JP2000323780A - 自励発振型半導体レーザ - Google Patents
自励発振型半導体レーザInfo
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- JP2000323780A JP2000323780A JP11127564A JP12756499A JP2000323780A JP 2000323780 A JP2000323780 A JP 2000323780A JP 11127564 A JP11127564 A JP 11127564A JP 12756499 A JP12756499 A JP 12756499A JP 2000323780 A JP2000323780 A JP 2000323780A
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- cladding layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温まで自励発振動作を維持できる自励発振
型半導体レーザを提供する。 【解決手段】 活性層１０４と可飽和吸収層１０８との
間にキャリア吸収層１０６を設ける。一般に高温になる
ほど活性層１０４からクラッド層へのキャリアオーバー
フローが増大するが、本発明において、オーバーフロー
したキャリアは、キャリア吸収層１０６で再結合して消
滅し、、可飽和吸収層１０８に過剰のキャリアが注入さ
れることがなく、高温においても自励発振動作が停止せ
ず、安定した自励発振動作が実現される。
型半導体レーザを提供する。 【解決手段】 活性層１０４と可飽和吸収層１０８との
間にキャリア吸収層１０６を設ける。一般に高温になる
ほど活性層１０４からクラッド層へのキャリアオーバー
フローが増大するが、本発明において、オーバーフロー
したキャリアは、キャリア吸収層１０６で再結合して消
滅し、、可飽和吸収層１０８に過剰のキャリアが注入さ
れることがなく、高温においても自励発振動作が停止せ
ず、安定した自励発振動作が実現される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルバーサタ
イルディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク用光源として用
いられるＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザに関し、特
に光ディスクからの戻り光誘起雑音を生じにくい自励発
振型の半導体レーザに関する。
イルディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク用光源として用
いられるＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザに関し、特
に光ディスクからの戻り光誘起雑音を生じにくい自励発
振型の半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、戻り光雑音に強い低雑音半導体レ
ーザとして、種々の自励発振型半導体レーザが報告され
ている。例えば，図３に示すように、活性層３０４の近
傍のｐクラッド層３０５と、３０９との間に可飽和吸収
層３０８を設けた構造の自励発振型半導体レーザがあ
る。
ーザとして、種々の自励発振型半導体レーザが報告され
ている。例えば，図３に示すように、活性層３０４の近
傍のｐクラッド層３０５と、３０９との間に可飽和吸収
層３０８を設けた構造の自励発振型半導体レーザがあ
る。
【０００３】図３は、ｎ−ＧａＡｓ基板３０１に、１回
目の結晶成長工程で、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３０２、
ｎ−ＡｌＧａＰｎＰクラッド層３０３、活性層３０４、
ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３０５、可飽和吸収層３
０８、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３０９、ｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰエッチングストッパー層３１０、ｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層３１１、ｐ−ＧａＩｎＰヘテロバッ
ファ層３１２、ｐ−ＧａＡｓキャップ層３１３をこの順
で順次成長させ、次に、誘電体マスクを用いてメサスト
ライプ状のリッジ構造をエッチングにより形成し、その
後、２回目の結晶成長工程として、前記誘電体マスクを
用いた選択成長法を用いて、メサストライプ外のクラッ
ド層上にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層３１４を形成し、次い
で、前記誘電体マスクを除去し、３回目の結晶成長工程
で全面にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１５を形成し、裏
面研磨、電極形成処理を行って得られた自励発振型レー
ザの構造を示している。
目の結晶成長工程で、ｎ−ＧａＡｓバッファ層３０２、
ｎ−ＡｌＧａＰｎＰクラッド層３０３、活性層３０４、
ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３０５、可飽和吸収層３
０８、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層３０９、ｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰエッチングストッパー層３１０、ｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層３１１、ｐ−ＧａＩｎＰヘテロバッ
ファ層３１２、ｐ−ＧａＡｓキャップ層３１３をこの順
で順次成長させ、次に、誘電体マスクを用いてメサスト
ライプ状のリッジ構造をエッチングにより形成し、その
後、２回目の結晶成長工程として、前記誘電体マスクを
用いた選択成長法を用いて、メサストライプ外のクラッ
ド層上にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層３１４を形成し、次い
で、前記誘電体マスクを除去し、３回目の結晶成長工程
で全面にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１５を形成し、裏
面研磨、電極形成処理を行って得られた自励発振型レー
ザの構造を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示すよ
うな構造による従来の自励発振型半導体レーザにおいて
は、以下に示す理由により、高温下において、自励発振
動作を維持できないという問題があった。
うな構造による従来の自励発振型半導体レーザにおいて
は、以下に示す理由により、高温下において、自励発振
動作を維持できないという問題があった。
【０００５】自励発振動作は、（１）可飽和吸収層でレ
ーザ光が吸収される、（２）可飽和吸収層でキャリアが
励起され、レーザ光が吸収されなくなる、（３）可飽和
吸収層のキャリアをが再結合により消失し、再び（１）
に戻り、レーザ光が吸収されるという動作の繰り返しで
起こるものである。
ーザ光が吸収される、（２）可飽和吸収層でキャリアが
励起され、レーザ光が吸収されなくなる、（３）可飽和
吸収層のキャリアをが再結合により消失し、再び（１）
に戻り、レーザ光が吸収されるという動作の繰り返しで
起こるものである。
【０００６】ここで、上記のような問題が生ずる理由
は、以下の通りである。すなわち、動作温度が高くなる
と、活性層３０４からクラッド層３０５へのキャリアオ
ーバーフローが増大し、可飽和吸収層３０８へ過剰のキ
ャリアが注入され、その結果、可飽和吸収層３０８にお
いては、常に光吸収されなくなり、自励発振動作しなく
なるからである。
は、以下の通りである。すなわち、動作温度が高くなる
と、活性層３０４からクラッド層３０５へのキャリアオ
ーバーフローが増大し、可飽和吸収層３０８へ過剰のキ
ャリアが注入され、その結果、可飽和吸収層３０８にお
いては、常に光吸収されなくなり、自励発振動作しなく
なるからである。
【０００７】本発明の目的は、キャリアオーバーフロー
の影響を受けず、高温まで安定して自励発振動作が得ら
れる半導体レーザ構造を提供することにある。
の影響を受けず、高温まで安定して自励発振動作が得ら
れる半導体レーザ構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による自励発振型半導体レーザにおいては、
半導体基板上に、少なくともｎ型クラッド層、活性層、
ｐ型クラッド層を含むダブルへテロ構造を有し、前記ｎ
型クラッド層もしくはｐ型クラッド層中に可飽和吸収層
を有する半導体レーザにおいて、活性層と可飽和吸収層
との間に、キャリア吸収層を有し、キャリア吸収層は、
活性層からクラッド層へオーバーフローしたキャリアが
可飽和吸収層に過剰に注入されるのを防止する層であ
る。
め、本発明による自励発振型半導体レーザにおいては、
半導体基板上に、少なくともｎ型クラッド層、活性層、
ｐ型クラッド層を含むダブルへテロ構造を有し、前記ｎ
型クラッド層もしくはｐ型クラッド層中に可飽和吸収層
を有する半導体レーザにおいて、活性層と可飽和吸収層
との間に、キャリア吸収層を有し、キャリア吸収層は、
活性層からクラッド層へオーバーフローしたキャリアが
可飽和吸収層に過剰に注入されるのを防止する層であ
る。
【０００９】また、前記キャリア吸収層は、活性層から
オーバーフローしたキャリアを再結合により消失させる
層である。
オーバーフローしたキャリアを再結合により消失させる
層である。
【００１０】また、前記キャリア吸収層は、バンドギャ
ップがクラッド層より小さく、かつ、活性層および可飽
和吸収層より大きく設定されているものである。
ップがクラッド層より小さく、かつ、活性層および可飽
和吸収層より大きく設定されているものである。
【００１１】また、前記ｎ型クラッド層およびｐ型クラ
ッド層は、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰを含む半導
体で形成され、前記活性層は、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧ
ａＩｎＰを含む半導体で形成されているものである。
ッド層は、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰを含む半導
体で形成され、前記活性層は、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧ
ａＩｎＰを含む半導体で形成されているものである。
【００１２】また、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層、多重量子井戸からなる活性層、ｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型キャリアを再結合さ
せるキャリア吸収層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、
ｐ型可飽和吸収層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ
型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキャップ
層をこの順に含むヘテロ構造を有するものである。
ａＩｎＰクラッド層、多重量子井戸からなる活性層、ｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型キャリアを再結合さ
せるキャリア吸収層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、
ｐ型可飽和吸収層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ
型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキャップ
層をこの順に含むヘテロ構造を有するものである。
【００１３】また、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層、ｎ型可飽和吸収層、ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層、ｎ型キャリアを再結合させるキャリ
ア吸収層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、多重量子井
戸からなる活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ
型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキャップ
層をこの順に含むヘテロ構造を有するものである。
ａＩｎＰクラッド層、ｎ型可飽和吸収層、ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層、ｎ型キャリアを再結合させるキャリ
ア吸収層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、多重量子井
戸からなる活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ
型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキャップ
層をこの順に含むヘテロ構造を有するものである。
【００１４】本発明によるＡｌＧａＩｎＰ系自励発振型
半導体レーザの構造を図１に示す。図１において、半導
体レーザは、３回の有機金属気層成長法（ＭＯＶＰＥ
法）により作製される。まず、１回目の結晶成長工程
で、例えば、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層１０２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１
０３、活性層１０４、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１
０５、キャリア吸収層１０６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層１０７、可飽和吸収層１０８、ｐ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層１０９、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰエッチングス
トッパ層１１０、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１１
１、ｐ−ＧａＩｎＰヘテロバッファ層１１２、ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層１１３を、この順で順次成長させる。
半導体レーザの構造を図１に示す。図１において、半導
体レーザは、３回の有機金属気層成長法（ＭＯＶＰＥ
法）により作製される。まず、１回目の結晶成長工程
で、例えば、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層１０２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１
０３、活性層１０４、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１
０５、キャリア吸収層１０６、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層１０７、可飽和吸収層１０８、ｐ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層１０９、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰエッチングス
トッパ層１１０、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１１
１、ｐ−ＧａＩｎＰヘテロバッファ層１１２、ｐ−Ｇａ
Ａｓキャップ層１１３を、この順で順次成長させる。
【００１５】次に、誘電体マスクを用いてメサストライ
プ状のリッジ構造をエッチングにより形成する。その
後、前記誘電体マスクを用いた選択成長法（２回目の結
晶成長工程）により、メサストライプ外のクラッド層上
にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１１４を形成する。次いで、
前記誘電体マスクを除去し、３回目の結晶成長工程で全
面にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１５を形成する。その
後、裏面研磨、電極形成処理を行って、自励発振型レー
ザを完成する。
プ状のリッジ構造をエッチングにより形成する。その
後、前記誘電体マスクを用いた選択成長法（２回目の結
晶成長工程）により、メサストライプ外のクラッド層上
にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１１４を形成する。次いで、
前記誘電体マスクを除去し、３回目の結晶成長工程で全
面にｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１５を形成する。その
後、裏面研磨、電極形成処理を行って、自励発振型レー
ザを完成する。
【００１６】本発明による自励発振型レーザの特徴は、
活性層１０４と、可飽和吸収層１０８との間にキャリア
吸収層１０６を設けた点である。キャリア吸収層１０６
は、活性層１０４からオーバーフローしたキャリアが可
飽和吸収層１０８に過剰に注入されるのを防止する層で
あり、具体的には、活性層１０４からオーバーフローし
たキャリアを再結合により消滅させる層である。そのバ
ンドギャップは、クラッド層よりも小さく、活性層１０
４および可飽和吸収層１０８よりも大きく設定されてい
る。
活性層１０４と、可飽和吸収層１０８との間にキャリア
吸収層１０６を設けた点である。キャリア吸収層１０６
は、活性層１０４からオーバーフローしたキャリアが可
飽和吸収層１０８に過剰に注入されるのを防止する層で
あり、具体的には、活性層１０４からオーバーフローし
たキャリアを再結合により消滅させる層である。そのバ
ンドギャップは、クラッド層よりも小さく、活性層１０
４および可飽和吸収層１０８よりも大きく設定されてい
る。
【００１７】これにより、高温まで自励発振動作が可能
となる。その理由は、一般に高温になるほど活性層１０
４からクラッド層１０５へのキャリアオーバーフローが
増大するが、本発明においては、オーバーフローしたキ
ャリアは、キャリア吸収層１０６で再結合して消失する
ため、可飽和吸収層１０８にキャリアが過剰に注入され
るのを防止できるからである。
となる。その理由は、一般に高温になるほど活性層１０
４からクラッド層１０５へのキャリアオーバーフローが
増大するが、本発明においては、オーバーフローしたキ
ャリアは、キャリア吸収層１０６で再結合して消失する
ため、可飽和吸収層１０８にキャリアが過剰に注入され
るのを防止できるからである。
【００１８】従って、本発明によるＡｌＧａＩｎＰ系自
励発振型半導体レーザにおいては、高温で使用される光
ディスク用途、例えばカーナビ用ＤＶＤやノートＰＣ用
ＤＶＤ−ＲＯＭ等の用途に適した性能を実現できる。
励発振型半導体レーザにおいては、高温で使用される光
ディスク用途、例えばカーナビ用ＤＶＤやノートＰＣ用
ＤＶＤ−ＲＯＭ等の用途に適した性能を実現できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本発明のＡｌＧａＩｎＰ系
自励発振型半導体レーザの構造図を図１に、バンドギャ
ップエネルギーの模式図を図２に示す。本発明による半
導体レーザは、半導体基板上に、少なくともｎ型クラッ
ド層、活性層、ｐ型クラッド層、を含むダブルへテロ構
造を有し、前記ｎ型クラッド層もしくはｐ型クラッド層
中に可飽和吸収層を有する半導体レーザにおいて、活性
層と可飽和吸収層との間に、キャリア吸収層を設けたも
のである。本発明においては、活性層からオーバーフロ
ーしたキャリアは、キャリア吸収層にて、再結合により
消滅し、可飽和吸収層へのキャリアの過剰な注入が防止
される。本発明による自励発振型半導体レーザは、前述
のように、３回のＭＯＶＰＥ法による結晶成長で作製さ
れる。
施の形態を詳細に説明する。本発明のＡｌＧａＩｎＰ系
自励発振型半導体レーザの構造図を図１に、バンドギャ
ップエネルギーの模式図を図２に示す。本発明による半
導体レーザは、半導体基板上に、少なくともｎ型クラッ
ド層、活性層、ｐ型クラッド層、を含むダブルへテロ構
造を有し、前記ｎ型クラッド層もしくはｐ型クラッド層
中に可飽和吸収層を有する半導体レーザにおいて、活性
層と可飽和吸収層との間に、キャリア吸収層を設けたも
のである。本発明においては、活性層からオーバーフロ
ーしたキャリアは、キャリア吸収層にて、再結合により
消滅し、可飽和吸収層へのキャリアの過剰な注入が防止
される。本発明による自励発振型半導体レーザは、前述
のように、３回のＭＯＶＰＥ法による結晶成長で作製さ
れる。
【００２０】１回目の結晶成長工程では、半導体基板と
して、（１１５）Ａ方位、つまり（００１）から［１１
０］方向へ１５．８度傾斜したｎ−ＧａＡｓ基板１０１
を用い、その基板上に、０．３μｍ厚のｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層１０２、１．０μｍ厚のｎ−ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層１０３、活性層１０４、５０ｎｍ厚のｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１０５、キャリア吸収層１０６、
５０ｎｍ厚のｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０７、可
飽和吸収層１０８、０．１μｍ厚のｐ−ＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層１０９、１０ｎｍ厚のｐ−ＡｌＧａＩｎＰエ
ッチングストッパ層１１０、０．８μｍ厚のｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層１１１、１０ｎｍ厚のｐ−ＧａＩｎ
Ｐヘテロバッファ層１１２、０．３μｍ厚のｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層１１３をこの順に成長させる。
して、（１１５）Ａ方位、つまり（００１）から［１１
０］方向へ１５．８度傾斜したｎ−ＧａＡｓ基板１０１
を用い、その基板上に、０．３μｍ厚のｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層１０２、１．０μｍ厚のｎ−ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層１０３、活性層１０４、５０ｎｍ厚のｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１０５、キャリア吸収層１０６、
５０ｎｍ厚のｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０７、可
飽和吸収層１０８、０．１μｍ厚のｐ−ＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層１０９、１０ｎｍ厚のｐ−ＡｌＧａＩｎＰエ
ッチングストッパ層１１０、０．８μｍ厚のｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層１１１、１０ｎｍ厚のｐ−ＧａＩｎ
Ｐヘテロバッファ層１１２、０．３μｍ厚のｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層１１３をこの順に成長させる。
【００２１】ここにおいて、活性層１０４は、例えば５
ｎｍ厚、＋０．５％圧縮歪のＧａＩｎＰウエル層と、５
ｎｍ厚のＡｌＧａＩｎＰバリア層で構成される多重量子
井戸（ＭＱＷ）構造とし、ＭＱＷの上下に５０ｎｍ厚の
ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層を含む構造とする。
ｎｍ厚、＋０．５％圧縮歪のＧａＩｎＰウエル層と、５
ｎｍ厚のＡｌＧａＩｎＰバリア層で構成される多重量子
井戸（ＭＱＷ）構造とし、ＭＱＷの上下に５０ｎｍ厚の
ＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層を含む構造とする。
【００２２】また、キャリア吸収層１０６は、例えば１
０ｎｍ厚のＡｌＧａＩｎＰ層で構成し、そのバンドギャ
ップは、クラッド層１０９より小さく、活性層１０４お
よび可飽和吸収層１０８より大きくなるように設定す
る。
０ｎｍ厚のＡｌＧａＩｎＰ層で構成し、そのバンドギャ
ップは、クラッド層１０９より小さく、活性層１０４お
よび可飽和吸収層１０８より大きくなるように設定す
る。
【００２３】また、可飽和吸収層１０８は、例えば５ｎ
ｍ厚、＋１．０％圧縮歪のＧａＩｎＰ吸収層と５０ｎｍ
厚のＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層とで構成する。次に、誘
電体マスクを用いてメサストライプ状のリッジ構造をエ
ッチングにより形成する。その後、前記誘電体マスクを
用いた選択成長法（２回目の結晶成長工程）によりメサ
ストライプ外のクラッド層状に１．０μｍのｎ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１１４を形成する。次いで、前記誘電体マ
スクを除去し、３回目の結晶成長工程で全面に３．０μ
ｍ厚のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１５を形成する。そ
の後、裏面研磨、電極処理を施し、図示のレーザ構造を
完成する。
ｍ厚、＋１．０％圧縮歪のＧａＩｎＰ吸収層と５０ｎｍ
厚のＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層とで構成する。次に、誘
電体マスクを用いてメサストライプ状のリッジ構造をエ
ッチングにより形成する。その後、前記誘電体マスクを
用いた選択成長法（２回目の結晶成長工程）によりメサ
ストライプ外のクラッド層状に１．０μｍのｎ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１１４を形成する。次いで、前記誘電体マ
スクを除去し、３回目の結晶成長工程で全面に３．０μ
ｍ厚のｐ−ＧａＡｓコンタクト層１１５を形成する。そ
の後、裏面研磨、電極処理を施し、図示のレーザ構造を
完成する。
【００２４】以上の工程によって、作製された自励発振
型半導体レーザは、活性層１０４と可飽和吸収層１０８
との間にキャリア吸収層１０６が形成される。図２にお
いて、一般に高温になるほど、活性層１０４からクラッ
ド層１０５へのキャリアオーバーフローが増大するが、
本発明においては、オーバーフローしたキャリアは、キ
ャリア吸収層１０６にて再結合して消失するため、可飽
和吸収層１０８にキャリアが過剰に注入されることがな
い。
型半導体レーザは、活性層１０４と可飽和吸収層１０８
との間にキャリア吸収層１０６が形成される。図２にお
いて、一般に高温になるほど、活性層１０４からクラッ
ド層１０５へのキャリアオーバーフローが増大するが、
本発明においては、オーバーフローしたキャリアは、キ
ャリア吸収層１０６にて再結合して消失するため、可飽
和吸収層１０８にキャリアが過剰に注入されることがな
い。
【００２５】従って、本発明によれば、従来問題であっ
た高温でのキャリアオーバーフローの影響を受けず、高
温まで自励発振動作を維持することが可能となる。以上
の実施形態においては、ｐクラッド層中に、可飽和吸収
層１０８を有する構造を示したが、ｎクラッド層中に可
飽和吸収層を有する場合、あるいはｐクラッド層、ｎク
ラッド層の両方に可飽和吸収層を有する場合にも本発明
を適用できる。
た高温でのキャリアオーバーフローの影響を受けず、高
温まで自励発振動作を維持することが可能となる。以上
の実施形態においては、ｐクラッド層中に、可飽和吸収
層１０８を有する構造を示したが、ｎクラッド層中に可
飽和吸収層を有する場合、あるいはｐクラッド層、ｎク
ラッド層の両方に可飽和吸収層を有する場合にも本発明
を適用できる。
【００２６】すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、ｎ型可飽和吸収層、ｎ型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層、ｎ型キャリアを再結合させるキ
ャリア吸収層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、多重量
子井戸からなる活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層、ｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層をこの順に含むヘテロ構造に構成することが出
来る。
ｌＧａＩｎＰクラッド層、ｎ型可飽和吸収層、ｎ型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層、ｎ型キャリアを再結合させるキ
ャリア吸収層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、多重量
子井戸からなる活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層、ｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層をこの順に含むヘテロ構造に構成することが出
来る。
【００２７】以上いずれの実施の形態においても、活性
層と可飽和吸収層との間にキャリアを再結合させるキャ
リア吸収層を設けることによって、活性層からオーバー
フローしたキャリアが可飽和吸収層に過剰に注入される
のを防止でき、従来動作が困難であった高温下において
も安定した自励発振動作を実現できる。
層と可飽和吸収層との間にキャリアを再結合させるキャ
リア吸収層を設けることによって、活性層からオーバー
フローしたキャリアが可飽和吸収層に過剰に注入される
のを防止でき、従来動作が困難であった高温下において
も安定した自励発振動作を実現できる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明によるときには、
従来動作が困難であった高温においても安定した自励発
振動作を実現できる。その理由は、活性層と可飽和吸収
層との間にキャリア再結合層を設けたため、活性層から
クラッド層へオーバーフローしたキャリアが再結合層で
消失するため、高温で顕著となるキャリアオーバーフロ
ーの影響を受けにくくなるためである。
従来動作が困難であった高温においても安定した自励発
振動作を実現できる。その理由は、活性層と可飽和吸収
層との間にキャリア再結合層を設けたため、活性層から
クラッド層へオーバーフローしたキャリアが再結合層で
消失するため、高温で顕著となるキャリアオーバーフロ
ーの影響を受けにくくなるためである。
【図１】本発明による自励発振型半導体レーザの一実施
の形態を示す模式図である。
の形態を示す模式図である。
【図２】本発明による自励発振型半導体レーザのバンド
ギャップエネルギーの模式図である。
ギャップエネルギーの模式図である。
【図３】従来の自励発振型半導体レーザの模式図であ
る。
る。
１０１ ｎ−ＧａＡｓ基板 １０２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 １０３ ｎ−ＡｌＧａＰｎＰクラッド層 １０４ 活性層 １０５ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 １０６ キャリア吸収層 １０７ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 １０８ 可飽和吸収層 １０９ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 １１０ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰエッチングストッパー層 １１１ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 １１２ ｐ−ＧａＩｎＰヘテロバッファ層 １１３ ｐ−ＧａＡｓキャップ層 １１４ ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層 １１５ ｐ−ＧａＡｓキャップ層
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板上に、少なくともｎ型クラッ
ド層、活性層、ｐ型クラッド層を含むダブルへテロ構造
を有し、前記ｎ型クラッド層もしくはｐ型クラッド層中
に可飽和吸収層を有する半導体レーザにおいて、活性層
と可飽和吸収層との間に、キャリア吸収層を有し、 キャリア吸収層は、活性層からクラッド層へオーバーフ
ローしたキャリアが可飽和吸収層に過剰に注入されるの
を防止する層であることを特徴とする自励発振型半導体
レーザ。 - 【請求項２】 前記キャリア吸収層は、活性層からオー
バーフローしたキャリアを再結合により消失させる層で
あることを特徴とする請求項１に記載の自励発振型半導
体レーザ。 - 【請求項３】 前記キャリア吸収層は、バンドギャップ
がクラッド層より小さく、かつ、活性層および可飽和吸
収層より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載
の自励発振型半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記ｎ型クラッド層およびｐ型クラッド
層は、ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰを含む半導体で
形成され、前記活性層は、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩ
ｎＰを含む半導体で形成されていることを特徴とする請
求項１又は２に記載の自励発振型半導体レーザ。 - 【請求項５】 ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層、多重量子井戸からなる活性層、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型キャリアを再結合させる
キャリア吸収層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型
可飽和吸収層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型Ｇ
ａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキャップ層を
この順に含むヘテロ構造を有することを特徴とする請求
項２に記載の自励発振型半導体レーザ。 - 【請求項６】 ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層、ｎ型可飽和吸収層、ｎ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、ｎ型キャリアを再結合させるキャリア吸
収層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、多重量子井戸か
らなる活性層、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ｐ型Ｇ
ａＩｎＰヘテロバッファ層、ｐ型ＧａＡｓキャップ層を
この順に含むヘテロ構造を有することを特徴とする請求
項２に記載の自励発振型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127564A JP2000323780A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 自励発振型半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127564A JP2000323780A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 自励発振型半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323780A true JP2000323780A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14963166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11127564A Pending JP2000323780A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 自励発振型半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323780A (ja) |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11127564A patent/JP2000323780A/ja active Pending
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