JPS6215871A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

Info

Publication number
JPS6215871A
JPS6215871A JP15417985A JP15417985A JPS6215871A JP S6215871 A JPS6215871 A JP S6215871A JP 15417985 A JP15417985 A JP 15417985A JP 15417985 A JP15417985 A JP 15417985A JP S6215871 A JPS6215871 A JP S6215871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor
semiconductor layer
electrode
laser
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
Application number
JP15417985A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Matsueda
秀明 松枝
Shigeo Yamashita
茂雄 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP15417985A priority Critical patent/JPS6215871A/ja
Publication of JPS6215871A publication Critical patent/JPS6215871A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06203Transistor-type lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers

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。

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に関するものである。
〔発明の背景〕
半導体レーザとトランジスタとを同一基板上に作り付け
た(通例、モノリシックと称している)1、いわゆる○
E I C(optoelectronic int、
egrat、edcivcT+it、)は既に多数の例
がある。その中で、半導体レーザの上に、高比抵抗層を
介して、電界効果型トランジスタ(FET)を作り付け
た例がある。たとえば、松枝他;日本応用物理学会誌(
Japan、 J、Appl、 Phys、 ) Vo
l、20 (1981)Suppl、2o−il pp
、193−197等である。本発明は。
静電誘導型、あるいはパリスティック型のトランジスタ
を用いることによって、これら従来例よりもさらに大幅
な高速度イヒを実現させる。
なお、静電誘導型トランジスタ、あるいは、パリスティ
ック型トランジスタ自体に関しては、0FICとは別に
、文献が多い。例えば、゛西沢他(J 、NiN15h
iza、 et al) ;アイ・イー・イー・イート
ランズアクション エレクトロン デバイス(I E 
E E  Trans、 E 1ectron Dev
ices)、 E D−22゜pp、1l85−197
(Au、1975)、あるいは、日経エレクトロニクス
:解説; 1981年3月16日号pp、 10g−1
28゜等である。
〔発明の目的〕
本発明は超高速度での変調動作が可能な半導体レーザを
提供するものである。具体的には、IGbit/ s以
上の変調速度をも実現し得るものである。
〔発明の概要〕
レーザとモノリシックに集積化するトランジスタとして
、静電誘導型あるいは、パリスティック型を利用するこ
とによって、従来以上の高速度動作を達成した。特に静
電誘導型あるいはパリスティック型のトランジスタを、
レーザダイオード自体に組み込むか、または、近距離に
作り付けることによって、配線等にまつわる浮遊インピ
ーダンスを低減させ、これらトランジスタの本来の高速
性を生かした。
以下、実施例に従って本発明の詳細な説明する。
〔発明の実施例〕
先ず、n型Q a A s基板を用いた例を述べる。第
1図に本発明の代表例の断面構造を示す。
n型G a A s基板(8)の上に、M OCV D
 (M ejalOrganic Chemical 
Vapor Deposition)法によって、Se
をドープしたn型Ga0156A Q o、a5Asク
ラッド層(7)を2〜5μmの厚さに形成する。
次いで、アンドープGaAs(5)及びアンドープGa
o、 7 A Q o、 a As(6)を各々5〜l
Onm及び2〜10nmの厚さに、交互に、3〜10圓
繰り返した超格子でできた活性層を形成する。活性層は
通常のものでも勿論良い。更にZnをドープしたp型あ
るいはアンドープのG a o、 66 A Q o、
46 A sクラッド層(4)を0.2〜1μmの厚さ
にSeをドープして、キャリア濃度をI X 10 ”
 X 1 ’X1019cm−3にしたn型GaAs光
吸収・グー1〜層(3)を0.5〜1.0μmの厚さに
成長させる。しかる後に、光吸収・ゲート層の一部を蝕
刻除去し、幅1.0〜10μmの溝(14)を作る。こ
の上に再びMOCVD法によって、Znをドープしたp
型あるいはアンドープのG a o、 56 A Q 
o、 4s A Sクラッド層1.0〜4.0 μm(
2)、Seをドープしたn型G a A sキャラプ層
0.1〜L、02m(1)を成長させる。次に、レーザ
の発光に関与する部分を残し、キャップ層(1)及びク
ラッド層(2)を蝕刻除去し、光吸収・ゲート層(3)
を露出させる。この上にリフトオフ法を用いて金属電極
(11)を形成する。即ち、A u G e N i合
金を用いて、蒸着後、H2気流中で400℃(±10℃
)の温度でアロイングを行い、オーミック接触を作った
。レーザのp側電極(10)は、Ti、Mo、Auの蒸
着とりフトオフ。
n側電極(12)は、A u G e N i合金、C
r、Auの蒸着によって作った。発光面となる両面をへ
き開によって形成する。
さらに効果的な変調動作を期するため、光吸収・ゲート
層の蝕刻に当って、溝部に当たる所に。
ホトレジスト膜を、局所的に硬化させる(精密なホトマ
スク、あるいはホログラフィックな光照射による)こと
によって、第1図の9に示すような、微細なn型GaA
sを、島状に残留させる。このn型GaAgの品番よ、
−辺が0.01〜0.2μmの直方体あ乞いは、断面が
、−辺0.O1〜0.2μmの長方形の櫛歯状のグリッ
ドである。このグリッドは電気的に、両側の光吸収層(
3)にゲート層と併用して接続されるようなパターンを
成すと効果的である。第2図(a)、 (b)は各々に
パターンの例を示す平面図である。グリッドの方向は、
レーザ・スートライプと平行、あるいは直交、あるいは
ある角度を持つ様にしても良い。
レーザP側電極(10)の下に、たとえばZnを拡散し
、電流径路の抵抗を減らすと、さらに高速化に有利であ
る。この拡散フロントは、第1図に13で示す。特に、
このフロントを、ゲートの島あるいはグリッド(第1図
9)に接近させ、その距離が0.5μm以下になると、
この間の電子走行距離が、平均自由工程°と同程度にな
るため、パリスティック効果による高速化が生じる。
以上のようにして作成した素子の動作を確認して次の結
果を得た。
レーザ閾値、15〜50mA。
発振波長0.77−0.85 am。
ゲーl〜印加電圧(ピーク値)0.5〜1.OV。
変調周波数1〜5GHz。
電流注入のために、レーザ動作時には活性領域において
、キャリア濃度が不純物濃度を越え、不純物等による静
電場をスクリーニングするので、本素子は、静電誘動型
あるいは、パリスティック型の三端子素子として動作す
る。特に、第1図2及び4のクラッド層における不純物
濃度を低く保って設計するとこの効果が顕著になる。
以上の構造を基本とすれば、半絶縁性のG a A s
基板上に、先ずn型の導電層を成長させて、その上に、
第1図の(1)〜(7)の各層を形成させ同様の構成を
作成しても良い。このように本発明は半絶縁性G a 
A s基板を用いた○EIC作成にも適用される。
さらに、InP−InGaAsP系を用いた、発振金属
シリサイド等の、導電性の高い材料も利用できる。その
場合は、Ga A s等化合物半導体との界面の整合性
に十分注意を払い、グラホエピタキシー、あるいは、イ
オンビームを利用した直接描画的な選択成長等の技術を
適用するのが良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体レーザの断面図、第2図はゲー
ト部の平面図を示している。 ■・・・キャップ層、2・・・p型クラッド層、3・・
・光吸収・ゲート層、4・・・P型クラッド層、5・・
・超格子 ウェル層、6・・・超格子 バリヤ層、7・
・・n型クラッド層、8・・・n型基板、9・・・ゲー
ト(島あるいはグリッド)、10・・・P側電極、11
・・ゲート電極、12・・・n側電極、13・・・P側
拡散フロント。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体基板上にレーザ発振のための第1のクラッド
    層、活性層、および第2のクラッド層を有し、この第2
    のクラッド層上に当該レーザ光を吸収する第4の半導体
    層を設け、第4の半導体層中に開孔を設け、この開孔内
    に所定のグリッド層を配し、このグリッド層は前記第4
    の半導体層に接続され、前記開孔を含んで第4の半導体
    層上に第5の半導体層を少なくとも配し、前記半導体基
    板側に第1の電極、前記第5の半導体層上に第2の電極
    、第4の半導体層より第3の電極を各々取り出し、且、
    レーザ発振のための共振器を構成する手段を有すること
    を特徴とする半導体レーザ装置。 2、前記活性層が超格子構造を有して成ることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の半導体レーザ装置。 3、前記第2の電極下にこれに接して不純物領域を設け
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載の半導体レーザ装置。 4、前記第2の電極下にこれと接して設けられた不純物
    領域の第5の半導体層中のフロントと前記グリッド層と
    の距離が0.5μm以下なることを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載の半導体レーザ装置。 5、前記第5の半導体層上に更にキャップ層として少な
    くとも第6の半導体層が設けられていることを特許請求
    の範囲第1項記載の半導体レーザ装置。
JP15417985A 1985-07-15 1985-07-15 半導体レ−ザ装置 Pending JPS6215871A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15417985A JPS6215871A (ja) 1985-07-15 1985-07-15 半導体レ−ザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15417985A JPS6215871A (ja) 1985-07-15 1985-07-15 半導体レ−ザ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6215871A true JPS6215871A (ja) 1987-01-24

Family

ID=15578560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15417985A Pending JPS6215871A (ja) 1985-07-15 1985-07-15 半導体レ−ザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6215871A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5290280A (en) * 1976-01-22 1977-07-29 Nec Corp Semiconductor laser element
JPS5710992A (en) * 1980-06-24 1982-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device and manufacture therefor
JPS589388A (ja) * 1981-07-09 1983-01-19 Olympus Optical Co Ltd 光変調集積素子
JPS59987A (ja) * 1982-06-26 1984-01-06 Semiconductor Res Found 半導体レ−ザ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5290280A (en) * 1976-01-22 1977-07-29 Nec Corp Semiconductor laser element
JPS5710992A (en) * 1980-06-24 1982-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device and manufacture therefor
JPS589388A (ja) * 1981-07-09 1983-01-19 Olympus Optical Co Ltd 光変調集積素子
JPS59987A (ja) * 1982-06-26 1984-01-06 Semiconductor Res Found 半導体レ−ザ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4932033A (en) Semiconductor laser having a lateral p-n junction utilizing inclined surface and method of manufacturing same
US4987468A (en) Lateral heterojunction bipolar transistor (LHBT) and suitability thereof as a hetero transverse junction (HTJ) laser
US5751754A (en) Semiconductor laser including tunnel diode for reducing contact resistance
EP0033137B1 (en) Semiconductor laser device
JPH07135369A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
US5164797A (en) Lateral heterojunction bipolar transistor (LHBT) and suitability thereof as a hetero transverse junction (HTJ) laser
JPH0143472B2 (ja)
US5345464A (en) Semiconductor laser
KR100486470B1 (ko) 반도체레이저소자
JPH01239980A (ja) 半導体レーザ装置
US5228048A (en) Semiconductor laser device
JPH04184973A (ja) 長波長光送信oeic
JPS6215871A (ja) 半導体レ−ザ装置
JP2789644B2 (ja) 光変調器
JPH0945999A (ja) 半導体デバイス及びその製造方法
JP3801410B2 (ja) 半導体レーザ素子及びその製造方法
JPH07115251A (ja) 半導体レーザ
JP3403915B2 (ja) 半導体レーザ
JPH01184972A (ja) 半導体レーザ装置
JPH0992936A (ja) 半導体レーザ素子
JPS63133587A (ja) 埋込み構造半導体レ−ザ
Zucker et al. Intensity modulation at 1.06 μm wavelength using ultranarrow GaInAsP quantum wells
JP3233167B2 (ja) 半導体装置
JPS6261383A (ja) 半導体レ−ザおよびその製造方法
JPS6297384A (ja) 半導体レ−ザ装置