单片式半导体激光器及其制造方法技术

提供一种单片式半导体激光器及其制造方法，使条带构造的相对的位置，即，发光点之间的相对的位置变成恒定。该单片式半导体激光器包含发光波长不同的多个半导体激光器，且包括：半导体衬底；在半导体衬底上的第１区域中形成的、从上下用第１包层把第１活性层夹在中间的第１双异质结构；在半导体衬底上的第２区域中形成的、从上下用第２包层把第２活性层夹在中间的第２双异质结构；第１和第２活性层由彼此不同的半导体材料构成。此外，第１活性层上下的第１包层由基本相同的半导体材料构成，而且，第２活性层上下的第２包层由基本相同的半导体材料构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及具有条带构造(电流狭窄构造)的。
技术介绍
在DVD、CD的信息读取/存储装置等中，使用在同一衬底上形成有发光波长不同的多个半导体激光器的单片式半导体激光器。在这样的单片式半导体激光器中，在同一衬底上要形成例如发光波长650nm的半导体激光器、和发光波长780nm的半导体激光器。在单片式半导体激光器中，首先，在衬底上形成了一个半导体激光器之后，用设置在衬底上的对准标记进行另一个半导体激光器的定位和制作(例如非专利文献1)。K.Nemoto and K.Miura“A Laser Coupler forDVD/CD Playback Using a Monolithic-integrated Two-wavelengthLaser Diode”，JSAP International，No.3，pp.9-14(January 2001)
技术实现思路
在DVD、CD的信息读取装置中，把单片式半导体激光器与透镜等的部件一起组装起来形成光学系统。但是，在用现有的制造方法制造的单片式半导体激光器中，两个半导体激光器的发光点之间的距离，如上所述，依赖于位置对准的精度。为此，例如在每一个制造批次中，发光点的距离，即条带构造的相对的位置不同，需要对透镜的位置等进行微调整。这样的微调整，会使组装工序变得复杂，同时，还导致制造成本的增加。于是，本专利技术的目的在于提供使条带构造的相对的位置，即，使发光点之间的相对的位置变成恒定的。本专利技术，是一种单片式半导体激光器，包含发光波长不同的多个半导体激光器，其特征在于包括半导体衬底；在该半导体衬底上的第1区域中形成的、用第1包层从上下把第1活性层夹在中间的第1双异质结构；在该半导体衬底上的第二区域中形成的、用第2包层从上下把第2活性层夹在中间的第2双异质结构，该第1和第2活性层由彼此不同的半导体材料构成，且该第1活性层上下的第1包层由基本相同的半导体材料构成，且该第2活性层上下的第2包层由基本相同的半导体材料构成。另外，所谓相同的半导体材料，指的是材料和组成相同的半导体材料，此外，所谓不同的半导体材料，指的是材料和/或组成不同的半导体材料。在本专利技术的单片式半导体激光器中，可以一直使多个半导体激光器的条带构造(电流狭窄构造)的间隔、即发光点的相对的距离形成为基本恒定。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。图2是本专利技术的实施方式1的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。图3是本专利技术的实施方式1的另外的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。图4是本专利技术的实施方式2的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。图5是本专利技术的实施方式3的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。图6是本专利技术的实施方式4的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。具体实施例方式(实施方式1)图1、图2示出了整体用100表示的、本实施方式的单片式半导体激光器的制造工序的剖面图。单片式半导体激光器100具备发光波长780nm的第1半导体激光器、和发光波长为650nm的第2半导体激光器(参看图2(g))。用图1、2，对单片式半导体激光器100的制造工序进行说明。该工序包括以下的工序1～7。工序1如图1(a)所示，准备n型的GaAs衬底1。接着，在GaAs衬底1上依次叠层n-AlGaInP下部包层2，AlGaAs活性层(发光波长780nm)3，p-AlGaInP上部包层4。向p-AlGaInP上部包层4中插入GaInP刻蚀阻挡层5。此外，在p-AlGaInP上部包层4的上面形成p-GaAs顶盖层6。在这里，AlGaAs活性层3是使发光波长变成780nm那样的组成。各个半导体层2～6的形成，例如可以用MOCVD法形成。工序2如图1(b)所示，用光刻技术和刻蚀技术，除要形成第1半导体激光器的区域之外，除去所形成的各个半导体层2～6。工序3如图1(c)所示，例如用MOCVD法叠层形成用来形成第2半导体激光器的半导体层。该半导体层，除AlGaInP活性层13之外，都变成与在第1半导体激光器中使用的半导体层同一组成、同一杂质浓度、以及同一膜厚。AlGaInP活性层13则是使发光波长变成650nm那样的组成。工序4如图2(d)所示，与工序2(图2(b))同样，用光刻技术和刻蚀技术除要形成第2半导体激光器的区域之外，除去所形成的各个半导体层2～6。借助于此，就可以制作图2(d)所示的那样的叠层构造。工序5如图2(e)所示，在第1和第2半导体激光器中使用的半导体层的上面形成光刻胶层7，进行构图。在该工序中，两个半导体层上的光刻胶层7可用共同的光掩模同时构图。另外，也可以不使用光刻胶层7，而代之以使用别的具有耐刻蚀性的图形膜。工序6如图2(f)所示，借助于使用例如酒石酸和过氧化氢之间的混合溶液的湿法刻蚀除去GaAs顶盖层6。使用酒石酸系溶液的湿法刻蚀，在As系半导体和P系半导体之间可以把刻蚀选择比形成得大。为此，在到达P系半导体面(在这里，为p-AlGaInP上部包层4)时，刻蚀就基本停止。工序7如图2(g)所示，借助于硫酸系刻蚀剂，对p-AlGaInP上部包层4进行刻蚀，直到GaInP刻蚀阻挡层5露出来为止。硫酸系刻蚀剂，可在p-AlGaInP层(上部包层)和GaInP层(刻蚀阻挡层)、GaAs层(顶盖层)之间把刻蚀选择比加大。为此，就可以以GaAs顶盖层6为掩模，刻蚀GaAs层(顶盖层)4，在GaInP层刻蚀阻挡层5露出来的时刻，使刻蚀基本停止。如上所述，通过插入GaInP层刻蚀阻挡层5，可以进行脊背型条带形状的深度方向的控制。用以上的工序1～7，就可以制作具有发光波长不同的第1半导体激光器101和第2半导体激光器102的单片式半导体激光器100。另外，在GaAs衬底1的背面上和GaAs顶盖层6的表面上分别形成金属电极，但是在这里予以省略。如上所述，通过使用本实施方式的制造方法，可以对具有脊背型条带构造的2个半导体激光器101、102同时制作脊背构造。为此，产生激光发光的、650nm/780nm激光器的发光点A、B的相对的距离，总是恒定。假如说，即便是在在工序5中光掩模的位置偏移开来的情况下，也仅仅是发光点A、B双方的位置的距离进行偏移而相对的距离不会改变。一般地说，在已组装进了单片式半导体激光器的光学装置中，使发光点的位置一致，对透镜等的光学系统的位置进行微调整。但是，在用本实施方式的制造方法制作的单片式半导体激光器100中，由于可以恒定地形成2个发光点的相对的距离，故不再需要这样的光学系统的微调整。特别是，由于同时进行第1半导体激光器和第2半导体激光器的刻蚀，故还可以削减制造工序。图3示出了本实施方式的另外的单片式半导体激光器150的制造工序的剖面图。在图3中，与图1、图2相同的标号表示同一或相当的部位。在该制造方法中，用与上述的工序1到4(图1(a)～图2(d))相同的工序制作各个半导体层。但是，在这里不形成GaInP阻挡层5。接着，如图3(e)所示，在形成了光刻胶掩模18后，例如，用离子注入法进行质子的注入。其结果，如图3(f)所示，p-AlGaInP上部包层4和GaAs顶盖层6的一部分高电阻化，形成高电阻层8。在除去了光刻胶掩模18后，在表面和背面上形成金属电极(未画本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片式半导体激光器，包含发光波长不同的多个半导体激光器，其特征在于包括：半导体衬底；在该半导体衬底上的第１区域中形成的、用第１包层从上下把第１活性层夹在中间的第１双异质结构；在该半导体衬底上的第２区域中形成的、用 第２包层从上下把第２活性层夹在中间的第２双异质结构，该第１和第２活性层由彼此不同的半导体材料构成，且该第１活性层上下的第１包层由基本相同的半导体材料构成，且该第２活性层上下的第２包层由基本相同的半导体材料构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西田武弘，宮下宗治，山口勉，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]