JPS635587A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS635587A JPS635587A JP14880486A JP14880486A JPS635587A JP S635587 A JPS635587 A JP S635587A JP 14880486 A JP14880486 A JP 14880486A JP 14880486 A JP14880486 A JP 14880486A JP S635587 A JPS635587 A JP S635587A
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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ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系半導体レーザ装置に
関し、特に、高出力、高信顧性を得るための半導体レー
ザ装置の構造に関するものである。
関し、特に、高出力、高信顧性を得るための半導体レー
ザ装置の構造に関するものである。
第４図は、例えば「ジャーナル・オプ・ライトウェーブ
・チクノロシイ、 ＬＴ−３巻、５号、９７８頁」（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ、ＬＴ−３゜Ｎｏ、５．ｐ、９７８
）に示された従来の高出力半導体レーザ装置を示す斜視
図である。
・チクノロシイ、 ＬＴ−３巻、５号、９７８頁」（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ、ＬＴ−３゜Ｎｏ、５．ｐ、９７８
）に示された従来の高出力半導体レーザ装置を示す斜視
図である。
第４図において、１はｐ形１ｎＰ基板、２はｎ形ＩｎＰ
電流阻止層、３はｐ形ＩｎＰ電流阻止層、４はｐ形Ｉｎ
Ｐクラッド層、５はＩｎＧａＡｓＰ活性層、６はｎ形り
ラッド層、７はｎ形Ｉ ｎＧａＡｓＰコンタクト層、８
は電極である。
電流阻止層、３はｐ形ＩｎＰ電流阻止層、４はｐ形Ｉｎ
Ｐクラッド層、５はＩｎＧａＡｓＰ活性層、６はｎ形り
ラッド層、７はｎ形Ｉ ｎＧａＡｓＰコンタクト層、８
は電極である。
次に動作について説明する。この半導体レーザ装置は２
回の結晶成長でつくられ、１回目の結晶成長で（１００
）面を有するｐ形ＩｎＰ基板１上に、ｎ形ＩｎＰ電流阻
止層２、ｐ形１ｎＰｉｉ流阻止層３が成長される０次に
＜ Ｏ’１１ ＞方向に沿って、幅１〜２μｍ程度で、
かつ、その先端がｎ形ＩｎＰ電流阻止層２を貫（矢尻形
の溝が形成される。次に２回目の結晶成長で、ｐ形Ｉｎ
Ｐクラッド層４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５、ｎ形ＩｎＰ
クラフト層６、ｎ形１ｎＧａＡｓＰコンタクト層７が成
長される。
回の結晶成長でつくられ、１回目の結晶成長で（１００
）面を有するｐ形ＩｎＰ基板１上に、ｎ形ＩｎＰ電流阻
止層２、ｐ形１ｎＰｉｉ流阻止層３が成長される０次に
＜ Ｏ’１１ ＞方向に沿って、幅１〜２μｍ程度で、
かつ、その先端がｎ形ＩｎＰ電流阻止層２を貫（矢尻形
の溝が形成される。次に２回目の結晶成長で、ｐ形Ｉｎ
Ｐクラッド層４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５、ｎ形ＩｎＰ
クラフト層６、ｎ形１ｎＧａＡｓＰコンタクト層７が成
長される。
ＩｎＱａＡ３ｐ活性層５は、＜０１１＞方向に沿った溝
中に三日月形状をなして埋め込まれ、両脇にはｎ形Ｉｎ
Ｐ電流阻止層２．ｐＨｎＰ電流阻止層３が形成されてい
る。電極８間を順方向にバイアスした場合、この装置は
動作するが、ｎ形ＩｎＰ電流阻止層２とｐ形１ｎＰ電流
阻止層３の境界がｐｎ逆バイアス接合となるため、この
装置への注入電流はＩｎＧａＡｓＰ活性層５に集中して
流れ、それ以外の領域への漏れ電流はわずかになる。そ
の結果、１０〜２０ｍＡ程度の低しきい値発振が可能で
あり、かつ、連続動作で５０ｍＷ以上の高出力動作も可
能である。また、高温動作にも優れており、１００℃以
上の高温でも動作する。また、この装置は、ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層５の幅が２μｍ程度、その厚さく三日月状の
中央の厚さ）が０．１〜０．１５μｍ程度であり、かつ
、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５が屈折率の低いＩｎＰ結晶で
囲まれているため、作り付けの導波路が形成されて、安
定な基本横モード動作が実現される。
中に三日月形状をなして埋め込まれ、両脇にはｎ形Ｉｎ
Ｐ電流阻止層２．ｐＨｎＰ電流阻止層３が形成されてい
る。電極８間を順方向にバイアスした場合、この装置は
動作するが、ｎ形ＩｎＰ電流阻止層２とｐ形１ｎＰ電流
阻止層３の境界がｐｎ逆バイアス接合となるため、この
装置への注入電流はＩｎＧａＡｓＰ活性層５に集中して
流れ、それ以外の領域への漏れ電流はわずかになる。そ
の結果、１０〜２０ｍＡ程度の低しきい値発振が可能で
あり、かつ、連続動作で５０ｍＷ以上の高出力動作も可
能である。また、高温動作にも優れており、１００℃以
上の高温でも動作する。また、この装置は、ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層５の幅が２μｍ程度、その厚さく三日月状の
中央の厚さ）が０．１〜０．１５μｍ程度であり、かつ
、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５が屈折率の低いＩｎＰ結晶で
囲まれているため、作り付けの導波路が形成されて、安
定な基本横モード動作が実現される。
従来の半導体レーザ装置は以上のように構成されている
ので高出力動作が可能であるが、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
５がレーザ共振器端面に露出しているため、゛高温かつ
高出力の動作を行なった場合、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５
表面での酸化が起こりやすく、信頼性に問題があった。
ので高出力動作が可能であるが、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
５がレーザ共振器端面に露出しているため、゛高温かつ
高出力の動作を行なった場合、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５
表面での酸化が起こりやすく、信頼性に問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、長期間にわたる高温高出力動作
においても劣化しない高信頼性を有する高出力半導体レ
ーザ装置を得ることにある。
の目的とするところは、長期間にわたる高温高出力動作
においても劣化しない高信頼性を有する高出力半導体レ
ーザ装置を得ることにある。
このような目的を達成するために本発明は、活性層を含
む活性層埋込み溝を端面近傍で広げるようにしたもので
ある。
む活性層埋込み溝を端面近傍で広げるようにしたもので
ある。
本発明に係わる半導体レーザ装置は、長期間にわたる高
温高出力動作においても、高信頼性を有する。
温高出力動作においても、高信頼性を有する。
本発明に係わる半導体レーザ装置の一実施例を第１図に
示し、第１図の装置の断面等を第２図に示す。第１図は
本装置の斜視図であり、第２図（ａｌは２回目の結晶成
長で活性層を埋め込む前の溝を上から見た平面図である
。第２図（ｂ）は第１図の■Ｂ−ｎＢ線断面図、第２図
（Ｃ）は第１図のｎｃ−ｎＣ線断面図、第２図（ｄｌは
第１図のｌＩＤ−１１Ｄ線断面図である。第１図、第２
図において第４図と同−部分又は相当部分には同一符号
が付しである。
示し、第１図の装置の断面等を第２図に示す。第１図は
本装置の斜視図であり、第２図（ａｌは２回目の結晶成
長で活性層を埋め込む前の溝を上から見た平面図である
。第２図（ｂ）は第１図の■Ｂ−ｎＢ線断面図、第２図
（Ｃ）は第１図のｎｃ−ｎＣ線断面図、第２図（ｄｌは
第１図のｌＩＤ−１１Ｄ線断面図である。第１図、第２
図において第４図と同−部分又は相当部分には同一符号
が付しである。
第２図（ａｌにおいて、９はｎ形１ｎＰ電流阻止層２と
ｐ形１ｎＰ電流阻止層３から成る電流阻止層、１０は２
回目の結晶成長で活性層を埋め込むための活性層埋込み
溝である。
ｐ形１ｎＰ電流阻止層３から成る電流阻止層、１０は２
回目の結晶成長で活性層を埋め込むための活性層埋込み
溝である。
本装置は２回の結晶成長でつくられ、ＩＵｇＪ目の結晶
成長で、（１００）面を有するｐ形１ｎＰ基板１にｎ形
ＩｎＰ電流阻止層２．ｐ形ＩｎＰ電流阻止層３が成長さ
れる。
成長で、（１００）面を有するｐ形１ｎＰ基板１にｎ形
ＩｎＰ電流阻止層２．ｐ形ＩｎＰ電流阻止層３が成長さ
れる。
次に第２図（ａｌに示すように、＜０１１＞方向に沿っ
て幅１〜２μｍ程度で、端面近傍の１０〜３０μｍ程度
の部分で幅を３〜４μｍ程度に広げ、かつ、溝の先端が
ｎ形１ｎＰ電流阻止層２を貫く矢尻形の活性層埋込み層
１０が形成される。
て幅１〜２μｍ程度で、端面近傍の１０〜３０μｍ程度
の部分で幅を３〜４μｍ程度に広げ、かつ、溝の先端が
ｎ形１ｎＰ電流阻止層２を貫く矢尻形の活性層埋込み層
１０が形成される。
次に２回目の結晶成長で、ｐ形１ｎＰクラッド層４．Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性Ｎ５．ｎ形ＩｎＰクラッド層６．
ｎ形１ｎＧａＡｓＰコンタクト層７が成長される。この
とき、Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ活性層５を埋め込むための活
性層埋込み溝１０の溝幅が端面近傍と内部とでは異なる
ため、成長速度に違いが生じ、端面近傍の幅の広い部分
では遅くなる。
ｎＧａＡｓＰ活性Ｎ５．ｎ形ＩｎＰクラッド層６．
ｎ形１ｎＧａＡｓＰコンタクト層７が成長される。この
とき、Ｉ ｎＧａＡｓ Ｐ活性層５を埋め込むための活
性層埋込み溝１０の溝幅が端面近傍と内部とでは異なる
ため、成長速度に違いが生じ、端面近傍の幅の広い部分
では遅くなる。
従って、第２図（ｂ）〜＜ｄ）に示すように、ｐ形りラ
ンド層４の厚さが端面近傍で薄（なり、さらに第２図（
ｂ）に示すように、その上のＩｎＧａＡｓＰ活性層５は
端面近傍で曲がり、かつ、内部に比べ薄（なる。
ンド層４の厚さが端面近傍で薄（なり、さらに第２図（
ｂ）に示すように、その上のＩｎＧａＡｓＰ活性層５は
端面近傍で曲がり、かつ、内部に比べ薄（なる。
１ｎＧａＡｓＰ活性層５は、＜０１１＞方向に沿った溝
幅の異なる活性層埋込み溝１０中に三日月形状をなして
埋め込まれ、両脇にはｎ形１ｎＰ電流阻止層２．ｐ形Ｉ
ｎＰ電流阻止層３が形成されている。本装置の電極８間
を順方向にバイアスした場合、装置は動作するが、ｎ形
１ｎＰ電流阻止層２とｐ形ＴｎＰ電流阻止層３の境界が
ｐｎ逆バイアス接合となるため、装置への注入電流はＩ
ｎＧａＡｓＰ活性層５に集中して流れ、それ以外の領域
への漏れ電流はわずかになる。その結果、１０〜２０ｍ
Ａ程度の低しきい値で発振し、連続動作で５ＱｍＷ以上
の高出力が得られる。また、高温動作においても優れて
おり、１００℃以上の高温でも動作する。
幅の異なる活性層埋込み溝１０中に三日月形状をなして
埋め込まれ、両脇にはｎ形１ｎＰ電流阻止層２．ｐ形Ｉ
ｎＰ電流阻止層３が形成されている。本装置の電極８間
を順方向にバイアスした場合、装置は動作するが、ｎ形
１ｎＰ電流阻止層２とｐ形ＴｎＰ電流阻止層３の境界が
ｐｎ逆バイアス接合となるため、装置への注入電流はＩ
ｎＧａＡｓＰ活性層５に集中して流れ、それ以外の領域
への漏れ電流はわずかになる。その結果、１０〜２０ｍ
Ａ程度の低しきい値で発振し、連続動作で５ＱｍＷ以上
の高出力が得られる。また、高温動作においても優れて
おり、１００℃以上の高温でも動作する。
また、本装置は、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５の幅が内部で
２μｍ、その厚さく三日月状の中央の厚さ）が０．１〜
０．１５μｍ程度であり、かつ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
５が屈折率の低いＩｎＰ結晶で囲まれているため、作り
付けの導波路が形成されて、安定な基本横モード動作が
実現する。
２μｍ、その厚さく三日月状の中央の厚さ）が０．１〜
０．１５μｍ程度であり、かつ、ＩｎＧａＡｓＰ活性層
５が屈折率の低いＩｎＰ結晶で囲まれているため、作り
付けの導波路が形成されて、安定な基本横モード動作が
実現する。
さらに、ＩｎＧａＡｓＰ活性層５が端面近傍で曲がって
いるため、導波路を伝播する光は、活性層５よりバンド
ギャップが広（かつ熱伝導率の高いｎ形ＩｎＰクラフト
層６を通して外部に出るため、端面近傍は光の吸収領域
にならず、温度上昇も起こらない、また、端面近傍での
活性層５は４μｍ程度と広いが、厚さは０．０５μｍ程
度と薄いため、光はクラフト層４．６にしみ出し、発光
パターンが大きくなり、内部光密度が下がる。従って、
長期間にわたって高温高出力の動作を行なっても、共振
器端面での劣化は生ぜず、高温高出力の動作でも高い信
鯨性が得られた。
いるため、導波路を伝播する光は、活性層５よりバンド
ギャップが広（かつ熱伝導率の高いｎ形ＩｎＰクラフト
層６を通して外部に出るため、端面近傍は光の吸収領域
にならず、温度上昇も起こらない、また、端面近傍での
活性層５は４μｍ程度と広いが、厚さは０．０５μｍ程
度と薄いため、光はクラフト層４．６にしみ出し、発光
パターンが大きくなり、内部光密度が下がる。従って、
長期間にわたって高温高出力の動作を行なっても、共振
器端面での劣化は生ぜず、高温高出力の動作でも高い信
鯨性が得られた。
なお、上記実施例では、第１図に示す構造の活性層５を
埋め込む活性層埋込み溝１０の形状が矢尻形のものを示
したが、この溝の形状が第３図に示すような■溝形状の
ものでもよい。第３図において第１図と同−部分又は相
当部分には同一符号が付しである。
埋め込む活性層埋込み溝１０の形状が矢尻形のものを示
したが、この溝の形状が第３図に示すような■溝形状の
ものでもよい。第３図において第１図と同−部分又は相
当部分には同一符号が付しである。
以上説明したように本発明は、活性層埋込み溝の溝幅を
端面近傍で広げたことにより、活性層が端面近傍で曲が
り、かつ、内部に比べ薄（なったので、長期間にわたる
高温高出力動作にも高信頬性を有する半導体レーザ装置
を得ることができる効果がある。
端面近傍で広げたことにより、活性層が端面近傍で曲が
り、かつ、内部に比べ薄（なったので、長期間にわたる
高温高出力動作にも高信頬性を有する半導体レーザ装置
を得ることができる効果がある。
第１図は本発明に係わる半導体レーザ装置の一実施例を
示す斜視図、第２図（ａｌは２回目の結晶成長で活性層
を埋め込む前の溝を上から見た平面図、第２図（ｂｌは
第１図のＪＩＢ−ＩＩＢ線断面図、第２図（Ｃ１は第１
図のｎｃ−ｎｃ線断面図、第２図＋ｄ）は第１１のｌＩ
Ｄ−ｌＩＤ線断面図、第３図は第２の実施例を示す斜視
図、第４図は従来の半導体レーザ装置を示す斜視図であ
る。 １・・・ｐ形ＩｎＰ基板、２・・・ｎ形ＩｎＰ電流阻止
層、３・・・ｐ形ＩｎＰ電流阻止層、４・・・ｐ形１ｎ
Ｐクラフト層、５・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層、６・・
・ｎ形１ｎＰクラフト層、７−・−ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ
コンタクト層、８・・・電極、９・・・電流阻止層、１
０・・・活性層埋込み溝。
示す斜視図、第２図（ａｌは２回目の結晶成長で活性層
を埋め込む前の溝を上から見た平面図、第２図（ｂｌは
第１図のＪＩＢ−ＩＩＢ線断面図、第２図（Ｃ１は第１
図のｎｃ−ｎｃ線断面図、第２図＋ｄ）は第１１のｌＩ
Ｄ−ｌＩＤ線断面図、第３図は第２の実施例を示す斜視
図、第４図は従来の半導体レーザ装置を示す斜視図であ
る。 １・・・ｐ形ＩｎＰ基板、２・・・ｎ形ＩｎＰ電流阻止
層、３・・・ｐ形ＩｎＰ電流阻止層、４・・・ｐ形１ｎ
Ｐクラフト層、５・・・ＩｎＧａＡｓＰ活性層、６・・
・ｎ形１ｎＰクラフト層、７−・−ｎ形ＩｎＧａＡｓＰ
コンタクト層、８・・・電極、９・・・電流阻止層、１
０・・・活性層埋込み溝。
Claims (1)
- 活性層を含む活性層埋込み溝を端面近傍で広げたことを
特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880486A JPS635587A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880486A JPS635587A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635587A true JPS635587A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=15461080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14880486A Pending JPS635587A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635587A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150288A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-22 | Sony Corp | Semiconductor laser |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP14880486A patent/JPS635587A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150288A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-22 | Sony Corp | Semiconductor laser |
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