JPH0157515B2 - - Google Patents
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- JPH0157515B2 JPH0157515B2 JP55166124A JP16612480A JPH0157515B2 JP H0157515 B2 JPH0157515 B2 JP H0157515B2 JP 55166124 A JP55166124 A JP 55166124A JP 16612480 A JP16612480 A JP 16612480A JP H0157515 B2 JPH0157515 B2 JP H0157515B2
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- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2237—Buried stripe structure with a non-planar 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/24—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
たｎ型クラツド層２５
を積層してなることを特徴とする半導体レーザ
素子。
素子。
〈産業上の利用分野〉
本発明は半導体レーザ素子に関し、特にGa1-X
AlXAs系よりなり、ダブルヘテロ接合構造を有す
る半導体レーザ素子に関するものである。
AlXAs系よりなり、ダブルヘテロ接合構造を有す
る半導体レーザ素子に関するものである。
〈従来の技術及びその問題点〉
発光波長が8000Å帯にあるGa1-XAlXAs系の発
光素子は近年急速な進歩を遂げ、とりわけ半導体
レーザは室温において105〜106時間の堆定寿命が
報告されるに至り、光通信用の光源として採用さ
れつつある。この発光素子の長寿命化の達成に対
して、結晶成長技術の改善や成長系中の酸素の低
減により成長結晶中の欠陥密度を減少させ、ダー
クラインやダークスポツト等の発生を抑制するこ
とができたことと、反射端面を誘電体膜によつて
保護して端面腐触を防止したことが大きな成功の
要因となつている。
光素子は近年急速な進歩を遂げ、とりわけ半導体
レーザは室温において105〜106時間の堆定寿命が
報告されるに至り、光通信用の光源として採用さ
れつつある。この発光素子の長寿命化の達成に対
して、結晶成長技術の改善や成長系中の酸素の低
減により成長結晶中の欠陥密度を減少させ、ダー
クラインやダークスポツト等の発生を抑制するこ
とができたことと、反射端面を誘電体膜によつて
保護して端面腐触を防止したことが大きな成功の
要因となつている。
発振波長が8000Å帯にあるダブルヘテロ接合構
造のGa1-XAlXAs系半導体レーザ素子はクラツド
層のAl混晶比を0.4以下にとることができるので、
ｎ型の不純物として比較的偏析係数の小さいSi、
Snのような不純物を用いることができる。しか
しGa1-XAlXAsのAl混晶比が増加すると偏析係数
の減少やイオン化エネルギーの増加を生じるの
で、そのようなSi、Snを用いたレーザ素子では
クラツド層として十分なキヤリア濃度を得ること
が困難である。そこで、発振波長7000Å帯にあ
り、クラツド層のAl混晶比が0.4以上となる場合
には、ｎ型の不純物として偏析係数の大きいTe
を用いることが多い。このTeは大きな偏析係数
をもつているのでキヤリア濃度を高める効果を有
するが、良い結晶性を得るには適していない。す
なわち、Teを多量に添加した場合には平担性の
良い結晶を得ることが難しく、キヤリア濃度が５
×1018cm-3以上のときには成長結晶表面がテラス
状の形態を呈することになる。また、それ以下の
添加量の場合であつても、キヤリア濃度が５×
1017cm-3以上のときには波状の形態を呈すること
が多い。
造のGa1-XAlXAs系半導体レーザ素子はクラツド
層のAl混晶比を0.4以下にとることができるので、
ｎ型の不純物として比較的偏析係数の小さいSi、
Snのような不純物を用いることができる。しか
しGa1-XAlXAsのAl混晶比が増加すると偏析係数
の減少やイオン化エネルギーの増加を生じるの
で、そのようなSi、Snを用いたレーザ素子では
クラツド層として十分なキヤリア濃度を得ること
が困難である。そこで、発振波長7000Å帯にあ
り、クラツド層のAl混晶比が0.4以上となる場合
には、ｎ型の不純物として偏析係数の大きいTe
を用いることが多い。このTeは大きな偏析係数
をもつているのでキヤリア濃度を高める効果を有
するが、良い結晶性を得るには適していない。す
なわち、Teを多量に添加した場合には平担性の
良い結晶を得ることが難しく、キヤリア濃度が５
×1018cm-3以上のときには成長結晶表面がテラス
状の形態を呈することになる。また、それ以下の
添加量の場合であつても、キヤリア濃度が５×
1017cm-3以上のときには波状の形態を呈すること
が多い。
以上のように、キヤリア濃度が５×1017cm-3以
上であるクラツド層を有し、かつ平担性の良い結
晶層からなるレーザ素子を得ることが難しかつ
た。またTeを付加したｎ型クラツド層上に活性
層を成長させると、活性層の平担性も悪くなるの
で散乱損が増大することになり、さらに、Teの
偏析によつて生じる上記波状あるいはテラス状の
成長形態は上記ｎ型クラツド層と上記活性層の界
面にTeの偏析に伴う多くの欠陥を含むことにな
る。これらの欠陥は半導体レーザ素子の寿命特性
に極めて大きな影響を及ぼす。
上であるクラツド層を有し、かつ平担性の良い結
晶層からなるレーザ素子を得ることが難しかつ
た。またTeを付加したｎ型クラツド層上に活性
層を成長させると、活性層の平担性も悪くなるの
で散乱損が増大することになり、さらに、Teの
偏析によつて生じる上記波状あるいはテラス状の
成長形態は上記ｎ型クラツド層と上記活性層の界
面にTeの偏析に伴う多くの欠陥を含むことにな
る。これらの欠陥は半導体レーザ素子の寿命特性
に極めて大きな影響を及ぼす。
以下上記Teによる影響を示す実験例について
説明する。
説明する。
第１図がこの実験に用いた従来の半導体レーザ
素子の断面図である。この素子はｎ型GaAs基板
２上にｎ型Ga0.67Al0.3Asクラツド層３、Siをドー
ブしたｎ型Ga0.93Al0.07As活性層４、Geをドーブ
したｐ型Ga0.67Al0.33Asクラツド層５、Geをドー
ブしたｐ型GaAsキヤツプ層６を液相成長により
連続成長させた後CVD（chemical
vapordeposition；化学反応を伴う気相成長）に
よりAl2O3膜７を形成し、その膜７にフオトリソ
グラフイ法により帯状の窓９を形成し、上端及び
下端にそれぞれｐ型電極８、ｎ型電極１を設けた
ダブルヘテロ接合構造の酸化膜ストライプ形半導
体レーザ素子である。ｎ型クラツド層３に不純物
としてSiとTeを添加した二種類のレーザ素子を
作製した。これらの素子の端面はAl2O3膜によつ
て被膜されており、発振波長は25℃で約835nmで
あつた。
素子の断面図である。この素子はｎ型GaAs基板
２上にｎ型Ga0.67Al0.3Asクラツド層３、Siをドー
ブしたｎ型Ga0.93Al0.07As活性層４、Geをドーブ
したｐ型Ga0.67Al0.33Asクラツド層５、Geをドー
ブしたｐ型GaAsキヤツプ層６を液相成長により
連続成長させた後CVD（chemical
vapordeposition；化学反応を伴う気相成長）に
よりAl2O3膜７を形成し、その膜７にフオトリソ
グラフイ法により帯状の窓９を形成し、上端及び
下端にそれぞれｐ型電極８、ｎ型電極１を設けた
ダブルヘテロ接合構造の酸化膜ストライプ形半導
体レーザ素子である。ｎ型クラツド層３に不純物
としてSiとTeを添加した二種類のレーザ素子を
作製した。これらの素子の端面はAl2O3膜によつ
て被膜されており、発振波長は25℃で約835nmで
あつた。
上記二種類のレーザ素子を50℃で片面5mW出
力により駆動した場合、いくつかの初期駆動電流
のレーザ素子に対する駆動電流は第２図に示すよ
うな経時変化を示した。第２図において、縦軸が
駆動電流を、横軸が時間をそれぞれ示し、実線Ｓ
がSiを添加した素子の場合であり、破線ＴがTe
を添加した素子の場合である。第２図からTeを
添加した素子の方が劣化速度が速いことがわかつ
た。
力により駆動した場合、いくつかの初期駆動電流
のレーザ素子に対する駆動電流は第２図に示すよ
うな経時変化を示した。第２図において、縦軸が
駆動電流を、横軸が時間をそれぞれ示し、実線Ｓ
がSiを添加した素子の場合であり、破線ＴがTe
を添加した素子の場合である。第２図からTeを
添加した素子の方が劣化速度が速いことがわかつ
た。
以上のような実験からもわかるように、従来の
レーザ素子では、発振波長が8000Å帯にある場合
にはSiやSnを用いて安定に動作させることがで
きるが、発振波長が7000Å帯にある場合にはTe
を用いる必要があり、その結果寿命が短くなると
いう欠点があつた。
レーザ素子では、発振波長が8000Å帯にある場合
にはSiやSnを用いて安定に動作させることがで
きるが、発振波長が7000Å帯にある場合にはTe
を用いる必要があり、その結果寿命が短くなると
いう欠点があつた。
また従来より内部ストライプ構造のCSPレーザ
として特開昭52−90280号のようなものがある。
この構造はｎ―GaAs基板表面をZn拡散層として
逆導電型のｐ―GaAs領域とし、この基板上にク
ラツド層で挟まれた活性層を配設している。また
Zn拡散層にはストライプ状溝が貫通形成され、
この部分が電流通路となつている。
として特開昭52−90280号のようなものがある。
この構造はｎ―GaAs基板表面をZn拡散層として
逆導電型のｐ―GaAs領域とし、この基板上にク
ラツド層で挟まれた活性層を配設している。また
Zn拡散層にはストライプ状溝が貫通形成され、
この部分が電流通路となつている。
このような構造において、活性層で発生した光
はストライプ状溝では基板へ吸収されずストライ
プ状溝の外側でZn拡散層及び基板へ吸収され、
このようにしてGaAs基板側で電流閉じ込めと光
導波作用が行なわれる。
はストライプ状溝では基板へ吸収されずストライ
プ状溝の外側でZn拡散層及び基板へ吸収され、
このようにしてGaAs基板側で電流閉じ込めと光
導波作用が行なわれる。
しかしながら、この構造においては実用上以下
に示すような問題がある。
に示すような問題がある。
Zn拡散層の少数キヤリアである電子の拡散長
は約3μmと大きいので、電流狭窄を実現するため
にはZn拡散層の厚さをそれ以上にしなければな
らない。従つて、矩形ストライプ溝７の幅を5μm
以下にすることが困難であり、またレーザ発振領
域外側へ拡がる無効電流が無視できず、しきい値
電流は十分小さくならない。また高出力動作時に
横モードが不安定になり易い。
は約3μmと大きいので、電流狭窄を実現するため
にはZn拡散層の厚さをそれ以上にしなければな
らない。従つて、矩形ストライプ溝７の幅を5μm
以下にすることが困難であり、またレーザ発振領
域外側へ拡がる無効電流が無視できず、しきい値
電流は十分小さくならない。また高出力動作時に
横モードが不安定になり易い。
本発明は上記従来に於けるCSPレーザの欠点を
解消し、発振閾値電流Ithが低く、量子微分効率
がηDが高いかつ導波特性の良好な屈析率導波機
構を有する長時間安定に動作する寿命特性Ga1-X
AlXAs系のダブルヘテロ接合構造を有した半導体
レーザ素子を提供することを目的としている。
解消し、発振閾値電流Ithが低く、量子微分効率
がηDが高いかつ導波特性の良好な屈析率導波機
構を有する長時間安定に動作する寿命特性Ga1-X
AlXAs系のダブルヘテロ接合構造を有した半導体
レーザ素子を提供することを目的としている。
〈問題点を解決するための手段〉
上記の目的を達成するため、本発明はGa1-X
AlXAs系よりなるダブルヘテロ接合構造を有する
半導体レーザ素子において、ｐ型GaAs基板上に
ｎ型GaAs電流制限層が堆積され、このｎ型
GaAs電流制限層には電流通路となる断面略々Ｖ
字型のストライプ状にこのｎ型GaAs電流制限層
を貫通して上記のｐ型GaAs基板に達する深さの
溝が形成され、この上にｐ型クラツド層、その上
に活性層、更にその上に不純物としてTeを用い
て形成したｎ型クラツト層を積層してなるように
構成している。
AlXAs系よりなるダブルヘテロ接合構造を有する
半導体レーザ素子において、ｐ型GaAs基板上に
ｎ型GaAs電流制限層が堆積され、このｎ型
GaAs電流制限層には電流通路となる断面略々Ｖ
字型のストライプ状にこのｎ型GaAs電流制限層
を貫通して上記のｐ型GaAs基板に達する深さの
溝が形成され、この上にｐ型クラツド層、その上
に活性層、更にその上に不純物としてTeを用い
て形成したｎ型クラツト層を積層してなるように
構成している。
〈作 用〉
以上のような構成とすることによつて、本発明
の半導体レーザ素子では、活性層の直下に位置す
るＶ字型のストライプ状溝内に開通された幅の狭
い電流通路より活性層へキヤリアが注入され、電
流の横方向拡がりが抑制されるため、非常に幅の
狭いストライプ状の領域へ効率良く電流が狭窄さ
れる。また本発明にあつては電流制限層をｎ型層
に設定することによつて少数キヤリアがホール
（正孔）となりその拡散長は電子の場合より短く
なり、その結果比較的層厚の薄い電流制限層であ
つても光照射時にターンオンすることなく電流狭
窄される 〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面に基づき説
明する。
の半導体レーザ素子では、活性層の直下に位置す
るＶ字型のストライプ状溝内に開通された幅の狭
い電流通路より活性層へキヤリアが注入され、電
流の横方向拡がりが抑制されるため、非常に幅の
狭いストライプ状の領域へ効率良く電流が狭窄さ
れる。また本発明にあつては電流制限層をｎ型層
に設定することによつて少数キヤリアがホール
（正孔）となりその拡散長は電子の場合より短く
なり、その結果比較的層厚の薄い電流制限層であ
つても光照射時にターンオンすることなく電流狭
窄される 〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面に基づき説
明する。
第３図が上記実施例を示す断面構成図である。
本実施例はｐ型GaAs基板２１上にｎ型GaAs電
流制限層２２を成長した後、その電流制限層２２
にＶ字形溝２７を形成し、電流制限層２２及びＶ
字形溝２７上にZnをドーブしたｐ型Ga0.45Al0.55
Asクラツド層２３、Siをドーブしたｎ型Ga0.88
Al0.12As活性層２４、Teをドーブしたｎ型Ga0.45
Al0.55Asクラツド層２５、Teをドーブしたｎ型
GaAsキヤツプ層２６を連続的に液相成長させ、
上端及び下端にそれぞれｎ型電極１、ｐ型電極８
を設けた半導体レーザ素子である。
本実施例はｐ型GaAs基板２１上にｎ型GaAs電
流制限層２２を成長した後、その電流制限層２２
にＶ字形溝２７を形成し、電流制限層２２及びＶ
字形溝２７上にZnをドーブしたｐ型Ga0.45Al0.55
Asクラツド層２３、Siをドーブしたｎ型Ga0.88
Al0.12As活性層２４、Teをドーブしたｎ型Ga0.45
Al0.55Asクラツド層２５、Teをドーブしたｎ型
GaAsキヤツプ層２６を連続的に液相成長させ、
上端及び下端にそれぞれｎ型電極１、ｐ型電極８
を設けた半導体レーザ素子である。
Ｖ字形溝２７はアンモニア水と過酸化水素水と
水の混合比が１：１：50のエツチング液を用い、
フオトリソグラフイ法により形成する。
水の混合比が１：１：50のエツチング液を用い、
フオトリソグラフイ法により形成する。
活性層２４の厚さはＶ字形溝２７上の中央部に
おいて最も大きくなるように成長され、活性層２
４の横方向に実効的な屈析率差が設けられてい
る。
おいて最も大きくなるように成長され、活性層２
４の横方向に実効的な屈析率差が設けられてい
る。
以上のような構成において、活性層２４内の光
は上記屈析率差により有効に導波され、層中央部
に収集し、電流制限層２２に漏れて吸収される光
が抑制される。すなわち活性層２４が平担であり
厚み分布を有しない場合には、光が横方向に拡が
り、電流制限層２２に吸収され、その結果電流制
限層２２内に電子、正孔対が励起されて電流が層
２２内に流れることになり、電流を有効に閉じ込
めることができないが、この実施例では活性層２
４内に厚み分布をもたせ、実効的な屈析率分布を
設けており、電流制限層２２の電流制限効果を十
分に発揮させることができる。
は上記屈析率差により有効に導波され、層中央部
に収集し、電流制限層２２に漏れて吸収される光
が抑制される。すなわち活性層２４が平担であり
厚み分布を有しない場合には、光が横方向に拡が
り、電流制限層２２に吸収され、その結果電流制
限層２２内に電子、正孔対が励起されて電流が層
２２内に流れることになり、電流を有効に閉じ込
めることができないが、この実施例では活性層２
４内に厚み分布をもたせ、実効的な屈析率分布を
設けており、電流制限層２２の電流制限効果を十
分に発揮させることができる。
また、ｎ型GaAs電流制限層２２を用いれば、
ｎ型GaAs中の正孔の拡散長が2μm以下であり、
通常用いる電流制限層の厚さより小さいので電流
制限層内に注入された電子がその層を突き抜ける
ことがなく、電流を有効に閉じ込めることができ
る。
ｎ型GaAs中の正孔の拡散長が2μm以下であり、
通常用いる電流制限層の厚さより小さいので電流
制限層内に注入された電子がその層を突き抜ける
ことがなく、電流を有効に閉じ込めることができ
る。
このような実施例による素子を実際製作する
と、素子のいき値電流は25℃で30mAから50mA
であり、発振波長は約790nmであつた。
と、素子のいき値電流は25℃で30mAから50mA
であり、発振波長は約790nmであつた。
なお、上記実施例におけるクラツド層と活性層
の間に光ガイド層を形成してもよい。
の間に光ガイド層を形成してもよい。
次に、上記実施例の寿命特性について実験例に
基づき説明する。
基づき説明する。
この実験例において、上記実施例による素子と
第４図に示すようなｎ型基板を用いた素子の駆動
電流の経時変化を求め、それらを比較した。その
比較に用いる第４図の素子はｎ型GaAs基板２に
Ｖ字形溝２７を設け、その上にTeをドーブした
ｎ型Ga0.45Al0.55Asクラツド層３３、Siをドーブ
したｎ型Ga0.88Al0.12As活性層３４、Znをドーブ
したｐ型Ga0.45Al0.55Asクラツド層３５、Geをド
ーブしたｐ型GaAsキヤツプ層６を連続的に液相
成長させ、さらに第１図の素子のように
CVDAl2O3膜７により酸化膜ストライプ９を形成
し、上端及び下端にそれぞれ電極１，８を設けた
ものである。このようにｎ型GaAs基板を用いた
場合に上記実施例のように基板側に電流制限層を
設けるときには、電流閉じ込め層がｐ型になる。
ところが、そのようなｐ型GaAs電流制限層内の
小数キヤリアである電子の拡散長が通常の電流制
限層厚より大きく、すなわち5μm以上であり、有
効に電流制限を行なうことができない。従つて、
第４図のように酸化膜ストライプ９を設けて電流
制限を行う構造になる。これを実際に製作した場
合、素子のいき値電流は25℃で40mA〜60mAあ
り、発振波長は約790nmであつた。第３図の上記
実施例による素子と第４図の素子のそれぞれの端
面はAl2O3膜により被覆されている。
第４図に示すようなｎ型基板を用いた素子の駆動
電流の経時変化を求め、それらを比較した。その
比較に用いる第４図の素子はｎ型GaAs基板２に
Ｖ字形溝２７を設け、その上にTeをドーブした
ｎ型Ga0.45Al0.55Asクラツド層３３、Siをドーブ
したｎ型Ga0.88Al0.12As活性層３４、Znをドーブ
したｐ型Ga0.45Al0.55Asクラツド層３５、Geをド
ーブしたｐ型GaAsキヤツプ層６を連続的に液相
成長させ、さらに第１図の素子のように
CVDAl2O3膜７により酸化膜ストライプ９を形成
し、上端及び下端にそれぞれ電極１，８を設けた
ものである。このようにｎ型GaAs基板を用いた
場合に上記実施例のように基板側に電流制限層を
設けるときには、電流閉じ込め層がｐ型になる。
ところが、そのようなｐ型GaAs電流制限層内の
小数キヤリアである電子の拡散長が通常の電流制
限層厚より大きく、すなわち5μm以上であり、有
効に電流制限を行なうことができない。従つて、
第４図のように酸化膜ストライプ９を設けて電流
制限を行う構造になる。これを実際に製作した場
合、素子のいき値電流は25℃で40mA〜60mAあ
り、発振波長は約790nmであつた。第３図の上記
実施例による素子と第４図の素子のそれぞれの端
面はAl2O3膜により被覆されている。
これらの素子を50℃、1mW出力により駆動さ
せた場合、いくつかの初期駆動電流に対する駆動
電流は第５図に示すような経時変化を示した。第
５図において、縦軸が駆動電流を、横軸が時間を
それぞれ示し、実線Ａが第３図の素子の場合であ
り、破線Ｂが第４図の素子の場合である。実線Ａ
が示すように上記実施例による素子では劣化がみ
られないが、Teをドーブしたｎ型クラツド層上
に活性層を成長させた第４図の素子では破線Ｂの
ように大きく劣化する。
せた場合、いくつかの初期駆動電流に対する駆動
電流は第５図に示すような経時変化を示した。第
５図において、縦軸が駆動電流を、横軸が時間を
それぞれ示し、実線Ａが第３図の素子の場合であ
り、破線Ｂが第４図の素子の場合である。実線Ａ
が示すように上記実施例による素子では劣化がみ
られないが、Teをドーブしたｎ型クラツド層上
に活性層を成長させた第４図の素子では破線Ｂの
ように大きく劣化する。
本発明は第３図に示した実施例の他に、通常用
いられている酸化膜ストライプ、プレーナー・ス
トライプ、中性子照射ストライプ等あらゆる構造
の半導体レーザ素子に適用することができる。す
なわち、従来用いていたｎ型GaAs基板に対して
ｐ型GaAs基板を用いることによつて実施するこ
とができる。また光ガイド層を用いるときには、
Teをドーブしたｎ型光ガイド層を活性層の次に
成長させて適用することができる。
いられている酸化膜ストライプ、プレーナー・ス
トライプ、中性子照射ストライプ等あらゆる構造
の半導体レーザ素子に適用することができる。す
なわち、従来用いていたｎ型GaAs基板に対して
ｐ型GaAs基板を用いることによつて実施するこ
とができる。また光ガイド層を用いるときには、
Teをドーブしたｎ型光ガイド層を活性層の次に
成長させて適用することができる。
以上のように、上記した実施例にあつては、上
記の他に次のような効果をもつている。
記の他に次のような効果をもつている。
比較的良い結晶が得られやすいｐ型のクラツ
ド層を先に成長させ、その上に活性層、Teを
ドーブしたｎ型クラツド層を成長させた構造で
あるので、活性層とｎ型クラツド層界面に発生
する欠陥の密度が低減される。
ド層を先に成長させ、その上に活性層、Teを
ドーブしたｎ型クラツド層を成長させた構造で
あるので、活性層とｎ型クラツド層界面に発生
する欠陥の密度が低減される。
によつて上記欠陥に起因する劣化が低減す
ることになり、素子の長寿命化を実現すること
ができる。
ることになり、素子の長寿命化を実現すること
ができる。
Teをドーブする層の液状波長が活性層の平
担性に影響を与えないので、従来と比べて波状
形態による散乱損失及びいき値電流が低減され
る。
担性に影響を与えないので、従来と比べて波状
形態による散乱損失及びいき値電流が低減され
る。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、ｐ型基板上にｎ
型電流制限層を堆積した構造であるため、ｐ型電
流制限層を用いる場合に比して層厚を薄くするこ
とが出来、その結果、電流通路を開通させた際の
ストライプ幅の拡がりが制限され、狭小幅での電
流狭窄が可能となり、低閾値電流でのレーザ発振
が可能となる。
型電流制限層を堆積した構造であるため、ｐ型電
流制限層を用いる場合に比して層厚を薄くするこ
とが出来、その結果、電流通路を開通させた際の
ストライプ幅の拡がりが制限され、狭小幅での電
流狭窄が可能となり、低閾値電流でのレーザ発振
が可能となる。
また、本発明によれば活性層上に積層するｎ型
クラツド層をTeを不純物として用いて形成する
ように成しているため、活性層とｎ型クラツド層
界面に発生する欠陥の密度を低減することが出
来、その結果寿命特性を向上させた、安定な半導
体レーザを得ることが出来る。
クラツド層をTeを不純物として用いて形成する
ように成しているため、活性層とｎ型クラツド層
界面に発生する欠陥の密度を低減することが出
来、その結果寿命特性を向上させた、安定な半導
体レーザを得ることが出来る。
第１図は従来の酸化膜ストライプ形レーザ素子
の断面構成図である。第２図は第１図の素子の駆
動電流の経時変化を示す特性図である。第３図は
この発明の実施例を示す断面構成図である。第４
図は実験例に使用した従来の半導体レーザ素子の
断面構成図である。第５図は第３図及び第４図に
示す素子の駆動電流の経時変化を示す特性図であ
る。 １，８…電極、２１…基板、２２…電流制限
層、２３，２５…クラツド層、２４…活性層。
の断面構成図である。第２図は第１図の素子の駆
動電流の経時変化を示す特性図である。第３図は
この発明の実施例を示す断面構成図である。第４
図は実験例に使用した従来の半導体レーザ素子の
断面構成図である。第５図は第３図及び第４図に
示す素子の駆動電流の経時変化を示す特性図であ
る。 １，８…電極、２１…基板、２２…電流制限
層、２３，２５…クラツド層、２４…活性層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ga1-XAlXAS系よりなるダブルヘテロ接合構
造を有する半導体レーザ素子において、 ｐ型GaAs基板２１上にｎ型GaAs電流制限層
２２が堆積され、 該ｎ型GaAs電流制限層２２には電流通路とな
る断面略々Ｖ字型のストライプ状に該ｎ型GaAs
電流制限層２２を貫通して上記ｐ型GaAs基板２
１に達する深さの溝２７が形成され、 この上にｐ型クラツド層２３、 その上に活性層２４、 更にその上に不純物としてTeを用いて形成し
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16612480A JPS5789288A (en) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | Semiconductor laser element |
| JP17745488A JPS6453490A (en) | 1980-11-25 | 1988-07-15 | Manufacture of semiconductor laser element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16612480A JPS5789288A (en) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | Semiconductor laser element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5789288A JPS5789288A (en) | 1982-06-03 |
| JPH0157515B2 true JPH0157515B2 (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15825468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16612480A Granted JPS5789288A (en) | 1980-11-25 | 1980-11-25 | Semiconductor laser element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5789288A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50144393A (ja) * | 1974-05-10 | 1975-11-20 | ||
| JPS5290280A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-29 | Nec Corp | Semiconductor laser element |
-
1980
- 1980-11-25 JP JP16612480A patent/JPS5789288A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5789288A (en) | 1982-06-03 |
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