JPS61166191A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS61166191A JPS61166191A JP674585A JP674585A JPS61166191A JP S61166191 A JPS61166191 A JP S61166191A JP 674585 A JP674585 A JP 674585A JP 674585 A JP674585 A JP 674585A JP S61166191 A JPS61166191 A JP S61166191A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- substrate
- grooves
- conductivity type
- 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
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体レーザに関する。
半導体レーザの実際の応用を考えた場合、低しきい値電
流、基本横モード発振であることが必要である。安定し
た基本横モード発振が得られる半導体レーザとして、波
長０．７〜０．８μｍ帯のＡｔＧａＡｓ／ＧａＡｓ系で
は、ＢＨ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｅｒｏ−ｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ ）レーザ、ＶＳＩＳ （Ｖ−ｃｈａｎｎｅｌｅ
ｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｎｅｒ ５ｔｒｉｐｅ ）
レーザ、ＳＭＬ（５ｅｐａｒａｔ、−ｅｄ Ｍｕｌｔｉ
ｃｌａｄ Ｌａｙｅｒ ）レーザ％Ｃ８Ｐ （Ｃｈａｎ
ｎｅｌｅｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｌａｎａｒ ）レー
ザ等がある。
流、基本横モード発振であることが必要である。安定し
た基本横モード発振が得られる半導体レーザとして、波
長０．７〜０．８μｍ帯のＡｔＧａＡｓ／ＧａＡｓ系で
は、ＢＨ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｅｒｏ−ｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ ）レーザ、ＶＳＩＳ （Ｖ−ｃｈａｎｎｅｌｅ
ｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｎｅｒ ５ｔｒｉｐｅ ）
レーザ、ＳＭＬ（５ｅｐａｒａｔ、−ｅｄ Ｍｕｌｔｉ
ｃｌａｄ Ｌａｙｅｒ ）レーザ％Ｃ８Ｐ （Ｃｈａｎ
ｎｅｌｅｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｌａｎａｒ ）レー
ザ等がある。
ＢＨＬ／−ザ、ＶＳＩＳレーデ、 ＳＭＬ Ｖ−ザの各
レーザは、低しきい値電流、安定した横モード動作を達
成させることを目的としたものである。これらの半導体
レーザは、いずれもその製造に際して２回の液相エピタ
キシャル成長工程を必要とし、製造工程が複雑になる問
題がある。また、ＢＨレーザの場合、エツチング時に活
性層を一度空気にさらすと同時に活性層が露出した状態
でエピタキシャル炉中で高温にさらされ活性層の熱劣化
が伴い素子の信頼性を考える上で問題となる。
レーザは、低しきい値電流、安定した横モード動作を達
成させることを目的としたものである。これらの半導体
レーザは、いずれもその製造に際して２回の液相エピタ
キシャル成長工程を必要とし、製造工程が複雑になる問
題がある。また、ＢＨレーザの場合、エツチング時に活
性層を一度空気にさらすと同時に活性層が露出した状態
でエピタキシャル炉中で高温にさらされ活性層の熱劣化
が伴い素子の信頼性を考える上で問題となる。
一方、Ｃ８Ｐレーザは、１回の液相エピタキシャル成長
によシ製造することができる。しかし、上述の他の半導
体レーザとは構造が異なシ、効率の良い内部電流狭窄構
造を有していないため、しきい値電流が比較的高い問題
がある。
によシ製造することができる。しかし、上述の他の半導
体レーザとは構造が異なシ、効率の良い内部電流狭窄構
造を有していないため、しきい値電流が比較的高い問題
がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので６Ｄ、１回
の液相エピタキシャル成長によって製造できると共に、
しきい値電流が低く、かつ、基本横モード発振する半導
体レーザを提供するものである。
の液相エピタキシャル成長によって製造できると共に、
しきい値電流が低く、かつ、基本横モード発振する半導
体レーザを提供するものである。
本発明は、第１導電形の半導体基板の所定領域に互に平
行にして形成された２本の溝と、該溝で挾まれたメサ領
域上を除き前記半導体基板上に積層された第２導電形の
電流ブロック層と、少なくとも該電流ブロック層上に積
層された所定導電形でレーザ発振光を吸収する吸収層と
、該吸収層及び前記メサ領域上を覆うようにして順次積
層された第１導電形クラッド層、活性層。
行にして形成された２本の溝と、該溝で挾まれたメサ領
域上を除き前記半導体基板上に積層された第２導電形の
電流ブロック層と、少なくとも該電流ブロック層上に積
層された所定導電形でレーザ発振光を吸収する吸収層と
、該吸収層及び前記メサ領域上を覆うようにして順次積
層された第１導電形クラッド層、活性層。
第２導電形クラッド層とを具備する半導体レーザである
。
。
通常、ダブルへテロ構造（ＤＨ）レーザの横モードの不
安定さは、活性層が層厚方向にはＡｔＧａＡｓクラッド
層で囲まれているが、横方向にはこの構造を有していな
いため、横方向でのキャリア及び光の閉じ込め効果がな
いために生じる。
安定さは、活性層が層厚方向にはＡｔＧａＡｓクラッド
層で囲まれているが、横方向にはこの構造を有していな
いため、横方向でのキャリア及び光の閉じ込め効果がな
いために生じる。
本発明では、選択的な液相エピタキシャル成長を利用し
、２本の溝で挾まれたストライプ状のメサ領域の両側に
生じる発振モードの損失を増加させて高次モード発振を
抑え、かつ、内部電流狭窄機構を持つ構造を得ることが
できる。
、２本の溝で挾まれたストライプ状のメサ領域の両側に
生じる発振モードの損失を増加させて高次モード発振を
抑え、かつ、内部電流狭窄機構を持つ構造を得ることが
できる。
すなわち、ストライプ状のメサ領域の両側に活性層内で
生じた光（レーデ発振光）に対する吸収領域を設けたこ
とによシ、メサ領域の両側での損失を増大させて高次モ
ード発振を抑え、かつ、吸収領域の内部にＰ−Ｎ接合の
逆バイアス特性を利用した電流狭窄層を得るようにした
ものである。例えばＡｔＧａＡｓ／ＧａＡｓ系のＤＨレ
ーザを考えると、０．２μｍ程度のＡＡｏ 、 。３Ｇ
ｆＬｏ、 ９’７ＡＢ活性層をＡｔｏ、３ＧａｃＬ７
ＡＪクラッド層で挾み込んだとすると、発振時に光は層
厚方向に対して活性層で最も強く、両側のＡｔｏ３Ｇａ
ａ、Ａｓクラッド層へそれぞれ約１μｍのすそを持った
滑らかな強度分布を持ってしみ出すことになる。そこで
、ストライプ状のメサ領域の両側での活性層の一方のＡ
ｔｏ３Ｇａ［Ｌ７Ａｓクラッド層の厚みを１μｍ以下に
薄くして光のしみ出しのすそを吸収層にかけるようにす
れば、横方向での損失が増加して高次モードの発振を抑
えることができる。
生じた光（レーデ発振光）に対する吸収領域を設けたこ
とによシ、メサ領域の両側での損失を増大させて高次モ
ード発振を抑え、かつ、吸収領域の内部にＰ−Ｎ接合の
逆バイアス特性を利用した電流狭窄層を得るようにした
ものである。例えばＡｔＧａＡｓ／ＧａＡｓ系のＤＨレ
ーザを考えると、０．２μｍ程度のＡＡｏ 、 。３Ｇ
ｆＬｏ、 ９’７ＡＢ活性層をＡｔｏ、３ＧａｃＬ７
ＡＪクラッド層で挾み込んだとすると、発振時に光は層
厚方向に対して活性層で最も強く、両側のＡｔｏ３Ｇａ
ａ、Ａｓクラッド層へそれぞれ約１μｍのすそを持った
滑らかな強度分布を持ってしみ出すことになる。そこで
、ストライプ状のメサ領域の両側での活性層の一方のＡ
ｔｏ３Ｇａ［Ｌ７Ａｓクラッド層の厚みを１μｍ以下に
薄くして光のしみ出しのすそを吸収層にかけるようにす
れば、横方向での損失が増加して高次モードの発振を抑
えることができる。
本発明に係る半導体レーザによれば、１回の液相エピタ
キシャル成長によって製造できると共に、しきい値電流
が低く、かつ、基本横モード発振をさせることができる
ものである。
キシャル成長によって製造できると共に、しきい値電流
が低く、かつ、基本横モード発振をさせることができる
ものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図は、本発明の一実施例の断面図である。
図中１０は、ｚｎをドープしたＰ導電形のＧａＡｓ基板
である。ＧａＡｓ基板１０には、第２図に示す如く、Ｈ
２０□： Ｈ３ＰＯ４： ３ ＣＨ３０Ｈからなるエツ
チング液により面方位＜０１１＞方向に２本の溝１１が
溝幅Ｘ１を約２μｍにして互に平行に形成されている。
である。ＧａＡｓ基板１０には、第２図に示す如く、Ｈ
２０□： Ｈ３ＰＯ４： ３ ＣＨ３０Ｈからなるエツ
チング液により面方位＜０１１＞方向に２本の溝１１が
溝幅Ｘ１を約２μｍにして互に平行に形成されている。
２本の溝１１で挟まれたＧａＡｓ基板１０の主面には、
幅Ｘ２が約２μｍのストライプ状のメサ領域１２が形成
され文いる。溝１１の両側にも幅Ｘ、が約１００μｍの
ストライプ状のメサ領域１３が形成されている。ＧａＡ
１基板１０の裏面側には、ｐ形オーミック電極２１が形
成されている。メサ領域１３上及び溝１１内には、Ｔｅ
をドープしたｎ−ＡＺａ ３Ｇ ａ ｏ、７Ａ ８電流
ブｏ、り層１４が形成されている。ｎ −ＡＺｏ、３
Ｇａ Ｏ，７Ａ ８電流ブロック層１４上には、Ｚｎを
ドープしたｐ −ＧａＡｓ吸収層１５が形成されている
。ｐ ” ＧａＡｓ吸収層１５及びメサ領域１２上には
、ｚｎをドープしたｐ −Ａｔｏ、３Ｇａ ｏ、ｙＡ
ｓクラッド層１６が形成されている。ｐ −Ａｚｏ３Ｇ
ａｏ７Ａｓクラッド層１６上には、Ｇｅをドープしたｐ
’−ＡＺｎ ｏ ｓＧａ ｏ、９７Ａ Ｓ活性層１７
、Ｔｅをドープしたｎ −Ａｔｏ、３Ｇａｏ、、Ａｓク
ラッド層１８、Ｔｅをドープしたｎ −ＧａＡｓキャッ
プ層１９が順次積層されている。ｎ −ＧａＡｓキャ、
プ層１９上には、ｎ形オーミック電極２０が形成されて
いる。
幅Ｘ２が約２μｍのストライプ状のメサ領域１２が形成
され文いる。溝１１の両側にも幅Ｘ、が約１００μｍの
ストライプ状のメサ領域１３が形成されている。ＧａＡ
１基板１０の裏面側には、ｐ形オーミック電極２１が形
成されている。メサ領域１３上及び溝１１内には、Ｔｅ
をドープしたｎ−ＡＺａ ３Ｇ ａ ｏ、７Ａ ８電流
ブｏ、り層１４が形成されている。ｎ −ＡＺｏ、３
Ｇａ Ｏ，７Ａ ８電流ブロック層１４上には、Ｚｎを
ドープしたｐ −ＧａＡｓ吸収層１５が形成されている
。ｐ ” ＧａＡｓ吸収層１５及びメサ領域１２上には
、ｚｎをドープしたｐ −Ａｔｏ、３Ｇａ ｏ、ｙＡ
ｓクラッド層１６が形成されている。ｐ −Ａｚｏ３Ｇ
ａｏ７Ａｓクラッド層１６上には、Ｇｅをドープしたｐ
’−ＡＺｎ ｏ ｓＧａ ｏ、９７Ａ Ｓ活性層１７
、Ｔｅをドープしたｎ −Ａｔｏ、３Ｇａｏ、、Ａｓク
ラッド層１８、Ｔｅをドープしたｎ −ＧａＡｓキャッ
プ層１９が順次積層されている。ｎ −ＧａＡｓキャ、
プ層１９上には、ｎ形オーミック電極２０が形成されて
いる。
ｎ−ＡＺｏ、３Ｇ ａ ａ ７Ａ Ｓ電流ブｏ、り層１
４乃至ｎ −ＧａＡｓキャップ層１９は、１回の液相エ
ビクキシャル成長法により夫々形成されている。
４乃至ｎ −ＧａＡｓキャップ層１９は、１回の液相エ
ビクキシャル成長法により夫々形成されている。
ここで、電流ブロック層１４及び吸収層１５は、成長温
度、過冷却度を適当に設定して液相エピタキシャル成長
させることにより１、メサ領域１２上には成長を行わず
に両側のメサ領域１３及び溝１１内にのみ形成すること
ができる。すなわち、クラッド層１６の厚さを中央部の
メサ領域１２上で厚＜シ、両側のメサ領域１３上で薄く
することかできる。
度、過冷却度を適当に設定して液相エピタキシャル成長
させることにより１、メサ領域１２上には成長を行わず
に両側のメサ領域１３及び溝１１内にのみ形成すること
ができる。すなわち、クラッド層１６の厚さを中央部の
メサ領域１２上で厚＜シ、両側のメサ領域１３上で薄く
することかできる。
このように構成された半導体レーデ３０によれば、電流
ブロック層１４乃至キャップ層１９の各層を連続した１
回の液相エピタキシャル成長法で形成できるので、製造
工程を簡単なものにすることができる。また、活性層１
７からしみ出した光（レーザ発振光）は、メサ領域１２
の近傍ではほとんど損失を受けないが、両側のメサ領域
１３の近傍では活性層１７からしみ出した光のすそが吸
収層１５にかかり損失が増加する。その結果、高次モー
ドの発振を抑えることができる。また、中央部のメサ領
域１２以外ではｐ−ｎ接合の逆バイアス特性による内部
電流狭窄機構を同時に構成することかできる。
ブロック層１４乃至キャップ層１９の各層を連続した１
回の液相エピタキシャル成長法で形成できるので、製造
工程を簡単なものにすることができる。また、活性層１
７からしみ出した光（レーザ発振光）は、メサ領域１２
の近傍ではほとんど損失を受けないが、両側のメサ領域
１３の近傍では活性層１７からしみ出した光のすそが吸
収層１５にかかり損失が増加する。その結果、高次モー
ドの発振を抑えることができる。また、中央部のメサ領
域１２以外ではｐ−ｎ接合の逆バイアス特性による内部
電流狭窄機構を同時に構成することかできる。
なお、電流ブロック層１４の組成は、
ｎ−ＡｔｙｌＧａｌ−ｙ１Ａ８（０＜ｙｌ〈１）であっ
ても良い。
ても良い。
吸収層１５の導電形はｎ形（Ａｔｙ２Ｇａ１−ｙ２Ａｓ
）（０くｙ２＜１）であっても良い。また、吸収層１５
の導電形がｐ形の場合、ｐ ”’ ＡＺａ ｓＧａ ｏ
７Ａ ３フジラド層１６の厚さ分布が第１図のものと同
様であれば、吸収層１５はメサ領域１２上に成長しても
良い。また、活性層１７のう導電形は、いかなるもので
あっても良い。また、ｎｆｉＧａＡｓ基板にも本発明を
適用できることは勿論である。
）（０くｙ２＜１）であっても良い。また、吸収層１５
の導電形がｐ形の場合、ｐ ”’ ＡＺａ ｓＧａ ｏ
７Ａ ３フジラド層１６の厚さ分布が第１図のものと同
様であれば、吸収層１５はメサ領域１２上に成長しても
良い。また、活性層１７のう導電形は、いかなるもので
あっても良い。また、ｎｆｉＧａＡｓ基板にも本発明を
適用できることは勿論である。
更に、ＩｎＰ基板を用いた場合は、吸収層１５として活
性層１７の禁制帯幅と同じか或はそれより小さい禁制帯
幅のＧａＩｎＡｓＰを用いれば良い。
性層１７の禁制帯幅と同じか或はそれより小さい禁制帯
幅のＧａＩｎＡｓＰを用いれば良い。
第１図は、本発明の一実施例の断面図、第２図は、２本
の平行な溝を形成した半導体基板の断面図である。 １０ ・−ＧａＡｙａ基板、１１ ・・・溝、１２ 、
１３−・・メサ領域、１４・・・電流ブロック層、１５
・・・吸収層、１６・・・クラッド層、１７・・・活性
層、１８・・・クラッド層、１９・・・キャップ層、２
０・・・ｎ形オーミック電極、２１・・・ｐ形オーミッ
ク電極、と・・・半導体レーザ。 第１図 第２図
の平行な溝を形成した半導体基板の断面図である。 １０ ・−ＧａＡｙａ基板、１１ ・・・溝、１２ 、
１３−・・メサ領域、１４・・・電流ブロック層、１５
・・・吸収層、１６・・・クラッド層、１７・・・活性
層、１８・・・クラッド層、１９・・・キャップ層、２
０・・・ｎ形オーミック電極、２１・・・ｐ形オーミッ
ク電極、と・・・半導体レーザ。 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）第１導電形の半導体基板の所定領域に互に平行に
して形成された２本の溝と、該溝で挾まれたメサ領域上
を除き前記半導体基板上に積層された第２導電形の電流
ブロック層と、少なくとも該電流ブロック層上に積層さ
れた所定導電形でレーザ発振光を吸収する吸収層と、該
吸収層及び前記メサ領域上を覆うようにして順次積層さ
れた第１導電形クラッド層、活性層、第２導電形クラッ
ド層とを具備することを特徴とする半導体レーザ。 - （２）半導体基板はＧａＡｓ基板であり、電流ブロック
層はＡｌ＿ｘ＿１Ｇａ＿１＿−＿１Ａｓ（０≦ｘ＿１＜
１）であり、かつ、吸収層は禁制帯幅が活性層の禁制帯
幅に等しいかそれよりも小さいＡｌ＿ｘ＿２Ｇａ＿１＿
−＿ｘ＿２Ａｓ（０≦ｘ＿２＜１）で構成されている特
許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ。 - （３）半導体基板はＩｎＰ基板であり、吸収層は禁制帯
幅が活性層の禁制帯幅と等しいか或はそれよりも小さい
ＧａＩｎＡｓＰで構成されている特許請求の範囲第１項
記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP674585A JPS61166191A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP674585A JPS61166191A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166191A true JPS61166191A (ja) | 1986-07-26 |
Family
ID=11646737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP674585A Pending JPS61166191A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61166191A (ja) |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP674585A patent/JPS61166191A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1152623A (en) | Semiconductor laser device | |
| US4366568A (en) | Semiconductor laser | |
| US4948753A (en) | Method of producing stripe-structure semiconductor laser | |
| US4868838A (en) | Semiconductor laser device | |
| US4977568A (en) | Semiconductor laser device | |
| US4602371A (en) | High output semiconductor laser device utilizing a mesa-stripe optical confinement region | |
| US4791649A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPS5811111B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置の製造方法 | |
| JPS60167488A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS6362292A (ja) | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 | |
| JPS61253882A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| US4860299A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH0682886B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPH0449791B2 (ja) | ||
| JPH0325037B2 (ja) | ||
| JP2804533B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH0256836B2 (ja) | ||
| JPH0590706A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH01162397A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS6347356B2 (ja) | ||
| JPS6234473Y2 (ja) | ||
| EP0118671A1 (en) | Semiconductor laser device | |
| JPS6112399B2 (ja) | ||
| JPS63181392A (ja) | 埋め込み型半導体レ−ザ素子 | |
| JPS59141B2 (ja) | 半導体レ−ザ素子の構造 |