JPS61112392A - 半導体レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents

半導体レ−ザおよびその製造方法

Info

Publication number
JPS61112392A
JPS61112392A JP23316684A JP23316684A JPS61112392A JP S61112392 A JPS61112392 A JP S61112392A JP 23316684 A JP23316684 A JP 23316684A JP 23316684 A JP23316684 A JP 23316684A JP S61112392 A JPS61112392 A JP S61112392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
cladding layer
semiconductor
light absorption
forbidden band
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.)
Pending
Application number
JP23316684A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Nakatsuka
慎一 中塚
Naoki Kayane
茅根 直樹
Yuichi Ono
小野 佑一
Takashi Kajimura
梶村 俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23316684A priority Critical patent/JPS61112392A/ja
Publication of JPS61112392A publication Critical patent/JPS61112392A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体レーザに係り、特に非点収差のない、
雑音特性の良好な素子に関する。
〔発明の背景〕
半導体レーザ光分布(横モード)をストライプ内部と外
縁部との間の屈折率差で閉じ込めたいわゆる屈折導波型
素子では発振スペクトル線(縦モード)が単一となる。
このような素子を光デイスりに応用した場合には、ディ
スクから反射光による戻り光雑音が発生する。一方、屈
折率差が小さい素子では、縦モードがマルチ化し、戻り
光雑音は発生しないが、活性層に水星な方向と垂直な方
向のビー11ウエストの位置が異なる。いわゆる非点収
差を生じ、レーザビー11を絞り込めないという欠点が
ある。このため、縦モードがマルチモードで非点収差の
ない素子がのぞまれるにのためには、半導体レーザの光
軸方向にストライプ構造を変化させ、素子内部では屈折
率差を小さく、少なくとも一方の端面近傍で屈折率差を
大きくすれば、上記目的を達成することができる。この
ような素子については既に報告があるが、MOCVDや
MBEなどの熱非平衡状態での結晶成長技術を用いてこ
のような素子を形成するためには、活性層を平坦に作製
する事が望ましく、平坦な活性層よりも−ヒに設けた構
造によりこのような構造を得ることが必要である。以上
に関連する公知例として文献1)2)があげられる。
1)島田他、″゛リブ光導波路モードフィルタ型GaA
QAsレーザの特性″、第31回応物講演会(昭57.
3.29〜4.2) 2)特公昭54−5273号 〔発明の目的〕 本発明の目的は、雑音特性の良好な、非点収差のない半
導体レーザおよびその製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、第1図〜第2図に示すごと
く、G a A s基板上に、GaAQAs系のダブル
ヘテロ構造を形成し、レーザストライプの外部において
このダブルヘテロ構造の活性層から光がしみだすに十分
に距離を隔てて、活性層の上側のクラッド層と光吸収と
第3のクラッド層よりなる、第2のダブルヘテロ構造を
形成し、第2のダブルヘテロの伝搬係数が活性層により
形成されるダブルヘテロよりも大きくなるように構成す
る。
このような構造における横方向の導波路形成の原   
  ・°゛理については、たとえばN、Ishikaw
a at al、IEEEJ、of Quantum 
Elec、QE−17(7) 1226(1981)に
述べられている。
このような構造において、第3ツクラッド層の組成を、
レーザストライプの端面付近の領域と、素子内部の領域
で変化、することにより、ストライプ内部と外縁部との
間の屈折率差を、端面部では大きく、素子内部では小さ
くすることができる。
〔発明の実施例〕
以下1本発明の実施例を第1〜3図により説明する。第
1図は埋込み前のウェハの構造を示す斜視図、第2図は
端面付近の素子断面図、第3図は素子内部の断面図であ
る。なお、断面図はレーザ光の進行方向に垂直な而での
断面図である。n型GaAs基板1上にMOCVI)法
によりn−Ga、、、、、A Qn、4.Asクラッド
層2(Seドープ、n=5xlo”ロー3.1.5μm
)、アンドープG a n、 H6A Q 6 、 (
4ΔS活性層3(アンドープ、0.06μm)、p−G
a、、、、A Qo、、 AsクラッドWJ4(Znド
ープ、p = 3 x l O”a++−’、0.4p
m)、p−GaAs光吸収層5(Znドープ、P= 3
 x l O17cin−’、O,15μm)、p−G
 ao、 6 A Q 6 、4 A 14層6  (
Znドープ、p=3xlO170−3.0.2μm)、
n−Ga、、cA fin、+As層7(Seドープ、
n=5 x l 017dl−”、1.5μrn)、n
−GaAs層8J8(Seドープ、  n = 5 x
 10”am−’、1.5μm)、を順次成長した。次
に1通常のフォトリソグラフ技術を用い、レーザストラ
イプとなる領域以外の領域にSin、保護膜を設けた後
、n−GaAs層8をストライプ状に取り除き、さらに
HF系のエツチング液によりn−Ga、、、A Q、9
.As層7.およびp−Gao、、AQ、、4As層6
をエツチングすることにより光吸収層5までストライプ
を掘り下げた。HF系のエツチング液のG a A s
とGaAQAsのエツチング選択性のため、このエツチ
ングは容易に光吸収層5で停止することができる。次に
リン酸系のエツチング液によりストライプ内部の光吸収
層5を取り除く。次にレーザ端面となるべき、第1図に
破線で示した壁かい線にそう10〜20μmの領域にお
いてn−Ga0.、A Qo、4As層7、およびp 
 G a、 、6 A Q 0 、l As層6を取り
除く。
Gao、eAQn、4As層の除去は通常のフォトリソ
グラフ技術を用い、AQAsの組成が小さなp −Ga
1..1.、、AQn、7.、Asクラッド層4(Ga
、、、、A Q+、、、、As)をエツチングしなイT
−TF系のエツチング液の性質を利用すれば容易に行う
ことができる。次に、以上のようにして形成した構造を
p  Gan、<Anno、Asyf99 (Znドー
プ、p=3x1017艶−’、1.0μm)、によって
埋込み、電極形成のためにp−GaAs層10 (Zn
ドープ、  p = 3 x 10”an−’、L、0
μm)、を設け、AuG e Ni/ Cr / A 
u″1極[1及びCr / A u電極12を蒸着する
。この後、第1図破線部分において壁かいし1反射面を
形成する。第2図の部分と第3図の部分を比較すると、
光吸収層に隣接するGaAlAs層の組成の違いのため
に第2図の部分のへうが第3図の部分よりストライプ内
外の実効屈折率差が大きくなる。第2図の部分の導波機
構が利得導波的となり、第2図の部分の導波機構が屈折
率導波的となるように各層の組成、厚みを設計すれば、
素子中央部分では利得導波的であるため、素子はマルチ
モード発振を行い戻り光雑音は生じず、端面付近では屈
折率導波的となっているため非点収差もなくなり、初期
の目的を達することかできる。
この構造において、n  G a n 、 GA Q 
o 、 A A s層7のため電流はストライプ内部に
集中されるので、自己整合的電流挟挿が行われる。
第2図の実施例として第1の実施例のp −GaAs層
10にかわり、n−GaAs層13(Seドープ、n 
= 5 x 101Scx+−3,0,5μm)、  
を形成し、亜鉛選択拡散技術を用いてストライプ部分に
選択的に亜鉛を拡散した第4図のような構造を試作した
。この構造においては、第1の実施例における端面近傍
の漏れ電流がn−GaAs層13により防止されるので
、無効な電流を押えることができしきい値電流をいっそ
う低減することができる。他の構成は第1の実施例にお
けるそれと同様である。              
           )ぐ1この素子では、縦モード
はマルチモードで、戻り光量に関わらず相対雑音強度は
1 x 10’Hz以下であった。また、非点収差は5
μm以下であった。
〔発明の効果〕
以上の素子は、雑音が小さく、非点収差補正用のレンズ
を必要としないので、ビデオディスクやコンパクトディ
スク用の光源として最適である。
以上では、材料系をGaAQAs/GaAs系として説
明したが、他の材料系、例えばInGaAsP/InP
系、I nGaP/GaAs系でも同様の効果が期待で
きる。また、p型とn型を全く反、転させても、活性層
をp型、或いはn型にしでも同様である。また、活性層
、または光吸収層に多重量子井戸構造を用いれば、素子
特性の向上が可能であるとともに、禁制帯幅と屈折率の
関係がGaAlAsと異なる多重井戸構造の特徴のため
、素子パラメータの自由度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は埋込み前のウェハの構造を示す斜視図。 第2図は端面付近の素子断面図、第3図は素子内部の断
面図、第4図は第2の実施例の素子断面構造図である。 1−−・n−GaAs基板、2−n− Gan、csAQnl、Asクラッド層、3・・・アン
ドープG a6.g4A Ao、14As活性層、4 
・P −Ga、、、、A Qn、3.、Asクラッド層
、5− p −GaAs光吸収層、6−”p−Ga、、
、AQ、、4As層、7−n−Ga0.、 A Q o
、4As層、8−n−GaAs層、9・・・p  Ga
o、Ano、GAs層、10−p−GaAs層。 11=AuGeNi/Cr/Au!!極、12・・・C
r/ A u電極、l 3−n−G;IAs層、14−
・・■ 1  図 第2 ロ    第3 図 手  続  補  正  書 (方式)%式% 事件の表示 昭和59年 特許願 第233166号発明ノ名称  
 半導体レーザおよびその製造方法補正の内容 明細τ1(:第4頁第19行〜第20行に記載のrH。 l5hikava 〜(1981)Jを「イシカワ他、
アイイーイーイー・ジャーナル・オブ・クワンタム・エ
レクトロニクス、QE−17巻、第7号、第1226頁
(1981) (N、 Ishikawa et al
。 I EEE 、J、 of Quantum Eloc
、 QE −17(7)1226(1981))J と
訂正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1の導電型を有する化合物半導体基板上に設けた
    、基板と同一の導電型の化合物半導体よりなる第1のク
    ラッド層と、基板の異なる第2の導電型の第2のクラッ
    ド層と、該クラッド層に挟まれ、該クラッド層より狭い
    禁制帯幅を有する活性層とよりなるダブルヘテロ構造と
    、レーザストライプ外部において該ダブルヘテロ構造の
    うえに活性層から0.1〜0.5μm離れた位置に設け
    た厚さ0.1〜0.4μmの活性層よりも狭い禁制帯幅
    を有する光吸収層と、光吸収層の上に設けた活性層より
    も禁制帯幅の大きな半導体層をよりなる第3のクラッド
    層を少なくとも有する半導体レーザ装置において、少な
    くとも一方の光出射端面近傍において、光吸収層のうえ
    に設ける第3のクラッド層の禁制帯幅を、該半導体レー
    ザの他の領域に比べ変化させたことを特徴とする半導体
    レーザ。 2、化合物半導体基板上に、あらかじめ第3のクラッド
    層までの半導体積層体を形成したのち、ストライプ内部
    では光吸収層までを取りのぞき、端面近傍において第3
    のクラッド層を取りのぞき光吸収層を露出させ、第3の
    クラッド層と異なる禁制帯幅の半導体により埋め込むか
    、あるいは端面近傍以外の部分において第3のクラッド
    層を取り除いて光吸収層を露出させ第3の半導体層と異
    なる禁制帯幅の半導体層で埋め込む工程を有することを
    特徴とする半導体レーザの製造方法。
JP23316684A 1984-11-07 1984-11-07 半導体レ−ザおよびその製造方法 Pending JPS61112392A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23316684A JPS61112392A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 半導体レ−ザおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23316684A JPS61112392A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 半導体レ−ザおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61112392A true JPS61112392A (ja) 1986-05-30

Family

ID=16950754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23316684A Pending JPS61112392A (ja) 1984-11-07 1984-11-07 半導体レ−ザおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61112392A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170985A (ja) * 1987-01-09 1988-07-14 Hitachi Ltd 半導体レーザ素子
EP0302732A2 (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha A semiconductor laser device
JPH01132191A (ja) * 1987-08-04 1989-05-24 Sharp Corp 半導体レーザ素子
JP2009054617A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光モジュール及び発光装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170985A (ja) * 1987-01-09 1988-07-14 Hitachi Ltd 半導体レーザ素子
EP0302732A2 (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha A semiconductor laser device
JPH01132191A (ja) * 1987-08-04 1989-05-24 Sharp Corp 半導体レーザ素子
US4926431A (en) * 1987-08-04 1990-05-15 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device which is stable for a long period of time
JP2009054617A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光モジュール及び発光装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6124838B2 (ja)
US5144633A (en) Semiconductor laser and manufacturing method thereof
US4791649A (en) Semiconductor laser device
JPH0461514B2 (ja)
JPS61112392A (ja) 半導体レ−ザおよびその製造方法
JP3238974B2 (ja) 半導体レーザ素子
JP2775950B2 (ja) 半導体レーザ
JPH0416032B2 (ja)
US4754462A (en) Semiconductor laser device with a V-channel and a mesa
JPH0728102B2 (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JP3572157B2 (ja) 半導体レーザ素子
JPH0671121B2 (ja) 半導体レーザ装置
KR20040040377A (ko) 반도체 레이저장치
JPH03104292A (ja) 半導体レーザ
JP3144821B2 (ja) 半導体レーザ装置
US4860299A (en) Semiconductor laser device
JP3194616B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP2564343B2 (ja) 半導体レーザ装置
JPS60164383A (ja) 半導体レ−ザの製造方法
JP3194237B2 (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
JPH0671122B2 (ja) 半導体レーザ素子
JPH0256836B2 (ja)
JP2875440B2 (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
JPH03208390A (ja) 半導体レーザ素子及びその製造方法
JPS6083388A (ja) 半導体レ−ザ装置