JPS6014486A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS6014486A JPS6014486A JP58121400A JP12140083A JPS6014486A JP S6014486 A JPS6014486 A JP S6014486A JP 58121400 A JP58121400 A JP 58121400A JP 12140083 A JP12140083 A JP 12140083A JP S6014486 A JPS6014486 A JP S6014486A
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- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
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- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
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- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
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- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕本発明は本発明者らによってすでに開発
されているＴＲＦ３（Ｔｗｉｎ ＲｉｔＬｇｅ５ｕｂｚ
ｔｒａｔｅ）構造を有する半導体レーザ装置の改良に関
するものである。近年、光デイスクファイルの書き込み
用、あるいはレーザプリンターなど、広い分野で基本横
モード発振をする高出力の半導体レーザ装置の需要が高
まっておシ、ＴＲ８型半導体レーザ装置はこの要請に答
えるものである。
されているＴＲＦ３（Ｔｗｉｎ ＲｉｔＬｇｅ５ｕｂｚ
ｔｒａｔｅ）構造を有する半導体レーザ装置の改良に関
するものである。近年、光デイスクファイルの書き込み
用、あるいはレーザプリンターなど、広い分野で基本横
モード発振をする高出力の半導体レーザ装置の需要が高
まっておシ、ＴＲ８型半導体レーザ装置はこの要請に答
えるものである。
第１図はル型基板を用いた従来のＴＲ８型半導体レーザ
装甑で、基板１の上に平行に直立する２個のりクジを形
成し、その上に活性層３を含−む各層２．４．５の連続
成長させ、電流注入のために亜鉛を結晶表面より拡散８
させた後、上下両面に電極６．７を形成している。この
構造は結晶成長の異方性によシ、リッジ上の成長はりク
ジの側面に比べて抑制されるため、リッジ上ｉ１′２：
きわめて薄い活性層を再現性よく形成する光はクラッド
層に大きくしみ出し、第１クラッド層２内にしみ出した
光は溝部以外のりクジの上では基板に吸収されるのでリ
ッジ間の溝部に閉じ込められ、こ＼に安定した基本横モ
ードの発振かえられる。
装甑で、基板１の上に平行に直立する２個のりクジを形
成し、その上に活性層３を含−む各層２．４．５の連続
成長させ、電流注入のために亜鉛を結晶表面より拡散８
させた後、上下両面に電極６．７を形成している。この
構造は結晶成長の異方性によシ、リッジ上の成長はりク
ジの側面に比べて抑制されるため、リッジ上ｉ１′２：
きわめて薄い活性層を再現性よく形成する光はクラッド
層に大きくしみ出し、第１クラッド層２内にしみ出した
光は溝部以外のりクジの上では基板に吸収されるのでリ
ッジ間の溝部に閉じ込められ、こ＼に安定した基本横モ
ードの発振かえられる。
ところで上記第１図の従来の構造には以下述べるような
問題がある。（１）亜鉛拡散領域８から注入された電流
は、発振が行なわれる溝部だけではなく、溝部以外のり
クジ部にも流れるのでこれらの電流は損失になるばかシ
でなく、溝部への有効な電流の注入を阻害する。（２）
ストライブ状に亜鉛を任意の深さまで再現性よく熱拡散
させることはその制御性の点から限界があるため、拡散
フロントが第５のクラッドＮ４に達し々いことがあ勺、
あるいは活性層５まで到達する場合もあるのでこれらが
発振率を低下させる原因になる。本発明はこれらの問題
点の解決された新規な構造を有するＴＲ８型半導体レー
ザ装置を提供することを目的とするものである。
問題がある。（１）亜鉛拡散領域８から注入された電流
は、発振が行なわれる溝部だけではなく、溝部以外のり
クジ部にも流れるのでこれらの電流は損失になるばかシ
でなく、溝部への有効な電流の注入を阻害する。（２）
ストライブ状に亜鉛を任意の深さまで再現性よく熱拡散
させることはその制御性の点から限界があるため、拡散
フロントが第５のクラッドＮ４に達し々いことがあ勺、
あるいは活性層５まで到達する場合もあるのでこれらが
発振率を低下させる原因になる。本発明はこれらの問題
点の解決された新規な構造を有するＴＲ８型半導体レー
ザ装置を提供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕本発明の半導体レーザ装置は突起を有す
る半導体基板上に、前記突起の頂部に底面が接する溝の
両側に平行に直立するりクジを有する層が形成されるよ
う導電型を交互に異にする少くとも１個の層が形成さ１
、ておシ、前記２個のりクジを含む半導体層の上には活
性層を含むダブルへテロ構造が形成されていることを特
徴とする。
る半導体基板上に、前記突起の頂部に底面が接する溝の
両側に平行に直立するりクジを有する層が形成されるよ
う導電型を交互に異にする少くとも１個の層が形成さ１
、ておシ、前記２個のりクジを含む半導体層の上には活
性層を含むダブルへテロ構造が形成されていることを特
徴とする。
本発明の構成を第２図および第６図について沿；５明す
る。エツチングにょシ高さ２．２μｍ、ｄ）３μｍの突
起を形成したｎ臂ＧαＡｓ基板１（第６図α）の表面に
液相エピタキシャル法にょシＰ型Ｇα１−ｘＡＬｘ１ｇ
の第１電流狭窄層９を突起の上で厚さ０２μ麻、次にｎ
型０ａ１−：ｔ、７１１χＡ夕の第２電流狭窄層１０を
同様に突起の上で厚さ□２μｍ、さらにＰ ７ｆｉＧｃ
Ｌ１−ｘｌｌｘＡｚ ｔＤ 第５７３ｔ Ｍｆ、 狭即
層１１を表向が平坦になるまで連続成長させる（第５ト
ｂ）。ζ、の第１回の成長が終了したつ。
る。エツチングにょシ高さ２．２μｍ、ｄ）３μｍの突
起を形成したｎ臂ＧαＡｓ基板１（第６図α）の表面に
液相エピタキシャル法にょシＰ型Ｇα１−ｘＡＬｘ１ｇ
の第１電流狭窄層９を突起の上で厚さ０２μ麻、次にｎ
型０ａ１−：ｔ、７１１χＡ夕の第２電流狭窄層１０を
同様に突起の上で厚さ□２μｍ、さらにＰ ７ｆｉＧｃ
Ｌ１−ｘｌｌｘＡｚ ｔＤ 第５７３ｔ Ｍｆ、 狭即
層１１を表向が平坦になるまで連続成長させる（第５ト
ｂ）。ζ、の第１回の成長が終了したつ。
エバーの表面に、＜０１１＞方向に高さ１５μｎＬ、巾
２０μｍの２個の平行に直立するりフジを巾４μ扉の溝
をはさんでエツチングによって形成する。リッジ間の溝
は突起の真上に位置し、その底ＦｉＬ型基板１まで達す
る。一方、リッジの外側の平坦部はエツチング後も第３
電流狭隙層１１が残っている （第６図Ｃ）。かくして
リッジを形成した基板１の表面に再び液相エピタキシャ
ル法によって第１層のｎ型Ｇα１−ｘＡＬｘｙクラッド
層２をリッジの上での厚さが約Ｑ、 ２１ｔｍｓ第２層
のノンドープＧα１−ｙＡＺ ｙＡｚ活性層３を同様に
約０．０５μｍ、第３層のＰ型□ａ１−ｘｌｌｘＡｚク
ラッド層４を同様に約１．５μｍ、第４層のＰ型ＧａＡ
ｓ電極形感層５を同様に約０．５μｍ、それぞれの厚さ
に々るよう連続成長させる（第６図ｄ）。なお、上記実
施例においては！＝０．−４５、ｙ ＝ ０．０８でち
る。この第４層の電極形成層５の上にＰ側電極用金属を
蒸着し、合金処理を行なってＰ側オーミック電極６を形
成し、基板側には路側電極用金属を薄着し、合金処理を
行なってル側オーミック電極７を形成すると第２図に示
す本発明の半導体ウェハーかえられる。
２０μｍの２個の平行に直立するりフジを巾４μ扉の溝
をはさんでエツチングによって形成する。リッジ間の溝
は突起の真上に位置し、その底ＦｉＬ型基板１まで達す
る。一方、リッジの外側の平坦部はエツチング後も第３
電流狭隙層１１が残っている （第６図Ｃ）。かくして
リッジを形成した基板１の表面に再び液相エピタキシャ
ル法によって第１層のｎ型Ｇα１−ｘＡＬｘｙクラッド
層２をリッジの上での厚さが約Ｑ、 ２１ｔｍｓ第２層
のノンドープＧα１−ｙＡＺ ｙＡｚ活性層３を同様に
約０．０５μｍ、第３層のＰ型□ａ１−ｘｌｌｘＡｚク
ラッド層４を同様に約１．５μｍ、第４層のＰ型ＧａＡ
ｓ電極形感層５を同様に約０．５μｍ、それぞれの厚さ
に々るよう連続成長させる（第６図ｄ）。なお、上記実
施例においては！＝０．−４５、ｙ ＝ ０．０８でち
る。この第４層の電極形成層５の上にＰ側電極用金属を
蒸着し、合金処理を行なってＰ側オーミック電極６を形
成し、基板側には路側電極用金属を薄着し、合金処理を
行なってル側オーミック電極７を形成すると第２図に示
す本発明の半導体ウェハーかえられる。
〔発明の効果〕本発明の半導体レーザ装置り以上の構成
を有するので以下述べるような効果がある。（１）第１
回目のエピタキシャル成長で形成しｆｃ電流狭啼層の作
用でＰｎ接合の逆バイアス状態となシ、電流を阻止する
。そのために成長面から注入された電流は発１振が行な
わｊる溝部の上の活性層に集中的に注入される。その結
果、発振しきい値を低下させ、外部微分量子効率を向上
させることができる。実験の結果、発振しきい値は約！
＋ ０７７ＬＡ、外部微分Ｓ、子効率は約７０係であっ
て、従凍０ＴＲ８型半導体レーザに比べて低いしきい値
と高い効率のえらｊ、ることか確認された。（２） １
［ｇｉ目のエピタキシャル成長で形成する電流狭卑層
は、基板にあらかじめ形成した突起により、第６図すに
示すように、突起の両側に裾を引くような形状に形成さ
れる。
を有するので以下述べるような効果がある。（１）第１
回目のエピタキシャル成長で形成しｆｃ電流狭啼層の作
用でＰｎ接合の逆バイアス状態となシ、電流を阻止する
。そのために成長面から注入された電流は発１振が行な
わｊる溝部の上の活性層に集中的に注入される。その結
果、発振しきい値を低下させ、外部微分量子効率を向上
させることができる。実験の結果、発振しきい値は約！
＋ ０７７ＬＡ、外部微分Ｓ、子効率は約７０係であっ
て、従凍０ＴＲ８型半導体レーザに比べて低いしきい値
と高い効率のえらｊ、ることか確認された。（２） １
［ｇｉ目のエピタキシャル成長で形成する電流狭卑層
は、基板にあらかじめ形成した突起により、第６図すに
示すように、突起の両側に裾を引くような形状に形成さ
れる。
したがって突起の高さおよびリッジの巾を適当に定める
とりクジ間の渦の深さとリッジ外１１１ｊの段差の高さ
を同じにすることができるので、これを１回のエツチン
グで行なうことができる。
とりクジ間の渦の深さとリッジ外１１１ｊの段差の高さ
を同じにすることができるので、これを１回のエツチン
グで行なうことができる。
（３）本発明の構造は電流の通過がリッチ間の溝部に限
らむ、るため、従来のＴＲ８半導体レーザにおいて必要
な電流注入のための亜鉛の拡散が不要となるので、亜鉛
拡散の深さのバラツキに起因する発振率の低下がなくな
り、かつ、エピタキシャル成長後の工程を大巾に簡素化
することができる。
らむ、るため、従来のＴＲ８半導体レーザにおいて必要
な電流注入のための亜鉛の拡散が不要となるので、亜鉛
拡散の深さのバラツキに起因する発振率の低下がなくな
り、かつ、エピタキシャル成長後の工程を大巾に簡素化
することができる。
以上、本発明につきル型基板を用いた場合について説明
したが、本発明はＰ型基板を用いても同様に実施するこ
とができ、かつ、同様の効果を有することはいう１でも
ない。
したが、本発明はＰ型基板を用いても同様に実施するこ
とができ、かつ、同様の効果を有することはいう１でも
ない。
第１図：従来のＴＲ８型半導体レーザ装置の断面図
第２図二本発明のＴＲ８型半等体レーザ装置の断面図
第３図二本発明のＴＲ８型半導体レーザ装簡の製造工程
図で、α、ｂ、ｃ、ｄはその各 工程を示す。 １−−−ｎ型□ａＡｓ基板、２− ｎ型Ｇｃ１−ｘｌｌ
ｘＡｓ ｌラッド層、６・・・ノンドープＧαｉ −３
１ＡＺ ｙｈｓ活性層、４・・・Ｐ型Ｇα１−ｘ）Ａｘ
Ａｇクラッド層、５・・・ル型ＧαＡｚ電極形成層、６
・・・Ｐ型オーミ・ツク電極、７・−・ル型オーミック
電極、８・・・亜鉛拡散領域、９ ・Ｐ型Ｇａ １−ｘ
ＡＬｘＡｔ第１電流狭マ層１０− ｎ、 ｆＪ、 Ｇｌ
−ｘｌＬｘ）ｓ第２電流狭享層ｉ ｉ−：ｐ型Ｇα１−
ｘＡｌｘＡＩ第３電流狭キ層牙１図 才２図 牙３図 ＋４）
図で、α、ｂ、ｃ、ｄはその各 工程を示す。 １−−−ｎ型□ａＡｓ基板、２− ｎ型Ｇｃ１−ｘｌｌ
ｘＡｓ ｌラッド層、６・・・ノンドープＧαｉ −３
１ＡＺ ｙｈｓ活性層、４・・・Ｐ型Ｇα１−ｘ）Ａｘ
Ａｇクラッド層、５・・・ル型ＧαＡｚ電極形成層、６
・・・Ｐ型オーミ・ツク電極、７・−・ル型オーミック
電極、８・・・亜鉛拡散領域、９ ・Ｐ型Ｇａ １−ｘ
ＡＬｘＡｔ第１電流狭マ層１０− ｎ、 ｆＪ、 Ｇｌ
−ｘｌＬｘ）ｓ第２電流狭享層ｉ ｉ−：ｐ型Ｇα１−
ｘＡｌｘＡＩ第３電流狭キ層牙１図 才２図 牙３図 ＋４）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 突起を有する半導体基板上に、前記突起の頂部に底面が
接する溝の両側に平行に直立するりクジを有する層が形
成されるよう導電型を交互に異にする少くとも１個の層
が形成されておシ。 前記２個のりクジを含む半導体層の上には活性層を含む
ダブルへテロ構造が形成されていることを％徴とする半
導体レーザ装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121400A JPS6014486A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121400A JPS6014486A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014486A true JPS6014486A (ja) | 1985-01-25 |
Family
ID=14810242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121400A Pending JPS6014486A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014486A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4745611A (en) * | 1985-10-25 | 1988-05-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Buried twin ridge substrate laser |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5646593A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-27 | Xerox Corp | Heteroostructure semiconductor laser |
| JPS571287A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-06 | Nec Corp | Basic lateral mode semiconductor laser and manufacture thereof |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP58121400A patent/JPS6014486A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5646593A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-27 | Xerox Corp | Heteroostructure semiconductor laser |
| JPS571287A (en) * | 1980-06-03 | 1982-01-06 | Nec Corp | Basic lateral mode semiconductor laser and manufacture thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4745611A (en) * | 1985-10-25 | 1988-05-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Buried twin ridge substrate laser |
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