JPS5898996A - 注入形レ−ザ - Google Patents

注入形レ−ザ

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JPS5898996A
JPS5898996A JP20749382A JP20749382A JPS5898996A JP S5898996 A JPS5898996 A JP S5898996A JP 20749382 A JP20749382 A JP 20749382A JP 20749382 A JP20749382 A JP 20749382A JP S5898996 A JPS5898996 A JP S5898996A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 不発IPIF!注入形半導体レーデに関し、特に活性層
内に一体的な量子サイズ効果を有する透明導波体を有す
る注入形レーデに関する。このレーデは例えば量子ウェ
ル型である。
量子ウェルeへテロ構造(QWH)レーデに対して、近
時、多大の関心が寄せられている。Bち、とのレーデの
活性領域内の量子効果が、従前の二重へテロ構造注入形
レーデに対して、改善された動作特性を提供するものと
考えられているからである。
QVI/Inレーデは、基本的Kt!、単一層、または
、相異なるパンドゼヤツデ及び届折皐を有して交互して
いる材料の一連の極めて薄いヘテロ構造層からなる多重
層を具備する活性領域含有するヘテロ構造装置からなる
。GaAs/Gs^1^S注入形レーデの場合に注入量
レーデル活性領域は、^Ax Ga1−xAs及びGa
Asの多言交互層を具備する。このへテロ構造において
は、^JxG皇1−xAs  層(x#i約0.′3な
いし1.0)は活性領域内に結合障壁を形成し、GaA
s !IIはウェルを形成する。−例をあげると、上記
障壁のサイズまたは厚さL8tf約1OAないし50A
であシ、上記ウェルのサイiまたは厚さL2は約50A
ないし50Aである。ココに、LB及びLzFi、一般
に、5oAに等しいかまたはそれ以下であるが、互込に
比較すると大小がある。
これら量子ウェル・レーデの利点は、キャリヤ(正孔及
び電子)Yr極めて薄い活性層内に閉込めることにより
、最低エネルギー状態のエネルギー・L/−tルを変化
させてバンドエツジの上方に1ステツプまたは豪数ステ
ップ上昇させること、即ち、最低の閉込められたキャリ
ヤ遷移εをエネルギー・ゼヤツデEg  よりも上に移
すことである。
最近においては、この状態遷移、において7オノン(L
O)の助けがあり1これにより、キャリヤが、再結合及
び放射発生の前に転移すべき追加の状態を有するという
ことが発表されて込る。この追加のより低いエネルギー
状態は% 01/Hレーデからの放射再結合放出におい
て重要であると考えられてhる・簡単に言うと、7オノ
ン(LO)遷移が再結合機構におりて助けとなり、物質
差関数(mat@rial dlfferenc@fu
nctlon ) −に基づく間接バンドエツデ状態を
直接/f y #Pギャップ現象により近く似させる。
このように1Q’llH@構は7才ノン援助放射再結合
倉提供し、キャリヤ(電子)を再結合前により低いエネ
ルギーへ散乱させてフォノン及び誘起されたレーデ作用
t−提供する・背景的情報については、フィジカル・レ
ビュー、・レター4;% 第35巻、第14号、第82
7〜829真に所載のアール・ディンゲル(R,Dln
gl・)ほかの「極薄^gxGa1−x As−GaA
s−^ノX G a 1 □^$ヘテロ構造に閉込めら
れたキャリヤの量子状態J (QuantumStat
@s  of  Confin@d  Carrier
s  In  Very  Th1n  AJXGal
−x As−GaAs−^jxGa1−xAs Het
srostructures)(1974年9月50日
):第34巻、IE4号、第265〜267頁KWr叡
のアール・ディー・ドウビス(R,D、 0upuls
 )ほかの「金属有機物化学蒸着で成長した単一量子ウ
ェル^1x−Ga、−xAs −GaAs  ヘテロ構
造ダイオードの連続3001にレーデ動作J (Con
tinuous 500’にムs@r Op@rati
onof  $lngle−Quantum−We目 
^jx Ga1−xAn −GaAsHeterost
ructur@C)lod@Grown by M@t
alorganleCh@m1cal Vapor D
eoosltlon ) (1979年2月15日);
アゲライド・フィシツク・レターズ結、第54巻、1l
lE8号、gsoz 〜505頁に所載のx 3(aホ
aニヤツク(N、 Ho1onyak )ほかの「7オ
ノン・サイドバンドMO−CVDil子ウェル^jxG
a 1 +%^@ −GaAs ヘテロ構造レーデJ 
(Phonon−3ld@band MO−CVD Q
uantum−W@l I^j、 Ga 1 、x^1
−G−As Hetsroatuetur@Las@r
 1 (1979年4月15日):フィジカルeレビュ
ー・レターを誌〜第45巻、第21号、第1703〜1
7o6真に所載のニス・ホOニヤツクほかの[^J、 
Qsl、。
As −GaAs 量子ウェルeヘテロ構造における合
金クラスタ化」(^l1oy C1ust@ring 
In^jx Ga t 1^s −GaAs Quan
tum−Well H@t@rostructure 
)(1980年11月24日);アプライド・フィシツ
ク・レターズ誌、藁58巻、謳2号)謳65〜65頁に
所載のジェイやジェイ・コールマン(J、 J、 Co
l・man )ほかの「高障壁・無クラスタ^jX Q
 a 1−X A s−^jAs−GaAs量子ウェル
拳へテロ構つレーデJ (Hlgh−Barrier 
Cluster−From^J8G a 1−x  ^
11−^jAs −Ga As   Quantum−
W@I 璽  H@t@rO−structure L
a5a+r ) (19B 1年IJ!115日);及
びIプリュー・ティー・ツアング(w、 T、τsan
g)の「分子ビーム・エピタキシで成長した(八jGm
)^$多重量子ウェル・ヘテロ構造レーデの装置特性」
(0svlc@ Charactsrlmtlcs  
of  (^*Ga)As  Mu目tl −Quan
tum Well H@tsrostructur@L
as@rs (lrownby Mo1scular 
Beam Epltaxy )等の諸論文を参照された
す。
また、装置内の透明導波構造に結合する活性領域を有す
る注入形レーデの製作に対して関心μ持たれている・こ
の関心の理由の一つは、伝播放射に対して非吸収性であ
って放射を他の光学的受動装置に効率的に結合させ、こ
れにより、ビーム発散t−蝋少化する受動導波領域内へ
放射を広がらせ〜且つ、レーデ被ポンピンダ活性領域を
レーデ11ンラー・ファセットから違〈離して閉込めて
ファセット劣化を減少させる一体的導波体を提供するこ
とである・この構想の例としては、SEEεジャーナル
φオデ・クオン・タム・エレクロニクス誌、第QE−1
5巻、第8号、第775〜781頁に所載のエイチ・オ
ー・冒ネx (H,o、 Yon・zu )はカッ論文
「^jGaAs  ウィンドー構造レーデ」(^n^j
GaAs Windy $tructur* La5e
r) (1979年8月)、及びゼロックス・ディスク
ロージャ・ジャーナル誌、@4巻、第5号、第667頁
(1979年9月710月)、及び1980年11月6
日出膿の米国特許出願第204.450’4KWJ示さ
hでいる亀のがあゐ。この構I!iは、ストリツf壇設
形ヘテロ構造レーデの集大成に対する示唆となっている
。 ジャーナル噛オプ・アプライド・フィシツク誌、第
51巷、第4号、第1909〜19181に所載のアー
ル・エル・ハートマン(R,L、 Martman )
ほかの論文[(^J、Ga)As[形ストリップ埋設形
へテロ構造レーデのCW電気光学的特性J (Th@C
W El@ctro−Optical Prop@r−
tL@a ol (^7.Ga)As Modifie
d−3trip 8grjedHet*rostruc
tur* La5ers )(1980年4月))。
前掲のゼロックス・ディスクロージャ・ジャーナル誌に
従来のチー1411カツプラが示されている。
この構造においては、φ形Ga Asの活性領域が、1
981年2月4日出願の米国特許出願第251.556
号において教示されているマスキング法によって、n 
:MGao、q^J0.1^S の透明導波層上に形成
される。
かかるレーデ装置において活性領域を透明導液体にチー
・臂結合するという構111は、このような活性領域と
受動領域または導波体との間の効果的且つ効率的な結合
に対する一つの最も興味ある方法であるが、ことKは若
干の欠点がある。即ち、第1に、このようなレーデ装置
の製作においては、その方法が分子ビーム・エピタキシ
(M8E)であろうと、または金属有機物化学蒸着(M
O−CVO)であろうと、室または反応器内にアノ譬−
チャ・マスクを導入して成長の途中で活性領域を作るこ
とが必要である。これはQ*A/As−GaAs界面に
重大な影響を与える汚染を導入するものである。
アルミニウムは#素と極めて反応し易く、露出してbる
透明導波層と結合して欠陥を生じさせるO第2に、n形
G・0.9^’0.1^1 層は、9形活性領域よりも
ゼヤツゾが広い物質であって効率的な透明導波体として
働き、且つ、活性領域に電流を供給する友めに成る程度
のドーピンI!IWtを有するが、仁の導波層がr−ピ
ングされてな−かまたはドーピングが極めて軽いと、こ
れら透明領域内の自由キャリヤ吸収が極端に・小さくな
る可能性がある・ 第3に、n形透明導波層は、電位障壁高さが低くなって
いるので、所望の注入キャリヤ(正孔)の閉込めを行な
わない。その結果、レーデ電流しきい値が温度変化に伴
って更に急速に変化する仁とになる。
本発明のレーデ構造は、従来のチーaj付きカップラ脅
へテロ構造注入形レーデにおけるこれらの欠点を軽減ま
たは除去するものである。
概略説明すると、本発明においては、従来のチー/4付
*カツプラ・ヘテロ構造レーデから広いI4ンrギャッ
プの透明導波層を除去し、そして、極めて小さい犀さく
例えば500又以下)を有する活性層を、透明が所望さ
れる領域に設け、これKより、量子化された電子状態を
1価電子帯における伝導及び正孔状11において作る。
上記活性層の活性領域はより厚く、そして、上記薄い活
性層領域に結合される。上記活性領域はレーデ作用状態
の下で中ヤリャ再結合を許し、伝播放射−に対して透明
である上記極めて薄い活性層領域を含む光学空洞内の伝
播を支持する。上記の透明性は、これら領域における活
性層が、バンド構造が量子サイズ効果の故に変化させら
れるという程fK薄いということから生ずる。電子状態
が量子化されると、上記厚い活性領域内で発生した放射
は、バンド構造の変化の故に、上記薄い活性層に吸収さ
れることがない。
本発明の他の目的及び特徴は、41許請求の範囲の記載
及び図面を参照して行なう以下の説明から明らかKtk
D、tた本発明をよく理解できる・先ず第1図に、上述
した従来のチーI4付きカップラ・ヘテロ構造注入形レ
ーデ10を示す。
レーデlOは、順次付着した複数の半導体層。
例えば、ドーピング値、厚さ及び組成を異にするG・^
S及びGaAjAsの半導体層を備えている。基板12
線例えばn形G・^S である、クラッド層14はn形
G―6、^A、As (例えば* 1==Q 114 
)であり、透明ま九は受動層はn形Ga r −y^t
yAs (例えば@V=0.1)であり、活性領域18
はp形。
n形またはr−ピングなしのGaAl  であり、クラ
ッド層2 Otf p形G a 1− 、^txAs(
例ふば5X=0.4)であり、接点層22はp形または
p 形のGaAs  である、テーパ付きカップラ19
a、活性領域18内で生じた放射を、より広いパンPギ
ャップの導波層16に結合する0層22上の金属接点2
4は、Iンピングされるべき領域、即ち活性領域18だ
けを覆っている。底部均等Ce喝υ畠1−χatlon
 ) 層26は他の電極を構成する。
活性領域28を越えて導波層16の諸領域に電流が注入
されるので、放射再結合が生ずることはなく、従って端
部7アセツ)28における不所値な浸食及び劣化が減少
する。しかし、より広いパンrapヤツデの透明導波層
16の使用に@して前述した如き諸欠点がある。これら
欠点は、第2図ないし第5図に示す本発明の注入形レー
デ構造により″−1透明となる。
第2図において、ヘテロ構造注入形レーデ30は基;1
32を備えており、該基板上に、選択的形成処理(例え
ばMBE−fiたはMO−CVO)[jす、n形Ga1
−xAAxAs  のクララr層34.r−ピングなし
かまたは極めて僅かKP−ピングした1例ふば3X 1
0 ” )材料の活性領域38を有する活性層36.p
形Ga1−、^txAs  のり9ツ)F層41゜及び
p+形QaA@の接点層40が順々に付着されている。
レーデ30を順方向バイアスするために適当な金層接点
42及び44が設けられている。電流閉込めを増進する
ために、イオンオ念社プロトンをインブラントした領域
46が設けられている。
レーデ30を順方向バイアスすると、キャリヤ再結合が
活性領域38内に生じ、そしてこの領域内に一起された
放射線が番号39において活性層i6の薄い活性層領域
47にテーパ結合される。
従って、光学空洞が端部ファセット48相互間に形成さ
れ、放射線を伝播する。
注入形レーデ30と注入形レーデ10との間の主要な差
異紘、活性領域47が極端に薄いということである。即
ち、該領域は電子状態の量子化を提供するのに充分な程
度に薄く、従って放射線再結合が生ずることができない
。この薄い領域47は量子ウェルを形成する。上記領域
は結晶の有効パンrエツジを上昇させ、従って、電子は
上記ウェルの底へ移動することができず、成る高いエネ
ルイー状11Kiltつている。上記活性領域内で発生
した放射線は薄い領域47に結合する。即ち。
この結合が成るS度弱くと本、領域47はなか。
領域38に次いで、レーザの最高パンVギャップ領域で
あるからである。領域47内で結合した放射線は、量子
サイズ効果によって生ずる・嗜ンド構造の変化に基づく
透明性を経験する。電子状−が量子化されると、上記の
バンド構造の変化があるので、活性領域38内で発生し
た放射線は、該領域よりも薄い量子9エル領域4?&C
1k収されることはない、量子ウェル領域47内のエネ
ルーー状園は、@播する放射線に対して励起を生じさせ
るKは不充分である。
活性領域38の好ましい厚さは約500Xないし10.
000Xであり、量子ウェル領域47の厚さは約5x々
いし500x、好ましく社約5゜Xないし200xであ
る0モル分車xli例えば約0.3ないし1.0である
本発明の構造を図示するためにレーデ構造の側面図だけ
を示しであるが、活性層36は、領域38及び47がレ
ーデ装置の巾一杯に延びるという二次元型であって4.
または三次yc’Wiであってもよい、即ち、この三次
元蓋においては、領域38及び47は、1980年11
月6日出願の米国特許出願8204.450号に例示さ
れているようなより広いパン−ギャップの材料によって
全面が完全に閉込められたストリップを構成する。
レーデ30及び他のレーデに対するエピタキシャル成長
法を、二次元11に対して次に説明する。
エピタキシャル成長は、極めて薄い活性層を含有するに
至るまで進む。例えば、MO−CVDi珊法においては
1層34の付着後・ ドーピングなしGaAs  の約
50Xの極めて薄い層を層34の上に付着する。次に、
細長いア/4−チャを有するマスクを上記薄い活性層上
に置き、そして層36の成長を継続する。上記マスクは
内部チャネルまたは室を備えており、従って、領域38
のエビタ中シャル付着の進行中に、テーノ譬付きカップ
ラ領域39が、上記マスクのアノ譬−チャの形状により
1981年2月4日出願の米国特許出願第251.55
6゛号の教示態様に従って形成される。
層36の成長中に、アルミニウム含有の層34は。
その前に付着した50Xの薄いG・八S 層によって保
護されているので、汚染されない。
三次元型のレーデ構造に対しては、米国特許出願第20
4.430号に記載されているエピタキシャル成長法に
従う、即ち、最初に成長じた薄い活性層は約400xの
厚さを有す、この活性層を前述し友ように引き続いて成
長させ、厚さ約1000Xの活性領域38を作る0選択
的エツチングによって活性ストリップを形成する。
第3図のレーデ5oは1112図のシーず3oと同様構
造であり、異なる点Fi、追加の透明導波層52がある
ことである0層52は軽くP−ピング(3XIQ   
)されており、例えばn形G51−7^ZyAs  か
ら成る1層52はまた伝播放射に対する透明導波体とし
て働く0層52社、領域47及び層52の組合せからな
る大形の透明導波体へのテーノ母結合を提供し、導波作
用を増進し且つビーム発散を低くする。
導波層52を設ける代りに、クラッド層34を通ずるド
ーピング濃度に横方向の勾配を与えてもよく、これKよ
り、この層の上′部領域の一一ピンダ―縦をその下部領
域【比べて薄くする。
本発明の注入形レーデは1+、多重量子ウェル受動領域
からなる活性層を有して・いてもよい。即ち、第4図に
おいて、レーデ6oは第2図のレーデ30と同様構造で
あり、異なる点は、活性層36における量子ウェル構造
が、y−ピングなしのGaAs/Ga、−yにtyA 
s  の交互Kmんだ層56.1から成っていることで
ある。層36.1は1例えば、各々が約4oXないし5
01の厚さである。
領域47は多重フェル非Iンピング領域からなっ−ca
bす、活性領域38及び*接の多重量子ウェル領域47
.1の組合せ体はIンビングされて、シーず作用状態の
下でキャリヤ再結合を提供する。
第5図にシーては、レーデ6oの活性領域pは質量され
て、P−ピング々しGaAs/GaAtAsの交互層S
 8.、1かもなっており、該交互層は領域47.1と
共にレーデ6OK対する活性空洞領域を形成する。活性
領域38内の量子つニル即ち交互層38.1は、好まし
くは1層36.1(厚さ例えば40X)に比べて僅かに
大きい厚さく例えば50x)を有し、導波領域即ち活性
領域47を伝播放射線に対してより透明ならしめるよう
kする。
本発明のシーずにおいて伝播放射線の*am洩が生じな
いようKするためKは、クラッド層34及び41の屈折
率が対称的であることが重畳である。
これら層の屈折率に5嗟また雌それ以上の差があると%
波が薄い導波領域即ち活性層領域47から逸出させられ
る可能性がある。これは、レーデ50に対しては、その
透明導波体が搗かに厚いので、余り大きな問題ではない
、上記両層の屈折率を整合させる際には、^を含有量及
びドーピング1lIIfLを考慮に入れることが必要で
ある。即ち、これらは伝導型を異にしているからである
以上1本発明をその実施例について説明し九が。
当業者には1以上の説明に照らして多くの代替。
変形及び質更が可能である。
例をあげると、GaAs/Ga^jAsの代りに、他の
既知の組成/合金系1例えば(Ga1n ) (^sP
 )  を用いゐとともできる。DFBまえはD儂Rシ
ーデamを用いることもできる。薄い活性領域/量子ウ
ェル活性層を、彎曲し九レーデ1!念は導波体k。
もしくは単一基板上に形成したレーデアレイに具備させ
ることもできる。追加のより広いパンrギャップの層を
薄い活性領域/量子ウェル活性層の両側に付加して大形
の光学空洞領域を形成することもできる。この大形の光
学空洞領域は、パンrギャップが便化するように屈折高
勾配形とすること亀できる。活性領域を、米国特許出願
第(D/80213)号の教示に従って極めて薄く作る
こともできる。!4図及び第5図の周期的即を交互量子
ウェル層を特定の組成及び層厚さを持つように設計して
電流しきい値並びに縦モード及び基本横モードの動作を
最適化することもできる。
また、導電条形の接点42を1図示のように活性領域上
で終端させる代シにル−プのファーット48tで延長さ
せてもよい。
従って、かかる代替、f形及び変態は、全て。
特許請求の範i![記載の如き本発明の精神及び範囲内
にある。
【図面の簡単な説明】
tIx1図は従来のへテロ構造注入形レーデの側面図、
槙2図は本発明のへテロ構造注入形レーデの側面図、第
3図は本発明のへテロ構造注入形レーデの他の実施例の
側面図、第4図は本発明のへテロ構造注入形レーデのI
!に他の実施例の側面図、11ES図紘第4図に示す注
入形レーデの活性領域の変形例の側面図である。 32・・・基板、34.41・・・クラッド層、36・
・・活性層、38・・・活性領域、47・・・薄い活性
層領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1!)  基体上に付着された複数の相隣接する半導体
    層を備え、上記層の一つは活性層であり、且つ、少なく
    とも、該活性層に直接i**するクラッド層と比べてよ
    り低いバンドギャップ及びより高い屈折率を有しており
    、上記活性層は、レーデの横方向端部ファセット相互間
    に形成された空洞内におけるキャリヤ再結合を許し且つ
    レーザ作動状態の下で伝播する放射at−支持する活性
    領域を有しており、更に、電fltを上記活性領域に閉
    込める手段を備え、上記活性領域の末端は、上記活性層
    と上記活性領域との間の領域が伝播しつつある放射@に
    対する受動導波体として働ように、上記端部7アセツト
    まで達しておらず、上記活性層の上記受動導波領域は、
    電子状1の量子化に基づく光吸収性となることのないよ
    うに1合成透明または量子フェル導波体を形成するのに
    充分な薄い層厚さであることを特徴とする注入形レーデ
    。 (2)  活性領域が約500人ないし10.000 
    Aの範囲内の厚さを有しており、活性層の受動導波領域
    が約IAeいし500人の範囲内の厚さを有している特
    許請求の範囲に1項記載の注入形レーデ。 (3)  活性層の受動導波領域が約50Aないし10
    0人の範囲内の好ましh厚さを有している特許請求の範
    囲菖2項記載の注入形レーデ。
JP20749382A 1981-12-03 1982-11-26 注入形レ−ザ Granted JPS5898996A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01321677A (ja) * 1988-06-23 1989-12-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波路型半導体光素子の製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0632339B2 (ja) * 1984-12-18 1994-04-27 キヤノン株式会社 半導体レ−ザ
US5087587A (en) * 1986-02-13 1992-02-11 Sharp Kabushiki Kaisha Epitaxial growth process for the production of a window semiconductor laser
FR2596529B1 (fr) * 1986-03-28 1988-05-13 Thomson Csf Guide d'onde optique en materiau semiconducteur, laser appliquant ce guide d'onde et procede de realisation
FR2654523B1 (fr) * 1989-11-13 1992-02-28 France Etat Amplificateur optique non resonnant a diode laser.
JPH0629621A (ja) * 1992-07-09 1994-02-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
JP2815769B2 (ja) * 1992-12-15 1998-10-27 三菱電機株式会社 半導体レーザの製造方法
EP0641049B1 (en) * 1993-08-31 1998-10-28 Fujitsu Limited An optical semiconductor device and a method of manufacturing the same
CN103099171A (zh) * 2012-12-06 2013-05-15 黄宵 一种卤肉配方
CN103190591A (zh) * 2012-12-13 2013-07-10 黄宵 一种浓香型香料
FR3120473B1 (fr) * 2021-03-05 2023-12-22 3Sp Tech Dispositif opto-électronique à semi-conducteurs

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3978426A (en) * 1975-03-11 1976-08-31 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Heterostructure devices including tapered optical couplers
US4190813A (en) * 1977-12-28 1980-02-26 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Strip buried heterostructure laser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01321677A (ja) * 1988-06-23 1989-12-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 導波路型半導体光素子の製造方法

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