JPS6237829B2 - - Google Patents
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- JPS6237829B2 JPS6237829B2 JP54057443A JP5744379A JPS6237829B2 JP S6237829 B2 JPS6237829 B2 JP S6237829B2 JP 54057443 A JP54057443 A JP 54057443A JP 5744379 A JP5744379 A JP 5744379A JP S6237829 B2 JPS6237829 B2 JP S6237829B2
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- groove
- active layer
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- laser
- Prior art date
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- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
-
- 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
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- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2237—Buried stripe structure with a non-planar active layer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザーに関するものである。
光情報処理用の光源としての半導体レーザーは
第１図に示すダブルヘテロ構造からなつている。
即ち、Ｎ型GaAs半導体基板１上に、第１の閉込
め層としてのＮ型Ga1―xAlxAs層２、活性層とし
てのＰ型GaAs層３、第２の閉込め層としてのＰ
型Ga1―xAlxAs層４、電極のオーミツクコンタク
ト用のＰ型GaAs層５が順次積層されており、電
圧の印加によつて活性層３のPN接合からこのレ
ーザーの長さ方向にレーザー光６が放出される。
この場合、端面７、即ちへき開面の状態がレーザ
ー特性に大きな影響を与えるが、第１図の従来例
では活性層３全体が平担であつて端面７にそのま
ま露出している。従つてレーザー光が活性層３の
端面７のGaAsに吸収され易くなり、この結果と
して発熱が生じて端面破線を招き、高出力動作が
できないことになる。
第１図に示すダブルヘテロ構造からなつている。
即ち、Ｎ型GaAs半導体基板１上に、第１の閉込
め層としてのＮ型Ga1―xAlxAs層２、活性層とし
てのＰ型GaAs層３、第２の閉込め層としてのＰ
型Ga1―xAlxAs層４、電極のオーミツクコンタク
ト用のＰ型GaAs層５が順次積層されており、電
圧の印加によつて活性層３のPN接合からこのレ
ーザーの長さ方向にレーザー光６が放出される。
この場合、端面７、即ちへき開面の状態がレーザ
ー特性に大きな影響を与えるが、第１図の従来例
では活性層３全体が平担であつて端面７にそのま
ま露出している。従つてレーザー光が活性層３の
端面７のGaAsに吸収され易くなり、この結果と
して発熱が生じて端面破線を招き、高出力動作が
できないことになる。
こうした欠点をなくすために、例えば第２図の
ように、両側の端面部分をエツチングで除去し、
この欠除部分に活性層３よりもバンドギヤツプの
大きい物質、例えばGaAlAs層８を改めて成長さ
せる方法が提案されている。しかしこの構造では
GaAlAu層８の形成のために液相のエピタキシヤ
ル成長をわざわざ行う必要があつて、作業性の点
で不利である。また第３図のように、活性層３を
予め高濃度（＞1018cm-3）のＮ型にしておき、端
面部以外の領域にZnを高濃度拡散してP+型の領
域９を形成したものもある。この場合のバンドギ
ヤツプは、活性層３が最も大きく、P+型領域９
が最も小さくなるので、端面７のレーザー光の吸
収は一応減少させることができる。しかしなが
ら、精密にコントロールされたZn拡散が必要と
なる上に、活性層３へのドーピングが制限され、
しかも活性層３の端部とそれ以外の部分とのバン
ドギヤツプの差はあまり大きくはない。
ように、両側の端面部分をエツチングで除去し、
この欠除部分に活性層３よりもバンドギヤツプの
大きい物質、例えばGaAlAs層８を改めて成長さ
せる方法が提案されている。しかしこの構造では
GaAlAu層８の形成のために液相のエピタキシヤ
ル成長をわざわざ行う必要があつて、作業性の点
で不利である。また第３図のように、活性層３を
予め高濃度（＞1018cm-3）のＮ型にしておき、端
面部以外の領域にZnを高濃度拡散してP+型の領
域９を形成したものもある。この場合のバンドギ
ヤツプは、活性層３が最も大きく、P+型領域９
が最も小さくなるので、端面７のレーザー光の吸
収は一応減少させることができる。しかしなが
ら、精密にコントロールされたZn拡散が必要と
なる上に、活性層３へのドーピングが制限され、
しかも活性層３の端部とそれ以外の部分とのバン
ドギヤツプの差はあまり大きくはない。
本発明は、以上のような諸欠点を解消すべくな
されたものであつて、一主面にストライプ状であ
つてその中央部と両端部とで幅の異なる溝が設け
られた半導体基体と、前記半導体基体上に順次形
成された第１の閉じ込め層、活性層及び第２の閉
じ込め層とをそれぞれ有し、前記活性層下部の位
置が前記中央部と両端部とで異なつていることを
特徴とする半導体レーザーに係るものである。こ
のように構成することによつて、高出力動作が可
能となるだけでなく、簡単かつ作業性良くレーザ
ーを作成することができる。
されたものであつて、一主面にストライプ状であ
つてその中央部と両端部とで幅の異なる溝が設け
られた半導体基体と、前記半導体基体上に順次形
成された第１の閉じ込め層、活性層及び第２の閉
じ込め層とをそれぞれ有し、前記活性層下部の位
置が前記中央部と両端部とで異なつていることを
特徴とする半導体レーザーに係るものである。こ
のように構成することによつて、高出力動作が可
能となるだけでなく、簡単かつ作業性良くレーザ
ーを作成することができる。
以下本発明の実施例を第４図〜第１６図に付き
述べる。
述べる。
第４図〜第８図は第１の実施例を示すものであ
る。
る。
本施例による半導体レーザーは、第４図のよう
に、Ｎ型GaAs半導体基板１１上に、第１の閉じ
込め層としてのＮ型Ga1―xAlxAs層１２、活性層
としてのＰ型GaAs層１３、第２の閉込め層とし
てのＰ型Ga1―xAlxAs層１４、Ｐ型GaAs層１５
が順次積層されたものであり、この積層構造自体
は従来のものと同様である。１８はオーミツク電
極である。ここで重要なことは、端面１７又はへ
き開面部分における活性層１３の端部１３ａがそ
の発光部１３ｂよりも低位置に存在していること
である。つまり活性層１３の端部１３ａは発光部
１３ｂの両端から下方へ傾斜しており、この傾斜
領域の真上に第２の閉込め層１４が直接存在して
いる。端部１３ａは可能な限り急激に傾斜してい
る方がよく、また端面１７への終端位置は発光部
１３ｂの位置よりΔｈ低く、例えば0.2μ程度
（＝Δｈ）低ければ十分である。
に、Ｎ型GaAs半導体基板１１上に、第１の閉じ
込め層としてのＮ型Ga1―xAlxAs層１２、活性層
としてのＰ型GaAs層１３、第２の閉込め層とし
てのＰ型Ga1―xAlxAs層１４、Ｐ型GaAs層１５
が順次積層されたものであり、この積層構造自体
は従来のものと同様である。１８はオーミツク電
極である。ここで重要なことは、端面１７又はへ
き開面部分における活性層１３の端部１３ａがそ
の発光部１３ｂよりも低位置に存在していること
である。つまり活性層１３の端部１３ａは発光部
１３ｂの両端から下方へ傾斜しており、この傾斜
領域の真上に第２の閉込め層１４が直接存在して
いる。端部１３ａは可能な限り急激に傾斜してい
る方がよく、また端面１７への終端位置は発光部
１３ｂの位置よりΔｈ低く、例えば0.2μ程度
（＝Δｈ）低ければ十分である。
こうした端部１３ａの傾斜は次のようにして形
成する。まず第５図及第６図のように、１枚のＮ
型GaAs基板１１の一主面に深さ１μの溝１９を
ストライプ状に形成する。この溝は、幅w1（例
えば４μ）の狭い直線状溝１９ａと、幅w2（例
えば20μの広い矩形状溝１９ｂとからなつてい
る。溝１９ａは従つて溝１９ｂ間に直線的に延び
ていて、例えば200μの長さw3に設けられてお
り、またこの長さ方向における溝１９ｂの長さ
w4は例えば50μになつている。そして第６図の
仮想線で示す位置にて基板１１を複数個に切断
し、第５図のような個々の基板１１とする。従つ
て第５図の基板１１の一主面には、両端面１７側
に第６図のものの1/2サイズの溝１９ｂが存在
し、これら双方の溝１９ｂ間に長さ200μの溝１
９ａが存在している。
成する。まず第５図及第６図のように、１枚のＮ
型GaAs基板１１の一主面に深さ１μの溝１９を
ストライプ状に形成する。この溝は、幅w1（例
えば４μ）の狭い直線状溝１９ａと、幅w2（例
えば20μの広い矩形状溝１９ｂとからなつてい
る。溝１９ａは従つて溝１９ｂ間に直線的に延び
ていて、例えば200μの長さw3に設けられてお
り、またこの長さ方向における溝１９ｂの長さ
w4は例えば50μになつている。そして第６図の
仮想線で示す位置にて基板１１を複数個に切断
し、第５図のような個々の基板１１とする。従つ
て第５図の基板１１の一主面には、両端面１７側
に第６図のものの1/2サイズの溝１９ｂが存在
し、これら双方の溝１９ｂ間に長さ200μの溝１
９ａが存在している。
なお第６図の仮想線の位置で切断（へき開）す
る以前に、第４図及び第５図のように基板１１上
に各層１２，１３，１４，１５を夫々液相成長さ
せて、例えば後述するように選択的なプロトン注
入によつて溝部分にのみ電流が流れるようにして
電極１８を全面に被着しておき、これら各層と共
に基板１１を切断すればよい。
る以前に、第４図及び第５図のように基板１１上
に各層１２，１３，１４，１５を夫々液相成長さ
せて、例えば後述するように選択的なプロトン注
入によつて溝部分にのみ電流が流れるようにして
電極１８を全面に被着しておき、これら各層と共
に基板１１を切断すればよい。
本実施例によれば、各層１２，１３，１４，１
５、特に１２，１３，１４を成長させたときに、
溝１９の存在によつて活性層１５が第４図のよう
に端部で下方へ傾斜する如くに成長するのであ
る。即ち、第７図及び第８図に明示するように、
幅の狭い溝１９ａ上においては第１の閉込め層１
２は溝１９ａ内にh1と比較的厚く成長し、活性層
１３はその上にほぼ平担な状態で成長するのに対
し、幅の広い溝１９ｂにおいては図示のように活
性層１３が溝１９ｂ内に入り込むようにして成長
する。これは液相成長の原理に基くものであつ
て、幅広の溝１９ｂの中央部付近では第１の閉込
め層１２が厚さh2と比較的薄く成長するのに伴な
つて、その領域上の活性層１３が第８図のように
溝１９ｂ内にあたかもたれ下つたように成長する
ものである。例えば、溝１９ａ上では第１の閉込
め層１２は約1.4μに、活性層１３は約0.15μに
成長するが、溝１９ｂ上では第１の閉込め層１２
は約0.4μに活性層１３は約0.25μに成長する。
従つて溝１９ａ，１９ｂの幅がw1＜w2であるこ
とから、溝１９ａ，１９ｂ上の第１の閉込め層１
２の厚さがh1＞h2となることが理解されよう。
５、特に１２，１３，１４を成長させたときに、
溝１９の存在によつて活性層１５が第４図のよう
に端部で下方へ傾斜する如くに成長するのであ
る。即ち、第７図及び第８図に明示するように、
幅の狭い溝１９ａ上においては第１の閉込め層１
２は溝１９ａ内にh1と比較的厚く成長し、活性層
１３はその上にほぼ平担な状態で成長するのに対
し、幅の広い溝１９ｂにおいては図示のように活
性層１３が溝１９ｂ内に入り込むようにして成長
する。これは液相成長の原理に基くものであつ
て、幅広の溝１９ｂの中央部付近では第１の閉込
め層１２が厚さh2と比較的薄く成長するのに伴な
つて、その領域上の活性層１３が第８図のように
溝１９ｂ内にあたかもたれ下つたように成長する
ものである。例えば、溝１９ａ上では第１の閉込
め層１２は約1.4μに、活性層１３は約0.15μに
成長するが、溝１９ｂ上では第１の閉込め層１２
は約0.4μに活性層１３は約0.25μに成長する。
従つて溝１９ａ，１９ｂの幅がw1＜w2であるこ
とから、溝１９ａ，１９ｂ上の第１の閉込め層１
２の厚さがh1＞h2となることが理解されよう。
こうして活性層１３が幅広の溝１９ｂにおいて
溝１９ａ上からより低位置へと傾斜する如くに成
長し、第４図のように端面１７側で下方へ傾斜し
た状態となる。このとき活性層１３を液相成長で
形成する場合には、溝部あるいは段差部が緩和さ
れる様に成長するため、活性層１３の端部１３ａ
は発光部１３ｂよりも厚くなる傾向にあるが、こ
の場合であつても活性層１３の厚み方向の中心部
で考えれば端面１７側で下方へ傾斜し状態とみな
すことができる。このために、電圧を印加して動
作させた際に、活性層１３の発光部１３ｂからの
レーザー光は矢印２０で示すように端部１３ａ上
の第２の閉込め層１４を通じて導びかれることに
なる。既述したように、第２の閉込め層１４の
Ga1―xAlxAsのバンドギヤツプ（〜1.7eV）は活
性層１３のGaAsのバンドギヤツプ（〜
1.425eV）よりも大であるから、閉込め層１４を
通過する光２０の吸収はGaAsの場合より著しく
減少し、従つて発熱の減少により端面破壊が防止
され、高出力動作を行うことができるのである。
端面１７でのバンドギヤツプは第２の閉込め層１
４によつて決まり、広くとることができる。
溝１９ａ上からより低位置へと傾斜する如くに成
長し、第４図のように端面１７側で下方へ傾斜し
た状態となる。このとき活性層１３を液相成長で
形成する場合には、溝部あるいは段差部が緩和さ
れる様に成長するため、活性層１３の端部１３ａ
は発光部１３ｂよりも厚くなる傾向にあるが、こ
の場合であつても活性層１３の厚み方向の中心部
で考えれば端面１７側で下方へ傾斜し状態とみな
すことができる。このために、電圧を印加して動
作させた際に、活性層１３の発光部１３ｂからの
レーザー光は矢印２０で示すように端部１３ａ上
の第２の閉込め層１４を通じて導びかれることに
なる。既述したように、第２の閉込め層１４の
Ga1―xAlxAsのバンドギヤツプ（〜1.7eV）は活
性層１３のGaAsのバンドギヤツプ（〜
1.425eV）よりも大であるから、閉込め層１４を
通過する光２０の吸収はGaAsの場合より著しく
減少し、従つて発熱の減少により端面破壊が防止
され、高出力動作を行うことができるのである。
端面１７でのバンドギヤツプは第２の閉込め層１
４によつて決まり、広くとることができる。
また以上のように、溝１９を形成した後は通常
の液相成長を行うのみでよいから、高出力のレー
ザーを得るために従来のようにＰ型不純物を精密
に拡散したり、或いは別のエピタキシヤル成長を
行う必要は全くない。
の液相成長を行うのみでよいから、高出力のレー
ザーを得るために従来のようにＰ型不純物を精密
に拡散したり、或いは別のエピタキシヤル成長を
行う必要は全くない。
なお第７図及び第８図中、２１は絶縁物層であ
るが、これは、例えば約200KeV、ドーズ量５×
1015cm-2でH+を選択的にイオン注入することによ
り形成することができる。絶縁物層２１は溝１９
ａの幅w1上には存在しないように設けているか
ら、電極１８からの電流は絶縁物層２１間を通つ
て溝１９の基板１１へと流れ、いわば電流通路を
限定する働きを有している。
るが、これは、例えば約200KeV、ドーズ量５×
1015cm-2でH+を選択的にイオン注入することによ
り形成することができる。絶縁物層２１は溝１９
ａの幅w1上には存在しないように設けているか
ら、電極１８からの電流は絶縁物層２１間を通つ
て溝１９の基板１１へと流れ、いわば電流通路を
限定する働きを有している。
第９図及び第１０図は別の実施例を示すもので
ある。
ある。
この例では、上述の第１の実施例とは違つて、
溝１９の深さを４μとし、端面１７側では幅の狭
い例えば１μの溝１９ｂとし（第１０図）、端面
間には幅の広い例えば４μの溝１９ａを200μの
長さに設けている。従つて、この場合は、活性層
１３は溝１９ａ内へは傾斜して入り込むが溝１９
ｂ上では平担となるから、第４図に仮想線で示す
ように、端面１７側で活性層１３が上方へ持上げ
られるように形成されることになる。従つて、レ
ーザー光２０は活性層１３下の第１の閉込め層１
２のGa1―xAlxAsを通じて外部へ導びかれるか
ら、既述と同様に端面１７でのバンドキヤツプが
大きくなり、光吸収を減少させることができる。
溝１９の深さを４μとし、端面１７側では幅の狭
い例えば１μの溝１９ｂとし（第１０図）、端面
間には幅の広い例えば４μの溝１９ａを200μの
長さに設けている。従つて、この場合は、活性層
１３は溝１９ａ内へは傾斜して入り込むが溝１９
ｂ上では平担となるから、第４図に仮想線で示す
ように、端面１７側で活性層１３が上方へ持上げ
られるように形成されることになる。従つて、レ
ーザー光２０は活性層１３下の第１の閉込め層１
２のGa1―xAlxAsを通じて外部へ導びかれるか
ら、既述と同様に端面１７でのバンドキヤツプが
大きくなり、光吸収を減少させることができる。
第１１図〜第１６図は上記各実施例に応用可能
な方法を示すものである。
な方法を示すものである。
まず第１１図のように、各エピタキシヤル層１
２，１３，１４，１５を成長させてから、更に第
５のＰ型Ga1―xAlxAs層３０を成長させる。次に
このＰ型層３０を第１２図のように選択的にエツ
チングし、残つたＰ型層３０をマスクとして第１
３図のようにH+ビーム３１を照射し、エピタキ
シヤル層内にイオン注入による絶縁物層２１を形
成する。次に第１４図のように、Ｐ型層３０を除
去してオーミツク電極１８を被着してレーザーを
完成する。
２，１３，１４，１５を成長させてから、更に第
５のＰ型Ga1―xAlxAs層３０を成長させる。次に
このＰ型層３０を第１２図のように選択的にエツ
チングし、残つたＰ型層３０をマスクとして第１
３図のようにH+ビーム３１を照射し、エピタキ
シヤル層内にイオン注入による絶縁物層２１を形
成する。次に第１４図のように、Ｐ型層３０を除
去してオーミツク電極１８を被着してレーザーを
完成する。
この例では、イオン注入のマスクとして
Ga1―xAlxAs３０を使用しているが、このマスク
は第５層目のエピタキシヤル層として連続液相成
長で簡単に形成できる上に、種々のパターン形状
に加工でき、下層（Ga1―xAlxAs）に対して密着
性がよく、ウエハに歪みを与えない（GaAsと
Ga1―xAlxAsとは格子定数がほぼ同じ）非常に優
れたものである。得られた半導体レーザーは実際
には、しきい値電流は40〜80mAであり、出力は
10〜15mWまで単一の横モードで発振した。
Ga1―xAlxAs３０を使用しているが、このマスク
は第５層目のエピタキシヤル層として連続液相成
長で簡単に形成できる上に、種々のパターン形状
に加工でき、下層（Ga1―xAlxAs）に対して密着
性がよく、ウエハに歪みを与えない（GaAsと
Ga1―xAlxAsとは格子定数がほぼ同じ）非常に優
れたものである。得られた半導体レーザーは実際
には、しきい値電流は40〜80mAであり、出力は
10〜15mWまで単一の横モードで発振した。
このイオン注入は第１５図及び第１６図のよう
に行うことが有利である。即ちまず第１５図のよ
うに、イオンビーム３１を左下りの斜め方向に打
込むと、マスク３０の左上端及び右下端によりビ
ームが規制され、図示のような左下りの斜めに延
びる対向辺２２ａ，２２ｂを有する絶縁物層２１
が形成される。次に第１６図のようにビーム打込
み方向を右下りの斜め方向に変えると、上記とは
逆パターンでビームが打込まれ、絶縁物層２１の
左側の辺２２ａが辺２２ｂと同様にマスク３０の
下側に入り込よつうにイオン注入される。従つて
最終的に得られた絶縁物層２１の対向辺２２ａ，
２２ｂの間の間隔は、基板１１方向又は深さ方向
において次第に狭くなり、間隔ｌで最小となる。
この結果、第１４図のように電極を形成して動作
させた場合、狭い幅ｌの間隔によつて電流の通路
が狭められ、電流を効果的に活性層１３のPN接
合に集中させることができる。こうして電流密度
が既述の場合よりも大きくなり、レーザー動作時
の立上り特性を向上させることができる。なおビ
ーム３１としてはH+以外にも、液相成長層の特
性に応じて、O+，Ar+，Zn+，S+，Se+等も使用
可能である。
に行うことが有利である。即ちまず第１５図のよ
うに、イオンビーム３１を左下りの斜め方向に打
込むと、マスク３０の左上端及び右下端によりビ
ームが規制され、図示のような左下りの斜めに延
びる対向辺２２ａ，２２ｂを有する絶縁物層２１
が形成される。次に第１６図のようにビーム打込
み方向を右下りの斜め方向に変えると、上記とは
逆パターンでビームが打込まれ、絶縁物層２１の
左側の辺２２ａが辺２２ｂと同様にマスク３０の
下側に入り込よつうにイオン注入される。従つて
最終的に得られた絶縁物層２１の対向辺２２ａ，
２２ｂの間の間隔は、基板１１方向又は深さ方向
において次第に狭くなり、間隔ｌで最小となる。
この結果、第１４図のように電極を形成して動作
させた場合、狭い幅ｌの間隔によつて電流の通路
が狭められ、電流を効果的に活性層１３のPN接
合に集中させることができる。こうして電流密度
が既述の場合よりも大きくなり、レーザー動作時
の立上り特性を向上させることができる。なおビ
ーム３１としてはH+以外にも、液相成長層の特
性に応じて、O+，Ar+，Zn+，S+，Se+等も使用
可能である。
以上、本発明を実施例に付き述べたが、この実
施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形可能
である。例えば溝１９の形状や位置を変更してよ
い。上記実施例では溝１９ａ又は１９ｂを他の溝
よりも幅広に形成しているが、この幅広の溝の幅
は更に大きくしてもよく、例えば第６図において
溝１９ｂを基板１１の左端から右端にまで貫通し
て設けてもよい。また各エピタキシヤル層及び基
板の導電型の変換が可能であり、各層の構成材料
も変更できる。
施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形可能
である。例えば溝１９の形状や位置を変更してよ
い。上記実施例では溝１９ａ又は１９ｂを他の溝
よりも幅広に形成しているが、この幅広の溝の幅
は更に大きくしてもよく、例えば第６図において
溝１９ｂを基板１１の左端から右端にまで貫通し
て設けてもよい。また各エピタキシヤル層及び基
板の導電型の変換が可能であり、各層の構成材料
も変更できる。
本発明は上述の如く、基体の一主面に設けた溝
により、活性層の発光部と端部との深さ位置を互
いに異らせるようにしているので、発光部からの
レーザー光は端面又はへき開面側において活性層
の上又は下層のバンドキヤツプの大きい層を通じ
て放出され、従つて光吸収を減少させて端面破壊
をなくし、高出力動作を行わせることができる。
しかもこうした効果は、基板の凹凸部上に通常の
方法で各半導体層を成長させるのみで達成できる
から、従来のような精密にコントロールされた拡
散や、各層成長後の別個の液相成長工程が全く不
要となり、簡単にかつ作業性良く特性の優れたレ
ーザーを作成できる。
により、活性層の発光部と端部との深さ位置を互
いに異らせるようにしているので、発光部からの
レーザー光は端面又はへき開面側において活性層
の上又は下層のバンドキヤツプの大きい層を通じ
て放出され、従つて光吸収を減少させて端面破壊
をなくし、高出力動作を行わせることができる。
しかもこうした効果は、基板の凹凸部上に通常の
方法で各半導体層を成長させるのみで達成できる
から、従来のような精密にコントロールされた拡
散や、各層成長後の別個の液相成長工程が全く不
要となり、簡単にかつ作業性良く特性の優れたレ
ーザーを作成できる。
また本発明の半導体レーザーでは、基板に形成
する溝の幅を変化させることにより、第１の閉込
め層の厚さを発光部である活性層の中央部で実質
的に変化させているので、利得ガイド型のレーザ
ーのみならず、屈折率ガイド型のレーザーをも容
易に作成することができる。さらに、利得ガイド
型レーザーの場合においても、基板に電流制限層
を形成することにより、例えば溝幅を変化させる
ことによつて電流狭窄を行なうことができる。
する溝の幅を変化させることにより、第１の閉込
め層の厚さを発光部である活性層の中央部で実質
的に変化させているので、利得ガイド型のレーザ
ーのみならず、屈折率ガイド型のレーザーをも容
易に作成することができる。さらに、利得ガイド
型レーザーの場合においても、基板に電流制限層
を形成することにより、例えば溝幅を変化させる
ことによつて電流狭窄を行なうことができる。
第１図〜第３図は従来例を示すものであつて、
第１図は通常の半導体レーザーの断面図、第２図
は別の半導体レーザーの断面図、第３図は更に別
の半導体レーザーの断面図である。第４図〜第１
６図は本発明の実施例を示すものであつて、第４
図は第１の実施例による半導体レーザーの断面
図、第５図はこのレーザーをへき開面側から見た
斜視図、第６図は個々の半導体レーザーに分割す
る前の半導体基板の平面図、第７図は第５図の
―線断面図、第８図は第５図の―線断面
図、第９図は第２の実施例による半導体レーザー
の第７図と同様の断面図、第１０図は同レーザー
の第８図と同様の断面図、第１１図〜第１４図は
イオン注入により半導体レーザーに絶縁物層を形
成する方法を工程順に示す断面図、第１５図及び
第１６図はイオン注入方法を工程順に示す断面図
である。 なお図面に用いられている符号において、１１
…半導体基板、１２…第１の閉込め層、１３…活
性層、１４…第２の閉込め層、１７…端面又はへ
き開面、１９…溝、２１…絶縁物層、１３ａ…端
部、１３ｂ…発光部、１９ａ…直線状溝、１９ｂ
…矩形状溝である。
第１図は通常の半導体レーザーの断面図、第２図
は別の半導体レーザーの断面図、第３図は更に別
の半導体レーザーの断面図である。第４図〜第１
６図は本発明の実施例を示すものであつて、第４
図は第１の実施例による半導体レーザーの断面
図、第５図はこのレーザーをへき開面側から見た
斜視図、第６図は個々の半導体レーザーに分割す
る前の半導体基板の平面図、第７図は第５図の
―線断面図、第８図は第５図の―線断面
図、第９図は第２の実施例による半導体レーザー
の第７図と同様の断面図、第１０図は同レーザー
の第８図と同様の断面図、第１１図〜第１４図は
イオン注入により半導体レーザーに絶縁物層を形
成する方法を工程順に示す断面図、第１５図及び
第１６図はイオン注入方法を工程順に示す断面図
である。 なお図面に用いられている符号において、１１
…半導体基板、１２…第１の閉込め層、１３…活
性層、１４…第２の閉込め層、１７…端面又はへ
き開面、１９…溝、２１…絶縁物層、１３ａ…端
部、１３ｂ…発光部、１９ａ…直線状溝、１９ｂ
…矩形状溝である。
Claims (1)
- １ 一主面上にストライプ状であつてその中央部
と両端部とで幅の異なる溝が設けられた半導体基
体と、前記半導体基体上に順次形成された第１の
閉じ込め層、活性層及び第２の閉じ込め層とをそ
れぞれ有し、前記活性層下部の位置が前記中央部
と両端部とで異なつていることを特徴とする半導
体レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5744379A JPS55150288A (en) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5744379A JPS55150288A (en) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | Semiconductor laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55150288A JPS55150288A (en) | 1980-11-22 |
| JPS6237829B2 true JPS6237829B2 (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=13055793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5744379A Granted JPS55150288A (en) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | Semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55150288A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57153488A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS58225681A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS5963788A (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レ−ザ |
| JPS635587A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| DE3884881T2 (de) * | 1987-08-04 | 1994-02-10 | Sharp Kk | Halbleiterlaservorrichtung. |
| KR100499128B1 (ko) | 2002-07-19 | 2005-07-04 | 삼성전기주식회사 | 전류제한층이 형성된 반도체 레이저 다이오드 및 그제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425686A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-26 | Nec Corp | Semiconductor junction laser |
-
1979
- 1979-05-10 JP JP5744379A patent/JPS55150288A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55150288A (en) | 1980-11-22 |
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