JPS605585A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS605585A JPS605585A JP11294783A JP11294783A JPS605585A JP S605585 A JPS605585 A JP S605585A JP 11294783 A JP11294783 A JP 11294783A JP 11294783 A JP11294783 A JP 11294783A JP S605585 A JPS605585 A JP S605585A
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 12
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
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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
- H01S5/30—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
-
- H—ELECTRICITY
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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
- H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
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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】
（技術分野）
この発明は、ダブルへテロ構造の半導体レーザに関する
ものである。
ものである。
（従来技術）
従来の半導体レーザを第１図に示す。この図において、
１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はＮ型Ｇａｔ−ｘＡｔｘＡｓ
クラッド層、３はＧａ １−ｙ ＡｔｙＡｓ活性層、４
はＰ型Ｇａ １−ＸＡｔｘＡｓクラッド層、５はｎ型Ｇ
ａＡｓキャップ層、６はＰ型拡散ストライプ、７はＰ型
オーミック電極、８はＮ型オーミック電極である。
１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はＮ型Ｇａｔ−ｘＡｔｘＡｓ
クラッド層、３はＧａ １−ｙ ＡｔｙＡｓ活性層、４
はＰ型Ｇａ １−ＸＡｔｘＡｓクラッド層、５はｎ型Ｇ
ａＡｓキャップ層、６はＰ型拡散ストライプ、７はＰ型
オーミック電極、８はＮ型オーミック電極である。
これから明らかなように、従来の半導体レーザは、厚み
方向は、ｎ型（またはｐ型）基板上で、発光部となる活
性層を、屈折率の低い半導体層で挾んだ構造となってい
る。この時、厚み方向の屈折率分布は、活性層を挾んで
対称である。
方向は、ｎ型（またはｐ型）基板上で、発光部となる活
性層を、屈折率の低い半導体層で挾んだ構造となってい
る。この時、厚み方向の屈折率分布は、活性層を挾んで
対称である。
このような対称な導波路のレーザで高出力化を図るには
、活性層を帆１１１ｍ以下に薄くして導波ビームを活性
層の外へ漏らし、活性層内でのフォトン密度を下げる必
要がある。しかしながら、０．１μｍ以下の薄い活性層
の形成は再現性が悪く、素子歩留シの向上を期待できな
いうえ、結晶性にも難がある。
、活性層を帆１１１ｍ以下に薄くして導波ビームを活性
層の外へ漏らし、活性層内でのフォトン密度を下げる必
要がある。しかしながら、０．１μｍ以下の薄い活性層
の形成は再現性が悪く、素子歩留シの向上を期待できな
いうえ、結晶性にも難がある。
（発明の目的）
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、従来の場合
よシ厚い活性層厚で高出力化を可能とした半導体レーザ
を提供することを目的とする。
よシ厚い活性層厚で高出力化を可能とした半導体レーザ
を提供することを目的とする。
（実施例）
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
２図はこの発明の一実施例を示す図である。この図にお
いて、１１はｎ型ＧａＡｓ基板で、その上にＮ型Ｇａ
１−ＸＩ Ａｔｚ、 Ａ８クラッド層１２、Ｇａ ｉ−
ｙ ｋｌ−ｙ Ａｓ活性層１３、Ｐ型Ｇａ １−Ｘ２Ａ
Ａｘ２Ａｓクララド／ｉ’Ａ１４、ｎ型ＧａＡｓキャッ
プ層１５が順次形成される。ここで、ＡＬの組成比は、
各層間でｘ２＞ｘｌ〉ｙまたはｘ、＞ ｘ２＞ Ｖとす
る。すなわち、活性層１３を挾む二つのクラッドＭ１２
．１４のＭ 折率を、活性層１３に対して非対称とする
。
２図はこの発明の一実施例を示す図である。この図にお
いて、１１はｎ型ＧａＡｓ基板で、その上にＮ型Ｇａ
１−ＸＩ Ａｔｚ、 Ａ８クラッド層１２、Ｇａ ｉ−
ｙ ｋｌ−ｙ Ａｓ活性層１３、Ｐ型Ｇａ １−Ｘ２Ａ
Ａｘ２Ａｓクララド／ｉ’Ａ１４、ｎ型ＧａＡｓキャッ
プ層１５が順次形成される。ここで、ＡＬの組成比は、
各層間でｘ２＞ｘｌ〉ｙまたはｘ、＞ ｘ２＞ Ｖとす
る。すなわち、活性層１３を挾む二つのクラッドＭ１２
．１４のＭ 折率を、活性層１３に対して非対称とする
。
１６ｉ、Ｊ：、レーｆ発振領域をストライプ状とするた
めのＰ型拡散ストライプで、Ｐ型不純物拡散によシキャ
ップ層１５およびクラッド層１４に形成さ才りる。そし
て、このＰ型拡散ストライフ”１６上を含むキャラｆ層
１５の表置にはＰ型オーミック電極１７が形成される。
めのＰ型拡散ストライプで、Ｐ型不純物拡散によシキャ
ップ層１５およびクラッド層１４に形成さ才りる。そし
て、このＰ型拡散ストライフ”１６上を含むキャラｆ層
１５の表置にはＰ型オーミック電極１７が形成される。
他方、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の裏面にはＮ型オーミック
電極１８が形成される。
電極１８が形成される。
このように構成された素子に順電圧を印力ｎすると、電
流は拡散ストライプ部に集中して流れ、ストライプ１６
直下の活性層１３にキャリアが閉じ込められ、反転分布
が形成される。そして、光は活性層１３に閉じ込められ
て導波し、体間で形成されたミラー間で増幅されレーザ
発振する。この時、クラッド層１２．１４の屈折率が活
性Ｎ１３に対して非対称になっているので、導波ビーム
は、屈折率の低い方のクラッド層に大きくすそをそいた
形となる１、すなわち、導波ビームのうち活性層１３を
導波する割合が下がり、高出力化が図られる。
流は拡散ストライプ部に集中して流れ、ストライプ１６
直下の活性層１３にキャリアが閉じ込められ、反転分布
が形成される。そして、光は活性層１３に閉じ込められ
て導波し、体間で形成されたミラー間で増幅されレーザ
発振する。この時、クラッド層１２．１４の屈折率が活
性Ｎ１３に対して非対称になっているので、導波ビーム
は、屈折率の低い方のクラッド層に大きくすそをそいた
形となる１、すなわち、導波ビームのうち活性層１３を
導波する割合が下がり、高出力化が図られる。
以上の一実施例に示したような非対称な導波路構造で、
活性層中を導波さルるビームの割合を計算して、対称な
導波路構造と比較してみた。ｘｌ＝０．３ 、 ｘ２＝
０．２ 、 ｙ＝ｏの非対称な場合と、Ｘ１＝ｌｘ２：
Ｏ−２、’ｌ ＝ ０の対称な導波路の場合の、活性
層へ閉じ込められる光の割合Ｆを活性層厚に対して第３
図に示す。この図では、非対称な場合が点線で、また対
称な場合が実線で示される。この図でわかるように、活
性層厚が０．１５μｊｎｖ下になると、非対称な導波路
の方が光の閉じ込めは悪くなる。
活性層中を導波さルるビームの割合を計算して、対称な
導波路構造と比較してみた。ｘｌ＝０．３ 、 ｘ２＝
０．２ 、 ｙ＝ｏの非対称な場合と、Ｘ１＝ｌｘ２：
Ｏ−２、’ｌ ＝ ０の対称な導波路の場合の、活性
層へ閉じ込められる光の割合Ｆを活性層厚に対して第３
図に示す。この図では、非対称な場合が点線で、また対
称な場合が実線で示される。この図でわかるように、活
性層厚が０．１５μｊｎｖ下になると、非対称な導波路
の方が光の閉じ込めは悪くなる。
このように、非対称な導波路構造んすると（この発明の
一実施例によると）、同一の活性層厚で、対称な導波路
よりも活性層からの光の漏几を大きくすることができる
。したがって、従来の場合、しシ厚い活性層厚にして高
出力化を図ることが可能となるものであり、たとえば第
３図の場合は、活性層厚を最大０．１５μｍとして高出
方化を達成することができる。
一実施例によると）、同一の活性層厚で、対称な導波路
よりも活性層からの光の漏几を大きくすることができる
。したがって、従来の場合、しシ厚い活性層厚にして高
出力化を図ることが可能となるものであり、たとえば第
３図の場合は、活性層厚を最大０．１５μｍとして高出
方化を達成することができる。
また、Ｐ側りラッド層の組成Ｘ２を、Ｎ側クラッド層の
組成Ｘ、より大きくすると、レーザの閾値電流の温度変
化を大きくする原因となる、エレクトロンの、ダブルへ
テロバリアからＰ側りラッド層へのオーバーフローを抑
えるξとができ、温度に対して安定な低Ｎ値の信頼性の
高いレーザとなる。
組成Ｘ、より大きくすると、レーザの閾値電流の温度変
化を大きくする原因となる、エレクトロンの、ダブルへ
テロバリアからＰ側りラッド層へのオーバーフローを抑
えるξとができ、温度に対して安定な低Ｎ値の信頼性の
高いレーザとなる。
なお、上記−実ＩＭ例は、拡散ストライプ状造の半導体
レーザにこの発明を適用した場合であるが、この発明は
埋め込み構造とかＣＳ Ｐ構造の半導体レーザなどにも
適用できる。
レーザにこの発明を適用した場合であるが、この発明は
埋め込み構造とかＣＳ Ｐ構造の半導体レーザなどにも
適用できる。
（発明の効果）
以上詳述したようにこの発明の半導体レーザは、活性層
を挾む二つのクラッドｈの屈折率を活性層に対して非対
称にして、同一活性層厚では、対称な導波路よりも活性
りからの光の漏ｉＬを大きくすることによル゛、従来の
場合よシ厚い活性層厚で高出力化を達成できる。この発
明の半導体レーザは、光通信の分野やプリンタの分野で
利用できる。
を挾む二つのクラッドｈの屈折率を活性層に対して非対
称にして、同一活性層厚では、対称な導波路よりも活性
りからの光の漏ｉＬを大きくすることによル゛、従来の
場合よシ厚い活性層厚で高出力化を達成できる。この発
明の半導体レーザは、光通信の分野やプリンタの分野で
利用できる。
第１図は従来の半導体レーザを示す断面図、第２図はこ
の発明の半導体レーザの一実施例を示す断面図、第３図
は対称な導波路と非対称な導波路の光の閉じ込め係数の
比較を示す図である。 １２−Ｎ型Ｇａ ｓ−ｘ、 ＡＩ−Ｘ、 Ａｓクラッド
層、１３・・Ｇａ １−ｙ Ａｔｙ Ａｓ活性層、１４
・Ｐ型Ｇａ Ｉ Ｘ２ ＡＬＸ２ Ａ８クラッド層。 第１図 ６ 第２図 第３図
の発明の半導体レーザの一実施例を示す断面図、第３図
は対称な導波路と非対称な導波路の光の閉じ込め係数の
比較を示す図である。 １２−Ｎ型Ｇａ ｓ−ｘ、 ＡＩ−Ｘ、 Ａｓクラッド
層、１３・・Ｇａ １−ｙ Ａｔｙ Ａｓ活性層、１４
・Ｐ型Ｇａ Ｉ Ｘ２ ＡＬＸ２ Ａ８クラッド層。 第１図 ６ 第２図 第３図
Claims (1)
- 活性層を挾む二つのクラッド層の屈折率を、活性層に対
して非対称としたことを特徴とするダブルへテロ構造の
半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11294783A JPS605585A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11294783A JPS605585A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605585A true JPS605585A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14599497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11294783A Pending JPS605585A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605585A (ja) |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11294783A patent/JPS605585A/ja active Pending
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