JPH0918083A - 面発光半導体レーザ - Google Patents
面発光半導体レーザInfo
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- JPH0918083A JPH0918083A JP16672695A JP16672695A JPH0918083A JP H0918083 A JPH0918083 A JP H0918083A JP 16672695 A JP16672695 A JP 16672695A JP 16672695 A JP16672695 A JP 16672695A JP H0918083 A JPH0918083 A JP H0918083A
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 面発光半導体レーザに関し、構成要素となる
半導体材料の選択の自由度を広げることを目的とする。 【構成】 一導電型基板と、屈折率の異なる２種類の一
導電型半導体膜から成りレーザ光を反射させる一導電型
反射鏡層と、一導電型半導体膜から成る第１のクラッド
層と、レーザ光を発生させる活性層と、反対導電型半導
体膜から成る第２のクラッド層で構成される共振器と、
屈折率の異なる２種類の反対導電型半導体膜から成りレ
ーザ光を反射させる反対導電型反射鏡層を積層して成る
面発光半導体レーザにおいて、一導電型基板、一導電型
反射鏡層、共振器及び反対導電型反射鏡層のうち、格子
不整合の生じる基板と層の間、あるいは層と層の間に、
半導体の組成がグレーデッドに変化するグレーデッド層
を形成する。
半導体材料の選択の自由度を広げることを目的とする。 【構成】 一導電型基板と、屈折率の異なる２種類の一
導電型半導体膜から成りレーザ光を反射させる一導電型
反射鏡層と、一導電型半導体膜から成る第１のクラッド
層と、レーザ光を発生させる活性層と、反対導電型半導
体膜から成る第２のクラッド層で構成される共振器と、
屈折率の異なる２種類の反対導電型半導体膜から成りレ
ーザ光を反射させる反対導電型反射鏡層を積層して成る
面発光半導体レーザにおいて、一導電型基板、一導電型
反射鏡層、共振器及び反対導電型反射鏡層のうち、格子
不整合の生じる基板と層の間、あるいは層と層の間に、
半導体の組成がグレーデッドに変化するグレーデッド層
を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は面発光半導体レーザに関
する。基板に垂直な方向に共振器を有する面発光半導体
レーザは２次元集積化が可能でありＩＣとの整合性に優
れていることから光ファイバ通信をはじめとする広い分
野への応用が期待されている。しかし、そのためには広
い発振波長域で良好なレーザ特性の得られることが必要
である。
する。基板に垂直な方向に共振器を有する面発光半導体
レーザは２次元集積化が可能でありＩＣとの整合性に優
れていることから光ファイバ通信をはじめとする広い分
野への応用が期待されている。しかし、そのためには広
い発振波長域で良好なレーザ特性の得られることが必要
である。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来例に係る面発光半導体レーザ
の断面図を示したものである。同図において、30はn-Ga
As基板、41は屈折率の異なるn-AlAs31とn-GaAs32を交互
に20周期程度積層したものから成りレーザ光を反射させ
るｎ型反射鏡層、42はn-AlGaAsクラッド層33とp-AlGaAs
クラッド層35と活性層34から成る共振器、43はp-AlAs36
とp-GaAs37を交互に20周期程度積層したものから成りレ
ーザ光を反射させるｐ型反射鏡層である。上記構成にお
いて、活性層34はAlGaAsバリヤ層と薄いIn0.2Ga0 .8As歪
量子井戸層を積層したものから成りn-AlGaAsクラッド層
33とp-AlGaAsクラッド層35に挟まれて形成される。
の断面図を示したものである。同図において、30はn-Ga
As基板、41は屈折率の異なるn-AlAs31とn-GaAs32を交互
に20周期程度積層したものから成りレーザ光を反射させ
るｎ型反射鏡層、42はn-AlGaAsクラッド層33とp-AlGaAs
クラッド層35と活性層34から成る共振器、43はp-AlAs36
とp-GaAs37を交互に20周期程度積層したものから成りレ
ーザ光を反射させるｐ型反射鏡層である。上記構成にお
いて、活性層34はAlGaAsバリヤ層と薄いIn0.2Ga0 .8As歪
量子井戸層を積層したものから成りn-AlGaAsクラッド層
33とp-AlGaAsクラッド層35に挟まれて形成される。
【０００３】各半導体層は構成元素ガスをソースとする
分子線ビームエピタキシー法を用いて積層される。積層
後に周知のフォトレジスト法、びリアクティブイオンエ
ッチング法を用いて円筒状にエッチングし電極38、39及
び光出射窓40を形成する。
分子線ビームエピタキシー法を用いて積層される。積層
後に周知のフォトレジスト法、びリアクティブイオンエ
ッチング法を用いて円筒状にエッチングし電極38、39及
び光出射窓40を形成する。
【０００４】図７は従来例に係る他の面発光半導体レー
ザの断面図を示したものであり、図６と同じものには同
一番号を付してある。図７に示した面発光半導体レーザ
は、図６のｐ型反射鏡層43に代えて、屈折率の異なる２
種類の誘電体膜、例えば、SiO243とSi44を５周期程度積
層したからもの成る誘電体反射鏡層45を用いたものであ
る。この構造では共振器42に電極38を形成する。
ザの断面図を示したものであり、図６と同じものには同
一番号を付してある。図７に示した面発光半導体レーザ
は、図６のｐ型反射鏡層43に代えて、屈折率の異なる２
種類の誘電体膜、例えば、SiO243とSi44を５周期程度積
層したからもの成る誘電体反射鏡層45を用いたものであ
る。この構造では共振器42に電極38を形成する。
【０００５】以上のようにして作成された面発光半導体
レーザはいずれも発振波長0.98μmで良好なレーザ特性
を示す。
レーザはいずれも発振波長0.98μmで良好なレーザ特性
を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に、分子ビームエ
ピタキシー法や気相成長法等のエピタシキャル成膜技術
を用いて半導体膜を積層する場合、下層半導体膜と上層
半導体膜の間に格子不整合があると上層半導体膜に格子
歪が生じ膜特性が劣化する。そのため、面発光半導体レ
ーザの作成に際して格子不整合の生じる半導体材料を用
いると膜特性の劣化により反射鏡層の反射率の低下や活
性層の光学利得の低下が生じ良好なレーザ特性を得るこ
とが困難となる。
ピタキシー法や気相成長法等のエピタシキャル成膜技術
を用いて半導体膜を積層する場合、下層半導体膜と上層
半導体膜の間に格子不整合があると上層半導体膜に格子
歪が生じ膜特性が劣化する。そのため、面発光半導体レ
ーザの作成に際して格子不整合の生じる半導体材料を用
いると膜特性の劣化により反射鏡層の反射率の低下や活
性層の光学利得の低下が生じ良好なレーザ特性を得るこ
とが困難となる。
【０００７】図６及び図７に示した面発光半導体レーザ
では、基板、ｎ型反射鏡層、ｎ型クラッド層、ｐ型クラ
ッド層及びｐ型反射鏡層を構成する半導体膜がほぼ同じ
格子定数を持っているため、膜特性の劣化が生じること
もなく発振波長0.98μm で良好なレーザ特性が得られ
る。一方、光通信分野への応用を進めるためには光ファ
イバ損失の小さな1.3 μm 帯の発振波長を有する面発光
半導体レーザが必要であり、このような面発光半導体レ
ーザの構成として、例えば、活性層にInGaAs／InAlGaA
s、ｎ型及びｐ型クラッド層にInAlGaAsを用い、さらに
ｎ型及びｐ型反射鏡層には屈折率差の大きなGaAs／AlAs
層を用いることが考えられる。しかしながら、この構成
に用いられるInAlGaAsとAlAsの格子定数は一般には異な
っており、従来技術で述べた方法で積層すると膜特性が
劣化し良好なレーザ特性を得ることはできない。
では、基板、ｎ型反射鏡層、ｎ型クラッド層、ｐ型クラ
ッド層及びｐ型反射鏡層を構成する半導体膜がほぼ同じ
格子定数を持っているため、膜特性の劣化が生じること
もなく発振波長0.98μm で良好なレーザ特性が得られ
る。一方、光通信分野への応用を進めるためには光ファ
イバ損失の小さな1.3 μm 帯の発振波長を有する面発光
半導体レーザが必要であり、このような面発光半導体レ
ーザの構成として、例えば、活性層にInGaAs／InAlGaA
s、ｎ型及びｐ型クラッド層にInAlGaAsを用い、さらに
ｎ型及びｐ型反射鏡層には屈折率差の大きなGaAs／AlAs
層を用いることが考えられる。しかしながら、この構成
に用いられるInAlGaAsとAlAsの格子定数は一般には異な
っており、従来技術で述べた方法で積層すると膜特性が
劣化し良好なレーザ特性を得ることはできない。
【０００８】以上のように、従来は、面発光半導体レー
ザの作成に際し基板、反射鏡層及びクラッド層を構成す
る半導体材料として互いに格子不整合の生じないものを
用いる必要があった。これは半導体材料の選択範囲を狭
め、面発光半導体レーザの応用範囲を制限するものであ
る。
ザの作成に際し基板、反射鏡層及びクラッド層を構成す
る半導体材料として互いに格子不整合の生じないものを
用いる必要があった。これは半導体材料の選択範囲を狭
め、面発光半導体レーザの応用範囲を制限するものであ
る。
【０００９】そこで本発明は、面発光半導体レーザの構
成要素となる半導体材料の選択の自由度を広げることを
目的とする。
成要素となる半導体材料の選択の自由度を広げることを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、一導
電型基板と、屈折率の異なる２種類の一導電型半導体膜
から成りレーザ光を反射させる一導電型反射鏡層と、一
導電型半導体膜から成る第１のクラッド層と、レーザ光
を発生させる活性層と、反対導電型半導体膜から成る第
２のクラッド層で構成される共振器と、屈折率の異なる
２種類の反対導電型半導体膜から成りレーザ光を反射さ
せる反対導電型反射鏡層を積層して成る面発光半導体レ
ーザにおいて、一導電型基板、一導電型反射鏡層、共振
器及び反対導電型反射鏡層のうち、格子不整合の生じる
基板と層の間、あるいは層と層の間に、半導体の組成が
グレーデッドに変化するグレーデッド層が形成されてい
ることを特徴とする面発光半導体レーザ、あるいは、上
記面発光半導体レーザにおいて、格子不整合の生じる２
つの層のうち、一方の層における半導体の組成がグレー
デッドに変化していることを特徴とする面発光半導体レ
ーザ、あるいは、上記面発光半導体レーザにおいて、該
反対導電型反射鏡層に代えて、屈折率の異なる２種類の
誘電体膜から成る誘電体反射鏡層が形成されていること
を特徴とする面発光半導体レーザによって達成される。
電型基板と、屈折率の異なる２種類の一導電型半導体膜
から成りレーザ光を反射させる一導電型反射鏡層と、一
導電型半導体膜から成る第１のクラッド層と、レーザ光
を発生させる活性層と、反対導電型半導体膜から成る第
２のクラッド層で構成される共振器と、屈折率の異なる
２種類の反対導電型半導体膜から成りレーザ光を反射さ
せる反対導電型反射鏡層を積層して成る面発光半導体レ
ーザにおいて、一導電型基板、一導電型反射鏡層、共振
器及び反対導電型反射鏡層のうち、格子不整合の生じる
基板と層の間、あるいは層と層の間に、半導体の組成が
グレーデッドに変化するグレーデッド層が形成されてい
ることを特徴とする面発光半導体レーザ、あるいは、上
記面発光半導体レーザにおいて、格子不整合の生じる２
つの層のうち、一方の層における半導体の組成がグレー
デッドに変化していることを特徴とする面発光半導体レ
ーザ、あるいは、上記面発光半導体レーザにおいて、該
反対導電型反射鏡層に代えて、屈折率の異なる２種類の
誘電体膜から成る誘電体反射鏡層が形成されていること
を特徴とする面発光半導体レーザによって達成される。
【００１１】
【作用】半導体の組成が変化するとそれに応じて格子定
数が変化する。そこで本発明では、格子不整合の生じる
基板と層の間、あるいは層と層の間に、半導体の組成が
グレーデッドに変化するグレーデッド層を形成し、一方
の基板あるいは層からもう一方の層まで格子定数を緩や
かに変化させるようにしている。これにより積層される
半導体の格子歪が低減され良好なレーザ特性を得ること
ができる。
数が変化する。そこで本発明では、格子不整合の生じる
基板と層の間、あるいは層と層の間に、半導体の組成が
グレーデッドに変化するグレーデッド層を形成し、一方
の基板あるいは層からもう一方の層まで格子定数を緩や
かに変化させるようにしている。これにより積層される
半導体の格子歪が低減され良好なレーザ特性を得ること
ができる。
【００１２】図１は本発明に係る面発光半導体レーザの
断面図を示したものである。一導電型反射鏡層２と第１
のクラッド層３の間及び第２のクラッド層４と反対導電
型反射鏡層７の間に格子不整合がある場合において、そ
れぞれの層の間にグレーデッド層８を形成した例を示し
たものであり、一導電型反射鏡層２の上に形成される第
１のクラッド層３及び第２のクラッド層４の上に形成さ
れる反対導電型反射鏡層７の格子歪が緩和され良好なレ
ーザ特性が得られる。なお、活性層５は100 Å程度の薄
い膜厚の半導体膜を用いており格子不整合が膜特性に与
える影響が小さく、従って、活性層５を除く基板あるい
は層の間に格子不整合があった場合にのみグレーデット
層を形成するようにする。
断面図を示したものである。一導電型反射鏡層２と第１
のクラッド層３の間及び第２のクラッド層４と反対導電
型反射鏡層７の間に格子不整合がある場合において、そ
れぞれの層の間にグレーデッド層８を形成した例を示し
たものであり、一導電型反射鏡層２の上に形成される第
１のクラッド層３及び第２のクラッド層４の上に形成さ
れる反対導電型反射鏡層７の格子歪が緩和され良好なレ
ーザ特性が得られる。なお、活性層５は100 Å程度の薄
い膜厚の半導体膜を用いており格子不整合が膜特性に与
える影響が小さく、従って、活性層５を除く基板あるい
は層の間に格子不整合があった場合にのみグレーデット
層を形成するようにする。
【００１３】また、グレーデッド層を形成する代わり
に、一方の層における半導体の組成をグレーデッドに変
化させた場合にも格子定数を緩やかに変化させることが
できるので膜特性の劣化を防ぐことが可能となる。
に、一方の層における半導体の組成をグレーデッドに変
化させた場合にも格子定数を緩やかに変化させることが
できるので膜特性の劣化を防ぐことが可能となる。
【００１４】さらに、反対導電型反射鏡層７に代えて、
屈折率の異なる２種類の誘電体膜から成る誘電体反射鏡
層を用いた面発光半導体レーザに対しても上述の構成を
適用することにより良好なレーザ特性を得ることができ
る。
屈折率の異なる２種類の誘電体膜から成る誘電体反射鏡
層を用いた面発光半導体レーザに対しても上述の構成を
適用することにより良好なレーザ特性を得ることができ
る。
【００１５】
【実施例】図２は本発明の第１の実施例を示す面発光半
導体レーザの断面図を示したものである。この面発光半
導体レーザは、一導電型基板としてn-GaAs、活性層とし
てInGaAs／InAlGaAs、クラッド層としてInAlGaAs、反射
鏡層としてGaAs／AlAsを用いたものであり、クラッド層
と反射鏡層を構成する半導体膜の格子定数が異なるため
従来技術では良好なレーザ特性を得ることが困難だった
ものである。
導体レーザの断面図を示したものである。この面発光半
導体レーザは、一導電型基板としてn-GaAs、活性層とし
てInGaAs／InAlGaAs、クラッド層としてInAlGaAs、反射
鏡層としてGaAs／AlAsを用いたものであり、クラッド層
と反射鏡層を構成する半導体膜の格子定数が異なるため
従来技術では良好なレーザ特性を得ることが困難だった
ものである。
【００１６】まず、Siをドープしたn-GaAs基板10上にｎ
型反射鏡層20を形成する。ｎ型反射鏡層20はSiをドープ
した厚み1117Åのn-AlAs11と厚み952 Åのn-GaAs12を交
互に22周期積層したものからなり、ガスソースを用いた
分子線ビームエピタキシー法により形成される。以下に
述べる半導体層も同様な方法により積層される。AlAs11
とGaAs12の格子定数はそれぞれ5.6611Å、5.6533Åであ
りほぼ一致しているため積層された各半導体膜の格子歪
を小さくすることができる。
型反射鏡層20を形成する。ｎ型反射鏡層20はSiをドープ
した厚み1117Åのn-AlAs11と厚み952 Åのn-GaAs12を交
互に22周期積層したものからなり、ガスソースを用いた
分子線ビームエピタキシー法により形成される。以下に
述べる半導体層も同様な方法により積層される。AlAs11
とGaAs12の格子定数はそれぞれ5.6611Å、5.6533Åであ
りほぼ一致しているため積層された各半導体膜の格子歪
を小さくすることができる。
【００１７】ついで、ｎ型反射鏡層20の最後のAlAs11の
上に膜厚1087Åのグレーデッド層13を形成する。このグ
レーデッド層13はn-AlAsからn-In0.245Al0.755Asまで層
内の組成をグレーデッドに変化させたものであり、次に
述べるように組成の変化に応じて格子定数が層内で変化
している。
上に膜厚1087Åのグレーデッド層13を形成する。このグ
レーデッド層13はn-AlAsからn-In0.245Al0.755Asまで層
内の組成をグレーデッドに変化させたものであり、次に
述べるように組成の変化に応じて格子定数が層内で変化
している。
【００１８】図５は半導体の組成、格子定数及びバンド
ギャップ波長の関係を示したものである。図中の曲線
ａ、ｂ、ｃは、それぞれ各曲線の両端に記されている半
導体の混晶比を変えたときの格子定数の変化を表してい
る。また、同図に示した半導体の組成とバンドギャップ
波長との関係から各曲線上の半導体を活性層として用い
たときの発振波長がわかる。
ギャップ波長の関係を示したものである。図中の曲線
ａ、ｂ、ｃは、それぞれ各曲線の両端に記されている半
導体の混晶比を変えたときの格子定数の変化を表してい
る。また、同図に示した半導体の組成とバンドギャップ
波長との関係から各曲線上の半導体を活性層として用い
たときの発振波長がわかる。
【００１９】グレーデッド層13はAlAsとInAsの混晶InX-
Al1-X Asにおける混晶比ｘを層内で０から0.245 まで増
加させたものであり、曲線ａ上をAlAsで示される位置か
らInAsで示される位置へ向かって移動し、これに伴って
格子定数は5.6611Å(x=0) から5.7584Å(x=0.245) まで
徐々に変化することになる。混晶比ｘはガスソースの流
量を変化させることで制御する。
Al1-X Asにおける混晶比ｘを層内で０から0.245 まで増
加させたものであり、曲線ａ上をAlAsで示される位置か
らInAsで示される位置へ向かって移動し、これに伴って
格子定数は5.6611Å(x=0) から5.7584Å(x=0.245) まで
徐々に変化することになる。混晶比ｘはガスソースの流
量を変化させることで制御する。
【００２０】以上のようにしてグレーデッド層13を形成
した後、その表面に膜厚1183.4Åのn-In0.251Al0.457Ga
0.292As からなるｎ型クラッド層14を形成する。このｎ
型クラッド層14の格子定数は5.7584Åでありグレーデッ
ド層13の表面の格子定数と一致している。
した後、その表面に膜厚1183.4Åのn-In0.251Al0.457Ga
0.292As からなるｎ型クラッド層14を形成する。このｎ
型クラッド層14の格子定数は5.7584Åでありグレーデッ
ド層13の表面の格子定数と一致している。
【００２１】ついで、この上に膜厚100 ÅのIn0.256Al
0.21Ga0.534Asと膜厚80ÅのIn0.46Ga 0.54Asからなる活
性層15を形成する。クラッド層14と活性層15の間に膜厚
500 ÅのIn0.251Al0.457a0.292Asからなるスペーサ層を
挟んでもよい。
0.21Ga0.534Asと膜厚80ÅのIn0.46Ga 0.54Asからなる活
性層15を形成する。クラッド層14と活性層15の間に膜厚
500 ÅのIn0.251Al0.457a0.292Asからなるスペーサ層を
挟んでもよい。
【００２２】ついで、活性層15上に膜厚1183.4ÅのBeを
ドープしたp-In0.251Al0.457Ga0.29 2As からなるｐ型ク
ラッド層16を形成する。共振器21はｎ型クラッド層14と
ｐ型クラッド層16とこれらに挟まれて形成される活性層
15から成っている。
ドープしたp-In0.251Al0.457Ga0.29 2As からなるｐ型ク
ラッド層16を形成する。共振器21はｎ型クラッド層14と
ｐ型クラッド層16とこれらに挟まれて形成される活性層
15から成っている。
【００２３】ついで、クラッド層16上にBeをドープした
膜厚1087Åのグレーデッド層17を形成する。このグレー
デッド層17はp-In0.245Al0.755Asからp-AlAsまで層内の
組成をグレーデッドに変化させたものであり、前述した
グレーデッド層13とは逆に格子定数は5.7584Åから5.66
11Åまで徐々に変化する。
膜厚1087Åのグレーデッド層17を形成する。このグレー
デッド層17はp-In0.245Al0.755Asからp-AlAsまで層内の
組成をグレーデッドに変化させたものであり、前述した
グレーデッド層13とは逆に格子定数は5.7584Åから5.66
11Åまで徐々に変化する。
【００２４】ついで、グレーデッド層17の上にｐ型反射
鏡層22を形成する。ｐ型反射鏡層22はBeをドープした厚
み1017Åのp-AlAs18と厚み852 Åのp-GaAs19を交互に24
周期積層したものからなり、これらの格子定数はグレー
デッド層６の表面の格子定数とほぼ一致する。なお、素
子抵抗を低減するため上記p-AlAs18とp-GaAs19の間に膜
厚100 Å程度のp-AlGaAsを挟んでもよい。
鏡層22を形成する。ｐ型反射鏡層22はBeをドープした厚
み1017Åのp-AlAs18と厚み852 Åのp-GaAs19を交互に24
周期積層したものからなり、これらの格子定数はグレー
デッド層６の表面の格子定数とほぼ一致する。なお、素
子抵抗を低減するため上記p-AlAs18とp-GaAs19の間に膜
厚100 Å程度のp-AlGaAsを挟んでもよい。
【００２５】以上のような手順で半導体膜形成を行った
後、フォトレジスト法及びリアクティブイオンエッチン
グ法を用いて円筒状にエッチングし電極付けを行う。n-
GaAs基板10にはAuGe/Au から成る電極24、ｐ型反射鏡層
22にはNi/AuZn から成る電極23を形成する。また、光出
射窓25は膜厚1729ÅのSiN で形成する。
後、フォトレジスト法及びリアクティブイオンエッチン
グ法を用いて円筒状にエッチングし電極付けを行う。n-
GaAs基板10にはAuGe/Au から成る電極24、ｐ型反射鏡層
22にはNi/AuZn から成る電極23を形成する。また、光出
射窓25は膜厚1729ÅのSiN で形成する。
【００２６】図３は本発明の第２の実施例を示す面発光
半導体レーザの断面図を示したものであり、図２と同一
のものには同一番号を付してある。この面発光半導体レ
ーザは第１の実施例におけるn-GaAs基板10の代わりにn-
In0.26Ga0.74As基板50を用いたものである。n-In0.26Ga
0.74Asの格子定数は5.7586Åであり、この上に形成され
るｎ型反射鏡層20を構成するAlAs11及びGaAs12の格子定
数5.6533Åとは一致しない。そこで、n-In0.26Ga0.74As
基板50上にn-In0.26Ga0.74AsからGaAsまで組成がグレー
デッドに変化するグレーデッド層26を成膜し、層内の格
子定数を5.7586Åから5.6533Åまで徐々に変化させる。
そして、この上にAlAs11とGaAs12を交互に積層したｎ型
反射鏡層20を形成している。
半導体レーザの断面図を示したものであり、図２と同一
のものには同一番号を付してある。この面発光半導体レ
ーザは第１の実施例におけるn-GaAs基板10の代わりにn-
In0.26Ga0.74As基板50を用いたものである。n-In0.26Ga
0.74Asの格子定数は5.7586Åであり、この上に形成され
るｎ型反射鏡層20を構成するAlAs11及びGaAs12の格子定
数5.6533Åとは一致しない。そこで、n-In0.26Ga0.74As
基板50上にn-In0.26Ga0.74AsからGaAsまで組成がグレー
デッドに変化するグレーデッド層26を成膜し、層内の格
子定数を5.7586Åから5.6533Åまで徐々に変化させる。
そして、この上にAlAs11とGaAs12を交互に積層したｎ型
反射鏡層20を形成している。
【００２７】図４は本発明の第３の実施例を示す面発光
半導体レーザの断面図を示したものであり、第１の実施
例におけるｐ型反射鏡層22を誘電体反射鏡層29で置き換
えたものである。誘電体反射鏡層29は、例えば、SiO227
とSi28を５周期積層したものを用いる。
半導体レーザの断面図を示したものであり、第１の実施
例におけるｐ型反射鏡層22を誘電体反射鏡層29で置き換
えたものである。誘電体反射鏡層29は、例えば、SiO227
とSi28を５周期積層したものを用いる。
【００２８】以上述べた実施例はいずれも格子不整合の
ある基板と層の間あるいは層と層の間にグレーデッド層
を形成したものであり、これにより従来困難であった半
導体膜の組み合わせを用いることが可能となり発振波長
1.3 μm で従来に比べて高反射率・高利得の良好なレー
ザ特性を得ることができた。
ある基板と層の間あるいは層と層の間にグレーデッド層
を形成したものであり、これにより従来困難であった半
導体膜の組み合わせを用いることが可能となり発振波長
1.3 μm で従来に比べて高反射率・高利得の良好なレー
ザ特性を得ることができた。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば格子不整合
の生じる半導体膜を膜特性を劣化させることなく積層す
ることができるので、多様な特性を持つ面発光半導体レ
ーザを作成する上で有益である。
の生じる半導体膜を膜特性を劣化させることなく積層す
ることができるので、多様な特性を持つ面発光半導体レ
ーザを作成する上で有益である。
【図１】 本発明の原理を示す断面図
【図２】 本発明の第１の実施例を示す断面図
【図３】 本発明の第２の実施例を示す断面図
【図４】 本発明の第３の実施例を示す断面図
【図５】 半導体の組成、格子定数及びバンドギャップ
波長の関係を示す図
波長の関係を示す図
【図６】 従来例を示す断面図（その１）
【図７】 従来例を示す断面図（その２）
１ 一導電型基板 23、24、
38、39 電極 ２ 一導電型反射鏡層 25、40
光出射窓 ３ 第１のクラッド層 10、30
n-GaAs基板 ４ 第２のクラッド層 20、41
ｎ型反射鏡層 ５、15、34 活性層 22、43
ｐ型反射鏡層 ６、21、42 共振器 29、45
誘電体反射鏡層 ７ 反対導電型反射鏡層 50 n-In
0.26Ga0.74As基板 ８、13、17 グレーデッド層
38、39 電極 ２ 一導電型反射鏡層 25、40
光出射窓 ３ 第１のクラッド層 10、30
n-GaAs基板 ４ 第２のクラッド層 20、41
ｎ型反射鏡層 ５、15、34 活性層 22、43
ｐ型反射鏡層 ６、21、42 共振器 29、45
誘電体反射鏡層 ７ 反対導電型反射鏡層 50 n-In
0.26Ga0.74As基板 ８、13、17 グレーデッド層
Claims (3)
- 【請求項１】 一導電型基板と、 屈折率の異なる２種類の一導電型半導体膜から成りレー
ザ光を反射させる一導電型反射鏡層と、 一導電型半導体膜から成る第１のクラッド層と、レーザ
光を発生させる活性層と、反対導電型半導体膜から成る
第２のクラッド層で構成される共振器と、 屈折率の異なる２種類の反対導電型半導体膜から成りレ
ーザ光を反射させる反対導電型反射鏡層を積層して成る
面発光半導体レーザにおいて、 一導電型基板、一導電型反射鏡層、共振器及び反対導電
型反射鏡層のうち、格子不整合の生じる基板と層の間、
あるいは層と層の間に、半導体の組成がグレーデッドに
変化するグレーデッド層が形成されていることを特徴と
する面発光半導体レーザ。 - 【請求項２】 格子不整合の生じる２つの層のうち、一
方の層における半導体の組成がグレーデッドに変化して
いることを特徴とする請求項１記載の面発光半導体レー
ザ。 - 【請求項３】 該反対導電型反射鏡層に代えて、屈折率
の異なる２種類の誘電体膜から成る誘電体反射鏡層が形
成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の面発光半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16672695A JPH0918083A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 面発光半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16672695A JPH0918083A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 面発光半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918083A true JPH0918083A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15836619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16672695A Pending JPH0918083A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 面発光半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918083A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0890997A3 (en) * | 1997-07-10 | 1999-11-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-nitride optoelectronic semiconductor devices |
| US6695913B1 (en) | 1997-07-10 | 2004-02-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-Nitride optoelectronic semiconductor device containing lattice mismatched III-Nitride semiconductor materials |
| US7590159B2 (en) | 2001-02-26 | 2009-09-15 | Ricoh Company, Ltd. | Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7 micrometers and optical telecommunication system using such a laser diode |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP16672695A patent/JPH0918083A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0890997A3 (en) * | 1997-07-10 | 1999-11-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-nitride optoelectronic semiconductor devices |
| US6072189A (en) * | 1997-07-10 | 2000-06-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-nitride optoelectronic semiconductor device containing Lattice mismatched III-nitride semiconductor materials |
| US6695913B1 (en) | 1997-07-10 | 2004-02-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-Nitride optoelectronic semiconductor device containing lattice mismatched III-Nitride semiconductor materials |
| US7590159B2 (en) | 2001-02-26 | 2009-09-15 | Ricoh Company, Ltd. | Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7 micrometers and optical telecommunication system using such a laser diode |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050329 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |