发明名称 半导体雷射元件及其制造方法
摘要 本发明之目的系在于提供一种阈值电流小、具易于制造之结构,并具良好之温度特性及高速反应特性之半导体雷射元件,该半导体雷射元件系包含有n型GaAs基板(101)、形成于n型GaAs基板(101)上之n型AlGaInP被覆层(102)、无掺杂量子井活性层(103)、p型 AlGaInP第1被覆层(104)、p型GaInP蚀刻阻绝层(105)、p型AlGaInP第2被覆层(106)、p型GaInP罩层(107)、p型GaAs接触层(108)及n型 AlInP区块层(109),且该半导体雷射元件具有脊部及脊部两侧之凸部,又,p型GaAs接触层(108)仅形成于脊部上面。
申请公布号 TWI258907 申请公布日期 2006.07.21
申请号 TW093136140 申请日期 2004.11.24
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 牧田幸治;吉川兼司;鹿孝之;足立秀人
分类号 H01S5/323 主分类号 H01S5/323
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种半导体雷射元件,系脊状型半导体雷射元件, 包含有: 第1导电型半导体基板; 第1导电型被覆层,系形成于前述第1导电型半导体 基板上者; 活性层,系形成于前述第1导电型被覆层上者; 第2导电型被覆层,系形成于前述活性层上,且具有 带状之脊部者; 接触层,系仅形成于前述脊部之第2导电型被覆层 上方者;及 第1导电型区块层,系形成于前述第2导电型被覆层 及接触层侧面上者。 2.如申请专利范围第1项之半导体元件,其中前述第 2导电型被覆层在前述脊部两侧进一步具有带状之 凸部。 3.如申请专利范围第2项之半导体雷射元件,其系进 一步包含有一形成于前述凸部之第2导电型被覆层 及前述第1导电型区块层间的介电体层。 4.如申请专利范围第2项之半导体雷射元件,其中前 述第2导电型被覆层系具有二个以上之前述凸部, 且前述半导体雷射元件进一步包含有一形成于前 述凸部之第2导电型被覆层上方的介电体层。 5.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其系进 一步包含有一带状之介电体层,该介电体层系形成 于前述脊部两侧的第2导电型被覆层及第1导电型 区块层之间。 6.如申请专利范围第1项之半导体雷射元件,其系进 一步包含有二个以上之带状介电体层,前述介电体 层系形成于前述脊部两侧的第2导电型被覆层上方 。 7.一种半导体雷射元件,系脊状型半导体雷射元件, 包含有: 第1导电型半导体基板; 第1导电型被覆层,系形成于前述第1导电型半导体 基板上者; 活性层,系形成于前述第1导电型被覆层上者; 第2导电型被覆层,系形成于前述活性层上,且具有 形成于带状之脊部以及前述脊部两侧之带状的凸 部; 介电体层,系仅形成于前述第2导电型被覆层上方 的前述凸部上面;及 第1导电型被覆层,系至少形成于前述第2导电型被 覆层侧面上之前述脊部以及凸部间。 8.如申请专利范围第7项之半导体雷射元件,其中前 述第1导电型区块层系进而形成在前述介电体层上 。 9.如申请专利范围第7项之半导体雷射元件,其中前 述第2导电型被覆层系包含有二个以上之前述凸部 , 且前述第1导电型区块层系进而形成在前述第2导 电型被覆层侧面上之前述二个以上的凸部之间。 10.一种半导体雷射元件之制造方法,系脊状型半导 体雷射元件之制造方法,包含有: 第1步骤,系在第1导电型半导体基板上依序堆积长 成第1导电型被覆层、活性层、第2导电型被覆层 及接触层; 第2步骤,系对前述第2导电型被覆层及接触层上的 预定区域进行蚀刻,俾至少形成脊部; 第3步骤,系在前述第2导电型被覆层侧面上选择性 地长成区块层;及 第4步骤,系在前述区块层及脊部上面的接触层上 形成电极。 11.如申请专利范围第10项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第2步骤系进而形成位在前述脊 部两侧之凸部。 12.如申请专利范围第11项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第2步骤中,对前述第2导电型被覆 层及接触层上的预定区域所进行之蚀刻,系以下述 方式进行,即,以介电体层在前述接触层上形成遮 光罩图案,并对前述第2导电型被覆层及接触层进 行蚀刻后,仅去除前述脊部上之介电体层, 且前述第3步骤中,进而将前述凸部上之介电体层 作为遮光罩,俾在前述凸部的两侧选择性地长成区 块层。 13.如申请专利范围第11项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第2步骤中,系形成二个以上之前 述凸部, 且前述第2步骤中,对前述第2导电型被覆层及接触 层上的预定区域所进行之蚀刻,系以下述方式进行 ,即,以介电体层在前述接触层上形成遮光罩图案, 并对前述第2导电型被覆层及接触层进行蚀刻后, 仅去除前述脊部上之介电体层。 14.如申请专利范围第10项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第2步骤系进而包含有一如下述 之子步骤,即,在前述脊部两侧的第2导电型被覆层 上方形成带状之介电体层, 且前述第3步骤中,进而将前述带状之介电体层作 为遮光罩,俾在前述带状之介电体层两侧选择性地 长成区块层。 15.如申请专利范围第10项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第2步骤进而包含有第1子步骤,即 ,在前述脊部两侧的第2导电型被覆层上方形成多 数带状之介电体层。 16.一种半导体雷射元件之制造方法,系脊状型半导 体雷射元件之制造方法,包含有: 第1步骤,系在第1导电型半导体基板上依序堆积长 成第1导电型被覆层、活性层及第2导电型被覆层; 第2步骤,系以介电体层在前述第2导电型被覆层上 形成遮光罩图案后,对前述第2导电型被覆层进行 蚀刻,俾形成位在脊部及前述脊部两侧之凸部; 第3步骤,仅去除前述脊部上之介电体层;及 第4步骤,系至少在前述第2导电型被覆层侧面上之 前述脊部以及凸部间形成区块层。 17.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第4步骤中,位在前述脊部及凸部 间的区块层系以下述方式形成,即,在前述第2导电 型被覆层及介电体层上选择性地长成区块层。 18.如申请专利范围第16项之半导体雷射元件之制 造方法,其中前述第2步骤中,系形成二个以上之前 述凸部, 且前述第4步骤中,位在前述脊部及凸部间的区块 层系以下述方式形成,即,在前述第2导电型被覆层 上选择性地长成区块层。 图式简单说明: 第1图系习知之脊状型半导体雷射元件之构造的剖 面图。 第2图系习知之脊状型半导体雷射元件之构造的剖 面图。 第3图系本发明第1实施态样之半导体雷射元件构 造的剖面图。 第4(a)~(e)图系用以说明同一实施态样之半导体雷 射元件之制造方法的剖面图。 第5图系第2实施态样之半导体雷射元件构造的剖 面图。 第6(a)~(d)图系用以说明同一实施态样之半导体雷 射元件之制造方法的剖面图。 第7图系第3实施态样之半导体雷射元件构造的剖 面图。 第8(a)~(d)图系用以说明同一实施态样之半导体雷 射元件之制造方法的剖面图。 第9图系第4实施态样之半导体雷射元件构造的剖 面图。 第10(a)~(f)图系用以说明同一实施态样之半导体雷 射元件之制造方法的剖面图。 第11图系第5实施态样之半导体雷射元件构造的剖 面图。 第12(a)~(f)图系用以说明同一实施态样之半导体雷 射元件之制造方法的剖面图。
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