geätzt werden,so daß eineBreite jeder der Rillen 31 eines Bereiches A zum Bildeneines Fensters schmäler istals eine Breite jeder der Rillen 32, die den Verstärkungsbereichbilden.
    [0089] Umgenauer zu sein wird ein Ätzfotolackfilmauf der Kontaktschicht gebildet, und werden auf beiden Seiten einesKamms Öffnungengebildet mit Breiten davon, die breiter in ersten Bereichen sind,die den Kanten eines Halbleiterlaserelementes entsprechen, und schmäler in denanderen Bereichen davon sind.
    [0090] Dannwerden die Kontaktschicht und die obere Mantelschicht durch Öffnungeneiner Maske geätzt zumEntfernen eines Aufmaßesbis zu einer vorbestimmten Tiefe herab.
    [0091] Beidem Ätzendurch die Maske schreitet das Ätzenschneller in dem Abschnitt einer Rille 31 voran, da ineinem Abschnitt einer Rille 31, der schmäler ist(Ätzbereich),eine Anlieferungsgeschwindigkeit für ein Ätzmittel höher ist als in einem Abschnittder Rille mit einer größeren Breite.Dadurch kann die belassene obere Mantelschicht 4a in einemFensterbereich 11 leicht dünner sein als die belasseneobere Mantelschicht 4b in dem Verstärkungsbereich.
    [0092] Wieoben beschrieben ist es auch bei einem Herstellungsverfahren nachder siebten Ausführungsform möglich, eineHalbleiterlaserdiode mit einem geringen Aspektverhältnis undmit einem hohen Kink-Pegel herzustellen.
    [0093] Wieoben genau ausgeführtkann bei einem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Erfindungein geringes Aspektverhältnisohne Verringerung eines Kink-Pegels erreicht werden, da ein Äquivalentbrechungsindexunterschiedzwischen dem Kamm und Abschnitten auf beiden Seiten davon in denFensterbereichen grö ßer gemachtist als ein Äquivalentbrechungsindexunterschiedzwischen dem Kamm und Bereichen auf beiden Seiten davon in dem Verstärkungsbereich.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Halbleiterlaserelement mit: einer erstenHalbleiterschicht (2) eines Leitfähigkeitstyps, einer zweitenHalbleiterschicht (4, 5) des anderen Leitfähigkeitstypsmit einem Kamm (9), einer aktiven Schicht (3),die zwischen der ersten Halbleiterschicht (2) und der zweitenHalbleiterschicht (4, 5) vorgesehen ist, und Fensterbereichen(11), die Nicht-Verstärkungsbereichesind, in beiden Endabschnitten davon, wobei ein Unterschiedim Äquivalentbrechungsindexzwischen dem Kamm (9) und Abschnitten auf beiden Seitendavon in jedem der Fensterbereiche (11) größer istals ein Unterschied im Äquivalentbrechungsindexzwischen dem Kamm (9) und Abschnitten auf beiden Seitendavon in einem Verstärkungsbereich.
    [2] Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei eineDicke der zweiten Halbleiterschicht (4), die auf der aktivenSchicht (3) auf jeder Seite des Kamms (9) in jedemFensterbereich (11) vorhanden ist, dünner ist als eine Dicke derzweiten Halbleiterschicht (4), die auf der aktiven Schicht(3) auf jeder Seite des Kamms (9) in dem Verstärkungsbereichvorhanden ist.
    [3] Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1 oder 2 weitermit vergrabenen Schichten (21) auf beiden Seiten des Kamms(9).
    [4] Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1 oder 2 weitermit vergrabenen Schichten (21) auf beiden Seiten des Kamms(9) mit Ausnahme von Fensterabschnitten (11).
    [5] Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1 oder 2 weitermit vergrabenen Schichten (21) auf beiden Seiten des Kamms,wobei ein Brechungsindex der vergrabenen Schicht (21) injedem Fensterbereich (11) geringer ist als ein Brechungsindexder vergrabenen Schicht (21) in dem Verstärkungsbereich.
    [6] Halbleiterlaserelement nach einem der Ansprüche 3 bis5, wobei die vergrabene Schicht (21a) jedes Fensterbereichs(11) aus einem Material mit einem Brechungsindex gemachtist, der geringer als der der vergrabenen Schicht (21)des Verstärkungsbereichsist.
    [7] Halbleiterlaserelement nach einem der Ansprüche 3 bis6, wobei die vergrabene Schicht (21b) jedes Fensterbereichseine Ladungsträgerkonzentrationaufweist, die höherist als die der vergrabenen Schicht (21) des Verstärkungsbereichs.
    [8] Halbleiterlaserelement mit einer ersten Halbleiterschicht(2) eines Leitfähigkeitstyps, einerzweiten Halbleiterschicht (4) des anderen Leitfähigkeitstypsmit einem Kamm (9), einer aktiven Schicht (3),die zwischen der ersten Halbleiterschicht (2) und der zweitenHalbleiterschicht (4) vorgesehen ist, und Fensterbereichen(11), die Nicht-Verstärkungsbereichesind, an beiden Endabschnitten davon, wobei vergrabene Schichten(21c), die aus einem Material gemacht sind, das Licht absorbierenkann, auf beiden Seiten des Kamms (9) ausgebildet sind.
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    同族专利:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-02-17| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2010-07-22| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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