JPS6235592A - 量子井戸半導体レ−ザ - Google Patents

量子井戸半導体レ−ザ

Info

Publication number
JPS6235592A
JPS6235592A JP17401185A JP17401185A JPS6235592A JP S6235592 A JPS6235592 A JP S6235592A JP 17401185 A JP17401185 A JP 17401185A JP 17401185 A JP17401185 A JP 17401185A JP S6235592 A JPS6235592 A JP S6235592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quantum well
layer
emitted
semiconductor laser
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.)
Granted
Application number
JP17401185A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0671115B2 (ja
Inventor
Akira Fujimoto
晶 藤本
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.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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 Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
Priority to JP60174011A priority Critical patent/JPH0671115B2/ja
Publication of JPS6235592A publication Critical patent/JPS6235592A/ja
Publication of JPH0671115B2 publication Critical patent/JPH0671115B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • H01S5/3432—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs
    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (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】 発明の要約 活性領域が量子井戸構造となっているものにおいて、そ
の量子井戸層の厚さく巾）が場所に応じ変化し、複数の
異なる波長で発振することを特徴とする量子井戸半導体
レーザ。
［技術分野］ この発明は、半導体レーザに関し、さらに詳しくは活性
領域が量子井戸構造となっている量子井戸半導体レーザ
に関する。
［従来技術］ 量子井戸半導体レーザは、従来のダブルへテロ構造の半
導体レーザに比べて、（１）スペクトル単色性が良い、
（２）偏波面の選択性が高い。
（３）パルス応答性が良い、（４）発振波長が制御可能
である、（５）低いしきい値で動作する、（６）高い温
度安定性がある等の利点があり、実用化に向けて広く研
究されている。しかし、現段階までに開発されているこ
の種の量子井戸レーザは、１つの素子で１つの波長の光
しか発生させることができない、いわゆる単一波長レー
ザであり、複数の波長の光を同時に発振する多波長レー
ザが実現したという報告はまだない。
多波長レーザは、波長多重光通信用の光源等として非常
に有用でありその出現が待たれている。
現在では、多波長レーザの代用として、波長の異なる複
数個のレーザを相互に近接して実装し使用しているが、
組立が複雑でその形状も大きい、また信頼性もよくない
、といった問題がある。
［発明の目的］ この発明は、１つの素子で複数の異なる波長の光を発生
することのできる量子井戸半導体レーザを提供すること
を目的とする。
［発明の構成と効果］ この発明は、活性領域が量子井戸構造となっている量子
井戸半導体レーザにおいて、その量子井戸層の厚さく巾
Ｌ　）が場所に応じて変化していることを特徴とする。
この発明による量子井戸半導体レーザは、活性層である
量子井戸層の巾Ｌ　によりレーザ発振波長が決定される
ことを利用したものである。量子井戸半導体レーザの波
長はほぼＬ　２に比例することが知られており、Ｌ　を
小さくすれば波長は短かくなり、逆にＬ　を大きくすれ
ば波長は長くなる、この発明による量子井戸レーザでは
同一のウェハ上に部分的に厚さの異なる量子井戸活性層
が形成されているから、複数の異なる波長の光を同時に
または切換えて発振させることができる。
同一のウェハ上に部分的に厚さの異なる量子井戸層を形
成するやり方としては、たとえば量子井戸層の分子線エ
ピタキシャル成長中に金属マスクで成長基板を部分的に
覆い、適当な時間間隔で少しずつマスクをずらせること
により、容易かつ再現性よく１部分的に厚さの異なる量
子井戸層を形成することが可能である。
［実施例の説明］ 第１図はこの発明による量子井戸半導体１／−ザの構造
の一例を示すものである。この量子井戸半導体レーザは
、ｎ形ＧａＡｓ基板１、この基板１　、ｈに形成された
ｎ形ＡｌＧａＡｓ閉じ込め層２、閉じ込め層ｚ上に形成
された厚さＬ　が部分的に異なる量弁炉層３、この量弁
炉層３上にあるｐ形ＡｌＧａＡｓ閉じ込め層４、Ｐ形Ａ
ｌＧａＡｓ閉じ込め層４上にストライプ状に形成された
Ｐ側電極５（５１〜５５）、および基板１裏面に形成さ
れたｎ側電極６とからなる。Ｐ側電極５をストライブ状
に形成するためには、ストライプ部分以外を５ｉ０２等
の酸化膜で予め覆っておく酸化膜ストライプ法や、スト
ライプ部分のみにＺ　を拡散させるためブレーナ・スト
ライブ法等が用いられる。また通常は電極抵抗を下げる
ためにｐ形閉じ込め層４上にｐ形ＧａＡｓ電極層が形成
される。
次に、第３図および第４図を参照してこのような構造の
量子井戸半導体レーザの製造方法について説明する。
第３図は、部分的に厚さの異なる量子井戸層を形成する
際の分子線エピタキシャル成長機構を示す、まずｎ形Ｇ
ａＡｓ基板１上にｎ形ＡｌＧａＡｓ閉じ込め層２を全面
に成長させる。このｎ形ＡｌＧａＡｓ閉じ込め層は、　
Ａｌ混晶比が０．３で、Ｓｉをドープしキャリヤ濃度が
〜１０１８ｃｍ’のｎ形となっており、厚さは２〜３４
ｍである。このｎ形ＡｌＧａＡｓ閉じ込め層２上に場所
によって厚さく巾）の異なる量子井戸層３を成長させる
ためには、重文２のストライブ状の窓工２をもつ金属マ
スク１１で基板１の層２を覆い、　Ｇａ、　Ａｓの原料
分子ビームをあてながら適当な時間間隔で、マスク１１
を、そのストライプ窓１２の巾方向にずらしてＧａＡｓ
の結晶成長を行なう。
この結晶成長過程が第４図に詳しく示されてい１ｇ＋／
Ｉ＋１１雇づ１↓ム９−づｈ−１小→［ニノーｈ１２の
重文２とこれらの間隔ｆＬｆとが等しく設定されている
。
まず、最も短波長の発振波投入１に相当する厚さｄｌの
量子井戸を成長させる（第４図ａ）。
次に、金属マスク１１を文、１５だけ右方向にずらして
、この層（ｄｌ）上にさらに結晶を成長させ、２番目に
短い波長入２に相当する厚さＣｔ、＋ａ２とする（第４
図ｂ）。
同様にマスク１１を順次ずらしながら結晶成長させてい
くと、２嘗１５のマスク・シフトごとに、ｃｔ、＋ｄ２
＋ｄ３．ｄ、＋ｄ、、＋ｄ３＋ｄ４　、ｄ、＋ｄ２　＋
ａ３＋ａ４＋ｄ、と厚さの異なるＧａＡｓ量子井戸層が
形成される。
この工程はマスク蒸着法として確立された方法であり、
再現性は非常によい、このようにして形成したＧａＡｇ
量子井戸層３上にｐ形りラッド層４を全面に形成し、ス
トライプ電極５および電極６を設け、基板を適当な箇所
で分割すれば多波長井戸半導体レーザが完成する。
この実施例の量子井戸レーザ素子は、５つの異なる波長
のレーザをモノリシックに集積化したもので、電極５１
に電流を流せば波長入１のレーザ光が出射し、電極５２
に電流を流せば波長入２のレーザ光が出射する。同様に
入３、入４、入５と５つの異なる波長のレーザ光を別個
に、または数個もしくは全部同時に出射させることが可
能である。以下に各パラメータの一例を示す。
ＡＩ　　Ｇａ、ｘＡｓ閉じ込み層２．４の混晶比ｘ＝０
．３　、 発振波長（ｎｍ）　　　入、、、、ａｔＯ入２＝８２０ 人、　＝８３０ 人、　＝８４０ 人、＝８５０ 量子井戸層成長時のパラメータ（λ） ｄ、　　＝６８ ｄ２　＝１０ ｄ３　＝１０ ｄ４　＝１２ 第２図に示すように、量子井戸層３の厚さを連続的に変
化させるようにしてもよい。この場合に、電極５として
図示のように全面に設けてもよいし、第１図のようにス
トライプ状にしてもよい。
この発明は多重量子井戸構造（ｍｕｌｔｉｑｕａｎｔｕ
ｍｗｅｌｌ、ＭＱＷ）のレーザにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を示す斜視図、第２図はこの
発明の他の実施例を示す斜視図、第３図は分子線エピタ
キシャル成長法を示す図、第４図は部分的に厚さの異な
る量子井戸層を成長させる様子を詳細に示す工程図であ
る。 １−−−ＧａＡｓ基板、２−ｎ形ＡｌＧａＡｓ閉じ込め
層、３・・・ＧａＡｓ量子井戸層、４・・・ｐ形ＡｌＧ
ａＡｓ閉じ込め層。 以　　上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 活性領域が量子井戸構造となっている量子井戸半導体レ
    ーザにおいて、その量子井戸層の厚さが場所に応じて変
    化していることを特徴とする量子井戸半導体レーザ。
JP60174011A 1985-08-09 1985-08-09 量子井戸半導体レ−ザ Expired - Lifetime JPH0671115B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60174011A JPH0671115B2 (ja) 1985-08-09 1985-08-09 量子井戸半導体レ−ザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60174011A JPH0671115B2 (ja) 1985-08-09 1985-08-09 量子井戸半導体レ−ザ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6235592A true JPS6235592A (ja) 1987-02-16
JPH0671115B2 JPH0671115B2 (ja) 1994-09-07

Family

ID=15971080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60174011A Expired - Lifetime JPH0671115B2 (ja) 1985-08-09 1985-08-09 量子井戸半導体レ−ザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0671115B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01319986A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JP2006339237A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Tohoku Techno Arch Co Ltd 多波長の同期パルス光源

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009013909A1 (de) 2009-03-19 2010-09-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185993A (ja) * 1985-02-13 1986-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多波長半導体レーザ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185993A (ja) * 1985-02-13 1986-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多波長半導体レーザ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01319986A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JP2006339237A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Tohoku Techno Arch Co Ltd 多波長の同期パルス光源

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0671115B2 (ja) 1994-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10923878B1 (en) Method and system for providing directional light sources with broad spectrum
JP2726209B2 (ja) 半導体光デバイス及びその製造方法
US4577321A (en) Integrated quantum well lasers for wavelength division multiplexing
US4637122A (en) Integrated quantum well lasers for wavelength division multiplexing
US4852116A (en) Semiconductor laser device
US6430203B1 (en) Semiconductor laser device with non-oxidized facet regions
KR100632308B1 (ko) 이득결합 분포귀환형 반도체레이저장치 및 그의 제조방법
US5675605A (en) Semiconductor surface-emitting optical device having light emitting layer of ordered crystal structure sandwiched between bragg reflectors
US4980895A (en) Distributed feedback semiconductor laser having a laser-active layer serving as diffraction grating
JP2703784B2 (ja) 半導体レーザ素子
US4759025A (en) Window structure semiconductor laser
JPS6235592A (ja) 量子井戸半導体レ−ザ
JPS63299186A (ja) 発光素子
US6625189B1 (en) Semiconductor laser device and fabrication method thereof
JPH0248151B2 (ja)
JPS6332982A (ja) 半導体レ−ザ
JPH06283802A (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JPH09181398A (ja) 半導体発光素子
JP2973215B2 (ja) 半導体レーザ装置
JPH0537067A (ja) 半導体レーザ及び半導体レーザの製造方法
JP3087285B2 (ja) 半導体レーザ
Choi et al. Selective growth and regrowth of high Al content AlGaAs for use in BH lasers
JP2903322B2 (ja) 半導体集積レーザ
JPH0728093B2 (ja) 半導体レ−ザ素子
JPH01272177A (ja) 半導体レーザ