JPH0376183A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高出力動作を行なう半導体レーザ装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の半導体レーザを示す断面図であり、図Ｅ
こおいて、（１）はｎ型（以下ｎ−と略す）　ＧａＡｓ
基板・（２）はｎ−ＧａＡｍ基板（１）上に設けられた
ｎ　−Ａ　１６．６　Ｇ　ｍ　６．５　Ａ　ａ第１クラ
ッド層、（３）はｎ　Ａ１７６，５　Ｇ　ｍ　６．５　
Ａ　ｓ第１クラッド層（２）上Ｅζ設けられたｐ型（以
下Ｐ−と略す）ムｌｏ、ｓ　Ｇａｏ、１ｇＡｓ　　活性
層、（４）はＰ−ＡＩｏ、１００ｍ。

、。Ａｍ活性層（３）上に設けられたストライプ状凸部
（５）を有するｐ−Ａｌ６．５Ｇａｏ、５Ａｓ第２クラ
ッド層、（６）はＰ　Ａｌ６．５Ｇａ６．ＨＡ畠第２ク
ラ゛ソド層（４）のストライプ状凸部（５）以外の領域
上に形成されたｎ　−Ｇ　ａ　Ａ　ａ電流阻止層、（７
）はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層（６）及びｐ−Ａｊｉ’６
．、Ｇａ。、ｇＡａ第２クラッド層（４）のストライプ
状凸部（５）上に設けられたｐ　−Ｇ　ａ　Ａ　ｓコン
タクト層、（８）はｐ側電極（９）はｎＯＲｗ！極、　
ｄＯは電流経路である。

次に動作について説明する。ｐ側電極（８）とｎ側型ｉ
　（９）の間にｐ側電極（８）が正となるようなバイア
スを印加する。ｐ側電極（８）とｎ側電極（９）間にｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層（６）が存在する領域においては
、電流は流れない。電流はｎ−ＧａＡｓ１ｌ流阻止層（
６）が存在していない領域、すなわちｐ　　Ａ１６．６
Ｇａ（１４ＡＩＩ第２クラッド層（４）のストライプ状
凸部（５）の存在する部分のみを流れる。電流経路α０
は図中に示しである。電流が流れることによりＰ　ｋｉ
ｏ・１５　Ｇ　ａ　６・ｇ　６Ａ　ｓ活性層（３）に注
入された電子及び正孔が再結合して輻射する。電流レベ
ルを上げていくと誘導輻射が始まりレーザ発振ｊこ至る
。

〔発明が解決しようとする課題〕

半導体レーザ装置は、駆動電流を増していくと、ある閾
値電流Ｉｔｈをもってレーザ発振が始まり、更に電流を
増していくと光出力は、それにつれて増加する。しかし
ある光出力（最大光出力Ｐｍａｘ　）を超えるとレーザ
装置は破壊される。この原因は。

主にレーザ光がレーザ端面で吸収されて発熱することに
よりレーザ端面が熔融破壊する、いわゆるＣＯＤ　（Ｃ
ａｔａａｔｒｏｐｈｉｅ　０ｐｔｉａａｊＪ　Ｄａｍａ
ｇｅ）と云われている。

従来の半導体レーザ装置は、このＣＯＤレベルを増して
最大光出力Ｐｍａｘを大きくするために、ｐ−ＡＪｃｌ
、＋　５０ｍ０４１”ｓ活性層の膜厚ｄを薄くしている
が、ｐ−ＡＩＩＯ−）ｌＧａｏ−ａｇ”活性層の膜厚ｄ
がある厚さより薄くなると閾値電流ｒｔｈが急激に上昇
し、しいては駆動電流も急増加するため、実用上極めて
大きな問題が生じていた。

この発明は、上記のような問題点を解消するためｌこな
されたもので−Ｐ　Ａｊｌｏ−ｘｓＧｌｏ、５ｓＡＪｌ
活性層を薄膜化することなく、ＣＯＤレベルを太きくシ
テ高出力化できる半導体レーザ装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る半導体レーザ装置は、ｎ−ＧａＡｓ基板
上に設けられたｎ　Ａ　Ｊｉ　６．６Ｇ　＆　６．５　
Ａ　１１第１クラッド層と、該ｎ−ＡＪｏ、６Ｇａｏ４
Ａ’第１クラッド層上に設けられた”　”’０．１　ｓ
”ｏ、ｓｔＡｇ活性層と、該ｎ−Ａｌｏ−ｔｓＧ　ａ　
６　、＠　６Ａ　ｓ活性層に設けられレーザ端面近傍で
高さがｈｌであり、中央部で高さがｈｌより小さいｈｌ
であり、ストライプ状凸部を有し、ストライプ状凸部以
外の厚さが亀であるｐ−ＡＪ（、、、Ｇａ６，５Ａｓ第
２クラ゛ソド層と、該ｐ　ＡＪＯ，ＩＧ　ａ（１，、Ａ
ｓ第２クラッド層のストライプ状凸部以外の領域に設け
られたｎ−ＧａＡｓ電流阻止層と、該ｐ−ＡＩＩｏ、、
Ｇａ、、、Ａｓ第２クラ゛ソド層のストライプ状凸部上
及び該ｎ−Ｇ亀Ａｓ［流阻止層上に設けられたｐ　−Ｇ
　ａ　Ａ　ｓコンタクト層により構成され、該ストライ
プ状凸部領域及びその直下の領域にｐ型のドーパントが
ストうイブ状凸部上端部より計測してａ　＋　ｈｚ　＋
　ｄ　（ｄはｎ　ＡＪ６，３５Ｇｍ６．１１６Ａｓ活性
層の厚さ）より深く、かつａ　＋　ｈｌより浅くドーピ
ングされ、この領域の導電型がｐ型となっているもので
ある。

〔作用〕

この発明におけるストライプ状凸部上端部より計測して
ａ　＋　ｈ！＋　ｄ　より深く、かっａ＋Ｊより浅くド
ーピングすることにより内部でのｎ　−Ａ１６．ＨＧａ
Ｏ−１１５Ａ”活性層の導電型は部分的にｎ型よりｐ型
となり、端面ではｎ型のままである０よって・端面部で
の光の吸収がおさえられ、ＣＯＤの発庄を抑圧し・最大
光出力Ｐｍａｘを大きくでＳる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図にりいて説明する。第１
図は半導体レーザ装置の断面図・第２図は第１図に示オ
Ａ−Ａにおける断面図である。

図において（１）〜αＧは第３図の従来例に示したもの
と同等であるので説明を省略する。

Ｐ　Ａｇｏ−ｓ”ｏ−８”第２クラッド層（４）はレー
ザ端面近傍で高さｈｌ−内部で高さり、　（ｈ、　）　
ｈりであるストライプ状凸部（５）を有し、ストライプ
状凸部（５）　以外の領域ではその厚さはｄである。ま
たｐ型ドーピング領域０は、ストライプ状凸部（５）の
上端部より計測して１ｋ　＋　１１１　＋　ｄより深く
、かっａ　＋　Ｊより浅くｐ型の不純物がドーピングさ
れ、導電型がｐ型となっている。

次に動作について説明する。ｐａｗ極（８）とｎ側電極
（９）の間にＰ側電極（８）が正となるようなバイアス
を印加する。上記両電極間に、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層
（６）が存在する領域ξこおいては、電流は流れない。

電流はｎ−ＧａＡｓ１ｉ流阻止層（６）が存在していな
い領域、っまりＰ−人ｌ。、５Ｇ１１ｏ、５ＡＩ第２ク
ラ゛ソド層のストライプ状凸部（５）の存在する部分の
みを流れも電流経路α０は図中Ｅζ示しである。電流が
流れることによりｎ　Ａｌ（３，１５Ｇｍｇ４ＢＡａ活
性１１（３）　ｓこ注入された電子及び正孔が再結合し
、誘導輻射が起こりレーザ発振に至る。ここで、レーザ
内部では、ｎ型の不純物のドーピングによりｎ−Ａｌｏ
、＋　５Ｇａｏ、ｓｓ”活性層がｎ型からｎ型になされ
ている。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、活性層を−ｎ−ＡＩ
ＧｍＡｇ活性層とし、内部でのｐ−ＡＩ！（１，、Ｇａ
６，５Ａｓ第２クラッド層のストライプ状凸部の高さり
、を端面部のそれの高さり、より小さくし、ｎ型ドーパ
ント領域が、ａ　＋　ｈ！　＋　ｄより深く、かつａ＋
Ｊより浅く構成したので、内部ではｎ型、端面ではｎ型
のＡ＃ＧａＡｓ活性層となり、端面での光の吸収が抑え
られ、従ってＣＯＤレベルを大きくすることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザ装置の
断面図、第２図は第１図に示オＡ−Ａにおける断面図・
第３図は従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。 図Ｉζおいて、（１）はｎ−ＧａＡｓ基板、（２）はｎ
−Ａ１６−５Ｇ、。、５Ａｓ第１クラッド層、（３）は
ｎ　ＡＡ’ｏ、１５０ａｏ、ｓ　３Ａｓ活性層・（４）
はｐ　Ａ　Ｉｏ、５Ｇ　ａ　６．６Ａ　ｓ第２クラ−Ｖ
ド層、（５）はストライプ状凸部、（６）はｎ−ＧａＡ
ｇ　ｌＩ流流化止層（７）はｐ−ＧｍＡｓコンタクト層
、（８）はＰ側電極、（９）はＤａｍ極、αＯは電流経
路、０はＰ型ドーピング領域で−ある。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ｎ型ＧａＡｓ基板上に設けられたｎ型ＡｌＧａＡｓ第
   １クラッド層と、該ｎ型ＡｌＧａＡｓ第１クラッド層上
   に設けられたｎ型ＡｌＧａＡｓ活性層と、該ｎ型ＡｌＧ
   ａＡｓ活性層に設けられレーザ端面近傍で高さがｈ＿１
   であり、中央部が高さがｈ＿１より小さなｈ＿２であり
   、ストライプ状凸部を有し、ストライプ状凸部以外の厚
   さがａであるｐ型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層と、該ｐ
   型ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層のストライプ状凸部以外
   の領域に設けられたｎ型ＧａＡｓ電流阻止層と、該ｎ型
   ＡｌＧａＡｓ第２クラッド層のストライプ状凸部上及び
   該ｎ型ＧａＡｓ電流阻止層上に設けられたｐ型ＧａＡｓ
   コンタクト層により構成され、該ストライプ状凸部領域
   及びその直下の領域にｐ型ドーパント領域がストライプ
   状凸部上端部より計測して、ａ＋ｈ＿３＋活性層厚ｄよ
   り深く、かつａ＋ｈ＿１より浅くドーピングされ、この
   領域の導電型のｐ型となっていることを特徴とする半導
   体レーザ装置。