JPH0645689A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
- Publication number
- JPH0645689A JPH0645689A JP19727892A JP19727892A JPH0645689A JP H0645689 A JPH0645689 A JP H0645689A JP 19727892 A JP19727892 A JP 19727892A JP 19727892 A JP19727892 A JP 19727892A JP H0645689 A JPH0645689 A JP H0645689A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- window layer
- active layer
- semiconductor laser
- face
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/164—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the active layer
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い信頼性を有する高出力半導体レーザを提
供する。 【構成】 一対のクラッド層11、13に挟まれた活性層内
12を有する共振器の、光が出射される端面15に、活性層
12よりも禁制帯幅の大きな半導体からなる窓層16が形成
されている。その窓層16は、不純物がドーピングされて
キャリア濃度が高められている。よって、伝導帯または
価電子帯の障壁が高くなり、活性層12から窓層16へのキ
ャリアのリークが抑制されるので、共振器の端面が劣化
しにくくなる。
供する。 【構成】 一対のクラッド層11、13に挟まれた活性層内
12を有する共振器の、光が出射される端面15に、活性層
12よりも禁制帯幅の大きな半導体からなる窓層16が形成
されている。その窓層16は、不純物がドーピングされて
キャリア濃度が高められている。よって、伝導帯または
価電子帯の障壁が高くなり、活性層12から窓層16へのキ
ャリアのリークが抑制されるので、共振器の端面が劣化
しにくくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い信頼性を有する、
高出力の半導体レーザ素子に関するものである。
高出力の半導体レーザ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスク装置やレーザビームプ
リンター装置などの情報処理装置に半導体レーザ素子か
ら発せられる集光性および指向性に優れたレーザ光が用
いられている。最近では、情報処理装置における処理情
報量を増大・高速化するために、半導体レーザ素子から
発振されるレーザ光を高出力化すると共に、半導体レー
ザ素子の高い信頼性が要求されている。
リンター装置などの情報処理装置に半導体レーザ素子か
ら発せられる集光性および指向性に優れたレーザ光が用
いられている。最近では、情報処理装置における処理情
報量を増大・高速化するために、半導体レーザ素子から
発振されるレーザ光を高出力化すると共に、半導体レー
ザ素子の高い信頼性が要求されている。
【０００３】半導体レーザ素子の光が出射される端面で
の光吸収を防止して、端面の劣化を防ぐことにより信頼
性を高めた高出力半導体レーザ素子が検討されている。
出願人は、特願平３−２３６６４５号において、半導体
レーザ素子の光が出射される端面に、活性層よりも禁制
帯幅の大きな半導体からなる窓層を形成することによっ
て光が出射される端面での光吸収を防止でき、この窓層
が薄膜であることによって窓層と端面の半導体層との格
子歪みを緩和できる、高い信頼性を有する高出出力半導
体レーザ素子を出願している。図５は、上記半導体レー
ザ素子の要部の縦断面図である。この半導体レーザ素子
は、Ａ１ＧａＡｓ系材料を用いた半導体レーザ素子であ
り、ＧａＡｓ基板50、Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層
51、Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層52、Ａｌ0.45Ｇａ0.55
Ａｓクラッド層53、ＧａＡｓコンタクト層54が順次積層
され、電流閉じ込めおよび光閉じ込めのためのストライ
プ構造を半導体レーザ素子内部に備えている。光が出射
される共振器の端面55には、そのＡｌ混晶比が活性層52
よりも大きなＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ半導体からなる窓層56
が形成されている。従って、この窓層56は、活性層52よ
りも禁制帯幅が大きくなり、光を吸収しない。また、窓
層56の厚みが0.2μｍと薄いため、共振器の端面55と窓
層56との格子歪みを緩和でき、共振器の端面55と窓層56
との間には良好な界面が形成されているため、非発光再
結合が起こりにくい。
の光吸収を防止して、端面の劣化を防ぐことにより信頼
性を高めた高出力半導体レーザ素子が検討されている。
出願人は、特願平３−２３６６４５号において、半導体
レーザ素子の光が出射される端面に、活性層よりも禁制
帯幅の大きな半導体からなる窓層を形成することによっ
て光が出射される端面での光吸収を防止でき、この窓層
が薄膜であることによって窓層と端面の半導体層との格
子歪みを緩和できる、高い信頼性を有する高出出力半導
体レーザ素子を出願している。図５は、上記半導体レー
ザ素子の要部の縦断面図である。この半導体レーザ素子
は、Ａ１ＧａＡｓ系材料を用いた半導体レーザ素子であ
り、ＧａＡｓ基板50、Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓクラッド層
51、Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ活性層52、Ａｌ0.45Ｇａ0.55
Ａｓクラッド層53、ＧａＡｓコンタクト層54が順次積層
され、電流閉じ込めおよび光閉じ込めのためのストライ
プ構造を半導体レーザ素子内部に備えている。光が出射
される共振器の端面55には、そのＡｌ混晶比が活性層52
よりも大きなＡｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ半導体からなる窓層56
が形成されている。従って、この窓層56は、活性層52よ
りも禁制帯幅が大きくなり、光を吸収しない。また、窓
層56の厚みが0.2μｍと薄いため、共振器の端面55と窓
層56との格子歪みを緩和でき、共振器の端面55と窓層56
との間には良好な界面が形成されているため、非発光再
結合が起こりにくい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記半導体レーザ素子
においては、光が出射される共振器の端面55に形成され
た窓層56のキャリア濃度は限定されていない。
においては、光が出射される共振器の端面55に形成され
た窓層56のキャリア濃度は限定されていない。
【０００５】しかし、上記窓層56のキャリア濃度が低い
場合には、半導体レーザ素子特性に以下に示すような問
題が生ずる。例えば、活性層52としてキャリア濃度が１
×1018cm-3であるｐ型半導体層と、窓層56としてキャリ
ア濃度が５×1016cm-3であるｐ型半導体層を用いた場合
を以下に示す。図６は、活性層52と窓層56とが接合され
る前のエネルギーバンド構造を示す図であり、図７は活
性層52と窓層56とが接合された後のエネルギーバンド構
造を示す図である。ここで、ＥF（a）は活性層52のフェ
ルミ準位、ＥF（w）は窓層56のフェルミ準位、△Ｅcは
活性層52と窓層56との間の伝導帯のエネルギー差、△Ｅ
vは価電子帯のエネルギー差を表す。図７に示すよう
に、活性層52と窓層56とが積層されると、伝導帯におけ
る活性層52から窓層56への障壁Ｅbcは近似的に下記式
（１）で表される。（米津著“光通信素子光学”参照） Ｅbc＝ △Ｅc＋（ＥF（a）−ＥF（w））・・・（１） 窓層56のキャリア濃度が低い場合には、窓層56のフェル
ミ準位ＥF（a）がエネルギーバンドの中央近くに位置し
て、活性層52のフェルミ準位ＥF（w）に近付くために、
上記式（１）の第２項の値が小さくなり、そのために障
壁Ｅbcの値が小さくなる。よって、半導体レーザ素子に
電流を流して、活性層52にクラッド層51、53からキャリ
アを注入し、レーザ発振が起こる状態では、活性層に注
入された電子70が窓層56へリークする。窓層56表面には
酸化による表面準位71が形成されており、窓層56にリー
クした電子70は表面準位71でホールと非発光再結合す
る。その再結合により局部的に発熱が起こり、共振器の
端面55付近の禁制体幅が縮小して光吸収が増加し、その
光吸収により発生した電子がホールとさらに非発光結合
するため、端面55の温度はさらに上昇する。この繰り返
しにより共振器の端面55が溶融して劣化する。
場合には、半導体レーザ素子特性に以下に示すような問
題が生ずる。例えば、活性層52としてキャリア濃度が１
×1018cm-3であるｐ型半導体層と、窓層56としてキャリ
ア濃度が５×1016cm-3であるｐ型半導体層を用いた場合
を以下に示す。図６は、活性層52と窓層56とが接合され
る前のエネルギーバンド構造を示す図であり、図７は活
性層52と窓層56とが接合された後のエネルギーバンド構
造を示す図である。ここで、ＥF（a）は活性層52のフェ
ルミ準位、ＥF（w）は窓層56のフェルミ準位、△Ｅcは
活性層52と窓層56との間の伝導帯のエネルギー差、△Ｅ
vは価電子帯のエネルギー差を表す。図７に示すよう
に、活性層52と窓層56とが積層されると、伝導帯におけ
る活性層52から窓層56への障壁Ｅbcは近似的に下記式
（１）で表される。（米津著“光通信素子光学”参照） Ｅbc＝ △Ｅc＋（ＥF（a）−ＥF（w））・・・（１） 窓層56のキャリア濃度が低い場合には、窓層56のフェル
ミ準位ＥF（a）がエネルギーバンドの中央近くに位置し
て、活性層52のフェルミ準位ＥF（w）に近付くために、
上記式（１）の第２項の値が小さくなり、そのために障
壁Ｅbcの値が小さくなる。よって、半導体レーザ素子に
電流を流して、活性層52にクラッド層51、53からキャリ
アを注入し、レーザ発振が起こる状態では、活性層に注
入された電子70が窓層56へリークする。窓層56表面には
酸化による表面準位71が形成されており、窓層56にリー
クした電子70は表面準位71でホールと非発光再結合す
る。その再結合により局部的に発熱が起こり、共振器の
端面55付近の禁制体幅が縮小して光吸収が増加し、その
光吸収により発生した電子がホールとさらに非発光結合
するため、端面55の温度はさらに上昇する。この繰り返
しにより共振器の端面55が溶融して劣化する。
【０００６】また、窓層56としてキャリア濃度が5×10
16cm-3であるｎ型の半導体層を用いた場合には、活性層
52にキャリアを注入し、レーザ発振が起こっている状態
では、活性層52から窓層56への価電子帯における障壁Ｅ
bvは、近似的に下記式（２）で表される。
16cm-3であるｎ型の半導体層を用いた場合には、活性層
52にキャリアを注入し、レーザ発振が起こっている状態
では、活性層52から窓層56への価電子帯における障壁Ｅ
bvは、近似的に下記式（２）で表される。
【０００７】 Ｅbv＝ △Ｅv＋（ＥF（w）−ＥF（a））−Ｖj・・・（２） ここで、Ｖjは活性層52と窓層56との間の接続にバイア
スされた電位を示す。窓層56のキャリア濃度が低い場合
には、上記と同様に上記式（２）の第２項の値が小さく
なるために、障壁Ｅbvが小さくなり、活性層56に注入さ
れたホールが窓層52へリークする。この場合において
も、上記の場合と同様に窓層56表面で非発光再結合が生
じ、それにより端面55の劣化を誘発する。
スされた電位を示す。窓層56のキャリア濃度が低い場合
には、上記と同様に上記式（２）の第２項の値が小さく
なるために、障壁Ｅbvが小さくなり、活性層56に注入さ
れたホールが窓層52へリークする。この場合において
も、上記の場合と同様に窓層56表面で非発光再結合が生
じ、それにより端面55の劣化を誘発する。
【０００８】また、活性層52をｎ型、及びノンドープの
半導体層とした場合においても、活性層52にキャリアを
注入し、レーザ発振が起こる状態では、上記の場合と同
様に窓層56へのキャリアのリークが発生するために、端
面55の劣化が生じる。
半導体層とした場合においても、活性層52にキャリアを
注入し、レーザ発振が起こる状態では、上記の場合と同
様に窓層56へのキャリアのリークが発生するために、端
面55の劣化が生じる。
【０００９】本発明は上記問題を解決するものであり、
その目的は、高い信頼性を有する高出力半導体レーザを
提供することにある。
その目的は、高い信頼性を有する高出力半導体レーザを
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、一対のクラッド層に挟まれた活性層を有する共振
器と、該共振器の活性層内で増幅された光が出射される
端面に形成され、該活性層よりも禁制帯幅の大きな半導
体からなり、不純物をドーピングしてキャリア濃度が高
められた窓層を有しており、そのことにより上記目的が
達成される。
子は、一対のクラッド層に挟まれた活性層を有する共振
器と、該共振器の活性層内で増幅された光が出射される
端面に形成され、該活性層よりも禁制帯幅の大きな半導
体からなり、不純物をドーピングしてキャリア濃度が高
められた窓層を有しており、そのことにより上記目的が
達成される。
【００１１】好ましくは、上記窓層のキャリア濃度は、
１×1017cm-3以上である。
１×1017cm-3以上である。
【００１２】
【作用】本発明の半導体レーザ素子は、光が出射される
共振器の端面に形成された窓層のキャリア濃度が高めら
れている。このことにより、活性層から窓層への伝導帯
または価電子帯の障壁が高くなり、活性層から窓層への
キャリアのリークが抑制される。よって、共振器の端面
が劣化しにくくなる。
共振器の端面に形成された窓層のキャリア濃度が高めら
れている。このことにより、活性層から窓層への伝導帯
または価電子帯の障壁が高くなり、活性層から窓層への
キャリアのリークが抑制される。よって、共振器の端面
が劣化しにくくなる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。
【００１４】（実施例１）図１は、本発明の半導体レー
ザ素子を示す図である。この半導体レーザ素子は、ｐ型
ＧａＡｓ基板10上に、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層
11、ｐ型ＡｌxＧａ1 -xＡｓ活性層12、ｎ型ＡｌxＧａ1-x
Ａｓクラッド層13、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層14が有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）で順次積層されてい
る。このとき、電流閉じ込めおよび光閉じ込め用のスト
ライプ構造がホトリソグラフィ法または化学エッチング
法などにより素子内部に形成されている。このストライ
プ構造の端面は劈開法により共振器の端面15とされてい
る。共振器の端面15は、レーザ光の出射端面となり、そ
の端面15には、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌxＧａ1-xＡｓ窓
層16が形成されている。窓層16にはＺｎがｐ型不純物と
してドーピングされ、キャリア濃度が高められている。
ザ素子を示す図である。この半導体レーザ素子は、ｐ型
ＧａＡｓ基板10上に、ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層
11、ｐ型ＡｌxＧａ1 -xＡｓ活性層12、ｎ型ＡｌxＧａ1-x
Ａｓクラッド層13、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層14が有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）で順次積層されてい
る。このとき、電流閉じ込めおよび光閉じ込め用のスト
ライプ構造がホトリソグラフィ法または化学エッチング
法などにより素子内部に形成されている。このストライ
プ構造の端面は劈開法により共振器の端面15とされてい
る。共振器の端面15は、レーザ光の出射端面となり、そ
の端面15には、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌxＧａ1-xＡｓ窓
層16が形成されている。窓層16にはＺｎがｐ型不純物と
してドーピングされ、キャリア濃度が高められている。
【００１５】図２は、活性層12と窓層16とが接合される
前のエネルギーバンド構造であり、図３は、窓層12と活
性層16とが接合されて、フェルミ準位が一致した時のエ
ネルギーバンド構造である。
前のエネルギーバンド構造であり、図３は、窓層12と活
性層16とが接合されて、フェルミ準位が一致した時のエ
ネルギーバンド構造である。
【００１６】活性層12から窓層16への伝導帯における電
子の障壁Ｅbcは下記式（１）で近似的に示される。
子の障壁Ｅbcは下記式（１）で近似的に示される。
【００１７】 Ｅbc＝ △Ｅc＋（ＥF（a）−ＥF（w））・・・（１） 窓層16は、ｐ型の不純物がドーピングされてキャリア濃
度が高められている。よって、窓層16のフェルミ準位は
価電子帯に近付き、上記式（１）の第２項の値が大きく
なる。従って、上記式（１）に示した活性層12から窓層
16への伝導帯の電子の障壁Ｅbcは大きくなる。そのため
に、半導体レーザ素子に電流を流して、活性層12にキャ
リアを注入し、レーザ発振している状態では、活性層12
から窓層16への電子30のリークが減少できる。従って、
窓層16の表面準位31での電子30とホールとの非発光再結
合は生じない。よって、端面15での劣化が抑制できる。
度が高められている。よって、窓層16のフェルミ準位は
価電子帯に近付き、上記式（１）の第２項の値が大きく
なる。従って、上記式（１）に示した活性層12から窓層
16への伝導帯の電子の障壁Ｅbcは大きくなる。そのため
に、半導体レーザ素子に電流を流して、活性層12にキャ
リアを注入し、レーザ発振している状態では、活性層12
から窓層16への電子30のリークが減少できる。従って、
窓層16の表面準位31での電子30とホールとの非発光再結
合は生じない。よって、端面15での劣化が抑制できる。
【００１８】図４に半導体レーザ素子の最大光出力と窓
層16のキャリア濃度の関係を示す。特に、窓層16のキャ
リア濃度が１×1017cm-3以上の場合に、端面15の劣化が
抑制されて最大光出力は向上する。また、端面15の劣化
が抑制されることにより、高出力動作時の信頼性が向上
される。
層16のキャリア濃度の関係を示す。特に、窓層16のキャ
リア濃度が１×1017cm-3以上の場合に、端面15の劣化が
抑制されて最大光出力は向上する。また、端面15の劣化
が抑制されることにより、高出力動作時の信頼性が向上
される。
【００１９】この実施例の半導体層の詳細を以下に示
す。
す。
【００２０】 ｐ型ＧａＡｓ基板10：厚み100μｍ ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層11：Ａｌ0.45Ｇａ0.55
Ａｓ、厚み1.5μｍ ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ活性層12：Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａ
ｓ、厚み0.06μｍ ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層13：Ａｌ0.45Ｇａ0.55
Ａｓ、厚み1.5μｍ ｎ型ＧａＡｓコンタクト層14：厚み1.5μｍ ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ窓層16：Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ、厚
み0.2μｍ、キャリア濃度1×1018cm-3 この実施例では、600ｍＷの高出力の光発振が得られ、
また、共振器の端面の劣化は見られなかった。
Ａｓ、厚み1.5μｍ ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ活性層12：Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａ
ｓ、厚み0.06μｍ ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓクラッド層13：Ａｌ0.45Ｇａ0.55
Ａｓ、厚み1.5μｍ ｎ型ＧａＡｓコンタクト層14：厚み1.5μｍ ｐ型ＡｌxＧａ1-xＡｓ窓層16：Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ、厚
み0.2μｍ、キャリア濃度1×1018cm-3 この実施例では、600ｍＷの高出力の光発振が得られ、
また、共振器の端面の劣化は見られなかった。
【００２１】（実施例２）窓層16に不純物としてｎ型不
純物であるＳｅをドーピングして、窓層16の電子のキャ
リア濃度を１×1018cm-3とした以外は実施例１と同様に
して半導体レーザ素子を作製した。
純物であるＳｅをドーピングして、窓層16の電子のキャ
リア濃度を１×1018cm-3とした以外は実施例１と同様に
して半導体レーザ素子を作製した。
【００２２】この半導体レーザ素子に電流を流して、活
性層12にキャリアを注入し、レーザ発振が起こる状態で
は、活性層12から窓層16への価電子帯における障壁は下
記式（２）で近似的に示される。
性層12にキャリアを注入し、レーザ発振が起こる状態で
は、活性層12から窓層16への価電子帯における障壁は下
記式（２）で近似的に示される。
【００２３】 Ｅbv＝ △Ｅv＋（ＥF（w）−ＥF（a））−Ｖj・・・（２） 窓層16は、ｎ型の不純物がドーピングされてキャリア濃
度が高められている。よって、窓層16のフェルミ準位は
伝導帯に近付き、上記式（２）の第２項の値が大きくな
る。従って、上記式（２）に示した活性層12から窓層16
への価電子帯の障壁Ｅbvは大きくなり、活性層12から窓
層16へのホールのリークが減少できる。それに伴って、
端面15での劣化も抑制できる。
度が高められている。よって、窓層16のフェルミ準位は
伝導帯に近付き、上記式（２）の第２項の値が大きくな
る。従って、上記式（２）に示した活性層12から窓層16
への価電子帯の障壁Ｅbvは大きくなり、活性層12から窓
層16へのホールのリークが減少できる。それに伴って、
端面15での劣化も抑制できる。
【００２４】この場合も、レーザの最大光出力とキャリ
ア濃度の関係は図４と同様であり、特に、窓層16のキャ
リア濃度が１×1017cm-3以上の場合には、半導体レーザ
素子の最大光出力は向上し、信頼性も向上する。
ア濃度の関係は図４と同様であり、特に、窓層16のキャ
リア濃度が１×1017cm-3以上の場合には、半導体レーザ
素子の最大光出力は向上し、信頼性も向上する。
【００２５】この実施例では、600ｍＷの高出力の光発
振が得られ、また、共振器の端面の劣化は見られなかっ
た。
振が得られ、また、共振器の端面の劣化は見られなかっ
た。
【００２６】なお、上記実施例では、ｐ型の活性層を用
いたが、それ以外のｎ型、及びノンドープの活性層を用
いても同様の効果がある。また、窓層16にドーピングす
る不純物としてＺｎ、Ｓｅを用いたが、それ以外の、例
えば、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｓｉ、Ｔｅ等を用いても同様の効果
がある。窓層16の厚みは、共振器の端面15と窓層16との
格子歪みを緩和できるように、1.0μｍ以下であるのが
好ましい。
いたが、それ以外のｎ型、及びノンドープの活性層を用
いても同様の効果がある。また、窓層16にドーピングす
る不純物としてＺｎ、Ｓｅを用いたが、それ以外の、例
えば、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｓｉ、Ｔｅ等を用いても同様の効果
がある。窓層16の厚みは、共振器の端面15と窓層16との
格子歪みを緩和できるように、1.0μｍ以下であるのが
好ましい。
【００２７】窓層16の成長方法としては、ＭＯＣＶＤ法
を用いたが、それ以外の分子線エピタキシー法（ＭＢＥ
法）、有機金属分子線エピタキシー法（ＭＯＭＢＥ
法）、原子層成長法（ＡＬＥ法）等の気相成長法を用い
ることもできる。また、共振器の端面の形成方法とし
て、劈開法以外にドライエッチング法、化学エッチング
法などを用いてもよい。
を用いたが、それ以外の分子線エピタキシー法（ＭＢＥ
法）、有機金属分子線エピタキシー法（ＭＯＭＢＥ
法）、原子層成長法（ＡＬＥ法）等の気相成長法を用い
ることもできる。また、共振器の端面の形成方法とし
て、劈開法以外にドライエッチング法、化学エッチング
法などを用いてもよい。
【００２８】上記実施例では、ＡｌＧａＡｓ系の半導体
レーザ素子について示したが、それ以外の、例えば、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ系の半導体レーザ素子にも適用できる。ま
た、簡単のため、ダブルヘテロ構造の半導体レーザ素子
について示したが、活性層の片側にガイド層を設けたＬ
ＯＣ（Large Optical Cavity）型、両側にガイド層を設
けたＳＣＨ（Separated Confinement Heterostructur
e）型、さらには、ガイド層の屈折率が徐々に変化した
ＧＲＩＮ（Graded Index）−ＳＣＨ型などの他の構造に
も適用できる。
レーザ素子について示したが、それ以外の、例えば、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ系の半導体レーザ素子にも適用できる。ま
た、簡単のため、ダブルヘテロ構造の半導体レーザ素子
について示したが、活性層の片側にガイド層を設けたＬ
ＯＣ（Large Optical Cavity）型、両側にガイド層を設
けたＳＣＨ（Separated Confinement Heterostructur
e）型、さらには、ガイド層の屈折率が徐々に変化した
ＧＲＩＮ（Graded Index）−ＳＣＨ型などの他の構造に
も適用できる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体レーザ素
子は、窓層に不純物をドーピングして該窓層のキャリア
濃度を高めることにより、伝導帯または価電子帯の障壁
を高くして、活性層から窓層へのキャリアのリークを抑
制することができる。従って、光が出射される共振器の
端面付近の活性層の光吸収を防止して端面の劣化を抑制
することができ、高出力レーザの最大光出力を向上さ
せ、信頼性を向上させることができる。
子は、窓層に不純物をドーピングして該窓層のキャリア
濃度を高めることにより、伝導帯または価電子帯の障壁
を高くして、活性層から窓層へのキャリアのリークを抑
制することができる。従って、光が出射される共振器の
端面付近の活性層の光吸収を防止して端面の劣化を抑制
することができ、高出力レーザの最大光出力を向上さ
せ、信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例の半導体レーザ素子の要部縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の実施例の半導体レーザ素子のｐ型窓層
と活性層とが接合される前のエネルギーバンド構造図で
ある。
と活性層とが接合される前のエネルギーバンド構造図で
ある。
【図３】本発明の実施例の半導体レーザ素子のｐ型窓層
と活性層とが接合された後のエネルギーバンド構造図で
ある。
と活性層とが接合された後のエネルギーバンド構造図で
ある。
【図４】半導体レーザ素子の最大光出力と、窓層のキャ
リア濃度との関係を示す図である。
リア濃度との関係を示す図である。
【図５】従来の半導体レーザ素子の要部縦断面図であ
る。
る。
【図６】従来の半導体レーザ素子のｐ型窓層と活性層と
が積層される前のエネルギーバンド構造図である。
が積層される前のエネルギーバンド構造図である。
【図７】従来の半導体レーザ素子のｐ型窓層と活性層と
が積層された後のエネルギーバンド構造図である。
が積層された後のエネルギーバンド構造図である。
12 活性層 15 共振器の端面 16 窓層
Claims (2)
- 【請求項１】 一対のクラッド層に挟まれた活性層を有
する共振器と、 該共振器の活性層内で増幅された光が出射される端面に
形成され、該活性層よりも禁制帯幅の大きな半導体から
なり、不純物をドーピングしてキャリア濃度が高められ
た窓層と、 を有する半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記窓層のキャリア濃度が１×1017cm-3
以上である請求項１に記載の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19727892A JPH0645689A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19727892A JPH0645689A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645689A true JPH0645689A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16371807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19727892A Pending JPH0645689A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645689A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879335A (en) * | 1986-09-30 | 1989-11-07 | Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. | Black liquid colorant and polyester fibers dope-dyed therewith |
| EP0742617A1 (en) * | 1995-05-08 | 1996-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and method of manufacturing the semiconductor laser |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP19727892A patent/JPH0645689A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879335A (en) * | 1986-09-30 | 1989-11-07 | Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. | Black liquid colorant and polyester fibers dope-dyed therewith |
| EP0742617A1 (en) * | 1995-05-08 | 1996-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and method of manufacturing the semiconductor laser |
| US5677922A (en) * | 1995-05-08 | 1997-10-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser with crystalline window layer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6049556A (en) | Vertical cavity surface emitting laser diode operable in 1.3 μm or 1.5 μm wavelength band with improved efficiency | |
| US4809287A (en) | Double-heterostructure semiconductor with mesa stripe waveguide | |
| JP3129779B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| US5321712A (en) | Semiconductor light-emitting device having a cladding layer composed of an InGaAlp-based compound | |
| JP3585817B2 (ja) | レーザダイオードおよびその製造方法 | |
| JPH09199803A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH07162086A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| US8213477B2 (en) | Semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| JPH08195529A (ja) | 半導体レーザエピタキシャル結晶積層体および半導体レーザ | |
| JPH0945993A (ja) | 半導体発光素子 | |
| US5828086A (en) | Semiconductor light emitting device with a Mg superlattice structure | |
| JPH05175594A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| US7215691B2 (en) | Semiconductor laser device and method for fabricating the same | |
| US6697404B1 (en) | Laser diode operable in 1.3μm or 1.5μm wavelength band with improved efficiency | |
| JP2930031B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| US5933442A (en) | Semiconductor laser | |
| JPH0645689A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2758598B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| US5917846A (en) | Optical Semiconductor device with carrier recombination layer | |
| JPH05160504A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3403915B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2865160B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2555984B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP3062510B2 (ja) | 半導体光素子 | |
| JP2007066930A (ja) | 光半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990315 |