JPH09129967A - 半導体レーザ - Google Patents

半導体レーザ

Info

Publication number
JPH09129967A
JPH09129967A JP28427195A JP28427195A JPH09129967A JP H09129967 A JPH09129967 A JP H09129967A JP 28427195 A JP28427195 A JP 28427195A JP 28427195 A JP28427195 A JP 28427195A JP H09129967 A JPH09129967 A JP H09129967A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ridge
semiconductor laser
layer
cladding layer
substrate
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.)
Withdrawn
Application number
JP28427195A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuhito Nakajima
徹人 中島
Koji Nakamura
幸治 中村
Hideaki Horikawa
英明 堀川
Hiroki Yaegashi
浩樹 八重樫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP28427195A priority Critical patent/JPH09129967A/ja
Publication of JPH09129967A publication Critical patent/JPH09129967A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横モード制御領域では、光損失が高くなり、
光伝搬路を実効的に狭くすることにより、リッジ幅を広
くしても高出力動作時に安定した基本横モード発振を得
ることができる半導体レーザを提供する。 【解決手段】 n型GaAs基板10と、この基板10
の上側のn型AlGaAsクラッド層20と、このn型
AlGaAsクラッド層20の上側の活性層30と、こ
の活性層30の上側のp型AlGaAsクラッド層40
aとを少なくとも具え、活性層30の上側のp型AlG
aAsクラッド層40aにリッジ部70が形成されてい
るリッジ導波路型半導体レーザにおいて、前記p型Al
GaAsクラッド層40aのリッジ部70の側面近傍に
おいて、このリッジ部70の両側の、前記p型AlGa
Asクラッド層40bの厚みが薄くなっている横モード
制御領域90を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高出力半導体レー
ザ(以後、LDと略記することもある)に係り、特に高
出力時において安定した基本横モード発振を得ることが
できるリッジ導波路型半導体レーザの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、文献名:RECENT DEVELOPMEN
TS OF 980−nm PUMP LASERS
FOROPTICAL FIBER AMPLIFIE
RS.著者:Heinz Meier、IBM Res
earch Division,Zurich Res
earch Laboratory、Proc.of
20th European Conf.on Opt
ical Communication(ECOC 1
994),Florence,Italy,Sept.
25−29,1994に記載されるものがあった。
【0003】以下、この文献に開示されている半導体レ
ーザの構造について、図4を参照して簡単に説明する。
n−GaAs基板101上に基板側から順に、n−Al
GaAsクラッド層102、InGaAs/AlGaA
s活性層103、p−AlGaAsクラッド層104、
p−GaAsコンタクト層105が形成されている。そ
の活性層103は、図示しないが、InGaAsからな
る量子井戸層とAlGaAs障壁層を積層したInGa
As/AlGaAs量子井戸構造の半導体層により構成
されている。また、p−AlGaAsクラッド層104
とp−GaAsコンタクト層105により、リッジが形
成されている。なお、106は絶縁膜(SiO2 膜)で
ある。
【0004】更に、n−GaAs基板101の下面では
n側電極108、p−GaAsコンタクト層105の上
面にはp側電極107が形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リッジ導波路型半導体レーザでは、以下の問題点があ
る。レーザ光は、リッジ両脇とリッジ部の実効屈折率差
により形成される屈折率導波路を伝搬する。このため、
高出力動作時に、安定した基本横モード発振を得るため
には、材料と構造により決まる実効屈折率差に応じて、
屈折率導波路の幅を狭くする必要がある。従来の構造で
はこのためにリッジの幅を狭くすることになる。しか
し、リッジ幅を狭くすると、リッジ頭部の面積が小さく
なるためにp型電極での接触抵抗の増加、及び光導波路
での光密度の増加によりレーザ発振時に素子の温度上昇
が顕著になる。このことにより、素子寿命が低下すると
ともに、動作の不安定化を生じるといった問題があっ
た。
【0006】本発明は、上記問題点を除去し、横モード
制御領域では、光損失が高くなり、光伝搬路を実効的に
狭くすることにより、リッジ幅を広くしても高出力動作
時に安定した基本横モード発振を得ることができる半導
体レーザを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕化合物半導体基板と、この基板の上側の第1クラ
ッド層と、この第1クラッド層の上側の活性層と、この
活性層の上側の第2クラッド層とを少なくとも具え、こ
の活性層の上側の第2クラッド層にリッジ部が形成され
ているリッジ導波路型半導体レーザにおいて、前記第2
クラッド層のリッジ部の側面近傍において、このリッジ
部の両側の、前記第2クラッド層の厚みが薄くなってい
る横モード制御領域が形成されるようにしたものであ
る。
【0008】〔2〕上記〔1〕記載の半導体レーザにお
いて、前記化合物半導体基板はGaAs基板、前記第1
クラッド層はn型AlGaAsクラッド層、前記第2ク
ラッド層はp型AlGaAsクラッド層である。 本発明によれば、上記のように、両端面部のリッジ両脇
のAlGaAsクラッド層の厚みを薄くした横モード制
御領域を設けることにより、光伝搬路の実質的狭小化が
生じ、リッジ幅を狭くすることなく、高出力動作時にお
いて安定な基本横モード発振が得られる。
【0009】更に、リッジ幅を広くすることができるこ
とにより、リッジ頭部でのp側電極での接触抵抗の増
加、及び光導波路での光密度の増加によるレーザ発振時
の素子の顕著な温度上昇が抑制され、高出力動作時にお
いての安定動作が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。これらの図面において、各構
成成分は、本発明が理解できる程度に各構成成分の形
状、大きさ、及び配置関係を概略的に示してあるにすぎ
ない。図1は本発明の実施例であるリッジ導波路型半導
体レーザを構成する素子の構造を概略的に示す斜視図、
図2はその半導体レーザの製造工程図(その1)、図3
はその半導体レーザの製造工程図(その2)である。
【0011】まず、図2(a)に示すように、n−Ga
As基板10上に、n−Alx Ga 1-x As第1クラッ
ド層(例えば、x=0.2、キャリア濃度5×1017
-3)20、活性層30、p−Alx Ga1-x As第2
クラッド層(例えば、x=0.2、キャリア濃度5×1
18cm-3、厚さ1.5〜2μm程度)40、p−Ga
Asコンタクト層(例えば、キャリア濃度1.5×10
19cm-3以下、厚さ0.3〜0.5μm)50をMOV
PE法やMBE法等公知の方法で成長させる。
【0012】活性層30は、図示しないが、アンドープ
Inx Ga1-x Asからなる量子井戸(例えば、キャリ
ア濃度0.15≦x≦0.2、厚さ8〜10nm)をア
ンドープGaAsからなる障壁層(例えば、厚さ40〜
80nm)で挟んだアンドープInGaAs/GaAs
シングル量子井戸構造の半導体層により構成されてい
る。
【0013】次に、図2(b)に示すように、プラズマ
CVD法等により、p−GaAsコンタクト層50上に
SiO2 等の酸化膜を形成し、通常のフォトリソグラフ
ィー法、及びバッファー沸化水素エッチングにより、幅
6〜8μmのSiO2 ストライプマスク60を形成す
る。次に、図2(c)に示すように、ウエットエッチン
グ(例えば、硫酸:1、過酸化水素水:8、水:100
の混合液)や、ドライエッチングRIE(Reacti
ve Ion Etching)等により、p−GaA
sコンタクト層50、p−AlX Ga1-X As第2クラ
ッド層40をエッチングし、リッジ部70を形成する。
【0014】この場合、エッチング後、残存しているp
−Alx Ga1-X As第2クラッド層40aの厚みを、
約0.5μm、リッジ部70の幅を5〜7μmになるよ
うにエッチング条件、時間を抑制する。なお、図中、4
0aはエッチング済みのp−Alx Ga1-X As第2ク
ラッド層、50aはエッチング済みのp−GaAsコン
タクト層を示す。
【0015】次に、図3(a)に示すように、リッジ部
70の上部SiO2 ストライプマスク60を除去し、再
度全面にSiO2 等の酸化膜を形成し、通常のフォトリ
ソグラフィー法、及びバッファー沸化水素エッチングに
より、共振器両端面のリッジ両脇に幅4〜6μm、長さ
10〜20μmに渡って、SiO2 を取り除いたSiO
2 マスク80を形成する。
【0016】次いで、ウエットエッチング(例えば、硫
酸:1、過酸化水素水:8、水:100の混合液)や、
ドライエッチングRIE等により、SiO2 マスク80
を用いてエッチング済みのp−AlX Ga1-X As第2
クラッド層40aの一部を、厚さが0.2μm程度にな
るようにエッチングし、横モード制御領域90を形成す
る。なお、100はリッジ領域である。
【0017】次いで、図3(b)に示すように、SiO
2 マスク80を沸化水素により取り除く。なお、図中、
40bは横モード制御領域90を形成済みのp−AlX
Ga 1-X As第2クラッド層を示す。この後、図示しな
いが、エッチング済みのp−GaAsコンタクト層50
a、横モード制御領域90を形成済みのp−AlX Ga
1-X As第2クラッド層40bの上に、SiN等の絶縁
膜を形成した後、エッチング済みのp−GaAsコンタ
クト層50a上の絶縁膜を取り除き、p側電極を形成
し、基板側にn側電極を形成する。劈開後、劈開面にA
R、HRコーティングをする。
【0018】以下、このようにして得られた半導体レー
ザの動作について説明する。この素子を正常に動作させ
た場合、レーザ光は、リッジ両脇とリッジ部の実効屈折
率差により形成される屈折率導波路を伝搬する。伝搬し
たレーザ光は、共振器両端部のリッジ両脇に形成された
横モード制御領域で光損失が高められ、実効的に光伝搬
路が狭くされ、横モードが制御され、高出力動作時にお
いても、基本横モードの発振となる。
【0019】このように構成したので、両端面部のリッ
ジ両脇のAlGaAsクラッド層の厚みを薄くした横モ
ード制御領域を設けることにより、光伝搬路の実質的狭
小化が生じ、リッジ幅を狭くすることなく、高出力動作
時において安定な基本横モード発振が得られる。さら
に、リッジ幅を広くすることができることにより、リッ
ジ頭部でのp側電極での接触抵抗の増加、及び光導波路
での光密度の増加によるレーザ発振時の素子の顕著な温
度上昇が抑制され、高出力動作時においての安定動作が
得られる。
【0020】また、本発明の半導体レーザは以下のよう
な利用形態を有することができる。 (1)上記実施例では、n型基板を用いた実施例を示し
たが、導電型をnとpと入れ換えることにより、p型基
板を用いることもできる。 (2)GaAs系のレーザを用いた実施例を示したが、
他の材料系、例えば、InP系においても適用できる。
【0021】(3)横モード制御領域を両端面に構成し
た実施例を示したが、片方の端面や、それ以外の領域に
おいて形成する場合にも適用できる。この場合、横モー
ド制御領域の幅、長さ及び深さ等のパラメータは、それ
ぞれの場合において最適化する必要がある。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
【0022】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、両端面部のリッジ両脇のAlGaAsクラッド
層の厚みを薄くした横モード制御領域を設けることによ
り、光伝搬路の実質的狭小化が生じ、リッジ幅を狭くす
ることなく、高出力動作時において安定な基本横モード
発振が得られる。
【0023】さらに、リッジ幅を広くできることによ
り、リッジ頭部でのp側電極での接触抵抗の増加、及び
光導波路での光密度の増加によるレーザ発振時の素子の
顕著な温度上昇が抑制され、高出力動作時においての安
定動作が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるリッジ導波路型半導体レ
ーザを構成する素子の構造を概略的に示す斜視図であ
る。
【図2】本発明の実施例であるリッジ導波路型半導体レ
ーザの製造工程図(その1)である。
【図3】本発明の実施例であるリッジ導波路型半導体レ
ーザの製造工程図(その2)である。
【図4】従来のリッジ導波路型半導体レーザを構成する
素子の構造を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
10 n−GaAs基板 20 n−Alx Ga1-x As第1クラッド層 30 活性層 40 p−Alx Ga1-x As第2クラッド層 40a エッチング済みのp−AlGaAs第2クラ
ッド層 40b 横モード制御領域を形成済みのp−AlGa
As第2クラッド層 50 p−GaAsコンタクト層 50a エッチング済みのp−AlGaAsコンタク
ト層 60 SiO2 ストライプマスク 70 リッジ部 80 SiO2 マスク 90 横モード制御領域 100 リッジ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八重樫 浩樹 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物半導体基板と、該基板の上側の第
    1クラッド層と、該第1クラッド層の上側の活性層と、
    該活性層の上側の第2クラッド層とを少なくとも具え、
    該活性層の上側の第2クラッド層にリッジ部が形成され
    ているリッジ導波路型半導体レーザにおいて、 前記第2クラッド層のリッジ部の側面近傍において、該
    リッジ部の両側の前記第2クラッド層の厚みが薄くなっ
    ている横モード制御領域を形成するようにしたことを特
    徴とする半導体レーザ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体レーザにおいて、
    前記化合物半導体基板はGaAs基板、前記第1クラッ
    ド層はn型AlGaAsクラッド層、前記第2クラッド
    層はp型AlGaAsクラッド層であることを特徴とす
    る半導体レーザ。
JP28427195A 1995-11-01 1995-11-01 半導体レーザ Withdrawn JPH09129967A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28427195A JPH09129967A (ja) 1995-11-01 1995-11-01 半導体レーザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28427195A JPH09129967A (ja) 1995-11-01 1995-11-01 半導体レーザ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09129967A true JPH09129967A (ja) 1997-05-16

Family

ID=17676374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28427195A Withdrawn JPH09129967A (ja) 1995-11-01 1995-11-01 半導体レーザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09129967A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006303052A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Nec Electronics Corp 半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置の製造方法
KR101254817B1 (ko) * 2007-04-20 2013-04-15 엘지전자 주식회사 반도체 레이저 다이오드
DE102022133047A1 (de) * 2022-12-12 2024-06-13 Ams-Osram International Gmbh Kantenemittierender halbleiterlaser, verfahren zur herstellung einer vielzahl kantenemittierender halbleiterlaser, laserbauelement und verfahren zur herstellung eines laserbauelements

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006303052A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Nec Electronics Corp 半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置の製造方法
KR101254817B1 (ko) * 2007-04-20 2013-04-15 엘지전자 주식회사 반도체 레이저 다이오드
DE102022133047A1 (de) * 2022-12-12 2024-06-13 Ams-Osram International Gmbh Kantenemittierender halbleiterlaser, verfahren zur herstellung einer vielzahl kantenemittierender halbleiterlaser, laserbauelement und verfahren zur herstellung eines laserbauelements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07263811A (ja) 半導体レーザ装置
JPH11112081A (ja) 半導体レーザ,及びその製造方法
JPH1168231A (ja) 半導体レーザ,及びその製造方法
JP3468612B2 (ja) 半導体レーザ装置
US4896328A (en) Ridge waveguide-type semiconductor laser having a current recombination layer and an optical waveguide layer
JP2002141611A (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
EP0155853B1 (en) Window vsis semiconductor laser
JPH09129967A (ja) 半導体レーザ
JP3326283B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3268958B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3053139B2 (ja) 歪量子井戸半導体レーザ
JP2001168458A (ja) 半導体レーザ装置
JP2531719B2 (ja) 半導体レ―ザ―
JPH10223970A (ja) 半導体レーザ
JP3043561B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JP2000114660A (ja) リッジ導波路型半導体レーザ素子
JP3075512B2 (ja) 半導体レーザ素子
JPH06283801A (ja) 半導体レーザ
JPH0671122B2 (ja) 半導体レーザ素子
JP2002185081A (ja) 半導体レーザ素子
JP2946781B2 (ja) 半導体レーザ
JPH05275800A (ja) 歪量子井戸半導体レーザ
JPH07111363A (ja) 半導体レーザ装置
JP3651984B2 (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
JPS6237834B2 (ja)

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: 20030107