JPS622717B2 - - Google Patents
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- JPS622717B2 JPS622717B2 JP16301881A JP16301881A JPS622717B2 JP S622717 B2 JPS622717 B2 JP S622717B2 JP 16301881 A JP16301881 A JP 16301881A JP 16301881 A JP16301881 A JP 16301881A JP S622717 B2 JPS622717 B2 JP S622717B2
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体レーザ、特に埋め込み構造半
導体レーザの改良に関するものである。
導体レーザの改良に関するものである。
第１図に埋め込み構造半導体レーザの一種であ
る、従来の電流狭窄型メサ基板埋め込み構造レー
ザ（Current Confcnement Mesa―Substvate
Buried Heterc―Structuve Laser Diode略して
CCM―LD）の断面を示す。CCM―LDは電子通
信学会光量子エレクトロニクス研究会資料
OQE80―117で示されるようにｎ，InP基板１上
に形成された突起部２上に活性層（InGaAsP，
λｇ―1.3μｍ）４ａ、突起部２の両側に活性層
（InGaAsP，λｇ―1.3μｍ）４ｂが途切れて形成
されているため、活性層４ａが屈折率の小さなバ
ツフアー層（ｎ―InP）３及び第１クラツド層
（ｐ―InP）５でまわりを囲まれたいわゆる埋め
込み構造となつている。又、電流阻止層（ｎ―
InP）６が突起部２上で欠損し、その両側にのみ
形成されているため、活性層４ａに効率良く電流
が集中する事が出来る。このCCM―LDの結晶
は、液相成長法の一種であるスライド法で形成さ
れる。この液相成長において活性層４ａ及び４ｂ
を形成した後、第１クラツド層５、電流阻止層６
を形成する場合に、活性層４ａが、突起部２上に
あるため、その他の領域よりも突き出ており、液
相成長用ボートに接触しやすくこのため機械的損
傷を受けて、結晶の破損、転位の発生を招きやす
い欠点があつた。この様な機械的な損傷を受けた
結晶から製作したCCM―LDは、通電時の劣化率
が大きく、寿命が短かい欠点を有していた。
る、従来の電流狭窄型メサ基板埋め込み構造レー
ザ（Current Confcnement Mesa―Substvate
Buried Heterc―Structuve Laser Diode略して
CCM―LD）の断面を示す。CCM―LDは電子通
信学会光量子エレクトロニクス研究会資料
OQE80―117で示されるようにｎ，InP基板１上
に形成された突起部２上に活性層（InGaAsP，
λｇ―1.3μｍ）４ａ、突起部２の両側に活性層
（InGaAsP，λｇ―1.3μｍ）４ｂが途切れて形成
されているため、活性層４ａが屈折率の小さなバ
ツフアー層（ｎ―InP）３及び第１クラツド層
（ｐ―InP）５でまわりを囲まれたいわゆる埋め
込み構造となつている。又、電流阻止層（ｎ―
InP）６が突起部２上で欠損し、その両側にのみ
形成されているため、活性層４ａに効率良く電流
が集中する事が出来る。このCCM―LDの結晶
は、液相成長法の一種であるスライド法で形成さ
れる。この液相成長において活性層４ａ及び４ｂ
を形成した後、第１クラツド層５、電流阻止層６
を形成する場合に、活性層４ａが、突起部２上に
あるため、その他の領域よりも突き出ており、液
相成長用ボートに接触しやすくこのため機械的損
傷を受けて、結晶の破損、転位の発生を招きやす
い欠点があつた。この様な機械的な損傷を受けた
結晶から製作したCCM―LDは、通電時の劣化率
が大きく、寿命が短かい欠点を有していた。
本発明の目的は、活性層が上述した様な機械的
損傷を受け難く、長寿命の半導体レーザを提供す
ることにある。
損傷を受け難く、長寿命の半導体レーザを提供す
ることにある。
本発明によれば互いに平行な２つの溝を有する
半導体基板と、この半導体基板上に形成された活
性層と、上記２つの溝の間の突起部に欠損部を有
する電流阻止層を具備し、突起部上に形成された
活性層の一領域を主たる発光領域としたことを特
徴とした半導体レーザが得られる。
半導体基板と、この半導体基板上に形成された活
性層と、上記２つの溝の間の突起部に欠損部を有
する電流阻止層を具備し、突起部上に形成された
活性層の一領域を主たる発光領域としたことを特
徴とした半導体レーザが得られる。
以下図面を参照して本発明を詳しく説明する。
第２図は、本発明の一実施例の断面図である。
図中１１は、互いに平行な溝１３が形成されたｎ
―InP基板、１５はバツフアー層、（ｎ―InP，厚
さ〜0.5μｍ）、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは活性層
（InGaAsP，λｇ〜1.3μｍ，厚さ〜0.2μｍ）１
７は第１クラツド層（ｐ―InP，厚さ〜0.7μｍ）
１８は電流阻止層（ｎ―InP，厚さ〜0.7μｍ）、
１９は第２クラツド層（ｐ―InP，厚さ２〜５μ
ｍ）、２０はキヤツプ層（ｐ―InGaAsP，λｇ〜
1.3μｍ，厚さ〜１μｍ）、２１はＰ電極、２２は
ｎ電極である。本実施例の埋め込み構造レーザ
の、主たる活性領域は、突起部１２上に形成され
た活性層１６ａである段差のところで段切れを伴
なつて活性層が形成されるため溝１３の底部に形
成された活性層１６ｂは活性層１６ａ及び活性層
１６ｃとは不連続となる。又、電流阻止層は、活
性層１６ａ上で欠損しているため電流は集中的に
活性層１６ａに注入される。突起部１２の上辺の
幅は約２μｍ、溝１３の幅は５〜10μｍ深さは約
３μｍで、平担部１４の幅は100〜150μｍであ
る。
図中１１は、互いに平行な溝１３が形成されたｎ
―InP基板、１５はバツフアー層、（ｎ―InP，厚
さ〜0.5μｍ）、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは活性層
（InGaAsP，λｇ〜1.3μｍ，厚さ〜0.2μｍ）１
７は第１クラツド層（ｐ―InP，厚さ〜0.7μｍ）
１８は電流阻止層（ｎ―InP，厚さ〜0.7μｍ）、
１９は第２クラツド層（ｐ―InP，厚さ２〜５μ
ｍ）、２０はキヤツプ層（ｐ―InGaAsP，λｇ〜
1.3μｍ，厚さ〜１μｍ）、２１はＰ電極、２２は
ｎ電極である。本実施例の埋め込み構造レーザ
の、主たる活性領域は、突起部１２上に形成され
た活性層１６ａである段差のところで段切れを伴
なつて活性層が形成されるため溝１３の底部に形
成された活性層１６ｂは活性層１６ａ及び活性層
１６ｃとは不連続となる。又、電流阻止層は、活
性層１６ａ上で欠損しているため電流は集中的に
活性層１６ａに注入される。突起部１２の上辺の
幅は約２μｍ、溝１３の幅は５〜10μｍ深さは約
３μｍで、平担部１４の幅は100〜150μｍであ
る。
さて、第２図において、主たる活性領域である
活性層１６ａは、平担部１４上にある活性層１６
ｃよりも突き出ていないことがわかる。すなわ
ち、活性層１６ａは突起部１２上に形成されてい
るが、平担部１４上の活性層１６ｃと同じ高さに
位置しており突き出てはいない。このことから、
本実施例の埋め込み構造半導体レーザの結晶を、
液相成長法の一種のスライド法にて形成する場合
に、活性層１６ａは他の大部分の活性層１６ｃと
同じ高さにあるため、従来の様に突起部がボート
に接触して機械的損傷を受けることは、ほとんど
なくなつた。
活性層１６ａは、平担部１４上にある活性層１６
ｃよりも突き出ていないことがわかる。すなわ
ち、活性層１６ａは突起部１２上に形成されてい
るが、平担部１４上の活性層１６ｃと同じ高さに
位置しており突き出てはいない。このことから、
本実施例の埋め込み構造半導体レーザの結晶を、
液相成長法の一種のスライド法にて形成する場合
に、活性層１６ａは他の大部分の活性層１６ｃと
同じ高さにあるため、従来の様に突起部がボート
に接触して機械的損傷を受けることは、ほとんど
なくなつた。
本実施例の埋め込み構造半導体レーザの製作法
を簡単に述べる。まず主面が（100）面であるｎ
―InP基板１１上にホトエツチング技術により、
互いに平行な２つの溝１２を結晶方位＜011＞方
向に沿つて形成する。次に液相成長法の一種のス
ライド法により、バツフアー層１５、活性層１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ第１クラツド層１７、電流阻
止層１８、第２クラツド層１９、キヤツプ層２０
を順次連続成長する。このとき、適当な成長条件
を選ぶことにより、バツフアー層１５及び第１ク
ラツド層１７は突起部１２上に成長するが電流阻
止層１８は突起部１２上で欠損して成長する。
又、InGaAsPからなる活性層は突起部側面は成
長せず段切れを伴なつて形成される。この様にし
て得られたレーザ結晶を厚さ約100μｍ程度に研
摩した後、キヤツプ層２０上にＰ電極２１又、ｎ
―InP基板１１上にｎ電極２２を真空蒸着法にて
形成した後熱処理を行ない電極をオーミツク接触
にする。その後共振器長200〜300μｍ程度に切り
出して埋め込み構造半導体レーザが完成する。
を簡単に述べる。まず主面が（100）面であるｎ
―InP基板１１上にホトエツチング技術により、
互いに平行な２つの溝１２を結晶方位＜011＞方
向に沿つて形成する。次に液相成長法の一種のス
ライド法により、バツフアー層１５、活性層１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ第１クラツド層１７、電流阻
止層１８、第２クラツド層１９、キヤツプ層２０
を順次連続成長する。このとき、適当な成長条件
を選ぶことにより、バツフアー層１５及び第１ク
ラツド層１７は突起部１２上に成長するが電流阻
止層１８は突起部１２上で欠損して成長する。
又、InGaAsPからなる活性層は突起部側面は成
長せず段切れを伴なつて形成される。この様にし
て得られたレーザ結晶を厚さ約100μｍ程度に研
摩した後、キヤツプ層２０上にＰ電極２１又、ｎ
―InP基板１１上にｎ電極２２を真空蒸着法にて
形成した後熱処理を行ない電極をオーミツク接触
にする。その後共振器長200〜300μｍ程度に切り
出して埋め込み構造半導体レーザが完成する。
本実施例では、InP／InGaAsPの材料を用いた
が、本発明は他の材料、例えばGaAs／GaAlAs
等にも同様に適用できる。
が、本発明は他の材料、例えばGaAs／GaAlAs
等にも同様に適用できる。
最後に本発明の有する特徴を要約すれば、活性
層が機械的な損傷を結晶成長プロセス中に受け難
く従つて長寿命の埋め込み構造半導体レーザを歩
留まり良く得られることにある。
層が機械的な損傷を結晶成長プロセス中に受け難
く従つて長寿命の埋め込み構造半導体レーザを歩
留まり良く得られることにある。
第１図は電流狭窄型メサ基板埋め込み構造レー
ザ（CCM―LD）の断面図である。第２図は本発
明の一実施例に係わる埋め込み構造半導体レーザ
の断面図である。 図中、１……ｎ，InP基板、２……突起部、３
……バツフアー層４ａ及び４ｂ……活性層、５…
…第１クラツド層、６……電流阻止層、７……第
２クラツド層、８……キヤツプ層、９……Ｐ電
極、１０……ｎ電極、１１……ｎ―InP基板、１
２……突起部、１３……互いに平行な２つの溝、
１４……平坦部、１５……はバツフアー層、、１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ……活性層、１７……第１
クラツド層、１８……電流阻止層、１９……第２
クラツド層、２０……キヤツプ層、２１……ｐ電
極、２２……ｎ電極である。
ザ（CCM―LD）の断面図である。第２図は本発
明の一実施例に係わる埋め込み構造半導体レーザ
の断面図である。 図中、１……ｎ，InP基板、２……突起部、３
……バツフアー層４ａ及び４ｂ……活性層、５…
…第１クラツド層、６……電流阻止層、７……第
２クラツド層、８……キヤツプ層、９……Ｐ電
極、１０……ｎ電極、１１……ｎ―InP基板、１
２……突起部、１３……互いに平行な２つの溝、
１４……平坦部、１５……はバツフアー層、、１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ……活性層、１７……第１
クラツド層、１８……電流阻止層、１９……第２
クラツド層、２０……キヤツプ層、２１……ｐ電
極、２２……ｎ電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに平行な２つの溝を有する半導体基板
と、該半導体基板上に形成された活性層と、前記
２つの溝の間の突起部に欠損部を有する電流阻止
層とを具備し、前記突起部上に形成された活性層
の一領域を主たる発光領域としたことを特徴とす
る半導体レーザ。 ２ 前記活性層が突起部の側面おいて欠損してい
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16301881A JPS5864084A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16301881A JPS5864084A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864084A JPS5864084A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS622717B2 true JPS622717B2 (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=15765623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16301881A Granted JPS5864084A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864084A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215090A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| HU206565B (en) * | 1988-12-15 | 1992-11-30 | Mta Mueszaki Fiz Kutato Inteze | Inp/gainasp laser diode of burried active layer, having built-in blocking layer, of double heterostructure and method for making said laser diode by one-stage liquid epitaxial procedure |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP16301881A patent/JPS5864084A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864084A (ja) | 1983-04-16 |
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