JPH08181385A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JPH08181385A JPH08181385A JP32002194A JP32002194A JPH08181385A JP H08181385 A JPH08181385 A JP H08181385A JP 32002194 A JP32002194 A JP 32002194A JP 32002194 A JP32002194 A JP 32002194A JP H08181385 A JPH08181385 A JP H08181385A
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Abstract
素子を提供することが目的である。 【構成】 n型GaAs半導体基板1と、この基板1の
一主面上に形成されたn型クラッド層3と、このn型ク
ラッド層3上に形成され量子井戸層5aと量子障壁層5
bとが交互に積層されてなる量子井戸構造を有する活性
層5と、この活性層5上に形成されたp型のクラッド層
9,10を備え、量子井戸層5aが圧縮歪みを有し、且
つ基板1の前記一主面が{100}面から<011>方
向に9度以上17度以下に傾斜した面であり、且つ共振
器長が150μm以上300μm以下である。
Description
る。
m帯付近の半導体レーザ素子としてAlGaInP系半
導体レーザ素子が活発に研究開発されている。
ら、斯る発振帯域の素子はレーザーポインターやライン
マーカー等に使用されている。このような製品に使用さ
れる場合、斯る素子は電池駆動で使用されるのが一般的
であり、低消費電力化が望まれている。
て記録、再生、又は消去を行う情報処理装置用光源やレ
ーザプリンター装置用光源等として、可視光領域の波長
で発振する半導体レーザ素子の需要が高まっている。こ
れら情報処理装置やレーザプリンター装置は情報密度を
高めること、即ち半導体レーザ素子の短波長化が要求さ
れており、AlGaInP系半導体レーザ素子が注目さ
れている。このような用途においても、装置の低消費電
力化を図るために半導体レーザ素子の低消費電力化に関
係した発振しきい値電流(Ith)の低減が要求されてい
る。
つ量子井戸層と無歪みの量子障壁層が交互に積層された
活性層を備えた引張歪型AlGaInP系半導体レーザ
素子や引張り歪みをもつ量子井戸層と圧縮歪みをもつ量
子障壁層が交互に積層された活性層を備えた歪み補償型
AlGaInP系半導体レーザ素子では、量子井戸層が
圧縮歪み又は無歪みをもつ一般的な素子より発振しきい
値電流が小さくなることが知られている。
ードで発振するのに対して量子井戸層が引張り歪みをも
つ素子はTMモードで発振するため、この量子井戸層が
引張り歪みをもつ素子は、従来装置の光学系では使用で
きない場合が生じる。このため、量子井戸層に圧縮歪み
を有する圧縮歪型AlGaInP系半導体レーザ素子の
発振しきい値電流の低減が依然として望まれる。
振する半導体レーザ素子においても、更なる発振しきい
値電流の低減が望まれている。
半導体レーザ素子は、共振器長を短くすることにより、
発振しきい値電流を小さくできることも知られている。
しかし、このように共振器長を短くするだけでは信頼性
を十分に確保できず、例えば信頼性に密接に関連する最
高発振温度(Tmax:発振可能な最高発振温度であり、
用途に応じて要求される値は異なる)を大きくできな
い。
nP系半導体レーザ素子を実用化できないといった問題
があった。例えば、Tmaxが50℃以上且つIthが50
mA以下の発振波長が630nm帯の圧縮歪型半導体レ
ーザ素子、Tmaxが70℃以上且つIthが30mA以下
の発振波長が670nm帯の圧縮歪型半導体レーザ素
子、Tmaxが60℃以上且つIthが30mA以下の発振
波長が630nm帯の歪補償型半導体レーザ素子は実用
化に至っていない。
であり、信頼性が高く且つ低消費電力の半導体レーザ素
子を提供することが目的である。
子は、第1導電型のGaAs半導体基板と、該基板の一
主面上に形成された第1導電型のクラッド層と、該第1
導電型のクラッド層上に形成され量子井戸層と量子障壁
層とが交互に積層されてなる量子井戸構造を有する活性
層と、該活性層上に形成された前記第1導電型とは逆導
電型である第2導電型のクラッド層と、を備え、前記量
子井戸層が圧縮歪みを有し、且つ前記基板の前記一主面
が{100}面から<011>方向に9度以上17度以
下に傾斜した面であり、且つ共振器長が150μm以上
300μm以下であることを特徴とする。
第1導電型のGaAs半導体基板と、該基板の一主面上
に形成された第1導電型のクラッド層と、該第1導電型
のクラッド層上に形成され互いに逆の歪みを有する量子
井戸層と量子障壁層とが交互に積層されてなる量子井戸
構造を有する活性層と、該活性層上に形成された前記第
1導電型とは逆導電型である第2導電型のクラッド層
と、を備え、前記基板の前記一主面が{100}面から
<011>方向に9度以上17度以下に傾斜した面であ
り、且つ共振器長が150μm以上300μm以下であ
ることを特徴とする。
0}面から<011>方向に11度以上17度以下に傾
斜した面であることを特徴とする。
0}面から<011>方向に略13度に傾斜した面であ
ることを特徴とする。
lx1Ga1-x1)0.5In0.5Pからなり、前記第2導電型
のクラッド層が(Alx2Ga1-x2)0.5In0.5Pからな
り、前記量子井戸層が(Alx3Ga1-x3)y3In1-y3P
からなり、前記量子障壁層が(Alx4Ga1-x4)y4In
1-y4Pからなると共に、前記組成比x1、x2、x3、
及びx4が1≧x1,x2>x4>x3≧0、及び1>
y3,y4>0の関係を満足することを特徴とする。
歪みを有し、加えてGaAs半導体基板の一主面が{1
00}面から<011>方向に9度以上17度以下に傾
斜した面であり、且つ共振器長が150μm以上300
μm以下であるので、最高発振温度を高く且つ発振しき
い値電流を小さくできる。
層と量子障壁層とが互いに逆の歪みを有し、加えてGa
As半導体基板の一主面が{100}面から<011>
方向に9度以上17度以下に傾斜した面であり、且つ共
振器長が150μm以上300μm以下であるので、最
高発振温度をより高く且つ発振しきい値電流をより小さ
くできる。
{100}面から<011>方向に11度以上17度以
下に傾斜した面である場合、更に最高発振温度を高く且
つ発振しきい値電流を小さくできる。
{100}面から<011>方向に略13度に傾斜した
面である場合、最高発振温度を著しく高く且つ発振しき
い値電流を著しく小さくできる。
nm帯の圧縮歪型AlGaInP系半導体レーザ素子を
図を用いて説明する。尚、図1はこの半導体レーザ素子
の模式断面構造図、図2はこの半導体レーザ素子の活性
層近傍の模式バンド構造図である。
の一主面は(100)面から[011]方向に角度θ
(θ=9〜17度:以下角度θをオフ角度θという)で
傾斜した面である。前記一主面上には層厚0.3μmの
n型Ga0.5In0.5Pバッファ層2及び層厚0.8〜
0.9μmのn型(AlxaGa1-xa)0.5In0.5P(x
a>ya,yb>p≧0:本実施例ではxa=0.7)
クラッド層3がこの順序で形成されている。
〜500Åのアンドープの(AlyaGa1-ya)0.5In
0.5P(ya≧r:本実施例ではya=0.5)光ガイ
ド層4、層厚50Åの圧縮歪みを有する(AlpG
a1-p)qIn1-qP(q<0.51:本実施例ではp=
0.1、q=0.44)圧縮歪量子井戸層5a、5a、
5a、5a(典型的には全10層以下、本実施例では全
4層)と層厚40Åの(AlrGa1-r)0.5In0.5P
(xa,xb,xc>r>p:本実施例ではr=0.
5)量子障壁層5b、5b、5b(典型的には全9層以
下、本実施例では全3層)とが交互に積層されてなる圧
縮歪多重量子井戸構造(圧縮歪MQW構造)からなるア
ンドープの活性層5、及び層厚200〜500Åのアン
ドープの(AlybGa1-yb)0.5In0.5P(yb≧r:
本実施例ではyb=0.5)光ガイド層6がこの順序で
形成されている。尚、本実施例の圧縮歪量子井戸層5
a、5a、・・の歪量Δa/a0(Δa=量子井戸層の
格子定数−GaAs半導体基板の格子定数a0)は+
0.5%であり、量子障壁層5b、5b、5bは略無歪
みである。
p型(AlxbGa1-xb)0.5In0.5P(xb>ya,y
b>p≧0:本実施例ではxb=0.7)クラッド層7
が形成されている。このp型クラッド層7上には、層厚
8Åのp型(AltGa1-t) uIn1-uP(t<v:本実
施例ではt=0、u=0.5)量子井戸層8a、8a、
・・・(全10層)と層厚12Åのp型(AlvG
a1-v)wIn1-wP(望ましくはv=xb=xc:本実
施例ではv=0.7、w=0.5)量子障壁層8b、8
b、・・・(全9層)とが交互に積層されてなる多重量
子障壁構造(MQB)層8が形成されている。このMQ
B層は活性層から電子がオーバフローするのを干渉によ
り防止するものである。
0.9μm、下面幅5μmのレーザ共振器長方向([0
1−1]方向)に延伸したストライプ状リッジ部を有
し、このリッジ部の両側には層厚が0.2〜0.3μm
の平坦部を有するp型(AlxcGa1-xc)0.5In0.5P
(xc>ya,yb>p≧0:本実施例ではxc=0.
7)クラッド層9が形成されている。尚、本実施例で
は、前記平坦部上に前記クラッド層9とAl組成比が異
なり、このクラッド層9とエッチング速度が異なる、例
えば層厚20Åのp型Ga0.5In0.5Pエッチング停止
層9aを有する。
ッド層9のリッジ部の両側側面を覆うように層厚1μm
のn型GaAs電流阻止層10、10が形成されてお
り、該リッジ部面上には層厚0.1μmのp型Ga0.5
In0.5Pからなるコンタクト層11が形成されてい
る。
層11上には、このコンタクト層11上の層厚が2〜5
μmであるp型GaAsキャップ層12が形成されてい
る。
らなるp型側オーミック電極13が、前記n型GaAs
半導体基板1下面にはAu−Sn−Crからなるn型側
オーミック電極14が形成されている。
うに、活性層5はその量子障壁層5b、5b、5bとバ
ンドギャップが等しい光ガイド層4、6に挟まれ、その
外側をこの光ガイド層4、6よりバンドギャップが大き
いクラッド層3、7により挟まれた構成になっている。
尚、屈折率はバンドギャップが大きくなるにつれて小さ
くなるので、屈折率についての説明は割愛する。
ついて簡単に説明する。
タクト層11までの各層をMOCVD法(有機金属気相
成長法)により連続成長する。次に、前記コンタクト層
11上にストライプ状のSiO2等からなるマスクを形
成し、このマスクを介した状態でコンタクト層11及び
クラッド層9を前記エッチング停止層9aまで選択的に
エッチングする。続いて、電流阻止層10、10をMO
CVD法により形成し、次に前記マスクを除去して前記
コンタクト層11を露出させた後、電流阻止層10、1
0及びコンタクト層11上にキャップ層12をMOCV
D法により形成する。次に、前記キャップ層12上面に
はp型側オーミック電極13を、前記n型GaAs半導
体基板1下面にはn型側オーミック電極14を蒸着法及
び熱処理により作製する。
が(100)面から[011]方向に9度、13度、及
び17度傾斜した面である場合と、比較例として同方向
に5度傾斜した面である場合と、における最高発振温度
Tmax(℃)と共振器長L(μm)の関係を示し、図
中、オフ角度θ=5度は白抜きの三角、オフ角度θ=9
度は白抜きの四角、オフ角度θ=13度は白抜きの丸、
オフ角度θ=17度は黒塗りの丸で表す。尚、この測定
は、通常のステムの良放熱体(銅ブロック)上にハンダ
等で接着載置(固着)されたSiヒートシンク(厚みは
50〜500μm)上に、ジャンクションダウンで素子
を錫等を介して圧着載置(固着)した状態において連続
発振状態で行った。また、測定した素子は、その光出射
前端面、光出射後端面にそれぞれ30%、50%の反射
率を有する反射膜をコートした。
オフ角度θが9度以上17度以下の場合に、共振器長が
短くなるにしたがって最高発振温度が漸次的に低下する
従来の現象とは異なって、共振器長が200μm近傍で
ピークをもつと共に、150μm以上300μm以下で
最高発振温度が50℃より大、200μm以上300μ
m以下で最高発振温度が60℃以上になることが判る。
発振温度Tmax(℃)と半導体基板のオフ角度θ(度)
の関係を示す。尚、共振器長Lは一例として200μm
である。
オフ角度θが9度以上17度以下で最高発振温度が60
℃以上となり、特にオフ角度θが11度以上17度以下
で60℃より大と良好になり、更に略13度がよいこと
が判る。尚、共振器長が150μm以上300μm以下
であれば前記オフ角度θと最高発振温度Tmaxには同様
の傾向がある。
最高発振温度Tmax(℃)、発振しきい値電流Ith(m
A)、及び共振器長L(μm)の関係を示す。図中、白
抜きの丸は最高発振温度、黒塗りの丸はしきい値電流を
示す。尚、オフ角度は一例として13度を示す。
従来素子と同様に共振器長が短くなるに従ってしきい値
電流が漸次的に小さくなることが判る。特に、共振器長
が300μm以下でしきい値電流が50mAより小にな
り、共振器長が200μm以下でしきい値電流が40m
A程度以下となることが判る。そして、50℃、光出力
5mW(連続発振)の条件で2000時間以上の信頼性
を確認した。
m以上300μm以下、且つオフ角度θが9度以上17
度以下であれば、しきい値電流が50mA程度以下とな
り、長時間の信頼性が得られる。
素子は、共振器長が150μm以上300μm以下、望
ましくは200μm以上300μm以下がよく、且つオ
フ角度θが9度以上17度以下、好ましくは11度以上
17度以下がよく、更に好ましいのは略13度であるこ
とが判る。
0nm帯の圧縮歪型AlGaInP系半導体レーザ素子
を図を用いて説明する。尚、図6はこの半導体レーザ素
子の模式断面構造図、図7はこの半導体レーザ素子の活
性層近傍の模式バンド構造図である。
層及びその近傍とクラッド層中にMQB層がない点で異
なり、第1実施例と同一部分又は対応する部分には同一
符号を付して説明は簡略化する。
アンドープの(AlyaGa1-ya)0. 5In0.5P(ya≧
r:本実施例ではya=0.5)光ガイド層4、層厚8
0Åの圧縮歪みを有する(AlpGa1-p)qIn1-qP
(q<0.51:本実施例ではp=0、q=0.44)
圧縮歪量子井戸層5a、5a、5a、5a(典型的には
全10層以下、本実施例では全4層)と層厚40Åの
(AlrGa1-r)0.5In0 .5P(xa,xb,xc>r
>p:本実施例ではr=0.5)量子障壁層5b、5
b、5b(典型的には全9層以下、本実施例では全3
層)とが交互に積層されてなる圧縮歪多重量子井戸構造
(圧縮歪MQW構造)からなるアンドープの活性層5、
及び層厚200Åのアンドープの(AlybGa1-yb)
0.5In0.5P(yb≧r:本実施例ではyb=0.5)
光ガイド層6がこの順序で形成されている。尚、本実施
例の圧縮歪量子井戸層5a、5a、・・の歪量Δa/a
0は+0.5%であり、量子障壁層5b、5b、5bは
略無歪みである。
子は、活性層5がその量子障壁層5b、5b、・・・と
バンドギャップが等しい光ガイド層4、6に挟まれ、そ
の外側を光ガイド層4、6よりバンドギャップの大きい
クラッド層3、9に挟まれた構成である。
が、(100)面から[011]方向に9度、13度、
及び17度傾斜した面である場合と、比較例として同方
向に5度傾斜した面である場合と、における最高発振温
度Tmax(℃)と共振器長L(μm)の関係を示す。図
中、オフ角度θ=5度は白抜きの三角、オフ角度θ=9
度は白抜きの四角、オフ角度θ=13度は白抜きの丸、
オフ角度θ=17度は黒塗りの丸で表す。尚、この測定
は、通常のステムの良放熱体(銅ブロック)上にハンダ
等で接着載置(固着)されたSiヒートシンク(厚みは
50〜500μm)上に、ジャンクションダウンで素子
を錫等を介して圧着載置(固着)した状態において連続
発振状態で行った。また、測定した素子は、その光出射
前端面、光出射後端面にそれぞれ30%、30%の反射
率を有する反射膜をコートした。
オフ角度θが9度以上17度以下の場合に、共振器長が
短くなるにしたがって最高発振温度が漸次的に低下する
従来の現象とは異なって、共振器長が250μm近傍で
ピークをもつと共に、150μm以上300μm以下で
最高発振温度が70℃より大、200μm以上300μ
m以下で最高発振温度が80℃より大になることが判
る。
発振温度Tmax(℃)と半導体基板のオフ角度θ(度)
の関係を示す。尚、共振器長Lは一例として200μm
である。
オフ角度θが9度以上17度以下で最高発振温度が80
℃より大となり、特にオフ角度θが11度以上17度以
下で100℃以上と良好になり、更に略13度がよいこ
とが判る。尚、共振器が150μm以上300μm以下
であれば前記オフ角度θと最高発振温度Tmaxには同様
の傾向がある。
た最高発振温度Tmax(℃)、発振しきい値電流I
th(mA)、及び共振器長L(μm)の関係を示す。図
中、白抜きの丸は最高発振温度、黒塗りの丸はしきい値
電流を示す。尚、オフ角度は一例として13度を示す。
も従来素子と同様に共振器長が短くなるに従ってしきい
値電流が漸次的に小さくなることが判る。特に、共振器
長が300μm以下でしきい値電流が30mA以下にな
り、共振器長が200μm以下でしきい値電流が25m
A程度以下となることが判る。そして、50℃、光出力
5mW(連続発振)の条件で2000時間以上の信頼性
を確認した。
m以上300μm以下、且つオフ角度θが9度以上17
度以下であれば、しきい値電流が30mA程度以下とな
り、長時間の信頼性が得られる。
ザ素子は、共振器長が150μm以上300μm以下、
望ましくは200μm以上300μm以下がよく、且つ
オフ角度θが9度以上17度以下、好ましくは11度以
上17度以下がよく、更に好ましいのは略13度である
ことが判る。
井戸層の歪み量を+0.5%としたが、この歪み量と異
なった値の圧縮歪を有する量子井戸層でも効果が得ら
れ、量子井戸層は上記に限らず10層以下1層以上の間
で適宜選択される。
0nm帯の歪補償型AlGaInP系半導体レーザ素子
を図を用いて説明する。尚、図11はこの半導体レーザ
素子の活性層近傍の模式バンド構造図である。本実施例
が第1実施例と異なる点は、活性層のみであるので、第
1実施例と同一部分又は対応する部分には同一符号を付
して説明は簡略化する。
00Åのアンドープの(AlyaGa 1-ya)0.5In0.5P
(ya≧r:本実施例ではya=0.5)光ガイド層
4、層厚100Åの引張り歪みを有する(AlpG
a1-p)qIn1-qP(q>0.51:本実施例ではp=
0、q=0.65)引張歪み量子井戸層5a、5a、5
a(典型的には全10層以下、本実施例では全3層)と
圧縮歪みを有する層厚40Åの(AlrGa1-r)sIn
1-sP(s<0.51、本実施例ではs=0.44、r
=0.5)圧縮歪み量子障壁層5b、5b(典型的には
全9層以下、本実施例では全2層)とが交互に積層され
てなる歪補償型多重量子井戸構造(歪み補償型MQW構
造)からなるアンドープの活性層5、及び層厚200〜
500Åのアンドープの(AlybGa1-yb)0.5In0.5
P(yb≧r:本実施例ではyb=0.5)光ガイド層
6がこの順序で形成されている。尚、本実施例の引張り
歪量子井戸層5a、5a、5aの歪量Δa/a0は−1
%であり、圧縮歪み量子障壁層5b、5bの歪量Δa/
a0は+0.5%である。
面が、(100)面から[011]方向に9度、13
度、及び17度傾斜した面である場合と、比較例として
同方向に5度傾斜した面である場合と、における最高発
振温度Tmax(℃)と共振器長L(μm)の関係を示
す。図中、オフ角度θ=5度は白抜きの三角、オフ角度
θ=9度は白抜きの四角、オフ角度θ=13度は白抜き
の丸、オフ角度θ=17度は黒塗りの丸で示す。尚、こ
の測定は、通常のステムの良放熱体(銅ブロック)上に
ハンダ等で接着載置(固着)されたSiヒートシンク
(厚みは50〜500μm)上に、ジャンクションダウ
ンで素子を錫等を介して圧着載置(固着)した状態にお
いて連続発振状態で行った。また、測定した素子は、そ
の光出射前端面、光出射後端面にそれぞれ30%、50
%の反射率を有する反射膜をコートした。
は、オフ角度θが9度以上17度以下の場合に、共振器
長が短くなるにしたがって最高発振温度が漸次的に低下
する従来の現象とは異なって、共振器長が250μm近
傍でピークをもつと共に、150μm以上300μm以
下で最高発振温度が60℃程度以上、200μm以上3
00μm以下で最高発振温度が70℃程度以上になるこ
とが判る。
最高発振温度Tmax(℃)と半導体基板のオフ角度θ
(度)の関係を示す。尚、共振器長Lは一例として20
0μmである。
は、オフ角度θが9度以上17度以下で最高発振温度が
60℃より大となり、特にオフ角度θが11度以上17
度以下で70℃より大と良好になり、更に略13度がよ
いことが判る。尚、共振器が150μm以上300μm
以下であれば前記オフ角度θと最高発振温度Tmaxには
同様の傾向がある。
得た最高発振温度Tmax(℃)、発振しきい値電流(m
A)、及び共振器長L(μm)の関係を示す。図中、白
抜きの丸は最高発振温度、黒塗りの丸はしきい値電流を
示す。尚、オフ角度は一例として13度を示す。
も従来素子と同様に共振器長が短くなるに従ってしきい
値電流が漸次的に小さくなることが判る。特に、共振器
長が300μm以下でしきい値電流が30mA以下にな
り、共振器長が200μm以下でしきい値電流が25m
A程度以下となることが判る。そして、50℃、光出力
5mW(連続発振)の条件で2000時間以上の信頼性
を確認した。
m以上300μm以下、且つオフ角度θが9度以上17
度以下であれば、しきい値電流が30mA程度以下とな
り、長時間の信頼性が得られる。
ーザ素子は、共振器長が150μm以上300μm以
下、望ましくは200μm以上300μm以下がよく、
且つオフ角度θが9度以上17度以下、好ましくは11
度以上17度以下がよく、更に好ましいのは略13度で
あることが判る。
層の歪み量を夫々−1%、0.5%としたが、この歪み
量と異なった値でも効果が得られ、各歪み量は適宜選択
される。また量子井戸層、量子障壁層の各層数も適宜選
択される。また、量子井戸層と量子障壁層歪みが上述と
逆の関係にある場合にも効果がある。
板1の一主面が(100)面から[011]方向に傾斜
した面であったが、これらと等価な関係にあることが望
ましい。即ち、GaAs半導体基板の一主面(結晶成長
面)は、(100)面から[0−1−1]方向に傾斜し
た面、(010)面から[101]又は[−10−1]
方向に傾斜した面、(001)面から[110]又は
[−1−10]方向に傾斜した面でもよく、即ち{10
0}面から<011>方向に傾斜した面であればよい。
なる活性層上に形成された第2導電型のクラッド層が上
述のようにストライプ状リッジ部を有し、該第2導電型
のクラッド層上にリッジ部の両側を覆うように第1導電
型の電流阻止層が設けられたリッジ型が好ましく、スト
ライプ状リッジ部は<01−1>方向に延在するのが好
ましい。尚、第2導電型のクラッド層中には、上述のよ
うにMQB層やエッチング停止層を適宜設けてもよく、
又可飽和光吸収層などを備えてもよい。
(z≧0)は、GaAs半導体基板と略格子整合するも
のを示し、好ましくは(AlzGa1-z)0.51In0.49P
である。
が圧縮歪みを有し、加えてGaAs半導体基板の一主面
が{100}面から<011>方向に9度以上17度以
下に傾斜した面であり、且つ共振器長が150μm以上
300μm以下であるので、最高発振温度を高く且つ発
振しきい値電流を小さくできる。従って、消費電力を小
さく且つ信頼性を高くできる。
層と量子障壁層とが互いに逆の歪みを有し、加えてGa
As半導体基板の一主面が{100}面から<011>
方向に9度以上17度以下に傾斜した面であり、且つ共
振器長が150μm以上300μm以下であるので、最
高発振温度をより高く且つ発振しきい値電流をより小さ
くできる。従って、消費電力をより小さく且つ信頼性を
より高くできる。
{100}面から<011>方向に11度以上17度以
下に傾斜した面である場合、更に最高発振温度を高く且
つ発振しきい値電流を小さくでき、この結果、更に消費
電力をより小さく且つ信頼性をより高くできる。
{100}面から<011>方向に略13度に傾斜した
面である場合、最高発振温度を著しく高く且つ発振しき
い値電流を著しく小さくでき、この結果、消費電力を著
しく小さく且つ信頼性を著しく高くできる。
模式断面構造図である。
模式バンド構造図である。
発振温度、共振器長、及びGaAs半導体基板のオフ角
度の関係を示す図である。
とGaAs半導体基板のオフ角度の関係を示す図であ
る。
電流及び最高発振温度と共振器長の関係を示す図であ
る。
模式断面構造図である。
模式バンド構造図である。
発振温度、共振器長、及びGaAs半導体基板のオフ角
度との関係を示す図である。
とGaAs半導体基板のオフ角度を示す図である。
値電流及び最高発振温度と共振器長の関係を示す図であ
る。
の活性層近傍の模式バンド構造図である。
高発振温度、共振器長、及びGaAs半導体基板のオフ
角度の関係を示す図である。
度とGaAs半導体基板のオフ角度の関係を示す図であ
る。
値電流及び最高発振温度と共振器長の関係を示す図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 第1導電型のGaAs半導体基板と、該
基板の一主面上に形成された第1導電型のクラッド層
と、該第1導電型のクラッド層上に形成され量子井戸層
と量子障壁層とが交互に積層されてなる量子井戸構造を
有する活性層と、該活性層上に形成された前記第1導電
型とは逆導電型である第2導電型のクラッド層と、を備
え、前記量子井戸層が圧縮歪みを有し、且つ前記基板の
前記一主面が{100}面から<011>方向に9度以
上17度以下に傾斜した面であり、且つ共振器長が15
0μm以上300μm以下であることを特徴とする半導
体レーザ素子。 - 【請求項2】 第1導電型のGaAs半導体基板と、該
基板の一主面上に形成された第1導電型のクラッド層
と、該第1導電型のクラッド層上に形成され互いに逆の
歪みを有する量子井戸層と量子障壁層とが交互に積層さ
れてなる量子井戸構造を有する活性層と、該活性層上に
形成された前記第1導電型とは逆導電型である第2導電
型のクラッド層と、を備え、前記基板の前記一主面が
{100}面から<011>方向に9度以上17度以下
に傾斜した面であり、且つ共振器長が150μm以上3
00μm以下であることを特徴とする半導体レーザ素
子。 - 【請求項3】 前記基板の前記一主面は、{100}面
から<011>方向に11度以上17度以下に傾斜した
面であることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体
レーザ素子。 - 【請求項4】 前記基板の前記一主面は、{100}面
から<011>方向に略13度に傾斜した面であること
を特徴とする請求項3記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項5】 前記第1導電型のクラッド層が(Alx1
Ga1-x1)0.5In0 .5Pからなり、前記第2導電型のク
ラッド層が(Alx2Ga1-x2)0.5In0.5Pからなり、
前記量子井戸層が(Alx3Ga1-x3)y3In1-y3Pから
なり、前記量子障壁層が(Alx4Ga1-x4)y4In1-y4
Pからなると共に、前記組成比x1、x2、x3、及び
x4が1≧x1,x2>x4>x3≧0、及び1>y
3,y4>0の関係を満足することを特徴とする請求項
1、2、3又は4記載の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32002194A JP3091655B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32002194A JP3091655B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 半導体レーザ素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08181385A true JPH08181385A (ja) | 1996-07-12 |
JP3091655B2 JP3091655B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=18116872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32002194A Expired - Fee Related JP3091655B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3091655B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10126005A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-05-15 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法 |
JP2001094219A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光デバイス |
US6292502B1 (en) * | 1997-06-04 | 2001-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multiple quantum well semiconductor laser diode and DVD system using the same |
US6518159B1 (en) | 1999-10-28 | 2003-02-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and a method for fabricating the same |
JP2006222445A (ja) * | 1996-08-27 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法及び光ファイバー通信システム |
JP2013165142A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ素子 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP32002194A patent/JP3091655B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006222445A (ja) * | 1996-08-27 | 2006-08-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法及び光ファイバー通信システム |
JPH10126005A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-05-15 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法 |
US6292502B1 (en) * | 1997-06-04 | 2001-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multiple quantum well semiconductor laser diode and DVD system using the same |
JP2001094219A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光デバイス |
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JP2013165142A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ素子 |
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---|---|
JP3091655B2 (ja) | 2000-09-25 |
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