JPH02244687A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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） 本発明は、光情報処理装置などに用いられる高出力半導
体レーザに関するものである。

（従来の技術） 近年、書き換え可能光ディスク、宇宙通信、ＳＨＧ　（
Ｓｅｃｏｎｄ　Ｈｏｒｍｏｎｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏ
ｎ）素子などの応用分野において、単一横モードを有す
る半導体レーザの高出力化が要望されている。しかし、
高出力における信頼性の問題から実用的には５０ｍＷ程
度が限界となっている。

（発明が解決しようとする課題） 半導体レーザの高出力化を阻害している原因は。

共振器端面における光吸収による局所的発熱である。す
なわち、端面部近傍での表面準位を介する光発光再結合
により、端面部の温度が上昇し、エネルギーギャップが
減少する。その結果、レーザ光の吸収による発熱が益々
増え、これが端面劣化の原因となっていた。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、端面部での光吸
収を防ぐことにより、高出力を得る半導体レーザ装置を
提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の半導体レーザ装置は、−導電型のＧａＡｓ基板
上に、この基板と同じ導電型のＧ　ａ　Ａ、　ｓ層、Ｇ
　ａ　、　−、Ａ　Ｉ　、　Ａ　ｓ層およびＧａ、−、
ＡｊｌＡｓ層が順次にあり、このＧ　ａ　ｘ　−ｂ　Ａ
　Ｏｂ　Ａ　ｓ　Ｍ　１ｈには端面近傍を除いてＧａ、
−ｅＡａｃＡｓＭ、基板と反対の導電型のＧａ１−ｌＡ
ｇ、Ａｓ層およびＧａ、−、Ａｌ１−ｅＡｌｅＡｓ層が
あり、端面近傍のＧａ１Ａ１Ａｓ層の北、およびＧａ、
−６ａ６＋Ｊ、Ａｓ層の上には、基板と反対の導電型Ｇ
ａ１．−４Ａ　ａ　ｐ　Ａ　ｓ層があり、このＧａＬ４
ＡｄｌＡｇ層の上には、端面と垂直のストライプ状の窓
を有する基板と同じ導電型のＧａＡｓ層があり、ストラ
イプ窓部およびストライプ患部を有する基板と同じ導電
型のＧ　ａ　Ａ　ｓ層の上には、基板と反対の導電型の
Ｇａ１．１ＩＡｄ、Ａｓ層およびＧａＡｓ層が順次にあ
り、かつＯ＜　ｃ　＜　ｂ　＜　ａ　＊　ｄ　＊　ｆ　
、ｊＫ、ｃ＜ｅであるものである。

（作　用） 上記構成により、レーザ光は＠面近傍では、吸収のない
光ガイド層を導波し、端面より出射するので、高出力で
端面劣化の起こらない半導体レーザ装置を得ることがで
きる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。

第１−図は本発明の半導体装置の構造を示す図である。

同図において、１はｎ　　ＧａＡｓ基板、２はｎ−Ｇａ
Ａｓ層、３はｎ　　Ｇ　ａ　ｏ、　＠　４　Ａ　Ｑ　６
　、３１．Ａ　ｓ層、４はｎ　−Ｇａ１１　Ａｆｆ、２
−ｅＡｌｅＡｓ層、５はＧ　ａ　Ａ　ｓ　ＪｆＪ、６は
ｐ−Ｇａ０．、Ａｌ１゜１Ａｓ層、７はＰ　　Ｇａ１ｅ
ＡＪ１、Ａｓ層、８はｐ−Ｇａ、Ｇ４Ａ１１ａ３−ｅＡ
ｌｅＡｓ層、９はｎ−ＧａＡｓ層である。

活性層であるＧ　ａ　Ａ　ｓ層５の直上に光ガイド層で
あるｐ−Ｇａａ１Ａ６．１Ａｓ層６を有する導波路構造
において、端面近傍部でＧ　ａ　Ａ　ｓ層５が除去され
ている。これにより、端面部における光吸収を防ぐこと
ができ、高出力においても安定な動作を保持することが
できる。電流ブロック層であるｎ　−Ｇ　ａ　Ａ　ｓ層
９はストライプ内に電流を閉じ込めると同時に、基本横
モードを得るのに必要な屈折率差をつけている。また、
端面近傍のｐ−ｎ接合は、Ｇ　ａ　Ａ　（Ｉ　Ａ　ｓ同
士のへテロ接合になっており、内部のＧａＡｓ／ＧａＡ
ＪＡｓの接合に比べ、電流が流れにくくなっている。こ
のため端面近傍部に流れる電流による発熱も低減できる
構造となっている。

第２図は作製プロセスを示す図である６同図において、
ｎ−ＧａＡｓ基板１上にＭＯＣＶＤ法を用い、ｎ、　−
ＧａＡｓ基板１上　、　　ｎ、　−Ｇａ１１．４Ａ（１
，３，Ａｓ層３　、　ｎ−Ｇａ１．１、Ａｌ１゜ｚ＊Ａ
ｓＪｌ’ｆ４　＊　ＧａＡｓ層５゜ｐ−Ｇａ１、Ａｆｆ
１、Ａｓ層６　＋　　ｐ　　Ｇａ、　、＠　Ａ１１ｇ　
、ｚ　Ａｓ層７を成長する（第２図（ａ））。

次に、端面部を光ガイド層であるｎ　　Ｇａａ７＊ＡＪ
、４４Ａｓ層４が露出するまでエツチングする（第２図
（ｂ））、そツノち、再びＭＯＣＶＤ法で。

ｐ　　ＧａＢ、＠４Ａａ＠、３＠Ａｓ層８．ｎ、−Ｇａ
Ａｓ層９を成長する（第２図（ｅ））、ここで、ｐ−Ｇ
ａｏ、。

Ａｈ□Ａｓ層７は、混晶比の高い層上に再成長した場合
に生じる高抵抗化を防ぐために形成されており、低抵抗
化のために有効である。

次に、ｎ−ＧａＡｓ層９をアンモニヤ系のエッチャント
で選択的に除去し、ストライプを形成する（第２図（ｄ
））、　（ストライプ幅〉６％）最後に、ＭＯＣＶＤ法
を用い、ｐ　　Ｇａａ、＊＋ＡＪ。３ａＡｓ層１０、ｐ
−ＧａＡｓ層１１を成長する。

第３図は電流−光出力特性図である。

最大光出力は３００ｍＷに達し、端面破壊（ＣＯＤ）は
生じない。

従来のＣＯＤにより破壊するレーザに比べて、最大光出
力は２倍程度に向上している。

（発明の効果） 本発明により、単一横モードを有する半導体レーザの高
出力化が可能となり、光デイスクメモリ等への高速記録
が実用でき、その実用上の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における半導体レーザの構成
図、第２図は同作製プロセスを示す図、第３図は電流−
光出力特性図である。 １　−　　ｎ−ＧａＡｓ基板、　２　−　　ｎ−ＧａＡ
ｓ層、　３　　”・ｎ−Ｇ　ａ、　、１４　Ａ　ａｙ　
、２＠　Ａ　ｓ層、４　　”’　　ｎ−Ｇａ１１ＡＪ１
２−ｅＡｌｅＡｓ層、　　５　−・・ＧａＡｓ層、６　
　・ｐ−Ｇａ５．５ＡＪｏ、ｉＡｓ層、７　　・・・ｐ
　　Ｇａ１、Ａｌ２ｏ１Ａｓ層、　８”・Ｐ　　Ｇａａ
、ａ＊Ａ（ｌａ、３＠Ａｓ層、９−ｎ−ＧａＡｓ層、　
　１０　”’　　ｐ　−Ｇａｌ１．．４ＡＪ。１。 Ａｓ層、　　１１−　　ｐ−ＧａＡｓ層。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第 図 第 図 ０Ｑ ｔ５尾 （ｍＡ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一導電型のＧａＡｓ基板上に、前記ＧａＡｓ基板と同じ
   導電型のＧａＡｓ層、Ｇａ＿１＿−＿ａＡｌ＿ａＡｓ層
   およびＧａ＿１＿−＿ｂＡｌ＿ｂＡｓ層が順次にあり、
   前記Ｇａ＿１＿−＿ｂＡｌ＿ｂＡｓ層上には端面近傍を
   除いてＧａ＿１＿−＿ｃＡｌ＿ｃＡｓ層、前記ＧａＡｓ
   基板と反対の導電型のＧａ＿１＿−＿ｄＡｌ＿ｄＡｓ層
   およびＧａ＿１＿−＿ｅＡｌ＿ｅＡｓ層があり、端面近
   傍の前記Ｇａ＿１＿−＿ｂＡｌ＿ｂＡｓ層の上および前
   記Ｇａ＿１＿−＿ｅＡｌ＿ｅＡｓ層の上には、前記Ｇａ
   Ａｓ基板と反対の導電型Ｇａ＿１＿−＿ｆＡｌ＿ｆＡｓ
   層があり、前記Ｇａ＿１＿−＿ｆＡｌ＿ｆＡｓ層の上に
   は、端面と垂直のストライプ状の窓を有する前記ＧａＡ
   ｓ基板と同じ導電型のＧａＡｓ層があり、前記ストライ
   プ窓部およびストライプ窓部を有する前記ＧａＡｓ基板
   と同じ導電型のＧａＡｓ層の上には、前記ＧａＡｓ基板
   と反対の導電型のＧａ＿１＿−＿ｇＡｌ＿ｇＡｓ層およ
   びＧａＡｓ層が順次にあり、かつ０≦ｃ＜ｂ＜ａ，ｄ，
   ｆ，ｇ、ｃ＜ｅであることを特徴とする半導体レーザ装
   置。