JPH07193313A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH07193313A JPH07193313A JP33027493A JP33027493A JPH07193313A JP H07193313 A JPH07193313 A JP H07193313A JP 33027493 A JP33027493 A JP 33027493A JP 33027493 A JP33027493 A JP 33027493A JP H07193313 A JPH07193313 A JP H07193313A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- active layer
- type
- layer
- conductivity type
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子抵抗を低減してジュール熱の発生を抑
え、かつ、無秩序結晶の採用により発光効率を改善し、
高出力動作におけるジュール発熱の発生を抑制する。 【構成】 ストライプ状リッジを［１，１，０］方位に
形成する。リッジ形状は上辺が下辺よりも長い台形であ
る。さらに、活性層に無秩序ＡｌＧａＩｎＰ５を用い
る。
え、かつ、無秩序結晶の採用により発光効率を改善し、
高出力動作におけるジュール発熱の発生を抑制する。 【構成】 ストライプ状リッジを［１，１，０］方位に
形成する。リッジ形状は上辺が下辺よりも長い台形であ
る。さらに、活性層に無秩序ＡｌＧａＩｎＰ５を用い
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報処理機器の光源に
用いる半導体レーザに関する。
用いる半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】赤色ＡｌＧａＩｎＰ半導体の実用化が進
み、高密度光ディスク装置などの光源として期待されて
いる。従来の赤色レーザは、通常、［−１，１，０］方
位にストライプ状のリッジを形成して基本横モードを制
御する（藤井他、エレクトロニクスレターズ誌（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）第２３巻第１８号
９３８−９３９頁（１９８７）、及び、石川他、第１８
回個体素子国際会議講演予稿集１５３−１５６頁（１９
８６））。ストライプ方位を［−１，１，０］方位に選
ぶと、［１，１，０］方位の場合（梶村他、特開平４−
４３６９１号公報）に比べてＡｌＧａＩｎＰ秩序結晶か
らなる活性層の発光効率が向上し閾値電流密度が低減す
るためである（藤井他、アプライドフィジクスレターズ
誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｅｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）第６１巻第７号７３７−７３９頁（１９９２）、及
び、上野、アプライドフィジクスレターズ誌第６２巻第
６号５５３−５５５頁（１９９３））。
み、高密度光ディスク装置などの光源として期待されて
いる。従来の赤色レーザは、通常、［−１，１，０］方
位にストライプ状のリッジを形成して基本横モードを制
御する（藤井他、エレクトロニクスレターズ誌（Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）第２３巻第１８号
９３８−９３９頁（１９８７）、及び、石川他、第１８
回個体素子国際会議講演予稿集１５３−１５６頁（１９
８６））。ストライプ方位を［−１，１，０］方位に選
ぶと、［１，１，０］方位の場合（梶村他、特開平４−
４３６９１号公報）に比べてＡｌＧａＩｎＰ秩序結晶か
らなる活性層の発光効率が向上し閾値電流密度が低減す
るためである（藤井他、アプライドフィジクスレターズ
誌（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｅｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）第６１巻第７号７３７−７３９頁（１９９２）、及
び、上野、アプライドフィジクスレターズ誌第６２巻第
６号５５３−５５５頁（１９９３））。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ストライプ状のリッジ
の形成には高品質な表面を形成できる化学エッチングを
用いる。この際、リッジの形状は上辺より短い台形（順
メサ形）となる（図２）。より高い出力で基本横モード
発振を行うためには、リッジの幅をより狭くリッジの高
さをより高くする必要があり、リッジ内でより大きなジ
ュール熱が発生する。従来、このジュール発熱が高出力
動作特性を制限した。
の形成には高品質な表面を形成できる化学エッチングを
用いる。この際、リッジの形状は上辺より短い台形（順
メサ形）となる（図２）。より高い出力で基本横モード
発振を行うためには、リッジの幅をより狭くリッジの高
さをより高くする必要があり、リッジ内でより大きなジ
ュール熱が発生する。従来、このジュール発熱が高出力
動作特性を制限した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、第１伝導型のＧａＡｓ基板上に順次形成された第１
伝導型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層と活性層と第２伝導
型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層を少なくとも含む多層エ
ピタキシャル層とストライプ上のリッジと一対のレーザ
端面を備え、該活性層が無秩序状態のＡｌＧａＩｎＰか
らなり、該ストライプ状リッジが［１，１，０］方位に
形成されていることを特徴とする。
は、第１伝導型のＧａＡｓ基板上に順次形成された第１
伝導型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層と活性層と第２伝導
型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層を少なくとも含む多層エ
ピタキシャル層とストライプ上のリッジと一対のレーザ
端面を備え、該活性層が無秩序状態のＡｌＧａＩｎＰか
らなり、該ストライプ状リッジが［１，１，０］方位に
形成されていることを特徴とする。
【０００５】
【作用】ストライプ状リッジを［１，１，０］方位に形
成すると、リッジ形状は上辺が下辺より長い台形（逆メ
サ形、図１）となる。逆メサ形レーザ、同じリッジ底部
の幅を持つ順メサ形レーザと比べて、電気抵抗が低く、
リッジ部で発生するジュール熱が低減する。基本横モー
ド制御機能は同等である。
成すると、リッジ形状は上辺が下辺より長い台形（逆メ
サ形、図１）となる。逆メサ形レーザ、同じリッジ底部
の幅を持つ順メサ形レーザと比べて、電気抵抗が低く、
リッジ部で発生するジュール熱が低減する。基本横モー
ド制御機能は同等である。
【０００６】従来の秩序ＧａＩｎＰ（或いはＡｌＧａＩ
ｎＰ）活性層を持つレーザのリッジを［１，１，０］方
位に形成した逆メサ形レーザの場合（前述の特開平４−
４３６９１号公報がその一例）、発光効率の顕著な低下
が問題となる。本発明の逆メサ形レーザの活性層は無秩
序結晶である。これにより、発光効率低下が抑制され
る。以下、図３を用いて発光効率低下の抑制作用につい
て説明する。簡単のため、無歪Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ
活性層を持つレーザについて説明する。まず、秩序Ｇａ
0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層（バンドギャップエネルギ
ー、Ｅｇ〜１．８５ｅＶ）を持つ従来の逆メサ形レーザ
は、順メサ形レーザに比べて発光効率が１／３と非常に
小さい。これは、レーザ光（ＴＥモード）の偏光方位
（［−１，１，０］）に対する秩序Ｇａ0 . 5 Ｉｎ
0 . 5 Ｐの遷移確率が順メサ形レーザの場合に比べて１
／３と小さいためでである（前出文献、アプライドフィ
ジクスレターズ誌第６２巻第６号５５３−５５５頁（１
９９３）、図４、ｓｔｒａｉｎ＝０％）。本発明の無秩
序Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層（Ｅｇ〜１．９２ｅ
Ｖ）を持つ逆メサ型レーザ（ＴＥモードレーザ光の偏光
方位は［−１，１，０］）に対する遷移確率は等方的つ
まり全ての偏光方位に対して等しい。この結果、遷確率
の値（前出文献の図４の単位を用いると、１／３〜０．
３３３）は、約２倍に改善する。従って、該逆メサ形レ
ーザの発光効率は約２倍改善する。
ｎＰ）活性層を持つレーザのリッジを［１，１，０］方
位に形成した逆メサ形レーザの場合（前述の特開平４−
４３６９１号公報がその一例）、発光効率の顕著な低下
が問題となる。本発明の逆メサ形レーザの活性層は無秩
序結晶である。これにより、発光効率低下が抑制され
る。以下、図３を用いて発光効率低下の抑制作用につい
て説明する。簡単のため、無歪Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ
活性層を持つレーザについて説明する。まず、秩序Ｇａ
0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層（バンドギャップエネルギ
ー、Ｅｇ〜１．８５ｅＶ）を持つ従来の逆メサ形レーザ
は、順メサ形レーザに比べて発光効率が１／３と非常に
小さい。これは、レーザ光（ＴＥモード）の偏光方位
（［−１，１，０］）に対する秩序Ｇａ0 . 5 Ｉｎ
0 . 5 Ｐの遷移確率が順メサ形レーザの場合に比べて１
／３と小さいためでである（前出文献、アプライドフィ
ジクスレターズ誌第６２巻第６号５５３−５５５頁（１
９９３）、図４、ｓｔｒａｉｎ＝０％）。本発明の無秩
序Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層（Ｅｇ〜１．９２ｅ
Ｖ）を持つ逆メサ型レーザ（ＴＥモードレーザ光の偏光
方位は［−１，１，０］）に対する遷移確率は等方的つ
まり全ての偏光方位に対して等しい。この結果、遷確率
の値（前出文献の図４の単位を用いると、１／３〜０．
３３３）は、約２倍に改善する。従って、該逆メサ形レ
ーザの発光効率は約２倍改善する。
【０００７】以上、無歪Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層
を持つレーザの作用を述べたが、Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5
Ｐ活性層より大きなＥｇを持つ無歪（Ａｌx Ｇ
ａ1 - x ）0. 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層（ｘ＞０）を持つ
レーザの場合も同様な作用が発生する。この場合、図３
の全ての曲線が右方向（高エネルギー方向）へシフトす
る。さらに、圧縮歪秩序結晶の遷移確率の報告（前出文
献、図４、ｓｔｒａｉｎ＜０％）を考慮すると、圧縮歪
（Ａｌx Ｇａ1 - x ）y Ｉｎ1 - y Ｐ（ｘ＜０，ｙ＜
０．５）活性層を持つレーザの場合もほぼ同様な作用が
発生すると考えられる。
を持つレーザの作用を述べたが、Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5
Ｐ活性層より大きなＥｇを持つ無歪（Ａｌx Ｇ
ａ1 - x ）0. 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層（ｘ＞０）を持つ
レーザの場合も同様な作用が発生する。この場合、図３
の全ての曲線が右方向（高エネルギー方向）へシフトす
る。さらに、圧縮歪秩序結晶の遷移確率の報告（前出文
献、図４、ｓｔｒａｉｎ＜０％）を考慮すると、圧縮歪
（Ａｌx Ｇａ1 - x ）y Ｉｎ1 - y Ｐ（ｘ＜０，ｙ＜
０．５）活性層を持つレーザの場合もほぼ同様な作用が
発生すると考えられる。
【０００８】
【実施例】本発明の半導体レーザの実施例の１つを以下
に示す。本実施例の半導体レーザの断面図は図１であ
る。まず、（００１）ｎ型ＧａＡｓ基板９の上に、Ｓｉ
ドープｎ型ＧａＡｓ８、１．５μｍ厚のＳｉドープｎ型
（Ａｌ0 . 6 Ｇａ0 . 4 ）0. 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐクラッド
層７、６０ｎｍ厚の無秩序（Ａｌ0 . 1 Ｇａ0 . 9 ）
0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層６、１．５μｍ厚のＺｎドー
プｐ型（Ａｌ0 . 6 Ｇａ0 . 4 ）0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐク
ラッド層５、ｐ型Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ３を順次有機
金属気相成長法（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏ
ｒ ＰｈａｓｅＥｐｉｔａｘｙ：ＭＯＶＰＥ法）により
積層成長した。基板の面方位は（００１）ら傾斜したも
のでも良い。クラッド層の混晶組成は（Ａｌ0 . 7 Ｇａ
0 . 3 ）0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐでも構わない。結晶成長条
件は成長温度７００−８５０℃、Ｖ／ＩＩＩ比３００−
１５００とした。結晶成長法はＭＯＶＰＥ法に限らず分
子線成長法（ＭＢＥ法）、有機金属分子線成長法（ＭＯ
ＭＢＥ法）、ガスソース分子線成長法（ＧＳＭＢＥ法）
なども可能である。該ＡｌＧａＩｎＰ活性層１０は無秩
序状態なので、秩序状態結晶に比べてバンドギャップエ
ネルギーが大きい。ｐ型ＧａＩｎＰ３は、ｐ型ＧａＡｓ
２とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ５の間のヘテロエネルギー障壁
の高さを緩和しホールの注入抵抗を低減する働きを持
つ。
に示す。本実施例の半導体レーザの断面図は図１であ
る。まず、（００１）ｎ型ＧａＡｓ基板９の上に、Ｓｉ
ドープｎ型ＧａＡｓ８、１．５μｍ厚のＳｉドープｎ型
（Ａｌ0 . 6 Ｇａ0 . 4 ）0. 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐクラッド
層７、６０ｎｍ厚の無秩序（Ａｌ0 . 1 Ｇａ0 . 9 ）
0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層６、１．５μｍ厚のＺｎドー
プｐ型（Ａｌ0 . 6 Ｇａ0 . 4 ）0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐク
ラッド層５、ｐ型Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ３を順次有機
金属気相成長法（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏ
ｒ ＰｈａｓｅＥｐｉｔａｘｙ：ＭＯＶＰＥ法）により
積層成長した。基板の面方位は（００１）ら傾斜したも
のでも良い。クラッド層の混晶組成は（Ａｌ0 . 7 Ｇａ
0 . 3 ）0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐでも構わない。結晶成長条
件は成長温度７００−８５０℃、Ｖ／ＩＩＩ比３００−
１５００とした。結晶成長法はＭＯＶＰＥ法に限らず分
子線成長法（ＭＢＥ法）、有機金属分子線成長法（ＭＯ
ＭＢＥ法）、ガスソース分子線成長法（ＧＳＭＢＥ法）
なども可能である。該ＡｌＧａＩｎＰ活性層１０は無秩
序状態なので、秩序状態結晶に比べてバンドギャップエ
ネルギーが大きい。ｐ型ＧａＩｎＰ３は、ｐ型ＧａＡｓ
２とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ５の間のヘテロエネルギー障壁
の高さを緩和しホールの注入抵抗を低減する働きを持
つ。
【０００９】結晶成長の後、ｐ型ＧａＩｎＰ３とｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層５の一部をウェットエッチング
で選択的に除去し、底部の幅が５μｍのストライプ状の
リッジを形成した。リッジ形状は、図に示すように順メ
サ形である。ウェットエッチングでは誘電体膜を選択マ
スクに用いた。次に，該選択マスクを再び用いてｎ型Ｇ
ａＡｓ電流ブロック層４を選択成長した。選択成長後、
該選択マスクを除去し、該ｎ型ＧａＡｓ４とｐ型ＧａＩ
ｎＰ３の表面にｐ型ＧａＡｓキャップ層２を成長した。
ｌＧａＩｎＰクラッド層５の一部をウェットエッチング
で選択的に除去し、底部の幅が５μｍのストライプ状の
リッジを形成した。リッジ形状は、図に示すように順メ
サ形である。ウェットエッチングでは誘電体膜を選択マ
スクに用いた。次に，該選択マスクを再び用いてｎ型Ｇ
ａＡｓ電流ブロック層４を選択成長した。選択成長後、
該選択マスクを除去し、該ｎ型ＧａＡｓ４とｐ型ＧａＩ
ｎＰ３の表面にｐ型ＧａＡｓキャップ層２を成長した。
【００１０】次に、ｎ電極１０とｐ電極１を形成し、レ
ーザ端面を形成する。最後に、レーザ端面に誘電体膜に
よるコーティングを施すと、本実施例に半導体レーザが
完成した。
ーザ端面を形成する。最後に、レーザ端面に誘電体膜に
よるコーティングを施すと、本実施例に半導体レーザが
完成した。
【００１１】なお、本実施例はｎ型半導体基板を用いる
最も一般的な場合について述べたが、ｐ型基板を用いて
も本発明の効果を得ることは可能である。この場合、上
述の実施例の中でｎ型と述べたところをｐ型に、ｐ型と
述べたところをｎ型に置き換えればよい。基板としては
ＧａＡｓ代わりにＧａＡｓＰ基板を用いてもよい。ま
た、ＡｌＧａＩｎＰ結晶の代わりにＡｌＧａＩｎＰＡｓ
結晶を用いてもよい。ドーパントとしては、ＺｎとＳｉ
を用いた例を述べたが、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｓｅなどの他のド
ーパントを用いてもよい。
最も一般的な場合について述べたが、ｐ型基板を用いて
も本発明の効果を得ることは可能である。この場合、上
述の実施例の中でｎ型と述べたところをｐ型に、ｐ型と
述べたところをｎ型に置き換えればよい。基板としては
ＧａＡｓ代わりにＧａＡｓＰ基板を用いてもよい。ま
た、ＡｌＧａＩｎＰ結晶の代わりにＡｌＧａＩｎＰＡｓ
結晶を用いてもよい。ドーパントとしては、ＺｎとＳｉ
を用いた例を述べたが、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｓｅなどの他のド
ーパントを用いてもよい。
【００１２】本発明のもう１つの実施例を以下に示す。
本実施例では、活性層に多重量子井戸を用いた。該多重
量子井戸は、８ｎｍ厚Ｇａ0 . 3 7 Ｉｎ0 . 6 3 Ｐ量子
井戸と４ｎｍ厚の（Ａｌ0 . 6 Ｇａ0 . 4 ）0 . 5 Ｉｎ
0 . 5 Ｐ量子障壁からなる。ウェル数は３とした。該量
子井戸にはおよび＋１％の圧縮歪が加わり、この圧縮歪
はキャリアのオーバーフローを抑制し閾値電流を低減す
る。
本実施例では、活性層に多重量子井戸を用いた。該多重
量子井戸は、８ｎｍ厚Ｇａ0 . 3 7 Ｉｎ0 . 6 3 Ｐ量子
井戸と４ｎｍ厚の（Ａｌ0 . 6 Ｇａ0 . 4 ）0 . 5 Ｉｎ
0 . 5 Ｐ量子障壁からなる。ウェル数は３とした。該量
子井戸にはおよび＋１％の圧縮歪が加わり、この圧縮歪
はキャリアのオーバーフローを抑制し閾値電流を低減す
る。
【００１３】本発明のもう１つの実施例を以下に示す。
本実施例では、（００１）ＧａＡｓ基板の代わりに（０
０１）から［１，１，０］方向へ４度から２５度傾斜し
た面を持つＧａＡｓ基板を用いた。このＧａＡｓ基板を
用いて活性層としてＡｌＧａＩｎＰ結晶を成長すると、
無秩序結晶が形成される。本実施例では、導波路軸方向
に直交するレーザ端面の形成に、劈開またはドライエッ
チングを用いる（従来のように劈開でレーザ端面を形成
する、レーザ端面が導波路軸方向と直交せず、閾値電流
の上昇を招く恐れがある。）ストライプ状リッジの形成
には、ウェットエッチングとドライエッチングのどちら
かを選択または併用する（ウェットエッンングだけを使
うと、リッジ形状が非対称型なり、モード制御特性を悪
化させる恐れがある）。
本実施例では、（００１）ＧａＡｓ基板の代わりに（０
０１）から［１，１，０］方向へ４度から２５度傾斜し
た面を持つＧａＡｓ基板を用いた。このＧａＡｓ基板を
用いて活性層としてＡｌＧａＩｎＰ結晶を成長すると、
無秩序結晶が形成される。本実施例では、導波路軸方向
に直交するレーザ端面の形成に、劈開またはドライエッ
チングを用いる（従来のように劈開でレーザ端面を形成
する、レーザ端面が導波路軸方向と直交せず、閾値電流
の上昇を招く恐れがある。）ストライプ状リッジの形成
には、ウェットエッチングとドライエッチングのどちら
かを選択または併用する（ウェットエッンングだけを使
うと、リッジ形状が非対称型なり、モード制御特性を悪
化させる恐れがある）。
【００１４】以上の実施例で、活性層（或いは量子井戸
層）を（Ａｌ0 . 1 ＧＡ0 . 9 ）0. 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ或
いはＧａ0 . 3 7 Ｉｎ0 . 6 3 Ｐとするレーザを示し
た。本発明のレーザ活性層（或いは量子井戸層）の組成
はこれらに限らない。すでに作用の項で述べたように、
無歪または圧縮歪を持つＡｌＧａＩｎＰ組成であれば本
発明の作用が発現する。
層）を（Ａｌ0 . 1 ＧＡ0 . 9 ）0. 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ或
いはＧａ0 . 3 7 Ｉｎ0 . 6 3 Ｐとするレーザを示し
た。本発明のレーザ活性層（或いは量子井戸層）の組成
はこれらに限らない。すでに作用の項で述べたように、
無歪または圧縮歪を持つＡｌＧａＩｎＰ組成であれば本
発明の作用が発現する。
【００１５】
【発明の効果】本発明の逆メサ形無秩序半導体レーザの
発光効率は従来の順メサ形秩序レーザに比べてやや低い
が、電気抵抗が低い。従って、光出力が高い場合に従来
よりもジュール熱の発生が低減し、発振特性が改善す
る。以下、図４を用いて本発明の効果を説明する。
発光効率は従来の順メサ形秩序レーザに比べてやや低い
が、電気抵抗が低い。従って、光出力が高い場合に従来
よりもジュール熱の発生が低減し、発振特性が改善す
る。以下、図４を用いて本発明の効果を説明する。
【００１６】半導体レーザのジュール発熱、Ｑは、 Ｑ＝Ｒs ×（Ｉo p ）2 ＝Ｒs ×（Ｉt h （ηo ）＋Ｐ／ηｓ）2 （１） と表される。ここで、Ｒs は電気抵抗、Ｉo p は駆動電
流、Ｉt h は閾値電流、ηo は発光効率、ηs はスロー
プ効率、Ｐは光出力である。自然放出発光を支配する発
光効率（ηo ）が低下すると、閾値電流は増大する。一
方、誘導放出発光が支配するスロープ効率は、該発光効
率（ηo ）にあまり依存しない。従来の順メサ形秩序レ
ーザのジュール発熱を曲線Ａで示す。従来の秩序レーザ
のストライプ方位を［１，１，０］に変えた逆メサ形秩
序レーザの場合（曲線Ｂ）、電気抵抗（Ｒs ）は低減す
るものの発光効率の低下により閾値電流（Ｉt h ）、駆
動電流（Ｉo p ）が顕著に増大するために曲線Ａに比べ
てジュール発熱が大きく増大してしまう。
流、Ｉt h は閾値電流、ηo は発光効率、ηs はスロー
プ効率、Ｐは光出力である。自然放出発光を支配する発
光効率（ηo ）が低下すると、閾値電流は増大する。一
方、誘導放出発光が支配するスロープ効率は、該発光効
率（ηo ）にあまり依存しない。従来の順メサ形秩序レ
ーザのジュール発熱を曲線Ａで示す。従来の秩序レーザ
のストライプ方位を［１，１，０］に変えた逆メサ形秩
序レーザの場合（曲線Ｂ）、電気抵抗（Ｒs ）は低減す
るものの発光効率の低下により閾値電流（Ｉt h ）、駆
動電流（Ｉo p ）が顕著に増大するために曲線Ａに比べ
てジュール発熱が大きく増大してしまう。
【００１７】本発明の逆メサ形無秩序レーザの場合は、
電気抵抗（Ｒs ）を低減しつつ発光効率低下かを抑制し
た。従ってメサ秩序レーザで問題となる駆動電流（Ｉ
o p ）の増大は抑制され、曲線Ｂに比べてジュール発熱
が低減する（曲線Ｃ）。
電気抵抗（Ｒs ）を低減しつつ発光効率低下かを抑制し
た。従ってメサ秩序レーザで問題となる駆動電流（Ｉ
o p ）の増大は抑制され、曲線Ｂに比べてジュール発熱
が低減する（曲線Ｃ）。
【００１８】ここで、本発明の逆メサ形無秩序レーザの
ジュール発熱（曲線Ｃ）を従来の順メサ形秩序レーザ
（曲線Ａ）と比較する。光出力（Ｐ）が小さいときは、 Ｑ〜Ｒs ×（Ｉt h （ηo ））2 （２） となり、Ｉt h の小さい曲線Ａの方がジュール発熱が小
さい。しかし、光出力が大きいとき、 Ｑ〜Ｒs ×（Ｐ／ηs ）2 （３） となり、Ｒs の小さい本発明の半導体レーザ（曲線Ｃ）
の方がジュール発が小さい。
ジュール発熱（曲線Ｃ）を従来の順メサ形秩序レーザ
（曲線Ａ）と比較する。光出力（Ｐ）が小さいときは、 Ｑ〜Ｒs ×（Ｉt h （ηo ））2 （２） となり、Ｉt h の小さい曲線Ａの方がジュール発熱が小
さい。しかし、光出力が大きいとき、 Ｑ〜Ｒs ×（Ｐ／ηs ）2 （３） となり、Ｒs の小さい本発明の半導体レーザ（曲線Ｃ）
の方がジュール発が小さい。
【００１９】以上の効果により、本発明の半導体レーザ
は従来よりも高い出力で安定に動作することができる。
は従来よりも高い出力で安定に動作することができる。
【図１】本発明の一つの実施例を示す図である。
【図２】従来の半導体レーザを示す図である。
【図３】Ｇａ0 . 5 Ｉｎ0 . 5 Ｐ活性層の発光効率を示
す図である。
す図である。
【図４】半導体レーザのジュール発熱量を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ ｐ電極 ２ ｐ型ＧａＡｓ ３ ｐ型ＧａＩｎＰ ４ ｎ型ＧａＡｓ ５ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ６ 無秩序ＡｌＧａＩｎＰ活性層 ７ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ活性層 ８ ｎ型ＧａＡｓ ９ ｎ型ＧａＡｓ基板 １０ ｎ電極 １１ 秩序ＡｌＧＡＩｎＰ活性層
Claims (2)
- 【請求項１】 第１伝導型のＧａＡｓ基板上に順次形成
された第１伝導型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層と活性層
と第２伝導型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層を少なくとも
含む多層エピタキシャル層とストライプ状のリッジと一
対のレーザ端面を備え、該活性層が無秩序状態のＡｌＧ
ａＩｎＰからなり、該ストライプ状リッジが［１，１，
０］方位に形成されていることを特徴とする半導体レー
ザ。 - 【請求項２】 活性層が多重量子井戸からなり、該多重
井戸の中の量子井戸が無秩序状態のＡｌＧａＩｎＰから
なることを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33027493A JPH07193313A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33027493A JPH07193313A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193313A true JPH07193313A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18230822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33027493A Pending JPH07193313A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07193313A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314883A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-22 | Nec Corp | ＡｌＧａＩｎＰ半導体レ−ザの作製方法 |
| JPH03227090A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH0443691A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
| JPH0472787A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-06 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH04192482A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | リッジ導波路型半導体レーザの製造方法 |
| JPH05343793A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33027493A patent/JPH07193313A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63314883A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-22 | Nec Corp | ＡｌＧａＩｎＰ半導体レ−ザの作製方法 |
| JPH03227090A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH0443691A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
| JPH0472787A (ja) * | 1990-07-13 | 1992-03-06 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| JPH04192482A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | リッジ導波路型半導体レーザの製造方法 |
| JPH05343793A (ja) * | 1992-06-05 | 1993-12-24 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6618413B2 (en) | Graded semiconductor layers for reducing threshold voltage for a nitride-based laser diode structure | |
| EP1437809B1 (en) | Compound semiconductor laser | |
| JP2011101039A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| US20120076165A1 (en) | Asymmetrically cladded laser diode | |
| US5556804A (en) | Method of manufacturing semiconductor laser | |
| JPH06104533A (ja) | 青色発光素子およびその製造方法 | |
| JP3206555B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体発光素子及びその製造方法 | |
| US5561080A (en) | Semiconductor laser and method for fabricating the same | |
| JPH09266352A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH05259574A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JPH09266351A (ja) | ＡｌＩｎＧａＮ系半導体発光素子 | |
| JP4136272B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH10284800A (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JP3078004B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2947164B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP3801410B2 (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JPS6258557B2 (ja) | ||
| JPH07193313A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH06334272A (ja) | 半導体レーザー | |
| JP3071021B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPH07321409A (ja) | 半導体レーザー素子 | |
| JP3820826B2 (ja) | 半導体発光装置および半導体装置の製造方法 | |
| JPH11145553A (ja) | 半導体レーザ素子及びその作製法 | |
| JP2006100626A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2007150137A (ja) | 短波長半導体レーザ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980818 |