JPS60206081A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS60206081A JPS60206081A JP59062287A JP6228784A JPS60206081A JP S60206081 A JPS60206081 A JP S60206081A JP 59062287 A JP59062287 A JP 59062287A JP 6228784 A JP6228784 A JP 6228784A JP S60206081 A JPS60206081 A JP S60206081A
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- 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
- H01S5/30—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
- 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
- H01S5/32325—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 red laser based on InGaP
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- 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
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- 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
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- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
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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】
く技術分野〉
この発明は活性層の両側にクラッド層を有すダブルへテ
ロ構造の半導体レーザ装置に関する。
ロ構造の半導体レーザ装置に関する。
〈従来技術〉
半導体レーザ装置の短波長化は、光ディスクにおいては
集光ビーム径を小さく出来ることや、焦点深度を深くで
きるなどの点で有利であり、またレーザビームプリンタ
においては感光体の受光感度曲線から感度の上昇が見込
まれるため必要なことである。
集光ビーム径を小さく出来ることや、焦点深度を深くで
きるなどの点で有利であり、またレーザビームプリンタ
においては感光体の受光感度曲線から感度の上昇が見込
まれるため必要なことである。
しかし、半導体レーザ装置において、発振波長の短波長
化につれて、活性層では直接遷移と間接遷移間のエネル
ギー差が小さくなり、直接遷移に注入された電流坦体が
間接遷移へ分布する割合の増大がおこり、発振開始電流
の増大になる。また、活性層とクラッド層のエネルギー
差も小さくなり、活性層へ注入された電流坦体がクラッ
ド層へ流出していくため、やはり発振開始電流の増大に
つながる。ただし、これ等は全ての層が基板結晶と格子
定数が一致しているという条件での現象である。
化につれて、活性層では直接遷移と間接遷移間のエネル
ギー差が小さくなり、直接遷移に注入された電流坦体が
間接遷移へ分布する割合の増大がおこり、発振開始電流
の増大になる。また、活性層とクラッド層のエネルギー
差も小さくなり、活性層へ注入された電流坦体がクラッ
ド層へ流出していくため、やはり発振開始電流の増大に
つながる。ただし、これ等は全ての層が基板結晶と格子
定数が一致しているという条件での現象である。
他方、基板結晶および各層間で格子定数が一致しない場
合には、十分なエネルギー差がとれるが、格子定数の不
一致により結晶欠陥が導入され、発振開始電流の増大と
なったり、素子寿命の着しい低下がみられる。
合には、十分なエネルギー差がとれるが、格子定数の不
一致により結晶欠陥が導入され、発振開始電流の増大と
なったり、素子寿命の着しい低下がみられる。
〈発明の目的〉
そこで、この発明の目的は、発振開始電流が小さくて、
カリ寿命の長い半導体レーザ装置を提供することにある
。
カリ寿命の長い半導体レーザ装置を提供することにある
。
〈発明の構成〉
上記目的を達成するため、この発明の構成は、基板結晶
としてInGaAs混晶を用いて、基板結晶および各層
の格子定数を略一致させると共に、活性層の直接遷移と
間接遷移間のエネルギー差および上記活性層とクラッド
層間のエネルギー差を0.2SeV以上にしたことを特
徴とする。
としてInGaAs混晶を用いて、基板結晶および各層
の格子定数を略一致させると共に、活性層の直接遷移と
間接遷移間のエネルギー差および上記活性層とクラッド
層間のエネルギー差を0.2SeV以上にしたことを特
徴とする。
〈実施例〉
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第1図に示すように、p型GaAs基板(1)上にpお
よびn型のI no、+6Gao、a<As層(2’)
、(3)を気相成長法あるいは分子線エピタキシャル法
により成長させる。この場合、GaAs基板(1)とI
no、16Gao、a4AS層(2)との格子定数の
不一致はGaAsから徐々にI no、+ s G a
o、s J A s層(2)の組成に近づけるようにし
て緩和する。上記pおよび■1型のIno、+5Gao
、a<As層(2)、(3)の厚さはそれぞれ1μ鴫と
する。
よびn型のI no、+6Gao、a<As層(2’)
、(3)を気相成長法あるいは分子線エピタキシャル法
により成長させる。この場合、GaAs基板(1)とI
no、16Gao、a4AS層(2)との格子定数の
不一致はGaAsから徐々にI no、+ s G a
o、s J A s層(2)の組成に近づけるようにし
て緩和する。上記pおよび■1型のIno、+5Gao
、a<As層(2)、(3)の厚さはそれぞれ1μ鴫と
する。
次に、このウェハー上に幅4μ随、深さ1.2μmの■
形溝をストライブ状にホトエツチングして、ストライブ
部(7)を形成する。これは、注入電流をストライプ部
(7)にのみ流す効果と、作り付けの屈折率分布を与え
レーザ光をやはリストライプ部(7)に閉じ込める効果
をもたせ、発振モードの安定化を計るためのものである
。
形溝をストライブ状にホトエツチングして、ストライブ
部(7)を形成する。これは、注入電流をストライプ部
(7)にのみ流す効果と、作り付けの屈折率分布を与え
レーザ光をやはリストライプ部(7)に閉じ込める効果
をもたせ、発振モードの安定化を計るためのものである
。
このように細工したウェハーを用いて、液相エピタキシ
ャル法により、p型InoGcA 10.36 Pから
なるクラッド層(4)を1μ論、I ao6.5Gao
、ssPからなる活性層(5)を0,1#m、n型1
no64A II O,36Pからなるクラッド層(6
)を1μI成長させ、ダブルへテロ構造を形成する。さ
らに、このように構成したウェハーに電極(8)、(9
)を付ける。
ャル法により、p型InoGcA 10.36 Pから
なるクラッド層(4)を1μ論、I ao6.5Gao
、ssPからなる活性層(5)を0,1#m、n型1
no64A II O,36Pからなるクラッド層(6
)を1μI成長させ、ダブルへテロ構造を形成する。さ
らに、このように構成したウェハーに電極(8)、(9
)を付ける。
上記ダブルへテロ構造を有する半導体レーザ装置は、第
2図に示すように、I no、5sGao、s’sP活
性層(5)中での直接遷移と間接遷移間のエネルギー差
E、およびI no、bsGao、35P活性層(5)
とI no、s<A/、、6Pクラッド層(4)または
(6)のエネルギー差E2は0.2eV以上が得られる
ことが分かる。そして、この半導体レーザ装置を発振さ
せると、第3図、第4図に示すように発振開始電流40
IIIAで、6?0nII+の短波長発振が得られた。
2図に示すように、I no、5sGao、s’sP活
性層(5)中での直接遷移と間接遷移間のエネルギー差
E、およびI no、bsGao、35P活性層(5)
とI no、s<A/、、6Pクラッド層(4)または
(6)のエネルギー差E2は0.2eV以上が得られる
ことが分かる。そして、この半導体レーザ装置を発振さ
せると、第3図、第4図に示すように発振開始電流40
IIIAで、6?0nII+の短波長発振が得られた。
すなわち、この半導体装置は発振開始電流が小さく、ま
た、基板結晶(1)の格子定数を徐々に変化させて、各
層の格子定数を略一致させているので、結晶欠陥が導入
されることがなく、発振開始電流が小さく、寿命が長く
なる。
た、基板結晶(1)の格子定数を徐々に変化させて、各
層の格子定数を略一致させているので、結晶欠陥が導入
されることがなく、発振開始電流が小さく、寿命が長く
なる。
本実施例で用いた各層の混晶比は発振波長670n11
についてのものであり、それより長波長側では全組成に
わたってエネルギー差E、、E2が0゜25eV以上に
なることは第2図から明らかである。
についてのものであり、それより長波長側では全組成に
わたってエネルギー差E、、E2が0゜25eV以上に
なることは第2図から明らかである。
〈発明の効果〉
以上の説明で明らかなように、この発明の半導体装置は
、前述の如く構成しているので、発振開始電流が小さく
、寿命が長いという利点を有する6
、前述の如く構成しているので、発振開始電流が小さく
、寿命が長いという利点を有する6
第1図はこの発明の一実施例の半導体レーザ装置の模式
図、第2図は格子定数−エネルギーギャップ図、第3図
は電流−出力特性図、第4図は発振スペクトル線図であ
る。 1・・・基板、2−p型I no、+ 6 G ao、
a 4 A s層、3−n型Ino、+6Gao、t4
AS層、4.6・・・クラッド層、5・・・活性層、7
・・・ストライプ部、8,9・・・電極。 特許出願人、シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 青白 葆ばか2名第1図 格零定数(入) 第2図
図、第2図は格子定数−エネルギーギャップ図、第3図
は電流−出力特性図、第4図は発振スペクトル線図であ
る。 1・・・基板、2−p型I no、+ 6 G ao、
a 4 A s層、3−n型Ino、+6Gao、t4
AS層、4.6・・・クラッド層、5・・・活性層、7
・・・ストライプ部、8,9・・・電極。 特許出願人、シャープ株式会社 代 理 人 弁理士 青白 葆ばか2名第1図 格零定数(入) 第2図
Claims (1)
- (1)活性層の両側にクラッド層を有する可視光ダブル
へテロ構造の半導体レーザ装置において、基板結晶とし
てInGaAs混晶を用いて、基板結晶および各層の格
子定数を略一致させると共に、上記活性層の直接遷移と
間接遷移間のエネルギー差および上記活性層とクラッド
層間のエネルギー差を0.25eV以上にしたことを特
徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062287A JPS60206081A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 半導体レ−ザ装置 |
| US06/716,222 US4712219A (en) | 1984-03-29 | 1985-03-26 | Visible double heterostructure-semiconductor laser |
| EP85302179A EP0157602B1 (en) | 1984-03-29 | 1985-03-28 | A visible double heterostructure-semiconductor laser |
| DE8585302179T DE3581304D1 (de) | 1984-03-29 | 1985-03-28 | Doppelheterostruktur-halbleiterlaser fuer sichtbare strahlung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062287A JPS60206081A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60206081A true JPS60206081A (ja) | 1985-10-17 |
Family
ID=13195750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062287A Pending JPS60206081A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4712219A (ja) |
| EP (1) | EP0157602B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60206081A (ja) |
| DE (1) | DE3581304D1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63299186A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Hitachi Ltd | 発光素子 |
| US4829343A (en) * | 1987-07-17 | 1989-05-09 | American Telephone & Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Hot electron transistor |
| US5146295A (en) * | 1988-03-29 | 1992-09-08 | Omron Tateisi Electronic Co. | Semiconductor light emitting device having a superlattice buffer layer |
| US5048036A (en) * | 1989-09-18 | 1991-09-10 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | Heterostructure laser with lattice mismatch |
| US4984242A (en) * | 1989-09-18 | 1991-01-08 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | GaAs/AlGaAs heterostructure laser containing indium |
| US5200972A (en) * | 1991-06-17 | 1993-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | ND laser with co-doped ion(s) pumped by visible laser diodes |
| JP3362356B2 (ja) * | 1993-03-23 | 2003-01-07 | 富士通株式会社 | 光半導体装置 |
| JPH07183618A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ装置、半導体レーザ装置製造方法並びに集積型半導体レーザ装置 |
| US5550065A (en) * | 1994-11-25 | 1996-08-27 | Motorola | Method of fabricating self-aligned FET structure having a high temperature stable T-shaped Schottky gate contact |
| US5751753A (en) * | 1995-07-24 | 1998-05-12 | Fujitsu Limited | Semiconductor laser with lattice mismatch |
| US6181721B1 (en) * | 1996-05-20 | 2001-01-30 | Sdl, Inc. | Visible wavelength, semiconductor optoelectronic device with a high power broad, significantly laterally uniform, diffraction limited output beam |
| US5838705A (en) * | 1996-11-04 | 1998-11-17 | Motorola, Inc. | Light emitting device having a defect inhibition layer |
| US8373152B2 (en) * | 2008-03-27 | 2013-02-12 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light-emitting element and a production method therefor |
| WO2012051324A1 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High bandgap iii-v alloys for high efficiency optoelectronics |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49113591A (ja) * | 1973-02-26 | 1974-10-30 | ||
| JPS5320881A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo semiconductor device |
| JPS582089A (ja) * | 1981-06-19 | 1983-01-07 | トムソン−セエスエフ | 短波長半導体レ−ザ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640292A (en) * | 1979-09-11 | 1981-04-16 | Fujitsu Ltd | Semiconductor laser |
| JPS5727095A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Toshiba Corp | Semiconductor light emitting device |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP59062287A patent/JPS60206081A/ja active Pending
-
1985
- 1985-03-26 US US06/716,222 patent/US4712219A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-28 EP EP85302179A patent/EP0157602B1/en not_active Expired
- 1985-03-28 DE DE8585302179T patent/DE3581304D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49113591A (ja) * | 1973-02-26 | 1974-10-30 | ||
| JPS5320881A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo semiconductor device |
| JPS582089A (ja) * | 1981-06-19 | 1983-01-07 | トムソン−セエスエフ | 短波長半導体レ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0157602A2 (en) | 1985-10-09 |
| DE3581304D1 (de) | 1991-02-21 |
| EP0157602A3 (en) | 1987-06-03 |
| EP0157602B1 (en) | 1991-01-16 |
| US4712219A (en) | 1987-12-08 |
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