JPH0521902A - Semiconductor laser device - Google Patents
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- JPH0521902A JPH0521902A JP19887691A JP19887691A JPH0521902A JP H0521902 A JPH0521902 A JP H0521902A JP 19887691 A JP19887691 A JP 19887691A JP 19887691 A JP19887691 A JP 19887691A JP H0521902 A JPH0521902 A JP H0521902A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、波長が９００ｎｍ以
上の光を発振する活性層を備えた半導体レーザに関し、
特に、Ｅｒドープファイバ光増幅器の励起光源として使
用される９８０ｎｍ帯半導体レーザに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser provided with an active layer that oscillates light having a wavelength of 900 nm or more,
In particular, the present invention relates to a 980 nm band semiconductor laser used as a pumping light source for an Er-doped fiber optical amplifier.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、ELECTRONICS LETTERS(エレクト
ロニクス レターズ) 〔28th September 1989 Vol.25,
No.20 〕に示された従来の８３０ｎｍ帯の波長を発する
半導体レーザ装置の断面図であり、図において、１はｎ
型ＧａＡｓ基板、２はｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ下クラ
ッド層、３はダブルカンタムウエル活性層、３ａは活性
層３を構成する厚さ７０オングストロームのＧａＡｓ量
子井戸層、３ｂはＡｌ0. 3 Ｇａ0.7 Ａｓガイド層、３ｃ
はＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層、４はｐ型Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 Ａｓ上クラッド層、５はｐ型ＧａＡｓオーミック
コンタクト層、６はリッジ、７はシリコンドープされた
ｎ型ＧａＡｓ電流阻止層、８はｎ側電極、９はｐ側電極
である。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows ELECTRONICS LETTERS [28th September 1989 Vol.25,
No. 20], which is a cross-sectional view of a conventional semiconductor laser device that emits a wavelength in the 830 nm band, where 1 is n
-Type GaAs substrate, 2 n-type Al 0.5 Ga 0.5 As lower cladding layer, a double quantum well active layer 3, 3a is GaAs quantum well layer having a thickness of 70 Å constituting the active layer 3, 3b is Al 0. 3 Ga 0.7 As guide layer, 3c
Is an Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layer, and 4 is p-type Al 0.5 G
a 0.5 As upper cladding layer, 5 a p-type GaAs ohmic contact layer, 6 a ridge, 7 a silicon-doped n-type GaAs current blocking layer, 8 an n-side electrode, and 9 a p-side electrode.
【０００３】次に、上記半導体レーザ装置の形成工程を
図４を用いて説明する。図４は、上記半導体レーザ装置
の形成工程を示す断面図であり、図において、１０はＳ
ｉＯ2 マスクであり、図３と同一符号は同一または相当
する部分を示している。Next, a process of forming the semiconductor laser device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a forming process of the semiconductor laser device, in which 10 is an S.
This is an iO 2 mask, and the same symbols as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding portions.
【０００４】先ず、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＡｌＧ
ａＡｓ下クラッド層２，活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４，ｐ型ＧａＡｓオーミックコンタクト層５
を順次ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Depo
sition) 法により成長し、次いで、図４(a) に示すよう
に、共振器方向に数ミクロンの幅を有するストライプ状
のＳｉＯ2 マスク１０を形成し、更に、このＳｉＯ2 マ
スク１０をマスクとしてケミカルエッチングにより、ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４，ｐ型ＧａＡｓオーミッ
クコンタクト層５をエッチングして、図４(b) に示すよ
うなリッジ６を形成する。ここで、リッジ６の段差量は
エッチング面に活性層３のＧａＡｓ量子井戸層３ａから
の光が充分に到達する距離となる程度にする。次に、Ｓ
ｉＯ2 マスク１０を選択成長マスクとして使用し、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いて２回目の結晶成長を行い、図４(c) に
示すような、ｎ型ＧａＡｓ電流阻止層７を形成する。こ
の時、ＳｉＯ2 マスク１０上には結晶が成長しないた
め、リッジ６の段差量分に相当する層厚にｎ型ＧａＡｓ
電流阻止層７を結晶成長すると、平坦に上記リッジ６が
埋め込こまれる。次いで、ＳｉＯ2 マスク１０を除去
し、基板１側にｎ側電極８，オーミックコンタクト層５
側にｐ側電極９をそれぞれ形成すると、図３に示した半
導体レーザ装置が得られる。First, n-type AlG is formed on the n-type GaAs substrate 1.
aAs lower clad layer 2, active layer 3, p-type AlGaAs upper clad layer 4, p-type GaAs ohmic contact layer 5
MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Depo
sition) method, and then, as shown in FIG. 4 (a), a stripe-shaped SiO 2 mask 10 having a width of several microns in the cavity direction is formed, and this SiO 2 mask 10 is used as a mask. P by chemical etching
The upper AlGaAs cladding layer 4 and the p-type GaAs ohmic contact layer 5 are etched to form a ridge 6 as shown in FIG. 4 (b). Here, the step amount of the ridge 6 is set to such a distance that the light from the GaAs quantum well layer 3a of the active layer 3 can reach the etching surface sufficiently. Then S
Using the iO 2 mask 10 as a selective growth mask, MO
A second crystal growth is performed using the CVD method to form an n-type GaAs current blocking layer 7 as shown in FIG. 4 (c). At this time, since no crystal grows on the SiO 2 mask 10, the n-type GaAs has a layer thickness corresponding to the step difference of the ridge 6.
When the current blocking layer 7 is crystal-grown, the ridge 6 is flatly embedded. Then, the SiO 2 mask 10 is removed, and the n-side electrode 8 and the ohmic contact layer 5 are formed on the substrate 1 side.
When the p-side electrode 9 is formed on each side, the semiconductor laser device shown in FIG. 3 is obtained.
【０００５】次に、上記半導体レーザ装置の動作につい
て説明する。ｎ側電極８に陰極を、ｐ側電極９に陽極を
それぞれ接続して、電流を流していくと、リッジ６直下
の活性層３で発光が始まる。この発光する光の波長は、
一般に、活性層を構成する量子井戸層の構造で決定さ
れ、量子井戸層がアンドープＧａＡｓの場合、活性層は
８７０〜８８０ｎｍ程度の波長の光を発する。、また、
アンドープＧａＡｓからなる量子井戸層がＡｌＧａＡｓ
層に挟まれ、該層の層厚が１００オングストローム以下
である場合、発光波長はより短くなる。上記の半導体レ
ーザでは活性層３を構成する量子井戸層３ａが、層厚が
７０オングストロームのＧａＡｓ結晶によって構成され
ており、約８３０ｎｍの波長の光を発し、更に、電流を
注入すると、レーザ発振を始めるが、その時のレーザ光
の発振波長も８３０ｎｍ近傍の波長となる。ところで、
この発振するレーザ光はリッジ６の直下の活性層３を中
心にある程度の広がりをもつが、ＧａＡｓ電流阻止層７
は、この層のバンド端波長（〜８５０ｎｍ）よりも短い
波長を吸収し、活性層３に対して水平方向に広がる光は
該電流阻止層７に吸収される。このため、上記半導体体
レーザ光はリッジ６内にしか存在しなくなり、リッジ６
の幅を３ないし５μｍにまで狭くすると、発光スポット
径が小さくなって、基本モードを実現することができ
る。Next, the operation of the semiconductor laser device will be described. When a cathode is connected to the n-side electrode 8 and an anode is connected to the p-side electrode 9, and a current is applied, light emission starts in the active layer 3 immediately below the ridge 6. The wavelength of this emitted light is
Generally, it is determined by the structure of the quantum well layer that constitutes the active layer. When the quantum well layer is undoped GaAs, the active layer emits light with a wavelength of about 870 to 880 nm. ,Also,
The quantum well layer made of undoped GaAs is AlGaAs.
When sandwiched between layers and the layer thickness is less than 100 Å, the emission wavelength is shorter. In the above semiconductor laser, the quantum well layer 3a forming the active layer 3 is made of a GaAs crystal having a layer thickness of 70 angstroms, emits light of a wavelength of about 830 nm, and further injects a current, laser oscillation occurs. Although it starts, the oscillation wavelength of the laser light at that time also becomes a wavelength near 830 nm. by the way,
This oscillating laser light has a certain spread around the active layer 3 immediately below the ridge 6, but the GaAs current blocking layer 7
Absorbs a wavelength shorter than the band edge wavelength (up to 850 nm) of this layer, and the light spreading in the horizontal direction with respect to the active layer 3 is absorbed by the current blocking layer 7. Therefore, the semiconductor laser light exists only inside the ridge 6,
If the width is narrowed to 3 to 5 μm, the diameter of the light emission spot becomes small and the basic mode can be realized.
【０００６】一方、図５は、１９９０年の秋季第５１回
応用物理学会学術講演会講演予稿集（２８ａ−Ｒ−４）
に示された９８０ｎｍ帯半導体レーザの断面であり、上
記の図３に示した半導体レーザ装置のＧａＡｓ量子井戸
層３ａをＩｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ量子井戸層３ｄに置き換
えて、９００ｎｍ以上の波長を有するレーザ光が発振す
るように改良された半導体レーザであり、特に、Ｅｒド
ープファイバ光増幅器の励起光源として使用するため、
発振する光の波長が約９８０ｎｍ近傍となるように改良
されたものである。しかしながら、この半導体レーザ装
置は上記の図３に示した半導体レーザ装置と同様に、Ｇ
ａＡｓ電流阻止層７が約８５０ｎｍ以下の波長の光しか
吸収できないため、９８０ｎｍの発振波長に対しては透
明体となってしまう。On the other hand, FIG. 5 is a collection of proceedings (28a-R-4) of the 51st Autumn Meeting of the Applied Physics Society of Japan in 1990.
3 is a cross-sectional view of the 980 nm band semiconductor laser shown in FIG. 3, in which the GaAs quantum well layer 3a of the semiconductor laser device shown in FIG. 3 is replaced with an In 0.24 Ga 0.76 As quantum well layer 3d, and a laser having a wavelength of 900 nm or more is obtained. A semiconductor laser improved to oscillate light, particularly for use as an excitation light source of an Er-doped fiber optical amplifier,
The wavelength of the oscillated light is improved so as to be around 980 nm. However, this semiconductor laser device is similar to the semiconductor laser device shown in FIG.
Since the aAs current blocking layer 7 can absorb only light having a wavelength of about 850 nm or less, it becomes a transparent body for an oscillation wavelength of 980 nm.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記の発振する光の波
長が９００ｎｍ以上を示すように改良された従来の半導
体レーザ装置は、リッジ６の両脇にも光が拡がりやす
く、リッジ６の幅を狭くしても基本モードが得られ難
く、低光出力動作時には基本モードが得られても高光出
力動作時にはモードが不安定になって、高次モードが立
ちやすくなり、ドープファイバ光増幅器の励起光源とし
て使用する際に、ファイバ内に光を効率良く入射するこ
とができなくなる問題点があった。In the conventional semiconductor laser device improved so that the wavelength of the oscillated light is 900 nm or more, the light easily spreads to both sides of the ridge 6 and the width of the ridge 6 is increased. It is difficult to obtain the basic mode even if it is narrowed, and even if the basic mode is obtained at low light output operation, the mode becomes unstable at high light output operation, and higher-order modes are likely to rise. However, there is a problem in that the light cannot be efficiently incident on the fiber.
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、９００ｎｍ以上、特に、９８０
ｎｍ近傍の波長を有するレーザ光を発振し、且つ、高光
出力動作時にも容易に基本モード動作が得られる半導体
レーザ装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and is 900 nm or more, and particularly 980
An object of the present invention is to obtain a semiconductor laser device that oscillates a laser beam having a wavelength in the vicinity of nm and can easily obtain the fundamental mode operation even at the time of high light output operation.
【０００９】[0009]
【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、９００ｎｍ以上の光を発振する活性層を有
し、該活性層上に形成されたリッジ状の上クラッド層と
該リッジ状上クラッド層の両サイドに形成されたＧａＡ
ｓからなる電流阻止層とを備えた半導体レーザにおい
て、上記ＧａＡｓからなる電流阻止層中にシリコンをド
ーピングして、該電流阻止層内のｎ型キャリア濃度が６
×１０18cm-3以上になるようにしたものである。A semiconductor laser device according to the present invention has an active layer that oscillates light having a wavelength of 900 nm or more, and a ridge-shaped upper cladding layer formed on the active layer and the ridge-shaped upper clad layer. GaA formed on both sides of the clad layer
In a semiconductor laser having a current blocking layer made of s, the current blocking layer made of GaAs is doped with silicon so that the n-type carrier concentration in the current blocking layer is 6
× 10 18 cm −3 or more.
【００１０】[0010]
【作用】この発明においては、ＧａＡｓ電流阻止層内の
ｎ型キャリア濃度が６×１０18cm-3以上となるようにシ
リコンを高濃度にドープして、９００〜１０００ｎｍ帯
付近にディープレベルを形成したので、レーザ発光部両
脇からクラッド層を介して、該ＧａＡｓ電流阻止層に到
達する９００ｎｍ以上の波長光を吸収でき、レーザの高
次モードが抑圧されて、基本モードが得やすくなる。In the present invention, silicon is doped at a high concentration so that the n-type carrier concentration in the GaAs current blocking layer becomes 6 × 10 18 cm -3 or more, and a deep level is formed near the 900 to 1000 nm band. Therefore, the light having a wavelength of 900 nm or more that reaches the GaAs current blocking layer can be absorbed from both sides of the laser emitting portion through the cladding layer, and the higher mode of the laser is suppressed, and the fundamental mode is easily obtained.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明の一実施例による半導体レーザ
装置の断面を示す図であり、図において、１１はｎ型キ
ャリア濃度が６×１０18cm-3以上となるようにシリコン
をドーピングしたｎ型ＧａＡｓ電流阻止層であり、図３
及び図５と同一符号は、同一或いは相当する部分を示し
ている。そして、この半導体レーザは、図４で示した従
来の半導体レーザ装置の形成工程と殆ど同じ工程によっ
て得ることができ、電流阻止層の結晶成長時に、成長温
度を７５０℃にし、シリコンを多量にドープして得られ
たものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is an n-type doped with silicon so that the n-type carrier concentration is 6 × 10 18 cm −3 or more. GaAs current blocking layer, as shown in FIG.
The same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same or corresponding parts. This semiconductor laser can be obtained by almost the same steps as the steps of forming the conventional semiconductor laser device shown in FIG. 4, and the growth temperature is set to 750 ° C. and the silicon is heavily doped at the time of crystal growth of the current blocking layer. It was obtained by doing.
【００１２】次に、このレーザ装置の動作について説明
する。ｎ側電極８に陰極を、ｐ側電極９に陽極をそれぞ
れ接続し、電流を注入し、電流を流していくと、リッジ
６直下の活性層３で発光が始まり、更に、電流を流して
いくと、レーザ発振を始める。Next, the operation of this laser device will be described. When the cathode is connected to the n-side electrode 8 and the anode is connected to the p-side electrode 9, current is injected, and current is flown, light emission starts in the active layer 3 immediately below the ridge 6, and current is further flowed. Then, laser oscillation is started.
【００１３】図２は、ＭＯＣＶＤ法において、成長温度
７５０℃で結晶成長したシリコンドープｎ型ＧａＡｓ結
晶層の室温におけるフォトルミネッセンススペクトルの
ｎ型キャリア濃度依存性を示した図である。図中、８５
０ｎｍ近傍にみられるピークはＧａＡｓのバンド端から
の発光ピークであり、ｎ型キャリア濃度が増えるに従っ
てこのピーク強度は減少し、１０００ｎｍ付近にはブロ
ードなディープレベルが現れている。この図より、８５
０ｎｍ近傍より短い波長の光は、キャリア濃度に関係な
くＧａＡｓ結晶層に吸収されるが、９８０ｎｍより長い
波長の光は、ＧａＡｓ結晶層に必ずしも吸収されるわけ
ではなく、特に、ディープレベルの存在しないｎ型のキ
ャリア濃度が３×１０18cm-3のＧａＡｓ結晶層ではこの
波長の光は吸収されず、ｎ型キャリア濃度が高くなると
ディープレベルが現れ、キャリア濃度が６×１０18cm-3
程度の濃度になると、ディープレベルによって９８０ｎ
ｍ付近の長い波長の光も吸収できることがわかる。FIG. 2 is a diagram showing the n-type carrier concentration dependence of the photoluminescence spectrum at room temperature of a silicon-doped n-type GaAs crystal layer grown by MOCVD at a growth temperature of 750 ° C. 85 in the figure
The peak seen in the vicinity of 0 nm is an emission peak from the band edge of GaAs, the peak intensity decreases as the n-type carrier concentration increases, and a broad deep level appears in the vicinity of 1000 nm. From this figure, 85
Light having a wavelength shorter than 0 nm is absorbed by the GaAs crystal layer regardless of carrier concentration, but light having a wavelength longer than 980 nm is not always absorbed by the GaAs crystal layer, and in particular, there is no deep level. Light of this wavelength is not absorbed in the GaAs crystal layer having an n-type carrier concentration of 3 × 10 18 cm −3 , and a deep level appears when the n-type carrier concentration is high, and the carrier concentration is 6 × 10 18 cm −3.
At a level of about 980n, depending on the deep level
It can be seen that light with a long wavelength near m can also be absorbed.
【００１４】本実施例の半導体レーザのｎ型ＧａＡｓ電
流阻止層１１は、上記のようにｎ型キャリア濃度が６×
１０18cm-3以上となるようにシリコンがドーピングされ
ており、図２から分かるように、発振波長が９８０ｎｍ
の光に対して不透明な材料となる。従って、リッジ６の
両脇に拡がるレーザ光はこの電流阻止層１１に吸収さ
れ、リッジ６の幅を３〜５μｍ程度の幅に狭くしていく
と、発光スポットの幅もリッジ６の幅以上に制限され
て、高次モードの発生を抑制することができる。The n-type GaAs current blocking layer 11 of the semiconductor laser of this embodiment has an n-type carrier concentration of 6 × as described above.
Silicon is doped so as to have a density of 10 18 cm −3 or more, and as can be seen from FIG. 2, the oscillation wavelength is 980 nm.
The material becomes opaque to the light. Therefore, the laser light that spreads on both sides of the ridge 6 is absorbed by the current blocking layer 11, and if the width of the ridge 6 is narrowed to a width of about 3 to 5 μm, the width of the light emission spot becomes larger than the width of the ridge 6. It is possible to suppress the generation of the higher-order mode due to the limitation.
【００１５】このようような本実施例の半導体レーザ装
置では、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5
Ａｓ下クラッド層２，波長が９００ｎｍ以上の光を発振
するダブルカンタムウエル活性層３，ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ
0.5 Ａｓ上クラッド層４，ｐ型ＧａＡｓオーミックコン
タクト層５を順次形成し、上記ｐ型上クラッド層４とｐ
型オーミックコンタクト層５とをリッジ状に形成し、該
リッジ状に形成されたｐ型上クラッド層４とｐ型オーミ
ックコンタクト層５の側部にシリコンドープによって層
内のｎ型キャリア濃度を６×１０18cm-3以上にしたｎ型
ＧａＡｓ電流阻止層１１を形成したため、ダブルカンタ
ムウエル活性層３で発振した９８０ｎｍ近傍の波長を有
するレーザ光のリッジ６の両脇に拡がる光はこの電流阻
止層１１で吸収されて、高次モードが抑制され、その結
果、モードが安定して基本モードで動作するようにな
り、ドープファイバ光増幅器の励起光源として使用する
際に、ファイバ内に光を効率良く入射することができ
る。In such a semiconductor laser device of this embodiment, n-type Al 0.5 Ga 0.5 is formed on the n-type GaAs substrate 1.
As lower clad layer 2, double quantum well active layer that oscillates light with a wavelength of 900 nm or more 3, p-type Al 0.5 Ga
A 0.5 As upper clad layer 4 and a p-type GaAs ohmic contact layer 5 are sequentially formed, and the p-type upper clad layer 4 and p
Type ohmic contact layer 5 is formed in a ridge shape, and the n-type carrier concentration in the layer is 6 × by silicon doping on the sides of the p-type upper cladding layer 4 and the p-type ohmic contact layer 5 formed in the ridge shape. Since the n-type GaAs current blocking layer 11 having a size of 10 18 cm −3 or more is formed, the laser light oscillated in the double quantum well active layer 3 and having a wavelength near 980 nm that spreads to both sides of the ridge 6 is the current blocking layer. It is absorbed by 11 and the higher order modes are suppressed, and as a result, the modes are stably operated in the fundamental mode, and when used as a pumping source for a doped fiber optical amplifier, the light can be efficiently introduced into the fiber. Can be incident.
【００１６】尚、上記実施例ではｎ型ＧａＡｓ電流阻止
層１１の成長方法をＭＯＣＶＤ法を用いたが、ＭＢＥ(M
olecular Beam Epitaxy)法，ハイドライドＶＰＥ(Vapor
Phase Epitaxy）法，クロライドＶＰＥ法等の他の気相
成長を用いても、上記実施例と同じ効果を得ることがで
きる。Although the MOCVD method was used as the growth method of the n-type GaAs current blocking layer 11 in the above embodiment, MBE (M
olecular beam epitaxy method, hydride VPE (Vapor
The same effect as in the above embodiment can be obtained by using other vapor phase growth methods such as the phase epitaxy method and the chloride VPE method.
【００１７】また、上記実施例では、下クラッド層２，
上クラッド層４を、それぞれＡｌＧａＡｓとしたが、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ等の他の材料を用いても、上記実施例と同
様の効果を得ることができる。In the above embodiment, the lower cladding layer 2,
The upper clad layer 4 is made of AlGaAs, respectively.
Even if another material such as nGaAsP is used, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
【００１８】また、上記実施例では、波長が９８０ｎｍ
近傍となるレーザ光を発振するために組成がＩｎ0.24Ｇ
ａ0.76Ａｓとなる結晶層を活性層３における量子井戸層
としたが、該量子井戸層は９００ｎｍ以上の波長の光を
発振するようにＩｎＧａＡｓ結晶の組成を種々変更する
ことができる。In the above embodiment, the wavelength is 980 nm.
In order to oscillate a laser beam in the vicinity, the composition is In 0.24 G
Although the crystal layer of a 0.76 As was used as the quantum well layer in the active layer 3, the composition of the InGaAs crystal can be variously changed so that the quantum well layer oscillates light having a wavelength of 900 nm or more.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ｎ型
ＧａＡｓ電流阻止層にシリコンをドープし、該電流阻止
層のｎ型キャリア濃度が６×１０18cm-3以上となるよう
にしたので、該電流阻止層内に９００〜１０００ｎｍの
波長の光に対するディープレベルが形成され、これによ
って、９００ｎｍ以上の波長を有するレーザ光を発振す
る活性層から該電流阻止層内に届く光を吸収することが
でき、その結果、９００ｎｍ以上の長波長のレーザ光を
発振し、高光出力動作時にも容易に基本モード動作が得
られる半導体レーザ装置を得ることがてきる効果があ
る。As described above, according to the present invention, the n-type GaAs current blocking layer is doped with silicon so that the n-type carrier concentration of the current blocking layer is 6 × 10 18 cm −3 or more. As a result, a deep level for light having a wavelength of 900 to 1000 nm is formed in the current blocking layer, which absorbs light reaching the current blocking layer from the active layer that oscillates laser light having a wavelength of 900 nm or more. As a result, it is possible to obtain a semiconductor laser device that oscillates a laser beam having a long wavelength of 900 nm or more and can easily obtain the fundamental mode operation even during the high light output operation.
【図１】この発明の一実施例による９８０ｎｍ帯半導体
レーザ装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a 980 nm band semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
【図２】ｎ型ＧａＡｓ結晶におけるフォトルミネッセン
ススペクトルのシリコン濃度依存性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a silicon concentration dependence of a photoluminescence spectrum in an n-type GaAs crystal.
【図３】従来の８３０ｎｍ帯半導体レーザ装置の断面
図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional 830 nm band semiconductor laser device.
【図４】図３の半導体レーザ装置の結晶成長工程を示す
断面図。4 is a cross-sectional view showing a crystal growth process of the semiconductor laser device of FIG.
【図５】従来の９８０ｎｍ帯半導体レーザ装置の断面
図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional 980 nm band semiconductor laser device.
１ ＧａＡｓ基板 ２ 下クラッド層 ３ 活性層 ３ａ ＧａＡｓ量子井戸層 ３ｂ ＡｌＧａＡｓガイド層 ３ｃ ＡｌＧａＡｓバリア層 ３ｄ ＩｎＧａＡｓ量子井戸層 ４ 上クラッド層 ５ オーミックコンタクト層 ６ リッジ ７ 電流阻止層 ８ ｎ側電極 ９ ｐ側電極 １０ ＳｉＯ2 マスク １１ 電流阻止層1 GaAs substrate 2 lower cladding layer 3 active layer 3a GaAs quantum well layer 3b AlGaAs guide layer 3c AlGaAs barrier layer 3d InGaAs quantum well layer 4 upper cladding layer 5 ohmic contact layer 6 ridge 7 current blocking layer 8 n-side electrode 9 p-side electrode 10 SiO 2 mask 11 current blocking layer
Claims (3)
層，波長が９００ｎｍ以上の光を発振する活性層，ｐ型
上クラッド層，ｐ型オーミックコンタクト層を順次形成
し、 上記ｐ型上クラッド層とｐ型オーミックコンタクト層と
をリッジ状に形成し、 該リッジ状に形成されたｐ型上クラッド層とｐ型オーミ
ックコンタクト層の側部にｎ型電流阻止層を形成した半
導体レーザ装置において、 上記ｎ型電流阻止層はシリコンドープによる６×１０18
cm-3以上のｎ型キャリア濃度を有することを特徴とする
半導体レーザ装置。1. An n-type lower cladding layer, an active layer for oscillating light having a wavelength of 900 nm or more, a p-type upper cladding layer, and a p-type ohmic contact layer are sequentially formed on an n-type GaAs substrate. A semiconductor laser device in which a layer and a p-type ohmic contact layer are formed in a ridge shape, and an n-type current blocking layer is formed on a side portion of the p-type upper cladding layer and the p-type ohmic contact layer formed in the ridge shape, The n-type current blocking layer is 6 × 10 18 made of silicon doping.
A semiconductor laser device having an n-type carrier concentration of cm -3 or more.
いて、 上記活性層は、Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層と、該Ａ
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア層を挟む２層のＩｎ0.24Ｇａ
0.76Ａｓ量子井戸層と、該Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓバリア
層と２層のＩｎ0.24Ｇａ0.76Ａｓ量子井戸層とを挟む２
層のＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓガイド層とから構成された量
子井戸活性層であることを特徴とする半導体レーザ装
置。2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the active layer is an Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layer, and
l 0.3 Ga 0.7 As Two layers of In 0.24 Ga sandwiching a barrier layer
The 0.76 As quantum well layer, the Al 0.3 Ga 0.7 As barrier layer, and the two In 0.24 Ga 0.76 As quantum well layers are sandwiched 2
A semiconductor laser device comprising a quantum well active layer composed of a layer of Al 0.3 Ga 0.7 As guide layer.
装置において、 上記クラッド層がＡｌＧａＡｓからなることを特徴とす
る半導体レーザ装置。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the cladding layer is made of AlGaAs.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19887691A JPH0521902A (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP19887691A JPH0521902A (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Semiconductor laser device |
Publications (1)
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| JPH0521902A true JPH0521902A (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=16398395
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| JP19887691A Pending JPH0521902A (en) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Semiconductor laser device |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH0521902A (en) |
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- 1991-07-11 JP JP19887691A patent/JPH0521902A/en active Pending
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