JPH03183183A - 電気的波長同調性半導体レーザ - Google Patents
電気的波長同調性半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH03183183A JPH03183183A JP2281678A JP28167890A JPH03183183A JP H03183183 A JPH03183183 A JP H03183183A JP 2281678 A JP2281678 A JP 2281678A JP 28167890 A JP28167890 A JP 28167890A JP H03183183 A JPH03183183 A JP H03183183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- mesa
- indium phosphide
- photon
- type indium
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06203—Transistor-type lasers
- H01S5/06206—Controlling the frequency of the radiation, e.g. tunable twin-guide lasers [TTG]
-
- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/0933—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of a semiconductor, e.g. light emitting diode
-
- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped 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
- H01S5/10—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
- H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
-
- 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
- H01S5/22—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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Plasma & Fusion (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。
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、レーザ活性領域、同調性周波数フィルタおよ
びそのレーザ活性領域に注入される光子の放射領域を含
む波長同調性半導体レーザに関するものである。
びそのレーザ活性領域に注入される光子の放射領域を含
む波長同調性半導体レーザに関するものである。
［従来の技術］
文献（１９８８年４月１４日付ＩＥｌｅｃｔｒｏｎｌｅ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ。
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ。
Ｖｏｌｕｓｃ、２４．Ｎｏ、８．５０３乃至５０５頁）
にはその様な半導体レーザが記載されている。このレー
ザは光増幅のレーザ活性領域、制御可能な位相シフト領
域、および同調性周波数フィルタを構成する分布された
ブラッグ反射器の３つの縦方向に集積された、すなわち
縦方向に互いに接して配置されている領域から構成され
る。それはレーザ活性領域の片側に付着され、導波体領
域のブラッグ波長を定める。そのような半導体レーザは
またマルチセグメントレーザと呼ばれている。レーザ光
の波長を同調させるために、電流はブラッグ格子の区域
の位相シフト領域および導波体領域に圧入され、この電
流はブラッグ波長を変える。なぜなら、この領域におけ
る屈折率はプラズマ効果および／くンド充填効果によっ
て変化するためである。
にはその様な半導体レーザが記載されている。このレー
ザは光増幅のレーザ活性領域、制御可能な位相シフト領
域、および同調性周波数フィルタを構成する分布された
ブラッグ反射器の３つの縦方向に集積された、すなわち
縦方向に互いに接して配置されている領域から構成され
る。それはレーザ活性領域の片側に付着され、導波体領
域のブラッグ波長を定める。そのような半導体レーザは
またマルチセグメントレーザと呼ばれている。レーザ光
の波長を同調させるために、電流はブラッグ格子の区域
の位相シフト領域および導波体領域に圧入され、この電
流はブラッグ波長を変える。なぜなら、この領域におけ
る屈折率はプラズマ効果および／くンド充填効果によっ
て変化するためである。
１９８９年’５月８．９Ｈのベルリンのヘイブリ・ソチ
ヘルツ協会におけるｌｎＰワークショ・ノブを包含する
文献では「連続的同調性レーザトライオード」が記載さ
れており、この半導体レーザは横断方向に集積される。
ヘルツ協会におけるｌｎＰワークショ・ノブを包含する
文献では「連続的同調性レーザトライオード」が記載さ
れており、この半導体レーザは横断方向に集積される。
［発明の解決すべき課題］
ｔｉｔ−の制御電流だけがその実効屈折率を同調するた
めに必要される。ブラッグ格子の領域からの光子の吸収
を減少させるために、この領域はレーザ活性領域よりも
高いバンドエツジを自゛する材料から生成される。しか
し、これはレーザ活性領域において電荷キャリア注入の
効果を減少させる。
めに必要される。ブラッグ格子の領域からの光子の吸収
を減少させるために、この領域はレーザ活性領域よりも
高いバンドエツジを自゛する材料から生成される。しか
し、これはレーザ活性領域において電荷キャリア注入の
効果を減少させる。
なぜなら、レーザ活性領域は半導体材料のノくンドエッ
ジの近接にあり、プラズマ効果がその最大に達するため
である。ブラッグ格子の領域における電子および正孔の
バンドマスを変化させることはまたレーザ活性領域に十
分に多くの光子を注入させることを許容しない。それは
車にブラ・ノブ格子のｐｎ域における光子の刺激された
放射の抑制を生しるにしかすぎない。
ジの近接にあり、プラズマ効果がその最大に達するため
である。ブラッグ格子の領域における電子および正孔の
バンドマスを変化させることはまたレーザ活性領域に十
分に多くの光子を注入させることを許容しない。それは
車にブラ・ノブ格子のｐｎ域における光子の刺激された
放射の抑制を生しるにしかすぎない。
それ故に本発明の目的は、光子がレーザ活性領域により
効果的な方法で注入され、大きい連続的同調波長範囲お
よび高い光出力を存する半導体レーザを提供することで
ある。
効果的な方法で注入され、大きい連続的同調波長範囲お
よび高い光出力を存する半導体レーザを提供することで
ある。
［発明の解決のための手段］
これは光子放射領域からレーザ活性領域に注入された光
子が電子と正孔との対の化学的ポテンシャルと、熱エネ
ルギの半分より少ないレーザ活性区域における縦方向の
音響光子のエネルギとの合計を超過することによって遠
戚される。
子が電子と正孔との対の化学的ポテンシャルと、熱エネ
ルギの半分より少ないレーザ活性区域における縦方向の
音響光子のエネルギとの合計を超過することによって遠
戚される。
この発明の有効な特徴は従層の特許請求の範囲に記載さ
れる。
れる。
請求項９では本発明による半導体レーザを製造する方法
が開示されている。
が開示されている。
［実施例］
半導体レーザのレーザ活性領域は直接の半導体材料から
構成すると、半導体レーザのレーザ活性領域における原
子価バンドＡおよび導電バンドＢ（第１因）はブリロー
インゾーンの間じ位置においてバンドエツジを有する。
構成すると、半導体レーザのレーザ活性領域における原
子価バンドＡおよび導電バンドＢ（第１因）はブリロー
インゾーンの間じ位置においてバンドエツジを有する。
この位置におけるバンドギャップはバンドギャップエネ
ルギＥ。に一致する。導電バンドＢにおける電子の化学
的ポテンシャルと原子価バンドＡにおける正孔の間の差
、すなわち電子と正孔のプラズマの化学的ポテンシャル
はｕｉ！ＬＩＰと示される。
ルギＥ。に一致する。導電バンドＢにおける電子の化学
的ポテンシャルと原子価バンドＡにおける正孔の間の差
、すなわち電子と正孔のプラズマの化学的ポテンシャル
はｕｉ！ＬＩＰと示される。
フェルミ分布によって、電子の状態密度はボルツマン定
数ｋＢおよび温度Ｔ、ｋＢ−Ｔの積によって表現される
ことが可能である広がり（ｓｍｕｄｇｅｄ ）を示す。
数ｋＢおよび温度Ｔ、ｋＢ−Ｔの積によって表現される
ことが可能である広がり（ｓｍｕｄｇｅｄ ）を示す。
光子はエネルギｈνｗｃおいて半導体レーザの光子放射
領域からレーザ活性領域に注入されると、格子はそれぞ
れ１個の電子を導電バンドＢに原子価バンドＡのフェル
ミ・シー（ＳＣａ）からの上昇させることを一６１能に
する。光子の注入によって生じた電子が少なくとも光子
エネルギの大きさだけレーザ活性領域における電子と正
孔のプラズマ（ＥＨＰ）の化学的ポテンシャルより上に
位置すると、これは縦方向の光学モードの１光子をエネ
ルギｈν、。で散乱させる。この過捏を阻止するために
、導波体領域のバンドエツジエネルギＥｗｃ＝ｈνｗ６
は光子のエネルギｈνｔｏよりも少ない程度で大きい状
態を生成しなければならない。化学的ポテンシャルμＥ
□、と関連すると、 ＥＷ６≦μｍ、Ｐ＋ｈν、。±ＫＢＴ／２不等式のＫ
ＢＴ ／２は温度Ｔにおけるフェルミ分布によって生成
された変動の領域を示す。
領域からレーザ活性領域に注入されると、格子はそれぞ
れ１個の電子を導電バンドＢに原子価バンドＡのフェル
ミ・シー（ＳＣａ）からの上昇させることを一６１能に
する。光子の注入によって生じた電子が少なくとも光子
エネルギの大きさだけレーザ活性領域における電子と正
孔のプラズマ（ＥＨＰ）の化学的ポテンシャルより上に
位置すると、これは縦方向の光学モードの１光子をエネ
ルギｈν、。で散乱させる。この過捏を阻止するために
、導波体領域のバンドエツジエネルギＥｗｃ＝ｈνｗ６
は光子のエネルギｈνｔｏよりも少ない程度で大きい状
態を生成しなければならない。化学的ポテンシャルμＥ
□、と関連すると、 ＥＷ６≦μｍ、Ｐ＋ｈν、。±ＫＢＴ／２不等式のＫ
ＢＴ ／２は温度Ｔにおけるフェルミ分布によって生成
された変動の領域を示す。
これはレーザ活性領域における電子が減少された周波数
でのみ低いエネルギのほうへ電子を散乱させることが可
能である音響光子のエネルギ位置を生じさせる。特に、
そのような電子は刺激された放射に影響を与えない。し
たがって、レーザ活性領域においてレーザしきい値密度
を越えて電子密度Ｎを局部的に増加させることが１１Ｊ
能である。
でのみ低いエネルギのほうへ電子を散乱させることが可
能である音響光子のエネルギ位置を生じさせる。特に、
そのような電子は刺激された放射に影響を与えない。し
たがって、レーザ活性領域においてレーザしきい値密度
を越えて電子密度Ｎを局部的に増加させることが１１Ｊ
能である。
しきい値密度を越える密度Ｎは誘電定数の密度の依存性
によって誘電定数の変動を許容する。ブラッグ波長Ａの
変化と誘電定数の変化の相互依存および誘電定数とキャ
リア密度Ｎとの変化の関係では、 ΔＡ／Ａ−Δｎ ／ ｎ−ΔＮ／Ｎ それ故、半導体レーザの放射波長は同調されることが可
能である。上記の関係ではｎは屈析率を示す。
によって誘電定数の変動を許容する。ブラッグ波長Ａの
変化と誘電定数の変化の相互依存および誘電定数とキャ
リア密度Ｎとの変化の関係では、 ΔＡ／Ａ−Δｎ ／ ｎ−ΔＮ／Ｎ それ故、半導体レーザの放射波長は同調されることが可
能である。上記の関係ではｎは屈析率を示す。
上記の条件に合致する層９（第２図）および光子数ｇ＝
を領域を形成する層１７は横断方向、すなわち断面で示
されている半導体レーザの１部分である。
を領域を形成する層１７は横断方向、すなわち断面で示
されている半導体レーザの１部分である。
層９．１７は互いに垂直に或いは近接して位置する。
゛Ｆ導体レーザは半導体基体１、ここではｐ型１ｎＰ凰
体１上に生成される。
体１上に生成される。
半導体基体１の下側に電気接触２１１を設けられた薄い
金属層２１が設けられている。Ｐ型１ｎＰ基体１上では
さらに中心の上方で厚くなった部分を有するｌｎＰ層２
が設けられ、この厚い部分はメサ１１の下方部分を構成
する。Ｐ型１ｎＰ層２はノ＜・ノファ層として機能する
。その上側では周波数フィルタとして機能する同調性ブ
ラッグ格子が形成されている。
金属層２１が設けられている。Ｐ型１ｎＰ基体１上では
さらに中心の上方で厚くなった部分を有するｌｎＰ層２
が設けられ、この厚い部分はメサ１１の下方部分を構成
する。Ｐ型１ｎＰ層２はノ＜・ノファ層として機能する
。その上側では周波数フィルタとして機能する同調性ブ
ラッグ格子が形成されている。
メサ１１はその上側に４成分化合物半導体、ここではＰ
型１ ｎＧａＡｓＰの導波体頭載の層８、および同じく
４成分化合物半導体、ここでは１ｎＧａＡｓＰのレーザ
活性領域を構成する層９を具備する。層８は層９より原
子価バンドと導電バンドの間のバンドギャップが大きい
。
型１ ｎＧａＡｓＰの導波体頭載の層８、および同じく
４成分化合物半導体、ここでは１ｎＧａＡｓＰのレーザ
活性領域を構成する層９を具備する。層８は層９より原
子価バンドと導電バンドの間のバンドギャップが大きい
。
単一導波体領域および単一レーザ活性ゾーンの代りに、
量子ウェル層もまた設けられることができる。ＩｎＰ
１０層は層９の上にメサ１１の最上層を構成する。メサ
ｔｉの両側にはメサＩＩの高さに延在するＩｎＰ半絶縁
層６が位置されている。メサ！■およびｌｎＰ半絶縁層
６の上方には半導体レーザの全体の断面にわたって延在
し二酸化ケイ素の誘電層１２によって被覆されるｎ型１
ｎ Ｐの層７が位置され、メサ１１の上方にメサ１３
が構成され、第２の二酸化ケイ素の誘電層１４、金属層
１５、第３の二酸化ケイ素の誘電層Ｉ６によって被覆さ
れる。二酸化ケイ素の代りに他の誘電体も使用すること
ができる。
量子ウェル層もまた設けられることができる。ＩｎＰ
１０層は層９の上にメサ１１の最上層を構成する。メサ
ｔｉの両側にはメサＩＩの高さに延在するＩｎＰ半絶縁
層６が位置されている。メサ！■およびｌｎＰ半絶縁層
６の上方には半導体レーザの全体の断面にわたって延在
し二酸化ケイ素の誘電層１２によって被覆されるｎ型１
ｎ Ｐの層７が位置され、メサ１１の上方にメサ１３
が構成され、第２の二酸化ケイ素の誘電層１４、金属層
１５、第３の二酸化ケイ素の誘電層Ｉ６によって被覆さ
れる。二酸化ケイ素の代りに他の誘電体も使用すること
ができる。
メサ１３は光子放射領域を構成するＩｎＧａＡｓＰ層１
７、被覆層上７て機能するＰ型１ｎＰ層１８および接触
層として機能するＰ＋型ｔ ｎＧａＡｓまたはＰ型１ｎ
ＧａＡｓＰ層１９から構成されている。金属層２０か層
１９の上に再び設けられ、それは両側では被覆層１２を
被覆し、電気接触２０１が設けられている。
７、被覆層上７て機能するＰ型１ｎＰ層１８および接触
層として機能するＰ＋型ｔ ｎＧａＡｓまたはＰ型１ｎ
ＧａＡｓＰ層１９から構成されている。金属層２０か層
１９の上に再び設けられ、それは両側では被覆層１２を
被覆し、電気接触２０１が設けられている。
金属層１５は接触１５１を設けている。光子放射領域１
７からの光子注入を調整する電流Ｉｔは接触１５１．２
０１を通って流れる。接触２１１と共に接触１５１はレ
ーザ制御電流ＩＬをピックアップするように同特に機能
する。
７からの光子注入を調整する電流Ｉｔは接触１５１．２
０１を通って流れる。接触２１１と共に接触１５１はレ
ーザ制御電流ＩＬをピックアップするように同特に機能
する。
別の実施例はここには示されていないが、層７の上側に
はまたメサ１１の上ｈ゛のブラッグ格子が設けられてい
る。層２上のブラッグ格子は第１のオーダの格子である
が、これはそれより高いオーダの格子である。この場合
では、半導体レーザは２つの導波体層を有する。
はまたメサ１１の上ｈ゛のブラッグ格子が設けられてい
る。層２上のブラッグ格子は第１のオーダの格子である
が、これはそれより高いオーダの格子である。この場合
では、半導体レーザは２つの導波体層を有する。
半導体レーザ（第２図）は回折格子が半導体基体１上に
直接内面のいずれかにエツチングされ（第３Ａ図）、或
いはＰ型ＩｎＰ層２が半導体基体１上にバッファ層とし
てエピタキシアル的に供給され、その後ブラッグ格子が
それにエツチングされて（第３Ｂ図）形成され、その後
、層８．９、ＩＯはエピタキシアル的に付層される。誘
電材料、例えば二酸化ケイ素または窒化ケイ素の層４は
、層ＩＯ上に付着され、リングラフイック工程で幅約２
μｍの狭い細長いストリップを残して除去される。それ
故、メサｔｉはこの細長いストリップの横にある層８．
９．１０をエツチングし、Ｐ’４２１ｎＰ層２および半
導体基体１から部分的にエツチングすることによってそ
れぞれ生成される（第３Ｃ図参照）。
直接内面のいずれかにエツチングされ（第３Ａ図）、或
いはＰ型ＩｎＰ層２が半導体基体１上にバッファ層とし
てエピタキシアル的に供給され、その後ブラッグ格子が
それにエツチングされて（第３Ｂ図）形成され、その後
、層８．９、ＩＯはエピタキシアル的に付層される。誘
電材料、例えば二酸化ケイ素または窒化ケイ素の層４は
、層ＩＯ上に付着され、リングラフイック工程で幅約２
μｍの狭い細長いストリップを残して除去される。それ
故、メサｔｉはこの細長いストリップの横にある層８．
９．１０をエツチングし、Ｐ’４２１ｎＰ層２および半
導体基体１から部分的にエツチングすることによってそ
れぞれ生成される（第３Ｃ図参照）。
選択的なエビタクシによって、層６が電流遮断側面領域
として付着される（第３Ｄ図）。二酸化ケイ素または窒
化ケイ素の層４は除去され、層７、光子放射領域１７お
よび層１１ｉ、 １９はエピタキシアル的に付着される
（第３Ｅ図）。
として付着される（第３Ｄ図）。二酸化ケイ素または窒
化ケイ素の層４は除去され、層７、光子放射領域１７お
よび層１１ｉ、 １９はエピタキシアル的に付着される
（第３Ｅ図）。
再度新しくされたリソグラフィツク構造後（第３Ｅ図参
照）、メサ１３は光子放射領域１７、Ｐ型１ｎＰ層１８
およびＰ＋型１ ｎＧａＡｓまたはＰ＋型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層ｉ９を選択的にエツチングすることによって生成さ
れる（第３Ｆ図）。
照）、メサ１３は光子放射領域１７、Ｐ型１ｎＰ層１８
およびＰ＋型１ ｎＧａＡｓまたはＰ＋型ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層ｉ９を選択的にエツチングすることによって生成さ
れる（第３Ｆ図）。
メサ１３およびその内側のｎ：型１ｎＰ層７は二酸化ケ
イ素層によって被覆される。メサ１３上およびその片側
では二酸化ケイ素層がエツチングされる。
イ素層によって被覆される。メサ１３上およびその片側
では二酸化ケイ素層がエツチングされる。
これは層＋２．＋４．１６を生成する。金属層１５．２
０はエツチングで除失された位置を被覆し、金属層２１
は底側で基体１を被覆する。３つの各金属層＋５．２０
゜２１は電気接触１５１．２０１．２１１をそれぞれ設
けられる（第２図参照）。
０はエツチングで除失された位置を被覆し、金属層２１
は底側で基体１を被覆する。３つの各金属層＋５．２０
゜２１は電気接触１５１．２０１．２１１をそれぞれ設
けられる（第２図参照）。
第１図は、活性レーザ領域におけるバンド構造を概略的
に示す。 第２図は、波長同調性半導体レーザの構造を示す。 昂３ Ａ図乃至第３Ｆ図は、第２の波長同調性半導体レ
ーザの構造を示す。 ２．６．７．８．９．１０．１８．１９．２０・・・層
、１１．１３・・・メサ、１２．１４．ｌ［ｉ・・・誘
電層、１７・・・光子波射領域、！５．２０．２１・・
・金属層。
に示す。 第２図は、波長同調性半導体レーザの構造を示す。 昂３ Ａ図乃至第３Ｆ図は、第２の波長同調性半導体レ
ーザの構造を示す。 ２．６．７．８．９．１０．１８．１９．２０・・・層
、１１．１３・・・メサ、１２．１４．ｌ［ｉ・・・誘
電層、１７・・・光子波射領域、！５．２０．２１・・
・金属層。
Claims (9)
- （１）レーザ活性領域と、同調性周波数フィルタと、そ
のレーザ活性領域に光子を注入する光子放射領域とを含
む電気的波長同調性半導体レーザにおいて、 光子放射領域からレーザ活性領域に注入された光子は、
そのエネルギが電子と正孔の対の化学的ポテンシャルと
レーザ活性領域における縦方向音響光子のエネルギとの
エネルギの合計より熱エネルギの半分だけ少ない値を超
過する大きさであることを特徴とする半導体レーザ。 - （２）光子注入を同調する電流は光子放射領域からレー
ザ活性領域に流れていることを特徴とする請求項１記載
の半導体レーザ。 - （３）周波数フィルタはブラッグ格子であり、光子放射
領域はレーザ活性領域と同一平面に配置され、前記レー
ザ活性領域の上方または下方においてブラッグ格子と空
間的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の
半導体レーザ。 - （４）光子放射領域は導波体ゾーンとして形成されてい
ることを特徴とする請求項３記載の半導体レーザ。 - （５）光子放射領域はIII−Ｖ族化合物半導体から構成
されていることを特徴とする請求項１記載の半導体レー
ザ。 - （６）ブラッグ格子は高いオーダの格子であることを特
徴とする請求項３記載の半導体レーザ。 - （７）そのレーザ活性領域は４成分化合物半導体から構
成されていることを特徴とする請求項６記載の半導体レ
ーザ。 - （８）半導体レーザは、第１の電気接触を備える第１の
金属層と、半導体基体と、ブラッグ格子と共にその上方
に備えられた第１のｐ型リン化インジウム層と、ｐ型リ
ン化インジウムガリウムヒ素層と、レーザ活性領域を形
成するリン化インジウムガリウムヒ素層と、リン化イン
ジウム層とを具備する複数の積層された層から構成され
、 これら３つの層は３つの層の下方に厚くされた部分を含
むＰ型リン化インジウム層と共に第１の埋設されたメサ
を形成し、 半絶縁層がｐ型リン化インジウム層の上方にメサの側方
に形成され、 ｎ型リン化インジウム層がメサおよび半絶縁層上に付着
され、 第１の誘電層と、第２のメサと、第２の誘電層と、第２
の電気接触を設けた第２の金属層と、第３の誘電層がｎ
型リン化インジウム層の横方向において互いに隣接して
位置し、 第２のメサはリン化インジウムガリウムヒ素の光子放射
領域と、第２のＰ型リン化インジウム層と、Ｐ＾＋型ヒ
化インジウムガリウム層またはＰ＾＋型リン化インジウ
ムガリウムヒ素層から構成され、それは第３の金属層に
よって上方を、また二酸化ケイ素層によって両側を被覆
され、 第３の金属層は第３の電気接触を設けられていることを
特徴とする請求項７記載の半導体レーザ。 - （９）第１のＰ型リン化インジウム層がＰ型リン化イン
ジウム基体上にエピタキシアル的に形成され、回折格子
がその上にエッチングされ、 Ｐ型リン化インジウムガリウムヒ素層と、リン化インジ
ウムガリウムヒ素層と、リン化インジウム層がエピタキ
シアル的に付着され、 誘電材料の層がリン化インジウム層上に付着され、リン
化インジウム層の中心上に縦方向に延在するストリップ
以外は除去され、 Ｐ型リン化インジウムガリウムヒ素層、リン化インジウ
ムガリウムヒ素層およびリン化インジウム層は層によっ
て限定されたストリップ以外は完全にエッチングして除
去され、第１のＰ型リン化インジウム層は部分的にエッ
チングされて、第１のメサが生成され、 半絶縁性リン化インジウム層が第１のＰ型リン化インジ
ウム層上の第１のメサの両側上に付着され、 その後、二酸化ケイ素層または窒化ケイ素層が除去され
、ｎ型リン化インジウム層と、光子放射領域と、第２の
Ｐ型リン化インジウム層と、Ｐ＾＋型リン化インジウム
ガリウム層またはリン化インジウムガリウム、ヒ素層が
第１のメサおよび半絶縁性リン化インジウム上にエピタ
キシアル的に付着され、 第２のメサが第１のメサ上にリン化インジウムガリウム
ヒ素同調層と、Ｐ型リン化インジウム光子放射層と、Ｐ
＾＋型リン化インジウムガリウム層またはリン化インジ
ウムガリウムヒ素を部分的にエッチングすることによっ
て生成され、 第２のメサおよびｎ型リン化インジウム層は第２のメサ
の両側を誘電層で被覆され、 誘電層は第２のメサの上方および両側でエッチングされ
て除去され、第２および第３の誘電層が生成され、 金属層がこれら２つの位置およびＰ型リン化インジウム
基体上に形成され、電気接触がそれぞれ設けられること
を特徴とする請求項８記載の半導体レーザを生成する方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3934998A DE3934998A1 (de) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Elektrisch wellenlaengenabstimmbarer halbleiterlaser |
| DE3934998.5 | 1989-10-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183183A true JPH03183183A (ja) | 1991-08-09 |
| JP2779056B2 JP2779056B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=6391861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2281678A Expired - Lifetime JP2779056B2 (ja) | 1989-10-20 | 1990-10-19 | 電気的波長同調性半導体レーザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5101414A (ja) |
| EP (1) | EP0423528B1 (ja) |
| JP (1) | JP2779056B2 (ja) |
| DE (2) | DE3934998A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10321965A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-12-04 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5222087A (en) * | 1991-07-26 | 1993-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Ttg-dfb laser diode |
| JP2943510B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1999-08-30 | 日本電気株式会社 | 可変波長半導体レーザ装置 |
| US5353705A (en) * | 1992-07-20 | 1994-10-11 | Presstek, Inc. | Lithographic printing members having secondary ablation layers for use with laser-discharge imaging apparatus |
| US5339737B1 (en) * | 1992-07-20 | 1997-06-10 | Presstek Inc | Lithographic printing plates for use with laser-discharge imaging apparatus |
| AU674518B2 (en) * | 1992-07-20 | 1997-01-02 | Presstek, Inc. | Lithographic printing plates for use with laser-discharge imaging apparatus |
| US5351617A (en) * | 1992-07-20 | 1994-10-04 | Presstek, Inc. | Method for laser-discharge imaging a printing plate |
| USRE35512F1 (en) * | 1992-07-20 | 1998-08-04 | Presstek Inc | Lithographic printing members for use with laser-discharge imaging |
| US5379698A (en) * | 1992-07-20 | 1995-01-10 | Presstek, Inc. | Lithographic printing members for use with laser-discharge imaging |
| US5515460A (en) * | 1994-12-22 | 1996-05-07 | At&T Corp. | Tunable silicon based optical router |
| US6717964B2 (en) * | 2001-07-02 | 2004-04-06 | E20 Communications, Inc. | Method and apparatus for wavelength tuning of optically pumped vertical cavity surface emitting lasers |
| US6829269B2 (en) | 2002-05-21 | 2004-12-07 | University Of Massachusetts | Systems and methods using phonon mediated intersubband laser |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4589115A (en) * | 1983-09-09 | 1986-05-13 | Xerox Corporation | Wavelength tuning of quantum well heterostructure lasers using an external grating |
| US4546244A (en) * | 1984-03-14 | 1985-10-08 | At&T Bell Laboratories | Nonlinear and bistable optical device |
| GB8516853D0 (en) * | 1985-07-03 | 1985-08-07 | British Telecomm | Manufacture of semiconductor structures |
| DE3751535T2 (de) * | 1986-07-25 | 1996-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiterlaser. |
| JPS63222487A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置の製造方法 |
| US4888783A (en) * | 1987-03-20 | 1989-12-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| JPS649682A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Nec Corp | Distributed feedback semiconductor laser |
| JP2749038B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1998-05-13 | 株式会社日立製作所 | 波長可変半導体レーザ |
| JPH084186B2 (ja) * | 1987-10-28 | 1996-01-17 | 国際電信電話株式会社 | 半導体レーザ |
| US4904045A (en) * | 1988-03-25 | 1990-02-27 | American Telephone And Telegraph Company | Grating coupler with monolithically integrated quantum well index modulator |
| US4987576A (en) * | 1988-11-30 | 1991-01-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrically tunable semiconductor laser with ridge waveguide |
| US4908833A (en) * | 1989-01-27 | 1990-03-13 | American Telephone And Telegraph Company | Distributed feedback laser for frequency modulated communication systems |
-
1989
- 1989-10-20 DE DE3934998A patent/DE3934998A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-10-01 DE DE90118794T patent/DE59004315D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-01 EP EP90118794A patent/EP0423528B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-15 US US07/596,938 patent/US5101414A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-19 JP JP2281678A patent/JP2779056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10321965A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-12-04 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5101414A (en) | 1992-03-31 |
| EP0423528A3 (en) | 1991-11-06 |
| JP2779056B2 (ja) | 1998-07-23 |
| DE59004315D1 (de) | 1994-03-03 |
| DE3934998A1 (de) | 1991-04-25 |
| EP0423528A2 (de) | 1991-04-24 |
| EP0423528B1 (de) | 1994-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0177617B1 (en) | Junction semiconductor light-emitting element | |
| US5728605A (en) | Method for producing an optical semiconductor device having a carrier injection path or an electric-field applying path | |
| KR100345452B1 (ko) | 상부거울층 양단부에 확산영역을 구비하는 장파장표면방출 레이저 소자 및 그 제조 방법 | |
| US4213805A (en) | Liquid phase epitaxy method of forming a filimentary laser device | |
| US20040190581A1 (en) | GaN series surface-emitting laser diode having spacer for effective diffusion of holes between P-type electrode and active layer, and method for manufacturing the same | |
| JPH04290487A (ja) | レーザダイオード・導波路モノリシック集積デバイス | |
| JPH03183183A (ja) | 電気的波長同調性半導体レーザ | |
| US6682949B2 (en) | Semiconductor laser and production method thereof | |
| JP2851318B2 (ja) | 波長可変ｄｆｂレーザー | |
| US5960257A (en) | Method distributed feedback semiconductor laser for fabricating | |
| US4827483A (en) | Semiconductor laser device and method of fabricating the same | |
| JPS63175489A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2018152430A (ja) | 半導体レーザ | |
| US4025939A (en) | Semiconductor laser device and a method for fabricating the same | |
| EP1750336B1 (en) | Semiconductor optical device and a method of fabricating the same | |
| JPH04218994A (ja) | 半導体発光装置 | |
| US4791647A (en) | Semiconductor laser | |
| JP2537924B2 (ja) | 半導体レ―ザ | |
| JPH05235473A (ja) | 面型発光素子およびその製造方法 | |
| EP0284684B1 (en) | Inverted channel substrate planar semiconductor laser | |
| JP3114246B2 (ja) | 量子効果デバイス | |
| JPH03151684A (ja) | 多波長集積化半導体レーザの製造方法 | |
| CN115693392A (zh) | 一种垂直腔面发射激光器及其制造方法 | |
| US4429396A (en) | Semiconductor laser having a doped surface zone | |
| US6528337B1 (en) | Process of producing semiconductor layer structure |