JPH01276689A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH01276689A JPH01276689A JP10696688A JP10696688A JPH01276689A JP H01276689 A JPH01276689 A JP H01276689A JP 10696688 A JP10696688 A JP 10696688A JP 10696688 A JP10696688 A JP 10696688A JP H01276689 A JPH01276689 A JP H01276689A
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- gaas
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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の構造に関するものである
。
。
第３図は従来の半導体レーザ装置を示し、（Ａ）は斜視
図、（Ｂ）は（４）のＸ−Ｘを含む垂直面における断面
図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ−Ｙを含む垂直面における断面
図である。図において、（１）はＰ型Ｇａｌ＋基板、（
４）はＰ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層、（５）はＰ型Ｇ
ａＡｓ活性嘗６）はＮ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層、（
７）はＮ型ＧａＡａコンタ々ト層、（８）はＮ側゛直極
、（９）はＰｇｌｌＩ電極である。
図、（Ｂ）は（４）のＸ−Ｘを含む垂直面における断面
図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ−Ｙを含む垂直面における断面
図である。図において、（１）はＰ型Ｇａｌ＋基板、（
４）はＰ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層、（５）はＰ型Ｇ
ａＡｓ活性嘗６）はＮ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層、（
７）はＮ型ＧａＡａコンタ々ト層、（８）はＮ側゛直極
、（９）はＰｇｌｌＩ電極である。
次に従来の半導体レーザ装置の動作について説明する。
半導体レーザの順方向に電圧を印加すると、電流はＰ側
から、ストライプ状に形成された狭い電極部に向って流
れ、Ｐ型ＧａＡｓ活性層（５）で発光し、さらに電流を
増加してゆくと、Ｐ型ＧａＡｓ活性層（５）の中央部の
ゲインが最大になりレーザ発振する。
から、ストライプ状に形成された狭い電極部に向って流
れ、Ｐ型ＧａＡｓ活性層（５）で発光し、さらに電流を
増加してゆくと、Ｐ型ＧａＡｓ活性層（５）の中央部の
ゲインが最大になりレーザ発振する。
しかしながら、上記の構造では、Ｐ型ＧａＡｓ活性層の
屈折率が−様なため、注入キャリヤ密度を増すにつれて
横方向に光が広がり、高次モードが発生し易すくなると
いった問題があった。また、共振器端面部分でのキャリ
ヤ密度が高くなり端面における光の吸収量が増加し、端
面破壊の原因になリ、これらの対策が課題となっていた
。
屈折率が−様なため、注入キャリヤ密度を増すにつれて
横方向に光が広がり、高次モードが発生し易すくなると
いった問題があった。また、共振器端面部分でのキャリ
ヤ密度が高くなり端面における光の吸収量が増加し、端
面破壊の原因になリ、これらの対策が課題となっていた
。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、Ｐ型ＧａＡｓ活性領域で発光した光の横方向へ
の洩れをなくすと同時に、共・振器端面における光の吸
収をなくすよう工夫したもので、低しきい値でしかも高
電流域まで基本横モードで発振し、さらに高出力におい
ても端面破壊の発生しない半導体レーザ構造を提供する
ことを目的とする。
もので、Ｐ型ＧａＡｓ活性領域で発光した光の横方向へ
の洩れをなくすと同時に、共・振器端面における光の吸
収をなくすよう工夫したもので、低しきい値でしかも高
電流域まで基本横モードで発振し、さらに高出力におい
ても端面破壊の発生しない半導体レーザ構造を提供する
ことを目的とする。
この発明に係る半導体レーザ装置は、液相成長法で、Ａ
ｌＧａＡｓ上へのＡｌＧａＡｓは成長しないが、ＡｌＧ
ａＡｓ上へのＧａＡｓ及びＧａＡｓ上へのＧａＡｓは成
長するといった性質を利用した構造であり、レーザ発振
に必要な活性領域を形成する部分の基板に、あらかじめ
ＧａＡｓ層を残しておき、残りの部分にＡ４ＧａＡｓ層
を露出しておくことにより、必要な活性領域のみ他の部
分とは段差をつけるよう構成したものである。
ｌＧａＡｓ上へのＡｌＧａＡｓは成長しないが、ＡｌＧ
ａＡｓ上へのＧａＡｓ及びＧａＡｓ上へのＧａＡｓは成
長するといった性質を利用した構造であり、レーザ発振
に必要な活性領域を形成する部分の基板に、あらかじめ
ＧａＡｓ層を残しておき、残りの部分にＡ４ＧａＡｓ層
を露出しておくことにより、必要な活性領域のみ他の部
分とは段差をつけるよう構成したものである。
この発明による半導体レーザ装置は、屈曲した活性領域
に有効に光が閉じ込められ、しかも共振器端面での光の
吸収がないため、端面破壊がないなどの作用があり、低
しきい値で安定した横モードでしかも高出力で動作する
０ 〔実施例〕 以下、この発明による半導体レーザ装置の一実施例を図
によって説明する。
に有効に光が閉じ込められ、しかも共振器端面での光の
吸収がないため、端面破壊がないなどの作用があり、低
しきい値で安定した横モードでしかも高出力で動作する
０ 〔実施例〕 以下、この発明による半導体レーザ装置の一実施例を図
によって説明する。
第１図において、（（転）は半導体レーザ装置の斜視図
、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘを含む垂直向における断面図
、（０）は（Ａ）のＹ−Ｙを含む垂直向における断面図
、である。図において、 （１） 、 （４）〜（９）
は従東例の第３図に示したものと同等であるので説明の
重複を避ける。（２）はＰ型ＡｌＧａＡｓ成長阻止層、
（３）はＰ型ＧａＡｓ選択成長層である。
、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘを含む垂直向における断面図
、（０）は（Ａ）のＹ−Ｙを含む垂直向における断面図
、である。図において、 （１） 、 （４）〜（９）
は従東例の第３図に示したものと同等であるので説明の
重複を避ける。（２）はＰ型ＡｌＧａＡｓ成長阻止層、
（３）はＰ型ＧａＡｓ選択成長層である。
この発明による構造ではＰ型ＧａＡｓ活性層（５）のレ
ーザ発振に供する領域は、第１図（Ｃ）に示すように屈
曲しており、その上、下、左、右をそれよりも屈折率が
小さく、禁制帯幅の広いＡｌＧａＡｓ層で囲まれている
。また更に、レーザ光が出てくる共感器端面部分におい
ても、Ｐ型ＧａＡｓ活性層（５）が端面部で屈曲してお
シ、端面部が禁制帯幅の広いＡ４ＧａＡｓ１−となって
いる。
ーザ発振に供する領域は、第１図（Ｃ）に示すように屈
曲しており、その上、下、左、右をそれよりも屈折率が
小さく、禁制帯幅の広いＡｌＧａＡｓ層で囲まれている
。また更に、レーザ光が出てくる共感器端面部分におい
ても、Ｐ型ＧａＡｓ活性層（５）が端面部で屈曲してお
シ、端面部が禁制帯幅の広いＡ４ＧａＡｓ１−となって
いる。
次にこの発明に係る半導体レーザ装置の製造方法を第２
図で工程順に示す。第２図（Ａ）はＰ型ＧａＡｓ基板（
１）を示す。第２図（Ｂ）はＰ型ＧａＡｓ基板（１）上
にＰ型ＡｌＧａＡｓ成長阻止１１（２）及びＰ型ＧａＡ
ｓ選択成長層（３）を成長させる（第１のエピタキシャ
ル成長）状況である。第３図（０）はレーザ発振に供す
る活性領域の形成部分のみを残してＰ型ＧａＡｓ選択成
長層（３）をエツチングにて除去する（選択エツチング
）状況を示す。このエツチングには写真製版でパターン
形成後、ＧａＡｓがエツチングされ、ＡｌＧａＡｓがエ
ツチングされない選択エツチング液で行なう。第３図（
Ｄ）は第１のエピタキシャル成長及び、選択エツチング
したウェハを基板として、その上に液相成長法により順
次Ｐ型ＡｔＧａＡ日下クラッド１＠ （４） 、 Ｐｍ
Ｇ［ＬＡ８活性層（５）及びＮ型ＡｌＧａＡｓ上〃ラッ
ド層（６）。
図で工程順に示す。第２図（Ａ）はＰ型ＧａＡｓ基板（
１）を示す。第２図（Ｂ）はＰ型ＧａＡｓ基板（１）上
にＰ型ＡｌＧａＡｓ成長阻止１１（２）及びＰ型ＧａＡ
ｓ選択成長層（３）を成長させる（第１のエピタキシャ
ル成長）状況である。第３図（０）はレーザ発振に供す
る活性領域の形成部分のみを残してＰ型ＧａＡｓ選択成
長層（３）をエツチングにて除去する（選択エツチング
）状況を示す。このエツチングには写真製版でパターン
形成後、ＧａＡｓがエツチングされ、ＡｌＧａＡｓがエ
ツチングされない選択エツチング液で行なう。第３図（
Ｄ）は第１のエピタキシャル成長及び、選択エツチング
したウェハを基板として、その上に液相成長法により順
次Ｐ型ＡｔＧａＡ日下クラッド１＠ （４） 、 Ｐｍ
Ｇ［ＬＡ８活性層（５）及びＮ型ＡｌＧａＡｓ上〃ラッ
ド層（６）。
Ｎ型ＧａＡｓコンタ’７）層（７）を成長させる（第２
のエピタキシャル成長）状況を示す。第２のエピタキシ
ャル成長では、Ｐ型ＡｔＧａＡｓ下クラッド／１（４）
が選択的にエツチング除去され、露出されたＰ型ＡｔＧ
ａＡｓ成長阻止＃ （２）へは全く成長せず、エツチン
グで残されたＰ型ＧａＡｓ選択成長層（３）上へのみ選
択的エピタキシャル成長する。続いてＰ型ＧａＡｓ
活性層（５）の成長は、Ｐ型ＡｌＧａＡｓ成長阻止層（
２）上にも、Ｐ型Ａ４ＧａＡｓ下〃ラッド層（４）上に
も全面に成長する。
のエピタキシャル成長）状況を示す。第２のエピタキシ
ャル成長では、Ｐ型ＡｔＧａＡｓ下クラッド／１（４）
が選択的にエツチング除去され、露出されたＰ型ＡｔＧ
ａＡｓ成長阻止＃ （２）へは全く成長せず、エツチン
グで残されたＰ型ＧａＡｓ選択成長層（３）上へのみ選
択的エピタキシャル成長する。続いてＰ型ＧａＡｓ
活性層（５）の成長は、Ｐ型ＡｌＧａＡｓ成長阻止層（
２）上にも、Ｐ型Ａ４ＧａＡｓ下〃ラッド層（４）上に
も全面に成長する。
以上のようにこの発明はＡｌＧａＡｓ上へのＡｌＧａＡ
ｓは成長しないが、ＡｌＧａＡｓ上へのＧａＡｓ及びＧ
ａＡｓ上へのＡ４ＧａＡｓは成長するといつだ液相成長
の性質を巧みに利用して形成したものである。
ｓは成長しないが、ＡｌＧａＡｓ上へのＧａＡｓ及びＧ
ａＡｓ上へのＡ４ＧａＡｓは成長するといつだ液相成長
の性質を巧みに利用して形成したものである。
この発明による方法により構成された半導体レーザ装置
によれば、光及び電流が、活性層のレーザ発振領域にの
み有効に閉じ込められるため、低注入域から高注入域に
まで安定した横モード発振となる。更に共［１端面でＰ
型ＧａＡｓ 活性層（５）が屈曲し、禁制帯幅の広いＡ
ｌＧａＡｓ層となっているだめ、いわゆる端面窓構造を
形成し、端面での光の吸収が無くなる。そのため端面破
壊の起こらない高出力半導体レーザが得られる。
によれば、光及び電流が、活性層のレーザ発振領域にの
み有効に閉じ込められるため、低注入域から高注入域に
まで安定した横モード発振となる。更に共［１端面でＰ
型ＧａＡｓ 活性層（５）が屈曲し、禁制帯幅の広いＡ
ｌＧａＡｓ層となっているだめ、いわゆる端面窓構造を
形成し、端面での光の吸収が無くなる。そのため端面破
壊の起こらない高出力半導体レーザが得られる。
第１図及び第２図においてはＰ型基板を使用した場合に
ついて述べだが、Ｎ型基板を用いＰ型。
ついて述べだが、Ｎ型基板を用いＰ型。
Ｎ型を逆にした場合についても同様の効果がある。
またＰ型ＧａＡｓ選択成長１ｉ１（３）の形状を種々変
形することにより、バラエティに富んだ構造のものを自
由に形成することができる。
形することにより、バラエティに富んだ構造のものを自
由に形成することができる。
以上述べたように、この発明によれば、ＡｔＧａＡ日成
長阻止層及びＧａＡｓ選択成長層により活性層を屈曲さ
せ、その周囲は屈折率の小さいＡｔＧａＡ３ではさまれ
ており、更に共振器端面部が活性層より禁制帯幅の広い
ＡｔＧａＡ３となっていて端面窓構造を形成しているた
め、低しきい値電流で、しかも高電流注入領域まで安定
した基本モードの高出力レーザが得られる。
長阻止層及びＧａＡｓ選択成長層により活性層を屈曲さ
せ、その周囲は屈折率の小さいＡｔＧａＡ３ではさまれ
ており、更に共振器端面部が活性層より禁制帯幅の広い
ＡｔＧａＡ３となっていて端面窓構造を形成しているた
め、低しきい値電流で、しかも高電流注入領域まで安定
した基本モードの高出力レーザが得られる。
第１図はこの発明に係る半導体レーザ装置の構造を示す
斜視図及び断面図、第２図はその製造方法を工程１頁に
示した斜視図、第３図は従来の半導体レーザの構造を示
す斜視図及び断面図である。 図において、（１）はＰ型ＧａＡｓ基板、（２）はＰ型
ＡＬＧａＡｓ成長阻止層、（３）はＰ型ＧａＡｓ選択成
長層、（４）はＰ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層、（５）
はＰ型ＧａＡｓ活性層、（６）はＮ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層、（７）はＮ Ｗ Ｇａ八八ツコンタクト層（
８）はＮ側電隊、（９）はＰ側電極である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
斜視図及び断面図、第２図はその製造方法を工程１頁に
示した斜視図、第３図は従来の半導体レーザの構造を示
す斜視図及び断面図である。 図において、（１）はＰ型ＧａＡｓ基板、（２）はＰ型
ＡＬＧａＡｓ成長阻止層、（３）はＰ型ＧａＡｓ選択成
長層、（４）はＰ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層、（５）
はＰ型ＧａＡｓ活性層、（６）はＮ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層、（７）はＮ Ｗ Ｇａ八八ツコンタクト層（
８）はＮ側電隊、（９）はＰ側電極である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 第１の導電型を有するＧａＡｓ基板、上記ＧａＡｓ基板
上に第１の導電型を有するＡｌＧａＡｓ成長阻止層と、
ＧａＡｓ選択成長層を形成する第一のエピタキシャル成
長と、上記ＧａＡｓ選択成長層の一部を残して上記成長
阻止層に達するまで選択エッチングする工程と、上記ウ
ェハの表面に第１の導電型を有するＡｌＧａＡｓ層と、
第１の導電型を有するＧａＡｓ活性層と、第２の導電型
を有するＡｌＧａＡｓ層及び、第２の導電型を有するＧ
ａＡｓコンタクト層を形成する工程を含むことを特徴と
する半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10696688A JPH01276689A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10696688A JPH01276689A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276689A true JPH01276689A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14447058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10696688A Pending JPH01276689A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276689A (ja) |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10696688A patent/JPH01276689A/ja active Pending
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