FR2551926A1 - Laser multimode - Google Patents

Laser multimode Download PDF

Info

Publication number
FR2551926A1
FR2551926A1 FR8413853A FR8413853A FR2551926A1 FR 2551926 A1 FR2551926 A1 FR 2551926A1 FR 8413853 A FR8413853 A FR 8413853A FR 8413853 A FR8413853 A FR 8413853A FR 2551926 A1 FR2551926 A1 FR 2551926A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
layer
contact
substrate
contact strip
epitaxial
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.)
Withdrawn
Application number
FR8413853A
Other languages
English (en)
Inventor
Reimund Dorn
Martin Schneider
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.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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 International Standard Electric Corp filed Critical International Standard Electric Corp
Publication of FR2551926A1 publication Critical patent/FR2551926A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • 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
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN LASER MULTIMODE COMPRENANT UN SUBSTRAT 1, UNE COUCHE INTERMEDIAIRE EPITAXIQUE 2, UNE COUCHE ACTIVE EPITAXIQUE 3 ET UNE COUCHE DE RECOUVREMENT EPITAXIQUE 4, LE TYPE DE CONDUCTIBILITE DE LA COUCHE INTERMEDIAIRE ETANT LE MEME QUE CELUI DU SUBSTRAT ET OPPOSE A CELUI DE LA COUCHE DE RECOUVREMENT. UNE BANDE DE CONTACT EPITAXIQUE ETROITE 5 EST PREVUE, DONT LE TYPE DE CONDUCTIBILITE EST LE MEME QUE CELUI DE LA COUCHE DE RECOUVREMENT 4, CETTE BANDE DE CONTACT 5 ETANT DOPEE A UN NIVEAU PLUS ELEVE QUE LA COUCHE DE RECOUVREMENT 4 ET LA LARGEUR DE BANDE INTERDITE DANS LA BANDE DE CONTACT 5 ETANT PLUS PETITE QUE DANS LA COUCHE DE RECOUVREMENT 4. UNE COUCHE DE CONTACT A BARRIERE DE SCHOTTKY 6 COUVRE LA BANDE DE CONTACT 5 ET LES PARTIES DE LA COUCHE DE RECOUVREMENT 4 NON RECOUVERTES PAR LA BANDE DE CONTACT 5, CETTE COUCHE DE CONTACT SCHOTTKY 6 ETANT CONNECTEE A UN RADIATEUR 8 PAR UNE SOUDURE 7.

Description

255 1 926
La présente invention concerne un laser multimode comprenant un substrat, une couche intermédiaire épitaxique, une couche active épitaxique et une couche de recouvrement épitaxique, le type de conductibilité de la couche intermédiaire étant le même que celui du substrat et opposé à celui de la couche de recouvrement. Dans les systèmes de communication par fibre optique d'un débit binaire d'environ 200 Me b /s, on emploie de préférence des fibres à gradient d'indice Les sources de lumière généralement employées dans de tels systèmes sont des lasers multimodes parce que les lasers monomodes, à cause de leur grande longueur de cohérence, tendent à engendrer un bruit excessif par suite de la rétrodiffusion par la fibre De tels lasers multimodes, particulièrement pour les longueurs d'onde avoisinant 850 nm, ont été réalisés selon le principe de la "rainure en V" Ce principe a aussi été utilisé pour les longueurs d'onde de l'ordre de 1000 nm Il exige une diffusion contr 8 lée
avec précision qui ne peut être réalisée qu'après une expérimentation colteuse.
Des lasers classiques à bande d'oxyde ayant des bandes d'une largeur de 15 à 20 pm ne peuvent pas gtre employés parce qu'ils tendent à provoquer des variations dans le champ proche et, par suite, des variations d'intensité dans le courant d'impulsion Une solution a été proposée par 20 D Renner et G Henshall dans l'édition de Février 1981 du "IEEE Journal of Quantum Electronics", Vol QE-17, pages 199 à 202, consistant à réduire à quelques microns la largeur de la bande ouverte dans la couche d'oxyde isolant De cette façon, un comportement multimode stable est obtenu, mais au prix de problèmes thermiques Les zones de contact étant plus étroites la 25 densité de courant augmente localement Si les zones de contact sont larges de moins de 10 pm, le courant de seuil du laser augmente en raison inverse de la largeur des contacts Avec un courant de seuil plus élevé et une densité de courant plus élevée, la chaleur dégagée pendant le fonctionnement du laser est plus élevée et son évacuation est rendueplus difficile par 30 l'étroitesse de la fenêtre dans l'oxyde Comme les propriétés des lasers à semi-conducteur dépendent fortement de la température, l'augmentation de
température résultant des inconvénients sus-énoncés est indésirable.
L'invention a pour objet d'améliorer l'évacuation de la chaleur
dans un laser multimode du type ci-dessus indiqué.
L'invention est caractérisée en ce qu'une étroite bande de contact épitaxique est prévue et en ce que le type de conductibilité de la bande de contact est le même que celui de la couche de recouvrement, le dopage de cette bande de contact étant d'un niveau supérieur à celui de la couche de recouvrement, en ce que la largeur de bande interdite de la bande de recouvrement
255 1 92
est plus faible que celle de la couche de recouvrement, le niveau du dopage à la surface de la bande de contact étant supérieur à celui du reste de la bande, et en ce qu'une couche de contact à barrière de Schottky couvre la bande de contact et les parties de la couche de recouvrement noi recouvertes par la bande de contact, la couche de contact à barrière de Schottky étant
connectée à un radiateur par une soudure.
Le laser est avantageusement réalisé en matériaux du système semiconducteur In P/Ga In As P ou Ga As/Ga Al As La couche de contact à barrière de
Schottky est, par exemple, en titane ou en or.
Un laser multimode construit selon l'invention possède l'avantage
additionnel que la fenêtre limitant le flux de courant sur le côté est plus proche de la couche active, de sorte que l'étalement du courant est réduit.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront
maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple 15 non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent:
la figure 1, une vue en coupe d'un laser multimode d'un type connu, le plan de coupe étant perpendiculaire à la direction de propagation et, la figure 2, une vue en coupe correspondante d'un laser multimode
selon l'invention.
On décrira d'abord en se référant à la figure 1, un laser multimode de type connu Sur un substrat 1 en In P de type N, une couche intermédiaire 2, en In P de type N est déposée par épitaxie et sa conductibilité est plus élevée que celle du substrat Elle est suivie par une couche active 3, en Ga In As P, une couche de recouvrement 4, en In P de type P, et une couche de contact 5
en Ga In As P de type P Les couches 3, 4, 5 sont également déposées par épitaxie.
Elles sont suivies par une couche d'isolement 9, en oxyde de silicium, dans laquelle une fenêtre en forme de bande 11 a été ouverte Une couche de contact à barrière de Schottky 6, déposée sur la couche d'isolement 9, est en contact avec la couche de contact 5 dans la fenêtre 11, mais est séparée du reste de 30 la couche de contact 5 par la couche d'isolement 9 La couche de contact à barrière de Schottky 6 est en contact électrique et thermique avec un radiateur 8 par l'intermédiaire d'une soudure 7 Une autre couche de contact 10, par exemple en Au Sn, est déposée sur la face du substrat 1 opposée à celle
qui porte la couche intermédiaire 2.
La fenêtre 11 dans la couche d'isolement 9 est dimensionnée en fonction de la densité de courant électrique Mais la chaleur produite, elle aussi, ne peut être évacuée que par cette fenêtre Il serait souhaitable que
cette chaleur puisse s'écouler par une surface plus grande.
2 5519266
Cela est le cas dans un laser multimode selon l'invention tel que celui qui est représenté par la figure 2 La structure de ce laser couche de contact 10, substrat 1, couche intermédiaire 2, couche active 3 et couche
de recouvrement 4, est dans l'ensemble la même que celle du laser connu.
La couche de contact 5 en Ga In As P de type P, déposée par épitaxie a cependant été enlevéeà l'exception d'une bande étroite La couche de contact 6 à barrière de Schottky est ainsi connectée à la couche de contact 5 par une zone en forme de bande, mais pour le reste st'étend directement sur la couche de recouvrement 4 La résistance de contact entre la couche de contact 5 et 10 la couche de contact Schottky 6 est largement réduite par une diffusion peu profonde de zinc dans la couche de contact 5 Cela crée par conséquent une fenêtre en forme de bande 11 pour le courant électrique, car la conductibilité électrique entre la couche de recouvrement 4 et la couche de contact Schottky 6, via la couche de contact 5, est considérablement meilleure que directement 15 entre les couches 4 et 6 Cependant, la résistance de contact thermique est la même dans la zone de la fenêtre 11 que dans le reste de la couche La chaleur engendrée peut ainsi être transférée à travers toute la largeur de la couche de recouvrement 4 vers la couche de contact Schottky 6 et,ensuite, par
la soudure 7,jusqu'au radiateur 8.
La fenêtre 11 qui détermine la distribution du courant électrique, est maintenant plus proche de la couche active 3 et peut, de ce fait, être plus large que dans les dispositifs connus Ainsi, pour un courant donné, la densité de courant et, par suite, la puissance dissipée diminuent, de
sorte que les propriétés thermiques du laser multimode de l'invention sont 25 encore améliorées.
Puisque la couche de recouvrement 4 est dopée à un niveau faible et possède une baide interdite plus large que la couche de contact 5, et en raison de la diffusion additionnelle de zinc dans la couche de contact 5, le contact électrique entre la couche de recouvrement 4 et la couche de contact Schottky 6 dans la zone de la couche de contact 5 est considérablement meilleure que dans le reste de la surface Les mêmes propriétés peuvent etre également obtenues dans des lasers multimod esfabriqués à partir d'autres
matériaux, tels que ceux du système semi-conducteur Ga As/Ga Al As.
Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été 35 données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes
peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention.

Claims (2)

REVENDICATIONS
1 Laser multimode comprenant un substrat, une couche intermédiaire épitaxique, une couche active épitaxique et une couche de recouvrement épitaxique, le type de conductibilité de la couche intermédiaire étant le même que celui du substrat et opposé à celui de la couche de recouvrement, caractérisé en ce qu'une bande de contact épitaxique étroite ( 5) est prévue, dont le type de conductibilité est le même que celui de la couche de recouvrement ( 4), cette bande de contact ( 5) étant dopée à un niveau plus élevé que la couche de recouvrement ( 4) et la largeur de bande interdite dans la bande de contact ( 5) étant plus petite que dans la couche de recouvrement 10 ( 4), le niveau de dopage à la surface de la bande de contact ( 5) étant plus élevé que dans le reste de la bande de contact ( 5), et en ce qu'une couche de contact à barrière de Schottky ( 6) couvre la bande de contact ( 5) et les parties de la couche de recouvrement ( 4) non recouvertes par la bande
de contact ( 5), cette couche de contact Schottky ( 6) étant connectée à un 15 radiateur ( 8) par une-soudure ( 7).
2 Laser multimode tel que défini en 1, caractérisé en ce que le laser consiste en matériaux du système semi-conducteur In P/Ga In As P.
FR8413853A 1983-09-08 1984-09-10 Laser multimode Withdrawn FR2551926A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833332398 DE3332398A1 (de) 1983-09-08 1983-09-08 Multimodenlaser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2551926A1 true FR2551926A1 (fr) 1985-03-15

Family

ID=6208547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8413853A Withdrawn FR2551926A1 (fr) 1983-09-08 1984-09-10 Laser multimode

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4628514A (fr)
JP (1) JPS6074690A (fr)
DE (1) DE3332398A1 (fr)
FR (1) FR2551926A1 (fr)
GB (1) GB2146489A (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2965668B2 (ja) * 1990-11-13 1999-10-18 株式会社東芝 半導体レーザ素子及びその製造方法
JP2874819B2 (ja) * 1991-12-03 1999-03-24 ローム株式会社 半導体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2351504A1 (fr) * 1976-05-11 1977-12-09 Thomson Csf Nouveau dispositif de prise de contact sur un ensemble semi-conducteur
JPS5390890A (en) * 1977-01-21 1978-08-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser device
US4131036A (en) * 1977-06-10 1978-12-26 Borg-Warner Corporation Method and apparatus for transmission control system
DE2856507A1 (de) * 1978-12-28 1980-07-17 Amann Markus Christian Dipl In Halbleiter-laserdiode
FR2458158A1 (fr) * 1979-06-01 1980-12-26 Thomson Csf Diode laser a emission localisee et emetteur opto-electronique utilisant une telle diode
FR2488049A1 (fr) * 1980-07-31 1982-02-05 Bouley Jean Source lumineuse a jonction semiconductrice, notamment source-laser, utilisant des diodes schottky, et procede de fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
DE3332398A1 (de) 1985-03-28
GB2146489A (en) 1985-04-17
GB8422433D0 (en) 1984-10-10
JPS6074690A (ja) 1985-04-26
US4628514A (en) 1986-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0236189B1 (fr) Structure semi-conductrice monolithique d&#39;un transistor bipolaire à hétérojonction et d&#39;un laser
US7583715B2 (en) Semiconductor conductive layers
EP1764887B1 (fr) Dispositif opto-electronique comportant un laser et un modulateur integres et procede de realisation associe
EP0645654B1 (fr) Procédés de réalisation d&#39;une structure intégrée monolithique incorporant des composants opto-électroniques et structures ainsi réalisées
FR2684805A1 (fr) Dispositif optoelectronique a tres faible resistance serie.
FR2492168A1 (fr) Photodiode a semiconducteur
FR2737609A1 (fr) Dispositif semiconducteur du type photodiode et son procede de fabrication
FR2695761A1 (fr) Procédé de fabrication de dispositifs électro-optiques à ruban, notamment de lasers, et dispositifs ainsi obtenus.
JPH11224970A (ja) 光電子装置コンポーネントの電気的分離
FR2568410A1 (fr) Transistor statique a induction et son circuit integre
EP0001728A1 (fr) Diode émettrice et réceptrice de lumière notamment pour télécommunications optiques
EP0232662B1 (fr) Structure semi-conductrice monolithique d&#39;un laser et d&#39;un transistor à effet de champ et son procédé de fabrication
EP0069608B1 (fr) Laser à semiconductor à courte longeur d&#39;onde
EP0229574A1 (fr) Detecteur photovoltaique en HgCdTe a heterojonction et son procédé de fabrication
FR2681188A1 (fr) Transistor a effet de champ comportant une diode a effet tunnel resonnant.
FR2551926A1 (fr) Laser multimode
FR2534079A1 (fr) Dispositif laser a semi-conducteur
EP0082787B1 (fr) Photodiode à zones d&#39;absorption et d&#39;avalanche séparées
FR2562716A1 (fr) Photo-detecteur a avalanche
EP0401071B1 (fr) Laser semiconducteur à localisation de courant
FR2756420A1 (fr) Photodiodes a avalanche
EP0480780A1 (fr) Dispositif optoélectronique et application à la réalisation d&#39;un laser et d&#39;un photodétecteur
EP0807982A1 (fr) Photodétecteur à structure optique résonnante avec un réseau
FR2789237A1 (fr) Laser a emission en surface et procede permettant de controler l&#39;emission de lumiere par ce laser
EP0543699A1 (fr) Circuit intégré de lasers semiconducteurs et procédé de réalisation de ce circuit

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse