JPS62296584A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS62296584A JPS62296584A JP61140692A JP14069286A JPS62296584A JP S62296584 A JPS62296584 A JP S62296584A JP 61140692 A JP61140692 A JP 61140692A JP 14069286 A JP14069286 A JP 14069286A JP S62296584 A JPS62296584 A JP S62296584A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- gaalas
- substrate
- gaas
- laser
- Prior art date
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- Pending
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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】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明はレーザ光線を利用した光情報処理機器等に用い
られる半導体レーザ装置に関するものである。
られる半導体レーザ装置に関するものである。
従来の技術
２ベーノ
半導体し〜ザ装置は小型軽量のため、光ディスクのピッ
クアップを構成する部品として非常に重要であり、近年
益々その需要は増大している。
クアップを構成する部品として非常に重要であり、近年
益々その需要は増大している。
ところで光ディスクは磁気ディスクに比べ記録密度が大
きいため、大容量のディジタルメモリとしてコンピュー
タの記憶装置に使われようとしている。この場合、光デ
ィスクへの情報の記録は半導体レーザ光を集光した時の
熱によっているため、高速記録等の要請より必然的に半
導体レーザ光の光出力の増大が要求される。
きいため、大容量のディジタルメモリとしてコンピュー
タの記憶装置に使われようとしている。この場合、光デ
ィスクへの情報の記録は半導体レーザ光を集光した時の
熱によっているため、高速記録等の要請より必然的に半
導体レーザ光の光出力の増大が要求される。
発明が解決しようとする問題点
半導体レーザの光出力としては、素子構造の最適化によ
り４ｏ〜ｓｏｍＷ級のものが得られているが、実用的に
は連続動作において寿命が短いという問題がある。半導
体レーザの寿命を短くする要因は、過大な光出力による
共振器端面の損傷である。つ捷り、共振器端面近傍の結
晶内においては、レーザ光密度が高いため、端面部での
晃の吸収によって温度が上昇し、結晶の酸化・溶融が起
こるのである。
り４ｏ〜ｓｏｍＷ級のものが得られているが、実用的に
は連続動作において寿命が短いという問題がある。半導
体レーザの寿命を短くする要因は、過大な光出力による
共振器端面の損傷である。つ捷り、共振器端面近傍の結
晶内においては、レーザ光密度が高いため、端面部での
晃の吸収によって温度が上昇し、結晶の酸化・溶融が起
こるのである。
３ページ
半導体レーザにおいて、端面の光による損傷を防ぐには
、端面近傍の結晶内においてレーザ光が吸収されないよ
うにするとよい。すなわち、端面近傍の半導体結晶のエ
ネルギーギャップを大きくしてやる、あるいは逆に内部
の領域においてエネルギーギャップを小さくしてやると
よい。このようにするとレーザ光の端面部における吸収
をなくすことができる。
、端面近傍の結晶内においてレーザ光が吸収されないよ
うにするとよい。すなわち、端面近傍の半導体結晶のエ
ネルギーギャップを大きくしてやる、あるいは逆に内部
の領域においてエネルギーギャップを小さくしてやると
よい。このようにするとレーザ光の端面部における吸収
をなくすことができる。
問題点を解決するための手段
Ｇ ａ Ａ ＱＡ ｓ 系半導体レーザでは、レーザ発
振を起こさせる活性層はＧ ａ Ａ （２Ａ ｓ混晶で
できており、そのエネルギーギャップはＡｅの混晶比で
きする。
振を起こさせる活性層はＧ ａ Ａ （２Ａ ｓ混晶で
できており、そのエネルギーギャップはＡｅの混晶比で
きする。
従って端面近傍と内部でＡｌ混晶比を変化させればよい
。しかし〒般にこの様な構造を作製することは困難であ
る。
。しかし〒般にこの様な構造を作製することは困難であ
る。
エネルギーギヤノブを変える方法は、不純物のドーピン
グによっても行なえる。すなわち、不純物を高濃度にド
ーピングするとエネルギーギヤノブが小さくなる。従っ
てレーザ内部の領域のみに不純物を高濃度に入れるとよ
い。これも一般に困難であるが、ｐ型不純物の拡散を利
用すると可能である。
グによっても行なえる。すなわち、不純物を高濃度にド
ーピングするとエネルギーギヤノブが小さくなる。従っ
てレーザ内部の領域のみに不純物を高濃度に入れるとよ
い。これも一般に困難であるが、ｐ型不純物の拡散を利
用すると可能である。
本発明では、活性層と一つ隔てた層に選択的に不純物を
多くしておき、活性層を結晶成長中に、不純物の拡散に
より活性層に部分的にドーピングさせることによって、
レーザ内部の領域の活性層のエネルギーギャップを小さ
くし、端面部での光の吸収をなくしている。
多くしておき、活性層を結晶成長中に、不純物の拡散に
より活性層に部分的にドーピングさせることによって、
レーザ内部の領域の活性層のエネルギーギャップを小さ
くし、端面部での光の吸収をなくしている。
作 用
レーザ共振器の端面部では、光密度が高くなるが、エネ
ルギーギヤノブが発振波長のレーザ光に対して大きいの
で端面部でのレーザ光の吸収が起こらなく、従って発熱
が抑えられるので端面の劣化（酸化・溶融）がなく、長
寿命のレーザ発振が可能となる。
ルギーギヤノブが発振波長のレーザ光に対して大きいの
で端面部でのレーザ光の吸収が起こらなく、従って発熱
が抑えられるので端面の劣化（酸化・溶融）がなく、長
寿命のレーザ発振が可能となる。
実施例
第１図に本発明の実施例における半導体し〜ザ装置の構
造図を示す。第１図ａは端面部の構造であり、ｂは内部
の構造を示している。即ち第１図Ｃにおいて、Ｂ−Ｂ’
に沿った断面図である。第５ページ １図Ｃは第１図ａにおいてＡ＝Ａ’に沿って分断して内
部がわかるようにした構造図である。本半導体レーザの
特徴は、レーザ内のｎ −ＧａＡｓ層２の土部と、ｐ−
ＧａＡｌＡｓ層３及びＧ ａ Ａ （２Ａ ｓ層４に高
Ｚｎドープ領域７があることである。レーザ発振は溝８
上の層４内で起こるのであるが、共振器端面近傍の３０
μｍの領域はＺｎ濃度が低くエネルギーギャップが大き
いので、レーザ光の吸収を受けなくなる。この様に、レ
ーザ内部で部分的にＺｎ濃度を高くするために、イオン
注入と熱拡散を用いる。
造図を示す。第１図ａは端面部の構造であり、ｂは内部
の構造を示している。即ち第１図Ｃにおいて、Ｂ−Ｂ’
に沿った断面図である。第５ページ １図Ｃは第１図ａにおいてＡ＝Ａ’に沿って分断して内
部がわかるようにした構造図である。本半導体レーザの
特徴は、レーザ内のｎ −ＧａＡｓ層２の土部と、ｐ−
ＧａＡｌＡｓ層３及びＧ ａ Ａ （２Ａ ｓ層４に高
Ｚｎドープ領域７があることである。レーザ発振は溝８
上の層４内で起こるのであるが、共振器端面近傍の３０
μｍの領域はＺｎ濃度が低くエネルギーギャップが大き
いので、レーザ光の吸収を受けなくなる。この様に、レ
ーザ内部で部分的にＺｎ濃度を高くするために、イオン
注入と熱拡散を用いる。
第２図で作製プロセスを順を追って説明する。
（ａ） ｐ 型Ｇ ａ Ａ Ｂ基板１上に液相エピタ
キシャル成長でｎ ＧａＡｓ層２を成長する。膜厚は
１．３μｍとする。
キシャル成長でｎ ＧａＡｓ層２を成長する。膜厚は
１．３μｍとする。
（ｂ） 共振器端面となる部分から３０μｍ内部の領
域をＳｉ３Ｎ４膜で覆って、イオン注入によりＺｎを６
×１０ （７） 注入する。注入深さは０．３１ｔｍと
する。
域をＳｉ３Ｎ４膜で覆って、イオン注入によりＺｎを６
×１０ （７） 注入する。注入深さは０．３１ｔｍと
する。
（ｃ） エツチングで溝８を作る。溝の深さは１．５
６ペーノ μｍとし、先端が基板１内に入ぢ込む様にする。
６ペーノ μｍとし、先端が基板１内に入ぢ込む様にする。
（ｄ） 再び液相成長により、８６０℃で３から６の
各層を成長する。この時、層２に注入したＺｎは拡散に
より層３と４に入り込む。
各層を成長する。この時、層２に注入したＺｎは拡散に
より層３と４に入り込む。
（ｅ） 層６側にＡｕＧｅＮｉ 電極１１、基板側
にＡｕＺｎ電極１ｏを蒸着、アロイして完成する。
にＡｕＺｎ電極１ｏを蒸着、アロイして完成する。
第３図に本発明のレーザの電流−光出力特性を示す。比
較のため同一構造で、Ｚｎ注入を行なわないものも示し
た。素子の破壊レベルは著しく向上しており、端面部で
の吸収をなくすことによる効果が大であることがわかる
。捷だ第４図に、高温通電試験の結果を示す。注入なし
のものより、寿命が大きく延びており信頼性が大幅に改
善されているのがわかる。
較のため同一構造で、Ｚｎ注入を行なわないものも示し
た。素子の破壊レベルは著しく向上しており、端面部で
の吸収をなくすことによる効果が大であることがわかる
。捷だ第４図に、高温通電試験の結果を示す。注入なし
のものより、寿命が大きく延びており信頼性が大幅に改
善されているのがわかる。
発明の効果
本発明によれば、高出力半導体レーザの信頼性を実用レ
ベルに１で上げることができ、光ディスク等の応用に大
なる効果を有する。
ベルに１で上げることができ、光ディスク等の応用に大
なる効果を有する。
第１図は本発明の半導体レーザの構造図、第２７ べ啼
図は作製プロセスを示す斜視図、第３図は電流−光出力
特性を示す特性図、第４図は高温通電寿命試験の結果を
示す特性図である。 １−−−−ｐ−ＧａＡｓ基板、２−＝ −ｎ −ＧａＡ
ｓ層、３ ・・−ｐ−ＧａＡｌＡｓ層、４−−− Ｇａ
ＡｌＡｓ層、５ ・−−−ｎ−ＧａＡｌＡｓ層、６・・
・・ ｎ−ＧａＡｓ層、７・・・・・高Ｚｎドープ領域
、８・・・ 溝、９・・・・・・イオン注入領域、１ｏ
・・・・・・ＡｕＺｎ電極、１１・・・・ＡｕＧｅＮｉ
電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ｆ−Ｐ−ＧａＡａｈａ２−− ｎ −Ｇ
ａ、Ａｓ ｑ−一一イ不）χＦ入今果工応、 第２図
特性を示す特性図、第４図は高温通電寿命試験の結果を
示す特性図である。 １−−−−ｐ−ＧａＡｓ基板、２−＝ −ｎ −ＧａＡ
ｓ層、３ ・・−ｐ−ＧａＡｌＡｓ層、４−−− Ｇａ
ＡｌＡｓ層、５ ・−−−ｎ−ＧａＡｌＡｓ層、６・・
・・ ｎ−ＧａＡｓ層、７・・・・・高Ｚｎドープ領域
、８・・・ 溝、９・・・・・・イオン注入領域、１ｏ
・・・・・・ＡｕＺｎ電極、１１・・・・ＡｕＧｅＮｉ
電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ｆ−Ｐ−ＧａＡａｈａ２−− ｎ −Ｇ
ａ、Ａｓ ｑ−一一イ不）χＦ入今果工応、 第２図
Claims (1)
- 一導電型ＧａＡｓ基板上に前記一導電型とは反対の導電
型のＧａＡｓ層があり、前記反対導電型のＧａＡｓ層に
前記基板に達する溝があり、その上にダブルヘテロｐ−
ｎ接合を有するとともに、素子の共振器端面から５μｍ
から５０μｍ内部の領域で、前記反対導電型のＧａＡｓ
層の上部と、その層の上の前記一導電型ＧａＡｌＡｓ層
及びＧａＡｌＡｓ活性層に前記一導電型の不純物が、同
じ層内の前記共振器端面部よりも多く含まれていること
を特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140692A JPS62296584A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140692A JPS62296584A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296584A true JPS62296584A (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=15274534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140692A Pending JPS62296584A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62296584A (ja) |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61140692A patent/JPS62296584A/ja active Pending
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