JPH07162082A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
- Publication number
- JPH07162082A JPH07162082A JP30889293A JP30889293A JPH07162082A JP H07162082 A JPH07162082 A JP H07162082A JP 30889293 A JP30889293 A JP 30889293A JP 30889293 A JP30889293 A JP 30889293A JP H07162082 A JPH07162082 A JP H07162082A
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- Japan
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- layer
- semiconductor laser
- laser device
- gaas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】素子抵抗が低く、且つ低電圧で駆動することが
でき、高周波信号に対する応答性に優れた半導体レーザ
素子を提供する。 【構成】コンタクト層に用いるＧａＡｓとクラッド層に
用いるＡｌＧａＩｎＰの禁制帯幅のほぼ中間の禁制帯幅
を持つＡｌＧａＡｓバッファ層をクラッド層とコンタク
ト層の間に形成し、バッファ層のホール濃度を１０19cm
-3程度としてコンタクト層と同等のホール濃度に設定し
た。 【効果】従来の構造に比べると、素子抵抗を２０〜３０
％低減することができ、駆動電圧を下げるとともに高周
波特性が向上し、制御性の優れた半導体レーザ素子を実
現できた。
でき、高周波信号に対する応答性に優れた半導体レーザ
素子を提供する。 【構成】コンタクト層に用いるＧａＡｓとクラッド層に
用いるＡｌＧａＩｎＰの禁制帯幅のほぼ中間の禁制帯幅
を持つＡｌＧａＡｓバッファ層をクラッド層とコンタク
ト層の間に形成し、バッファ層のホール濃度を１０19cm
-3程度としてコンタクト層と同等のホール濃度に設定し
た。 【効果】従来の構造に比べると、素子抵抗を２０〜３０
％低減することができ、駆動電圧を下げるとともに高周
波特性が向上し、制御性の優れた半導体レーザ素子を実
現できた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報端末機器に用い
られる半導体レーザ素子に係り、素子抵抗が低く低電圧
で駆動でき、かつ低ノイズの半導体レーザ素子に関す
る。
られる半導体レーザ素子に係り、素子抵抗が低く低電圧
で駆動でき、かつ低ノイズの半導体レーザ素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】赤色レーザ光が得られるＡｌＧａＩｎＰ
半導体レーザでは、半導体基板としてＧａＡｓ、活性層
にはＧａＩｎＰもしくは低Ａｌ組成のＡｌＧａＩｎＰ
を、クラッド層にはＡｌＧａＩｎＰが用いられてきた。
また、熱伝導性，電気抵抗，結晶成長の容易さ等から電
極とのコンタクト層にはＧａＡｓが使われるのが一般的
であった。この場合、ＧａＡｓとＡｌＧａＩｎＰのヘテ
ロ接合界面では価電子帯において大きなバンド不連続を
生じるため、ホールの伝導を妨げる障壁となる。ヘテロ
界面におけるバンド不連続に基づく抵抗及び駆動電圧の
増大を抑えるため、従来バッファ層としてＧａＩｎＰ層
をＧａＡｓコンタクト層とＡｌＧａＩｎＰクラッド層の
間に設ける方法が用いられてきた。
半導体レーザでは、半導体基板としてＧａＡｓ、活性層
にはＧａＩｎＰもしくは低Ａｌ組成のＡｌＧａＩｎＰ
を、クラッド層にはＡｌＧａＩｎＰが用いられてきた。
また、熱伝導性，電気抵抗，結晶成長の容易さ等から電
極とのコンタクト層にはＧａＡｓが使われるのが一般的
であった。この場合、ＧａＡｓとＡｌＧａＩｎＰのヘテ
ロ接合界面では価電子帯において大きなバンド不連続を
生じるため、ホールの伝導を妨げる障壁となる。ヘテロ
界面におけるバンド不連続に基づく抵抗及び駆動電圧の
増大を抑えるため、従来バッファ層としてＧａＩｎＰ層
をＧａＡｓコンタクト層とＡｌＧａＩｎＰクラッド層の
間に設ける方法が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】コンタクト層として用
いるＧａＡｓは、低抵抗化のために１０19cm-3オーダの
高いホール濃度にドーピングされている。一方、クラッ
ド層に用いられるＡｌＧａＩｎＰはＺｎによるｐ型高濃
度ドーピングの困難さから７×１０17cm-3程度となって
おり、ＧａＩｎＰバッファ層のホール濃度も１０18cm-3
オーダとなっている。ＧａＡｓに比べて禁制帯幅が大き
いＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＩｎＰのホール濃度が小さ
く、ヘテロ接合でのバンド不連続により生じるスパイク
状の障壁を充分に抑えることができない。ホールの伝導
を妨げるヘテロ接合部での障壁を小さくできず、半導体
レーザの素子抵抗を充分に低減することが困難であると
いう問題が生じる。
いるＧａＡｓは、低抵抗化のために１０19cm-3オーダの
高いホール濃度にドーピングされている。一方、クラッ
ド層に用いられるＡｌＧａＩｎＰはＺｎによるｐ型高濃
度ドーピングの困難さから７×１０17cm-3程度となって
おり、ＧａＩｎＰバッファ層のホール濃度も１０18cm-3
オーダとなっている。ＧａＡｓに比べて禁制帯幅が大き
いＧａＩｎＰ及びＡｌＧａＩｎＰのホール濃度が小さ
く、ヘテロ接合でのバンド不連続により生じるスパイク
状の障壁を充分に抑えることができない。ホールの伝導
を妨げるヘテロ接合部での障壁を小さくできず、半導体
レーザの素子抵抗を充分に低減することが困難であると
いう問題が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】コンタクト層に用いるＧ
ａＡｓとクラッド層に用いるＡｌＧａＩｎＰの禁制帯幅
のほぼ中間の禁制帯幅を持つＡｌＧａＡｓバッファ層を
クラッド層とコンタクト層の間に形成し、さらにバッフ
ァ層のホール濃度を１０19cm-3程度としてコンタクト層
と同等のホール濃度に設定したことを特徴とする。
ａＡｓとクラッド層に用いるＡｌＧａＩｎＰの禁制帯幅
のほぼ中間の禁制帯幅を持つＡｌＧａＡｓバッファ層を
クラッド層とコンタクト層の間に形成し、さらにバッフ
ァ層のホール濃度を１０19cm-3程度としてコンタクト層
と同等のホール濃度に設定したことを特徴とする。
【０００５】
【作用】ヘテロ接合の界面において、価電子帯及び伝導
帯のバンド不連続はヘテロ接合を形成する半導体結晶の
電子親和力，禁制帯幅，フェルミレベル等により決めら
れる。
帯のバンド不連続はヘテロ接合を形成する半導体結晶の
電子親和力，禁制帯幅，フェルミレベル等により決めら
れる。
【０００６】図３はＡｌＧａＡｓバッファ層を設けた構
造と、ＧａＩｎＰバッファ層のみの従来構造について、
バンド構造を比較して示したものである。この場合、Ga
Asコンタクト層，ＡｌＧａＡｓバッファ層（Ａｌ組成
０.２５)，ＧａＩｎＰバッファ層及びＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層(Ａｌ組成０.７)の禁制帯幅は、それぞれ１.４
ｅＶ，１.８ｅＶ，１.９ｅＶ及び２.３ｅＶ となってい
る。各層のホール濃度はそれぞれ１×１０19cm-3，１×
１０19cm-3，２×１０18cm-3及び７×１０17cm-3とし
た。禁制帯幅が小さいＧａＡｓ層のホール濃度が最も高
く、フェルミ準位が価電子帯端近くにある。ＧａＩｎＰ
及びＧａＡｓの電子親和力はどちらも４.０〜４.１ｅＶ
であり、価電子帯端でのバンド不連続の大きさΔＥv1
は両者の禁制帯幅の差にほぼ等しくなる。ＧａＩｎＰと
ＡｌＧａＩｎＰのヘテロ界面においてもバンドの不連続
が生じる。レーザに順バイアスを印加した場合にはバン
ドの曲がりが生じ、ΔＥv の大きさに応じてホールに対
して障壁となるスパイクが発生する(図４)。ホールに対
する障壁の大きさは、レーザの素子抵抗にあらわれ、抵
抗値の増大或いは駆動電圧の増加を引き起こす。素子抵
抗を小さくするためには、ヘテロ接合部でのバンド不連
続を小さくしてできるかぎり障壁となるスパイクを抑制
することが重要となる。
造と、ＧａＩｎＰバッファ層のみの従来構造について、
バンド構造を比較して示したものである。この場合、Ga
Asコンタクト層，ＡｌＧａＡｓバッファ層（Ａｌ組成
０.２５)，ＧａＩｎＰバッファ層及びＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層(Ａｌ組成０.７)の禁制帯幅は、それぞれ１.４
ｅＶ，１.８ｅＶ，１.９ｅＶ及び２.３ｅＶ となってい
る。各層のホール濃度はそれぞれ１×１０19cm-3，１×
１０19cm-3，２×１０18cm-3及び７×１０17cm-3とし
た。禁制帯幅が小さいＧａＡｓ層のホール濃度が最も高
く、フェルミ準位が価電子帯端近くにある。ＧａＩｎＰ
及びＧａＡｓの電子親和力はどちらも４.０〜４.１ｅＶ
であり、価電子帯端でのバンド不連続の大きさΔＥv1
は両者の禁制帯幅の差にほぼ等しくなる。ＧａＩｎＰと
ＡｌＧａＩｎＰのヘテロ界面においてもバンドの不連続
が生じる。レーザに順バイアスを印加した場合にはバン
ドの曲がりが生じ、ΔＥv の大きさに応じてホールに対
して障壁となるスパイクが発生する(図４)。ホールに対
する障壁の大きさは、レーザの素子抵抗にあらわれ、抵
抗値の増大或いは駆動電圧の増加を引き起こす。素子抵
抗を小さくするためには、ヘテロ接合部でのバンド不連
続を小さくしてできるかぎり障壁となるスパイクを抑制
することが重要となる。
【０００７】ＡｌＧａＡｓを用いず、ＧａＡｓとＧａＩ
ｎＰを接合させた場合には、バンド不連続の大きさΔＥ
v1は０.４ｅＶ、ΔＥv2は０.２ｅＶとなる。また、AlGa
Asバッファ層を用いた場合には、ΔＥv1は０.３ｅＶ、
ΔＥv2は０.２ｅＶ、ΔＥv3は０.２ｅＶ となる。この
ようにＡｌＧａＡｓを設けたことでヘテロ接合界面で生
じるバンド不連続を小さくすることが可能である。さら
に、禁制帯幅が小さく、且つホール濃度が高いＧａＡｓ
層から直接Ｐ系の結晶に接合すると、バンドの曲がりが
大きくなってスパイクを生じやすい。バッファ層として
ＧａＩｎＰを用いた場合にもスパイクを十分に抑制する
ことはできず、ホールの伝導に対して障壁となってしま
う。これに対して、ＡｌＧａＡｓバッファ層を設ける
と、ＧａＡｓとＧａＩｎＰの界面に生じていたバンド不
連続を分割することができる。さらに、ＡｌＧａＡｓ層
のフェルミ準位をＧａＡｓ層よりも高くすることでバン
ドの曲がりを抑制し、スパイクの形成を抑えることがで
きる。従って、ＡｌＧａＡｓバッファ層を導入したこと
によってホールに対する障壁を減じ、レーザの素子抵抗
及び駆動電圧の低減が可能となる。
ｎＰを接合させた場合には、バンド不連続の大きさΔＥ
v1は０.４ｅＶ、ΔＥv2は０.２ｅＶとなる。また、AlGa
Asバッファ層を用いた場合には、ΔＥv1は０.３ｅＶ、
ΔＥv2は０.２ｅＶ、ΔＥv3は０.２ｅＶ となる。この
ようにＡｌＧａＡｓを設けたことでヘテロ接合界面で生
じるバンド不連続を小さくすることが可能である。さら
に、禁制帯幅が小さく、且つホール濃度が高いＧａＡｓ
層から直接Ｐ系の結晶に接合すると、バンドの曲がりが
大きくなってスパイクを生じやすい。バッファ層として
ＧａＩｎＰを用いた場合にもスパイクを十分に抑制する
ことはできず、ホールの伝導に対して障壁となってしま
う。これに対して、ＡｌＧａＡｓバッファ層を設ける
と、ＧａＡｓとＧａＩｎＰの界面に生じていたバンド不
連続を分割することができる。さらに、ＡｌＧａＡｓ層
のフェルミ準位をＧａＡｓ層よりも高くすることでバン
ドの曲がりを抑制し、スパイクの形成を抑えることがで
きる。従って、ＡｌＧａＡｓバッファ層を導入したこと
によってホールに対する障壁を減じ、レーザの素子抵抗
及び駆動電圧の低減が可能となる。
【０００８】ホールに対する障壁を小さくするには、バ
ンド不連続を小さくしてスパイクが生じにくくすること
が必要である。このためには、ＡｌＧａＡｓバッファ層
の禁制帯幅をＧａＡｓとＡｌＧａＩｎＰの禁制帯幅のほ
ぼ中間の値とするのが良い。このことから、ＡｌＧａＡ
ｓ層のＡｌ組成ｘは、０.１５≦ｘ≦０.３０の範囲に、
望ましくは０.２０≦ｘ≦０.２５の範囲とし、禁制帯幅
を１.６〜１.８ｅＶ設定する必要がある。また、バンド
の曲がりを抑制するために、ＡｌＧａＡｓ層のフェルミ
準位をＧａＡｓコンタクト層よりも高くなるように設定
する。従って、ＡｌＧａＡｓ層のホール濃度はＧａＡｓ
コンタクト層のホール濃度と同等とするか、若干低く設
定することになる。また、ＡｌＧａＡｓのＡｌ組成を増
加させると、ＧａＡｓよりも熱伝導度が高く、電気抵抗
は増加するが、Ａｌ組成が０.２程度と小さいこと、膜
厚が０.１μｍ 程度と薄いこと、さらに抵抗率が高いＰ
系の結晶でレーザの熱抵抗及び電気抵抗が決まり、１０
18cm-3以上のホール濃度にドーピングすればＡｌＧａＡ
ｓ層を用いても問題ない。以上のことから、ＡｌＧａＡ
ｓ層の膜厚は０．０５〜０.２μｍ、ホール濃度を１×
１０18〜２×１０19cm-3の範囲に設定すれば良い。
ンド不連続を小さくしてスパイクが生じにくくすること
が必要である。このためには、ＡｌＧａＡｓバッファ層
の禁制帯幅をＧａＡｓとＡｌＧａＩｎＰの禁制帯幅のほ
ぼ中間の値とするのが良い。このことから、ＡｌＧａＡ
ｓ層のＡｌ組成ｘは、０.１５≦ｘ≦０.３０の範囲に、
望ましくは０.２０≦ｘ≦０.２５の範囲とし、禁制帯幅
を１.６〜１.８ｅＶ設定する必要がある。また、バンド
の曲がりを抑制するために、ＡｌＧａＡｓ層のフェルミ
準位をＧａＡｓコンタクト層よりも高くなるように設定
する。従って、ＡｌＧａＡｓ層のホール濃度はＧａＡｓ
コンタクト層のホール濃度と同等とするか、若干低く設
定することになる。また、ＡｌＧａＡｓのＡｌ組成を増
加させると、ＧａＡｓよりも熱伝導度が高く、電気抵抗
は増加するが、Ａｌ組成が０.２程度と小さいこと、膜
厚が０.１μｍ 程度と薄いこと、さらに抵抗率が高いＰ
系の結晶でレーザの熱抵抗及び電気抵抗が決まり、１０
18cm-3以上のホール濃度にドーピングすればＡｌＧａＡ
ｓ層を用いても問題ない。以上のことから、ＡｌＧａＡ
ｓ層の膜厚は０．０５〜０.２μｍ、ホール濃度を１×
１０18〜２×１０19cm-3の範囲に設定すれば良い。
【０００９】
【実施例】（実施例１）図１は本発明の第一の実施例を
示す断面図である。本実施例では、ｎ−GaAs基板１上に
有機金属気相成長法（Metal Organo Vapor Ｐhase Epit
axy)を用いて結晶成長を行い、ｎ−ＧａＡｓバッファ層
２，ｎ−(Ａｌ0.7Ｇａ0.3)0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層３，
ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層４，ｐ
−(Ａｌ0.7Ｇａ0.3)0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層５、ｐ−Ｇ
ａ0.5Ｉｎ0.5Ｐエッチングストップ層６，ｐ−(Ａｌ0.7
Ｇａ0.3)0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層７，ｐ−Ｇａ0.5Ｉｎ
0.5Ｐバッファ層８，ｎ−ＧａＡｓキャップ層を順次積
層した。多層成長を行ったウェハ上にＳｉＯ2 膜を約２
０００Å堆積した後、ホトリソグラフィ工程を経てＳｉ
Ｏ2 膜を幅４μｍのストライプ状に加工した。このＳｉ
Ｏ2 膜をエッチングマスクとして、ＧａＡｓキャップ
層，バッファ層８、及びクラッド層７の化学エッチング
を行い、ストライプ状のリッジを形成した。この後、埋
込成長によりｎ−ＧａＡｓブロック層９を形成し、さら
にｐ−ＡｌＧａＡｓバッファ層１０およびｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層１１を設けた。電極工程を経てｐ，ｎ両面
の電極（１２及び１３）を蒸着し、チップに劈開して素
子特性を評価した。
示す断面図である。本実施例では、ｎ−GaAs基板１上に
有機金属気相成長法（Metal Organo Vapor Ｐhase Epit
axy)を用いて結晶成長を行い、ｎ−ＧａＡｓバッファ層
２，ｎ−(Ａｌ0.7Ｇａ0.3)0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層３，
ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ多重量子井戸活性層４，ｐ
−(Ａｌ0.7Ｇａ0.3)0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層５、ｐ−Ｇ
ａ0.5Ｉｎ0.5Ｐエッチングストップ層６，ｐ−(Ａｌ0.7
Ｇａ0.3)0.5Ｉｎ0.5Ｐクラッド層７，ｐ−Ｇａ0.5Ｉｎ
0.5Ｐバッファ層８，ｎ−ＧａＡｓキャップ層を順次積
層した。多層成長を行ったウェハ上にＳｉＯ2 膜を約２
０００Å堆積した後、ホトリソグラフィ工程を経てＳｉ
Ｏ2 膜を幅４μｍのストライプ状に加工した。このＳｉ
Ｏ2 膜をエッチングマスクとして、ＧａＡｓキャップ
層，バッファ層８、及びクラッド層７の化学エッチング
を行い、ストライプ状のリッジを形成した。この後、埋
込成長によりｎ−ＧａＡｓブロック層９を形成し、さら
にｐ−ＡｌＧａＡｓバッファ層１０およびｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層１１を設けた。電極工程を経てｐ，ｎ両面
の電極（１２及び１３）を蒸着し、チップに劈開して素
子特性を評価した。
【００１０】本実施例では、２回目の埋込成長の際にＧ
ａＡｓコンタクト層を成長する前に０.１μｍ のＡｌx
Ｇａ1-xＡｓバッファ層１０を設けた。また、バッファ
層１０のＡｌ組成ｘは、０.２５ とした。従来の構造の
素子では２５℃における素子抵抗が１０〜１１Ωであっ
たのに対し、ＡｌＧａＡｓバッファ層を導入したことに
よって本素子では７〜８Ωと低い値が得られた。これに
伴い、４０ｍＷの光出力時における駆動電圧は０.２Ｖ
低減することができた。また、素子抵抗が低減されたこ
とによって、レーザ素子の抵抗及び寄生容量により制限
される高周波応答性の向上が得られた。周波数３００Ｍ
ＨｚのＲＦ信号によって高周波重畳を行い、１０ｍＷ出
力時の相対ノイズ強度（ＲＩＮ）を測定した。従来構造
の素子ではＲＩＮは８×１０-13Ｈｚ-1 であったのに対
し、本発明を用いることによってＲＩＮを５×１０-13
Ｈｚ-1 まで低減することができた。
ａＡｓコンタクト層を成長する前に０.１μｍ のＡｌx
Ｇａ1-xＡｓバッファ層１０を設けた。また、バッファ
層１０のＡｌ組成ｘは、０.２５ とした。従来の構造の
素子では２５℃における素子抵抗が１０〜１１Ωであっ
たのに対し、ＡｌＧａＡｓバッファ層を導入したことに
よって本素子では７〜８Ωと低い値が得られた。これに
伴い、４０ｍＷの光出力時における駆動電圧は０.２Ｖ
低減することができた。また、素子抵抗が低減されたこ
とによって、レーザ素子の抵抗及び寄生容量により制限
される高周波応答性の向上が得られた。周波数３００Ｍ
ＨｚのＲＦ信号によって高周波重畳を行い、１０ｍＷ出
力時の相対ノイズ強度（ＲＩＮ）を測定した。従来構造
の素子ではＲＩＮは８×１０-13Ｈｚ-1 であったのに対
し、本発明を用いることによってＲＩＮを５×１０-13
Ｈｚ-1 まで低減することができた。
【００１１】（実施例２）図２は、本発明の第二の実施
例を示す半導体レーザの断面図である。レーザの作製方
法は第一の実施例と同じである。本実施例では、ＡｌＧ
ａＡｓバッファ層としてＡｌ組成を０.３，０.２，０.
１と変えながら膜厚０.１μｍの層を３層設けた構造と
した。各ヘテロ界面でのΔＥv を小さく抑えることでホ
ールに対する障壁を低減し、さらに素子抵抗を下げるこ
とができる。
例を示す半導体レーザの断面図である。レーザの作製方
法は第一の実施例と同じである。本実施例では、ＡｌＧ
ａＡｓバッファ層としてＡｌ組成を０.３，０.２，０.
１と変えながら膜厚０.１μｍの層を３層設けた構造と
した。各ヘテロ界面でのΔＥv を小さく抑えることでホ
ールに対する障壁を低減し、さらに素子抵抗を下げるこ
とができる。
【００１２】作製した素子の抵抗を測定すると、６〜７
Ωと従来素子に比べて３０〜４０％低い値が得られた。
閾値電流や発光効率等のレーザの他の特性については、
どちらの素子とも違いは見られなかった。また、素子の
寿命もほぼ同等であり、ＡｌＧａＡｓ層を導入したこと
による特性の劣化は認められなかった。
Ωと従来素子に比べて３０〜４０％低い値が得られた。
閾値電流や発光効率等のレーザの他の特性については、
どちらの素子とも違いは見られなかった。また、素子の
寿命もほぼ同等であり、ＡｌＧａＡｓ層を導入したこと
による特性の劣化は認められなかった。
【００１３】
【発明の効果】ＧａＡｓコンタクト層とＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層の禁制帯幅のほぼ中間の禁制帯幅を持つＡｌ
ＧａＡｓバッファ層をコンタクト層とクラッド層の間に
設け、これまで比較的高かったＡｌＧａＩｎＰ半導体レ
ーザの素子抵抗を２０〜３０％低減することができ、レ
ーザの低電圧駆動を実現できた。
クラッド層の禁制帯幅のほぼ中間の禁制帯幅を持つＡｌ
ＧａＡｓバッファ層をコンタクト層とクラッド層の間に
設け、これまで比較的高かったＡｌＧａＩｎＰ半導体レ
ーザの素子抵抗を２０〜３０％低減することができ、レ
ーザの低電圧駆動を実現できた。
【図１】本発明の第一の実施例を示す半導体レーザの断
面図。
面図。
【図２】本発明の第二の実施例を示す半導体レーザの断
面図。
面図。
【図３】レーザのバンド構造図。
【図４】順バイアス印加時のバンド構造図。
１…ｐ−ＧａＡｓ基板、２…ｎ−ＧａＡｓバッファ層、
３…ｎ−AlGaInP クラッド層、４…ＧａＩｎＰ／ＡｌＧ
ａＩｎＰ多重量子井戸構造、５…ｐ−AlGaInPクラッド
層、６…ｐ−ＧａＩｎＰバッファ層、７…ｐ−ＧａＩｎ
Ｐバッファ層、８…ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、９…
ｐ−ＡｌＧａＡｓバッファ層、１０…ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層、１１…ｐ−電極、１２…ｎ−電極。
３…ｎ−AlGaInP クラッド層、４…ＧａＩｎＰ／ＡｌＧ
ａＩｎＰ多重量子井戸構造、５…ｐ−AlGaInPクラッド
層、６…ｐ−ＧａＩｎＰバッファ層、７…ｐ−ＧａＩｎ
Ｐバッファ層、８…ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、９…
ｐ−ＡｌＧａＡｓバッファ層、１０…ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層、１１…ｐ−電極、１２…ｎ−電極。
Claims (6)
- 【請求項１】半導体基板上に第一導電型のクラッド層
と、前記クラッド層よりも禁制帯幅が小さい活性層と、
第二導電型のクラッド層を順次積層したダブルヘテロ構
造を有し、さらに電極とのオーミック接触を得るための
コンタクト層を積層した半導体レーザ素子において、前
記コンタクト層と前記クラッド層の間に両者のほぼ中間
の禁制帯幅を持つバッファ層を挿入したことを特徴とす
る半導体レーザ素子。 - 【請求項２】請求項１において、前記半導体基板にはＧ
ａＡｓ、前記クラッド層にはＡｌＧａＩｎＰ混晶、前記
活性層にはＧａＩｎＰ混晶或いはＡｌＧａＩｎＰ混晶を
用い、前記コンタクト層としてＧａＡｓを用いた半導体
レーザ素子。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記コンタク
ト層及び前記クラッド層の中間の禁制帯幅を持つ半導体
結晶としてＡｌＧａＡｓ混晶を用いた半導体レーザ素
子。 - 【請求項４】請求項１，２または３において、前記活性
層に用いる（AlxGa1-x)aIn1-aP混晶のＡｌ組成ｘを０≦
ｘ＜０.４ の範囲に、また、前記クラッド層(ＡｌyＧａ
1-y)0.5Ｉｎ0.5ＰのＡｌ組成ｚを０.６≦ｙ≦１の範囲
とし、 ＡｌzＧａ1-zＡｓ前記バッファ層のＡｌ組成ｚを０.１
≦ｚ≦０.３５の範囲に、望ましくは、０.２≦ｚ≦０.
２５と設定した半導体レーザ素子。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、Ａｌ
ＧａＡｓバッファ層の膜厚は、0.01μｍから２μｍの範
囲、望ましくは０.０５μｍ から０.２μｍ の範囲に設
定した半導体レーザ素子。 - 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
ＧａＡｓコンタクト層のホール濃度を１×１０19cm-3〜
１×１０20cm-3、ＡｌＧａＡｓバッファ層のホール濃度
を１×１０18〜１×１０20cm-3の範囲に、望ましくは、
５×１０18〜２×１０19cm-3の範囲に設定した半導体レ
ーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30889293A JPH07162082A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30889293A JPH07162082A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07162082A true JPH07162082A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17986526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30889293A Pending JPH07162082A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07162082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025142617A1 (ja) * | 2023-12-27 | 2025-07-03 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体レーザ素子 |
-
1993
- 1993-12-09 JP JP30889293A patent/JPH07162082A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025142617A1 (ja) * | 2023-12-27 | 2025-07-03 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体レーザ素子 |
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