JPH01227485A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH01227485A JPH01227485A JP5339688A JP5339688A JPH01227485A JP H01227485 A JPH01227485 A JP H01227485A JP 5339688 A JP5339688 A JP 5339688A JP 5339688 A JP5339688 A JP 5339688A JP H01227485 A JPH01227485 A JP H01227485A
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- JP
- Japan
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- layer
- window
- semiconductor laser
- face
- laser
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/164—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
- H01S5/0281—Coatings made of semiconductor materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体レーザ装置に関し、特にその高出力
化のための改良に関するものである。
化のための改良に関するものである。
第２図は従来の窓構造を有する半導体レーザ装置の一例
を示す図であり、図において、１はｐ−ＧａＡｓ （０
０１）基板、２はｎ−ＧａＡｓ電流ブ０７り層、３はｐ
−Ａｊｌ、Ｇａ、−、Ａｓ第１クラフト層、４はＡｌ、
Ｇａ、−、Ａａ活性層、５はｎ−Ａｊ、Ｇａ５−Ｘ／ｌ
ｋｓ第２クラッド層、６はｎ−ＧａＡｓコンタクト層、
７は窓構造部、８は共振器端面での光の出射部である。
を示す図であり、図において、１はｐ−ＧａＡｓ （０
０１）基板、２はｎ−ＧａＡｓ電流ブ０７り層、３はｐ
−Ａｊｌ、Ｇａ、−、Ａｓ第１クラフト層、４はＡｌ、
Ｇａ、−、Ａａ活性層、５はｎ−Ａｊ、Ｇａ５−Ｘ／ｌ
ｋｓ第２クラッド層、６はｎ−ＧａＡｓコンタクト層、
７は窓構造部、８は共振器端面での光の出射部である。
ここで活性層、クラッド層のＡ１組成比はｘ＞ｙとなる
ように設定されている。
ように設定されている。
次に動作について説明する。
本従来例における窓構造６は、基板１の共振器端面に当
たる部分に凹部を形成しておき、この上に各層を形成す
ることにより形成される。
たる部分に凹部を形成しておき、この上に各層を形成す
ることにより形成される。
このような構造をもつ半導体レーザ装置に電流を印加す
ると、レーザチリブ内部では光は活性層４を中心とする
導波領域で導波してレーザ光増幅が行なわれる。そして
共振器端面では、活性層４よりもエネルギーバンドギャ
ップの大きな第２クラッド層で形成された出射部８より
光出射が行なわれるため、端面での光の吸収による発熱
が従来の活性層付近から光出射されるものに比して少な
（、端面の光損傷を大幅に低減でき、レーザ光出射の高
出力化に極めて効果がある。
ると、レーザチリブ内部では光は活性層４を中心とする
導波領域で導波してレーザ光増幅が行なわれる。そして
共振器端面では、活性層４よりもエネルギーバンドギャ
ップの大きな第２クラッド層で形成された出射部８より
光出射が行なわれるため、端面での光の吸収による発熱
が従来の活性層付近から光出射されるものに比して少な
（、端面の光損傷を大幅に低減でき、レーザ光出射の高
出力化に極めて効果がある。
従来のｉ構造を有する半導体レーザ装置は以上のように
構成されており、その窓構造の形成は、レーザ基本構造
を含む結晶成長社よるところが殆どであるが、この方法
による形成では、特に窓部での活性層の折れ曲がり形状
を安定に実現することは極めて困難であるという問題点
があった。また、窓領域７を形成するための基板ｌの凹
部のように、結晶軸が（００１）面からズした面上への
結晶成長は、（００１）面上への結晶成長に比して、成
長速度、キャリア濃度等結晶成長特性が異なるため、窓
構造の一設計はこの結晶成長性で限定される場合が多く
、所望の窓構造が得られ難いという問題点があった。
構成されており、その窓構造の形成は、レーザ基本構造
を含む結晶成長社よるところが殆どであるが、この方法
による形成では、特に窓部での活性層の折れ曲がり形状
を安定に実現することは極めて困難であるという問題点
があった。また、窓領域７を形成するための基板ｌの凹
部のように、結晶軸が（００１）面からズした面上への
結晶成長は、（００１）面上への結晶成長に比して、成
長速度、キャリア濃度等結晶成長特性が異なるため、窓
構造の一設計はこの結晶成長性で限定される場合が多く
、所望の窓構造が得られ難いという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、従来の窓構造を持たない構造の半導体レー
ザの特性をそのまま有した状態で、良品の窓構造を安定
に形成できる半導体レーザ装置を得ることを目的とする
。
れたもので、従来の窓構造を持たない構造の半導体レー
ザの特性をそのまま有した状態で、良品の窓構造を安定
に形成できる半導体レーザ装置を得ることを目的とする
。
この発明に係る半、導体レーザ装置は、半導体レーザ基
本構造の襞間により形成、した共振器端面に、該半導体
レーザの活性層のバンドギャップエネルギーより高いバ
ンドギャップエネルギーを有する材質による薄膜を平面
状に分子線エピタキシャル法あるい気相成長法により結
晶成長して形成し、窓層としたものである。
本構造の襞間により形成、した共振器端面に、該半導体
レーザの活性層のバンドギャップエネルギーより高いバ
ンドギャップエネルギーを有する材質による薄膜を平面
状に分子線エピタキシャル法あるい気相成長法により結
晶成長して形成し、窓層としたものである。
この発明においては、レーザ基本構造の形成と、全く別
の結晶成長により窓層を形成したから、レーザ媒質内で
の光翼波を乱すことなく、任意の先導波方向の長さを有
する窓構造を安定した結晶性で実現することができる。
の結晶成長により窓層を形成したから、レーザ媒質内で
の光翼波を乱すことなく、任意の先導波方向の長さを有
する窓構造を安定した結晶性で実現することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置を示
す図であり、図において、ｌはｐ−ＧａＡｓ（００１）
基板、２はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、３はｐ−Ａ１
１ｓ Ｇａ（−ｗ Ａｓ第１クラッド層、４はＡｌｙ
Ｇａｔ−ｙ Ａ’活、性層、５はｎ−Ａ ｌ ＊ Ｇ
ａ ＋−ｘ Ａ ｓ第２クラッド層、６はｎ−ＧａＡｓ
コンタクト層、１０は半絶縁性Ａ１ｍＧａ＋−ｇＡｓ窓
層、１１はレーザ光出射領域である。
す図であり、図において、ｌはｐ−ＧａＡｓ（００１）
基板、２はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、３はｐ−Ａ１
１ｓ Ｇａ（−ｗ Ａｓ第１クラッド層、４はＡｌｙ
Ｇａｔ−ｙ Ａ’活、性層、５はｎ−Ａ ｌ ＊ Ｇ
ａ ＋−ｘ Ａ ｓ第２クラッド層、６はｎ−ＧａＡｓ
コンタクト層、１０は半絶縁性Ａ１ｍＧａ＋−ｇＡｓ窓
層、１１はレーザ光出射領域である。
本実施例の窓層１０を除く基本レーザ構造は、従来の窓
構造を持たない構造の半導体レーザの基本レーザ構造と
同様である。従ってその製造も全く同様の工程で実現す
ることができる。即ち、基板ｌ上に電流ブロック層２を
形成した後、該ブロック層２をストライプ状に除去する
。その後、第１クラツド層３．活性層４．第２クラフト
層５゜及びコンタクト層６を順次形成し、襞間を行なう
ことにより基本レーザ構造が得られる。このようにして
得られた基本レーザ構造の共振器両端面に活性層４を構
成するＡｌ１ＸＧａ１−ヨＡ３よりエネルギーバンドギ
ャップの大きなＡ １．Ｇ ａ ＋−ｓ＾Ｓを結晶感長
して窓層ｌＯを形成することにより第１図に示す本実施
例の半導体レーザ装置ができあがる。ここで、窓層１０
の形成においては窓層結晶成長時にレーザ結晶中の不純
物拡散等の影響を最小限に抑える必要があり、また共振
器端面以外での成長を・抑制した選択成長を行なう必要
があるので、低温で良品な結晶ができ、かつ結晶成長面
の選択性の高い、ＭＢＥ （分子線エピタキシー）法ま
たは気相成長法によりこれを形成する。
構造を持たない構造の半導体レーザの基本レーザ構造と
同様である。従ってその製造も全く同様の工程で実現す
ることができる。即ち、基板ｌ上に電流ブロック層２を
形成した後、該ブロック層２をストライプ状に除去する
。その後、第１クラツド層３．活性層４．第２クラフト
層５゜及びコンタクト層６を順次形成し、襞間を行なう
ことにより基本レーザ構造が得られる。このようにして
得られた基本レーザ構造の共振器両端面に活性層４を構
成するＡｌ１ＸＧａ１−ヨＡ３よりエネルギーバンドギ
ャップの大きなＡ １．Ｇ ａ ＋−ｓ＾Ｓを結晶感長
して窓層ｌＯを形成することにより第１図に示す本実施
例の半導体レーザ装置ができあがる。ここで、窓層１０
の形成においては窓層結晶成長時にレーザ結晶中の不純
物拡散等の影響を最小限に抑える必要があり、また共振
器端面以外での成長を・抑制した選択成長を行なう必要
があるので、低温で良品な結晶ができ、かつ結晶成長面
の選択性の高い、ＭＢＥ （分子線エピタキシー）法ま
たは気相成長法によりこれを形成する。
次に動作について説明する。
上述のようにして形成された本実施例の半導体レーザ装
置に電流を印加すると、窓層１０蔀以外の基本レーザ構
造部では光は活性Ｎ４を中心とする導波領域で導波して
レーザ光増幅が行なわれる。
置に電流を印加すると、窓層１０蔀以外の基本レーザ構
造部では光は活性Ｎ４を中心とする導波領域で導波して
レーザ光増幅が行なわれる。
そして共振器端面には活性Ｍ４よりもエネルギーバンド
ギャップの大きな窓層１０が形成されており、この窓７
１１０が形成された出射部１１より光出射が行なわれる
ため、端面での光の吸収による発熱を抑え、端面の光損
傷を大幅に低減でｉるため、高出力でレーザ光出射を行
なえる。
ギャップの大きな窓層１０が形成されており、この窓７
１１０が形成された出射部１１より光出射が行なわれる
ため、端面での光の吸収による発熱を抑え、端面の光損
傷を大幅に低減でｉるため、高出力でレーザ光出射を行
なえる。
このように本実施例では、基本レーザ構造を形成し、何
間して形成した端面にＭＢＥ法または気相成長法により
、該基本レーザ構造の活性層を構成するＡＩ、ｃ、ａ、
−、Ａｓよりエネルギーバンドギャップブの高いＡＩｔ
、Ｇａ１−、Ａｓ （ｚ＞ｙ）による窓層を形成した
から、レーザの高出力化を図ることができるとともに、
窓層の形成により基本的レーザ構造を乱すことは全くな
（先導波に対する窓構造の影響を極めて小さく抑えるこ
とができる。さらに、上記窓層は単一平面上の結晶成長
で結晶性良（、しかも窓部の厚みを精度よく制御して形
成できるため品質の高い窓構造を持った半導体レーザ装
置を得ることができる。
間して形成した端面にＭＢＥ法または気相成長法により
、該基本レーザ構造の活性層を構成するＡＩ、ｃ、ａ、
−、Ａｓよりエネルギーバンドギャップブの高いＡＩｔ
、Ｇａ１−、Ａｓ （ｚ＞ｙ）による窓層を形成した
から、レーザの高出力化を図ることができるとともに、
窓層の形成により基本的レーザ構造を乱すことは全くな
（先導波に対する窓構造の影響を極めて小さく抑えるこ
とができる。さらに、上記窓層は単一平面上の結晶成長
で結晶性良（、しかも窓部の厚みを精度よく制御して形
成できるため品質の高い窓構造を持った半導体レーザ装
置を得ることができる。
なお、上記実施例では窓層形成後、該窓層に対して何ら
加工を施していないが、窓層形成後、第１図に示すレー
ザ光出射領域１１を中心に外部からレーザ光等の光照射
により該窓層を部分的または全面的に加熱してアニール
することにより窓層の結晶性を向上するようにすれば、
レーザ光高出力特性を得る上でさらに効果がある。
加工を施していないが、窓層形成後、第１図に示すレー
ザ光出射領域１１を中心に外部からレーザ光等の光照射
により該窓層を部分的または全面的に加熱してアニール
することにより窓層の結晶性を向上するようにすれば、
レーザ光高出力特性を得る上でさらに効果がある。
また、窓層の上にさらにＡ ｌ ｔ ＯｓやＳ ｉ Ｏ
。
。
の単層膜または多層膜によるパッシベーションを施して
やれば共振器端面光出射部の劣化を抑制するうえで掘め
て効果がある。
やれば共振器端面光出射部の劣化を抑制するうえで掘め
て効果がある。
以上のように、この発明によれば半導体レーザ装置にお
いて、基本レーザ構造を形成し、何間して形成した端面
にＭＢＥ法または気相成長法により、該基本レーザ構造
の活性層材質よりエネルギーバンドギャップの高い材質
による高抵抗の窓層を形成した構成としたから、レーザ
の高出力化を図ることができるとともに、窓層の形成で
基本的レーザ構造を乱すことは全くなく先導波に対する
窓構造の影響を極めて小さく抑えることができ、さらに
、上記窓層は単一平面上の結晶成長で結晶性良（、さら
に窓部の厚みを精度よく制御して形成できるため品質の
高い窓構造を持った半導体レーザ装置を得ることができ
る効果がある。
いて、基本レーザ構造を形成し、何間して形成した端面
にＭＢＥ法または気相成長法により、該基本レーザ構造
の活性層材質よりエネルギーバンドギャップの高い材質
による高抵抗の窓層を形成した構成としたから、レーザ
の高出力化を図ることができるとともに、窓層の形成で
基本的レーザ構造を乱すことは全くなく先導波に対する
窓構造の影響を極めて小さく抑えることができ、さらに
、上記窓層は単一平面上の結晶成長で結晶性良（、さら
に窓部の厚みを精度よく制御して形成できるため品質の
高い窓構造を持った半導体レーザ装置を得ることができ
る効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザ装置を
示す図、第２図は従来の窓構造を有する半導体レーザ装
置を示す図である。 １はｐ−ＧａＡｓ （００１）基板、２はｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層、３はｐ−ＡＩｔ、Ｇａ、−。 Ａｓ第１クラッド層、４はＡ１．Ｇａｔ−、Ａｓ活性層
、５はｎ−Ａｌｘ Ｇａ、−、Ａｓ第２クラフト層、６
はｎ−ＧａＡＳコンタクト層、ｌＯは半絶縁性Ａ １
＠ Ｇ ａ Ｉ−ｍ Ａ ！窓層、１１はレーザ光出射
領域。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
示す図、第２図は従来の窓構造を有する半導体レーザ装
置を示す図である。 １はｐ−ＧａＡｓ （００１）基板、２はｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層、３はｐ−ＡＩｔ、Ｇａ、−。 Ａｓ第１クラッド層、４はＡ１．Ｇａｔ−、Ａｓ活性層
、５はｎ−Ａｌｘ Ｇａ、−、Ａｓ第２クラフト層、６
はｎ−ＧａＡＳコンタクト層、ｌＯは半絶縁性Ａ １
＠ Ｇ ａ Ｉ−ｍ Ａ ！窓層、１１はレーザ光出射
領域。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）レーザ発振に必要な基本構造を結晶成長により形
成し、 劈開法により共振器端面を形成し、 その後、上記共振器端面に垂直な方向に分子線エピタキ
シャル法あるいは気相成長法を行ない、上記共振器端面
上に、上記レーザ基本構造中の活性層材質の発光遷移準
位間のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャッ
プを有する材質により、高抵抗薄膜を結晶成長し、光吸
収の少ない窓層を形成したことを特徴とする半導体レー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5339688A JPH01227485A (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5339688A JPH01227485A (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227485A true JPH01227485A (ja) | 1989-09-11 |
Family
ID=12941664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5339688A Pending JPH01227485A (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01227485A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04130786A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-01 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JPH04216688A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-06 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| JPH0897506A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sharp Corp | 端面成長窓型半導体レーザ素子の製造方法 |
| EP0697756A3 (en) * | 1990-09-21 | 1996-07-17 | Sharp Kk | Semiconductor laser device and manufacturing method |
| US6590920B1 (en) | 1998-10-08 | 2003-07-08 | Adc Telecommunications, Inc. | Semiconductor lasers having single crystal mirror layers grown directly on facet |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058692A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-04 | Nec Corp | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
| JPH01166588A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP5339688A patent/JPH01227485A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058692A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-04 | Nec Corp | 半導体レ−ザ素子の製造方法 |
| JPH01166588A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04130786A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-01 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| EP0697756A3 (en) * | 1990-09-21 | 1996-07-17 | Sharp Kk | Semiconductor laser device and manufacturing method |
| JPH04216688A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-06 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| JPH0897506A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sharp Corp | 端面成長窓型半導体レーザ素子の製造方法 |
| US6590920B1 (en) | 1998-10-08 | 2003-07-08 | Adc Telecommunications, Inc. | Semiconductor lasers having single crystal mirror layers grown directly on facet |
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