JPH0446476B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0446476B2 JPH0446476B2 JP17909385A JP17909385A JPH0446476B2 JP H0446476 B2 JPH0446476 B2 JP H0446476B2 JP 17909385 A JP17909385 A JP 17909385A JP 17909385 A JP17909385 A JP 17909385A JP H0446476 B2 JPH0446476 B2 JP H0446476B2
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- Japan
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- type
- type gaas
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- semiconductor laser
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- 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.)
- Expired
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 11
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、半導体レーザ素子、特に内部電流狭
窄型半導体レーザ素子に関する。
窄型半導体レーザ素子に関する。
背景技術
従来の内部電流狭窄型半導体レーザ素子の一例
として、VSIS型半導体レーザ素子の断面構造を
第３図に示す。Ｐ型GaAs基板１にはＮ型GaAs
電流狭窄層２と、Ｐ型GaAlAsクラツド層３と、
Ｐ型GaAlAs活性層４と、Ｎ型GaAlAsクラツド
層５と、Ｎ型GaAsキヤツプ層６とがこの順序で
液相成長法または蒸着法などによつて積層形成さ
れる。
として、VSIS型半導体レーザ素子の断面構造を
第３図に示す。Ｐ型GaAs基板１にはＮ型GaAs
電流狭窄層２と、Ｐ型GaAlAsクラツド層３と、
Ｐ型GaAlAs活性層４と、Ｎ型GaAlAsクラツド
層５と、Ｎ型GaAsキヤツプ層６とがこの順序で
液相成長法または蒸着法などによつて積層形成さ
れる。
この構造において、Ｐ側（Ｐ型GaAs基板１）
に正の電圧、Ｎ側（Ｎ型GaAsキヤツプ層６）に
負の電圧をかけると、素子に電流が流れる。この
とき、電流の流れはＮ型GaAs電流狭窄層２によ
り電流が狭窄され、溝部７のみしか流れず、溝部
７上の活性層４が発光することになる。レーザ発
振した光の一部はクラツド層３にしみ出し、Ｎ型
GaAs電流狭窄層２に吸収され、その結果、PN
接合と平行方向にも実効的な屈折率差がつき、光
は閉じこめられることになる。
に正の電圧、Ｎ側（Ｎ型GaAsキヤツプ層６）に
負の電圧をかけると、素子に電流が流れる。この
とき、電流の流れはＮ型GaAs電流狭窄層２によ
り電流が狭窄され、溝部７のみしか流れず、溝部
７上の活性層４が発光することになる。レーザ発
振した光の一部はクラツド層３にしみ出し、Ｎ型
GaAs電流狭窄層２に吸収され、その結果、PN
接合と平行方向にも実効的な屈折率差がつき、光
は閉じこめられることになる。
第４図は25℃（297〓）におけるＮ型GaAsの
吸収係数を示すグラフである。Ｎ型GaAs層の吸
収は第４図に明らかなように吸収される光のエネ
ルギＥとＮ型GaAs層のキヤリア濃度n0によつて
大きく変化している。
吸収係数を示すグラフである。Ｎ型GaAs層の吸
収は第４図に明らかなように吸収される光のエネ
ルギＥとＮ型GaAs層のキヤリア濃度n0によつて
大きく変化している。
今波長が780nmの光のエネルギＥは1.59eVで
あり、このときはＮ型GaAs層のキヤリア濃度n0
は低くても高くても吸収は大きい。ところが波長
が870nmの光ではエネルギＥは1.42Vとなり、Ｎ
型GaAs層のキヤリア濃度n0により吸収は大きく
変わることになる。第３図に示されるVSIS型レ
ーザのＮ型GaAs電流狭窄層２のキヤリア濃度は
１〜５×1018cm-3程度であり、波長が870nmのレ
ーザを作製した場合、Ｎ型GaAs電流狭窄層２で
光が吸収できなくなり、その結果PN接合と平行
な方向の実効的な屈折率差がつかなくなり、この
ときの半導体レーザ素子は利得導波型レーザとな
つてしまい、非点隔差が大きくなるという欠点が
生じてくる。
あり、このときはＮ型GaAs層のキヤリア濃度n0
は低くても高くても吸収は大きい。ところが波長
が870nmの光ではエネルギＥは1.42Vとなり、Ｎ
型GaAs層のキヤリア濃度n0により吸収は大きく
変わることになる。第３図に示されるVSIS型レ
ーザのＮ型GaAs電流狭窄層２のキヤリア濃度は
１〜５×1018cm-3程度であり、波長が870nmのレ
ーザを作製した場合、Ｎ型GaAs電流狭窄層２で
光が吸収できなくなり、その結果PN接合と平行
な方向の実効的な屈折率差がつかなくなり、この
ときの半導体レーザ素子は利得導波型レーザとな
つてしまい、非点隔差が大きくなるという欠点が
生じてくる。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
特に870nmより波長の長いもので特性のよい半導
体レーザ素子を提供することである。
特に870nmより波長の長いもので特性のよい半導
体レーザ素子を提供することである。
問題点を解決するための手段
本発明は、Ｐ型GaAs基板上にＮ型GaAs電流
狭窄層を有する内部電流狭窄型の半導体レーザ素
子において、 Ｎ型GaAs電流狭窄層とＰ型GaAlAsクラツド
層との間にＮ型GaAs電流狭窄層の溝部と連続す
る溝部を有するＰ型GaAs光吸収層を設けたこと
を特徴とする半導体レーザ素子である。
狭窄層を有する内部電流狭窄型の半導体レーザ素
子において、 Ｎ型GaAs電流狭窄層とＰ型GaAlAsクラツド
層との間にＮ型GaAs電流狭窄層の溝部と連続す
る溝部を有するＰ型GaAs光吸収層を設けたこと
を特徴とする半導体レーザ素子である。
作 用
本発明にしたがえば、活性層で発光した光をよ
り多くＰ型GaAs光吸収層で吸収させ、PN接合
と平行な方向の実効屈折率差をつけるので、
870nmより波長の長いものでも、特性のよい半導
体レーザ素子を得ることとなる。
り多くＰ型GaAs光吸収層で吸収させ、PN接合
と平行な方向の実効屈折率差をつけるので、
870nmより波長の長いものでも、特性のよい半導
体レーザ素子を得ることとなる。
実施例
第１図は本発明の一実施例である光吸収層付き
VSIS型半導体レーザ素子の構造断面図である。
Ｐ型GaAs基板１１に液相成長法または蒸着法な
どによつてＮ型GaAs電流狭窄層１２ａと、Ｐ型
GaAs光吸収層１２ｂと、Ｐ型GaAlAsクラツド
層１３と、Ｐ型GaAlAs活性層１４と、Ｎ型
GaAlAsクラツド層１５と、Ｎ型GaAsキヤツプ
層１６とがこの順序で第１図の下方から上方にわ
たつて積層形成される。なお、溝部はＮ型GaAs
電流狭窄層１２ａとＰ型GaAs光吸収層１２ｂの
積層後に形成される。その後にＰ型GaAlAsクラ
ツド層１３が積層形成される。したがつて、前記
溝部外において、Ｎ型GaAs電流狭窄層１２ａ
と、Ｐ型GalAsクラツド層１３との間に、上記Ｐ
型GaAs光吸収層１２ｂが設けられる。
VSIS型半導体レーザ素子の構造断面図である。
Ｐ型GaAs基板１１に液相成長法または蒸着法な
どによつてＮ型GaAs電流狭窄層１２ａと、Ｐ型
GaAs光吸収層１２ｂと、Ｐ型GaAlAsクラツド
層１３と、Ｐ型GaAlAs活性層１４と、Ｎ型
GaAlAsクラツド層１５と、Ｎ型GaAsキヤツプ
層１６とがこの順序で第１図の下方から上方にわ
たつて積層形成される。なお、溝部はＮ型GaAs
電流狭窄層１２ａとＰ型GaAs光吸収層１２ｂの
積層後に形成される。その後にＰ型GaAlAsクラ
ツド層１３が積層形成される。したがつて、前記
溝部外において、Ｎ型GaAs電流狭窄層１２ａ
と、Ｐ型GalAsクラツド層１３との間に、上記Ｐ
型GaAs光吸収層１２ｂが設けられる。
したがつて、たとえば波長が870nmのレーザを
作製した場合でも、Ｐ型GaAlAs活性層１４で発
生した光がより多くＰ型GaAs光吸収層１２ｂに
吸収され、この結果PN接合と平行な方向にも実
効的な屈折率差をつけることとなり、非点隔差が
大きくなることを阻止できる。
作製した場合でも、Ｐ型GaAlAs活性層１４で発
生した光がより多くＰ型GaAs光吸収層１２ｂに
吸収され、この結果PN接合と平行な方向にも実
効的な屈折率差をつけることとなり、非点隔差が
大きくなることを阻止できる。
第２図は25℃（297〓）におけるＰ型GaAsの
吸収係数を示すグラフである。この第２図から明
らかなように、1.42eVより低いエネルギすなわ
ち、870nmより長い波長の光では、ノンドープよ
りもＰ型GaAsの方が吸収係数が大である。した
がつて活性層１４で発生した光はＰ型GaAs光吸
収層１２ｂにより多く吸収させることができる。
吸収係数を示すグラフである。この第２図から明
らかなように、1.42eVより低いエネルギすなわ
ち、870nmより長い波長の光では、ノンドープよ
りもＰ型GaAsの方が吸収係数が大である。した
がつて活性層１４で発生した光はＰ型GaAs光吸
収層１２ｂにより多く吸収させることができる。
効 果
以上のように本発明によれば、特に870nmより
波長の長いGaAs系半導体レーザにおいて、特性
の良い有効な内部電流狭窄型半導体レーザ素子を
得ることができる。
波長の長いGaAs系半導体レーザにおいて、特性
の良い有効な内部電流狭窄型半導体レーザ素子を
得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構造断面図、
第２図はＰ型GaAsの吸収係数を示すグラフ、第
３図は従来例を示す構造断面図、第４図はＮ型
GaAsの吸収係数を示すグラフである。 １１…Ｐ型GaAs基板、１２ａ…Ｎ型GaAs電
流狭窄層、１２ｂ…Ｐ型GaAs光吸収層、１３…
Ｐ型GaAlAsクラツド層、１４…Ｐ型GaAlAs活
性層、１５…Ｎ型GaAlAsクラツド層。
第２図はＰ型GaAsの吸収係数を示すグラフ、第
３図は従来例を示す構造断面図、第４図はＮ型
GaAsの吸収係数を示すグラフである。 １１…Ｐ型GaAs基板、１２ａ…Ｎ型GaAs電
流狭窄層、１２ｂ…Ｐ型GaAs光吸収層、１３…
Ｐ型GaAlAsクラツド層、１４…Ｐ型GaAlAs活
性層、１５…Ｎ型GaAlAsクラツド層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｐ型GaAs基板上に、該Ｐ型GaAs基板に到
達する溝部が形成されたＮ型GaAs電流狭窄層を
介して、Ｐ型GaAlASクラツド層、活性層を積層
してなる内部電流狭窄型の870nmより長い波長で
レーザ出力する半導体レーザ素子において、 前記Ｎ型GaAs電流狭窄層と前記Ｐ型GaAlAs
クラツド層との間に、前記Ｎ型GaAs電流狭窄層
の溝部と連続する溝部を有するＰ型GaAs光吸収
層を設けたことを特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17909385A JPS6239086A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17909385A JPS6239086A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6239086A JPS6239086A (ja) | 1987-02-20 |
| JPH0446476B2 true JPH0446476B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=16059932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17909385A Granted JPS6239086A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6239086A (ja) |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP17909385A patent/JPS6239086A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6239086A (ja) | 1987-02-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |