JPS62183196A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS62183196A JPS62183196A JP2376586A JP2376586A JPS62183196A JP S62183196 A JPS62183196 A JP S62183196A JP 2376586 A JP2376586 A JP 2376586A JP 2376586 A JP2376586 A JP 2376586A JP S62183196 A JPS62183196 A JP S62183196A
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- JP
- Japan
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- layer
- current
- gaas
- semiconductors
- semiconductor laser
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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〕
本発明は可視半導体レーザに係シ、特に低電流密度で動
作し、かつ発振モードを制御することの可能か半導体レ
ーザの構造に関する。
作し、かつ発振モードを制御することの可能か半導体レ
ーザの構造に関する。
従来の（Ａｔ） Ｇａ Ｉ ｎ Ｐ （Ａ ｓ）系短波
長町視レーザにおいては日野他、ジエー・クリスタル・
グロース、第６８巻（１９８４年）第４８３〜４８９頁
（１，Ｈｉｎｏ ｅｔ ａｌ 、 Ｊ、 Ｃｒｙｓｔａ
ｌ Ｇｒｏｗｔｈ 、Ｖａｔ。
長町視レーザにおいては日野他、ジエー・クリスタル・
グロース、第６８巻（１９８４年）第４８３〜４８９頁
（１，Ｈｉｎｏ ｅｔ ａｌ 、 Ｊ、 Ｃｒｙｓｔａ
ｌ Ｇｒｏｗｔｈ 、Ｖａｔ。
６８（１９８４年）Ｐ、４８３〜４８９にみるようにダ
ブルへテロ構造部分は単純なプレーナ構造で、電流狭窄
のためにはストライプ構造かメサ構造がとられているの
みで、その効果は不充分であった。またモード制御に関
しては何の考慮もなされていなかった。
ブルへテロ構造部分は単純なプレーナ構造で、電流狭窄
のためにはストライプ構造かメサ構造がとられているの
みで、その効果は不充分であった。またモード制御に関
しては何の考慮もなされていなかった。
上記した従来技術、つまりストライプ型あるいはメサ型
の短波長可視レーザにおいては電流路の狭窄が不充分で
あり、（Ａｔ）Ｇ ａ Ｉ ｎ Ｐ （Ａｓ）のような
比較的新しい結晶材料においてはへテロ構造自体に電流
狭窄層あるいは光吸収層を造込むことは試みられて居ら
ず、その発振閾電流密度は４〜６ｋＡ／ Ｃｍ２程度で
ある。実用化のためにはさらに電流密度を減らし、長寿
命で信頼性のあるレーザとしなければならないし、発振
モードも制御されなければならない。
の短波長可視レーザにおいては電流路の狭窄が不充分で
あり、（Ａｔ）Ｇ ａ Ｉ ｎ Ｐ （Ａｓ）のような
比較的新しい結晶材料においてはへテロ構造自体に電流
狭窄層あるいは光吸収層を造込むことは試みられて居ら
ず、その発振閾電流密度は４〜６ｋＡ／ Ｃｍ２程度で
ある。実用化のためにはさらに電流密度を減らし、長寿
命で信頼性のあるレーザとしなければならないし、発振
モードも制御されなければならない。
上記のような電流狭窄層等をつくシ込むことは。
基板結晶と同じ結晶材料であるＧａＡｓあるいは格子定
数整合の容易なＡｌＧａＡｓ層をペテロ構造のなかに形
成し、それを部分的に食刻し去り、さらにその上に他の
結晶層を、積み重ねて成長することによって達成される
。、 （Ａｔ）Ｇａ Ｉ ｎ Ｐ （Ａｓ）系のみでこ
のような構造をつくるよりはＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓを
併用した方が格子定数整合を厳密に行わなくてはならな
いというような厄介な問題がなく、食刻のコントロール
も遥かにやりやすい。
数整合の容易なＡｌＧａＡｓ層をペテロ構造のなかに形
成し、それを部分的に食刻し去り、さらにその上に他の
結晶層を、積み重ねて成長することによって達成される
。、 （Ａｔ）Ｇａ Ｉ ｎ Ｐ （Ａｓ）系のみでこ
のような構造をつくるよりはＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓを
併用した方が格子定数整合を厳密に行わなくてはならな
いというような厄介な問題がなく、食刻のコントロール
も遥かにやりやすい。
（Ａｔ）ＧａＩｎＰ （Ａｓ）系結晶より成る半導体レ
ーザに組込まれたＱ ａ Ａ ＳあるいはＡｌＧａＡｓ
から成る層は活性層のごく近傍に形成されるため電流の
流路を発掘領域にのみ有効に狭窄できるので無効電流を
有効に低減することが出来、また活性層の近傍に形成さ
れるので横モードの制御に有効である。
ーザに組込まれたＱ ａ Ａ ＳあるいはＡｌＧａＡｓ
から成る層は活性層のごく近傍に形成されるため電流の
流路を発掘領域にのみ有効に狭窄できるので無効電流を
有効に低減することが出来、また活性層の近傍に形成さ
れるので横モードの制御に有効である。
以下本発明の実施例を第１図により説明する。
ｎ型（１００）ＧａＡｓ単結晶基板１８上に有機金属エ
ヒタキシャル成長技術をもちいてペテロ結晶を形成する
。結晶成長にもちいる原料ガスはトリメチルアルミニウ
ム、トリメチルガリウム、トリエチルインジウムの■施
用原料、アルシン、フォスフインのＶ施用原料、ジメチ
ル亜鉛、セレン化水素のドーピング用原料から成る。キ
ャリアガスは水素である。まず基板結晶をアルシン雰囲
気中で６７０Ｃに加熱し、ついでトリメチルガリウムと
セレン化水素を流してｎ−ＧａＡｓの緩衝層１７を３．
０００人成長し、つｙいてアルシンを止め代シにフォス
フイン及びトリメチルアルミニウムならびにトリエチル
アルミニウムを流してｎ−ｋｔＣＬｚＩＧａ ａａｔＩ
ｎｏ、４ａＰ光ガイド層１６を１μｍ成長する。つぎに
温度を６００１：としてトリメチルアルミニウム及びセ
レン化水素を止めノンドープＱａ Ｏ，５２Ｉｎ ａ４
８ Ｐ活性層１５を１．５０ＯＡ成長する。その後アル
シン雰囲気中で温度を６７０Ｃにあげ、トリメチルガリ
ウムとジエチル亜鉛を流すことＫよってｆｆ−ＧａＡｓ
電流狭窄層１４を２，０００人成長する。
ヒタキシャル成長技術をもちいてペテロ結晶を形成する
。結晶成長にもちいる原料ガスはトリメチルアルミニウ
ム、トリメチルガリウム、トリエチルインジウムの■施
用原料、アルシン、フォスフインのＶ施用原料、ジメチ
ル亜鉛、セレン化水素のドーピング用原料から成る。キ
ャリアガスは水素である。まず基板結晶をアルシン雰囲
気中で６７０Ｃに加熱し、ついでトリメチルガリウムと
セレン化水素を流してｎ−ＧａＡｓの緩衝層１７を３．
０００人成長し、つｙいてアルシンを止め代シにフォス
フイン及びトリメチルアルミニウムならびにトリエチル
アルミニウムを流してｎ−ｋｔＣＬｚＩＧａ ａａｔＩ
ｎｏ、４ａＰ光ガイド層１６を１μｍ成長する。つぎに
温度を６００１：としてトリメチルアルミニウム及びセ
レン化水素を止めノンドープＱａ Ｏ，５２Ｉｎ ａ４
８ Ｐ活性層１５を１．５０ＯＡ成長する。その後アル
シン雰囲気中で温度を６７０Ｃにあげ、トリメチルガリ
ウムとジエチル亜鉛を流すことＫよってｆｆ−ＧａＡｓ
電流狭窄層１４を２，０００人成長する。
こ＼で成長を一度停止しウエノ・を取出し、硫酸系食刻
液でπ−Ｑ ａ Ａ ８層を４μｍ幅のストライプに除
去して下のノンドープＧａα５ｚＩｎへ４１１Ｐ層１５
を露出させる。このウエノ・を再び成長炉に入れて、前
と同様にしてＰ −ＡｔＯ，２１（）ａ ａ３ｔＰ層１
３を１μｍ、Ｐ−ＧａＡｓ層１２全１２ｍ続けて成長す
る。
液でπ−Ｑ ａ Ａ ８層を４μｍ幅のストライプに除
去して下のノンドープＧａα５ｚＩｎへ４１１Ｐ層１５
を露出させる。このウエノ・を再び成長炉に入れて、前
と同様にしてＰ −ＡｔＯ，２１（）ａ ａ３ｔＰ層１
３を１μｍ、Ｐ−ＧａＡｓ層１２全１２ｍ続けて成長す
る。
成長終了後ｐ側のオーミック電極１１、ｎ側のオーミッ
ク電極１９を蒸着し、骨間してレーザとする。このよう
にして作成したレーザは室温において２ ｋ Ａ／ｃＩ
ｎ”でレーザ発振し、安定な単−横モード発振を示した
。ＱａＡｓ層を持たない同様にして作製したレーザの閾
電流は４ｋＡ／ＣＷ１”で多モード発振を示した。これ
からＧａＡｓ層１４層重４狭窄層ならびに光吸収層とし
て有効に働き、低電流密度化及びモード制御を実現して
いることがわかる。光吸収層１４の屈折率をコントロー
ルする必要がある場合にはＱａＡｓ層の代りにん処ａＡ
ｓ層を用いることが出来る。また結晶成長方法としては
分子線エピタキシャル成長法をもちいることが出来る。
ク電極１９を蒸着し、骨間してレーザとする。このよう
にして作成したレーザは室温において２ ｋ Ａ／ｃＩ
ｎ”でレーザ発振し、安定な単−横モード発振を示した
。ＱａＡｓ層を持たない同様にして作製したレーザの閾
電流は４ｋＡ／ＣＷ１”で多モード発振を示した。これ
からＧａＡｓ層１４層重４狭窄層ならびに光吸収層とし
て有効に働き、低電流密度化及びモード制御を実現して
いることがわかる。光吸収層１４の屈折率をコントロー
ルする必要がある場合にはＱａＡｓ層の代りにん処ａＡ
ｓ層を用いることが出来る。また結晶成長方法としては
分子線エピタキシャル成長法をもちいることが出来る。
また本実施例ではＧａ Ｉ ｎＰ／ＡｔＩｎＧａＰ半導
体Ｖ−ザについて説明したが他のＭＧａＩｎ円Ｍ）系レ
ーザについても同様に適用することが可能である。すな
わち１本実施例において、活性層１５／光ガイド層１３
および１６の半導体材料を。
体Ｖ−ザについて説明したが他のＭＧａＩｎ円Ｍ）系レ
ーザについても同様に適用することが可能である。すな
わち１本実施例において、活性層１５／光ガイド層１３
および１６の半導体材料を。
ＡｔＧａＩｎＰ／ＡｔＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡＳＰ／Ｇ
ａＩｎＰ。
ａＩｎＰ。
ＱａＩｎＡＳＰ／ＡｔＧａＩｎＰのいずれかにしても、
同様の結果が得られ、また電流狭窄層１４にＧａＡＩＡ
Ｓを用いても同様の結束が得られた。
同様の結果が得られ、また電流狭窄層１４にＧａＡＩＡ
Ｓを用いても同様の結束が得られた。
本発明によれば（Ａｔ）ＧａＩｎＰ（Ａｓ）系半導体Ｖ
−ザに（ｘＬ）ＧａＡｓから成る電流狭窄層を設けるこ
とにより発振電流密度の低減及び発振横モードの制御が
可能な半導体レーザが容易に得られる。
−ザに（ｘＬ）ＧａＡｓから成る電流狭窄層を設けるこ
とにより発振電流密度の低減及び発振横モードの制御が
可能な半導体レーザが容易に得られる。
第１図は本発明の実施例を示す半導体レーザの断面図で
ある。 １１・・・ＡＬＩＺｎｔ極、 １２・−ｐ−ＧａＡｓ
、 １３・・−ｐ−ＡｔＧａＩｎＰ、１４− ｐ−Ｇ
ａＡｓ、１５−ＧａＩｎＰ。
ある。 １１・・・ＡＬＩＺｎｔ極、 １２・−ｐ−ＧａＡｓ
、 １３・・−ｐ−ＡｔＧａＩｎＰ、１４− ｐ−Ｇ
ａＡｓ、１５−ＧａＩｎＰ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＧａＡｓを基板結晶とする半導体レーザで活性層／
光ガイド層を構成する半導体の組合せがＧａＩｎＰ／Ａ
ｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰＧａＩ
ｎＡｓＰ／ＧａＩｎＰならびにＧａＩｎＡｓＰ／ＡｌＧ
ａＩｎＰのいずれかである短波長可視レーザにおいて、
ＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓ層あるいはこれらの積層を電
流狭窄層あるいは光吸収層として有することを特徴とす
る半導体レーザ。 ２、上記電流狭窄あるいは光吸収層は、上記ＧａＡｓ又
はＡｌＧａＡｓ層あるいはこれらの積層の一部を除去し
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。 ３、上記除去が食刻によるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023765A JPH0821750B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023765A JPH0821750B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183196A true JPS62183196A (ja) | 1987-08-11 |
| JPH0821750B2 JPH0821750B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=12119435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023765A Expired - Lifetime JPH0821750B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04286176A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体多層膜の形成方法および半導体レーザの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603178A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6083388A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60126884A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61023765A patent/JPH0821750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603178A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6083388A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60126884A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04286176A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体多層膜の形成方法および半導体レーザの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0821750B2 (ja) | 1996-03-04 |
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