JPS58131785A - 単一軸モ−ド発振半導体レ−ザ - Google Patents
単一軸モ−ド発振半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS58131785A JPS58131785A JP1345282A JP1345282A JPS58131785A JP S58131785 A JPS58131785 A JP S58131785A JP 1345282 A JP1345282 A JP 1345282A JP 1345282 A JP1345282 A JP 1345282A JP S58131785 A JPS58131785 A JP S58131785A
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- Japan
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- layer
- mesa stripe
- inp
- periodic structure
- semiconductor laser
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は埋込°み型でかつ単一軸モード発振をする単一
軸モード発振半導体レーザに関する。
軸モード発振半導体レーザに関する。
埋込み型半導体レーザは低しきい値発振等の優れ比特性
を有しているが、発振軸モードが安定せずまた発振波長
の温度変化が大きい欠点がありた〇この欠点を解決する
九めに、埋込み型半導体レーザを分布帰還型レーザとす
る試みが研究されている。従来の方法では活性層の上側
ないし下側に活性層中の発振光波長の＋の整数倍の周期
をもつ周期構造（凹凸）を形成する方法や、活性層の１
４１１而外側に同様の周期構造を形成する方法等が実施
されていた。前者の方法で社半尋体層の成長が困難にな
った９得られた半導体レーザの長寿命化が離しいなどの
問題点があった。後者の方法では寿館の点で好ましいも
のの、活性層の側聞外側に適切な周期構造を作ることが
樵々の点から難しい上に室温連続発振が困難などの問題
点があった。
を有しているが、発振軸モードが安定せずまた発振波長
の温度変化が大きい欠点がありた〇この欠点を解決する
九めに、埋込み型半導体レーザを分布帰還型レーザとす
る試みが研究されている。従来の方法では活性層の上側
ないし下側に活性層中の発振光波長の＋の整数倍の周期
をもつ周期構造（凹凸）を形成する方法や、活性層の１
４１１而外側に同様の周期構造を形成する方法等が実施
されていた。前者の方法で社半尋体層の成長が困難にな
った９得られた半導体レーザの長寿命化が離しいなどの
問題点があった。後者の方法では寿館の点で好ましいも
のの、活性層の側聞外側に適切な周期構造を作ることが
樵々の点から難しい上に室温連続発振が困難などの問題
点があった。
本発明の目的は、これらの問題点を解決すべく、極めて
高効率な堀込み型で単一軸モード発振が特性を損なうこ
となく実現される単一軸モード発振半導体レーザを提供
することにある。
高効率な堀込み型で単一軸モード発振が特性を損なうこ
となく実現される単一軸モード発振半導体レーザを提供
することにある。
本発明によれば、第１碍電型牛４体基板上に少なくとも
活性層を含む半導体層を成長させ先生導体ウェーハに、
活性層よシ保い２本のエツチング擲を形成してなるメサ
ストライプの上面のみを除いて１１１次側された第２導
電型電流ブロック層を第１導’ｍａ”ｈ流ブロック層と
、メサストライプ及び第１４１１型電流ブロツク層の上
の全面にわ九シ麺ノーされた第２導電型埋込み層とを含
む埋込み型半導体レーザにおいて、メサストライプの側
面に周期が該活性層中の発振光波長の十の整数倍の凹凸
周期構造を形成したことを特徴とする単一軸モード発奈
牛嵜体レーザが得られる。
活性層を含む半導体層を成長させ先生導体ウェーハに、
活性層よシ保い２本のエツチング擲を形成してなるメサ
ストライプの上面のみを除いて１１１次側された第２導
電型電流ブロック層を第１導’ｍａ”ｈ流ブロック層と
、メサストライプ及び第１４１１型電流ブロツク層の上
の全面にわ九シ麺ノーされた第２導電型埋込み層とを含
む埋込み型半導体レーザにおいて、メサストライプの側
面に周期が該活性層中の発振光波長の十の整数倍の凹凸
周期構造を形成したことを特徴とする単一軸モード発奈
牛嵜体レーザが得られる。
本発明の単一軸モード発振半導体レーザにおいては、第
１に、油性層管含む半導体ウェーＩ・に２本の溝を形成
してなるメサストライプを埋込んだ埋込み型牛碑体レー
ザの構造を用いているので分布帰還型にした場合にも高
効率な発振が可能であるという特長がある。第２に、そ
のメサストライプの側面境界に凹凸の周期構造を形成す
るので、半導体レーザの一活性層に損傷を与えることが
極めて少なく長寿命化に有利でありま九メチストライプ
上への半導体の再成長を困難にすることがないという特
長がある。また、周期構造が活性層の側面境界という発
振光電界分布の比較的大きいところにあるのでその効果
が大きく、周期構造の周期を２次以上のものにできるの
で作製が非常に容易であるという特長がある。なお、活
性層を含む半導体ウェーハに２本の溝を形成してなるメ
サストライプを埋込んだ埋込み型半導体レーザに関して
は、北村らの特許出願特願昭５６−１６６６６６号明細
書「ｓ！め込みへテロ構造半導体レーザ」をｈ照された
い。
１に、油性層管含む半導体ウェーＩ・に２本の溝を形成
してなるメサストライプを埋込んだ埋込み型牛碑体レー
ザの構造を用いているので分布帰還型にした場合にも高
効率な発振が可能であるという特長がある。第２に、そ
のメサストライプの側面境界に凹凸の周期構造を形成す
るので、半導体レーザの一活性層に損傷を与えることが
極めて少なく長寿命化に有利でありま九メチストライプ
上への半導体の再成長を困難にすることがないという特
長がある。また、周期構造が活性層の側面境界という発
振光電界分布の比較的大きいところにあるのでその効果
が大きく、周期構造の周期を２次以上のものにできるの
で作製が非常に容易であるという特長がある。なお、活
性層を含む半導体ウェーハに２本の溝を形成してなるメ
サストライプを埋込んだ埋込み型半導体レーザに関して
は、北村らの特許出願特願昭５６−１６６６６６号明細
書「ｓ！め込みへテロ構造半導体レーザ」をｈ照された
い。
次に図面を用いて本発明の実施例をＩｊ２Ｆ！Ａする。
第１図は本発明の実施例の単一軸モード発振半導体レー
ザ１の斜視図である。これは、（Ｚｏｏ）面方位のｎ−
１ｎＰつ！−／’１０１上にｎ−Ｉｎ）’バラフッ層１
０２、発振波長１．５４ｍｏｌｎＧａＡｓ）’活性層１
０３、ｐ−１ｎＰ／’）ｙド層１０４を順次エピタキシ
ャル成長された半導体ウェーハ１に、＜０１１＞方向に
平行にＩｔ！！５μｍ、深さ３ｕｍ（Ｄ第１、第２の溝
１５１．１５２を、中央の発光貴結合するメサストライ
プ１５０を残しかつそのメサストライプ２５０の側面に
周期０．９５μｍの凹凸周期構造を形成するようにエツ
チングして形成し、得られ次エツチング済み半導体ウェ
ーハ２にｐ−Ｉｎ）’電流ブロック層１０５、ｎ−１ｎ
ｌ’電流ブ關ツク層１０６をメサストライプ１５０の上
面を除いて順次エピタキシャル成長させ、さらにｐ−１
ｎＰの埋込み層１０７、ｐ−１ｎＧａＡｓ）’層１０８
を全面にわたって成長させたものである。
ザ１の斜視図である。これは、（Ｚｏｏ）面方位のｎ−
１ｎＰつ！−／’１０１上にｎ−Ｉｎ）’バラフッ層１
０２、発振波長１．５４ｍｏｌｎＧａＡｓ）’活性層１
０３、ｐ−１ｎＰ／’）ｙド層１０４を順次エピタキシ
ャル成長された半導体ウェーハ１に、＜０１１＞方向に
平行にＩｔ！！５μｍ、深さ３ｕｍ（Ｄ第１、第２の溝
１５１．１５２を、中央の発光貴結合するメサストライ
プ１５０を残しかつそのメサストライプ２５０の側面に
周期０．９５μｍの凹凸周期構造を形成するようにエツ
チングして形成し、得られ次エツチング済み半導体ウェ
ーハ２にｐ−Ｉｎ）’電流ブロック層１０５、ｎ−１ｎ
ｌ’電流ブ關ツク層１０６をメサストライプ１５０の上
面を除いて順次エピタキシャル成長させ、さらにｐ−１
ｎＰの埋込み層１０７、ｐ−１ｎＧａＡｓ）’層１０８
を全面にわたって成長させたものである。
第２図、第３図、嬉４図は本発明の実施例の単一軸モー
ド発振半導体レーザの作製工程を順次示すものである。
ド発振半導体レーザの作製工程を順次示すものである。
８２図は半導体ウェー／５１（Ｑ斜視図、第３図は半導
体ウェーハ１の上に形成された第１．第２の保護膜２０
１．２０２のパターンを示す平面図、第４図はエツチン
グ終了後のエツチング済み牛碑体ウェーハ２の斜視図で
ある０第３図のＭｌのＮｆｉａ１２０１はＨｅ−ＣｄＬ
／−ザ（２）４４１６Ａの発振光を約５３°の角度で干
渉させる二光束干渉麺九法によｐく０１．１〉方向に沿
った絢期ストライプの７オトレジスト腺である０その周
期０，９５μｍはメサストライプ中の活性層の発振光波
長の２．５倍に相当し、その発振光に対して５次の回折
格子として機能する。第３図の第２の保護膜、２０２は
第１の保膜膜２０１を形成部しめ後、フォトレジストの
塗布及びフォトマスクを用いた農・光により形成された
〈０１１〉方向の溝間隔約５μｍ壽翰約１５μｍの７オ
トレジスト膜である０第４図は、第３図の第１．第２の
保ｉｆ！ｌｍ２０１．２０２を用いて半導体ウェーハｌ
をエツチングし良後のエツチング済み半導体ウェーハ２
の斜視図である。エツチングにおいては、はじめのうち
Ｍｌ、１Ｍ２の保表１［２０１，２０２の付いてない四
角形の開口部かエツチングされるが、エツチングが進む
につれ細いＭｌの保１１１１［２０１の下がサイドエツ
チングにより大部分取り除かれ、主として第２の保護膜
２０２の形状で定まる形にエツチングされる。このため
、エツチング済み半導体ウェーハ２のメサストライプ１
５０の形状は、その側面にｔｓｌの保ＩＩＩ膜２０１の
周期とｌＨ＋−の周期の凹凸周期構造をもったものとな
る。その後このエツチング済み半導体ウェーハ２を埋込
み成長させることにより、第１図の単一軸モード発振半
導体レーザ１０が得られる。
体ウェーハ１の上に形成された第１．第２の保護膜２０
１．２０２のパターンを示す平面図、第４図はエツチン
グ終了後のエツチング済み牛碑体ウェーハ２の斜視図で
ある０第３図のＭｌのＮｆｉａ１２０１はＨｅ−ＣｄＬ
／−ザ（２）４４１６Ａの発振光を約５３°の角度で干
渉させる二光束干渉麺九法によｐく０１．１〉方向に沿
った絢期ストライプの７オトレジスト腺である０その周
期０，９５μｍはメサストライプ中の活性層の発振光波
長の２．５倍に相当し、その発振光に対して５次の回折
格子として機能する。第３図の第２の保護膜、２０２は
第１の保膜膜２０１を形成部しめ後、フォトレジストの
塗布及びフォトマスクを用いた農・光により形成された
〈０１１〉方向の溝間隔約５μｍ壽翰約１５μｍの７オ
トレジスト膜である０第４図は、第３図の第１．第２の
保ｉｆ！ｌｍ２０１．２０２を用いて半導体ウェーハｌ
をエツチングし良後のエツチング済み半導体ウェーハ２
の斜視図である。エツチングにおいては、はじめのうち
Ｍｌ、１Ｍ２の保表１［２０１，２０２の付いてない四
角形の開口部かエツチングされるが、エツチングが進む
につれ細いＭｌの保１１１１［２０１の下がサイドエツ
チングにより大部分取り除かれ、主として第２の保護膜
２０２の形状で定まる形にエツチングされる。このため
、エツチング済み半導体ウェーハ２のメサストライプ１
５０の形状は、その側面にｔｓｌの保ＩＩＩ膜２０１の
周期とｌＨ＋−の周期の凹凸周期構造をもったものとな
る。その後このエツチング済み半導体ウェーハ２を埋込
み成長させることにより、第１図の単一軸モード発振半
導体レーザ１０が得られる。
本発明の単一軸モード発揚半導体レーザにおいては、単
一軸モード発振をおこさせるための周期構造を形成する
ために特に余分なエピタキシャル成長が必すとされない
という利点がある。また、周期構造はメサストライプ１
５０の側面境界に直接に形成されるので、分布ｍ還の幼
果が大きく、そのため絢期構造を１次にしなくともよく
２次以上の周Ｊ９１で十分であるので炸裂が非常に容易
であるという利点がある。さらに周期構造は活性層１０
３の上面あるいは下面にないので寿命を損なう心配がな
い等の利点がある。なお、周期構造は一方の側面のみに
めりても良い。
一軸モード発振をおこさせるための周期構造を形成する
ために特に余分なエピタキシャル成長が必すとされない
という利点がある。また、周期構造はメサストライプ１
５０の側面境界に直接に形成されるので、分布ｍ還の幼
果が大きく、そのため絢期構造を１次にしなくともよく
２次以上の周Ｊ９１で十分であるので炸裂が非常に容易
であるという利点がある。さらに周期構造は活性層１０
３の上面あるいは下面にないので寿命を損なう心配がな
い等の利点がある。なお、周期構造は一方の側面のみに
めりても良い。
本発明の実施例の形恕は、以上のべた実施例の他に種々
のものがありうる。ｌｎＰウェーハ１０１Ｆｉｐ型のも
のであってもよい。なおこの揚台成長半導体層は実施例
の導電型と全て逆にすることが必要である。ま−た、こ
の実施例の結晶構成はｌｎＰ及び１ｎＧａＡｓＰ 以
外のものであってもよい。また、発振波長は１．５μｍ
に限定されることなく他の波長てもよいことは轟然であ
る。
のものがありうる。ｌｎＰウェーハ１０１Ｆｉｐ型のも
のであってもよい。なおこの揚台成長半導体層は実施例
の導電型と全て逆にすることが必要である。ま−た、こ
の実施例の結晶構成はｌｎＰ及び１ｎＧａＡｓＰ 以
外のものであってもよい。また、発振波長は１．５μｍ
に限定されることなく他の波長てもよいことは轟然であ
る。
第１図、＠２図、第３図、第４図はそれぞれ、本発明の
一実施例の斜視図、半導体ウェーハの斜視図、第１．第
２エツチング保論膜のパターンを示す図、エツチング済
み半導体ウェーハの斜視図である。 図において、１・・・・・・半纏体ウェーハ、２・・・
・・・エツチング済み半導体ウェーハ、１０１・・・・
・・ｎ−Ｉｎ）’ウェーハ、１０２・・・・・・バッフ
ァ層、１０３・・・・・・油性層、１０４・・・・・・
クラッド層、１０５・・・・・・ｐ−１ｎ）’電流ブロ
ック層、１０６・・・・・・ｎ−１ｎＰ亀流ブロック層
、１０７・・・・・・ｐ−Ｉｎ）’ｊｍ込み層、１０８
・・・・・・オーミ、り層、１５０・・・・・・メサス
トライプ、１５１．１５２・・・・・・鉤である。 ＃７ １ ｉ 四 草２ 園 １６θ
一実施例の斜視図、半導体ウェーハの斜視図、第１．第
２エツチング保論膜のパターンを示す図、エツチング済
み半導体ウェーハの斜視図である。 図において、１・・・・・・半纏体ウェーハ、２・・・
・・・エツチング済み半導体ウェーハ、１０１・・・・
・・ｎ−Ｉｎ）’ウェーハ、１０２・・・・・・バッフ
ァ層、１０３・・・・・・油性層、１０４・・・・・・
クラッド層、１０５・・・・・・ｐ−１ｎ）’電流ブロ
ック層、１０６・・・・・・ｎ−１ｎＰ亀流ブロック層
、１０７・・・・・・ｐ−Ｉｎ）’ｊｍ込み層、１０８
・・・・・・オーミ、り層、１５０・・・・・・メサス
トライプ、１５１．１５２・・・・・・鉤である。 ＃７ １ ｉ 四 草２ 園 １６θ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第１導を型半導体基板上に少くとも活性層を含む牛尋体
層を成長させた牛尋体つェーへに、前記活性層よル深い
２本のエツチング溝を形成してなるメサストライプの上
面のみを除いて順次積層された第２纒【型電流ブロック
層、第１４＃電型電流ブロック層と、前記メサスライド
２イブおよび第１導電型電、ｖｆｔブロック層の上の全
面にわた９積層された第２４電型堀込み層とを含む埋込
み型牛尋体レーザにおいて、前記メサストライプの側面
に周期が前記油性層中の発振光波長の＋の整数倍の凹凸
周期構造を形成したことを特徴とする単一軸モード発珈
牛専体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345282A JPS58131785A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 単一軸モ−ド発振半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1345282A JPS58131785A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 単一軸モ−ド発振半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131785A true JPS58131785A (ja) | 1983-08-05 |
| JPS6342876B2 JPS6342876B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=11833528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1345282A Granted JPS58131785A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 単一軸モ−ド発振半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131785A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169388A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
| US4958202A (en) * | 1986-09-12 | 1990-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same |
| JPH03268380A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-29 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037582U (ja) * | 1989-06-10 | 1991-01-24 |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1345282A patent/JPS58131785A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169388A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
| US4958202A (en) * | 1986-09-12 | 1990-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same |
| JPH03268380A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-29 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6342876B2 (ja) | 1988-08-25 |
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