JPS6066890A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6066890A JPS6066890A JP17536883A JP17536883A JPS6066890A JP S6066890 A JPS6066890 A JP S6066890A JP 17536883 A JP17536883 A JP 17536883A JP 17536883 A JP17536883 A JP 17536883A JP S6066890 A JPS6066890 A JP S6066890A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- cladding layer
- conductivity type
- laser
- stripe
- 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.)
- Granted
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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
- H01S5/10—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
-
- 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
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、利得導波路構造及び屈折率導波路構造の双方
の特長を備えた半導体レーザ装置に関する。
の特長を備えた半導体レーザ装置に関する。
近年、に a AtA lL系等のIII −V族化合
物中心体材料を用いた半導体レーザは、I)Al) (
デ・fジタル・オーディオ・fイスク)を始めとして光
デイスク・ファイル等の情報処理機器への応用が進めら
れている。光デイスク用の半導体レーザにおいては、レ
ーザ光のビームを・」・塙く絞り込む必要があり、光学
系を簡単にすると云う点から基本横モード発振で非点収
差が小さいことが要求される。寸だ、光ディスクに応用
する点から次のような問題点のあることがIJJらかに
なっている。すなわち、光ディスク・ファイル等におい
てill、ディクタVこ当てた光の反射光の強度を検出
して情報をu;l:み出1と云う機構土、反射光の一部
が半々1“体レーザに戻っていくことは避けらノ1.な
い。このiこめ、上記半導体レーザは該レーザの両端1
iIiが1′する共振器の他に、レーザ端面とう′4ス
ク面とで形by、 へれる共振器も存在することになり
、2里共振器を持つレーザとなる。そして、−y=□f
スク山1が回転中に振動するど、後者の共振器長か液化
することになり、ス架りトル′り・光出力晴に斐す(1
1が生じ、7りh渭戻り元)・1ズがうb勺=する。
物中心体材料を用いた半導体レーザは、I)Al) (
デ・fジタル・オーディオ・fイスク)を始めとして光
デイスク・ファイル等の情報処理機器への応用が進めら
れている。光デイスク用の半導体レーザにおいては、レ
ーザ光のビームを・」・塙く絞り込む必要があり、光学
系を簡単にすると云う点から基本横モード発振で非点収
差が小さいことが要求される。寸だ、光ディスクに応用
する点から次のような問題点のあることがIJJらかに
なっている。すなわち、光ディスク・ファイル等におい
てill、ディクタVこ当てた光の反射光の強度を検出
して情報をu;l:み出1と云う機構土、反射光の一部
が半々1“体レーザに戻っていくことは避けらノ1.な
い。このiこめ、上記半導体レーザは該レーザの両端1
iIiが1′する共振器の他に、レーザ端面とう′4ス
ク面とで形by、 へれる共振器も存在することになり
、2里共振器を持つレーザとなる。そして、−y=□f
スク山1が回転中に振動するど、後者の共振器長か液化
することになり、ス架りトル′り・光出力晴に斐す(1
1が生じ、7りh渭戻り元)・1ズがうb勺=する。
ヒこ(、尺り)°(、)・1ズを抑制すると云う観点刀
・し半導体レーザ゛の4Iン皮路(1°4j青を、、M
、i白してみる。
・し半導体レーザ゛の4Iン皮路(1°4j青を、、M
、i白してみる。
′11″′)rt、II、レーレ゛qへ・、・、曹及路
(1°4造は、一般に利得へ)!・波)Wi +i’+
造と屈折率>、17.波路41イ造との2つに大別され
4)oこれらの41゛j造に、1.・いて、非点状7J
:を小さくすることと戻りyl−ノ1ズを少なくす2)
こととは1・1ノード・オノの1莫1廿々にある。ずな
わち、力J(折率77′I波b’6 +4造V←おいて
は、非点収差rJ: 5 [ttm ]以II−と小さ
く)〆L士−ドがグ定しtいるために縦モードも単一モ
ー1゛で発振づ“/)が、ス被りトル線幅が狭いために
戻り光ノ4ズによる出力変動量は1「)〔63以上と太
さい。一方、利111専波v11構造においては、縦モ
ードが多モード化しスーぐクトル線幅が広いために戻り
ブCノイズによる出力変動鼠(はJ〔%〕以下となるが
、非点収差Qま20〔μm1以上と大きくなる6したが
って、非点収差と戻り光ノイズの71h性乏:回+1j
rに満足させるためには、屈折率導波路イ″(;構造と
A’ll イij力波路Ail造との双方の性質を兼ね
備え/こものでなければならない。
(1°4造は、一般に利得へ)!・波)Wi +i’+
造と屈折率>、17.波路41イ造との2つに大別され
4)oこれらの41゛j造に、1.・いて、非点状7J
:を小さくすることと戻りyl−ノ1ズを少なくす2)
こととは1・1ノード・オノの1莫1廿々にある。ずな
わち、力J(折率77′I波b’6 +4造V←おいて
は、非点収差rJ: 5 [ttm ]以II−と小さ
く)〆L士−ドがグ定しtいるために縦モードも単一モ
ー1゛で発振づ“/)が、ス被りトル線幅が狭いために
戻り光ノ4ズによる出力変動量は1「)〔63以上と太
さい。一方、利111専波v11構造においては、縦モ
ードが多モード化しスーぐクトル線幅が広いために戻り
ブCノイズによる出力変動鼠(はJ〔%〕以下となるが
、非点収差Qま20〔μm1以上と大きくなる6したが
って、非点収差と戻り光ノイズの71h性乏:回+1j
rに満足させるためには、屈折率導波路イ″(;構造と
A’ll イij力波路Ail造との双方の性質を兼ね
備え/こものでなければならない。
ところで、利得分布に関係する市’、 !jii’、狭
窄イ1り造と作りイ」け屈折率導波路構造とが自動的に
形成されるような構造のレーリ゛企自已繁合〕%す、
l・−ザと云うが、特に′電流狭窄4’f# ;’+’
Lが11゛1晶表面に出ていないものは内部ストうづプ
目己轄介型1/−ザと云う。この型のレーザは、製造l
ロセスが容易で高歩留り及び高生産性が期待さノすると
同時に、活性層を結晶内部に持つ−Cくろことができる
ため、ffV極表面からの欠陥の影響を受けにくいこと
、マウントに起因する劣化の影Wを少なくできるとと、
全ii’i7電杉として1%触ill; Jノ’t’を
減少さぜることによって亜鉛拡散等のフ’r+士スを省
けること、さらに表面を平ガ1にできるためマウントに
有利である等の利点を有する。
窄イ1り造と作りイ」け屈折率導波路構造とが自動的に
形成されるような構造のレーリ゛企自已繁合〕%す、
l・−ザと云うが、特に′電流狭窄4’f# ;’+’
Lが11゛1晶表面に出ていないものは内部ストうづプ
目己轄介型1/−ザと云う。この型のレーザは、製造l
ロセスが容易で高歩留り及び高生産性が期待さノすると
同時に、活性層を結晶内部に持つ−Cくろことができる
ため、ffV極表面からの欠陥の影響を受けにくいこと
、マウントに起因する劣化の影Wを少なくできるとと、
全ii’i7電杉として1%触ill; Jノ’t’を
減少さぜることによって亜鉛拡散等のフ’r+士スを省
けること、さらに表面を平ガ1にできるためマウントに
有利である等の利点を有する。
従来の内部ストラーIf自己整合型【/−ザとしてu2
、+4℃流阻止層にV r:rt 奮設けfc VS]
、S (V −L″b++叶clcd 5ubqLrn
Le I nner S tripc )レーザが知ら
れており、とのレーザはモード制御されており戻り光特
性も良いことが判っている。(−かし、VSISレーザ
には、LPE法に比して大面積で均一性の良い結晶成長
;う唇iJ能なM(J −CVD iムでi−を製造で
きないと云う間:11tかある。この間’+1’+x
Itよ、光デイスク用レーデとL〜で大;+4.生st
n、”1代を迎えた半心体し−デ製漬IC、!:、−
い′C致命的な欠点となる。
、+4℃流阻止層にV r:rt 奮設けfc VS]
、S (V −L″b++叶clcd 5ubqLrn
Le I nner S tripc )レーザが知ら
れており、とのレーザはモード制御されており戻り光特
性も良いことが判っている。(−かし、VSISレーザ
には、LPE法に比して大面積で均一性の良い結晶成長
;う唇iJ能なM(J −CVD iムでi−を製造で
きないと云う間:11tかある。この間’+1’+x
Itよ、光デイスク用レーデとL〜で大;+4.生st
n、”1代を迎えた半心体し−デ製漬IC、!:、−
い′C致命的な欠点となる。
そこで最J!上、’ν10− CVI)法で製j青でき
る同種の内部ストライプ自己整合型レーザとして、第1
図に示す如く清1生層上部に内部ストライプ構造を11
する半導体レーザが提案された。なお、図中1はN −
GaAs 、’7t−板、2はN −GaAtAsクラ
ッド層、3はG−aAtAs活性層、4 、F;l J
)−GaAlAsクラ。
る同種の内部ストライプ自己整合型レーザとして、第1
図に示す如く清1生層上部に内部ストライプ構造を11
する半導体レーザが提案された。なお、図中1はN −
GaAs 、’7t−板、2はN −GaAtAsクラ
ッド層、3はG−aAtAs活性層、4 、F;l J
)−GaAlAsクラ。
ド層、514 N −GaAs 電!5ii: 閉止ノ
i’j;l、t; 1.J、 ストライブ状の溝部、7
はl’ −GaAtAs #覆Ae、81j(P −G
aAs r yタフl一層、9.10は金属几、梗を示
している。?Cの構造では、ストう1プ状の海部6が形
成された電流阻止層5によって、活性層3へのkI、流
注入がストン・1グ状に限定されると共に、活性層3に
導波されたつ′(、がり−/ッ1゛層4及び化1流阻止
層5に1でしみ出し、その結果ストライプ直下部分に導
波されたモードが形成されることになる。このため、シ
1リイiJ 37′7波路+1′1f造及び屈4〕を率
jj)波路構造が同時に実現される。
i’j;l、t; 1.J、 ストライブ状の溝部、7
はl’ −GaAtAs #覆Ae、81j(P −G
aAs r yタフl一層、9.10は金属几、梗を示
している。?Cの構造では、ストう1プ状の海部6が形
成された電流阻止層5によって、活性層3へのkI、流
注入がストン・1グ状に限定されると共に、活性層3に
導波されたつ′(、がり−/ッ1゛層4及び化1流阻止
層5に1でしみ出し、その結果ストライプ直下部分に導
波されたモードが形成されることになる。このため、シ
1リイiJ 37′7波路+1′1f造及び屈4〕を率
jj)波路構造が同時に実現される。
しかしながら、この釉のレーザレし不すクーしは次のよ
うな問題かあった。1′なわち、lb: bee、 1
511止層5のストライブ状r:”I Bl〜6の幅−
(711111分布及び屈折率分布の幅が一為的に決;
1っでしまい、各分布の幅は等しいものとなる。このl
b台、屈折率差が十分大きくついてし′よい、イ1」得
専波路の11゛4徴はでてこない。したかっ−c1光デ
・]ススフシレーとし−Cは、モード制側j幼呆は十分
−Cちるか、戻り光特性に関(−でC二十分満足できる
結果を得ることはできなかった。
うな問題かあった。1′なわち、lb: bee、 1
511止層5のストライブ状r:”I Bl〜6の幅−
(711111分布及び屈折率分布の幅が一為的に決;
1っでしまい、各分布の幅は等しいものとなる。このl
b台、屈折率差が十分大きくついてし′よい、イ1」得
専波路の11゛4徴はでてこない。したかっ−c1光デ
・]ススフシレーとし−Cは、モード制側j幼呆は十分
−Cちるか、戻り光特性に関(−でC二十分満足できる
結果を得ることはできなかった。
本発明の目的は、ノ11・本横モード発振で非点収差が
小さいと云う特長を失うことなく、戻シ光ノイズによる
悪影響を十分小さくすることができ、尤ディスク用つ°
C源として極めて有用な半導体レーザ装b:1.’ Y
f 13,1供することにある。
小さいと云う特長を失うことなく、戻シ光ノイズによる
悪影響を十分小さくすることができ、尤ディスク用つ°
C源として極めて有用な半導体レーザ装b:1.’ Y
f 13,1供することにある。
本発明の骨子は、屈折率導波路構造と利得導波路構造と
の双方の特長を兼ね(Iiiiえた構造を実現すること
にある。
の双方の特長を兼ね(Iiiiえた構造を実現すること
にある。
前記第1図に)Jテずイ、′ヤ造のレーザにおいては、
電υIL阻止層5が光音吸収することによって層方向の
民力IIJ力率差奮つk)ると云う屈折率力波路の効果
が生じる。−力、上記1/−ザにおい−C、クラッド層
4の厚Jfを厚くずれは、活性ノヴ13からl釉み出し
た光が11テυ1し阻止層5による複JFil折率差を
感じないようにすることができる。この場合、上記レー
ザ′は利イ()導波路の効果が優先する。っまり、非点
収差は小ざいが戻t)−itノイズによる出力変動すi
が大きくなる。
電υIL阻止層5が光音吸収することによって層方向の
民力IIJ力率差奮つk)ると云う屈折率力波路の効果
が生じる。−力、上記1/−ザにおい−C、クラッド層
4の厚Jfを厚くずれは、活性ノヴ13からl釉み出し
た光が11テυ1し阻止層5による複JFil折率差を
感じないようにすることができる。この場合、上記レー
ザ′は利イ()導波路の効果が優先する。っまり、非点
収差は小ざいが戻t)−itノイズによる出力変動すi
が大きくなる。
したがって、上記2 f′lliのレーザを1本の共振
器中に実現できれば、ノt1折率2.り波路第14造及
び利得導波路構造の双方の特長を、、Iljね(j!f
iえたレーザが得られることになる。この点に着目して
本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、前記クラッド層4
の厚みを溝ストライプ方向に沿って可変すればよいこと
が判明した。
器中に実現できれば、ノt1折率2.り波路第14造及
び利得導波路構造の双方の特長を、、Iljね(j!f
iえたレーザが得られることになる。この点に着目して
本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、前記クラッド層4
の厚みを溝ストライプ方向に沿って可変すればよいこと
が判明した。
すなわち本発明は、第1導電型の半導体基板と、この基
板上に少なくとも第1導1E型の第1クラツド層、活性
層及び第2導霜:型の第2クラッド層をJtEi次成長
して形成された夕゛ズルへテロ接合部と、上記第2クラ
、ド層上に成長形成され、かつ第2クラッド層1で全る
ストライプ状の溝451(が形成された第17.1′?
−電型の電び(4阻止層と、上記溝部を含み上記電流1
利止層上に成長形成された第2導電型の被覆層とf:其
備した半導体l/−ザ装置において、前記第2クラ、ド
層’< i;i1記ストライプ方向に対して少なくとも
2神の厚み金持つよう形成するようにしたものである。
板上に少なくとも第1導1E型の第1クラツド層、活性
層及び第2導霜:型の第2クラッド層をJtEi次成長
して形成された夕゛ズルへテロ接合部と、上記第2クラ
、ド層上に成長形成され、かつ第2クラッド層1で全る
ストライプ状の溝451(が形成された第17.1′?
−電型の電び(4阻止層と、上記溝部を含み上記電流1
利止層上に成長形成された第2導電型の被覆層とf:其
備した半導体l/−ザ装置において、前記第2クラ、ド
層’< i;i1記ストライプ方向に対して少なくとも
2神の厚み金持つよう形成するようにしたものである。
(発明の効果〕
本発明によil、d′、;t’+、 2クラッド層が厚
い部分(一般には中央fXB )で利イ4+導波路構造
を形成でき、第2クラ、ド層が薄い部分(一般には共振
2にψl′h目5B近傍)で屈折苫ぺ導波路構造を形成
することができる4、そ(〜で、力1(折率尋波路部分
の実効屈折率差及び利得導波路構造における利得分布ζ
!トを決定するtl・″・漬〕!ラメータを全て独立に
選ぶことができる。さらに、共振器長の中におけるJa
il jJr率導波路i’lt分と利得等波路部分との
割合を1’+−意に変えることができる。以上のことか
ら、ル↓り光ノイズ特性に対する2つの導波路構造の依
存性を見ることができた。したがって、2つの;’;’
7+波路部分の割合及び各ルhの構造・Vンメータをi
商当に設定−ノノ、ことによって、光ディスク用1/−
ザに好適するfljr (4g、すなわち基本横モード
発振で非点収差が十分小さく、かつj7iり光ノイスに
よる出力変動1.:も十分小さい%性をイUるこさがで
き/1 本発明者等の実験によれば、GaAtAs ’fr:材
料とし活性層のAtの割合XAt= 0.15、第2ク
ラッド層のxAl = 0.4.5.11主流阻t1
%1 f GaAsとし、屈折率ガイド部分の第2クラ
ッド層)+7み(イ):15〔μm〕、利得ガイド部分
のεf52クラ、ドJr=けユJみを0.5〔μm〕、
電流ストライブのrj’j、ll’bXを、う]二μm
〕、さらに共振器長の中の端面τ111の屈折率メツ′
イ1゛部分の割合を5〜45〔幻としたところ、非点収
差は5〜10〔μm〕、縦モードは51: rnW ]
−まで多モード、戻り光ノイズによる出力変動量はJ〔
係〕以下と云う結果が得られた1、この’141′l身
よ光デイスク用レーザとして極めて好適するイ)のであ
る6、 〔発明の実施例〕 第2図(a) 〜(C) iqJ、それぞれ本発明の−
′−13ノ(li )flに係わる半導体レーザの概略
措’t:’、?(示−4もので第2図(a) kj共振
器方向にW> ッfc [(〕1而1ノl 、 第21
!−1(I+)は同図(、)の矢視A−A断面図、ご1
〜2図(C)η」、同[シj(a)の矢視B−13断面
図である47図中71 &y[N −GaAs基板で、
この基板JJ上にH,N −GaAtAsりラッ ド層
(第1クラツ ド層)12、G a AAA 8活性層
13及びP−GnAtAsクラッド層(2iT 2クラ
ッド層)14全11!+’1次績ノ・3してなるダブル
へテロ接合部が形成さitでいる。ここで、上記第2ク
ラッド層14は任シ1Σするストライブ方向に対し中央
部が厚く、j)i2!2部傍が勢く形成さ11でいる。
い部分(一般には中央fXB )で利イ4+導波路構造
を形成でき、第2クラ、ド層が薄い部分(一般には共振
2にψl′h目5B近傍)で屈折苫ぺ導波路構造を形成
することができる4、そ(〜で、力1(折率尋波路部分
の実効屈折率差及び利得導波路構造における利得分布ζ
!トを決定するtl・″・漬〕!ラメータを全て独立に
選ぶことができる。さらに、共振器長の中におけるJa
il jJr率導波路i’lt分と利得等波路部分との
割合を1’+−意に変えることができる。以上のことか
ら、ル↓り光ノイズ特性に対する2つの導波路構造の依
存性を見ることができた。したがって、2つの;’;’
7+波路部分の割合及び各ルhの構造・Vンメータをi
商当に設定−ノノ、ことによって、光ディスク用1/−
ザに好適するfljr (4g、すなわち基本横モード
発振で非点収差が十分小さく、かつj7iり光ノイスに
よる出力変動1.:も十分小さい%性をイUるこさがで
き/1 本発明者等の実験によれば、GaAtAs ’fr:材
料とし活性層のAtの割合XAt= 0.15、第2ク
ラッド層のxAl = 0.4.5.11主流阻t1
%1 f GaAsとし、屈折率ガイド部分の第2クラ
ッド層)+7み(イ):15〔μm〕、利得ガイド部分
のεf52クラ、ドJr=けユJみを0.5〔μm〕、
電流ストライブのrj’j、ll’bXを、う]二μm
〕、さらに共振器長の中の端面τ111の屈折率メツ′
イ1゛部分の割合を5〜45〔幻としたところ、非点収
差は5〜10〔μm〕、縦モードは51: rnW ]
−まで多モード、戻り光ノイズによる出力変動量はJ〔
係〕以下と云う結果が得られた1、この’141′l身
よ光デイスク用レーザとして極めて好適するイ)のであ
る6、 〔発明の実施例〕 第2図(a) 〜(C) iqJ、それぞれ本発明の−
′−13ノ(li )flに係わる半導体レーザの概略
措’t:’、?(示−4もので第2図(a) kj共振
器方向にW> ッfc [(〕1而1ノl 、 第21
!−1(I+)は同図(、)の矢視A−A断面図、ご1
〜2図(C)η」、同[シj(a)の矢視B−13断面
図である47図中71 &y[N −GaAs基板で、
この基板JJ上にH,N −GaAtAsりラッ ド層
(第1クラツ ド層)12、G a AAA 8活性層
13及びP−GnAtAsクラッド層(2iT 2クラ
ッド層)14全11!+’1次績ノ・3してなるダブル
へテロ接合部が形成さitでいる。ここで、上記第2ク
ラッド層14は任シ1Σするストライブ方向に対し中央
部が厚く、j)i2!2部傍が勢く形成さ11でいる。
第2クラツドj曽14土にはN −G[1Al1箱、流
阻止層15(tCは第2クラッド層14に至る深さのス
トライプ状の溝fi1516が形成されている。そして
、この上にはp −GaA/−As Km fit層1
7及びP −GaAsコンタク!・層18が形成されて
いる。な訃、図中19.20id、それぞれ電4犯を示
している。
阻止層15(tCは第2クラッド層14に至る深さのス
トライプ状の溝fi1516が形成されている。そして
、この上にはp −GaA/−As Km fit層1
7及びP −GaAsコンタク!・層18が形成されて
いる。な訃、図中19.20id、それぞれ電4犯を示
している。
次に」二記楢バ+’ l/ −−リ“の製造工程につい
て第3図(a)〜(f)を参11i、(して説明する。
て第3図(a)〜(f)を参11i、(して説明する。
まず、第3図(a)に73<すη11 < N −にu
As茫枳(S+ ドープ。
As茫枳(S+ ドープ。
n二J〜2XlOcm )IIJ二に第1クラッド層1
2としてN ’−Ga g、55A16.45A 11
層(n−1,XI O’%−3+厚み1.、5 z7m
) 、i占性ノ曽13としてアンドープGaO,85
AtO,1sAs層(jすみ(1,08μ+nLffi
zクラツドjp’H14としてP −Ga o、5sA
to、<5A81(i (n−1(118〜1.019
0η−3,厚み1.5μm)を順次成長形成[−/こ。
2としてN ’−Ga g、55A16.45A 11
層(n−1,XI O’%−3+厚み1.、5 z7m
) 、i占性ノ曽13としてアンドープGaO,85
AtO,1sAs層(jすみ(1,08μ+nLffi
zクラツドjp’H14としてP −Ga o、5sA
to、<5A81(i (n−1(118〜1.019
0η−3,厚み1.5μm)を順次成長形成[−/こ。
このf′PjJ回目の結晶成長K (’J、 MO−C
VD法を用い、成4* 条件&’:J: 潟、 p’5
1750 [℃]、V/III = 2 o、コ\ヤリ
アソjス(H2)の流量〜] OLl/1ninl、J
J31.1:1はトリメチルガリウム(′l″MG :
(CI)3Ga )、I・リメチルアルミニウム(T
MA : (CH3)!、AL)、アルノン(AsI1
3)、pl’ ” ン) : ” 工”J−ル!llj
鉛(DEZ :(C2)]−5)2Zn )、nドーz
e 71− :セレン化水素(H2Se )で、成長速
度は(1,25Lμm7’rn I 11 〕で6−Z
だ。なお、第1回目の結晶成長′Ctよ必ずしもΔ40
− CVD法を用いる必要trJ:ない〃・、大面Uf
で均一1」−の良い結晶成長が可能なhhJ −CVT
)法を用いることは、情意化を考えた当合1、円C法に
比べて有利である。
VD法を用い、成4* 条件&’:J: 潟、 p’5
1750 [℃]、V/III = 2 o、コ\ヤリ
アソjス(H2)の流量〜] OLl/1ninl、J
J31.1:1はトリメチルガリウム(′l″MG :
(CI)3Ga )、I・リメチルアルミニウム(T
MA : (CH3)!、AL)、アルノン(AsI1
3)、pl’ ” ン) : ” 工”J−ル!llj
鉛(DEZ :(C2)]−5)2Zn )、nドーz
e 71− :セレン化水素(H2Se )で、成長速
度は(1,25Lμm7’rn I 11 〕で6−Z
だ。なお、第1回目の結晶成長′Ctよ必ずしもΔ40
− CVD法を用いる必要trJ:ない〃・、大面Uf
で均一1」−の良い結晶成長が可能なhhJ −CVT
)法を用いることは、情意化を考えた当合1、円C法に
比べて有利である。
次いで、第2クラツド)曽ノ4−1に(U ] ]、’
)方向に200〔μIrl〕幅で4 (10j/n+
+Jピ°ッグーの)第1・レノスト・マスク(ン1示ぜ
り)を形成し、リン酸系エッチャントを用い第31:イ
1 (lりに示ずり)1〈止&出+s[Xの第2クン
・ トノfj 1 4 y): B、!さくJ、 ’5
tf μ+n 〕(・こなるまでエエラチンした。わ
3、いて、土圧レジスト・マスクiLl’:i?去した
のち、第2回目)結晶IJし長”、l? NO−CVI
J法で11つだ。すなわち、第3図(c)に示す如く第
2クラッド層I4上に電流阻止層15としでN −Ga
As層(n == 1018〜1019cm−3゜J/
、Iみ0.51部m )を成Jそ形成した。その後、電
流阻止、 XQ 15 土にフー、Jl−レジスト・マ
スク(図示せ1)を塗布しく()1丁)方向に幅3.5
〔μm〕、ビ、ヂ30 (l [1uII〕の溝を形成
し、これをマスクとしてリンAj7系エッチャン]・を
用い、第3図(d)に平面図4左−ノ如く゛電流阻止層
I5をエツチングした。こiLにより、電流阻止層I5
には底部で溝幅3 〔ttI]1]のストライプ状溝部
16が形成される。
)方向に200〔μIrl〕幅で4 (10j/n+
+Jピ°ッグーの)第1・レノスト・マスク(ン1示ぜ
り)を形成し、リン酸系エッチャントを用い第31:イ
1 (lりに示ずり)1〈止&出+s[Xの第2クン
・ トノfj 1 4 y): B、!さくJ、 ’5
tf μ+n 〕(・こなるまでエエラチンした。わ
3、いて、土圧レジスト・マスクiLl’:i?去した
のち、第2回目)結晶IJし長”、l? NO−CVI
J法で11つだ。すなわち、第3図(c)に示す如く第
2クラッド層I4上に電流阻止層15としでN −Ga
As層(n == 1018〜1019cm−3゜J/
、Iみ0.51部m )を成Jそ形成した。その後、電
流阻止、 XQ 15 土にフー、Jl−レジスト・マ
スク(図示せ1)を塗布しく()1丁)方向に幅3.5
〔μm〕、ビ、ヂ30 (l [1uII〕の溝を形成
し、これをマスクとしてリンAj7系エッチャン]・を
用い、第3図(d)に平面図4左−ノ如く゛電流阻止層
I5をエツチングした。こiLにより、電流阻止層I5
には底部で溝幅3 〔ttI]1]のストライプ状溝部
16が形成される。
次いで、上^己しジスト マスクを除去し、第:う回目
の結晶成長をMO−CVD法で行い、第3図(e)に示
す如< □iA 偵)n ’ 7としてP −GaLl
、55”0.45As)a (p = I 018cr
n−’ 、厚み1.1lrn )、コンタクト層18と
してP −GaAo (p = 1019on−’ +
厚み2μm)を順次成長形成した。ここで、第2回目以
降の結晶成長な」1、璧気中に晒された篩いALa度を
有する層上への成長のため、従来のLPE法では成長で
きずMO−CVD法が必要とされる。
の結晶成長をMO−CVD法で行い、第3図(e)に示
す如< □iA 偵)n ’ 7としてP −GaLl
、55”0.45As)a (p = I 018cr
n−’ 、厚み1.1lrn )、コンタクト層18と
してP −GaAo (p = 1019on−’ +
厚み2μm)を順次成長形成した。ここで、第2回目以
降の結晶成長な」1、璧気中に晒された篩いALa度を
有する層上への成長のため、従来のLPE法では成長で
きずMO−CVD法が必要とされる。
次いで、第3図(f)に示す如< J二部電4fi、1
9としてCr/A u、下部電極20としてA、13G
+!/AIJを蒸着し、オーミックコンタクトをとった
。その後、この試料をへき開によって分割することによ
り、前記第2図に示ず如きレーザが完成することになる
。
9としてCr/A u、下部電極20としてA、13G
+!/AIJを蒸着し、オーミックコンタクトをとった
。その後、この試料をへき開によって分割することによ
り、前記第2図に示ず如きレーザが完成することになる
。
かくして作成されたレーザにおいて、共振器長に対する
屈折率ガイド部の割合を神々変化させてみたところ、屈
折率ガイド部(第2クラッド層14の厚みが薄い部分)
が45 C13以上の場合非点収差3〔μrr+)す、
下、縦単一モード、戻り光による出力変動邦、10〔循
〕以上で力IIシ1率ガイドレーザの性質を示した。M
!、 Jar″$力゛イド力作41部45 [%]の場
合、非点収差5〜] 0 [/1m]、縦多モード、戻
シ光による出力変動、ハ↑J〔%〕以下と屈折率・利得
両ガ・f1゛型の1に1゛t′fを示した。
屈折率ガイド部の割合を神々変化させてみたところ、屈
折率ガイド部(第2クラッド層14の厚みが薄い部分)
が45 C13以上の場合非点収差3〔μrr+)す、
下、縦単一モード、戻り光による出力変動邦、10〔循
〕以上で力IIシ1率ガイドレーザの性質を示した。M
!、 Jar″$力゛イド力作41部45 [%]の場
合、非点収差5〜] 0 [/1m]、縦多モード、戻
シ光による出力変動、ハ↑J〔%〕以下と屈折率・利得
両ガ・f1゛型の1に1゛t′fを示した。
また、屈折率ガイ)9部が5〔幻以下の場合、非点収差
20〔μm3以上、縦多モード、戻り光による出力変動
h’、 J [係〕以下と利得ガイド型の性質を示した
。したがって、例えば共振器長260[7ZITl :
] 、両端の屈折率ガイド部をそれぞれ30〔μm〕ず
つとすれば、屈折率ガイド?〜ISの割合が23〔係〕
となり、非点収差の点でも戻り光による出力変動の点で
もツC7″イスク用半導体レーザとして好適する(1:
、)性がイzIられることになる。
20〔μm3以上、縦多モード、戻り光による出力変動
h’、 J [係〕以下と利得ガイド型の性質を示した
。したがって、例えば共振器長260[7ZITl :
] 、両端の屈折率ガイド部をそれぞれ30〔μm〕ず
つとすれば、屈折率ガイド?〜ISの割合が23〔係〕
となり、非点収差の点でも戻り光による出力変動の点で
もツC7″イスク用半導体レーザとして好適する(1:
、)性がイzIられることになる。
このようItC本実本実施工れば、非点収差が小さいと
云う!1j1長を失うことなく、戻り光ノイズによる悪
影響′f3.’−1分小さくすることができ、光−フ′
づスフ用つ°0諒とし°C極め″Cイ1用である。甘だ
、MO−CVD法で形IJkできるので、太+(j生産
にも極めて有効である。
云う!1j1長を失うことなく、戻り光ノイズによる悪
影響′f3.’−1分小さくすることができ、光−フ′
づスフ用つ°0諒とし°C極め″Cイ1用である。甘だ
、MO−CVD法で形IJkできるので、太+(j生産
にも極めて有効である。
なお、本発明は土xトした実施例に限χピされるもので
はない。例えt:J:、前記各層の成長方法はMO−C
VD法に限らずMBE法であってもよい。また、各層の
組成比QJ:伺ら実施例に限定されるものではなく、仕
様に応じて適宜変更可能である。
はない。例えt:J:、前記各層の成長方法はMO−C
VD法に限らずMBE法であってもよい。また、各層の
組成比QJ:伺ら実施例に限定されるものではなく、仕
様に応じて適宜変更可能である。
例えば、前記第2クラッド層のAt組成を”hl=O−
35とし、光ガイド層として機能させることもてきる。
35とし、光ガイド層として機能させることもてきる。
この場合、光の滲み出しか大きくなるため、利得ガイド
部で光が屈折率差を感じないように利得ガイド部での第
2クラッド層を2〔μm ]以上と厚ぐする必要がちる
。このようにして、ビームの広がり角やアスペクト比を
改善したり、高出力化をはカすることもn1能である。
部で光が屈折率差を感じないように利得ガイド部での第
2クラッド層を2〔μm ]以上と厚ぐする必要がちる
。このようにして、ビームの広がり角やアスペクト比を
改善したり、高出力化をはカすることもn1能である。
づ−だ、半導体材t1としては、GaAtAsの他にに
aInAsPやGaAtAsSb等の化合物半導体拐竿
゛1を用いることができる。さらに、基板としてN型の
代りにP型基板を用い、各層の導電型を逆にすることも
T5J能である。また、活性層f 、−/hむタノ゛ル
ヘデロ接合構逓は対称3層構造に限らず、非対称や3層
以上の多層抱造にしてもよい。その他、小発明の要旨な
逸脱しない範囲で、行々変形し一〇実施することができ
る。
aInAsPやGaAtAsSb等の化合物半導体拐竿
゛1を用いることができる。さらに、基板としてN型の
代りにP型基板を用い、各層の導電型を逆にすることも
T5J能である。また、活性層f 、−/hむタノ゛ル
ヘデロ接合構逓は対称3層構造に限らず、非対称や3層
以上の多層抱造にしてもよい。その他、小発明の要旨な
逸脱しない範囲で、行々変形し一〇実施することができ
る。
第1図は内部ストライブ自己整合型レーザの概略t′I
8造を示す断面1図、第2図(aJ〜(c)はそれぞれ
本発明の一実施例に係わる゛1岑体レーザの概略構造を
示す断rBr図、第31:’4+ (aJ〜(f)は上
記実施例レーザの製造工程を示す断面図及び平面図であ
る。 J l =−N −GaAs基板、” ”・N−GaO
,5!l”[1,45A8第1クラヅド層、13・・・
アンド−fGao、8μ。、1≠8活性層、14・=
P −Gatl、55”4]、45A’ m 2クラシ
ト層、1.5− N −GaAs ’iJi:流阻止層
、I 6−ストライブ状溝部、17 ”−P−Gao、
55Aja0.45AR被ω層、18・・P−GaAa
コンタクト層、19.20・・・電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 11−31−1
8造を示す断面1図、第2図(aJ〜(c)はそれぞれ
本発明の一実施例に係わる゛1岑体レーザの概略構造を
示す断rBr図、第31:’4+ (aJ〜(f)は上
記実施例レーザの製造工程を示す断面図及び平面図であ
る。 J l =−N −GaAs基板、” ”・N−GaO
,5!l”[1,45A8第1クラヅド層、13・・・
アンド−fGao、8μ。、1≠8活性層、14・=
P −Gatl、55”4]、45A’ m 2クラシ
ト層、1.5− N −GaAs ’iJi:流阻止層
、I 6−ストライブ状溝部、17 ”−P−Gao、
55Aja0.45AR被ω層、18・・P−GaAa
コンタクト層、19.20・・・電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 11−31−1
Claims (2)
- (1) 化合物千導体拐料からなり、ダブルヘテ0接合
構造を有する仝1を導体レーザ装置において、第1導f
n型の21(導体基板と、この基板上に少なくとも第1
々7屯型の第Jクラッド層、活性層及び第2導電型の第
2クラツ1゛層を順次成長して形成されたダブルへテロ
接合部と、上記第2クラツドH上に成長形成され、かつ
第2クラッド層寸で至るストライフ0状の溝部が形成さ
れた第」4′i電型の奄υir、 i!Ill止層と、
上記溝>SBを含み上記箱: rjii:阻止層上に成
長形成された第2 >it・電型の被わ1層と金具(+
iii I、、i’+iJ記第2クラッド層は1)11
記ストう]プ方向に対し少なくとも2種の厚みを持′−
ノよう形成さノ1ていることf:特徴とする半導体1/
−デ装置。 - (2)i4IJ IJt第2クラ、7ド層は、前記スト
ライプ方向に対し中央部で厚く形成され、かつ少なくと
も共振器端部側の一方で簿く形成されたものであること
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17536883A JPS6066890A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17536883A JPS6066890A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066890A true JPS6066890A (ja) | 1985-04-17 |
| JPS641952B2 JPS641952B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=15994866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17536883A Granted JPS6066890A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066890A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170985A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ素子 |
| JPH02178986A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| JPH02178985A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| USRE34297E (en) * | 1988-06-08 | 1993-06-29 | Copeland Corporation | Refrigeration compressor |
| US7005680B2 (en) | 2000-11-01 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device including a divided electrode having a plurality of spaced apart conductive members |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17536883A patent/JPS6066890A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63170985A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-14 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ素子 |
| USRE34297E (en) * | 1988-06-08 | 1993-06-29 | Copeland Corporation | Refrigeration compressor |
| USRE37019E1 (en) | 1988-06-08 | 2001-01-16 | Copeland Corporation | Refrigeration compressor |
| JPH02178986A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| JPH02178985A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| US7005680B2 (en) | 2000-11-01 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device including a divided electrode having a plurality of spaced apart conductive members |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS641952B2 (ja) | 1989-01-13 |
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