JPS60192379A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

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JPS60192379A
JPS60192379A JP59048406A JP4840684A JPS60192379A JP S60192379 A JPS60192379 A JP S60192379A JP 59048406 A JP59048406 A JP 59048406A JP 4840684 A JP4840684 A JP 4840684A JP S60192379 A JPS60192379 A JP S60192379A
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JP
Japan
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face
substrate
light
layer
laser device
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JP59048406A
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English (en)
Inventor
Takashi Murakami
隆志 村上
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
    • 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
    • H01S5/223—Buried stripe structure
    • H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
    • 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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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体レーザ装置に係り、レーザ光射出端面
の破壊を抑える窓構造を持つ、高出力半導体レーザ装置
を実現するだめの改良に関するものである。
〔従来技術〕
第1図に従来の半導体レーザ装置の一例を示す。
図において、(1)はガリウム・ヒ素(GaAs)基板
、(2)はガリウム・アルミニウム・ヒ素(C)al−
xAlxA”)下側クラッド層、(3)はGa 、、A
dyA8活性層、(4)はGa1−XA#xAs上側ク
ラッド層り(5)はGaAsコンタクト層、(6)は基
板側電極、(力はストライプ電極、Q、OJは共振器端
面である。基板(1)および下側クラッド層(2)と上
側クラッド層(4)およびコンタクト層(5)とは互い
に逆の導電形を有している。すなわち、前2者(1)。
(2)がn形ならば後2者(4) 、 (5)はp形、
前2者(1)。
(2)がp形ならば後2者(4) 、 (5jはn形で
ある。また、A1組成比はx>yである。
次に基板(1)がn形の場合について動作を説明する。
この場合は下側クラッド層(2)はn形であり、上側ク
ラッド層(4)とコンタクト層(5)とはp形で、活性
層(3)はn形でもp形でもかまわない。kl混晶比は
x>yで、ダブルへテロ構造を構成しているので、注入
キャリアの閉じこめ、および光の閉じこめが生じ、レー
ザ発振にいたる。発生したレーザ光は骨間によって得ら
れる共振器端面00)から射出される。
従来の半導体レーザ装置では射出端面00)に窓構造を
有していない。すなわち、活性層(3)のバンドギャッ
プが端面と内部とで同じであるので、活性層(3)で発
生した光は表面準位の多い射出端面(10)で吸収され
る割合が多く、光出力を増すと光吸収による発熱でレー
ザ光射出端面が破壊されやすいという欠点があった。ま
だ、この欠点を克服するだめに窓構造を有する半導体レ
ーザ装置の製造法が既に何種類か提案されているが、製
造の難しいもの、レーザビームの非点収差が大きいもの
等が多い。
〔発明の概要〕
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、半
導体レーザ装置を形成すべき半導体(例えばGaAs 
)基板の共振端面部に光導波方向に伸びるリッジを形成
し、その基板上へ所要の半導体(例えばGaA/A8 
)層を液相成長させて構成したものにおいて、その液相
結晶成長の特徴を利用して活性層を端面近傍のみで膜厚
が薄く、バンドギャップが大きくなるようすることによ
って、端面の熱破壊が生じに<<、高出力の可能な半導
体レーザ装置を提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の第1の実施例を図について説明する。
第2図はこの実施例に用いる()aAs基板(1a)の
加工形態を示す斜視図で、レーザテップの端面となる部
分近傍にはリッジ状の部分(8)を残してエツチングに
よって溝(9)をつくるo@2図はレーザ素子]、チッ
プ分のみを示したものである。このリッジ(8)の幅は
代表的な値として10μm程度であり、レーザチップ端
面の幅は300μm程度である。第3図はこの基板(l
a)の上へ下側クラッド層(2a)、活性層(3a)、
上側クラッド層(4a)およびコンタクト層(5)を順
次液相成長させて得だこの発明の第1の実施例の構造を
明示するために中央部を分断して位置をずらして示した
斜視図で、第2図に示したような基板(1a)の上へ(
)al−XAlxAθを液相成長させると、溝(9)の
ないチップの内部の部分では溝(9)の影響をうけずに
従来通りの成長をするが、端面付近では次に述べるよう
な液相成長特有の現象が生じる。すなわち、液相成長で
は結晶面の異方性によりリッジ(8)の側面付近の成長
速度は通常よりも速くなり、逆にリッジ(8)上への成
長速度は通常よりも遅くなる。このようにリッジ(8)
上で成長速度が遅くなると端面付近のリッジ(8)上の
部分では膜厚が薄くなるとともに、Ga1.Ajl’x
Aθの混晶比Xがチップ内部よりも大きくなり、端面に
おける活性層(3a)のバンドギャップはチップ内部の
活性層(3al)のバンドギャップよりも大きくなり窓
構造が形成される。
第3図では基板側電極(6)およびストライプ電極(7
)は省略しである。この実施例になるレーザ装置の発光
機構は従来例と変わりがないが、光射出端面付近で、リ
ッジ(8)上に成長した活性層(3a)のバンドギャッ
プがチップ内部の活性層(3al )のバンドギャップ
よりも大きくなるので、チップ内部で発光した光に対し
ては端面は透明となり光が吸収されない。従って、端面
では表面準位が多いにもかかわらず光吸収によって生じ
る発熱による端面破壊が起こりにくくなる。また、副次
的効果として、端面付近では活性層(3a)の膜厚が薄
いのでクラッド層(2a)、、(4a)への光のしみ出
しが大きく、光パワー密度が小さくなって有利である○
まだ、この方法では窓部と発光部とが同時に成長される
ので窓部と発光部との間に欠陥が少ないと考えられ、製
造も容易である。
第3図では最も簡単な構造の半導体レーザ装置を例に示
したが、実用上は、モードを制御した構造の半導体レー
ザ装置が用いられることが多い。
この発明はモード制御を考慮した種々の半導体レーザ装
置にも応用できレーザ光出力の高出力化を実現できる。
以下このようなこの発明の第2の実施例の構造および動
作を示すO第4図において、(1a)はn形GaAs基
板、(2a)はn形Ga 1+xA(l xAs下側ク
ラット層、(3a)はGa1−yAlyA日活性層、(
4a)はp形Ga1□xAl xA 6上側クラッド層
、0])はn形Ga 1−、A(1。
Aθ内部電流狭搾層、0ηはp形Ga 1−xAlxA
s上側クラッド層、(5)はGaAsコンタクト層であ
る0この第2の実施例は上側クラッド層(4a)の膜厚
および電流狭搾層(]])のA4組成比2を変えること
によって、asp形の導波機構をもつこともリブ形の導
波機構をもつこともできるが、いずれの場合も、本発明
によって端面に窓構造を形成しても光導波層は端面にま
で伸びているのでレーザ光が非点収差を生じにくいとい
う利点がある0 第5図はこの発明の第3の実施例の構造を明示するため
に中央部を分断して位置をずらして示す斜視図で、第4
図に示した第3の実施例と異る点はn形Ga 、、A#
 2As電流狭搾層03を基板(la)と下側クラッド
層(2a)との間に移しだ点のみで、その他の同一符号
は同等部分を示す。そしてその動作および効果は本質的
に同じである。
々お、上記各実施例ともp形基板を用いた場合を示した
が、n形基板を用いた場合は、その上に成長させる各層
の導電形をそれぞれ逆にすれば、同様の効果を有する半
導体レーザ装置が実現できる。また第1の実施例では基
板のリッジの断面が逆メサ形状のもの、第2および第3
の実施例では基板のリッジの断面が順メサ形状のものを
用いた場合を示したがとのリッジは幅および高さが重要
であって逆メサ形状、順メサ形状は任意に用いてよく、
更に第6図に示したような長方形断面のリッジを有する
基板を用いても、同様な効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明になる半導体レーザ装置
では、共振端面部に光導波方向に伸びるリッジを形成し
た半導体(例えばGaAs )基板と、その基板の上に
所要の液相成長させた半導体(例えばGaAeAs )
層とで構成したので活性層は共振端面近傍のみで膜厚が
薄くバンドギャップが大きくなり、端面の熱破壊が生じ
に<<、高出力が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体レーザ装置の構成を示す斜視図、
第2図はこの発明の第1の実施例に用いる基板を示す斜
視図、第3図、第4図および第5図はそれぞれこの発明
の第1、第2および第3の実施例の構造を明示するため
に中央部を分断して位置をずらして示しだ斜視図、第6
図はこの発明に用いる基板の他の例を示す斜視図である
0図において、(1a)は基板、(2a)は下側クラッ
ド層、(3a)は活性層、(3al)はチップ内部の活
性層、(4a)は上側クラッド層、(8)はリッジ、(
9)は溝である0 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す0 第6図 手続補正書(自発) 1、事件の表示 特願昭59−48406%2、発明の
名称 半導体レーザ装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名 称 
(601)三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 4、代理人 住 所 東京都千代H1区丸の内二丁I」2$ 3 号
”5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。 (2)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) レーザ光射出端面近傍のみに上記レーザ光の光
    導波方向に延びるリッジが形成された半導体基板と、こ
    の基板上に液相成長によって形成された所要の半導体層
    とを備えだ半導体レーザ装置。
  2. (2)基板に形成されたリッジのレーザ光射出端面に平
    行な而での断面形状が逆メサ形状であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体レーザ装置。
  3. (3)基板に形成されたリッジのレーザ光射出端面に平
    行な面での断面形状が順メサ形状であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体レーザ装置。
  4. (4)基板に形成されたリッジのレーザ光射出端面に平
    行な面での断面形状が方形であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の半導体レーザ装置。
  5. (5)基板がガリウム・ヒ素(GaAs)からなり、液
    相成長層がガリウム・アルミニウム・ヒ素(Ga 1.
    −xAlxAs)からなることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の半導体レー
    ザ装置。
JP59048406A 1984-03-12 1984-03-12 半導体レ−ザ装置 Pending JPS60192379A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6373693A (ja) * 1986-09-17 1988-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH01319986A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JPH03297187A (ja) * 1990-04-17 1991-12-27 Nec Corp 高出力半導体レーザ素子及びその製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6142188A (ja) * 1984-08-03 1986-02-28 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
US5136601A (en) * 1984-11-19 1992-08-04 Hitachi, Ltd. Semiconductor laser
JPS622686A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体レ−ザ装置
JPH0646669B2 (ja) * 1987-07-28 1994-06-15 日本電気株式会社 半導体レ−ザ及びその製造方法
JPS6457786A (en) * 1987-08-28 1989-03-06 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of semiconductor laser device
JP2526962B2 (ja) * 1988-01-14 1996-08-21 三菱電機株式会社 半導体レ―ザ
US5023944A (en) * 1989-09-05 1991-06-11 General Dynamics Corp./Electronics Division Optical resonator structures
WO2001095446A1 (en) 2000-06-08 2001-12-13 Nichia Corporation Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
RU2262171C2 (ru) * 2000-06-08 2005-10-10 Нития Корпорейшн Полупроводниковое лазерное устройство и способ его изготовления
JP4320167B2 (ja) * 2002-12-12 2009-08-26 忠弘 大見 半導体素子及びシリコン酸化窒化膜の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54115088A (en) * 1978-02-28 1979-09-07 Nec Corp Double hetero junction laser element of stripe type
US4429395A (en) * 1981-06-01 1984-01-31 Rca Corporation Semiconductor laser
US4426701A (en) * 1981-12-23 1984-01-17 Rca Corporation Constricted double heterostructure semiconductor laser
DE3376936D1 (en) * 1982-05-28 1988-07-07 Sharp Kk Semiconductor laser
JPS5961982A (ja) * 1982-09-30 1984-04-09 Sony Corp 半導体レ−ザ−

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6373693A (ja) * 1986-09-17 1988-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH01319986A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JPH03297187A (ja) * 1990-04-17 1991-12-27 Nec Corp 高出力半導体レーザ素子及びその製造方法

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Publication number Publication date
EP0155151A2 (en) 1985-09-18
DE3575243D1 (de) 1990-02-08
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US4674094A (en) 1987-06-16
EP0155151A3 (en) 1986-12-17

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