JPH0624252B2 - 端面発光ダイオ−ド - Google Patents
端面発光ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPH0624252B2 JPH0624252B2 JP19232087A JP19232087A JPH0624252B2 JP H0624252 B2 JPH0624252 B2 JP H0624252B2 JP 19232087 A JP19232087 A JP 19232087A JP 19232087 A JP19232087 A JP 19232087A JP H0624252 B2 JPH0624252 B2 JP H0624252B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting diode
- face
- current electrode
- pulse current
- current
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光通信，光情報処理等における光源として用い
られる端面発光ダイオードに関する。
られる端面発光ダイオードに関する。
（従来の技術） 端面発光ダイオードの構造については第10回ヨーロピア
ン コンファレンス オン オプティカル コミュニケ
ーション（10th European Conference on Optical Comm
unication）1984年度 講演論文集の154 頁から155 頁
および電子通信学会光電波部門全国大会 昭和61年度
講演論文集2-39、電子情報通信学会総合全国大会 昭和
62年度講演論文集4-42，4-44〜4-46に記述されている。
ン コンファレンス オン オプティカル コミュニケ
ーション（10th European Conference on Optical Comm
unication）1984年度 講演論文集の154 頁から155 頁
および電子通信学会光電波部門全国大会 昭和61年度
講演論文集2-39、電子情報通信学会総合全国大会 昭和
62年度講演論文集4-42，4-44〜4-46に記述されている。
（発明が解決しようとする問題点） 端面発光ダイオードは使用雰囲気温度の範囲が−40℃〜
80℃と大きく、この温度範囲で、光出力が安定している
ことが実用上必要である。しかし従来のものは光出力の
温度特性が−0.1 dB／℃と大きい欠点があった。即ち低
温ではレーザ発振がおこり、高温では光出力が著しく低
下する。このため光出力を一定にするため温度によって
端面発光ダイオードを駆動するパルス電流をかえてい
た。しかし−40℃から80℃の範囲におよぶ温度変化にお
いて光出力を一定にするにはパルス電流を10倍程度、例
えば20mAから200 mAぐらいまで変化させる必要があり、
実用上不可能であった。また自動光出力制御装置や、ペ
ルチェ装置を使って光出力を安定させる方法は高価であ
り、実用上利用価値が低い。本発明の目的はこれらの欠
点を除き光出力の温度特性の良い端面発光ダイオードを
提供することにある。
80℃と大きく、この温度範囲で、光出力が安定している
ことが実用上必要である。しかし従来のものは光出力の
温度特性が−0.1 dB／℃と大きい欠点があった。即ち低
温ではレーザ発振がおこり、高温では光出力が著しく低
下する。このため光出力を一定にするため温度によって
端面発光ダイオードを駆動するパルス電流をかえてい
た。しかし−40℃から80℃の範囲におよぶ温度変化にお
いて光出力を一定にするにはパルス電流を10倍程度、例
えば20mAから200 mAぐらいまで変化させる必要があり、
実用上不可能であった。また自動光出力制御装置や、ペ
ルチェ装置を使って光出力を安定させる方法は高価であ
り、実用上利用価値が低い。本発明の目的はこれらの欠
点を除き光出力の温度特性の良い端面発光ダイオードを
提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の端面発光ダイオードは、活性層を含む半導体層
の上に、光の出射面から近い順に、ほぼ一定の大きさの
パルス電流を流すためのパルス電流用電極と、使用雰囲
気温度に応じて大きさを変えた直流電流を流すための直
流電流用電極とを有し、光の出射面に対向する後方端面
が斜め端面となっていることを特徴とする。
の上に、光の出射面から近い順に、ほぼ一定の大きさの
パルス電流を流すためのパルス電流用電極と、使用雰囲
気温度に応じて大きさを変えた直流電流を流すための直
流電流用電極とを有し、光の出射面に対向する後方端面
が斜め端面となっていることを特徴とする。
（作用） 本発明の端面発光ダイオードはレーザ発振を抑えるため
に後方端面を斜め端面にすることにより、後方からの反
射をなくしている。また半導体層上の出射面（前方の端
面）から近い順にパルス電流用電極、直流用電極がそれ
ぞれ形成されている。パルス電流用電極が形成された部
分では活性層へ電流が注入され、光の励起領域となる。
直流電流用電極が形成された部分では、直流電流を流さ
ないときは光の吸収領域となり直流電流を流すとその電
流が大きくなるに従って光の吸収領域から利得領域へ変
化する。本発明の発光ダイオードではパルス電流用電極
に流す電流はほぼ一定で直流電流用電極に流す直流電流
をわずかに変化させるだけで光出力を大きく変えること
ができる。従って使用雰囲気温度に応じてこの直流電流
の大きさを変えるだけで一定の光出力が得られる。この
ようにして温度特性の良い端面発光ダイオードが得られ
る。
に後方端面を斜め端面にすることにより、後方からの反
射をなくしている。また半導体層上の出射面（前方の端
面）から近い順にパルス電流用電極、直流用電極がそれ
ぞれ形成されている。パルス電流用電極が形成された部
分では活性層へ電流が注入され、光の励起領域となる。
直流電流用電極が形成された部分では、直流電流を流さ
ないときは光の吸収領域となり直流電流を流すとその電
流が大きくなるに従って光の吸収領域から利得領域へ変
化する。本発明の発光ダイオードではパルス電流用電極
に流す電流はほぼ一定で直流電流用電極に流す直流電流
をわずかに変化させるだけで光出力を大きく変えること
ができる。従って使用雰囲気温度に応じてこの直流電流
の大きさを変えるだけで一定の光出力が得られる。この
ようにして温度特性の良い端面発光ダイオードが得られ
る。
（実施例） 本発明を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の端面発光ダイオードの構造
を示す断面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ′面
の断面図である。第２図，第３図はその実施例の製作工
程を示す断面図で第２図，第３図の（ｂ）はこれら図
（ａ）のＢ−Ｂ′面での断面図である。
を示す断面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ′面
の断面図である。第２図，第３図はその実施例の製作工
程を示す断面図で第２図，第３図の（ｂ）はこれら図
（ａ）のＢ−Ｂ′面での断面図である。
第２図，第３図を用いて本実施例の製作工程をのべる。
ｎ−ＩｎＰの半導体基板１上に結晶成長によってｎ−Ｉ
ｎＰバッファー層２，アンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
３，ｐ−ＩｎＰクラッド層４，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タンクト層５を順次に形成する。
ｎ−ＩｎＰの半導体基板１上に結晶成長によってｎ−Ｉ
ｎＰバッファー層２，アンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
３，ｐ−ＩｎＰクラッド層４，ｎ−ＩｎＧａＡｓＰコン
タンクト層５を順次に形成する。
次に幅３μｍのストライプ状のｐ型不純物の拡散領域７
を絶縁膜６を拡散マスクにして形成する。この領域７は
コンタクト層５を貫通しクラッド層４に達している。こ
のｐ型不純物の拡散領域７がストライプ状の電流注入領
域となり、３−４μｍの幅で活性層３に電流が注入され
る。このようにして第２図（ａ）となる。
を絶縁膜６を拡散マスクにして形成する。この領域７は
コンタクト層５を貫通しクラッド層４に達している。こ
のｐ型不純物の拡散領域７がストライプ状の電流注入領
域となり、３−４μｍの幅で活性層３に電流が注入され
る。このようにして第２図（ａ）となる。
次に拡散領域７と直交する方向にレジストをマスクとし
てストライプを形成し、エッチングを行ない、第３図
（ｂ）で示される溝12を形成する。
てストライプを形成し、エッチングを行ない、第３図
（ｂ）で示される溝12を形成する。
次にｐ型パルス電流用電極９を光の出射面に近い半導体
層上に形成し、長さ約100 μｍのｐ型の直流電極用電流
10を後方の斜め端面８に近い半導体層上に、パルス電流
用電極９と接触しないように形成する。
層上に形成し、長さ約100 μｍのｐ型の直流電極用電流
10を後方の斜め端面８に近い半導体層上に、パルス電流
用電極９と接触しないように形成する。
次にｎ型電極11を半導体基板１の表面に形成した。この
ようにして第３図の構造が製作された。
ようにして第３図の構造が製作された。
次に第３図（ｂ）のＣ−Ｃ′面でへき開を行ないＤ−
Ｄ′面をへき開又は切断によって切りはなした。これに
よって、パルス電流用電極の長さは150 μｍとした。以
上の工程により第１図で示した端面発光ダイオードが製
作された。
Ｄ′面をへき開又は切断によって切りはなした。これに
よって、パルス電流用電極の長さは150 μｍとした。以
上の工程により第１図で示した端面発光ダイオードが製
作された。
本実施例の端面発光ダイオードはパルス電流用電流９の
電流ＩＰ＝50mA，直流電流用電極10の電流ＩＤ＝０mAの
とき、単一モードコア径10μｍの光ファイバーへの結合
光出力Ｐｆは20℃でＰｆ＝10μｗである。この状態でＩ
Ｄを増加させたときの光出力の変化を第４図（ａ）に示
す。20mA程度の直流電流で光出力は約５倍と大きく増加
した。
電流ＩＰ＝50mA，直流電流用電極10の電流ＩＤ＝０mAの
とき、単一モードコア径10μｍの光ファイバーへの結合
光出力Ｐｆは20℃でＰｆ＝10μｗである。この状態でＩ
Ｄを増加させたときの光出力の変化を第４図（ａ）に示
す。20mA程度の直流電流で光出力は約５倍と大きく増加
した。
第４図（ｂ）はＩＰ＝50mAで使用雰囲気温度に対してＰ
ｆ＝30μｗを得るために必要なＩＤ及びＰｆを実線で示
す。破線は従来例のもののＰｆを示す。使用雰囲気温度
−40℃から80℃でＩＤを０〜20mAまでかえることによ
り、ほぼ一定のＰｆを得ることができた。従来例では温
度が−40℃から80℃とかわると一定のパルス電流ＩＰ＝
50mAでは、Ｐｆは約 1/5〜1/6 に減少する。
ｆ＝30μｗを得るために必要なＩＤ及びＰｆを実線で示
す。破線は従来例のもののＰｆを示す。使用雰囲気温度
−40℃から80℃でＩＤを０〜20mAまでかえることによ
り、ほぼ一定のＰｆを得ることができた。従来例では温
度が−40℃から80℃とかわると一定のパルス電流ＩＰ＝
50mAでは、Ｐｆは約 1/5〜1/6 に減少する。
本実施例によればＩＤを少し変化させるだけで光出力を
大きくかえることができるので、温度変化があっても光
出力を一定に保つことができる端面発光ダイオードが得
られた。
大きくかえることができるので、温度変化があっても光
出力を一定に保つことができる端面発光ダイオードが得
られた。
本実施例ではＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰを材料として用い
たが他のIII−Ｖ族，II−VI族のどの組み合わせの材料
でもよい。またｐ型，ｎ型の導電型を反転した構造でも
同様の効果がある。
たが他のIII−Ｖ族，II−VI族のどの組み合わせの材料
でもよい。またｐ型，ｎ型の導電型を反転した構造でも
同様の効果がある。
また、本実施例では、直流電流用電極10の長さは約100
μｍとしたが、本発明は長さに関係なく効果はあり、長
さは目的に応じて変えればよい。また、本実施例ではパ
ルス電流用電極の長さは 150μｍとしたが、50〜300 μ
ｍでもよく、目的に応じて変えればよい。
μｍとしたが、本発明は長さに関係なく効果はあり、長
さは目的に応じて変えればよい。また、本実施例ではパ
ルス電流用電極の長さは 150μｍとしたが、50〜300 μ
ｍでもよく、目的に応じて変えればよい。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば従来のものに比べ
光出力の温度特性に優れた端面発光ダイオードが得られ
る。
光出力の温度特性に優れた端面発光ダイオードが得られ
る。
第１図は本発明の端面発光ダイオードの一実施例の構造
を示す断面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ′面
の断面図である。第２図（ａ），（ｂ）及び第３図
（ａ），（ｂ）は製作工程を示す図であり、第２図
（ｂ）及び第３図（ｂ）はそれぞれ第２図（ａ）のＢ−
Ｂ′面および第３図（ａ）のＢ−Ｂ′面の断面図であ
る。第３図（ｂ）のＣ−Ｃ′，Ｄ−Ｄ′はへき開面又は
切断面を示す。第４図（ａ）は第１図実施例の端面発光
ダイオードの光出力と直流電流用電極に流れる電流の関
係を示す特性図、第４図（ｂ）はその実施例の端面発光
ダイオードにおけるファイバー結合光出力の温度特性及
び直流電流用電極に流す電流値と温度の関係を示す特性
図である。 これら各図において、１……半導体基板、２……バッフ
ァー層、３……活性層、４……クラッド層、５……コン
タクト層、６……絶縁膜、７……拡散領域、８……斜め
端面、９……パルス電流用電極、10……直流電流用電
極、11……電極、12……溝である。
を示す断面図で、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ′面
の断面図である。第２図（ａ），（ｂ）及び第３図
（ａ），（ｂ）は製作工程を示す図であり、第２図
（ｂ）及び第３図（ｂ）はそれぞれ第２図（ａ）のＢ−
Ｂ′面および第３図（ａ）のＢ−Ｂ′面の断面図であ
る。第３図（ｂ）のＣ−Ｃ′，Ｄ−Ｄ′はへき開面又は
切断面を示す。第４図（ａ）は第１図実施例の端面発光
ダイオードの光出力と直流電流用電極に流れる電流の関
係を示す特性図、第４図（ｂ）はその実施例の端面発光
ダイオードにおけるファイバー結合光出力の温度特性及
び直流電流用電極に流す電流値と温度の関係を示す特性
図である。 これら各図において、１……半導体基板、２……バッフ
ァー層、３……活性層、４……クラッド層、５……コン
タクト層、６……絶縁膜、７……拡散領域、８……斜め
端面、９……パルス電流用電極、10……直流電流用電
極、11……電極、12……溝である。
Claims (1)
- 【請求項１】活性層を含む半導体層の上に、光の出射面
から近い順に、ほぼ一定の大きさのパルス電流を流すた
めのパルス電流用電極と、使用雰囲気温度に応じて大き
さを変えた直流電流を流すための直流電流用電極とを有
し、光の出射面に対向する後方端面が斜め端面となって
いることを特徴とする端面発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19232087A JPH0624252B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 端面発光ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19232087A JPH0624252B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 端面発光ダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6435969A JPS6435969A (en) | 1989-02-07 |
| JPH0624252B2 true JPH0624252B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=16289321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19232087A Expired - Lifetime JPH0624252B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 端面発光ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624252B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS571912A (en) * | 1980-06-05 | 1982-01-07 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Multipoint recorder system |
-
1987
- 1987-07-30 JP JP19232087A patent/JPH0624252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6435969A (en) | 1989-02-07 |
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