JP3268958B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JP3268958B2 JP3268958B2 JP11576295A JP11576295A JP3268958B2 JP 3268958 B2 JP3268958 B2 JP 3268958B2 JP 11576295 A JP11576295 A JP 11576295A JP 11576295 A JP11576295 A JP 11576295A JP 3268958 B2 JP3268958 B2 JP 3268958B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor laser
- laser device
- ridge portion
- flat portion
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高出力特性および低雑
音特性を有する半導体レーザ装置に関する。
音特性を有する半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクシステム用の光源として使用
される半導体レーザ装置は、再生時には低雑音特性が要
求され、記録時には高出力特性が要求される。半導体レ
ーザ装置を光ディスクシステムで用いた場合には、光デ
ィスクからの戻り光により雑音が発生する。このよう
に、半導体レーザ装置から出射した光が外部の光学系に
よって反射され、半導体レーザ装置自身に戻ることによ
り発生する雑音を戻り光雑音と呼ぶ。
される半導体レーザ装置は、再生時には低雑音特性が要
求され、記録時には高出力特性が要求される。半導体レ
ーザ装置を光ディスクシステムで用いた場合には、光デ
ィスクからの戻り光により雑音が発生する。このよう
に、半導体レーザ装置から出射した光が外部の光学系に
よって反射され、半導体レーザ装置自身に戻ることによ
り発生する雑音を戻り光雑音と呼ぶ。
【０００３】このような戻り光雑音を低減するために自
励発振現象を利用することが知られており、可飽和吸収
特性を有する層（以下、可飽和吸収層と呼ぶ）を備えた
自励発振型半導体レーザ装置が提案されている。
励発振現象を利用することが知られており、可飽和吸収
特性を有する層（以下、可飽和吸収層と呼ぶ）を備えた
自励発振型半導体レーザ装置が提案されている。
【０００４】図９は高出力特性および低雑音特性を有す
る従来のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置の構造を示す
模式的断面図である。図９において、ｎ−ＧａＡｓ基板
１上に、Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｎ−クラッド層
２、アンドープのＡｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなる活性層
３およびＡｌ 0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層
４が順に形成されている。ｐ−クラッド層４は、活性層
３上に形成された平坦部４０およびその平坦部４０上の
中央部に形成されたストライプ状のリッジ部４１からな
る。
る従来のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置の構造を示す
模式的断面図である。図９において、ｎ−ＧａＡｓ基板
１上に、Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｎ−クラッド層
２、アンドープのＡｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなる活性層
３およびＡｌ 0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層
４が順に形成されている。ｐ−クラッド層４は、活性層
３上に形成された平坦部４０およびその平坦部４０上の
中央部に形成されたストライプ状のリッジ部４１からな
る。
【０００５】リッジ部４１中には、ｐ−Ａｌ0.13Ｇａ
0.87Ａｓからなるｐ−可飽和吸収層５０が設けられてい
る。リッジ部４１上にはｐ−ＧａＡｓからなるｐ−コン
タクト層６が形成され、リッジ部４１の両側および平坦
部４０上には、ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓからなるｎ−
電流ブロック層７が形成されている。
0.87Ａｓからなるｐ−可飽和吸収層５０が設けられてい
る。リッジ部４１上にはｐ−ＧａＡｓからなるｐ−コン
タクト層６が形成され、リッジ部４１の両側および平坦
部４０上には、ｎ−Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓからなるｎ−
電流ブロック層７が形成されている。
【０００６】ｐ−コンタクト層６上およびｎ−電流ブロ
ック層７上には、ｐ−ＧａＡｓからなるｐ−キャップ層
８が形成されている。ｐ−キャップ層８の上面にはｐ側
電極９が形成され、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面にはｎ側
電極１０が形成されている。
ック層７上には、ｐ−ＧａＡｓからなるｐ−キャップ層
８が形成されている。ｐ−キャップ層８の上面にはｐ側
電極９が形成され、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面にはｎ側
電極１０が形成されている。
【０００７】この半導体レーザ装置において、ｐ側電極
９から供給された電流はｎ−電流ブロック層７によりブ
ロックされ、ストライプ状のリッジ部４１のみに注入さ
れる。また、リッジ部４１下での実効的な屈折率がリッ
ジ部４１の領域を除く平坦部４０下での実効的な屈折率
に比べて大きくなるので、リッジ部４１下の領域に屈折
率導波機構による光導波路が形成され、水平方向の光の
閉じ込めが行われる。
９から供給された電流はｎ−電流ブロック層７によりブ
ロックされ、ストライプ状のリッジ部４１のみに注入さ
れる。また、リッジ部４１下での実効的な屈折率がリッ
ジ部４１の領域を除く平坦部４０下での実効的な屈折率
に比べて大きくなるので、リッジ部４１下の領域に屈折
率導波機構による光導波路が形成され、水平方向の光の
閉じ込めが行われる。
【０００８】また、クラッド層２，４のバンドギャップ
が活性層３のバンドギャップよりも大きくなっており、
活性層３の屈折率がそれを挟むクラッド層２，４の屈折
率よりも高くなっている。それにより、光が活性層４に
閉じ込められる。このようなダブルヘテロ構造により垂
直方向の光の閉じ込めが行われる。
が活性層３のバンドギャップよりも大きくなっており、
活性層３の屈折率がそれを挟むクラッド層２，４の屈折
率よりも高くなっている。それにより、光が活性層４に
閉じ込められる。このようなダブルヘテロ構造により垂
直方向の光の閉じ込めが行われる。
【０００９】図９の半導体レーザ装置においては、ｎ−
電流ブロック層７のバンドギャップが活性層３のバンド
ギャップよりも大きくなっている。それにより、活性層
３での発振光がｎ−電流ブロック層７で吸収されない。
したがって、ｎ−電流ブロック層７での光の吸収損失が
少なく、高出力特性が得られる。一方、リッジ部４１中
に設けられたｐ−可飽和吸収層５０により発振スペクト
ルが自励発振を起こし、可干渉性が低下することにより
戻り光雑音が低減される。このようにして、高出力特性
および低雑音特性が得られる。
電流ブロック層７のバンドギャップが活性層３のバンド
ギャップよりも大きくなっている。それにより、活性層
３での発振光がｎ−電流ブロック層７で吸収されない。
したがって、ｎ−電流ブロック層７での光の吸収損失が
少なく、高出力特性が得られる。一方、リッジ部４１中
に設けられたｐ−可飽和吸収層５０により発振スペクト
ルが自励発振を起こし、可干渉性が低下することにより
戻り光雑音が低減される。このようにして、高出力特性
および低雑音特性が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、図９の
従来の半導体レーザ装置においては、高出力特性を得る
ためにｎ−電流ブロック層７のバンドギャップが大きく
なっているので、活性層３において発生した光がｎ−電
流ブロック層７により吸収されない。そのため、ｎ−電
流ブロック層により活性層での発振光を吸収することに
より屈折率導波を行う半導体レーザ装置に比べて、屈折
率導波機構による水平方向に光の閉じ込めが弱く、利得
導波型の半導体レーザ装置に近づく。
従来の半導体レーザ装置においては、高出力特性を得る
ためにｎ−電流ブロック層７のバンドギャップが大きく
なっているので、活性層３において発生した光がｎ−電
流ブロック層７により吸収されない。そのため、ｎ−電
流ブロック層により活性層での発振光を吸収することに
より屈折率導波を行う半導体レーザ装置に比べて、屈折
率導波機構による水平方向に光の閉じ込めが弱く、利得
導波型の半導体レーザ装置に近づく。
【００１１】その結果、横モードが不安定となる。例え
ば、光出力を増加させると、電流−光出力特性にキンク
と呼ばれる非直線性が生じ、同時にレーザビームの出射
方向の移動、出力のゆらぎなどが生じる。特に、半導体
レーザ装置を光ディスクシステムで用いる場合には、横
モードが安定であることが要求される。
ば、光出力を増加させると、電流−光出力特性にキンク
と呼ばれる非直線性が生じ、同時にレーザビームの出射
方向の移動、出力のゆらぎなどが生じる。特に、半導体
レーザ装置を光ディスクシステムで用いる場合には、横
モードが安定であることが要求される。
【００１２】なお、上記横モードの不安定さを少しでも
抑制するためには、活性層３で発生した光がリッジ部４
１中にあるｐ−可飽和吸収層５０で吸収される量を低減
するように、活性層３とｐ−可飽和吸収層５０との間の
距離を大きく設定しなければならない。それにより、素
子の設計の自由度が制限されることになる。
抑制するためには、活性層３で発生した光がリッジ部４
１中にあるｐ−可飽和吸収層５０で吸収される量を低減
するように、活性層３とｐ−可飽和吸収層５０との間の
距離を大きく設定しなければならない。それにより、素
子の設計の自由度が制限されることになる。
【００１３】本発明の目的は、高出力特性および低雑音
特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計の自由度
が大きい半導体レーザ装置を提供することである。
特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計の自由度
が大きい半導体レーザ装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
レーザ装置は、第１導電型のクラッド層上に形成された
活性層上に平坦部と前記平坦部上の中央部に形成された
ストライプ状のリッジ部とからなる第２導電型のクラッ
ド層が設けられ、前記リッジ部の側面および前記平坦部
上に電流阻止層が形成された半導体レーザ装置におい
て、前記リッジ部の両側の前記平坦部上、前記リッジ部
の側面上及び前記リッジ部中に可飽和吸収層が設けられ
たものである。
レーザ装置は、第１導電型のクラッド層上に形成された
活性層上に平坦部と前記平坦部上の中央部に形成された
ストライプ状のリッジ部とからなる第２導電型のクラッ
ド層が設けられ、前記リッジ部の側面および前記平坦部
上に電流阻止層が形成された半導体レーザ装置におい
て、前記リッジ部の両側の前記平坦部上、前記リッジ部
の側面上及び前記リッジ部中に可飽和吸収層が設けられ
たものである。
【００１５】また、第２の発明に係る半導体レーザ装置
は、第１導電型のクラッド層上に形成された活性層上に
平坦部と前記平坦部上の中央部に形成されたストライプ
状のリッジ部とからなる第２導電型のクラッド層が設け
られ、前記リッジ部の側面および前記平坦部上に電流阻
止層が形成された半導体レーザ装置において、前記リッ
ジ部の両側の前記平坦部上、前記リッジ部の側面上及び
前記第１導電型のクラッド層中に可飽和吸収層が設けら
れたものである。
は、第１導電型のクラッド層上に形成された活性層上に
平坦部と前記平坦部上の中央部に形成されたストライプ
状のリッジ部とからなる第２導電型のクラッド層が設け
られ、前記リッジ部の側面および前記平坦部上に電流阻
止層が形成された半導体レーザ装置において、前記リッ
ジ部の両側の前記平坦部上、前記リッジ部の側面上及び
前記第１導電型のクラッド層中に可飽和吸収層が設けら
れたものである。
【００１６】また、電流阻止層は、発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
が好ましい。さらに、可飽和吸収層は、リッジ部の側面
および平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられても
よい。
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
が好ましい。さらに、可飽和吸収層は、リッジ部の側面
および平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられても
よい。
【００１７】
【作用】本発明に係る半導体レーザ装置においては、導
波路の両側の領域上に可飽和吸収層が設けられている。
特に、リッジ埋込型の半導体レーザ装置の場合には、リ
ッジ部の両側の平坦部上に可飽和吸収層が設けられてい
る。そのため、可飽和吸収層により自励発振が得られる
とともに、その可飽和吸収層により活性層での発振光が
吸収される。それにより、屈折率導波機構による水平方
向の光の閉じ込めが良好となり、横モードが安定する。
また、可飽和吸収層による発振光の吸収を低減する必要
がないので、可飽和吸収層と活性層との距離を大きく設
定する必要はなく、素子の設計の自由度が大きくなる。
波路の両側の領域上に可飽和吸収層が設けられている。
特に、リッジ埋込型の半導体レーザ装置の場合には、リ
ッジ部の両側の平坦部上に可飽和吸収層が設けられてい
る。そのため、可飽和吸収層により自励発振が得られる
とともに、その可飽和吸収層により活性層での発振光が
吸収される。それにより、屈折率導波機構による水平方
向の光の閉じ込めが良好となり、横モードが安定する。
また、可飽和吸収層による発振光の吸収を低減する必要
がないので、可飽和吸収層と活性層との距離を大きく設
定する必要はなく、素子の設計の自由度が大きくなる。
【００１８】したがって、高出力特性および低雑音特性
を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計の自由度が大
きい半導体レーザ装置が得られる。電流阻止層が発振光
のエネルギーよりも大きいエネルギーのバンドギャップ
を有する場合には、電流阻止層での光吸収損失が少なく
なるので、より高出力特性が得られる。
を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計の自由度が大
きい半導体レーザ装置が得られる。電流阻止層が発振光
のエネルギーよりも大きいエネルギーのバンドギャップ
を有する場合には、電流阻止層での光吸収損失が少なく
なるので、より高出力特性が得られる。
【００１９】また、可飽和吸収層がリッジ部の側面およ
び平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられている場
合には、可飽和吸収層および電流阻止層を連続的な工程
で形成することができる。
び平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられている場
合には、可飽和吸収層および電流阻止層を連続的な工程
で形成することができる。
【００２０】
【実施例】図１は本発明の参考例によるＡｌＧａＡｓ系
半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
【００２１】図１において、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、
ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｎ−クラッド層２、
アンドープのＡｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなる活性層３お
よびｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層
４が順に形成されている。ｐ−クラッド層４は、活性層
３上に形成された平坦部４０およびその平坦部４０の中
央部に形成されたストライプ状のリッジ部４１からな
る。ｐ−クラッド層４のリッジ部４１の両側面および平
坦部４０上には、ｐ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｐ
−可飽和吸収層５が形成されている。
ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｎ−クラッド層２、
アンドープのＡｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなる活性層３お
よびｐ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層
４が順に形成されている。ｐ−クラッド層４は、活性層
３上に形成された平坦部４０およびその平坦部４０の中
央部に形成されたストライプ状のリッジ部４１からな
る。ｐ−クラッド層４のリッジ部４１の両側面および平
坦部４０上には、ｐ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｐ
−可飽和吸収層５が形成されている。
【００２２】ｐ−クラッド層４のリッジ部４１上には、
ｐ−ＧａＡｓからなるｐ−コンタクト層６が形成され、
ｐ−可飽和吸収層５上には、ｎ−Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓ
からなるｎ−電流ブロック層７が形成されている。ｐ−
コンタクト層６上およびｎ−電流ブロック層７上には、
ｐ−ＧａＡｓからなるｐ−キャップ層８が形成されてい
る。ｐ−キャップ層８の上面にはＡｕ／Ｃｒからなるｐ
側電極９が形成され、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面にはＡ
ｕ／Ｓｎ／Ｃｒからなるｎ側電極１０が形成されてい
る。
ｐ−ＧａＡｓからなるｐ−コンタクト層６が形成され、
ｐ−可飽和吸収層５上には、ｎ−Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓ
からなるｎ−電流ブロック層７が形成されている。ｐ−
コンタクト層６上およびｎ−電流ブロック層７上には、
ｐ−ＧａＡｓからなるｐ−キャップ層８が形成されてい
る。ｐ−キャップ層８の上面にはＡｕ／Ｃｒからなるｐ
側電極９が形成され、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面にはＡ
ｕ／Ｓｎ／Ｃｒからなるｎ側電極１０が形成されてい
る。
【００２３】なお、ｐ−クラッド層４の平坦部４０とリ
ッジ部４１との間に、レーザ光のエネルギーｈν（ｈは
プランク定数、νは発振光の振動数）よりも大きなエネ
ルギーのバンドギャップを有するエッチング停止層を設
けてもよい。
ッジ部４１との間に、レーザ光のエネルギーｈν（ｈは
プランク定数、νは発振光の振動数）よりも大きなエネ
ルギーのバンドギャップを有するエッチング停止層を設
けてもよい。
【００２４】表１にｎ−クラッド層２、活性層３、ｐ−
クラッド層４、ｐ−可飽和吸収層５およびｎ−電流ブロ
ック層７の材料、屈折率、バンドギャップおよび膜厚を
示す。なお、リッジ部４１の下面の幅Ｗは例えば３μｍ
である。
クラッド層４、ｐ−可飽和吸収層５およびｎ−電流ブロ
ック層７の材料、屈折率、バンドギャップおよび膜厚を
示す。なお、リッジ部４１の下面の幅Ｗは例えば３μｍ
である。
【００２５】
【表１】
【００２６】ｐ−可飽和吸収層５のバンドギャップＥSA
は活性層３のバンドギャップＥA （≒ｈν）にほぼ等し
い。ｎ−クラッド層２のバンドギャップＥncおよびｐ−
クラッド層４のバンドギャップＥpcは活性層３のバンド
ギャップＥA （≒ｈν）よりも大きい。ｎ−電流ブロッ
ク層７のバンドギャップＥB は活性層３のバンドギャッ
プＥA （≒ｈν）よりも大きい。
は活性層３のバンドギャップＥA （≒ｈν）にほぼ等し
い。ｎ−クラッド層２のバンドギャップＥncおよびｐ−
クラッド層４のバンドギャップＥpcは活性層３のバンド
ギャップＥA （≒ｈν）よりも大きい。ｎ−電流ブロッ
ク層７のバンドギャップＥB は活性層３のバンドギャッ
プＥA （≒ｈν）よりも大きい。
【００２７】また、ｎ−クラッド層２の屈折率Ｎncおよ
びｐ−クラッド層４の屈折率Ｎpcは活性層３の屈折率Ｎ
A よりも小さく、かつｎ−電流ブロック層７の屈折率Ｎ
B よりも大きい。
びｐ−クラッド層４の屈折率Ｎpcは活性層３の屈折率Ｎ
A よりも小さく、かつｎ−電流ブロック層７の屈折率Ｎ
B よりも大きい。
【００２８】次に、図１の半導体レーザ装置の製造方法
を図２〜図６の工程断面図を参照しながら説明する。ま
ず、図２に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯ
ＣＶＤ法（有機金属化学的気相成長法）またはＭＢＥ法
（分子線エピタキシャル成長法）により、ｎ−Ａｌ0.45
Ｇａ0.55Ａｓからなるｎ−クラッド層２、アンドープの
Ａｌ0.13Ｇａ 0.87Ａｓからなる活性層３、ｐ−Ａｌ0.45
Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層４ａ、ｐ−Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 Ａｓからなるｐ−エッチング停止層１１、
ｐ−Ａｌ 0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層４
ｂ、およびｐ−ＧａＡｓからなるｐ−コンタクト層６を
連続成長させる。
を図２〜図６の工程断面図を参照しながら説明する。ま
ず、図２に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯ
ＣＶＤ法（有機金属化学的気相成長法）またはＭＢＥ法
（分子線エピタキシャル成長法）により、ｎ−Ａｌ0.45
Ｇａ0.55Ａｓからなるｎ−クラッド層２、アンドープの
Ａｌ0.13Ｇａ 0.87Ａｓからなる活性層３、ｐ−Ａｌ0.45
Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層４ａ、ｐ−Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 Ａｓからなるｐ−エッチング停止層１１、
ｐ−Ａｌ 0.45Ｇａ0.55Ａｓからなるｐ−クラッド層４
ｂ、およびｐ−ＧａＡｓからなるｐ−コンタクト層６を
連続成長させる。
【００２９】次に、図３に示すように、ｐ−コンタクト
層６上の中央部にストライプ状のＳｉＯ2 マスク（図示
せず）を形成した後、ＳｉＯ2 マスクの領域を除いてｐ
−コンタクト層６およびｐ−クラッド層４ｂをエッチン
グ停止層１１までエッチングし、リッジ部を形成する。
エッチング液としては、有機カルボン酸および過酸化水
素の混合液を用いる。その後、ＳｉＯ2 マスクをＨＦ
（フッ化水素）を用いて除去する。図３では、リッジ部
の領域を除いてエッチング停止層１１が除去されている
が、ｐ−クラッド層４ａ上の全体にエッチング停止層１
１が残っていてもよい。
層６上の中央部にストライプ状のＳｉＯ2 マスク（図示
せず）を形成した後、ＳｉＯ2 マスクの領域を除いてｐ
−コンタクト層６およびｐ−クラッド層４ｂをエッチン
グ停止層１１までエッチングし、リッジ部を形成する。
エッチング液としては、有機カルボン酸および過酸化水
素の混合液を用いる。その後、ＳｉＯ2 マスクをＨＦ
（フッ化水素）を用いて除去する。図３では、リッジ部
の領域を除いてエッチング停止層１１が除去されている
が、ｐ−クラッド層４ａ上の全体にエッチング停止層１
１が残っていてもよい。
【００３０】次に、図４に示すように、ＭＯＣＶＤ法ま
たはＭＢＥ法により、ｐ−コンタクト層６上、ｐ−クラ
ッド層４ｂの側面およびｐ−クラッド層４ａ上に、ｐ−
Ａｌ 0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｐ−可飽和吸収層５およ
びｎ−Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓからなるｎ−電流ブロック
層７を順に形成する。
たはＭＢＥ法により、ｐ−コンタクト層６上、ｐ−クラ
ッド層４ｂの側面およびｐ−クラッド層４ａ上に、ｐ−
Ａｌ 0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｐ−可飽和吸収層５およ
びｎ−Ａｌ0.65Ｇａ0.35Ａｓからなるｎ−電流ブロック
層７を順に形成する。
【００３１】さらに、図５に示すように、リン酸系のエ
ッチング液を用いて、ｐ−コンタクト層６上のｎ−電流
ブロック層７およびｐ−可飽和吸収層５をエッチングす
る。最後に、図６に示すように、ＭＯＣＶＤ法またはＭ
ＢＥ法により、ｐ−コンタクト層６上およびｎ−電流ブ
ロック層７上にｐ−ＧａＡｓからなるｐ−キャップ層８
を形成し、ｐ−キャップ層８の上面にＡｕ／Ｃｒからな
るｐ側電極９を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面にＡ
ｕ／Ｓｎ／Ｃｒからなるｎ側電極１０を形成する。
ッチング液を用いて、ｐ−コンタクト層６上のｎ−電流
ブロック層７およびｐ−可飽和吸収層５をエッチングす
る。最後に、図６に示すように、ＭＯＣＶＤ法またはＭ
ＢＥ法により、ｐ−コンタクト層６上およびｎ−電流ブ
ロック層７上にｐ−ＧａＡｓからなるｐ−キャップ層８
を形成し、ｐ−キャップ層８の上面にＡｕ／Ｃｒからな
るｐ側電極９を形成し、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面にＡ
ｕ／Ｓｎ／Ｃｒからなるｎ側電極１０を形成する。
【００３２】本参考例の半導体レーザ装置では、ｐ−可
飽和吸収層５がｐ−クラッド層４の平坦部４０上および
リッジ部４１の側面に設けられているので、ｐ−可飽和
吸収層５により自励発振が得られるとともに、そのｐ−
可飽和吸収層５により活性層３で発生した光が吸収され
る。それにより、屈折率導波機構による水平方向の光の
閉じ込めが良好となり、横モードが安定する。
飽和吸収層５がｐ−クラッド層４の平坦部４０上および
リッジ部４１の側面に設けられているので、ｐ−可飽和
吸収層５により自励発振が得られるとともに、そのｐ−
可飽和吸収層５により活性層３で発生した光が吸収され
る。それにより、屈折率導波機構による水平方向の光の
閉じ込めが良好となり、横モードが安定する。
【００３３】また、ｐ−可飽和吸収層５と活性層３との
距離を大きく設定することが要求されないので、素子の
設計の自由度が大きくなる。したがって、高出力特性お
よび低雑音特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設
計の自由度が大きい半導体レーザ装置が得られる。
距離を大きく設定することが要求されないので、素子の
設計の自由度が大きくなる。したがって、高出力特性お
よび低雑音特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設
計の自由度が大きい半導体レーザ装置が得られる。
【００３４】図７は本発明の第１の実施例によるＡｌＧ
ａＡｓ系半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図で
ある。図７の半導体レーザ装置が図１の半導体レーザ装
置と異なるのは、ｐ−クラッド層４のリッジ部４１中に
もｐ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｐ−可飽和吸収層
５１が設けられている点である。他の部分の構成は、図
１の半導体レーザ装置の構成と同様である。
ａＡｓ系半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図で
ある。図７の半導体レーザ装置が図１の半導体レーザ装
置と異なるのは、ｐ−クラッド層４のリッジ部４１中に
もｐ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｐ−可飽和吸収層
５１が設けられている点である。他の部分の構成は、図
１の半導体レーザ装置の構成と同様である。
【００３５】図７の半導体レーザ装置においては、リッ
ジ部４１中に設けられたｐ−可飽和吸収層５１により自
励発振特性をさらに強められ、低雑音特性がより向上す
る。図８は本発明の第２の実施例によるＡｌＧａＡｓ系
半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
ジ部４１中に設けられたｐ−可飽和吸収層５１により自
励発振特性をさらに強められ、低雑音特性がより向上す
る。図８は本発明の第２の実施例によるＡｌＧａＡｓ系
半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
【００３６】図８の半導体レーザ装置が図１の半導体レ
ーザ装置と異なるのは、ｎ−クラッド層２中にｎ−Ａｌ
0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｎ−可飽和吸収層５２がさら
に設けられている点である。他の部分の構成は、図１の
半導体レーザ装置の構成と同様である。
ーザ装置と異なるのは、ｎ−クラッド層２中にｎ−Ａｌ
0.13Ｇａ0.87Ａｓからなるｎ−可飽和吸収層５２がさら
に設けられている点である。他の部分の構成は、図１の
半導体レーザ装置の構成と同様である。
【００３７】図８の半導体レーザ装置においては、ｎ−
クラッド層２中に設けられたｎ−可飽和吸収層５２によ
り自励発振特性がさらに強められ、低雑音特性がより向
上する。
クラッド層２中に設けられたｎ−可飽和吸収層５２によ
り自励発振特性がさらに強められ、低雑音特性がより向
上する。
【００３８】なお、上記実施例では、本発明をリッジ埋
込型のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置に適用した場合
を説明したが、本発明は高出力特性および低雑音特性を
有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置等の他の半導
体レーザ装置にも同様に適用することができる。
込型のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置に適用した場合
を説明したが、本発明は高出力特性および低雑音特性を
有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ装置等の他の半導
体レーザ装置にも同様に適用することができる。
【００３９】また、上記実施例では活性層３が単一の層
からなるが、量子井戸構造を有する活性層を用いてもよ
い。この場合も、電流ブロック層が発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
が好ましい。
からなるが、量子井戸構造を有する活性層を用いてもよ
い。この場合も、電流ブロック層が発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
が好ましい。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導波路の
両側の領域上に可飽和吸収層が設けられているので、可
飽和吸収層により自励発振が得られるとともに、屈折率
導波機構による水平方向の光の閉じ込めが良好となる。
また、可飽和吸収層と活性層との間の距離を大きく設定
することが要求されない。したがって、高出力特性およ
び低雑音特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計
の自由度が大きい半導体レーザ装置が得られる。
両側の領域上に可飽和吸収層が設けられているので、可
飽和吸収層により自励発振が得られるとともに、屈折率
導波機構による水平方向の光の閉じ込めが良好となる。
また、可飽和吸収層と活性層との間の距離を大きく設定
することが要求されない。したがって、高出力特性およ
び低雑音特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計
の自由度が大きい半導体レーザ装置が得られる。
【００４１】特に、電流阻止層が発振光のエネルギーよ
りも大きいエネルギーのバンドギャップを有する場合に
は、電流阻止層での光吸収損失が少なくなり、より高出
力特性が得られる。
りも大きいエネルギーのバンドギャップを有する場合に
は、電流阻止層での光吸収損失が少なくなり、より高出
力特性が得られる。
【００４２】また、可飽和吸収層がリッジ部の側面およ
び平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられている場
合には、可飽和吸収層および電流阻止層を連続的な工程
で形成することが可能となり、製造時間および製造コス
トが低減される。
び平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられている場
合には、可飽和吸収層および電流阻止層を連続的な工程
で形成することが可能となり、製造時間および製造コス
トが低減される。
【図１】本発明の参考例によるＡｌＧａＡｓ系半導体レ
ーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
ーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
【図２】図１の半導体レーザ装置の製造方法を示す第１
の工程断面図である。
の工程断面図である。
【図３】図１の半導体レーザ装置の製造方法を示す第２
の工程断面図である。
の工程断面図である。
【図４】図１の半導体レーザ装置の製造方法を示す第３
の工程断面図である。
の工程断面図である。
【図５】図１の半導体レーザ装置の製造方法を示す第４
の工程断面図である。
の工程断面図である。
【図６】図１の半導体レーザ装置の製造方法を示す第５
の工程断面図である。
の工程断面図である。
【図７】本発明の第１の実施例によるＡｌＧａＡｓ系半
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例によるＡｌＧａＡｓ系半
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
【図９】従来のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置の構造
を示す模式的断面図である。
を示す模式的断面図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−クラッド層 ３ 活性層 ４，４ａ，４ｂ ｐ−クラッド層 ５，５１ ｐ−可飽和吸収層 ５２ ｎ−可飽和吸収層 ７ ｎ−電流ブロック層 ４０ 平坦部 ４１ リッジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國里 竜也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 茨木 晃 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−193316（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−171186（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 第１導電型のクラッド層上に形成された
活性層上に平坦部と前記平坦部上の中央部に形成された
ストライプ状のリッジ部とからなる第２導電型のクラッ
ド層が設けられ、前記リッジ部の側面および前記平坦部
上に電流阻止層が形成された半導体レーザ装置におい
て、前記リッジ部の両側の前記平坦部上、前記リッジ部
の側面上及び前記リッジ部中に可飽和吸収層が設けられ
たことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 第１導電型のクラッド層上に形成された
活性層上に平坦部と前記平坦部上の中央部に形成された
ストライプ状のリッジ部とからなる第２導電型のクラッ
ド層が設けられ、前記リッジ部の側面および前記平坦部
上に電流阻止層が形成された半導体レーザ装置におい
て、前記リッジ部の両側の前記平坦部上、前記リッジ部
の側面上及び前記第１導電型のクラッド層中に可飽和吸
収層が設けられたことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項３】 前記電流阻止層は、発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
を特徴とする請求項１又は２記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11576295A JP3268958B2 (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11576295A JP3268958B2 (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316563A JPH08316563A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3268958B2 true JP3268958B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=14670421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11576295A Expired - Fee Related JP3268958B2 (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268958B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1129218C (zh) * | 1996-03-01 | 2003-11-26 | 松下电器产业株式会社 | 半导体激光器及劈开方法 |
| KR100447367B1 (ko) * | 1997-03-07 | 2004-09-08 | 샤프 가부시키가이샤 | 다중 양자 웰 구조 활성층을 갖는 질화갈륨계 반도체 발광 소자 및 반도체 레이저 광원 장치 |
| JP2004165481A (ja) | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Sharp Corp | 自励発振型半導体レーザ |
| KR100571842B1 (ko) * | 2004-10-06 | 2006-04-17 | 삼성전기주식회사 | 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2010123630A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Nec Electronics Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-05-15 JP JP11576295A patent/JP3268958B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08316563A (ja) | 1996-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07263811A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3468612B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3576560B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH11112081A (ja) | 半導体レーザ，及びその製造方法 | |
| JP3317335B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3183683B2 (ja) | 窓型半導体レーザ素子 | |
| JP3859839B2 (ja) | 屈折率導波型半導体レーザ装置 | |
| JP3281666B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3268958B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS59119783A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP3246148B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP3053139B2 (ja) | 歪量子井戸半導体レーザ | |
| JP3540508B2 (ja) | リッジ導波路型半導体レーザダイオード | |
| JP2723921B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2723924B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP3606933B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH07106703A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| Swint et al. | 900-mW High brightness buried ridge lasers by selective area epitaxy | |
| JP2001168458A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH11233874A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
| JP2723944B2 (ja) | 半導体レーザ素子及び半導体レーザアレイ | |
| JPH09246664A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3403180B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3075512B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2909133B2 (ja) | 半導体レーザ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090118 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100118 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100118 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |