JPS5990979A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS5990979A JPS5990979A JP20056682A JP20056682A JPS5990979A JP S5990979 A JPS5990979 A JP S5990979A JP 20056682 A JP20056682 A JP 20056682A JP 20056682 A JP20056682 A JP 20056682A JP S5990979 A JPS5990979 A JP S5990979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- transistor
- active layer
- current stopping
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/24—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 grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
Landscapes
- 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】
木兄り１は、Ｐ型半導体を基板とし、横モードが安定で
かつ大光出力の半導体レーザに関する。
かつ大光出力の半導体レーザに関する。
従来、Ｐ型半導体基板を用いた半導体レーザとして第１
［Ｊに示したようなＶ８１８ レーザがある。
［Ｊに示したようなＶ８１８ レーザがある。
以下、話を簡単にするため、Ｐ型半導体基板にＧａＡｓ
を用いた例で説明する。第１図において１はＰ型ＧａＡ
ｓ基板、２はＮ型ＧａＡｓからなる電流阻止層３はＡｌ
ＧａＡｓからなるＰ型クラッド層、４はＡｌＧａＡｓか
らなる活性層、５はＡｌＧａＡｓからなアスされたＰＮ
接合をつくることによって有効にチャネル部８の上の活
性層４のみを電流励起することができる。しかしながら
、しだいに注入量を上けてゆ＜Ｋしたがって、光出力が
増大し、その光出力の一部が散乱して電流阻止層２に吸
収される。このときＰ型クラッド層３、電流阻止層２、
Ｐ型ＧａＡｓ基板１は、ＰＮＰ ）ランジスタ９として
動作し、ベースに相当する電流阻止層２に注入されると
それを増倍する作用が生じ、電流がＰ型Ｇ ａ Ａ ｓ
基板１からＰ型クラッド１ｆ４３に向かって流れる。こ
の種の現象は、高注入時において電子が活性層のヘデＺ
障壁をこえてあふれ出て（いわゆるギヤリアリーケージ
）＠流用止層２に流れても同様にトランジスタ９の増倍
作用が生じ、Ｐ型（１ａＡｓ基板ｌからＰ型クラッド層
に向かって電流が流れる。これらの電流は主発光領域を
通らないで流れる漏れ電流であシ、横モードの変形ある
いを」、光出力の飽′Ａ１１等の悪影響があった。この
様に従来のｖｓｔｓ レーザにおいてけ電流１ｉ１１止
層に少数キャリアの７」・人があるどトランジスタ動作
によって増倍作用が生じ、１ｋｊｌ電流が流）するとい
う欠点があった 本発明の目的は上述の様な漏れ電流がなく、光出力の大
きな半３！を体し・−ザを提供することにある。
を用いた例で説明する。第１図において１はＰ型ＧａＡ
ｓ基板、２はＮ型ＧａＡｓからなる電流阻止層３はＡｌ
ＧａＡｓからなるＰ型クラッド層、４はＡｌＧａＡｓか
らなる活性層、５はＡｌＧａＡｓからなアスされたＰＮ
接合をつくることによって有効にチャネル部８の上の活
性層４のみを電流励起することができる。しかしながら
、しだいに注入量を上けてゆ＜Ｋしたがって、光出力が
増大し、その光出力の一部が散乱して電流阻止層２に吸
収される。このときＰ型クラッド層３、電流阻止層２、
Ｐ型ＧａＡｓ基板１は、ＰＮＰ ）ランジスタ９として
動作し、ベースに相当する電流阻止層２に注入されると
それを増倍する作用が生じ、電流がＰ型Ｇ ａ Ａ ｓ
基板１からＰ型クラッド１ｆ４３に向かって流れる。こ
の種の現象は、高注入時において電子が活性層のヘデＺ
障壁をこえてあふれ出て（いわゆるギヤリアリーケージ
）＠流用止層２に流れても同様にトランジスタ９の増倍
作用が生じ、Ｐ型（１ａＡｓ基板ｌからＰ型クラッド層
に向かって電流が流れる。これらの電流は主発光領域を
通らないで流れる漏れ電流であシ、横モードの変形ある
いを」、光出力の飽′Ａ１１等の悪影響があった。この
様に従来のｖｓｔｓ レーザにおいてけ電流１ｉ１１止
層に少数キャリアの７」・人があるどトランジスタ動作
によって増倍作用が生じ、１ｋｊｌ電流が流）するとい
う欠点があった 本発明の目的は上述の様な漏れ電流がなく、光出力の大
きな半３！を体し・−ザを提供することにある。
本発明の半導体レーザは、Ｐ型半導体基板上に形成され
た半導体基板↓シも大きな禁制帯幅を有すン：）Ｎ ７
＋；’！、 ＝Ｈ導体層を少なくとも含む電流阻止層、
該′１１Ｃ流阻市層が欠（１（するストライプ状溝、該
ストライン状溝及び前記電流阻止層上に形成されたＰ型
クラッド層、該Ｐ型クラッド層上に形成された活性層、
該活性層上に形成されたＮ型クラッド層を」１６備Ｌ、
前記ストライプ状溝の上方の前記活性層の領域が、主発
光領域となる構成となっている。
た半導体基板↓シも大きな禁制帯幅を有すン：）Ｎ ７
＋；’！、 ＝Ｈ導体層を少なくとも含む電流阻止層、
該′１１Ｃ流阻市層が欠（１（するストライプ状溝、該
ストライン状溝及び前記電流阻止層上に形成されたＰ型
クラッド層、該Ｐ型クラッド層上に形成された活性層、
該活性層上に形成されたＮ型クラッド層を」１６備Ｌ、
前記ストライプ状溝の上方の前記活性層の領域が、主発
光領域となる構成となっている。
本発明の第１の実施例の半導体レーザを第１図を用いて
説明する、第１の実施例はほとん、！：’ＶＳＩＳレー
ザと同様であるが、電流阻止層２がｐＪ 、Ｕ ａ Ａ
ｓでなく Ｎ 、Ｉｎ、’、 Ｇａ６．７Ｆとなって
いる点が異なる。
説明する、第１の実施例はほとん、！：’ＶＳＩＳレー
ザと同様であるが、電流阻止層２がｐＪ 、Ｕ ａ Ａ
ｓでなく Ｎ 、Ｉｎ、’、 Ｇａ６．７Ｆとなって
いる点が異なる。
電流阻止層２はＩｎｌ、ｊ Ｇａ人・５Ｐであるために
禁制帯幅がＧａＡ ｓ よシも大きい。そのためトラン
ジスタ９において、Ｐ型ＧａＡｓ基板１と電流阻止層２
の間に正孔に対するヘテ譚障壁が出来て、トランジスタ
９のエミッタ注入効率は極端に低Ｆする０そのためトラ
ンジスタ９のゲインは非常に小さくなる。従がって例え
ば活性層４からあふれ出てきた電子が電流阻止層２に注
入されても、トランジスタ９のゲインは充分小さいため
、増倍作用は無く大きな漏れ電流が流れることもない。
禁制帯幅がＧａＡ ｓ よシも大きい。そのためトラン
ジスタ９において、Ｐ型ＧａＡｓ基板１と電流阻止層２
の間に正孔に対するヘテ譚障壁が出来て、トランジスタ
９のエミッタ注入効率は極端に低Ｆする０そのためトラ
ンジスタ９のゲインは非常に小さくなる。従がって例え
ば活性層４からあふれ出てきた電子が電流阻止層２に注
入されても、トランジスタ９のゲインは充分小さいため
、増倍作用は無く大きな漏れ電流が流れることもない。
しかも、ｆｆ１ｔ流阻止層２はレーデ発振光に７・ｊし
７で透明であるため光電流を発生せず、それによる漏れ
７１？、流もない利点を有する。
７で透明であるため光電流を発生せず、それによる漏れ
７１？、流もない利点を有する。
本実施例において、電流阻止層２をＮ型Ａ１，４Ｇａ１
１′ＡＳで構成しても良い。その場合も、上述と６ 同様な効果をイＨることが出来る。
１′ＡＳで構成しても良い。その場合も、上述と６ 同様な効果をイＨることが出来る。
次に本実施例の半導体レーザの製作方法について述べる
。捷ず、ｌ）型（ｌａＡｓ基板ｌ−ヒにＮ型Ｉ ｎ ５
．ｔ；ダＯａａ、ｙ Ａｓ からなるｔｌｊ流阻止ｊ
〜２を結晶成長する。成長方法は１□Ｐ１つ法、ＭＢＥ
法あるいはＭＯ−ＣＶＤ法等どれでも良い。次にストラ
イプ状溝８をホトエツチング法によって形成する。次に
２回目の結晶成長を行ないＰ型クラッド層３、活性層４
、ｎ型４１７１層５を順次連続エビタキンヤル成長する
。最低にＰ８１２電極６及びｎ型ｉ［＠＜’ｌを形成し
、ウェハーからのｔＰＪ １１．１ ｔ、を行なつ−Ｃ
’／Ｌ成“ノーる。ｌ’ｉ’ｊ性Ｂ 他とで分離して成長しても６しい。
。捷ず、ｌ）型（ｌａＡｓ基板ｌ−ヒにＮ型Ｉ ｎ ５
．ｔ；ダＯａａ、ｙ Ａｓ からなるｔｌｊ流阻止ｊ
〜２を結晶成長する。成長方法は１□Ｐ１つ法、ＭＢＥ
法あるいはＭＯ−ＣＶＤ法等どれでも良い。次にストラ
イプ状溝８をホトエツチング法によって形成する。次に
２回目の結晶成長を行ないＰ型クラッド層３、活性層４
、ｎ型４１７１層５を順次連続エビタキンヤル成長する
。最低にＰ８１２電極６及びｎ型ｉ［＠＜’ｌを形成し
、ウェハーからのｔＰＪ １１．１ ｔ、を行なつ−Ｃ
’／Ｌ成“ノーる。ｌ’ｉ’ｊ性Ｂ 他とで分離して成長しても６しい。
本発明の第２の実Ｍ１１例の半導体レーザの断面図を第
３図に示す。第３図において、１１は■）型（１ａＡｓ
基板、１２はＮ型Ａ Ｉ Ｊ４： （］ｎ ’６ｔＡＳ
からなる第１電流阻市層、１３はＮ型（）ａ Ａ ｓか
らなる第２電流阻止層１４はＰ・ＡＩ ’６．Ｊ Ｇａ
５．７ ＡｓからなるＰ型クラッド層、１５はＡｌｂ、
４ ’ （Ｊａ６．ｙ Ａｓからなる、活性層、１６
はり型ＡＩ、４０ａｊ、’、、 ＡｓからなるＮ ２Ｌ
リクラノド層である。従来のＶＳＩＳレーザと異なる点
は、第１電流阻止層１２を具備していることにある。
３図に示す。第３図において、１１は■）型（１ａＡｓ
基板、１２はＮ型Ａ Ｉ Ｊ４： （］ｎ ’６ｔＡＳ
からなる第１電流阻市層、１３はＮ型（）ａ Ａ ｓか
らなる第２電流阻止層１４はＰ・ＡＩ ’６．Ｊ Ｇａ
５．７ ＡｓからなるＰ型クラッド層、１５はＡｌｂ、
４ ’ （Ｊａ６．ｙ Ａｓからなる、活性層、１６
はり型ＡＩ、４０ａｊ、’、、 ＡｓからなるＮ ２Ｌ
リクラノド層である。従来のＶＳＩＳレーザと異なる点
は、第１電流阻止層１２を具備していることにある。
第１電流阻止層１２はＮ型Ａｌ、５イ （−１ａ成Ａｓ
からなっているだめ、トランジスタ２０のｉミッタ接合
に正孔に対するヘテＪ５障壁が生じ 、、ｃ ミッタ注
入効率が極端に低下する。そのためトラン９、スタ２０
１のゲインは非常に小さくなっている。故にレーザ発振
の散乱光が、例えば恥１蓼２電流１）■止層１３に吸収
さｆ＋、ると、その吸収さＪしメこ尤に相当する′電流
は流れるものの、それが１シンジー１夕２０によって増
イ６さＪしることなく、大きなｒ、Ｉ＋’ｒ ｉｔ ”
＋ｌｔ流は発生しない。従がつで、高注入時に−１，・
いても活性層を迂回しで流れる漏れ【（・ｉ流が少なく
、大光出力がイ！Ｉられる。
からなっているだめ、トランジスタ２０のｉミッタ接合
に正孔に対するヘテＪ５障壁が生じ 、、ｃ ミッタ注
入効率が極端に低下する。そのためトラン９、スタ２０
１のゲインは非常に小さくなっている。故にレーザ発振
の散乱光が、例えば恥１蓼２電流１）■止層１３に吸収
さｆ＋、ると、その吸収さＪしメこ尤に相当する′電流
は流れるものの、それが１シンジー１夕２０によって増
イ６さＪしることなく、大きなｒ、Ｉ＋’ｒ ｉｔ ”
＋ｌｔ流は発生しない。従がつで、高注入時に−１，・
いても活性層を迂回しで流れる漏れ【（・ｉ流が少なく
、大光出力がイ！Ｉられる。
第２の実施例において、第１電流阻止層１２をＮ型Ａ
Ｉ ｌ、、’４’ （Ｊａ ’、：６ Ａ ｓでなく
Ｎ型Ｕ ａ Ａ ｓとし、第２１Ｌ流Ｉｌｌ止層１３を
Ｎ型（］ａＡｓで１．＜Ｎ型Ａｌｅ、＜ ０ａｏ１４
６ Ａｓ ｈるいはＮ型Ｉ ｎ１７．（Ｊａ ２）、Ｉ
Ｐとしても良い。
Ｉ ｌ、、’４’ （Ｊａ ’、：６ Ａ ｓでなく
Ｎ型Ｕ ａ Ａ ｓとし、第２１Ｌ流Ｉｌｌ止層１３を
Ｎ型（］ａＡｓで１．＜Ｎ型Ａｌｅ、＜ ０ａｏ１４
６ Ａｓ ｈるいはＮ型Ｉ ｎ１７．（Ｊａ ２）、Ｉ
Ｐとしても良い。
この場合には、トランジスタ２０ のペースに相当する
第１１住流阻止層１２と第２電／ｄｉ；阻止層１３の間
の正孔に対するヘテ杉障壁のためにトランジスタ２００
ベースの輸送効率が極端に低下することになる。そのた
めトランジスタ２０ のゲインは非常に小さくなる。従
がってトランジスタ２０ の漏れ電流の増倍する効果
は＃１とんどない。
第１１住流阻止層１２と第２電／ｄｉ；阻止層１３の間
の正孔に対するヘテ杉障壁のためにトランジスタ２００
ベースの輸送効率が極端に低下することになる。そのた
めトランジスタ２０ のゲインは非常に小さくなる。従
がってトランジスタ２０ の漏れ電流の増倍する効果
は＃１とんどない。
以上述べた実施例においては活性層にＡｌＧａＡｓを用
いたがこれに限定することなく、例えばＩｎＧａＡｓＰ
ｌ系あるいはＩｎＧａＡｓＰ系を用いても良い。又、坦
いたがこれに限定することなく、例えばＩｎＧａＡｓＰ
ｌ系あるいはＩｎＧａＡｓＰ系を用いても良い。又、坦
第１図は従来のＶＳＩ８レーザ及び本発明の第１の実施
例の半導体レーザの断面図である。第２図は本発明の第
１の実施例において活性層が分離している場合の半導体
レーザの断面図である。第３図は本発明の第２の実施例
の半導体レーザの断面図である。 図１中、１はＰ壓ＧａＡｓ基板、２は電流阻止層、３は
Ｐ型クラッド層、４は活性層、５はＮ型クラッド層、６
けＮ型電極、７けＰ型電極、８は溝、９はトランジスタ
、１１はＰ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１２ は第１電流阻
止層、１３ け第２電流阻止層、１４１よＰ型クラッド
層、１５ｅま活性層、１６はＮ型りラッド層Ｉである。 第１図 第 ２ 図
例の半導体レーザの断面図である。第２図は本発明の第
１の実施例において活性層が分離している場合の半導体
レーザの断面図である。第３図は本発明の第２の実施例
の半導体レーザの断面図である。 図１中、１はＰ壓ＧａＡｓ基板、２は電流阻止層、３は
Ｐ型クラッド層、４は活性層、５はＮ型クラッド層、６
けＮ型電極、７けＰ型電極、８は溝、９はトランジスタ
、１１はＰ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１２ は第１電流阻
止層、１３ け第２電流阻止層、１４１よＰ型クラッド
層、１５ｅま活性層、１６はＮ型りラッド層Ｉである。 第１図 第 ２ 図
Claims (1)
- Ｐ型半導体基板上に形成された、当該半導体基板よりも
大きな禁制帯幅を有するＮ型半導体層を少なくとも含む
電流阻止層、該電流阻止層が欠損するストライプ状溝、
該ストライプ状溝及び前記電流阻止層上に形成されたＰ
型クラッド層、該Ｐ型クラッド層上に形成された活性層
、該活性層上に形成されたＮ型クラッド層を具備し、前
記ストライプ状溝の上方の前記活性層の領域が主発光領
域となることを特徴とする半導体レーザ１．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20056682A JPS5990979A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20056682A JPS5990979A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990979A true JPS5990979A (ja) | 1984-05-25 |
Family
ID=16426447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20056682A Pending JPS5990979A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5990979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6175584A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-17 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640292A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-16 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser |
| JPS57159084A (en) * | 1981-03-25 | 1982-10-01 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
-
1982
- 1982-11-16 JP JP20056682A patent/JPS5990979A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640292A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-16 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser |
| JPS57159084A (en) * | 1981-03-25 | 1982-10-01 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6175584A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-17 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
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