JPH0936476A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0936476A JPH0936476A JP18158995A JP18158995A JPH0936476A JP H0936476 A JPH0936476 A JP H0936476A JP 18158995 A JP18158995 A JP 18158995A JP 18158995 A JP18158995 A JP 18158995A JP H0936476 A JPH0936476 A JP H0936476A
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発振横モード（垂直方向）が単一になるよう
になし、発振損失を低減し、高効率、高光出力を得るこ
とができる半導体レーザを提供する。 【構成】 ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＩｎＧａＰクラ
ッド層２、活性層３、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層４を結
晶成長した後、ストライプＳｉＯ2 マスクを形成し、メ
サエッチングを行う。次に、メサの両側の電流ブロック
層として、ｐ−ＩｎＧａＰ層５、ｎ−ＩｎＧａＰ層６で
埋め込み、ＳｉＯ2 マスクをエッチングした後、ｐ−Ｉ
ｎＧａＰ層クラッド７、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層８
を成長させる。この時、活性層３上のｐ+ −ＧａＡｓコ
ンタクト層８を、幅１〜３μｍ程度のストライプ状にエ
ッチングし取り除く。ｐ側オーミック電極９と、ｎ側オ
ーミック電極１０を蒸着により形成し、適切な条件でア
ニールする。
になし、発振損失を低減し、高効率、高光出力を得るこ
とができる半導体レーザを提供する。 【構成】 ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＩｎＧａＰクラ
ッド層２、活性層３、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層４を結
晶成長した後、ストライプＳｉＯ2 マスクを形成し、メ
サエッチングを行う。次に、メサの両側の電流ブロック
層として、ｐ−ＩｎＧａＰ層５、ｎ−ＩｎＧａＰ層６で
埋め込み、ＳｉＯ2 マスクをエッチングした後、ｐ−Ｉ
ｎＧａＰ層クラッド７、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層８
を成長させる。この時、活性層３上のｐ+ −ＧａＡｓコ
ンタクト層８を、幅１〜３μｍ程度のストライプ状にエ
ッチングし取り除く。ｐ側オーミック電極９と、ｎ側オ
ーミック電極１０を蒸着により形成し、適切な条件でア
ニールする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＢＨ構造（Ｂｕｒｉｅ
ｄ Ｈｅｔｅｒｏ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の半導体レー
ザに係り、特に、その半導体レーザにおけるコンタクト
層の構造に関するものである。
ｄ Ｈｅｔｅｒｏ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の半導体レー
ザに係り、特に、その半導体レーザにおけるコンタクト
層の構造に関するものである。
【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、Ｙ．Ｋ．Ｓｉｎ，Ｈ．Ｈｏｒｉｋａｗａ，Ｙ．
Ｍａｔｓｕｉ ａｎｄ Ｔ．Ｋａｍｉｊｏｈ．『Ｕｌｔ
ｒａｌｏｗ Ｌａｓｅｒ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ａｎｄ
Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ ＩｎＧａＡｓ−ＧａＡｓ−Ｉ
ｎＧａＰ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ Ｓｔｒａｉｎｅｄ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ
Ｌａｓｅｒｓ ｆｏｒＯｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏ
ｎｎｅｃｔｓ．”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ １３ｔｈ Ｍａｙ １９９３．Ｖｏｌ．２９．Ｎ
ｏ．１０ Ｐ．８７３〜８７５に開示されるものがあっ
た。
例えば、Ｙ．Ｋ．Ｓｉｎ，Ｈ．Ｈｏｒｉｋａｗａ，Ｙ．
Ｍａｔｓｕｉ ａｎｄ Ｔ．Ｋａｍｉｊｏｈ．『Ｕｌｔ
ｒａｌｏｗ Ｌａｓｅｒ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ａｎｄ
Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ ＩｎＧａＡｓ−ＧａＡｓ−Ｉ
ｎＧａＰ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ Ｓｔｒａｉｎｅｄ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ
Ｌａｓｅｒｓ ｆｏｒＯｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏ
ｎｎｅｃｔｓ．”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ １３ｔｈ Ｍａｙ １９９３．Ｖｏｌ．２９．Ｎ
ｏ．１０ Ｐ．８７３〜８７５に開示されるものがあっ
た。
【０００３】図３はかかる従来のＢＨ構造の半導体レー
ザの断面図である。この図に示すように、ｎ−ＧａＡｓ
基板１１上に、ｎ−ＩｎＧａＰクラッド層１２、活性層
１３、ｐ−ＩｎＧａＰ層１４を結晶成長させる。その
後、ＳｉＯ2マスク（図示なし）を形成し、メサ状にエ
ッチングする。そして、電流ブロック層としてｐ−Ｉｎ
ＧａＰ電流ブロック層１５と、ｎ−ＩｎＧａＰ電流ブロ
ック層１６を結晶成長させる。
ザの断面図である。この図に示すように、ｎ−ＧａＡｓ
基板１１上に、ｎ−ＩｎＧａＰクラッド層１２、活性層
１３、ｐ−ＩｎＧａＰ層１４を結晶成長させる。その
後、ＳｉＯ2マスク（図示なし）を形成し、メサ状にエ
ッチングする。そして、電流ブロック層としてｐ−Ｉｎ
ＧａＰ電流ブロック層１５と、ｎ−ＩｎＧａＰ電流ブロ
ック層１６を結晶成長させる。
【０００４】更に、ＳｉＯ2 マスク（図示なし）をエッ
チングにより除去した後、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層１
７とｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１８を成長させる。次
に、オーミック電極１９を活性層１３の真上に蒸着・合
金化し、基板研磨した後、ｎ−ＧａＡｓ基板１１側には
ｎ側オーミック電極２０を蒸着により形成する。この
時、ｐ−ＩｎＰクラッド層１７とｐ+ −ＧａＡｓコンタ
クト層１８の厚みは、それぞれ１．２〜１．５μｍ、
０．３〜０．５μｍ程度とされていた。
チングにより除去した後、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層１
７とｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層１８を成長させる。次
に、オーミック電極１９を活性層１３の真上に蒸着・合
金化し、基板研磨した後、ｎ−ＧａＡｓ基板１１側には
ｎ側オーミック電極２０を蒸着により形成する。この
時、ｐ−ＩｎＰクラッド層１７とｐ+ −ＧａＡｓコンタ
クト層１８の厚みは、それぞれ１．２〜１．５μｍ、
０．３〜０．５μｍ程度とされていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のＢＨ構造の半導体レーザにおいて、クラッド層
がＩｎＧａＰで、コンタクト層がＧａＡｓで、厚みがそ
れぞれ、１．２〜１．５μｍ、０．３〜０．５μｍの場
合、屈折率と活性層厚の関係から、図４に示すように、
垂直方向の発振横モードが多モードになってしまい、発
振損失が大きくなり、高効率、高光出力が得られなかっ
た。すなわち、活性層で発振横モードが発生し、それが
コンタクト層へも現れることになり、多モードになって
いた。
た従来のＢＨ構造の半導体レーザにおいて、クラッド層
がＩｎＧａＰで、コンタクト層がＧａＡｓで、厚みがそ
れぞれ、１．２〜１．５μｍ、０．３〜０．５μｍの場
合、屈折率と活性層厚の関係から、図４に示すように、
垂直方向の発振横モードが多モードになってしまい、発
振損失が大きくなり、高効率、高光出力が得られなかっ
た。すなわち、活性層で発振横モードが発生し、それが
コンタクト層へも現れることになり、多モードになって
いた。
【０００６】なお、図４において、横軸は図３に示した
ＢＨ構造の半導体レーザの縦（Ａ−Ａ線）方向の位置
（μｍ）を示し、位置０が活性層１３に相当しており、
線ａは屈折率を示し、線ｂは界分布（光密度分布）を示
している。本発明は、上記問題点を除去し、発振横モー
ド（垂直方向）が単一になるようにし、発振損失を低減
し、高効率、高光出力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。
ＢＨ構造の半導体レーザの縦（Ａ−Ａ線）方向の位置
（μｍ）を示し、位置０が活性層１３に相当しており、
線ａは屈折率を示し、線ｂは界分布（光密度分布）を示
している。本発明は、上記問題点を除去し、発振横モー
ド（垂直方向）が単一になるようにし、発振損失を低減
し、高効率、高光出力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）クラッド層とコンタクト層を含むＢＨ構造の半導
体レーザにおいて、活性層真上のコンタクト層を、前記
活性層の幅と略同じ程度の寸法の幅でストライプ状にエ
ッチングすることにより、垂直方向の導波モードを単一
化するようにしたものである。
成するために、 （１）クラッド層とコンタクト層を含むＢＨ構造の半導
体レーザにおいて、活性層真上のコンタクト層を、前記
活性層の幅と略同じ程度の寸法の幅でストライプ状にエ
ッチングすることにより、垂直方向の導波モードを単一
化す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の活
性層の幅は、１〜２μｍ、前記コンタクト層のストライ
プ状のエッチング幅を１〜３μｍにするようにしたもの
である。
性層の幅は、１〜２μｍ、前記コンタクト層のストライ
プ状のエッチング幅を１〜３μｍにするようにしたもの
である。
【０００９】
【作用】本発明によれば、クラッド層とコンタクト層を
含むＢＨ構造の半導体レーザのコンタクト層において、
活性層上を幅１〜３μｍ程度のストライプ状にエッチン
グし、発振横モード（垂直方向）が単一になるようにし
たので、発振損失が減少し、レーザの発光効率の向上を
図ることができる。
含むＢＨ構造の半導体レーザのコンタクト層において、
活性層上を幅１〜３μｍ程度のストライプ状にエッチン
グし、発振横モード（垂直方向）が単一になるようにし
たので、発振損失が減少し、レーザの発光効率の向上を
図ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すＢ
Ｈ構造の半導体レーザの断面図、図２はその半導体レー
ザの発振横モードを示す図である。図１に示すように、
ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＩｎＧａＰクラッド層２、
活性層３、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層４を結晶成長した
後、ストライプＳｉＯ2 マスク（図示なし）を形成し、
メサエッチングを行う。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すＢ
Ｈ構造の半導体レーザの断面図、図２はその半導体レー
ザの発振横モードを示す図である。図１に示すように、
ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−ＩｎＧａＰクラッド層２、
活性層３、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層４を結晶成長した
後、ストライプＳｉＯ2 マスク（図示なし）を形成し、
メサエッチングを行う。
【００１１】次いで、メサの両側の電流ブロック層とし
て、ｐ−ＩｎＧａＰ電流ブロック層層５、ｎ−ＩｎＧａ
Ｐ電流ブロック層６で埋め込み、ＳｉＯ2 マスク（図示
なし）をエッチングした後、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層
７、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層８を成長させる。この
時、図１に示すように、活性層３の幅を１〜２μｍにし
て、その活性層３の真上のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
８を、幅１〜３μｍ程度エッチングし、ストライプ状に
取り除く。
て、ｐ−ＩｎＧａＰ電流ブロック層層５、ｎ−ＩｎＧａ
Ｐ電流ブロック層６で埋め込み、ＳｉＯ2 マスク（図示
なし）をエッチングした後、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層
７、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層８を成長させる。この
時、図１に示すように、活性層３の幅を１〜２μｍにし
て、その活性層３の真上のｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
８を、幅１〜３μｍ程度エッチングし、ストライプ状に
取り除く。
【００１２】更に、ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層８上
に、ｐ側オーミック電極（ＡｕＺｎ／Ａｕ）９を、ｎ−
ＧａＡｓ基板１側に、ｎ側オーミック電極１０（ＡｕＧ
ｅＮｉ／Ａｕ）を蒸着により形成し、適切な条件でアニ
ールする。この半導体レーザの動作は、図２に示すよう
に、発振横モード（垂直方向）が活性層のみに現れ、垂
直方向の導波モードを単一化することができる。
に、ｐ側オーミック電極（ＡｕＺｎ／Ａｕ）９を、ｎ−
ＧａＡｓ基板１側に、ｎ側オーミック電極１０（ＡｕＧ
ｅＮｉ／Ａｕ）を蒸着により形成し、適切な条件でアニ
ールする。この半導体レーザの動作は、図２に示すよう
に、発振横モード（垂直方向）が活性層のみに現れ、垂
直方向の導波モードを単一化することができる。
【００１３】したがって、発振損失が減少し、レーザの
発光効率の向上を図ることができる。なお、図２は、図
４と対応して描かれている。以下、この実施例の具体例
について説明する。ＧａＡｓ基板１上に以下のように順
次結晶成長を行い、ＢＨ構造の半導体レーザを製造す
る。
発光効率の向上を図ることができる。なお、図２は、図
４と対応して描かれている。以下、この実施例の具体例
について説明する。ＧａＡｓ基板１上に以下のように順
次結晶成長を行い、ＢＨ構造の半導体レーザを製造す
る。
【００１４】この時のキャリア密度及び厚さに関して以
下に述べる。図１に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上
に順次、ｎ−ＩｎＧａＰ層２（２×１０18ｃｍ-3：１．
２μｍ）、活性層３（ＱＷ：量子井戸構造）、ｐ−Ｉｎ
ＧａＰクラッド層４（６×１０17ｃｍ-3：０．２μ
ｍ）、ｐ−ＩｎＧａＰ層５（６×１０17ｃｍ-3：０．８
μｍ）、ｎ−ＩｎＧａＰ層６（２×１０18ｃｍ-3：０．
４μｍ）、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層７（６×１０17ｃ
ｍ-3：１．２μｍ）、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層８
（２×１０19ｃｍ-3：０．１μｍ）を結晶成長させる。
下に述べる。図１に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上
に順次、ｎ−ＩｎＧａＰ層２（２×１０18ｃｍ-3：１．
２μｍ）、活性層３（ＱＷ：量子井戸構造）、ｐ−Ｉｎ
ＧａＰクラッド層４（６×１０17ｃｍ-3：０．２μ
ｍ）、ｐ−ＩｎＧａＰ層５（６×１０17ｃｍ-3：０．８
μｍ）、ｎ−ＩｎＧａＰ層６（２×１０18ｃｍ-3：０．
４μｍ）、ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層７（６×１０17ｃ
ｍ-3：１．２μｍ）、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層８
（２×１０19ｃｍ-3：０．１μｍ）を結晶成長させる。
【００１５】更に、ｐ側オーミック電極９、ｎ側オーミ
ック電極１０を形成する。そこで、ｐ側オーミック電極
９に＋、ｎ側オーミック電極１０に−を接続して電流を
流し、劈開面からレーザ発振させる。この実施例では、
ＧａＡｓ系の半導体に関して述べたが、ＩｎＰ系等の埋
め込み型半導体レーザに関しても適用可能である。
ック電極１０を形成する。そこで、ｐ側オーミック電極
９に＋、ｎ側オーミック電極１０に−を接続して電流を
流し、劈開面からレーザ発振させる。この実施例では、
ＧａＡｓ系の半導体に関して述べたが、ＩｎＰ系等の埋
め込み型半導体レーザに関しても適用可能である。
【００１６】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。
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。
【００１７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、半導体レーザのコンタクト層において、活性層
上に配置されるコンタクト層を、幅１〜３μｍ程度のス
トライプ状にエッチングし、発振横モード（垂直方向）
が単一になるようにしたので、発振損失が減少し、レー
ザの発光効率の向上を図ることができる。
よれば、半導体レーザのコンタクト層において、活性層
上に配置されるコンタクト層を、幅１〜３μｍ程度のス
トライプ状にエッチングし、発振横モード（垂直方向）
が単一になるようにしたので、発振損失が減少し、レー
ザの発光効率の向上を図ることができる。
【図１】本発明の実施例を示すＢＨ構造の半導体レーザ
の断面図である。
の断面図である。
【図２】本発明の実施例を示すＢＨ構造の半導体レーザ
の発振横モードの計算結果を示す図である。
の発振横モードの計算結果を示す図である。
【図３】従来のＢＨ構造の半導体レーザの断面図であ
る。
る。
【図４】従来のＢＨ構造の半導体レーザの発振横モード
の計算結果を示す図である。
の計算結果を示す図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＩｎＧａＰクラッド層 ３ 活性層 ４ ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層 ５ ｐ−ＩｎＧａＰ（電流ブロック）層 ６ ｎ−ＩｎＧａＰ（電流ブロック）層 ７ ｐ−ＩｎＧａＰクラッド層 ８ ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層 ９ ｐ側オーミック電極（ＡｕＺｎ／Ａｕ） １０ ｎ側オーミック電極（ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀川 英明 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)
- 【請求項１】 クラッド層とコンタクト層を含むＢＨ構
造の半導体レーザにおいて、 活性層真上に配置されるコンタクト層を、前記活性層の
幅と略同じ程度の寸法の幅でストライプ状にエッチング
した開口部を備え、垂直方向の導波モードを単一化する
ようにしたことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザの活性層の
幅は１〜２μｍ、前記コンタクト層のストライプ状のエ
ッチング幅を１〜３μｍにしたことを特徴とする半導体
レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18158995A JPH0936476A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18158995A JPH0936476A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936476A true JPH0936476A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16103459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18158995A Withdrawn JPH0936476A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0936476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7710626B1 (ja) * | 2024-06-11 | 2025-07-18 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-07-18 JP JP18158995A patent/JPH0936476A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7710626B1 (ja) * | 2024-06-11 | 2025-07-18 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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