JPH0645688A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0645688A JPH0645688A JP19707492A JP19707492A JPH0645688A JP H0645688 A JPH0645688 A JP H0645688A JP 19707492 A JP19707492 A JP 19707492A JP 19707492 A JP19707492 A JP 19707492A JP H0645688 A JPH0645688 A JP H0645688A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造が簡単で、レーザ光出力端面での光吸収
が小さい窓構造を備えた半導体レーザを提供する。 【構成】 半導体積層基板内に形成された上下２つのク
ラッド層２，４で活性層３を挟んだ半導体レーザにおい
て、下側クラッド層２の成膜後、そのクラッド層２のう
ち活性層３のレーザ光出力端面Ａに対応する隣接部分９
をエッチングして、格子定数が下側クラッド層２よりも
やや小さい真性半導体で埋め込んだ後、その下側クラッ
ド層２の全面に活性層３を成膜した構成となっている。
が小さい窓構造を備えた半導体レーザを提供する。 【構成】 半導体積層基板内に形成された上下２つのク
ラッド層２，４で活性層３を挟んだ半導体レーザにおい
て、下側クラッド層２の成膜後、そのクラッド層２のう
ち活性層３のレーザ光出力端面Ａに対応する隣接部分９
をエッチングして、格子定数が下側クラッド層２よりも
やや小さい真性半導体で埋め込んだ後、その下側クラッ
ド層２の全面に活性層３を成膜した構成となっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光出力端面での
光吸収を小さくする窓構造を形成した半導体レーザの改
良に関する。
光吸収を小さくする窓構造を形成した半導体レーザの改
良に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体レーザの高出力化させると、レーザ
光出力端面では、高密度表面準位に起因して光吸収が起
こり、発熱して禁制帯幅が狭くなる為、一層、光吸収が
進み、以下、これらの現象が繰返し行われて発熱し、つ
いには融解してしまう瞬時光学損傷（ＣＯＤ；Catastro
phic Optical Damage）が発生し易くなる。
光出力端面では、高密度表面準位に起因して光吸収が起
こり、発熱して禁制帯幅が狭くなる為、一層、光吸収が
進み、以下、これらの現象が繰返し行われて発熱し、つ
いには融解してしまう瞬時光学損傷（ＣＯＤ；Catastro
phic Optical Damage）が発生し易くなる。
【０００３】この為、レーザ光出力端面に光吸収の小さ
い材料を用いる等の対策が考えられ、出力端面に禁制帯
幅の大きい材料を再成長させる等の方法がある。ところ
が、この方法では、半導体基板上の成膜終了後、その基
板をへき開して棒状にした後、その出力端面に膜付けを
行うことが必要で、対象（半導体レーザ）が微小（厚さ
０.１mm、幅０.３〜０.５mm程度）であることとも相俟
って、製造が容易ではなかった。
い材料を用いる等の対策が考えられ、出力端面に禁制帯
幅の大きい材料を再成長させる等の方法がある。ところ
が、この方法では、半導体基板上の成膜終了後、その基
板をへき開して棒状にした後、その出力端面に膜付けを
行うことが必要で、対象（半導体レーザ）が微小（厚さ
０.１mm、幅０.３〜０.５mm程度）であることとも相俟
って、製造が容易ではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みて提案されるのもので、製造が簡単で、レーザ光出力
端面での光吸収が小さい窓構造を備えた半導体レーザを
提供することを目的とする。
みて提案されるのもので、製造が簡単で、レーザ光出力
端面での光吸収が小さい窓構造を備えた半導体レーザを
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
提案される、請求項１に記載の本発明による半導体レー
ザは、半導体積層基板内に形成された上下２つのクラッ
ド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、下側クラ
ッド層の成膜後、そのクラッド層のうち活性層のレーザ
光出力端面に対応する隣接部分をエッチングして、格子
定数が下側クラッド層よりもやや小さい真性半導体で埋
め込んだ後、その下側クラッド層の全面に活性層を成膜
した構成となっている。
提案される、請求項１に記載の本発明による半導体レー
ザは、半導体積層基板内に形成された上下２つのクラッ
ド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、下側クラ
ッド層の成膜後、そのクラッド層のうち活性層のレーザ
光出力端面に対応する隣接部分をエッチングして、格子
定数が下側クラッド層よりもやや小さい真性半導体で埋
め込んだ後、その下側クラッド層の全面に活性層を成膜
した構成となっている。
【０００６】請求項２に記載の本発明による半導体レー
ザは、半導体積層基板内に形成された上下２つのクラッ
ド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、キャップ
層の成膜後、該キャップ層の上面より活性層のレーザ光
出力端面部分を含む下側クラッド層に至る迄の部分をエ
ッチングし、そのエッチングした部分に、禁制帯幅が活
性層よりも大きい真性半導体を埋め込んだ構成となって
いる。
ザは、半導体積層基板内に形成された上下２つのクラッ
ド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、キャップ
層の成膜後、該キャップ層の上面より活性層のレーザ光
出力端面部分を含む下側クラッド層に至る迄の部分をエ
ッチングし、そのエッチングした部分に、禁制帯幅が活
性層よりも大きい真性半導体を埋め込んだ構成となって
いる。
【０００７】請求項３に記載の本発明による半導体レー
ザは、半導体積層基板内に形成された上下２つのクラッ
ド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、下側クラ
ッド層の成膜前に、活性層のレーザ光出力端面に対応す
る部分で半導体基板と下側クラッド層との境界面に微傾
斜を形成した構成となっている。
ザは、半導体積層基板内に形成された上下２つのクラッ
ド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、下側クラ
ッド層の成膜前に、活性層のレーザ光出力端面に対応す
る部分で半導体基板と下側クラッド層との境界面に微傾
斜を形成した構成となっている。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の本発明による半導体レーザで
は、これを製造する際、活性層下側に形成されるクラッ
ド層を成膜した後、そのクラッド層の活性層のレーザ光
出力端面に対応した隣接部分をエッチングし、このエッ
チングした部分に格子定数が活性層よりもやや小さい真
性半導体で埋め合わせ、その上面に活性層を成膜してい
る。
は、これを製造する際、活性層下側に形成されるクラッ
ド層を成膜した後、そのクラッド層の活性層のレーザ光
出力端面に対応した隣接部分をエッチングし、このエッ
チングした部分に格子定数が活性層よりもやや小さい真
性半導体で埋め合わせ、その上面に活性層を成膜してい
る。
【０００９】この為、活性層のレーザ光出力端面は、格
子定数がやや小さいクラッド層によって圧縮歪を受け
て、禁制帯幅が大きくなるので、活性層のレーザ光出力
端面での光吸収が小さくなる窓構造が形成される。請求
項２に記載の本発明による半導体レーザでは、これを製
造する際、キャップ層の成膜後、キャップ層の上面より
レーザ光出力端面に対応する部分を含む下側クラッド層
に至る迄の部分をエッチングし、そのエッチングした部
分に活性層よりも禁制帯幅の大きい真性半導体を埋め込
んでいる。
子定数がやや小さいクラッド層によって圧縮歪を受け
て、禁制帯幅が大きくなるので、活性層のレーザ光出力
端面での光吸収が小さくなる窓構造が形成される。請求
項２に記載の本発明による半導体レーザでは、これを製
造する際、キャップ層の成膜後、キャップ層の上面より
レーザ光出力端面に対応する部分を含む下側クラッド層
に至る迄の部分をエッチングし、そのエッチングした部
分に活性層よりも禁制帯幅の大きい真性半導体を埋め込
んでいる。
【００１０】この為、活性層のレーザ光出力端面は活性
層よりも禁制帯幅が大きくなり、活性層のレーザ光出力
端面には光吸収が小さい窓構造が形成される。請求項３
に記載の本発明による半導体レーザでは、これを製造す
る際、下側クラッド層の成膜前に、活性層のレーザ光出
力端面に対応する半導体基板と下側クラッド層との境界
面に微傾斜を形成している。
層よりも禁制帯幅が大きくなり、活性層のレーザ光出力
端面には光吸収が小さい窓構造が形成される。請求項３
に記載の本発明による半導体レーザでは、これを製造す
る際、下側クラッド層の成膜前に、活性層のレーザ光出
力端面に対応する半導体基板と下側クラッド層との境界
面に微傾斜を形成している。
【００１１】この為、その微傾斜境界面の上側の有機金
属熱分解（ＭＯＣＶＤ）法で成膜された各層は、禁制帯
幅の小さい自然超格子の形成が抑制され、禁制帯幅が大
きくなり、その結果、活性層のレーザ光出力端面には光
吸収が小さい窓構造が形成される。
属熱分解（ＭＯＣＶＤ）法で成膜された各層は、禁制帯
幅の小さい自然超格子の形成が抑制され、禁制帯幅が大
きくなり、その結果、活性層のレーザ光出力端面には光
吸収が小さい窓構造が形成される。
【００１２】
【実施例】以下に、添付図を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は、請求項１に記載の本発明による半導
体レーザの一例として、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザの構造
を側面から示したもので、ダブルヘテロ型の構造に形成
した例を示している。ｎ−ＧａＡｓ基板１の上面には、
ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層２とｐ−ＡｌＧａＩｎＰ層４より
なる下側と上側のクラッド層によって上下から挟み込む
ようにして、ＧａＩｎＰ層で形成された活性層３が形成
され、その上にｐ−ＧａＩｎＰ層よりなるキャップ層５
が形成されており、上記下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層２のレーザ光出力端面に対応する部分９には、格
子定数が下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２よりや
や小さい真性半導体ＡｌＧａＩｎＰ９´が埋め込まれ、
その為、そのすぐ上のＧａＩｎＰ活性層３のＡ部分に
は、光吸収の小さな窓構造が形成されている。
説明する。図１は、請求項１に記載の本発明による半導
体レーザの一例として、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザの構造
を側面から示したもので、ダブルヘテロ型の構造に形成
した例を示している。ｎ−ＧａＡｓ基板１の上面には、
ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層２とｐ−ＡｌＧａＩｎＰ層４より
なる下側と上側のクラッド層によって上下から挟み込む
ようにして、ＧａＩｎＰ層で形成された活性層３が形成
され、その上にｐ−ＧａＩｎＰ層よりなるキャップ層５
が形成されており、上記下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層２のレーザ光出力端面に対応する部分９には、格
子定数が下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２よりや
や小さい真性半導体ＡｌＧａＩｎＰ９´が埋め込まれ、
その為、そのすぐ上のＧａＩｎＰ活性層３のＡ部分に
は、光吸収の小さな窓構造が形成されている。
【００１３】このような構造の半導体レーザは以下のよ
うな方法で製造される。ｎ−ＧａＡｓ基板１の上面に、
下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２を成膜した後、
そのクラッド層２のレーザ光出力端面に対応した部分９
を図２で示したようにエッチングし、このエッチングし
た部分に真性半導体ＡｌＧａＩｎＰ９´を埋め込む。こ
の時、埋め込む真性半導体ＡｌＧａＩｎＰの格子定数
は、下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の格子定数
よりやや小さくなるように、Ｉｎの量を減らしておく
（Ｉｎは分子量が大きく、従って、原子が大きいので、
半導体に占める組成比が大きくなるほど、その半導体の
格子定数も大きくなる）。
うな方法で製造される。ｎ−ＧａＡｓ基板１の上面に、
下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２を成膜した後、
そのクラッド層２のレーザ光出力端面に対応した部分９
を図２で示したようにエッチングし、このエッチングし
た部分に真性半導体ＡｌＧａＩｎＰ９´を埋め込む。こ
の時、埋め込む真性半導体ＡｌＧａＩｎＰの格子定数
は、下側のｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の格子定数
よりやや小さくなるように、Ｉｎの量を減らしておく
（Ｉｎは分子量が大きく、従って、原子が大きいので、
半導体に占める組成比が大きくなるほど、その半導体の
格子定数も大きくなる）。
【００１４】次に、このクラッド層２と埋め込んだ半導
体９´の上面を平坦化して、ＧａＩｎＰ活性層３を成膜
すると、ＧａＩｎＰ活性層３の膜厚が薄い為、下地とな
る下側のクラッド層２と埋め込んだ半導体９´の格子定
数に影響されて、埋め込んだＡｌＧａＩｎＰ半導体９´
のすぐ上方に位置するＧａＩｎＰ活性層３のレーザ光出
力端面Ａは圧縮歪を受け、光吸収の小さい窓構造が形成
される。
体９´の上面を平坦化して、ＧａＩｎＰ活性層３を成膜
すると、ＧａＩｎＰ活性層３の膜厚が薄い為、下地とな
る下側のクラッド層２と埋め込んだ半導体９´の格子定
数に影響されて、埋め込んだＡｌＧａＩｎＰ半導体９´
のすぐ上方に位置するＧａＩｎＰ活性層３のレーザ光出
力端面Ａは圧縮歪を受け、光吸収の小さい窓構造が形成
される。
【００１５】ここで、図３（ａ）は圧縮歪を受けた時、
（ｂ）は自然状態、（ｃ）は引張歪を受けた時の禁制帯
幅Ｅｇの変化を表わしたもので、圧縮歪を受けた時に
は、（ａ）に示されるように、禁制帯幅Ｅｇが、（ｂ）
の自然状態の時よりも大きくなり、従って、圧縮歪を受
けるＧａＩｎＰ活性層３のレーザ光出力端面Ａは禁制帯
幅Ｅｇが大きくなる。
（ｂ）は自然状態、（ｃ）は引張歪を受けた時の禁制帯
幅Ｅｇの変化を表わしたもので、圧縮歪を受けた時に
は、（ａ）に示されるように、禁制帯幅Ｅｇが、（ｂ）
の自然状態の時よりも大きくなり、従って、圧縮歪を受
けるＧａＩｎＰ活性層３のレーザ光出力端面Ａは禁制帯
幅Ｅｇが大きくなる。
【００１６】次いで、ＧａＩｎＰ活性層３の上にｐ−Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層４、ｐ−ＧａＩｎＰキャップ層
５の順に成膜し、ｐ電極６とｎ電極７を付加して、へき
開面８でへき開すれば、活性層のレーザ光出力端面Ａに
は、光吸収の小さな窓構造を備えた半導体レーザが得ら
れる。尚、上述とは逆に、下層のクラッド層の活性層の
中央部分に相当する部分を、クラッド層の物質より格子
定数の大きな物質で埋めれば、この上の活性層の中央部
分には引張歪が発生するので、図３（ｃ）に示すように
禁制帯幅Ｅｇが小さくなり、相対的にレーザ光出力端面
の禁制帯幅Ｅｇが大きくなり、光吸収の小さな窓構造が
形成される。
ｌＧａＩｎＰクラッド層４、ｐ−ＧａＩｎＰキャップ層
５の順に成膜し、ｐ電極６とｎ電極７を付加して、へき
開面８でへき開すれば、活性層のレーザ光出力端面Ａに
は、光吸収の小さな窓構造を備えた半導体レーザが得ら
れる。尚、上述とは逆に、下層のクラッド層の活性層の
中央部分に相当する部分を、クラッド層の物質より格子
定数の大きな物質で埋めれば、この上の活性層の中央部
分には引張歪が発生するので、図３（ｃ）に示すように
禁制帯幅Ｅｇが小さくなり、相対的にレーザ光出力端面
の禁制帯幅Ｅｇが大きくなり、光吸収の小さな窓構造が
形成される。
【００１７】従って、格子定数を小さく出来ないＡｌＧ
ａＡｓ系半導体レーザの場合、下層のクラッド層の活性
層の中央部分に相当する部分を、Ｉｎを加えて格子定数
を大きくしたＡｌＧａＩｎＡｓで埋めれば、この上の活
性層の中央部分には引張歪が発生して、図３（ｃ）に示
すように禁制帯幅Ｅｇが小さくなり、相対的にレーザ光
出力端面の禁制帯幅Ｅｇが大きくなるので、光吸収の小
さな窓構造が形成される。
ａＡｓ系半導体レーザの場合、下層のクラッド層の活性
層の中央部分に相当する部分を、Ｉｎを加えて格子定数
を大きくしたＡｌＧａＩｎＡｓで埋めれば、この上の活
性層の中央部分には引張歪が発生して、図３（ｃ）に示
すように禁制帯幅Ｅｇが小さくなり、相対的にレーザ光
出力端面の禁制帯幅Ｅｇが大きくなるので、光吸収の小
さな窓構造が形成される。
【００１８】図５は、請求項２に記載の本発明による半
導体レーザの一例として、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ
の構造を側面から示したもので、ダブルヘテロ型の構造
に形成した例を示している。ｎ−ＧａＡｓ基板１０の上
面には、ｎ−ＡｌＧａＡｓ層１１とｐ−ＡｌＧａＡｓ層
１３よりなるクラッド層によって上下から挟み込むよう
にして、ＧａＡｓ層で形成された活性層１２が形成さ
れ、その上にｐ−ＧａＡｓ層よりなるキャップ層１４が
形成されており、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１４の上面か
ら活性層１２のレーザ光出力端面を含むｎ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層１１に達する迄の部分に、禁制帯幅がＧａ
Ａｓ活性層１２より大きい真性半導体ＡｌＧａＡｓ１８
´が埋め込まれ、この為、活性層１２のレーザ光出力端
面には、光吸収の小さな窓構造が形成されている。
導体レーザの一例として、ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ
の構造を側面から示したもので、ダブルヘテロ型の構造
に形成した例を示している。ｎ−ＧａＡｓ基板１０の上
面には、ｎ−ＡｌＧａＡｓ層１１とｐ−ＡｌＧａＡｓ層
１３よりなるクラッド層によって上下から挟み込むよう
にして、ＧａＡｓ層で形成された活性層１２が形成さ
れ、その上にｐ−ＧａＡｓ層よりなるキャップ層１４が
形成されており、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１４の上面か
ら活性層１２のレーザ光出力端面を含むｎ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層１１に達する迄の部分に、禁制帯幅がＧａ
Ａｓ活性層１２より大きい真性半導体ＡｌＧａＡｓ１８
´が埋め込まれ、この為、活性層１２のレーザ光出力端
面には、光吸収の小さな窓構造が形成されている。
【００１９】このような構造の半導体レーザは以下のよ
うな方法で製造される。ｎ−ＧａＡｓ基板１０の上にｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、ＧａＡｓ活性層１２、
ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、ｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層１４を成膜した後、図４に示すようにレーザ光出力
端面に対応する部分１８をエッチングする。エッチング
はＧａＡｓ活性層１２の下のｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層１１に達する迄行い、エッチングされた部分をＧａＡ
ｓ活性層１２より禁制帯幅の大きい真性半導体ＡｌＧａ
Ａｓ１８´で埋め込む。
うな方法で製造される。ｎ−ＧａＡｓ基板１０の上にｎ
−ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、ＧａＡｓ活性層１２、
ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、ｐ−ＧａＡｓキャッ
プ層１４を成膜した後、図４に示すようにレーザ光出力
端面に対応する部分１８をエッチングする。エッチング
はＧａＡｓ活性層１２の下のｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド
層１１に達する迄行い、エッチングされた部分をＧａＡ
ｓ活性層１２より禁制帯幅の大きい真性半導体ＡｌＧａ
Ａｓ１８´で埋め込む。
【００２０】次に、キャップ層１４及び真性半導体Ａｌ
ＧａＡｓ１８´の上面を平坦化して、ｐ電極１５とｎ電
極１６を付加して、へき開面１７でへき開すれば、禁制
帯幅Ｅｇの大きな、従って、光吸収の小さなレーザ光出
力端面が形成出来る。図６は、請求項３に記載の本発明
による半導体レーザの一例として、ＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザの構造を側面から示したもので、ダブルヘテ
ロ型の構造に形成した例を示している。ｎ−ＧａＡｓ基
板１９の上面には、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層２０とｐ−Ａ
ｌＧａＩｎＰ層２２よりなるクラッド層によって上下か
ら挟み込むようにして、ＧａＩｎＰ層で形成された活性
層２１が形成され、その上にｎ−ＧａＡｓ層からなる電
流阻止層２３とｐ−ＧａＡｓ層よりなるキャップ層２４
が形成されており、活性層２１のレーザ光出力端面に対
応する半導体基板１９と下側クラッド層２０との境界面
Ｂに、微傾斜が設けられて、その上部に成膜されたＧａ
ＩｎＰ活性層２１には、光吸収が小さいレーザ光出力端
面が形成された構造となっている。
ＧａＡｓ１８´の上面を平坦化して、ｐ電極１５とｎ電
極１６を付加して、へき開面１７でへき開すれば、禁制
帯幅Ｅｇの大きな、従って、光吸収の小さなレーザ光出
力端面が形成出来る。図６は、請求項３に記載の本発明
による半導体レーザの一例として、ＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザの構造を側面から示したもので、ダブルヘテ
ロ型の構造に形成した例を示している。ｎ−ＧａＡｓ基
板１９の上面には、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層２０とｐ−Ａ
ｌＧａＩｎＰ層２２よりなるクラッド層によって上下か
ら挟み込むようにして、ＧａＩｎＰ層で形成された活性
層２１が形成され、その上にｎ−ＧａＡｓ層からなる電
流阻止層２３とｐ−ＧａＡｓ層よりなるキャップ層２４
が形成されており、活性層２１のレーザ光出力端面に対
応する半導体基板１９と下側クラッド層２０との境界面
Ｂに、微傾斜が設けられて、その上部に成膜されたＧａ
ＩｎＰ活性層２１には、光吸収が小さいレーザ光出力端
面が形成された構造となっている。
【００２１】このような構造の半導体レーザは以下のよ
うな方法で製造される。活性層２１のレーザ光出力端面
に対応する半導体基板１９と下側クラッド層２０との境
界面Ｂに微傾斜を設け、その上に、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層２０、ＧａＩｎＰ活性層２１、ｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層２２、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２３、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層２４の順に有機金属熱分解（Ｍ
ＯＣＶＤ）法で成膜する。そうすると、その各層の微傾
斜の上部の部分は、禁制帯幅の小さい自然超格子の形成
が抑制されて、禁制帯幅が大きくなる。この結果、Ｇａ
ＩｎＰ活性層２１のレーザ光出力端面近傍の禁制帯幅も
大きくなって、光吸収が小さくなる。
うな方法で製造される。活性層２１のレーザ光出力端面
に対応する半導体基板１９と下側クラッド層２０との境
界面Ｂに微傾斜を設け、その上に、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層２０、ＧａＩｎＰ活性層２１、ｐ−ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層２２、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２３、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層２４の順に有機金属熱分解（Ｍ
ＯＣＶＤ）法で成膜する。そうすると、その各層の微傾
斜の上部の部分は、禁制帯幅の小さい自然超格子の形成
が抑制されて、禁制帯幅が大きくなる。この結果、Ｇａ
ＩｎＰ活性層２１のレーザ光出力端面近傍の禁制帯幅も
大きくなって、光吸収が小さくなる。
【００２２】次に、ｐ電極２５とｎ電極２６を付加して
へき開すれば、レーザ光出力端面の光吸収が小さい半導
体レーザが得られる。図７は、このようなＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体レーザの構造を正面から示したものである。
尚、上記の微傾斜の方向は、上下どちらでも良い。ま
た、製造に当たっては、ｎ−ＧａＡｓ基板１９に予め微
傾斜をパターニングしておき、その上に有機金属熱分解
（ＭＯＣＶＤ）法でＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ構造
を形成するとよい。 更に、本発明に適用出来る半導体
は、上述の３実施例に記述されたものに限られないこと
は、言うまでも無い。
へき開すれば、レーザ光出力端面の光吸収が小さい半導
体レーザが得られる。図７は、このようなＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体レーザの構造を正面から示したものである。
尚、上記の微傾斜の方向は、上下どちらでも良い。ま
た、製造に当たっては、ｎ−ＧａＡｓ基板１９に予め微
傾斜をパターニングしておき、その上に有機金属熱分解
（ＭＯＣＶＤ）法でＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ構造
を形成するとよい。 更に、本発明に適用出来る半導体
は、上述の３実施例に記述されたものに限られないこと
は、言うまでも無い。
【００２３】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明による半導体レ
ーザによれば、これを製造する際、活性層下側に形成さ
れるクラッド層を成膜した後、そのクラッド層の活性層
のレーザ光出力端面に対応した隣接部分をエッチング
し、このエッチングした部分に格子定数が活性層よりも
やや小さい真性半導体で埋め合わせ、その上面に活性層
を成膜している為、活性層のレーザ光出力端面は、格子
定数がやや小さいクラッド層によって圧縮歪を受けて、
禁制帯幅が大きくなるので、活性層のレーザ光出力端面
での光吸収が小さくなる窓構造が形成される。従って、
活性層をエッチングすることなく、光吸収の小さな窓構
造を持った半導体レーザを得ることが出来る。また、基
板をへき開する前に、レーザ光出力端面をコート出来る
ので、製造工程が大幅に簡略化出来る。
ーザによれば、これを製造する際、活性層下側に形成さ
れるクラッド層を成膜した後、そのクラッド層の活性層
のレーザ光出力端面に対応した隣接部分をエッチング
し、このエッチングした部分に格子定数が活性層よりも
やや小さい真性半導体で埋め合わせ、その上面に活性層
を成膜している為、活性層のレーザ光出力端面は、格子
定数がやや小さいクラッド層によって圧縮歪を受けて、
禁制帯幅が大きくなるので、活性層のレーザ光出力端面
での光吸収が小さくなる窓構造が形成される。従って、
活性層をエッチングすることなく、光吸収の小さな窓構
造を持った半導体レーザを得ることが出来る。また、基
板をへき開する前に、レーザ光出力端面をコート出来る
ので、製造工程が大幅に簡略化出来る。
【００２４】請求項２に記載の本発明による半導体レー
ザによれば、これを製造する際、キャップ層の成膜後、
キャップ層の上面よりレーザ光出力端面に対応する部分
を含む下側クラッド層に至る迄の部分をエッチングし、
そのエッチングした部分に活性層よりも禁制帯幅の大き
い真性半導体を埋め込んでいる為、活性層のレーザ光出
力端面は活性層よりも禁制帯幅が大きくなり、活性層の
レーザ光出力端面には光吸収が小さい窓構造が形成され
る。また、基板をへき開する前に、レーザ光出力端面を
コート出来るので、製造工程が大幅に簡略化出来る。
ザによれば、これを製造する際、キャップ層の成膜後、
キャップ層の上面よりレーザ光出力端面に対応する部分
を含む下側クラッド層に至る迄の部分をエッチングし、
そのエッチングした部分に活性層よりも禁制帯幅の大き
い真性半導体を埋め込んでいる為、活性層のレーザ光出
力端面は活性層よりも禁制帯幅が大きくなり、活性層の
レーザ光出力端面には光吸収が小さい窓構造が形成され
る。また、基板をへき開する前に、レーザ光出力端面を
コート出来るので、製造工程が大幅に簡略化出来る。
【００２５】請求項３に記載の本発明による半導体レー
ザによれば、これを製造する際、下側クラッド層の成膜
前に、活性層のレーザ光出力端面に対応する半導体基板
と下側クラッド層との境界面に微傾斜を形成している
為、その微傾斜境界面の上側の有機金属熱分解（ＭＯＣ
ＶＤ）法で成膜された各層は、禁制帯幅の小さい自然超
格子の形成が抑制され、禁制帯幅が大きくなり、その結
果、活性層のレーザ光出力端面には光吸収が小さい窓構
造が形成される。また、レーザ光出力端面に禁制帯幅の
広い物質を別に成長させる必要がないので、製造工程が
大幅に簡略化出来る。
ザによれば、これを製造する際、下側クラッド層の成膜
前に、活性層のレーザ光出力端面に対応する半導体基板
と下側クラッド層との境界面に微傾斜を形成している
為、その微傾斜境界面の上側の有機金属熱分解（ＭＯＣ
ＶＤ）法で成膜された各層は、禁制帯幅の小さい自然超
格子の形成が抑制され、禁制帯幅が大きくなり、その結
果、活性層のレーザ光出力端面には光吸収が小さい窓構
造が形成される。また、レーザ光出力端面に禁制帯幅の
広い物質を別に成長させる必要がないので、製造工程が
大幅に簡略化出来る。
【図１】請求項１に記載の本発明による半導体レーザの
一実施例を側面から示した構造図である。
一実施例を側面から示した構造図である。
【図２】請求項１に記載の本発明による半導体レーザの
製造工程を説明する為の図である。
製造工程を説明する為の図である。
【図３】（ａ）は、圧縮歪を受けた時の禁制帯幅Ｅｇの
変化を表わした図である。（ｂ）は、自然状態の時の禁
制帯幅Ｅｇを表わした図である。（ｃ）は、引張歪を受
けた時の禁制帯幅Ｅｇの変化を表わした図である。
変化を表わした図である。（ｂ）は、自然状態の時の禁
制帯幅Ｅｇを表わした図である。（ｃ）は、引張歪を受
けた時の禁制帯幅Ｅｇの変化を表わした図である。
【図４】請求項２に記載の本発明による半導体レーザの
製造工程を説明する為の図である。
製造工程を説明する為の図である。
【図５】請求項２に記載の本発明による半導体レーザの
一実施例を側面から示した構造図である。
一実施例を側面から示した構造図である。
【図６】請求項３に記載の本発明による半導体レーザの
一実施例を側面から示した構造図である。
一実施例を側面から示した構造図である。
【図７】請求項３に記載の本発明による半導体レーザの
一実施例を正面から示した構造図である。
一実施例を正面から示した構造図である。
１，１０，１９・・・ｎ−ＧａＡｓ基板 ２，２０・・・ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ３，２１・・・ＧａＩｎＰ活性層 ４，２２・・・ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ９・・・ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層のレーザ光出力
端面に対応する部分 ９´・・・真性半導体ＡｌＧａＩｎＰ １１・・・ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １２・・・ＧａＡｓ活性層 １３・・・ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １４・・・ｐ−ＧａＡｓキャップ層 １８・・・レーザ光出力端面に対応する部分 １８´・・・真性半導体ＡｌＧａＡｓ Ａ・・・ＧａＩｎＰ活性層の圧縮歪を受ける部分 Ｂ・・・活性層のレーザ光出力端面に対応する半導体基
板と下側クラッド層との境界面
端面に対応する部分 ９´・・・真性半導体ＡｌＧａＩｎＰ １１・・・ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １２・・・ＧａＡｓ活性層 １３・・・ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 １４・・・ｐ−ＧａＡｓキャップ層 １８・・・レーザ光出力端面に対応する部分 １８´・・・真性半導体ＡｌＧａＡｓ Ａ・・・ＧａＩｎＰ活性層の圧縮歪を受ける部分 Ｂ・・・活性層のレーザ光出力端面に対応する半導体基
板と下側クラッド層との境界面
Claims (3)
- 【請求項１】半導体積層基板内に形成された上下２つの
クラッド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、 下側クラッド層の成膜後、そのクラッド層のうち活性層
のレーザ光出力端面に対応する隣接部分をエッチングし
て、格子定数が下側クラッド層よりもやや小さい真性半
導体で埋め込んだ後、その下側クラッド層の全面に活性
層を成膜したことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】半導体積層基板内に形成された上下２つの
クラッド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、 キャップ層の成膜後、該キャップ層の上面より活性層の
レーザ光出力端面部分を含む下側クラッド層に至る迄の
部分をエッチングし、そのエッチングした部分に、禁制
帯幅が活性層よりも大きい真性半導体を埋め込んだこと
を特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項３】半導体積層基板内に形成された上下２つの
クラッド層で活性層を挟んだ半導体レーザにおいて、 下側クラッド層の成膜前に、活性層のレーザ光出力端面
に対応する部分で半導体基板と下側クラッド層との境界
面に微傾斜を形成したことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19707492A JPH0645688A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19707492A JPH0645688A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645688A true JPH0645688A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16368288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19707492A Withdrawn JPH0645688A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015179749A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社日立製作所 | 半導体光素子 |
| WO2024166180A1 (ja) * | 2023-02-06 | 2024-08-15 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光源の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP19707492A patent/JPH0645688A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015179749A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社日立製作所 | 半導体光素子 |
| WO2024166180A1 (ja) * | 2023-02-06 | 2024-08-15 | 日本電信電話株式会社 | 半導体光源の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |