JPH02106987A - 半導体レーザ - Google Patents

半導体レーザ

Info

Publication number
JPH02106987A
JPH02106987A JP63261871A JP26187188A JPH02106987A JP H02106987 A JPH02106987 A JP H02106987A JP 63261871 A JP63261871 A JP 63261871A JP 26187188 A JP26187188 A JP 26187188A JP H02106987 A JPH02106987 A JP H02106987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active layer
semiconductor laser
disordered
diffraction grating
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63261871A
Other languages
English (en)
Inventor
Shogo Takahashi
省吾 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63261871A priority Critical patent/JPH02106987A/ja
Publication of JPH02106987A publication Critical patent/JPH02106987A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • 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
    • H01S5/11—Comprising a photonic bandgap structure
    • 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
    • H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H01S5/125—Distributed Bragg reflector [DBR] lasers
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • H01S5/3432—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、波長選択用の回折格子を備えた半導体レー
ザに関するものである。
〔従来の技術〕
第３図は例えば従来のＤ　Ｂ　Ｒ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔ
ｅｄＢｒａｇｇ　Ｒｅｆ！ｅｅｔｏｒ）　レーザを示す
断面図である。この図において、１はｎ　−Ｇ　ａ　Ａ
　ｓ基板、２はｎ−Ａ　／　Ｇ　ａ　Ａ　ｓクラッド層
、４はｐ　−Ａ　Ｉ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓクラッド層、５は
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、９はｐｆ４ｉ、１０はｎ−
電極、１１はＧａＡｓ活性層、１２は回折格子である。
次に動作について説明する。
ｐ　ｆｌＫ　極９　ｐ　ｎ電極１０によりダブルへテ［
ｌ構造に順バイアスをかけると、電子および正孔がにａ
Ａｓ活性層１１に注入されて再結合゛により光が生じる
。この光は回折格子１２で選択的に反射さね、反射され
て戻った光の位相が一致することにより回折格子１２の
周期の整数倍の特定の波長について大きな反射率が得ら
れ、単一モードでレーザ発振する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような従来のＤＢＲレーザは、素子の片側に回折
格子１２を形成する必要があるｔコめ、ウェハ表面に段
差が生じ、ＯＦ、　Ｉ　Ｃ化（ζ不向きであった。
この発明は、上記のような問題点を解消す７５ｔ７めに
なされたもので、ＤＢＲ領域を形成するためにウニ八表
面に段差を生じさせることなく、簡単な工程で実現でき
る半導体し〜ザを得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザは、量子井戸構造の導波方
向に、周期的に無秩序化された領域を少なくとも２箇所
以上備えたものである。
〔作用〕
乙の発明においては、量子井戸構造の周期的に無秩序化
されて屈折率が低くなった領域と、無秩序化されていな
い領域とから等価的に回折格子が形成される。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の半導体レーザの一実
施例の製造方法を示す断面図である。これらの図におい
て、１はｎ　−Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板、２はｎ−ＡｊＧａ
Ａｓクラッド層、３はＭ　Ｑ　Ｗ　（Ｍｕ　Ｉ　ｔ　ｉ
Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｗｅｌｌ：多重量子井戸）活性層、４
はｐ−ＡＩ！ＧａＡｓクラッド層、５はｐ　−Ｇ　ａ　
Ａ　Ｓ　：！　ンクク＋−Ｊｌ、６はレジスト、７はＢ
ｅイオンビーム、８はＢｅイオン注入領域、９はｐ電極
、１０はｎ電極である。
次に製造方法について説明する。
まず、第１図（ａ）に示すように、ｎ　−Ｇ　ａ　Ａ　
ｓ基板１上にｎ　−Ａ　Ｉ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓクラッド層
２．ＭＱＷ活性層３．ｐ−Ａｔ’ＧａＡｓクラッド層４
　ｔ　　ｐ−Ｇ　ａ　Ａ　ｓコンタクト層５を成長させ
、その上にレジスト６を導波方向に周期的なパターン状
に形成した後、Ｂｅイオンビーム７を照射することによ
って、第１図（ｂ）に示すようなりｅイオン注入領域８
を形成する。このＢｅイオン注入領域８内のＭＱＷ活性
層３は、無秩序化されて周囲の無秩序化されていないＭ
ＱＷ活性層３よりも低い屈折率となっている。この後、
レジスト６を除去し、ｐｍ電極およびｎｆ４１ｉｉ１０
を形成すれば素子が完成する。
次に動作について説明する。
ｐ電極９およびｎ電極１０によりダブルテヘロ構造に対
して順方向にバイアスをかけると、ＭＱＷ活性層３で光
が生じ、生じた光はＢｅイオン注入領域８の各々の境界
部分によって反射を受ける。
ここで、個々の反射率は高（ないが、Ｂｅイオン注入領
域８を周期的に多数形成してＤＢＲ領域を形成している
ので、反射されて戻った光の位相が一致することによっ
て全体として大きな反射率を得ることが可能になる。こ
のとき、ＭＱＷ活性層３内に反射されて伝搬しうる光の
波長はＢｅイオン注入領域８の周期の整数倍に限られて
いるため、発振波長は選択され単一モードとなる。
すなオ〕ち、この半導体レーザは、活性層をＭＱＷで構
成し、このＭＱＷ活性層３に選択的にイオン注入（７て
無秩序化を行うことにより屈折率を下げて回折格子を形
成しているので、ウェハ表面に段差を生じさせろことな
く簡単な工程でＤＢＲレザを実現できる。
なお、上記実施例ではＧａＡｓ系の材料を用いたが、他
の材料、例えばＩｎＰ系を使用してもよい。
また、活性層はＭＱＷを用いたが、他の構造、例えｉｆ
　Ｓ　Ｑ　Ｗ構造の活性層にイオン注入をすることによ
っても回折格子を形成できる。
さらに、イオン注入でなく拡散を用いても同様の効果が
期待できる。
また、上記実施例では、Ｂｅイオン注入領域８を素子の
後部に形成してＤＢＲレーザとしたが、他の部分、例え
ば素子中央部分に形成しても同様の効果が得られるほか
、ＭＱＷ活性層３全体に形成しても、第２図に示すよう
なり　Ｆ　Ｂ　（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｆｅｅｄｂ
ａｃｋ　）レーザが得られ、やはり単一モード発振動作
が可能になる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、量子井戸構造の導波方
向に、周期的に無秩序化された領域を少なくとも２箇所
以上備えたので、多重量子井戸構造の周期的に無秩序化
されて屈折率が低くなった領域と、無秩序化されていな
い領域とから等価的に回折格子が形成され、ウェハ表面
に段差を生じさせることなく、イオン注入や拡散等によ
って無秩序化を行うことにより容易に回折格子を形成で
き、０ＥＩＣ化に適した低１７きい値の単一モードレー
ザが実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の半導体レーザの一実施例の製造方法
を示す断面図、第２図はこの発明の他の実施例を示す断
面図、第３図は従来のＤＢＲレーザを示す断面図である
。 図において、１はｎ　−Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板、２はａＡ
ｔ’ＧａＡｓクラッド層、３はＭＱＷ活性層、４はｐ　
−Ａ　Ｉ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓクラッド層、５はｐ　−Ｇ　
ａＡｓコンタクト層、６はレジスト、７はＢｅイオレビ
ーム、８はＢｅイオン注入領域、９はｐ電極、１０はｎ
電極である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄　　　（外２名）ｎｔ掻

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 活性層として量子井戸を含むダブルヘテロ構造を有する
    半導体レーザにおいて、前記量子井戸構造の導波方向に
    、周期的に無秩序化された領域を少なくとも２箇所以上
    備えたことを特徴とする半導体レーザ。
JP63261871A 1988-10-17 1988-10-17 半導体レーザ Pending JPH02106987A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63261871A JPH02106987A (ja) 1988-10-17 1988-10-17 半導体レーザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63261871A JPH02106987A (ja) 1988-10-17 1988-10-17 半導体レーザ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02106987A true JPH02106987A (ja) 1990-04-19

Family

ID=17367917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63261871A Pending JPH02106987A (ja) 1988-10-17 1988-10-17 半導体レーザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02106987A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1074865A3 (en) * 1999-08-06 2002-04-24 Waseda University Waveguide grating and method and apparatus for forming same
CN110262045A (zh) * 2019-06-18 2019-09-20 天津大学 一种无衍射二维光学晶格周期快速连续调节方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1074865A3 (en) * 1999-08-06 2002-04-24 Waseda University Waveguide grating and method and apparatus for forming same
US6516117B1 (en) 1999-08-06 2003-02-04 Makoto Fujimaki Grating and method and apparatus for forming same
CN110262045A (zh) * 2019-06-18 2019-09-20 天津大学 一种无衍射二维光学晶格周期快速连续调节方法
CN110262045B (zh) * 2019-06-18 2020-10-02 天津大学 一种无衍射二维光学晶格周期快速连续调节方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0547043B1 (en) A semiconductor laser device
US4594718A (en) Combination index/gain guided semiconductor lasers
US4748132A (en) Micro fabrication process for semiconductor structure using coherent electron beams
US5657339A (en) Integrated optics semiconductor laser device
JPH05218576A (ja) 多波長半導体レーザー
US6333946B1 (en) Semiconductor laser device and process for manufacturing the same
JPH02106987A (ja) 半導体レーザ
JP4362295B2 (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JPS58196088A (ja) 半導体レ−ザ素子
US20040137654A1 (en) Semiconductor laser device and method for fabricating thereof
JPH02156692A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JPS6332982A (ja) 半導体レ−ザ
US4811354A (en) Semiconductor laser
JPH06103775B2 (ja) 半導体レ−ザアレイ装置
JP2645871B2 (ja) 多波長半導体レーザ装置
JPS59152683A (ja) 面発光半導体レ−ザ
JPS6332979A (ja) 半導体レ−ザ
Fice et al. Fabrication of first-order gratings for 1.5 μm DFB lasers by high-voltage electron-beam lithography
JP2515729B2 (ja) 半導体レ−ザ装置
JP2000208872A (ja) 半導体素子及びその製造方法
US20050141578A1 (en) Laser diode structure with blocking layer
JPH0824207B2 (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH02281681A (ja) 半導体レーザ
JPH01175281A (ja) 半導体レーザアレイ装置
JP3129450B2 (ja) 半導体発光装置及びその製造方法