JPS6083388A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6083388A JPS6083388A JP19073683A JP19073683A JPS6083388A JP S6083388 A JPS6083388 A JP S6083388A JP 19073683 A JP19073683 A JP 19073683A JP 19073683 A JP19073683 A JP 19073683A JP S6083388 A JPS6083388 A JP S6083388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor layer
- layers
- band width
- forbidden band
- 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.)
- Pending
Links
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
- H01S5/20—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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体レーザ装置の構造に係り、特に、横モ
ード安定な単一モードレーザの構造に関するものである
。
ード安定な単一モードレーザの構造に関するものである
。
従来の自己整合型半導体レーザは、第１図にその断面図
を示すようにｎ形ＧａＡｓ基板１上にｎ（ＧａＡｔ）Ａ
ｓクラッド層２、アンドープ（ＧｉａＡｔ）Ａｓ活性層
３ ％ ｐ （ＧａＡｔ）Ａｓクラッド層４．ｎ−Ｇａ
Ａｓ 光吸収層５全形成し、光吸収層の一部をエツチン
グによシストライプ状に取りのぞきｐ−（ＧａＡｔ）Ａ
ｓ ６及びｐ−ＧａＡｓ７で埋め込んだもので光吸収層
によりｉｔ流狭窄と導波路の形成を両方性なったもので
あるが、光吸収により発生した少数キャリアによるもれ
電流によるしきい値の増加という問題があった。
を示すようにｎ形ＧａＡｓ基板１上にｎ（ＧａＡｔ）Ａ
ｓクラッド層２、アンドープ（ＧｉａＡｔ）Ａｓ活性層
３ ％ ｐ （ＧａＡｔ）Ａｓクラッド層４．ｎ−Ｇａ
Ａｓ 光吸収層５全形成し、光吸収層の一部をエツチン
グによシストライプ状に取りのぞきｐ−（ＧａＡｔ）Ａ
ｓ ６及びｐ−ＧａＡｓ７で埋め込んだもので光吸収層
によりｉｔ流狭窄と導波路の形成を両方性なったもので
あるが、光吸収により発生した少数キャリアによるもれ
電流によるしきい値の増加という問題があった。
夕
本発明の目的は、横モード安定なレーザ発振を行ない自
己整合的に制作可能で、特に活性層全平坦に形成できる
ことから、ＭＯＣＶＤ法（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｏ Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）による制作に適した半導体レーザ構造を提供すること
にある。
己整合的に制作可能で、特に活性層全平坦に形成できる
ことから、ＭＯＣＶＤ法（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｏ Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
）による制作に適した半導体レーザ構造を提供すること
にある。
従来構造の自己整合形半導体レーザで問題でおった。光
励起された少数キャリアによる光吸収層の電流もれを防
止する目的で、光吸収全行う層と電流狭窄を行なう層を
分離した。これによｐ１従来この種の構造で問題でめっ
たもれ電流によるしきい値の増加が完全に解決された。
励起された少数キャリアによる光吸収層の電流もれを防
止する目的で、光吸収全行う層と電流狭窄を行なう層を
分離した。これによｐ１従来この種の構造で問題でめっ
たもれ電流によるしきい値の増加が完全に解決された。
具体的構成を述べれば下記の如くでおる。
第１の導電型を有する半導体基板上に、該基板と同一導
電型を有する第１の半導体層と、第１の半導体層より小
さい禁制帯幅を有する第２の半導体層と、第１の導電型
と反対導電型の第２の導電型を有し、且第２の半導体層
の禁制帯幅より大きい禁制帯幅を有する第３の半導体層
と、第３の半、褌体層上にストライプ状の溝を有する第
４．第５および第６の半導体層と、第２の導電型を有し
、少なくとも第２の半導体層より大きな禁制帯幅會有す
る第７の半導体層と金少なくとも有し、前記第４の半導
体層は第２の導電型を有し且第２の半導体層より小さい
禁制帯幅を有し、前記第５の半導体層は第２の導電ｍ全
層し、前記第６の半導体層は第１の導電型を有すること
を特徴とするものである。更に通常、前記第５および第
６の半導体層は前記第２の半導体層よυ大なる禁制帯幅
を有する如く設けられる。
電型を有する第１の半導体層と、第１の半導体層より小
さい禁制帯幅を有する第２の半導体層と、第１の導電型
と反対導電型の第２の導電型を有し、且第２の半導体層
の禁制帯幅より大きい禁制帯幅を有する第３の半導体層
と、第３の半、褌体層上にストライプ状の溝を有する第
４．第５および第６の半導体層と、第２の導電型を有し
、少なくとも第２の半導体層より大きな禁制帯幅會有す
る第７の半導体層と金少なくとも有し、前記第４の半導
体層は第２の導電型を有し且第２の半導体層より小さい
禁制帯幅を有し、前記第５の半導体層は第２の導電ｍ全
層し、前記第６の半導体層は第１の導電型を有すること
を特徴とするものである。更に通常、前記第５および第
６の半導体層は前記第２の半導体層よυ大なる禁制帯幅
を有する如く設けられる。
又、よシ実際的には第６の半導体層上に多くの半導体レ
ーザで用いられているキャップ層が設けられる。
ーザで用いられているキャップ層が設けられる。
前記第２の半導体層がレーザの活性層、第４の半導体層
が活性層で発光した光音実質的に吸収し横モードの制御
を行なわしめるだめの層でアシ、又、第５および第６の
半導体層が形成するｐ −ｎ接合によって電流もれを防
止するものである。
が活性層で発光した光音実質的に吸収し横モードの制御
を行なわしめるだめの層でアシ、又、第５および第６の
半導体層が形成するｐ −ｎ接合によって電流もれを防
止するものである。
この様に光吸収のための層と電流狭窄のだめの層を分離
して設けるに本願発明の要点がある。
して設けるに本願発明の要点がある。
この電流狭窄のための層は更に多数の層として構成して
も良い。
も良い。
以下、本発明の一実施例を第２図によシ説明する。ｎ−
ＧａＡｓ基板（１）上に１周知のＭＯＣＶＤ法によりｎ
−Ｇ ａ６．ｓ ｓ ＡＬｏ、４ｓ Ａ ｓクラッド
ｊ組２） （８ｅ ｖ−プ、ｎ＝５Ｘ１０１７ｃｒｎ−
” 、１μｍ）、ノンドープＧａｏ、５ａＡｔｏ、＋＜
Ａｓ活性層（３） （０，０６〜０．１μｍ）、ｐ
Ｑ ａ６．ＢＢ ｋＬ６．４５ Ａｓクラッド；組４）
（Ｚ ｎドープ、ｐ ＝ ３ Ｘ １０１７ｃｍ−３
，０，４μｍ ） ｐ−Ｇａ、Ａｓ光吸収層（８） （
Ｚ ｎドープｐ ＝ ３ Ｘ １０” ａｎ−” 、
０．５ ａｍ ）り Ｇ ａｏ、ｓｓ Ａｔｏ、４ｓ
Ａｓ 層（９） （Ｚ ｆｌドープｐ＝３ Ｘ １０”
ｃｍ−３０，２μｍ ） ｎ −Ｇａｏ、ｓｓ Ａｔ
Ｏ，４６Ａｓ電流ブロック層（１０） （Ｓ ｅドープ
ｎ＝５Ｘ１０Ｉ７’ ｔｙｎ−” ０．３μｍ）を結晶
成長した後、通常のフォトリングラフ技術によシ、光吸
収層以上の層をストライプ状にエツチングした。以上の
ようにして形成した構造上に再びＭＯＣＶＤ法によ、ｂ
ｂｐ−（Ｆｌｏ、ｓｓ Ａｔｏ、４ｓ人５ 層（６）
（Ｚ ｎドープｐ＝３×１０” ｃｍ−” １μｍ）及
び基板と反対導電型を持つｐ−ＧａＡＳキャップ層７（
Ｚｎドープｐ＝ＩＸ１σ８０−３０，５μｍ ）を形成
し、ｐ側電極（１１）としてＡｕ／Ｃｒｉ、ｎ側電極（
１２〕としてＡｕ＠Ｇｅ・Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｕを真空蒸着
した。最後に結晶をキャビティ長３００μｍにへき開し
て共振器を構成しレーザチップとした。本実施例の半導
体レーザ構造によれば、従来構造の自己整合形半導体レ
ーザにおいて、光吸収層が行なっていた電流狭窄と光吸
収の機能を、光吸収層と電流ブロック層によ′シ別々に
行なうので、従来構造で問題であった光吸収層中で発生
した少数キャリアによる漏れ電流が発生せず、しきい値
′電流が小さくなる。本実施例の半導体レーザはしきい
値電流２０ ｒｎＡ ％波長’７８０ｎｍで呈温連続発
振し、７０Ｃにおける５品Ｗ定出力の寿命試験で５００
０時間を超える連続動作後も、顕著な素子劣化は見られ
なかった。
ＧａＡｓ基板（１）上に１周知のＭＯＣＶＤ法によりｎ
−Ｇ ａ６．ｓ ｓ ＡＬｏ、４ｓ Ａ ｓクラッド
ｊ組２） （８ｅ ｖ−プ、ｎ＝５Ｘ１０１７ｃｒｎ−
” 、１μｍ）、ノンドープＧａｏ、５ａＡｔｏ、＋＜
Ａｓ活性層（３） （０，０６〜０．１μｍ）、ｐ
Ｑ ａ６．ＢＢ ｋＬ６．４５ Ａｓクラッド；組４）
（Ｚ ｎドープ、ｐ ＝ ３ Ｘ １０１７ｃｍ−３
，０，４μｍ ） ｐ−Ｇａ、Ａｓ光吸収層（８） （
Ｚ ｎドープｐ ＝ ３ Ｘ １０” ａｎ−” 、
０．５ ａｍ ）り Ｇ ａｏ、ｓｓ Ａｔｏ、４ｓ
Ａｓ 層（９） （Ｚ ｆｌドープｐ＝３ Ｘ １０”
ｃｍ−３０，２μｍ ） ｎ −Ｇａｏ、ｓｓ Ａｔ
Ｏ，４６Ａｓ電流ブロック層（１０） （Ｓ ｅドープ
ｎ＝５Ｘ１０Ｉ７’ ｔｙｎ−” ０．３μｍ）を結晶
成長した後、通常のフォトリングラフ技術によシ、光吸
収層以上の層をストライプ状にエツチングした。以上の
ようにして形成した構造上に再びＭＯＣＶＤ法によ、ｂ
ｂｐ−（Ｆｌｏ、ｓｓ Ａｔｏ、４ｓ人５ 層（６）
（Ｚ ｎドープｐ＝３×１０” ｃｍ−” １μｍ）及
び基板と反対導電型を持つｐ−ＧａＡＳキャップ層７（
Ｚｎドープｐ＝ＩＸ１σ８０−３０，５μｍ ）を形成
し、ｐ側電極（１１）としてＡｕ／Ｃｒｉ、ｎ側電極（
１２〕としてＡｕ＠Ｇｅ・Ｎｉ／Ｃｒ／Ａｕを真空蒸着
した。最後に結晶をキャビティ長３００μｍにへき開し
て共振器を構成しレーザチップとした。本実施例の半導
体レーザ構造によれば、従来構造の自己整合形半導体レ
ーザにおいて、光吸収層が行なっていた電流狭窄と光吸
収の機能を、光吸収層と電流ブロック層によ′シ別々に
行なうので、従来構造で問題であった光吸収層中で発生
した少数キャリアによる漏れ電流が発生せず、しきい値
′電流が小さくなる。本実施例の半導体レーザはしきい
値電流２０ ｒｎＡ ％波長’７８０ｎｍで呈温連続発
振し、７０Ｃにおける５品Ｗ定出力の寿命試験で５００
０時間を超える連続動作後も、顕著な素子劣化は見られ
なかった。
上述の例はｎ導電型基板の例−＋ａ明したが、ｐ導電型
基板を用いても良く、この場合半導体各層９４電型を反
対導電型とすることはいうまでもない。更にＧａＡｓ−
ＱａＡＡＡｓ 系に限らず化合物半導体を用いた半導体
レーザでも本発明の構造を実現し得る。
基板を用いても良く、この場合半導体各層９４電型を反
対導電型とすることはいうまでもない。更にＧａＡｓ−
ＱａＡＡＡｓ 系に限らず化合物半導体を用いた半導体
レーザでも本発明の構造を実現し得る。
本発明によれば、活性層’を平坦に形成できるため、Ｍ
ＯＣＶＤ法によるレーザで問題であった溝のある基板上
への成長の際の角状部分に生じる欠陥による信頼性の低
下がなくなる上に、従来この種の構造のレーザで問題で
ちった、光吸収層で発生した少数キャリアによるフォト
サイリスク効果によるもれ電流がなくなるため、しきい
値も低下した。
ＯＣＶＤ法によるレーザで問題であった溝のある基板上
への成長の際の角状部分に生じる欠陥による信頼性の低
下がなくなる上に、従来この種の構造のレーザで問題で
ちった、光吸収層で発生した少数キャリアによるフォト
サイリスク効果によるもれ電流がなくなるため、しきい
値も低下した。
第１図は従来構造の自己整合形半導体レーザの断面図、
第２図は本発明による半導体レーザのレーザ光の進行方
向からみた断面図を示す。 １−・−ｎＱａＡｓ基板、 ２ ・−・ｎ （ＧａＡｔ
）Ａｓクラッド層、３・・・活性層、４・・・ｐ（Ｇａ
Ａ、ｌＡｓクラッド層、５・・・ｎ光吸収層、６−１）
（ＧａＡｔｌ Ａ ｓ層、７・・・ｐＱａＡｓキャッ
プ層、８ ・・・Ｉ）ＧａＡｓ、光吸収層、９− ｐ（
ＧａＡＡ） Ａｓ層、１０−・・ｎ （ＧａＡＡ）Ａｓ
層。
第２図は本発明による半導体レーザのレーザ光の進行方
向からみた断面図を示す。 １−・−ｎＱａＡｓ基板、 ２ ・−・ｎ （ＧａＡｔ
）Ａｓクラッド層、３・・・活性層、４・・・ｐ（Ｇａ
Ａ、ｌＡｓクラッド層、５・・・ｎ光吸収層、６−１）
（ＧａＡｔｌ Ａ ｓ層、７・・・ｐＱａＡｓキャッ
プ層、８ ・・・Ｉ）ＧａＡｓ、光吸収層、９− ｐ（
ＧａＡＡ） Ａｓ層、１０−・・ｎ （ＧａＡＡ）Ａｓ
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の導電型金有する半導体基板上に、該基板と同
一導電型を有する第１の半導体層と、第１の半導体層よ
シ小さい禁制帯幅を有する第２の半導体層と、第１の導
電型と反対導電型の第２の導電型を有し、且第２の半導
体層の禁制帯幅よシ大きい禁制帯幅を有する第３の半導
体層と、第３の半導体層上にストライプ状の溝を有する
第４．第５および第６の半導体層と、第２の導電型を有
し、少なくとも第２の半導体層よシ大きな禁制帯幅を有
する第７の半導体層とを少なくとも有し、前記第４０半
轡体層は＠２の導電型を有し且第２の半導体層より小さ
い禁制帯幅を有し、前記第５の半導体層は第２の導電型
を有し、前記第６の半帰体１１７１は第１の導電型を有
することを特徴とする半導体レーザ装置。 ２ 前記第５および第６の半導体層は前記第２の半導体
層より犬なる禁制帯幅を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP19073683A JPS6083388A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19073683A JPS6083388A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6083388A true JPS6083388A (ja) | 1985-05-11 |
Family
ID=16262918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19073683A Pending JPS6083388A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6083388A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62147794A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS62183196A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP19073683A patent/JPS6083388A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62147794A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS62183196A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ |
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