JP2007510313A - 高温レーザダイオード - Google Patents
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Abstract
電子を活性領域(量子井戸)に対して閉じ込めるための閉じ込め層と、更なる電子の閉じ込め及び光子の閉じ込めを行なうための別個のアンチモン系クラッド層とを有する半導体レーザ構造は高温動作に適している。本構造は、980nm〜1.55μm(ミクロン)の遠距離通信波長にわたるレージングに適している。クラッド層は、InPに格子整合でき且つ大きな伝導帯オフセットを得るために使用できるAlAsSbを使用する。それは、冷却器が無い(熱電冷却器)動作において非常に有益である。
【選択図】 図4
【選択図】 図4
Description
[0001]本出願は、2003年11月6日に出願された米国仮特許出願第60/517,400号に基づく優先権を主張する。
(マイクロフィッシュ付録)
[0002]不適用
(マイクロフィッシュ付録)
[0002]不適用
[0003]本発明は、半導体レーザダイオードに関し、特に、優れた温度特性を有する半導体レーザダイオードに関する。
[0004]半導体レーザダイオードは、2つのグループ、すなわち、短波長用途(λ=0.78〜0.89μm)(1μm=1ミクロン)で使用するためのものと、長波長用途(λ=0.98〜1.6μm)で使用するためのものとに分けることができる。ガリウムヒ素(GaAs)に基づく材料系は、短波長用途に良く適しており、優れた高温性能を示すが、一般に約1.2μmを越える用途に適していない。しかしながら、現代の光通信システムは、長い波長、一般的には980nm〜1.55μmの波長で動作し、したがって、リン化インジウム(InP)系材料が一般に使用される。これは、リン化インジウム系材料が長い波長の用途、特に一般的な信号送信波長範囲である1.3〜1.6μmの波長の用途に良く適しているからである。通常、InP材料系は高温性能に乏しく、したがって、InP系デバイスを確実に動作させるためには、通常、外部冷却が必要とされる。半導体レーザダイオードを熱電冷却器と一体で実装することは技術的に良く知られているが、これによりコスト、複雑度、ワット損が増大してしまう。
[0005]一般に、レーザダイオードの高温動作能は、特性温度T0を使用して、以下の方程式(1)で要約されるように閾値電流と温度動作とを結びつけることにより評価される。
I=I0exp(T/T0) (1)
I=I0exp(T/T0) (1)
[0006]ここで、Iは閾値電流であり、I0は倍率であり、Tはケルビン度(°K)を単位とする温度である。したがって、T0が高いと、高温動作が可能になる。これは、T0が高い場合には、温度に伴う閾値電流の変化が小さいからである。高いT0は大きな伝導帯オフセットに関連付けられてきた。逆に、一般的なInP材料系における低い温度性能は、通常、小さな伝導帯オフセットに起因するものであり、また、小さな伝導帯オフセットは、しばしば、エネルギバンドギャップがInPよりも高く且つ屈折率がInPよりも低い適した利用可能な材料を欠いていることによるものである。
[0007]周知のInP系レーザ構造の第1の例が図1に示されている。このレーザは、一般に低い特性温度T0?60Kを有するInGaAsP/InP材料系を使用している。図1を参照すると、レーザ構造100は、p−InPから成るクラッド層101と、InGaAsP(インジウム−ガリウム−ヒ素−リン化物)から成る閉じ込め層102,108およびバリア層104,106と、同様にInGaAsPから成るがバリア層および閉じ込め層とは異なる組成を有する量子井戸103,105,107と、n−InPから成る他のクラッド層109とを備える(なお、図中、星印は、同じ材料から成る異なる組成を表わすために使用されている)。
[0008]図1のバンド図を参照すると、クラッド層(101,109)と閉じ込め層(102,108)との間の伝導帯オフセット110は109meVである(なお、図中、これらの値は、参照符号との混同を避けるため、eV(電子ボルト)の単位で括弧内に示されている)。バリア層および閉じ込め層(102,104,106,108)と量子井戸(103,105,107)との間の伝導帯オフセット111は111meVである。クラッド層(101,109)と閉じ込め層(102,108)との間の価電子帯オフセット112は164meVである。バリア層および閉じ込め層(102,104,106,108)と量子井戸(103,105,107)との間の価電子帯オフセット113は166meVである。InP(101,109)のエネルギバンドギャップ114は1.35eVである。ここで図1の屈折率図を参照すると、1.55μmの光波長において、クラッド層(101,109)の屈折率は3.17であり、バリア層および閉じ込め層(102,104,106,108)の屈折率は3.31であり、量子井戸(103,105,107)の屈折率は3.6である(なお、図中、これらの値は、参照符号との混同を避けるため括弧内に示されている)。
[0009]周知のInP系レーザ構造の第2の例が図2に示されている。このレーザは、InGaAlAs/InP材料系を使用しており、第1の例の構造よりも良好な特性温度T0?90Kを有する。図2を参照すると、レーザ構造200は、p−InPから成る接続層201と、InAlAs(インジウム−アルミニウム−ヒ素)から成るクラッド層202,210と、InGaAlAsから成る閉じ込め層203,209およびバリア層205,207と、InGaAlAs(インジウム−ガリウム−アルミニウム−ヒ素)から成るが閉じ込め層およびバリア層203,205,207,209とは異なる組成を有する量子井戸204,206,208と、n−InPから成る基板層211とを備える。なお、一般に、半導体レーザダイオードは、基板(図2の211)上に構成されているとともに、外界に接続するための接続層(図2の210)を有する。完全を期すために図2には接続層および基板層が示されているが、これらの層は、光学的および電気的な閉じ込めに関して重要な役割を果たさず、したがって簡単のために他の図には示されていない。図2のバンド図を参照すると、接続層および基板層(201,211)とクラッド層(202,210)との間の伝導帯オフセット212は−185meVである。クラッド層(202,210)と閉じ込め層およびバリア層(203,205,207,209)との間の伝導帯オフセット213は297meVである。閉じ込め層およびバリア層(203,205,207,209)と量子井戸(204,206,208)との間の伝導帯オフセット214は165meVである。接続層および基板層(201,211)とクラッド層(202,210)との間の価電子帯オフセット215は75meVである。クラッド層(202,210)と閉じ込め層およびバリア層(203,205,207,209)との間の伝導帯オフセット216は127meVである。閉じ込め層およびバリア層(203,205,207,209)と量子井戸(204,206,208)との間の伝導帯オフセット217は71meVである。InP(201,211)のエネルギバンドギャップ218は1.35eVであり、InAlAs(202,210)のエネルギバンドギャップ219は1.46eVである。ここで図2の屈折率図を参照すると、1.55μmの光波長において、接続層および基板層(201,211)の屈折率は3.17であり、クラッド層(202,210)の屈折率は3.2であり、閉じ込め層およびバリア層(203,205,207,209)の屈折率は3.35であり、量子井戸(204,206,208)の屈折率は3.6である。
[0010]周知のレーザ構造の他の例が図3に示されている。このレーザは、それがGaAsに基づいているという点で最初の2つの例と異なっている。このレーザは、InGaNAs/GaAs材料系(インジウム−ガリウム−窒素−ヒ素/ガリウム−ヒ素)を使用しており、最初の2つの例の構造よりも改善された特性温度T0?120Kを有する。しかしながら、特に光通信波長においてGaAs系を使用することが必ずしも適切ではなく或いは望ましくない。図3を参照すると、レーザ構造300は、p−AlGaAsから成るクラッド層301と、GaAsから成る閉じ込め層302,308およびバリア層304,306と、GaInNAsから成る量子井戸303,305,307と、n−AlGaAsから成る他のクラッド層309とを備える。図3のバンド図を参照すると、クラッド層(301,309)と閉じ込め層(302,308)との間の伝導帯オフセット310は224meVである。閉じ込め層およびバリア層(302,304,306,308)と量子井戸(303,305,307)との間の伝導帯オフセット311は434meVである。クラッド層(301,309)と閉じ込め層(302,308)との間の価電子帯オフセット312は150meVである。閉じ込め層およびバリア層(302,304,306,308)と量子井戸(303,305,307)との間の価電子帯オフセット313は186meVである。AlGaAS(301,309)のエネルギバンドギャップ314は約1.90eVであり、GaAs(302,304,306,308)のエネルギバンドギャップ315は1.52eVである。ここで図3の屈折率図を参照すると、1.55μmの光波長において、クラッド層(301,309)の屈折率は3.26であり、閉じ込め層およびバリア層(302,304,306,308)の屈折率は3.40であり、量子井戸(303,305,307)の屈折率は3.6である。なお、図3の構造は、実際には、外界に対する機械的および電気的な接続のため、n−GaAs基板とp−GaAs接続層との間に挟まれている。
[0011]前述した従来のレーザ構造は、低い温度性能または他の欠点を有する。したがって、高温動作を向上できる光通信波長のための半導体レーザ構造が依然として大いに望ましい。
[0012]したがって、本発明の目的は、高温動作可能な改良された半導体レーザ構造を提供することである。
[0013]そのため、本発明の一態様は、活性領域と、活性領域に隣接する閉じ込め層と、閉じ込め層に隣接するクラッド層とを有する半導体レーザ構造を提供する。活性領域は、放射線を放射することができ、アンチモンが無い材料から構成される。閉じ込め層は、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっており、アンチモンが無い材料から構成される。クラッド層は、アンチモン系(Sb)合金を含む。
[0014]一部の実施形態において、クラッド層は、閉じ込め層よりも低い屈折率を有する。
[0015]一部の実施形態において、クラッド層は、閉じ込め層よりも大きいバンドギャップを有する。
[0016]他の実施形態において、クラッド層は、InPに格子整合されている。
[0017]一部の実施形態において、クラッド層はAlAsSbを包含している。
[0018]他の実施形態において、クラッド層は、主にAl,As,Sbを含む化合物を包含している。
[0019]更に他の実施形態において、クラッド層はAlGaAsSbを包含している。
[0020]一部の実施形態において、活性領域は少なくとも1つの量子井戸を備えており、また、他の実施形態において、活性領域は、バリア層によって分離された複数の量子井戸を備える。
[0021]一部の実施形態において、バリア層は、閉じ込め層と同じ材料を含む。
[0022]一部の実施形態において、量子井戸はInGaAsPを包含している。
[0023]一部の実施形態において、閉じ込め層はInPを包含している。
[0024]他の実施形態において、量子井戸はInGaAlAsを包含している。
[0025]一部の実施形態において、閉じ込め層はInAlAsを包含している。
[0026]一部の実施形態において、活性領域は約980nmの波長で放射線を放射するようになっている。
[0027]他の実施形態において、活性領域は約1.3μmの波長で放射線を放射するようになっている。
[0028]更に他の実施形態において、活性領域は約1.55μmの波長で放射線を放射するようになっている。
[0029]一部の実施形態において、レーザ構造はファブリー・ペロレーザを備える。
[0030]他の実施形態において、レーザ構造は分布帰還型(DFB)レーザを備えている。
[0031]更に他の実施形態において、レーザ構造は半導体光増幅器(SOA)を備えている。
[0032]本発明の他の態様においては、第1の側と第2の側とを有するとともに、放射線を放射することができる活性領域と、活性領域の第1の側に隣接するとともに、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっている第1の閉じ込め層と、活性領域の第2の側に隣接するとともに、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっている第2の閉じ込め層と、第1の閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含む第1のクラッド層と、第2の閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含む第2のクラッド層とを備える半導体レーザ構造が提供される。
[0033]一部の実施形態において、第1の閉じ込め層および第2の閉じ込め層は協働して電子を活性領域内に閉じ込める。
[0034]一部の実施形態において、第1のクラッド層および第2のクラッド層は電子を活性領域内に閉じ込めるようになっている。
[0035]一部の実施形態において、第1のクラッド層および第2のクラッド層は、第1の閉じ込め層および第2の閉じ込め層と協働して、電子を活性領域内に閉じ込めるようになっている。
[0036]一部の実施形態において、第1のクラッド層および第2のクラッド層はInPに格子整合されている。
[0037]一部の実施形態において、第1のクラッド層および第2のクラッド層はAlAsSbを包含している。
[0038]他の実施形態において、第1のクラッド層および第2のクラッド層は、主にAl,As,Sbを含む化合物を包含している。
[0039]一部の実施形態において、第1のクラッド層および第2のクラッド層がAlGaAsSbを包含している。
[0040]一部の実施形態において、活性領域は少なくとも1つの量子井戸を備える。
[0041]一部の実施形態においては、第1の閉じ込め層および第2の閉じ込め層がInPを包含している。
[0042]他の実施形態においては、量子井戸がInGaAsPを包含している。
[0043]一部の実施形態においては、第1の閉じ込め層および上記第2の閉じ込め層がInAlAsを包含している。
[0044]他の実施形態においては、量子井戸がInGaAlAsを包含している。
[0045]更に他の実施形態においては、活性領域が少なくとも1つの量子井戸を備え、量子井戸がInGaAlAsを包含し、第1の閉じ込め層および第2の閉じ込め層がInAlAsを包含し、活性領域が約980nmの波長で放射線を放射するようになっている。
[0046]本発明の他の態様においては、InP材料系に基づく半導体レーザ構造であって、放射線を放射できる活性領域と、活性領域に隣接し、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっている閉じ込め層と、閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含むクラッド層とを有する半導体レーザ構造が提供される。
[0047]レーザ構造は、高温で動作することができるとともに、光学系のワット損を低減するために必要なクーラーレス(冷却器が無い)動作において非常に有益である。
[0048]本発明の更なる特徴および利点は、添付図面と併せて解釈される以下の詳細な説明から明らかとなる。
[0055]なお、図面の全体にわたって、同様の特徴的構成が同様の参照符号によって特定される。
[0056]本発明は、InPに格子整合された状態に成長させることができ且つInGaNAs/GaAs材料系に類似する伝導帯エネルギオフセットを得る可能性を広げる半導体レーザ構造を提供する。
[0057]InP系材料を使用するレーザ構造の温度性能を高める1つの方法は、対象の光波長でInPの屈折率よりも小さい屈折率を有し且つInPのバンドギャップエネルギよりも大きいバンドギャップエネルギを有する導波クラッド材料を使用することである。本発明は、AlAsSb(アルミニウム−ヒ素−アンチモン)等のアンチモン系材料を導波クラッド材料として使用する。そのようなアンチモン系クラッド層は、アンチモンを含まない閉じ込め層および活性領域と併用されると、優れた電子閉じ込め特性および導波特性を示す。これらの材料の1つの利点は、それらがInPに格子整合され得るという点である。
[0058]図4は、本発明の半導体レーザ構造の第1の実施形態を示している。このレーザは、遠隔通信システムにおいて従来から使用されるInP材料系を使用するが、新規なAlAsSb導波クラッド層と共に使用する。図4を参照すると、レーザ構造400は、InGaAsPから成る量子井戸403,405,407を備え且つInPから成るバリア層404,406によって分離された活性領域を備える。活性領域は、閉じ込め層402,408によって境界付けられている。閉じ込め層402,408は、p−AlAsSbから成るクラッド層401およびn−AlAsSbから成るクラッド層409によってそれぞれ境界付けられている。これらの層はInP基板(図示せず)上に堆積される。図4のバンド図を参照すると、クラッド層(401,409)と閉じ込め層(402,408)との間の伝導帯オフセット410は594meVである。閉じ込め層およびバリア層(402,404,406,408)と量子井戸(403,405,407)との間の伝導帯オフセット411は220meVである。クラッド層(401,409)と閉じ込め層(402,408)との間の価電子帯オフセット412は−25meVである。閉じ込め層およびバリア層(402,404,406,408)と量子井戸(403,405,407)との間の価電子帯オフセット413は330meVである。なお、クラッド層(401,409)が閉じ込め層およびバリア層(402,404,406,408)よりも高いバンドエネルギを有するにもかかわらず、ホール(正孔)は、電子に比べて高いそれらの密度状態、大きな有効質量、低い移動性により、量子井戸(403,405,407)内に依然としてうまく閉じ込められる。
[0059]AlAsSb(401,409)のエネルギバンドギャップ414は1.91eVであり、InP(402,404,406,408)のエネルギバンドギャップ415は1.35eVである。ここで図4の屈折率図を参照すると、1.55μmの光波長において、クラッド層(401,409)の屈折率は3.02であり、バリア層(402,404,406,408)の屈折率は3.17であり、量子井戸(403,405,407)の屈折率は3.6である。クラッド層は光クラッド層または導波クラッド層と見なすことができる。
[0060]したがって、レーザ構造は、放射線を放射することができる活性領域を有しており、活性領域は、電子を閉じ込めるために両側の閉じ込め層によって境界付けられており、また、閉じ込め層は、電子を更に閉じ込めて放射線(光子)を閉じ込めるために導波クラッド層によって境界付けられている。
[0061]図5は、図4の実施形態の材料系よりも新しい材料系を使用する本発明の半導体レーザ構造の第2の実施形態を示しており、更に良好な温度特性を示している。このレーザは、InAlAsバリアおよびInGaAlAs量子井戸と共にAlAsSb導波クラッド層を使用する。図5を参照すると、レーザ構造500は、InAlAsから成るバリア層504,506によって分離されたInGaAlAsから成る量子井戸503,505,507を備える活性領域を備える。活性領域は、閉じ込め層502,508によって境界付けられている。閉じ込め層502,508は、p−AlAsSbから成るクラッド層501およびn−AlAsSbから成るクラッド層509によってそれぞれ境界付けられている。図5のバンド図を参照すると、クラッド層(501,509)と閉じ込め層(502,508)との間の伝導帯オフセット510は334meVである。閉じ込め層およびバリア層(502,504,506,508)と量子井戸(503,505,507)との間の伝導帯オフセット511は462meVである。クラッド層(501,509)と閉じ込め層(502,508)との間の価電子帯オフセット512は125meVである。閉じ込め層およびバリア層(502,504,506,508)と量子井戸(503,505,507)との間の価電子帯オフセット513は198meVである。AlAsSb(501,509)のエネルギバンドギャップ514は1.91eVであり、InAlAS(502,504,506,508)のエネルギバンドギャップ515は1.46eVである。ここで図5の屈折率図を参照すると、1.55μmの光波長において、クラッド層(501,509)の屈折率は3.02であり、閉じ込め層およびバリア層(502,504,506,508)の屈折率は3.20であり、量子井戸(503,505,507)の屈折率は3.6である。
[0062]閉じ込め層(502,508)は電子閉じ込めを行なう。クラッド層(501,509)は、更なる電子閉じ込めを行なうとともに、量子井戸(503,505,507)への電子流れを制御するのに役立ち、これにより、バリア高さの増大だけから期待できる性能よりも良好な性能が得られる。また、クラッド層(501,509)は、低い屈折率に起因して光閉じ込めも行なう。
[0063]三元AlAsSb組成をクラッド層として使用すると、優れた高温性能が得られる。本発明の他の実施形態は、例えばガリウム(Ga)等の他の少量の元素を有する四元組成を使用し、それにより、AlGaAsSbをクラッド層として使用する。
[0064]図6は、本発明の半導体レーザ構造の第3の実施形態を示している。この実施形態は、図5の第2の実施形態に類似しているが、980nmの波長で動作するようになっている。ここで図6を参照すると、レーザ構造600は、InAlAsから成るバリア層604,606によって分離されたInGaAlAsから成る量子井戸603,605,607を備える活性領域を備える。活性領域は閉じ込め層602,608によって境界付けられている。閉じ込め層602,608は、p−AlAsSbから成るクラッド層601およびn−AlAsSbから成るクラッド層609によってそれぞれ境界付けられている。図6のバンド図を参照すると、クラッド層(601,609)と閉じ込め層(602,608)との間の伝導帯オフセット610は334meVである。閉じ込め層およびバリア層(602,604,606,608)と量子井戸(603,605,607)との間の伝導帯オフセット611は137meVである。クラッド層(601,609)と閉じ込め層(602,608)との間の価電子帯オフセット612は125meVである。閉じ込め層およびバリア層(602,604,606,608)と量子井戸(603,605,607)との間の価電子帯オフセット613は59meVである。AlAsSb(601,609)のエネルギバンドギャップ614は1.91eVであり、InAlAs(602,604,606,608)のエネルギバンドギャップ615は1.46eVである。ここで図6の屈折率図を参照すると、980μmの光波長において、クラッド層(601,609)の屈折率は3.10であり、閉じ込め層およびバリア層(602,604,606,608)の屈折率は3.38であり、量子井戸(603,605,607)の屈折率は3.6である。
[0065]図6の実施形態は、本発明が一般的な光遠距離通信システムの長い波長(980nm〜1.55μm)に加えて980nmで有益であることを示している。
[0066]本発明は、これらに限らないが、ファブリー・ペロポンプレーザ、回折格子を使用する分布帰還型(DFB)レーザ、半導体光増幅器(SOA)などの多くのタイプの半導体レーザ構造に適用できる。
[0067]前述した本発明の実施形態は単なる一例にすぎないものである。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項の範囲によってのみ限定されるものである。
Claims (48)
- 放射線を放射することができるとともに、アンチモンが無い活性領域と、
前記活性領域に隣接し、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっているとともに、アンチモンが無い閉じ込め層と、
前記閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含むクラッド層と、
を備える半導体レーザ構造。 - クラッド層が、閉じ込め層よりも低い屈折率を有する、請求項1に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層が光導波クラッド層である、請求項2に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層が閉じ込め層よりも大きいバンドギャップを有する、請求項2に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層がInPに格子整合されている、請求項4に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層がAlAsSbを包含する、請求項5に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層が、主にAl,As,Sbを含む化合物を包含する、請求項5に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層がAlGaAsSbを包含する、請求項7に記載の半導体レーザ構造。
- 活性領域が少なくとも1つの量子井戸を備える、請求項6に記載の半導体レーザ構造。
- 活性領域が、バリア層によって分離された複数の量子井戸を備える、請求項9に記載の半導体レーザ構造。
- バリア層が、前記閉じ込め層と同じ材料を含む、請求項10に記載の半導体レーザ構造。
- 少なくとも1つの量子井戸がInGaAsPを包含する、請求項9に記載の半導体レーザ構造。
- 閉じ込め層がInPを包含する、請求項12に記載の半導体レーザ構造。
- 少なくとも1つの量子井戸がInGaAlAsを包含する、請求項9に記載の半導体レーザ構造。
- 閉じ込め層がInAlAsを包含する、請求項14に記載の半導体レーザ構造。
- ファブリー・ペロレーザ、分布帰還型(DFB)レーザ、半導体光増幅器(SOA)を含むグループから選択されるデバイスであって、請求項6に記載の半導体レーザ構造を備えるデバイス。
- 第1の側と第2の側とを有し、放射線を放射することができるとともに、アンチモンが無い活性領域と、
前記活性領域の前記第1の側に隣接し、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっているとともに、アンチモンが無い第1の閉じ込め層と、
前記活性領域の前記第2の側に隣接し、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっているとともに、アンチモンが無い第2の閉じ込め層と、
前記第1の閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含む第1のクラッド層と、
前記第2の閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含む第2のクラッド層と、
を備える半導体レーザ構造。 - 前記第1の閉じ込め層および前記第2の閉じ込め層が協働して電子を活性領域内に閉じ込める、請求項17に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層が電子を活性領域内に閉じ込めるようになっている、請求項18に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層が光子を活性領域内に閉じ込めるようになっている、請求項18に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層が光子を活性領域内に閉じ込めるようになっている、請求項19に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層が、前記第1の閉じ込め層および前記第2の閉じ込め層と協働して、電子を活性領域内に閉じ込めるようになっている、請求項19に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層がInPに格子整合されている、請求項21に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層がAlAsSbを包含する、請求項21に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層が、主にAl,As,Sbを含む化合物を包含する、請求項21に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1のクラッド層および前記第2のクラッド層がAlGaAsSbを包含する、請求項25に記載の半導体レーザ構造。
- 活性領域が少なくとも1つの量子井戸を備える、請求項25に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1の閉じ込め層および前記第2の閉じ込め層がInPを包含している、請求項25に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1の閉じ込め層および前記第2の閉じ込め層がInPを包含している、請求項27に記載の半導体レーザ構造。
- 少なくとも1つの量子井戸がInGaAsPを包含している、請求項29に記載の半導体レーザ構造。
- 前記第1の閉じ込め層および前記第2の閉じ込め層がInAlAsを包含している、請求項27に記載の半導体レーザ構造。
- 少なくとも1つの量子井戸がInGaAlAsを包含している、請求項31に記載の半導体レーザ構造。
- InP材料系に基づく半導体レーザ構造であって、
放射線を放射できる活性領域と、
前記活性領域に隣接し、活性領域内に電子を閉じ込めるようになっている閉じ込め層と、
前記閉じ込め層に隣接するとともに、アンチモン系(Sb)合金を含むクラッド層と、
を備える半導体レーザ構造。 - クラッド層が光導波クラッド層である、請求項33に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層が、閉じ込め層よりも低い屈折率を有する、請求項34に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層が閉じ込め層よりも大きいバンドギャップを有する、請求項35に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層がInPに格子整合されている、請求項36に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層が、主にAl,As,Sbを含む化合物を包含している、請求項37に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層がAlAsSbを包含している、請求項38に記載の半導体レーザ構造。
- クラッド層がAlGaAsSbを包含している、請求項38に記載の半導体レーザ構造。
- 活性領域が少なくとも1つの量子井戸を備える、請求項38に記載の半導体レーザ構造。
- 活性領域が、バリア層によって分離された複数の量子井戸を備える、請求項41に記載の半導体レーザ構造。
- バリア層が、前記閉じ込め層と同じ材料を含む、請求項42に記載の半導体レーザ構造。
- 少なくとも1つの量子井戸がInGaAsPを包含している、請求項41に記載の半導体レーザ構造。
- 閉じ込め層がInPを包含している、請求項44に記載の半導体レーザ構造。
- 少なくとも1つの量子井戸がInGaAlAsを包含している、請求項41に記載の半導体レーザ構造。
- 閉じ込め層がInAlAsを包含している、請求項46に記載の半導体レーザ構造。
- ファブリー・ペロレーザ、分布帰還型(DFB)レーザ、半導体光増幅器(SOA)を含むグループから選択されるデバイスであって、請求項38に記載の半導体レーザ構造を備えるデバイス。
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