JPH041515B2 - - Google Patents

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JPH041515B2
JPH041515B2 JP57141807A JP14180782A JPH041515B2 JP H041515 B2 JPH041515 B2 JP H041515B2 JP 57141807 A JP57141807 A JP 57141807A JP 14180782 A JP14180782 A JP 14180782A JP H041515 B2 JPH041515 B2 JP H041515B2
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JP
Japan
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semiconductor
electrodes
laser
junctions
diffusion layer
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JP57141807A
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JPS5932188A (ja
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Akira Fujimoto
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Omron Corp
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Omron Tateisi Electronics Co
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Priority to US06/523,673 priority patent/US4571729A/en
Priority to DE19833329467 priority patent/DE3329467A1/de
Priority to DE19833348097 priority patent/DE3348097C2/de
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Publication of JPH041515B2 publication Critical patent/JPH041515B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の分野 この発明は、階段状に積層形成された複数組の
ダブルヘテロ接合部の段差部分における各活性層
に拡散層でもつて形成される各ｐ−ｎ接合部での
レーザ動作を制御することで、素子自身でレーザ
ビームの走査を可能にする半導体レーザに関す
る。
( ) 従来技術とその問題点 従来、半導体レーザの出力ビームを走査するに
は、素子自身に走査機能がないため、電気光学素
子や可動鏡等で構成される光偏向器との組合せに
よつて実現していた。
しかし、従来のこのような方法では、半導体レ
ーザの大きな特徴の一つである小形、軽量という
利点が損われている。
また、光偏向器との組合せには、高い組合せ精
度が必要で、複雑な機構と相俟つて機械的な振動
に弱く、操作の信頼性や安定性に欠け、これを向
上させるのに多くの困難な問題があり、半導体レ
ーザの特徴を有効に生かすためにも、素子自身に
走査機能を備えた半導体レーザの開発が待たれて
いた。
(3) 発明の目的 この発明の目的は、一つの半導体結晶に形成さ
れる複数のレーザ発振領域に供給される駆動電流
の密度分布を可変可能とすることにより、素子自
身でレーザ出力ビームの走査ができる半導体レー
ザを提供することである。
(4) 発明の構成と効果 この発明は、上記目的を達成するために、基板
上に同種導電形の半導体層を階段状に積層して複
数組のダブルヘテロ接合構造が形成された半導体
結晶に拡散層を形成し、該拡散層でもつて上記ダ
ブルヘテロ接合構造の段差部分における活性層に
レーザ発振を行なうｐ−ｎ接合部を上記基板面に
対して水平に、かつ互いに分離して複数個形成
し、該ｐ−ｎ接合部にキヤリアを注入する電極が
当該半導体結晶の両面に形成されてなる半導体レ
ーザであつて、上記半導体結晶の少くとも一方の
両側のキヤリア注入電極が、横方向に互いに分離
して形成された複数の短冊形電極からなることを
特徴とする。
この構成によれば、上記各ｐ−ｎ接合部に注入
されるキヤリア濃度は、ある一つのキヤリア注入
電極に近い側のｐ−ｎ接合部が高く、そのキヤリ
ア注入電極から遠ざかるにつれて低くなる。従つ
てキヤリア注入電極に印加するバイアス電圧を変
えるだけで、ｐ−ｎ接合部におけるレーザ発振の
しきい値を電極に近い順に制御でき、実質的にレ
ーザ出力ビームを横方向に走査させることができ
る。
このように素子自身に走査機能を持たせること
により、従来のような光偏向器は不要となり、小
形・軽量および高信頼性を確保することが可能に
なる。
また、複数の活性層を基板面に対して水平にそ
れぞれ分離して設け、この独立した活性層を選択
的に励起することによつてそれぞれ異なつた活性
層からレーザビームを出射させ、ビームの走査を
行なうので、レーザビームの出射位置の制御がし
易く、また活性層間の材質を適切に選択すること
によつて活性層間の光結合を低減させることがで
きるので、素子の大きさを大きくすることなくレ
ーザビームの数を増加させることができ、これに
よつて走査分解能を従来に比して大幅に向上させ
ることができるという効果も有する。
(5) 実施例の説明 添付図は、この発明を適用したビーム走査形半
導体レーザを示す概略図である。同図において、
この半導体レーザは、GaAlAs層（ｎドープ層ま
たは非ドープ層）１の一部をエツチングにより除
去してその厚み分からなる段部２が形成されたｎ
−GaAs基板３上に、互いにヘテロ接合をなすｎ
−GaAlAs層４ａとレーザ動作をなす活性層（ｎ
−GaAs）５ａとを交互に積層して（図中ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅの添字でそれを示す）、複数組の
ダブルヘテロ接合構造を４ａ，５ａ，４ｂ，４
ｂ，５ｂ，４ｃ，４ｃ，５ｃ，４ｄおよび４ｄ，
５ｄ，４ｅの各組層で形成するとともに、該接合
部に上記段部２でもつて段差部分６を形成し、最
上層のｎ−GaAlAs層４ｅ表面全面から亜鉛を拡
散して形成した拡散層７でもつて段差部分６にお
ける各活性層５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにｐ−ｎ接
合部８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを形成し、この半導
体結晶の上面に正孔注入電極９ａ，９ｂを、下面
に電子注入電極１０ａ，１０ｂをそれぞれ形成し
たものである。なお、縦方向両側の結晶端面はフ
アブリペロー共振面を形成している。
上記キヤリア注入電極９ａ，９ｂおよび１０
ａ，１０ｂは上記段差部分６を避けた結晶面の横
方向両側部に短冊状に形成されている。
このような構成をなす半導体レーザにおいて、
例えば電極９ａ，１０ａ間に順方向バイアス電圧
を印加し駆動電流を流すと、電流の通路が最も短
く、通路の電気抵抗が最も小さいｐ−ｎ接合部８
ａにもつとも多くのキヤリアが注入され、ｐ−ｎ
接合部８ｂ，８ｃ，８ｄの順に電流の通路が長く
なつて通路の電気抵抗が増加し、それに従つて注
入されるキヤリアも減少する。すなわち、ｐ−ｎ
接合部８ａにおいてまずレーザ発振を行なわせ、
駆動電流の増加に従つて順次ｐ−ｎ接合部８ｂ，
８ｃ，８ｄをレーザ発振させることができる。そ
して、電極９ｂ，１０ｂ間に順方向バイアスを印
加し、駆動電流を流すと、上述とは逆に、ｐ−ｎ
接合部８ｄ，８ｃ，８ｂ，８ａの順にレーザ発振
させることができる。また、電極９ａ，１０ｂ間
もしくは９ｂ，１０ａ間に順方向バイアスを印加
し駆動電流を流すと、同様の理由により電流の通
路の短いｐ−ｎ接合部８ｂ，８ｃにキヤリアが多
く注入され、これらの接合部がまずレーザ発振す
る。更に駆動電流を増加すると、ｐ−ｎ接合部８
ａ，８ｄもレーザ発振する。
上述の原理を利用し、まず電極９ａ，１０ａ間
に駆動電流を流しｐ−ｎ接合部８ａをレーザ発振
させる。次に電極９ａ，１０ａ間の駆動電流を断
ち、電極９ａ，１０ｂまたは９ｂ，１０ａ間に駆
動電流を流してｐ−ｎ接合部８ｂ，８ｃをレーザ
発振させる。最後に、電極９ａ，１０ｂまたは９
ｂ，１０ａ間の駆動電流を断ち、電極９ｂ，１０
ｂ間に駆動電流を流してｐ−ｎ接合部８ｄをレー
ザ発振させる。以上のようにして出力ビームをｐ
−ｎ接合部８ａから８ａ間で横方向に操作するこ
とができる。この場合、出力ビームは横方向に不
連続に移動するが、電極値を制御することによ
り、出力ビームを滑かに移動させることができ
る。
なお、上述した実施例では、キヤリア注入電極
を段差部分を避けた結晶面の横方向両側部に設け
たものであるが、この発明はこれに限定されるも
のではなく、例えば少くとも一方のキヤリア注入
電極を横方向に所定間隔離隔した複数の短冊形電
極としても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
添付図は、この発明の一実施例に係るビーム走
査形半導体レーザを示す概略図である。 ２…段部、３…基板（ｎ−GaAs）、４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ…半導体層（ｎ−
GaAlAs）、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…活性層
（ｎ−GaAs）、６…段差部分、７…拡散層、８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…ｐ−ｎ接合部、９ａ，９
ｂ…正孔注入電極、１０ａ，１０ｂ…電子注入電
極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 基板上に同種導電形の半導体層を階段状に積
    層して複数組のダブルヘテロ接合構造が形成され
    た半導体結晶に拡散層を形成し、該拡散層でもつ
    て上記ダブルヘテロ接合構造の段差部分における
    活性層にレーザ発振を行なうｐ−ｎ接合部を上記
    基板面に対して水平に、かつ互いに分離して複数
    個形成し、該ｐ−ｎ接合部にキヤリアを注入する
    電極が当該半導体結晶の両面に形成されてなる半
    導体レーザであつて、上記半導体結晶の少くとも
    一方の両側のキヤリア注入電極が、横方向に互い
    に分離して形成された複数の短冊形電極からなる
    ことを特徴とするビーム走査形半導体レーザ。
JP14180782A 1982-06-18 1982-08-16 ビ−ム走査形半導体レ−ザ Granted JPS5932188A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14180782A JPS5932188A (ja) 1982-08-16 1982-08-16 ビ−ム走査形半導体レ−ザ
US06/505,481 US4581743A (en) 1982-06-18 1983-06-17 Semiconductor laser having an inverted layer in a stepped offset portion
GB08321788A GB2127218B (en) 1982-08-16 1983-08-12 Semiconductor laser
US06/523,673 US4571729A (en) 1982-06-18 1983-08-16 Semiconductor laser having an inverted layer in a plurality of stepped offset portions
DE19833329467 DE3329467A1 (de) 1982-08-16 1983-08-16 Halbleiterlaser
DE19833348097 DE3348097C2 (ja) 1982-08-16 1983-08-16

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14180782A JPS5932188A (ja) 1982-08-16 1982-08-16 ビ−ム走査形半導体レ−ザ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5932188A JPS5932188A (ja) 1984-02-21
JPH041515B2 true JPH041515B2 (ja) 1992-01-13

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ID=15300580

Family Applications (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54123886A (en) * 1978-03-17 1979-09-26 Nec Corp Semiconductor laser unit for high speed modulation
JPS55115388A (en) * 1979-02-26 1980-09-05 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of semiconductor laser device
JPS55132091A (en) * 1979-04-02 1980-10-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser array

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JPS5932188A (ja) 1984-02-21

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