JPH0265286A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0265286A JPH0265286A JP21752788A JP21752788A JPH0265286A JP H0265286 A JPH0265286 A JP H0265286A JP 21752788 A JP21752788 A JP 21752788A JP 21752788 A JP21752788 A JP 21752788A JP H0265286 A JPH0265286 A JP H0265286A
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Landscapes
- 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］
本発明は共振器端面の劣化を防止した半導体レザに関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］
従来のウィンド型半導体レーザは第５図に示すようなも
のであった。（５０２）のｎ型ＧａＡｓ基板上に（５０
３）のｎ型ＧａＡｓバッファ層、（５０４）のｎ型Ａ
１ ｏ、 ＩＢＧ ａ ｏ、 ａ５Ａ ｓクラッド層、
（５０９）のＡ ｌ ｏ、 ＋５Ｇ ａ ｏ、 ａ５Ａ
Ｓ活性層、（５０５）のＰ型Ａ １０．４ Ｇａｏ、
ａ Ａｓクラッド層、（５０６）のＰ型ＧａＡｓキャッ
プ層、（５０７）のｎ型ＧａＡｓブロッキング層を順次
、ＭＯＣＶＤ法で積層形成する。活性層を形成する時に
は、襞開面近傍のみ紫外光を照射することによりＭＯＣ
ＶＤ法のＩＩＩ族原材原料るトリメチルガリウム（以下
、ＴＭＧと記す）、トリメチルアルミニウム（以下、Ｔ
ＭＡと記す）等の有機金族原料の分解効率が光照射部の
みで異なるため、襞開面近傍のみアルミニウムの含有料
の多いＡｌＸＧａ、−、Ａｓ層（ｘ＞０．１５）が（５
１０）の部分に形成される。しかるのち（５０７）のブ
ロッキング層をストライプ状にエツチングして、（５０
８）のＰ型オーミック電極、（５０１）のｎ型オーミッ
ク電極を形成し前記の光照射部近傍で襞間して共振器を
形成して利得導波型の半導体レーザが得られる。その結
果共振器端面近傍のウィンド領域はアルミニウムの含有
量が多い組成となるため、ウィンド領域のバンドギャッ
プは発光領域のバンドギャップよりも十分大きくなり、
レーザ発振光が端面近傍で吸収されず、端面の破壊が防
止され半導体レーザの最大出力を大きく、寿命を延ばす
ことができる。
のであった。（５０２）のｎ型ＧａＡｓ基板上に（５０
３）のｎ型ＧａＡｓバッファ層、（５０４）のｎ型Ａ
１ ｏ、 ＩＢＧ ａ ｏ、 ａ５Ａ ｓクラッド層、
（５０９）のＡ ｌ ｏ、 ＋５Ｇ ａ ｏ、 ａ５Ａ
Ｓ活性層、（５０５）のＰ型Ａ １０．４ Ｇａｏ、
ａ Ａｓクラッド層、（５０６）のＰ型ＧａＡｓキャッ
プ層、（５０７）のｎ型ＧａＡｓブロッキング層を順次
、ＭＯＣＶＤ法で積層形成する。活性層を形成する時に
は、襞開面近傍のみ紫外光を照射することによりＭＯＣ
ＶＤ法のＩＩＩ族原材原料るトリメチルガリウム（以下
、ＴＭＧと記す）、トリメチルアルミニウム（以下、Ｔ
ＭＡと記す）等の有機金族原料の分解効率が光照射部の
みで異なるため、襞開面近傍のみアルミニウムの含有料
の多いＡｌＸＧａ、−、Ａｓ層（ｘ＞０．１５）が（５
１０）の部分に形成される。しかるのち（５０７）のブ
ロッキング層をストライプ状にエツチングして、（５０
８）のＰ型オーミック電極、（５０１）のｎ型オーミッ
ク電極を形成し前記の光照射部近傍で襞間して共振器を
形成して利得導波型の半導体レーザが得られる。その結
果共振器端面近傍のウィンド領域はアルミニウムの含有
量が多い組成となるため、ウィンド領域のバンドギャッ
プは発光領域のバンドギャップよりも十分大きくなり、
レーザ発振光が端面近傍で吸収されず、端面の破壊が防
止され半導体レーザの最大出力を大きく、寿命を延ばす
ことができる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし前述の従来の技術では、ウィンド型半導体レーザ
の共振器方向には、注入電流を閉し込められないため、
発光領域以外のウィンド領域へも電流が流れ無効電流と
なり、発振しきい値電流が高くなってしまうという問題
点を有していた。そこで本発明はこのような問題点を解
決するものでその目的とするところは、発振しきい値電
流が低く信頼性の高いウィンド型半導体レーザな提供す
るところにある。
の共振器方向には、注入電流を閉し込められないため、
発光領域以外のウィンド領域へも電流が流れ無効電流と
なり、発振しきい値電流が高くなってしまうという問題
点を有していた。そこで本発明はこのような問題点を解
決するものでその目的とするところは、発振しきい値電
流が低く信頼性の高いウィンド型半導体レーザな提供す
るところにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するために本発明の半導体レーザは、半
導体基板上に半導体下部クラッド層、半導体活性層、半
導体上部クラッド層が順次積層されたダブルヘテロ構造
を有し、該活性層の共振器端面近傍には該活性層のバン
ドギャップより大なるバンドギャップを有するウィンド
領域をもち、前記ウィンド領域のＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体薄膜の混晶組成比が該活性層の混晶組成比と異なる
ウィンド型半導体レーザにおいて、前記ウィンド領域の
上部に誘電体層を有することを特徴とする。
導体基板上に半導体下部クラッド層、半導体活性層、半
導体上部クラッド層が順次積層されたダブルヘテロ構造
を有し、該活性層の共振器端面近傍には該活性層のバン
ドギャップより大なるバンドギャップを有するウィンド
領域をもち、前記ウィンド領域のＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体薄膜の混晶組成比が該活性層の混晶組成比と異なる
ウィンド型半導体レーザにおいて、前記ウィンド領域の
上部に誘電体層を有することを特徴とする。
［実 施 例］
第１図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの主要断面図である。（１０２）のｎ型ＧａＡｓ基板
上に（１０３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層、（１０４）ｎ
型Ａｌｏ４Ｇａｏ、ｇ Ａｓクラッド層、（１０９）の
Ａ １ ｏ、 ＋５Ｇ ａ ｏ、 ｓ５Ａ Ｓ活性層、
（１０５）Ｐ型Ａ １０．４ Ｇａｏ、ｅ Ａ ｓクラ
ッド層、（１０６）Ｐ型ＧａＡＳコンタクト層を順次、
ＭＯＣＶＤ法で積層形成する。活性層な形成する時には
、襞間面近傍に紫外光を照射する。
ザの主要断面図である。（１０２）のｎ型ＧａＡｓ基板
上に（１０３）ｎ型ＧａＡｓバッファ層、（１０４）ｎ
型Ａｌｏ４Ｇａｏ、ｇ Ａｓクラッド層、（１０９）の
Ａ １ ｏ、 ＋５Ｇ ａ ｏ、 ｓ５Ａ Ｓ活性層、
（１０５）Ｐ型Ａ １０．４ Ｇａｏ、ｅ Ａ ｓクラ
ッド層、（１０６）Ｐ型ＧａＡＳコンタクト層を順次、
ＭＯＣＶＤ法で積層形成する。活性層な形成する時には
、襞間面近傍に紫外光を照射する。
光照射部ではＭＯＣＶＤ法のＩＩＩ族原料であるＴＭＧ
、ＴＭＡ等の有機金属原料の分解効率が、非照射部と異
なるため、襞間面近傍のみにアルミニウム含有量の多い
（１１０） Ａ Ｉ ０．２ Ｇａｏ、ａ Ａｓウィン
ド領域が形成できる。しかるのち（１０７）５１０□層
を熱ＣＶＤ法で形成し、（１１０）ウィンド領域上部を
残してストライブ状に（１０７）のＳｉＯ□層をエツチ
ングし、さらにその上部に（１０８）Ｐ型オーミック電
極（１０２）ｎ型ＧａＡｓ基板側に（１０１）ｎ型オー
ミック電極を形成する。そして、前記の光照射部近傍で
襞間して共振器を形成し利得導波型のウィンド型半導体
レーザが得られる。
、ＴＭＡ等の有機金属原料の分解効率が、非照射部と異
なるため、襞間面近傍のみにアルミニウム含有量の多い
（１１０） Ａ Ｉ ０．２ Ｇａｏ、ａ Ａｓウィン
ド領域が形成できる。しかるのち（１０７）５１０□層
を熱ＣＶＤ法で形成し、（１１０）ウィンド領域上部を
残してストライブ状に（１０７）のＳｉＯ□層をエツチ
ングし、さらにその上部に（１０８）Ｐ型オーミック電
極（１０２）ｎ型ＧａＡｓ基板側に（１０１）ｎ型オー
ミック電極を形成する。そして、前記の光照射部近傍で
襞間して共振器を形成し利得導波型のウィンド型半導体
レーザが得られる。
第２図に本発明のウィンド型半導体レーザの製造装置の
主要構成図を示す。（２０９）の原料ガス導入系から（
２１０）の反応管中に原料ガスを入れ、（２１１）の加
熱された基板上に流して化合物半導体薄膜を成長する。
主要構成図を示す。（２０９）の原料ガス導入系から（
２１０）の反応管中に原料ガスを入れ、（２１１）の加
熱された基板上に流して化合物半導体薄膜を成長する。
ウィンド領域の形成には、活性層成長中に、（２０１）
のエキシマレーザからの紫外光を、（２０２）のシリン
ドリカルレンズで整形して（２０３）のミラーで反射さ
せ（２０４）、（２０５）の合成石英レンズで平行ビー
ムとする。（２０６）のストライブパターンを形成した
マスクを通し、（２０７）の縮小レンズで基板上にスト
ライブパターンの焦点を結ばせる。
のエキシマレーザからの紫外光を、（２０２）のシリン
ドリカルレンズで整形して（２０３）のミラーで反射さ
せ（２０４）、（２０５）の合成石英レンズで平行ビー
ムとする。（２０６）のストライブパターンを形成した
マスクを通し、（２０７）の縮小レンズで基板上にスト
ライブパターンの焦点を結ばせる。
第１図のウィンド型半導体レーザの注入電流に対する光
出力を第３図（３０２）に示す。（３０３）はウィンド
領域上部に誘電体層をもたない従来のウィンド型半導体
レーザの注入電流に対する光出力を示している。本発明
のウィンド型レーザはウィンド領域に流れる無効電流が
なくなるため、従来のウィンド型レーザに比べ発振しき
い値電流が大幅に小さくなっている。
出力を第３図（３０２）に示す。（３０３）はウィンド
領域上部に誘電体層をもたない従来のウィンド型半導体
レーザの注入電流に対する光出力を示している。本発明
のウィンド型レーザはウィンド領域に流れる無効電流が
なくなるため、従来のウィンド型レーザに比べ発振しき
い値電流が大幅に小さくなっている。
第４図は本発明の他の実施例におけるウィンド型半導体
レーザの製造工程を示す斜視図である。
レーザの製造工程を示す斜視図である。
（４０２）ｎ型ＧａＡｓ基板上に、（４０３）ｎ型Ｇａ
ＡＳバッファ層、（４０４）ｎ型Ａｌ。４Ｇａａ、ａＡ
ｓクラッド層、（４０９）ＡＩ。
ＡＳバッファ層、（４０４）ｎ型Ａｌ。４Ｇａａ、ａＡ
ｓクラッド層、（４０９）ＡＩ。
Ｇ ａ ｏ、 ａ５Ａ ｓ活性層、（４０５）Ｐ型Ａ１
．、。
．、。
Ｇａｏ６Ａｓクラッド層、（４０６）Ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層を順次、ＭＯＣＶＤ法で積層する。（４０９）
の活性層を形成する時には、襞間面近傍に紫外光を照射
し、Ｉｌｌ族有機金属原料の分解効率を変化させ襞間面
近傍のみにアルミニウム含有量の多い（４１０）Ａｌｏ
、ｔ Ｇａｏ、ｓ Ａｓウィンド領域を形成する（第４
図（ａ））。次にエッヂング工程により第４図（ｂ）の
ごとくリブを形成し、さらに再度ＭＯＣＶＤ法により（
４１１）ＺｎＳｅ層を形成する。しかるのち熱ＣＶＤ法
により （４０７）ＳｉＯ３層を形成し、これを第４図
（Ｃ）のごとくウィンド領域上部を除くリブ上部をスト
ライプ状にエツチングする。そして（４０８）Ｐ型オー
ミック電極、（４０１）ｎ型オーミック電極を形成し、
前記の光照射部近傍で襞間して共振器を形成し、屈折率
導波型のウィンド型半導体レーザが得られる。（４０７
）の５１０２層により、注入電流は、リブ以外の部分と
ウィンド領域に流れることはほとんどない。従ってレー
ザ発振はウィンド領域以外のリブ直下の活性層のみでお
こり、無駄な電流が流れないので発振しきい値電流が第
３図（３０１）のごとく、太き（減少する。またＺｎ５
ｅ層の屈折率は２５３であり、活性層のＡＬＧａＡｓの
屈折率より小さい。従って、リブ直下部とそれ以外の部
分の有効屈折率は外側で小となるため、光閉じ込め型の
導波路が形成される。従って発振光の横モードは基本横
モードのみの発振が可能となる。さらに活性層の共振器
端面近傍に発光領域よりもバンドギャップの大きなウィ
ンド領域を有するためレーザ発振光は端面近傍で吸収さ
れず、端面の破壊が防止され半導体レーザの最大光出力
は大きくなり寿命も飛躍的に延びる。
タクト層を順次、ＭＯＣＶＤ法で積層する。（４０９）
の活性層を形成する時には、襞間面近傍に紫外光を照射
し、Ｉｌｌ族有機金属原料の分解効率を変化させ襞間面
近傍のみにアルミニウム含有量の多い（４１０）Ａｌｏ
、ｔ Ｇａｏ、ｓ Ａｓウィンド領域を形成する（第４
図（ａ））。次にエッヂング工程により第４図（ｂ）の
ごとくリブを形成し、さらに再度ＭＯＣＶＤ法により（
４１１）ＺｎＳｅ層を形成する。しかるのち熱ＣＶＤ法
により （４０７）ＳｉＯ３層を形成し、これを第４図
（Ｃ）のごとくウィンド領域上部を除くリブ上部をスト
ライプ状にエツチングする。そして（４０８）Ｐ型オー
ミック電極、（４０１）ｎ型オーミック電極を形成し、
前記の光照射部近傍で襞間して共振器を形成し、屈折率
導波型のウィンド型半導体レーザが得られる。（４０７
）の５１０２層により、注入電流は、リブ以外の部分と
ウィンド領域に流れることはほとんどない。従ってレー
ザ発振はウィンド領域以外のリブ直下の活性層のみでお
こり、無駄な電流が流れないので発振しきい値電流が第
３図（３０１）のごとく、太き（減少する。またＺｎ５
ｅ層の屈折率は２５３であり、活性層のＡＬＧａＡｓの
屈折率より小さい。従って、リブ直下部とそれ以外の部
分の有効屈折率は外側で小となるため、光閉じ込め型の
導波路が形成される。従って発振光の横モードは基本横
モードのみの発振が可能となる。さらに活性層の共振器
端面近傍に発光領域よりもバンドギャップの大きなウィ
ンド領域を有するためレーザ発振光は端面近傍で吸収さ
れず、端面の破壊が防止され半導体レーザの最大光出力
は大きくなり寿命も飛躍的に延びる。
［発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、ウィンド領域上部に
高抵抗半導体層を有する構造にすることにより、ウィン
ド領域に流れる無効電流をなくし発振しきい値電流を大
きく減少させる効果を有する。発振しきい値の低減によ
り、半導体レーザの発熱が抑制され高光出力で安定な発
振が可能となる効果も有する。
高抵抗半導体層を有する構造にすることにより、ウィン
ド領域に流れる無効電流をなくし発振しきい値電流を大
きく減少させる効果を有する。発振しきい値の低減によ
り、半導体レーザの発熱が抑制され高光出力で安定な発
振が可能となる効果も有する。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例におけるウィン
ド型半導体レーザの主要断面図。 第２図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの製造装置の主要構成図。 第３図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの注入電流に対する光出力を示す図。 第４図（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施例におけるウ
ィンド型半導体レーザの製造工程を示す斜視図。 第５図（ａ）〜（Ｃ）は従来のウィンド型レザの主要断
面図。 ｎ型オーミック電極 ｎ型ＧａＡｓバッファ層 ・・・・・・Ｐ型ＧａＡｓ層 （１０７）（４０７）・ＳｉＯ２層 ・・・・・・Ｐ型オーミック電極 （４１１） ・・・・−−ＺｎＳｅ層 （２０２） ・・・・・・シリンドリカルレンズ（２
０３） ・・・・・・ミツ− （２０４） ・・・・・・合成石英凹レンズ（２０５
・・・・・・合成石英凸レンズ（２０８・・・・・・高
周波発振器 （２０９・・・・・・原料ガス導入系 （２１０・・・・・・反応管 （２１２・・・・・・排気系 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（化１名）（久） （ｂ） 及ハ１′暢Ａ４析 Ｈｌ’１”ｆｌＮｏ、ｔＱａ、ｂＡｓ７ｊ／。 ｖ／Ａβ６，１時＾０韓ん漂 テ し−プ゛欠 （Ｃ／） 第 り
ド型半導体レーザの主要断面図。 第２図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの製造装置の主要構成図。 第３図は本発明の実施例におけるウィンド型半導体レー
ザの注入電流に対する光出力を示す図。 第４図（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施例におけるウ
ィンド型半導体レーザの製造工程を示す斜視図。 第５図（ａ）〜（Ｃ）は従来のウィンド型レザの主要断
面図。 ｎ型オーミック電極 ｎ型ＧａＡｓバッファ層 ・・・・・・Ｐ型ＧａＡｓ層 （１０７）（４０７）・ＳｉＯ２層 ・・・・・・Ｐ型オーミック電極 （４１１） ・・・・−−ＺｎＳｅ層 （２０２） ・・・・・・シリンドリカルレンズ（２
０３） ・・・・・・ミツ− （２０４） ・・・・・・合成石英凹レンズ（２０５
・・・・・・合成石英凸レンズ（２０８・・・・・・高
周波発振器 （２０９・・・・・・原料ガス導入系 （２１０・・・・・・反応管 （２１２・・・・・・排気系 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（化１名）（久） （ｂ） 及ハ１′暢Ａ４析 Ｈｌ’１”ｆｌＮｏ、ｔＱａ、ｂＡｓ７ｊ／。 ｖ／Ａβ６，１時＾０韓ん漂 テ し−プ゛欠 （Ｃ／） 第 り
Claims (1)
- 半導体基板上に半導体下部クラッド層、半導体活性層、
半導体上部クラッド層が順次積層されたダブルヘテロ構
造を有し、該活性層の共振器端面近傍には該活性層のバ
ンドギャップより大なるバンドギャップを有するウイン
ド領域をもち、前記ウインド領域のIII−Ｖ族化合物半
導体薄膜の混晶組成比が該活性層の混晶組成比と異なる
ウインド型半導体レーザにおいて、前記ウインド領域の
上部に誘電体層を有することを特徴とする半導体レーザ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21752788A JPH0265286A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21752788A JPH0265286A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265286A true JPH0265286A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16705642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21752788A Pending JPH0265286A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0265286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699671B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2007-03-23 | 로무 가부시키가이샤 | 반도체 레이저장치 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21752788A patent/JPH0265286A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699671B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2007-03-23 | 로무 가부시키가이샤 | 반도체 레이저장치 |
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