JPS6095991A - 面発光レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents
面発光レ−ザおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPS6095991A JPS6095991A JP20532483A JP20532483A JPS6095991A JP S6095991 A JPS6095991 A JP S6095991A JP 20532483 A JP20532483 A JP 20532483A JP 20532483 A JP20532483 A JP 20532483A JP S6095991 A JPS6095991 A JP S6095991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- layers
- synthetic
- xas
- reflective film
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
-
- 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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18383—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] with periodic active regions at nodes or maxima of light intensity
-
- 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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18386—Details of the emission surface for influencing the near- or far-field, e.g. a grating on the surface
- H01S5/18394—Apertures, e.g. defined by the shape of the upper electrode
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
本発明は、ＰＮ接合を用いる面発光レーザおよびその製
造方法に関する。
造方法に関する。
従来１．半導体レーザには光の共振器を作るため電荷が
反転分布状態になる励起層、即ち活性層の両端をへきか
いして、一対の平行平滑な反射面からなる７アブリ・ペ
ロ反射鏡が使用されていた。
反転分布状態になる励起層、即ち活性層の両端をへきか
いして、一対の平行平滑な反射面からなる７アブリ・ペ
ロ反射鏡が使用されていた。
ところが、この７７ブリ・ペロ反射鏡の間を往復する光
は１箇所の局部的な活性層でのみ増幅されるため、活性
層以外の部分ではその光が吸収されてしまうためレーザ
の発振条件を満足させることが一般的なレーザに比べて
困難であった。このため、室温でレーザ発振できる半導
体レーザはなかった。
は１箇所の局部的な活性層でのみ増幅されるため、活性
層以外の部分ではその光が吸収されてしまうためレーザ
の発振条件を満足させることが一般的なレーザに比べて
困難であった。このため、室温でレーザ発振できる半導
体レーザはなかった。
本発明は、室温でレーザ発振できる面発光レーザの構造
とその製造方法を提供することを目的とする。
とその製造方法を提供することを目的とする。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、この実施例の構造断面図である。第１
図において、符号１はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板、
２は、ｎ（またはｐ） −Ａ ＩｐＧａ＋−ｐＡＳ層２
１と、■（またはｐ）−ＡｌｘＧａ＋−ｑＡｓＡＳ層と
を交互に多層積層してなる反射膜層、３は、この反射膜
層２上に所定層数だけ形成されたｎ（またはｐ）−Ａｌ
ｘＧａ＋−ｘＡｓＡＳ層と、ＡｌｙＧａ＋−ｙＡｓＭ（
活性層）３２と、ｐ（またはｎ）−ＡｌｘＧａ、−ｘＡ
ｓＡＳ層（ただし、ｙ＜ｘ、ｐ≠ｑ、 ｐａｙ、 ｑ＞
ｙ）との３層を１組とする合成層である。各層＋＆Ｉｒ
Ｊ：ＬＬ・・・開で接するｐ（または１１）とｎ（また
１よｐ）のｎη５己各Ａ １ｘＧａ、−ｘＡｓ［３１，
３３には少なくともその互（１１こ接する部分でキャリ
ヤー濃度力Ｃそれぞれｐ ＋ 、 ｎ＋となるＹンネル
接合３４が形成さｈる。４（よｎ−Ｇ ａＡｓ層であり
、このｎ −Ｇ ａ Ａ’５ｆｆｉ ｌ１電ｉｔ ＮＬ
ｎ、層である。この電流阻止Ｗ！Ｉ４は局部的ｔこ工
・ンチング除去され、このエツチング除去部４Ｎ二対向
する最上層の合成層のｐ（またはｎ）−Ａ １ｘＧａ１
−ｘＡｓＡＳ層の中間部までと電流阻止層４の非工ンチ
ンク′除去部６２では電流阻止層４の中間部までとｌ：
ｐ＋（＊たはｎ” ）−ＧａＡｓ層５が拡散１こよｉ）
形成される。
する。第１図は、この実施例の構造断面図である。第１
図において、符号１はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板、
２は、ｎ（またはｐ） −Ａ ＩｐＧａ＋−ｐＡＳ層２
１と、■（またはｐ）−ＡｌｘＧａ＋−ｑＡｓＡＳ層と
を交互に多層積層してなる反射膜層、３は、この反射膜
層２上に所定層数だけ形成されたｎ（またはｐ）−Ａｌ
ｘＧａ＋−ｘＡｓＡＳ層と、ＡｌｙＧａ＋−ｙＡｓＭ（
活性層）３２と、ｐ（またはｎ）−ＡｌｘＧａ、−ｘＡ
ｓＡＳ層（ただし、ｙ＜ｘ、ｐ≠ｑ、 ｐａｙ、 ｑ＞
ｙ）との３層を１組とする合成層である。各層＋＆Ｉｒ
Ｊ：ＬＬ・・・開で接するｐ（または１１）とｎ（また
１よｐ）のｎη５己各Ａ １ｘＧａ、−ｘＡｓ［３１，
３３には少なくともその互（１１こ接する部分でキャリ
ヤー濃度力Ｃそれぞれｐ ＋ 、 ｎ＋となるＹンネル
接合３４が形成さｈる。４（よｎ−Ｇ ａＡｓ層であり
、このｎ −Ｇ ａ Ａ’５ｆｆｉ ｌ１電ｉｔ ＮＬ
ｎ、層である。この電流阻止Ｗ！Ｉ４は局部的ｔこ工
・ンチング除去され、このエツチング除去部４Ｎ二対向
する最上層の合成層のｐ（またはｎ）−Ａ １ｘＧａ１
−ｘＡｓＡＳ層の中間部までと電流阻止層４の非工ンチ
ンク′除去部６２では電流阻止層４の中間部までとｌ：
ｐ＋（＊たはｎ” ）−ＧａＡｓ層５が拡散１こよｉ）
形成される。
この電流阻止）ｖＪ４は前記ｎ（またはｌｌ＞−（Ｊａ
ＡＳＭ板１に形成してもよ（１，６はｌ’ｉ層、・７１
まＡｕ層、８はＡｕＧｅ層、９は発光面である。
ＡＳＭ板１に形成してもよ（１，６はｌ’ｉ層、・７１
まＡｕ層、８はＡｕＧｅ層、９は発光面である。
前記反射膜層２を構成する各層２１．２２のそれぞれの
膜厚はλ／４ｎ（ただし、λ１土中ｌら・発光波長、ｎ
は屈折率）に設定される。ＡＩの５Ｉｔｒ＆力ＣＴＬい
に異なＩ）、かつ膜厚がλ／４ｎζこ設定されｔこＩＭ
がこのように多数積層されると中心発光波長λを中心と
した一定域の波長が選択的に反射される。
膜厚はλ／４ｎ（ただし、λ１土中ｌら・発光波長、ｎ
は屈折率）に設定される。ＡＩの５Ｉｔｒ＆力ＣＴＬい
に異なＩ）、かつ膜厚がλ／４ｎζこ設定されｔこＩＭ
がこのように多数積層されると中心発光波長λを中心と
した一定域の波長が選択的に反射される。
したがってこのような反射膜層２を有する半導体発光素
子では前記基板１でその発光光線は吸収されなくなり、
外部量子効率が向上し、非常に高い発光強度で発光させ
ることができる。また、前記合成層３は従来のそれより
も少ない層数であっても反射膜Ｎ２による反射発光によ
り輝度が高い半導体発光素子となる。尚、第２図は、縦
軸に反射率を、横軸に波長をそれぞれとり、Ａ ｌ ｘ
Ｇ ａ Ｉ−ｘ ＡＳ層における組成をｘ＝０．３５
（屈折率ｎ １ ＝ ３゜６）、膜厚５７０オングスト
ロームと、ｘ＝０．７（屈折率ｎ２＝３．３）、膜厚６
２０オングストロームの合計４９層を積層したときの波
長に対する反射率を示す図である。＃Ｓ２図からあきら
かなように波長λが８２０ｎｍのときに反射率が９４％
程以上のように本発明によれば１１（またはｐ ） −
（ｉ ａＡｓ基板上に、ｎ（またはｐ） −Ａ ＩｐＧ
ａＩ−ｐＡｓ層と、＋＋（またはｐ） −Ａ １ｑＧａ
Ｉ−ｑＡ−ｓＷＪとを交互に多ＷＩ積層してなる反射膜
層が形成され、この反−射膜層上に口（＊たはｐ） −
Ａ ＩｘＧａ＋−ｘＡｓＪＰｌと、ＡｌｙＧａ＋−ｙＡ
ｓ層と、ｐ（またはｎ） −Ａ １ｘＧａ、−ｘＡｓｆ
ｆｉ（ただし、ｙ＜Ｘ、 Ｉ）≠ｑ、 ｐａｙ、 ｑ＞
ｙ）との３Ｎ１１組とする合成層が所定層数だけ形成さ
れ、各合成層間で接するｐ（またはｎ）とｎ（またはｐ
）の前記各ＡｌｘＧａ、−ｘＡｓ層は少な（ともその接
する部分でのキャリヤー濃度が該接合部分でホモ接合が
形成される濃度となるように形成され、最上層の合成層
上または前記Ｉ＋（＊たはｐ）−ＧａＡｓ基板内の少な
くとも一方に拡散やエンチング等により局部を除いて電
流阻止層が形成されてなるので、同一のキャビティ長に
複数の活性層があり、該キャビティ内におけるゲインは
１人当たりのゲインをＧとしたときにＧ（１’） ｎ
Ｑとなり、スレッシュホールド電流が低下し、これによ
り室温でもレーザ発振できる構造とその製造方法を提供
することができる。
子では前記基板１でその発光光線は吸収されなくなり、
外部量子効率が向上し、非常に高い発光強度で発光させ
ることができる。また、前記合成層３は従来のそれより
も少ない層数であっても反射膜Ｎ２による反射発光によ
り輝度が高い半導体発光素子となる。尚、第２図は、縦
軸に反射率を、横軸に波長をそれぞれとり、Ａ ｌ ｘ
Ｇ ａ Ｉ−ｘ ＡＳ層における組成をｘ＝０．３５
（屈折率ｎ １ ＝ ３゜６）、膜厚５７０オングスト
ロームと、ｘ＝０．７（屈折率ｎ２＝３．３）、膜厚６
２０オングストロームの合計４９層を積層したときの波
長に対する反射率を示す図である。＃Ｓ２図からあきら
かなように波長λが８２０ｎｍのときに反射率が９４％
程以上のように本発明によれば１１（またはｐ ） −
（ｉ ａＡｓ基板上に、ｎ（またはｐ） −Ａ ＩｐＧ
ａＩ−ｐＡｓ層と、＋＋（またはｐ） −Ａ １ｑＧａ
Ｉ−ｑＡ−ｓＷＪとを交互に多ＷＩ積層してなる反射膜
層が形成され、この反−射膜層上に口（＊たはｐ） −
Ａ ＩｘＧａ＋−ｘＡｓＪＰｌと、ＡｌｙＧａ＋−ｙＡ
ｓ層と、ｐ（またはｎ） −Ａ １ｘＧａ、−ｘＡｓｆ
ｆｉ（ただし、ｙ＜Ｘ、 Ｉ）≠ｑ、 ｐａｙ、 ｑ＞
ｙ）との３Ｎ１１組とする合成層が所定層数だけ形成さ
れ、各合成層間で接するｐ（またはｎ）とｎ（またはｐ
）の前記各ＡｌｘＧａ、−ｘＡｓ層は少な（ともその接
する部分でのキャリヤー濃度が該接合部分でホモ接合が
形成される濃度となるように形成され、最上層の合成層
上または前記Ｉ＋（＊たはｐ）−ＧａＡｓ基板内の少な
くとも一方に拡散やエンチング等により局部を除いて電
流阻止層が形成されてなるので、同一のキャビティ長に
複数の活性層があり、該キャビティ内におけるゲインは
１人当たりのゲインをＧとしたときにＧ（１’） ｎ
Ｑとなり、スレッシュホールド電流が低下し、これによ
り室温でもレーザ発振できる構造とその製造方法を提供
することができる。
第１図は本発明の実施例の構造断面図、第２図は前記実
施例による反射膜の波長に対する反射率を示す図である
。 １はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板、２は、反射膜層、
３は合成層、４はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ層、５は拡
散層、６はＴｉ層、７はＡｕ層、８はＡｕＧｅ層出願人
出願人−ム株式会社 代理人 弁理士 岡田和秀
施例による反射膜の波長に対する反射率を示す図である
。 １はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板、２は、反射膜層、
３は合成層、４はｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ層、５は拡
散層、６はＴｉ層、７はＡｕ層、８はＡｕＧｅ層出願人
出願人−ム株式会社 代理人 弁理士 岡田和秀
Claims (2)
- （１）ｎ（またはｐ ） −Ｇ ａ Ａ ｓ基板上に、
ｎ（またはｐ） −ＡｌｐＧａ、ｐＡｓ層と、ｎ（また
はｐ）−Ａ １ｑＧａ＋−ｑＡｓ層とを交互に多層積層
してなる反射膜層が形成され、この反射膜層）１１：
ｎ （またはｐ） ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ層と、Ａｌｙ
Ｇａｌ−ｙＡｓ層と、ｐ（または１１）−へ１ｘＧａｔ
−ｘＡｓ層（ただし、ｙ＜ｘ、ｐ≠Ｑ、 ｐａｙ、 ｑ
＞ｙ）との３層を１組とする合成層が所定層数だけ形成
され、各合成層間で接するｐ（またはｎ）とｎ（または
ｐ）の前記各ＡｌｘＧａ、−ｘＡｓ層は少なくともその
接する部分でのキャリヤー濃度が該接合部分でトンネル
接合が形成される濃度となるように形成され、最上層の
合成層上または前記ｎ（またはｐ）−ＧａＡｓ基板内の
少なくとも一方に拡散やエツチング等により局部を除い
て電流阻止層が形成されてなる面発光レーザ。 - （２）ｎ（またはｐ ） −’Ｇ ａ Ａ ｓ基板上に
、ｎ（またはｐ） −ＡｌｘＧａ１−ｐＡｓ層と、ｎ（
またはｐ） −Ａ １ｑＧａ＋−ｑＡｓ層とを交互に多
層積層してなる反射膜層を形成し、コノ反射膜層上にｎ
（またはｐ）−Ａ １ｘＧａ、−ｘＡｓＩｆ！１と、Ａ
ｌｙＧａ１−ｙＡｓ層と、ｐ（またはｎ） −Ａ Ｉｘ
Ｇａ、−ｘＡｓ層（ただし、、ｙ＜ｘ、 ｐ；Ｉ！ｑ、
ｐａｙ、 ｑ＞ｙ）との３層を１組とする合成層を所
定層数だけ形成し、各合成層間で接する１）（または１
１）とｎ（または１］）の前記各ＡｌｘＧａ、−ｘＡｓ
層を、少なくともその接する部分でのキャリヤー濃度が
該接合部分でトンネル接合が形成される濃度となるよう
に形成し、最上層の合成層上または前記ｎ（またはｐ）
−ＧａＡｓ基板内の少なくとも一方に拡散やエツチング
等により局部を除いて電流阻止層を形成することにより
半導体発光素子を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205324A JP2574670B2 (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 面発光レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205324A JP2574670B2 (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 面発光レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095991A true JPS6095991A (ja) | 1985-05-29 |
| JP2574670B2 JP2574670B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=16505048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58205324A Expired - Lifetime JP2574670B2 (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 面発光レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574670B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648192A (en) * | 1979-09-13 | 1981-05-01 | Xerox Corp | Lateral light emitting electroluminescence unit |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58205324A patent/JP2574670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648192A (en) * | 1979-09-13 | 1981-05-01 | Xerox Corp | Lateral light emitting electroluminescence unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2574670B2 (ja) | 1997-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4901327A (en) | Transverse injection surface emitting laser | |
| JP3121761B2 (ja) | 改善されたポンピング効率を有する面発光型レーザ | |
| JPH04144183A (ja) | 面発光型半導体レーザ | |
| JP2003209282A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JPS6081888A (ja) | 面発光レ−ザおよびその製造方法 | |
| JP2586671B2 (ja) | 半導体多層膜 | |
| JPH03225985A (ja) | 屈折率導波型半導体レーザ装置 | |
| JPS6081887A (ja) | 面発光レ−ザおよびその製造方法 | |
| JPS6095990A (ja) | 面発光レ−ザおよびその製造方法 | |
| JP2574670B2 (ja) | 面発光レ−ザ | |
| JPH1126879A (ja) | 化合物半導体発光素子 | |
| JPS6077473A (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JPH01264275A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0496381A (ja) | 発光素子 | |
| JP3642711B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2003309283A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH06196807A (ja) | 半導体レーザ素子およびその製造方法 | |
| JP3215531B2 (ja) | 光増幅器 | |
| JP3674139B2 (ja) | 可視光半導体レーザ | |
| JP2973612B2 (ja) | 半導体多層膜反射鏡 | |
| JPH046217Y2 (ja) | ||
| JPH0824207B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP2780307B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2500619B2 (ja) | 面発光素子 | |
| JPS6332979A (ja) | 半導体レ−ザ |