JPH054833B2 - - Google Patents
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- JPH054833B2 JPH054833B2 JP26714086A JP26714086A JPH054833B2 JP H054833 B2 JPH054833 B2 JP H054833B2 JP 26714086 A JP26714086 A JP 26714086A JP 26714086 A JP26714086 A JP 26714086A JP H054833 B2 JPH054833 B2 JP H054833B2
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Links
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
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- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は半導体レーザに関するものである。
（従来の技術）
従来開発された半導体レーザとして第２図に示
すような量子井戸構造半導体レーザがある（アプ
ライド フイジツクス レターズ，〔Applied
physics Letters，45，１，1984〕）。この半導体
レーザは、多重量子井戸層２１の両側に多重量子
井戸構造を亜鉛拡散により無秩序化して形成した
無秩序領域２２を有し、この無秩序領域２２によ
りキヤリア及び光の閉じ込めを行なつている。
すような量子井戸構造半導体レーザがある（アプ
ライド フイジツクス レターズ，〔Applied
physics Letters，45，１，1984〕）。この半導体
レーザは、多重量子井戸層２１の両側に多重量子
井戸構造を亜鉛拡散により無秩序化して形成した
無秩序領域２２を有し、この無秩序領域２２によ
りキヤリア及び光の閉じ込めを行なつている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、亜鉛の拡散により、多重量子井
戸層２１の結晶性が劣化してしまうから、第２図
の構造の半導体レーザは発振閾値電流が大きいと
いう欠点を有していた。
戸層２１の結晶性が劣化してしまうから、第２図
の構造の半導体レーザは発振閾値電流が大きいと
いう欠点を有していた。
本発明の目的は、この問題点を解決し、発振閾
値電流が小さい半導体レーザを提供することにあ
る。
値電流が小さい半導体レーザを提供することにあ
る。
（問題点を解決するための手段）
前述の問題点を解決するために本発明が提供す
る半導体レーザは、層厚が電子のドブロイ波長程
度である量子井戸層をすくなくとも１つ以上有
し、前記量子井戸層が、共振器長方向にストライ
プ状である発光量子井戸領域と、この発光量子井
戸領域に隣接する閉じ込め領域とからなり、前記
発光量子井戸領域の層が前記閉じ込め領域の層よ
り厚いことを特徴とする。
る半導体レーザは、層厚が電子のドブロイ波長程
度である量子井戸層をすくなくとも１つ以上有
し、前記量子井戸層が、共振器長方向にストライ
プ状である発光量子井戸領域と、この発光量子井
戸領域に隣接する閉じ込め領域とからなり、前記
発光量子井戸領域の層が前記閉じ込め領域の層よ
り厚いことを特徴とする。
（作用）
井戸量子層内でのキヤリアの層厚方向のエネル
ギーは、井戸層が薄くなるに従つて高くなつてい
く。このため、上述の構造の半導体レーザでは、
閉じ込め領域でのキヤリアのエネルギーが発光量
子井戸領域に比べ高く、閉じ込め領域に注入され
たキヤリアは発光量子井戸領域に移動し、キヤリ
アは発光量子井戸領域にとじ込められた状態とな
つている。また、屈折率も量子井戸中の励起子の
効果により、発光量子井戸領域と閉じ込め領域と
で異なるため、光も発光量子井戸領域に閉じ込め
られる。このため高性能な半導体レーザ特性を得
ることができる。
ギーは、井戸層が薄くなるに従つて高くなつてい
く。このため、上述の構造の半導体レーザでは、
閉じ込め領域でのキヤリアのエネルギーが発光量
子井戸領域に比べ高く、閉じ込め領域に注入され
たキヤリアは発光量子井戸領域に移動し、キヤリ
アは発光量子井戸領域にとじ込められた状態とな
つている。また、屈折率も量子井戸中の励起子の
効果により、発光量子井戸領域と閉じ込め領域と
で異なるため、光も発光量子井戸領域に閉じ込め
られる。このため高性能な半導体レーザ特性を得
ることができる。
（実施例）
次に図面を参照して本発明の実施例について説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。本実施例はｎ形GaAsからなる半導体基板１
上に半導体を結晶成長しており、ｎ形GaAsから
なるバツフアー層（厚さ0.2μｍ）２、ｎ形Al0.7
Ga0.3Asからなるｎ形クラツド層（厚さ1μｍ）
３、Al0.3Ga0.7Asからなる光ガイド層（厚さ0.1μ
ｍ）４、GaAsからなるストライプ状（ストライ
プ幅3μｍ）の発光量子井戸領域５ａ（層厚0.02μ
ｍ）とGaAsからなる閉じ込め領域（層厚0.005μ
ｍ）５ｂとから構成される量子井戸層５、Al0.3
Ga0.3Asからなる光ガイド層（厚さ0.1μｍ）６、
ｐ形Al0．7Ga0．3Asからなるｐ形クラツド層７，
ｐ形GaAsからなるキヤツプ層８、Sio2膜９、ｐ
電極１０、ｎ電極１１から構成されている。
る。本実施例はｎ形GaAsからなる半導体基板１
上に半導体を結晶成長しており、ｎ形GaAsから
なるバツフアー層（厚さ0.2μｍ）２、ｎ形Al0.7
Ga0.3Asからなるｎ形クラツド層（厚さ1μｍ）
３、Al0.3Ga0.7Asからなる光ガイド層（厚さ0.1μ
ｍ）４、GaAsからなるストライプ状（ストライ
プ幅3μｍ）の発光量子井戸領域５ａ（層厚0.02μ
ｍ）とGaAsからなる閉じ込め領域（層厚0.005μ
ｍ）５ｂとから構成される量子井戸層５、Al0.3
Ga0.3Asからなる光ガイド層（厚さ0.1μｍ）６、
ｐ形Al0．7Ga0．3Asからなるｐ形クラツド層７，
ｐ形GaAsからなるキヤツプ層８、Sio2膜９、ｐ
電極１０、ｎ電極１１から構成されている。
結晶成長は分子線エピタキシー法により行なつ
た。半導体基板１上にバツフアー層２、ｎ形クラ
ツド層３、光ガイド層４、量子井戸層５（厚さ
0.02μｍ）を結晶成長したのち、エツチングによ
りストライプ幅3μｍの発光量子井戸層５ａと層
厚0.005μｍの閉じ込め層５ｂを形成し、再び分子
線エピタキシー法により、光ガイド層６、ｐ形ク
ラツド層７、キヤツプ層８を結晶成長した。
た。半導体基板１上にバツフアー層２、ｎ形クラ
ツド層３、光ガイド層４、量子井戸層５（厚さ
0.02μｍ）を結晶成長したのち、エツチングによ
りストライプ幅3μｍの発光量子井戸層５ａと層
厚0.005μｍの閉じ込め層５ｂを形成し、再び分子
線エピタキシー法により、光ガイド層６、ｐ形ク
ラツド層７、キヤツプ層８を結晶成長した。
GaAsの伝導帯端から測つた電子のエネルギー
準位は、発光量子井戸領域５ａでは11ｍeV、閉
じ込め領域５ｂでは92ｍeVであり、発光量子井
戸領域５ａでのエネルギー準位のほうが低くなつ
ている。正孔も同様に発光量子井戸領域５ａでの
エネルギー準位が低くなつている。このため、キ
ヤリアは発光量子井戸領域５ａに閉じ込められ、
閉じ込め領域５ｂに注入されたキヤリアも発光量
子井戸領域５ａに移動していき、この作用は閉じ
込め領域５ｂの井戸層層厚が薄いほど大きい。こ
のため、キヤリアはレーザ発振に有効に寄与し、
発振閾値電流の小さい高性能な半導体レーザが得
られた。
準位は、発光量子井戸領域５ａでは11ｍeV、閉
じ込め領域５ｂでは92ｍeVであり、発光量子井
戸領域５ａでのエネルギー準位のほうが低くなつ
ている。正孔も同様に発光量子井戸領域５ａでの
エネルギー準位が低くなつている。このため、キ
ヤリアは発光量子井戸領域５ａに閉じ込められ、
閉じ込め領域５ｂに注入されたキヤリアも発光量
子井戸領域５ａに移動していき、この作用は閉じ
込め領域５ｂの井戸層層厚が薄いほど大きい。こ
のため、キヤリアはレーザ発振に有効に寄与し、
発振閾値電流の小さい高性能な半導体レーザが得
られた。
本実施例では単一量子井戸構造を用いたがこれ
に限らず多重量子井戸構造を用いても本発明は実
現できる。また上述の実施例ではAlGaAs系混晶
を用いたが、本発明はこれに限らず他の半導体材
料を用いても実施できる。
に限らず多重量子井戸構造を用いても本発明は実
現できる。また上述の実施例ではAlGaAs系混晶
を用いたが、本発明はこれに限らず他の半導体材
料を用いても実施できる。
（発明の効果）
本発明によれば、量子井戸構造に適したキヤリ
ア閉じ込め及び光閉じ込めを実現することによ
り、発振閾値電流が小さい半導体レーザを得るこ
とができる。
ア閉じ込め及び光閉じ込めを実現することによ
り、発振閾値電流が小さい半導体レーザを得るこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は量子井戸構造の従来の半導体レーザを示す断
面図である。 １……半導体基板、２……バツフアー層、３…
…ｎ形クラツド層、４……光ガイド層、５ａ……
発光量子井戸領域、５ｂ……閉じ込め領域、５…
…量子井戸層、６……光ガイド層、７……ｐ形ク
ラツド層、８……キヤツプ層、９……Sio2膜、１
０……ｐ電極、１１……ｎ電極、２１……多重量
子井戸層、２２……無秩序領域。
図は量子井戸構造の従来の半導体レーザを示す断
面図である。 １……半導体基板、２……バツフアー層、３…
…ｎ形クラツド層、４……光ガイド層、５ａ……
発光量子井戸領域、５ｂ……閉じ込め領域、５…
…量子井戸層、６……光ガイド層、７……ｐ形ク
ラツド層、８……キヤツプ層、９……Sio2膜、１
０……ｐ電極、１１……ｎ電極、２１……多重量
子井戸層、２２……無秩序領域。
Claims (1)
- １ 層厚が電子のドブロイ波長程度である量子井
戸層を少なくとも１つ以上有し、前記量子井戸層
が、共振器長方向にストライプ状である発光量子
井戸領域と、この発光量子井戸領域に隣接する閉
じ込め領域とからなり、前記発光量子井戸領域の
層が前記閉じ込め領域の層より厚いことを特徴と
する半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26714086A JPS63120490A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26714086A JPS63120490A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120490A JPS63120490A (ja) | 1988-05-24 |
| JPH054833B2 true JPH054833B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=17440634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26714086A Granted JPS63120490A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63120490A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619418U (ja) * | 1992-06-10 | 1994-03-15 | 三千男 谷本 | 刈払機の線状刈刃巻回構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922500A (en) * | 1989-04-21 | 1990-05-01 | Bell Communications Research, Inc. | Cross-coupled quantum-well stripe laser array |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP26714086A patent/JPS63120490A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619418U (ja) * | 1992-06-10 | 1994-03-15 | 三千男 谷本 | 刈払機の線状刈刃巻回構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63120490A (ja) | 1988-05-24 |
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