JPS60258992A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS60258992A JPS60258992A JP11447884A JP11447884A JPS60258992A JP S60258992 A JPS60258992 A JP S60258992A JP 11447884 A JP11447884 A JP 11447884A JP 11447884 A JP11447884 A JP 11447884A JP S60258992 A JPS60258992 A JP S60258992A
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- JP
- Japan
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- substrate
- layer
- type
- stepwise difference
- semiconductor laser
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2238—Buried stripe structure with a terraced structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/305—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region characterised by the doping materials used in the laser structure
- H01S5/3077—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region characterised by the doping materials used in the laser structure plane dependent doping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32316—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm comprising only (Al)GaAs
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
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）
本発明は、近年、民生用及び産業用の各種電子機器・電
気機器用光源として、用途が急速に拡大している半導体
レーザ装置に関するものである。
気機器用光源として、用途が急速に拡大している半導体
レーザ装置に関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
電子機器、光学機器のコヒーレント光源として半導体レ
ーザに要求される重要な性能の１つに単一１＝ 一スポットでの発振、すなわち、単−横モード発振があ
げられる。これを実現するためには、活性領域付近で、
半導体レーザ素子中を流れる電流の拡がりを抑制し、か
つ、光を閉じ込める必要がある。このような半導体レー
ザは、ストライプ型半導体レーザと一般には呼ばれてい
る。
ーザに要求される重要な性能の１つに単一１＝ 一スポットでの発振、すなわち、単−横モード発振があ
げられる。これを実現するためには、活性領域付近で、
半導体レーザ素子中を流れる電流の拡がりを抑制し、か
つ、光を閉じ込める必要がある。このような半導体レー
ザは、ストライプ型半導体レーザと一般には呼ばれてい
る。
比較的簡単なストライプ化の方法としては、電流狭さく
だけによる方法がある。
だけによる方法がある。
具体的には、プレーナ型半導体レーザにプロトン照射を
施したもの、Ｚｎ拡散を施したもの、酸化膜などの絶縁
膜を形成したものが挙げられる。これらの方法にはそれ
ぞれ重大な欠点がある。すなわち、プロトン照射を施す
と、プロトン照射時に、半導体レーザの各層の一部の結
晶が損傷を受け、半導体レーザの特性を損うことがある
。Ｚｎ拡散型の場合、７００〜８５０℃というような高
温で処理を行なうことが多く、Ｚｎ等のドーパントの結
晶中での移動が起こり、ストライプ化は、可能であるが
、狭ストライプ化が難しい。酸化膜などの絶縁膜による
方法は、前記二つの方法と比べて作製された２− 半導体レーザ中での電流狭さくの効果が弱いという欠点
がある。
施したもの、Ｚｎ拡散を施したもの、酸化膜などの絶縁
膜を形成したものが挙げられる。これらの方法にはそれ
ぞれ重大な欠点がある。すなわち、プロトン照射を施す
と、プロトン照射時に、半導体レーザの各層の一部の結
晶が損傷を受け、半導体レーザの特性を損うことがある
。Ｚｎ拡散型の場合、７００〜８５０℃というような高
温で処理を行なうことが多く、Ｚｎ等のドーパントの結
晶中での移動が起こり、ストライプ化は、可能であるが
、狭ストライプ化が難しい。酸化膜などの絶縁膜による
方法は、前記二つの方法と比べて作製された２− 半導体レーザ中での電流狭さくの効果が弱いという欠点
がある。
（発明の目的）
本発明は、上記欠点に鑑み、強い電流狭さくと光の閉じ
込みの構造を有し、しかもその製造方法が比較的容易な
半導体レーザ装置を提供するものである。
込みの構造を有し、しかもその製造方法が比較的容易な
半導体レーザ装置を提供するものである。
（発明の構成）
この目的を達成するために本発明の半導体レーザ装置は
、段差下部の面と段差傾斜部の面のなす角が９０”を越
える様な段差を有する導電性基板上に、薄膜が基板底面
に垂直な方向で膜厚が一定となる様に形成され、前記薄
膜は段差傾斜部直上では前記薄膜は段差傾斜部直上では
前記基板と同じ導電型を有し、他では表面部のみが前記
基板と同じ導電型を有するように構成され、前記薄膜上
に二重へテロ構造を含む多層膜が形成されている。
、段差下部の面と段差傾斜部の面のなす角が９０”を越
える様な段差を有する導電性基板上に、薄膜が基板底面
に垂直な方向で膜厚が一定となる様に形成され、前記薄
膜は段差傾斜部直上では前記薄膜は段差傾斜部直上では
前記基板と同じ導電型を有し、他では表面部のみが前記
基板と同じ導電型を有するように構成され、前記薄膜上
に二重へテロ構造を含む多層膜が形成されている。
この構成により、単−横モード発振、低しきい値動作の
半導体レーザ装置を比較的容易に作製することがで、き
る。
半導体レーザ装置を比較的容易に作製することがで、き
る。
３−
（実施例の説明）
本発明の半導体レーザ装置について、実施例を以下本発
明の一実施例について図面を参照しながら具体的に説明
する。
明の一実施例について図面を参照しながら具体的に説明
する。
一例として、基板にＰ型ＧａＡｓ基板を用いる。
ｐ型ＧａＡｓ基板１０の（１００）面上に、フォトマス
クとＨ２Ｓｏ４系液によるウェット・エツチングにより
＜ＯＩＴ＞方向に平行に段差を設□ける。この時、段差
の断面形状は図に示す様に、順メサ形状となる。
クとＨ２Ｓｏ４系液によるウェット・エツチングにより
＜ＯＩＴ＞方向に平行に段差を設□ける。この時、段差
の断面形状は図に示す様に、順メサ形状となる。
次にＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）により。
ｎ型ＧａＡｓ電流阻止層１１を膜厚１μｍ、キャリア濃
度Ｉ Ｘ １０” ａｍ−３を成長する。成長後、前記
ｎ型ＧａＡｓ層表面２１よりＺｎ拡散を深さｈで行ない
、段差傾斜部にみ全域に拡散し、拡散フロントがｐ型Ｇ
ａＡｓ基板１０に達する様にする。この時、段差上部及
び下部の領域のｎ型ＧａＡｓ電流阻止層１１中には拡散
フロントが存在し、ｐ型ＧａＡｓ基板には達しない。
度Ｉ Ｘ １０” ａｍ−３を成長する。成長後、前記
ｎ型ＧａＡｓ層表面２１よりＺｎ拡散を深さｈで行ない
、段差傾斜部にみ全域に拡散し、拡散フロントがｐ型Ｇ
ａＡｓ基板１０に達する様にする。この時、段差上部及
び下部の領域のｎ型ＧａＡｓ電流阻止層１１中には拡散
フロントが存在し、ｐ型ＧａＡｓ基板には達しない。
ＭＯＣＶＤ法では、順メサ形状へ結晶成長を行なう時、
基板底面２２に垂直な方向での膜厚がほぼ一定となるよ
うに成長できる特徴があり、この特徴４− を利用している。さらに、前記ＧａＡｓ電流阻止層１１
の上に、ＭＯＣＶＤ法により、Ｐ型Ｇａ １− ｘ Ａ
（ｌ ｘ Ａ ｓクララド層１２、Ｇａ、−、ＡＮ、
Ａｓ活性層１３（０≦ｙ ＜ ｘ ） ｔｎ型Ｇａ１−
ｘＡＮｘＡｓクラッド層１４、ｎ型ＧａＡｓ１ｌｌ１５
を成長した。結晶成長条件は、成長速度２μｍｉ／時、
成長温度７７０℃、全Ｇａｓ流量５ｅ／分、■族元素に
対する■族元素のモル比は４０である。この後１図のｐ
型ＧａＡｓ基板１０とｎ型ＧａＡｓ層１５の両面に電極
を付け、電流を流したところ、図でストライプ幅Ｗとな
る様な狭ストライプ型半導体レーザ装置が得られた。ス
トライプ幅Ｗは段差傾斜部の長さと傾斜角で決まる。ス
トライプ幅Ｗが５μ■の時、５０−Ａ程度のしきい値で
単−横モード発振する半導体レーザ装置が得られた。
基板底面２２に垂直な方向での膜厚がほぼ一定となるよ
うに成長できる特徴があり、この特徴４− を利用している。さらに、前記ＧａＡｓ電流阻止層１１
の上に、ＭＯＣＶＤ法により、Ｐ型Ｇａ １− ｘ Ａ
（ｌ ｘ Ａ ｓクララド層１２、Ｇａ、−、ＡＮ、
Ａｓ活性層１３（０≦ｙ ＜ ｘ ） ｔｎ型Ｇａ１−
ｘＡＮｘＡｓクラッド層１４、ｎ型ＧａＡｓ１ｌｌ１５
を成長した。結晶成長条件は、成長速度２μｍｉ／時、
成長温度７７０℃、全Ｇａｓ流量５ｅ／分、■族元素に
対する■族元素のモル比は４０である。この後１図のｐ
型ＧａＡｓ基板１０とｎ型ＧａＡｓ層１５の両面に電極
を付け、電流を流したところ、図でストライプ幅Ｗとな
る様な狭ストライプ型半導体レーザ装置が得られた。ス
トライプ幅Ｗは段差傾斜部の長さと傾斜角で決まる。ス
トライプ幅Ｗが５μ■の時、５０−Ａ程度のしきい値で
単−横モード発振する半導体レーザ装置が得られた。
なお１本実施例では、ＧａＡｓ系、ＧａＡ＆Ａｓ系半導
体レーザについて述べたが、ＩｎＰ系や他の多元混晶系
を含む化合物半導体を材料とする半導体レーザ装置につ
いても、本発明を適用することは可能である。
体レーザについて述べたが、ＩｎＰ系や他の多元混晶系
を含む化合物半導体を材料とする半導体レーザ装置につ
いても、本発明を適用することは可能である。
（発明の効果）
５−
以上のように、本発明は、段差を有する基板の段着部以
外の平坦部の上に前記基板と反対導電型の層と基板と同
一導電型の層からなる二層薄膜が、また段差部では基板
と同一導電型の薄膜が形成されており、電流狭さくと光
の閉じ込めが効率よく行われ、その実用的効果は大なる
ものがある。
外の平坦部の上に前記基板と反対導電型の層と基板と同
一導電型の層からなる二層薄膜が、また段差部では基板
と同一導電型の薄膜が形成されており、電流狭さくと光
の閉じ込めが効率よく行われ、その実用的効果は大なる
ものがある。
図は、本発明の一実施例で述べた半導体レーザ装置の断
面を示す。 １０ ＝・ｐ型ＧａＡｓ基板、１１−・・ｎ型ＧａＡｓ
電流阻止層、１２・・・ ｐ型ＧａＡ１１Ａｓクラッド
層、１３・・・Ｇａ１Ａｓ活性層、１４− ｎ型ＧａＡ
ｌＡｓクラッド層、１５− ｎ型ＧａＡｓ層、 ２０−
Ｚｎｎ拡散量型ＧａＡｓ領域２１・・・ＧａＡｓ層成
長表面、２２・・・基板底面、Ｗ・・・実質的な電流狭
さくストライプ幅。 ｈ・・・拡散深さ。 特許出願人 松下電器産業株式会社 ６−
面を示す。 １０ ＝・ｐ型ＧａＡｓ基板、１１−・・ｎ型ＧａＡｓ
電流阻止層、１２・・・ ｐ型ＧａＡ１１Ａｓクラッド
層、１３・・・Ｇａ１Ａｓ活性層、１４− ｎ型ＧａＡ
ｌＡｓクラッド層、１５− ｎ型ＧａＡｓ層、 ２０−
Ｚｎｎ拡散量型ＧａＡｓ領域２１・・・ＧａＡｓ層成
長表面、２２・・・基板底面、Ｗ・・・実質的な電流狭
さくストライプ幅。 ｈ・・・拡散深さ。 特許出願人 松下電器産業株式会社 ６−
Claims (1)
- 段差下部の面と段差傾斜部の面のなす角が９０゜を越え
る様な段差を有する導電性基板上に、薄膜が基板底面に
垂直な方向で膜厚が一定となる様に形成され、前記薄膜
は段差傾斜部属上では前記基板と同じ導電型を有し、他
では表面部のみが前記基板と同じ導電型を有するように
構成され、前記薄膜上に二重へテロ構造を含む多層膜が
形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11447884A JPS60258992A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11447884A JPS60258992A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258992A true JPS60258992A (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=14638741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11447884A Pending JPS60258992A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258992A (ja) |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11447884A patent/JPS60258992A/ja active Pending
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