JPS6173393A - 半導体ストライプレーザー - Google Patents
半導体ストライプレーザーInfo
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- JPS6173393A JPS6173393A JP60199300A JP19930085A JPS6173393A JP S6173393 A JPS6173393 A JP S6173393A JP 60199300 A JP60199300 A JP 60199300A JP 19930085 A JP19930085 A JP 19930085A JP S6173393 A JPS6173393 A JP S6173393A
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- Japan
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- semiconductor
- stripe laser
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- semiconductor stripe
- laser
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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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
-
- 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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/041—Optical pumping
-
- 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
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/3428—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers layer orientation perpendicular to the substrate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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〕
この発明は、成層構造の半導体物体とその活性領域の終
端面から間隔を保って設けられた共振器反射面と電極に
１をヤニｈえる電気又は〕ｔポンピングが行われろ半導
体ストライプレーザー（二重するものである。
端面から間隔を保って設けられた共振器反射面と電極に
１をヤニｈえる電気又は〕ｔポンピングが行われろ半導
体ストライプレーザー（二重するものである。
レーザー光出力の高い半導体レーザー又はレーザーダイ
オードにおいて光共振器のＩ、（射面の卯島がその作業
能力を著しく制限することはよく知られている。それぞ
れの反射面の／ＩＯ熟に対して許し寿る最大負荷を超え
ると、急激に反射面の劣化乃至は反射能力の大部分の喪
失が起る。最大負荷よりｂ相当に低い初期出力に３いて
も既に反射特性の長時間エージングが認めらｈる。
オードにおいて光共振器のＩ、（射面の卯島がその作業
能力を著しく制限することはよく知られている。それぞ
れの反射面の／ＩＯ熟に対して許し寿る最大負荷を超え
ると、急激に反射面の劣化乃至は反射能力の大部分の喪
失が起る。最大負荷よりｂ相当に低い初期出力に３いて
も既に反射特性の長時間エージングが認めらｈる。
窓Ｂ＋□）造原ｙ４１（文献「アイ・イー・イー・イー
ジャーナル オブ ファンタム エレクトロニクス」（
ＩＥＥ 、Ｉｏｕｒｎ、 Ｑｕａｎｔｕｍ Ｂｌｅｃ
ｔｒ、 ） ＱＩＤ ＋５ （＋９７５）ｐｐ、７７５
； ｒ−ブライド フイジクス レターズｊ （Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌ、） ３４ （＋９７９ ）
Ｉ）ｐ、６３７；米国特許第４３４９９０５号明細書
参照〕に拭くガリウム・アルミニウム・ヒ素レーザーで
は。
ジャーナル オブ ファンタム エレクトロニクス」（
ＩＥＥ 、Ｉｏｕｒｎ、 Ｑｕａｎｔｕｍ Ｂｌｅｃ
ｔｒ、 ） ＱＩＤ ＋５ （＋９７５）ｐｐ、７７５
； ｒ−ブライド フイジクス レターズｊ （Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌ、） ３４ （＋９７９ ）
Ｉ）ｐ、６３７；米国特許第４３４９９０５号明細書
参照〕に拭くガリウム・アルミニウム・ヒ素レーザーで
は。
レーサー活性領域又しよこの領域を含む重心（・本物体
区域が空間的（：ｌ覗窓された亜鉛拡散により垣いｎ型
ドープ区間と長いｐ型ドープ区間と：二分割され、反射
面はｎ型ドープ区間に設けられる。ここでは長いｐ型ド
ープ区間で発生したレーデ−九課の吸収が音シ＜低く、
それによって反射面の熱負荷は低減されるがダイオード
の製作は困難になる。
区域が空間的（：ｌ覗窓された亜鉛拡散により垣いｎ型
ドープ区間と長いｐ型ドープ区間と：二分割され、反射
面はｎ型ドープ区間に設けられる。ここでは長いｐ型ド
ープ区間で発生したレーデ−九課の吸収が音シ＜低く、
それによって反射面の熱負荷は低減されるがダイオード
の製作は困難になる。
米国特許第４３７１９６６号明細書に記載されているレ
ーザーダイオードでは、ポンピングが行われない半導体
材料に境を接して反射面が設けられているが、これは全
体として受動的な導彼溝造にＩｒｊｊ＋ シている。
ーザーダイオードでは、ポンピングが行われない半導体
材料に境を接して反射面が設けられているが、これは全
体として受動的な導彼溝造にＩｒｊｊ＋ シている。
この発明の目的は、共振器反射面の熱負荷が低く、しか
も技１所的に簡１」１に再現性良く製作でさる半導体レ
ーザー構造を提供することである。
も技１所的に簡１」１に再現性良く製作でさる半導体レ
ーザー構造を提供することである。
この目的は特許請求の範囲第ム項に特徴として挙げた構
造によって達成される。この発明の実施つ１様は特許請
求の範囲第ｚＸ３ｉ１以下に示されている。
造によって達成される。この発明の実施つ１様は特許請
求の範囲第ｚＸ３ｉ１以下に示されている。
交撚「ジャパン ジャーナル オプ アプラ、ｒド フ
イジクスＪ （Ｊａｐ、 Ｊｏｕｒｎ、 Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓｉｃｓ）２２（＋９８３）Ｉ）り、７５１
には共振器反射面との関連（二立入ることなく撤子ウ
ェル（ｑｑａｎｔｕｍｃｖｅｌｌ ）構造が記載され
ているが、それによればこのレーザーの選択的にポンピ
ングが行われない区域ではポンピングが行われる区域で
発生したレーザー元の吸収が通常の二重へテロ接合構造
の場合よりも少ないことが確められている。この発明で
はこの知識を刊１目し、光共振器の反射鏡の近傍に限定
して１つのホンピングを１１ねない区域を才９休桐料内
に設ける。このようなレーザー］、、ｙ； ｇによれば
反射鏡近くのポンピングが行われｌ【い区域；：おいて
レーザー元の吸収が少ないことから、反射鏡区域のキャ
リヤ密度が低くなる。その上この発明の場合それぞれの
反射鏡に境を接する非ポンピング区域の長さ寸法が半導
体レーーデー全体としての出力に大きな損失を与えない
ように選ばれる。これによりそれぞれの反対面区域で発
４ｔＥｔ、た熱の進入が反射面にとって許される限ば内
は留められる。各非ポンピング区域の長さ即ち反９１面
とレーザー活性領域の終端面の間の間隔は、この発明（
二より５μ隅つ島ら３０μｍの間、特（二１０μｍ路か
ら＋５μｍの間に選ばれる。
イジクスＪ （Ｊａｐ、 Ｊｏｕｒｎ、 Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓｉｃｓ）２２（＋９８３）Ｉ）り、７５１
には共振器反射面との関連（二立入ることなく撤子ウ
ェル（ｑｑａｎｔｕｍｃｖｅｌｌ ）構造が記載され
ているが、それによればこのレーザーの選択的にポンピ
ングが行われない区域ではポンピングが行われる区域で
発生したレーザー元の吸収が通常の二重へテロ接合構造
の場合よりも少ないことが確められている。この発明で
はこの知識を刊１目し、光共振器の反射鏡の近傍に限定
して１つのホンピングを１１ねない区域を才９休桐料内
に設ける。このようなレーザー］、、ｙ； ｇによれば
反射鏡近くのポンピングが行われｌ【い区域；：おいて
レーザー元の吸収が少ないことから、反射鏡区域のキャ
リヤ密度が低くなる。その上この発明の場合それぞれの
反射鏡に境を接する非ポンピング区域の長さ寸法が半導
体レーーデー全体としての出力に大きな損失を与えない
ように選ばれる。これによりそれぞれの反対面区域で発
４ｔＥｔ、た熱の進入が反射面にとって許される限ば内
は留められる。各非ポンピング区域の長さ即ち反９１面
とレーザー活性領域の終端面の間の間隔は、この発明（
二より５μ隅つ島ら３０μｍの間、特（二１０μｍ路か
ら＋５μｍの間に選ばれる。
各反射面（二続く半導体の非ポンピング区域の最適長さ
の目安としては、例えば活性領域の非ポンピング区域に
２けるキャリヤ特に正孔の３拡散長に１潟定される。こ
れは九ポンピングが行われる半導体レーサーに適用；５
れろちので、インジエク７コン・レーサーの場合にはレ
ーサー）−通路内（二更に約２μ瓜のキャジャ分布曲腺
の拡がりを追加する必要がある。
の目安としては、例えば活性領域の非ポンピング区域に
２けるキャリヤ特に正孔の３拡散長に１潟定される。こ
れは九ポンピングが行われる半導体レーサーに適用；５
れろちので、インジエク７コン・レーサーの場合にはレ
ーサー）−通路内（二更に約２μ瓜のキャジャ分布曲腺
の拡がりを追加する必要がある。
図面についてこの発明な更（＝詳細に説明する。
第１図はこの発明（二よるイノジエクノコン半導体レー
ザー１の実施形態を示す。２は公知の一子りエル半導体
レーザーの成層構造であり、これは特にエピタキノヤル
成長によって作られる。電気後続端３は例えば成層構造
の層４に設けられる。
ザー１の実施形態を示す。２は公知の一子りエル半導体
レーザーの成層構造であり、これは特にエピタキノヤル
成長によって作られる。電気後続端３は例えば成層構造
の層４に設けられる。
この層４はレーザーダイオード」の基板となるものであ
る３対電極はダイオード１の上面にほぼ全面的に設けら
れた金属層５であり、この層は第１図に示すようにスト
ライプ形のくぼみ６内部まで拡がり、Ｅ１４造２の最上
部半導体層７（二接している。このくぼみ６の構造がス
トライプの形状とレーサー活性ストライプの位置を決め
る。レーザー活性ストライプの断面はダイオードｉの前
面に８として示されている。図において前方の端面４１
と背後の端面１４１は、半９体層列２の屈折率に裁く反
射性能およびその鏡面仕上：ヂによって光共徹器の反射
面となっている。９は電気絶縁材料例えば酸化アルミニ
クムのストライプ層を表わす。この層９の区域では金属
層５が層７の半導体メオ料に接触していないから、ここ
ではダイオード１への直接の電流導入は起らない。Ｌと
して示されている金属層５の長さにより端面８からレー
サー活性領域へのインノエクノコン励起もこの長ｇＬ−
二限定されろ。両ズｊ向端面に置かれた間隔１１と１２
（Ｌ＋１１＋１２がダイオード１の全長となる）は、レ
ーザー活性領域の非ポンピング部分区域部ち光共振器内
のレーザー光の発生はないがこの発明によりレーザー光
の吸収が低下している光共振器の長さ部分となっている
。吸収の低下（二よりダイオード直の端面４１の区域の
加熱は寸法Ｉ、がダイオードの全長に等しい場合よりも
低い。長さＬの反対」りの端面＋４＋：：おいても事情
は同じである。レーザーダイオードでは通常これらの端
面が同時（二３ｆｆｉ共倣器の反射面となっているから
、上記の構成によりレーザーダイオードのうし共振器の
反射面にイコして熱負荷の低減が達成される。
る３対電極はダイオード１の上面にほぼ全面的に設けら
れた金属層５であり、この層は第１図に示すようにスト
ライプ形のくぼみ６内部まで拡がり、Ｅ１４造２の最上
部半導体層７（二接している。このくぼみ６の構造がス
トライプの形状とレーサー活性ストライプの位置を決め
る。レーザー活性ストライプの断面はダイオードｉの前
面に８として示されている。図において前方の端面４１
と背後の端面１４１は、半９体層列２の屈折率に裁く反
射性能およびその鏡面仕上：ヂによって光共徹器の反射
面となっている。９は電気絶縁材料例えば酸化アルミニ
クムのストライプ層を表わす。この層９の区域では金属
層５が層７の半導体メオ料に接触していないから、ここ
ではダイオード１への直接の電流導入は起らない。Ｌと
して示されている金属層５の長さにより端面８からレー
サー活性領域へのインノエクノコン励起もこの長ｇＬ−
二限定されろ。両ズｊ向端面に置かれた間隔１１と１２
（Ｌ＋１１＋１２がダイオード１の全長となる）は、レ
ーザー活性領域の非ポンピング部分区域部ち光共振器内
のレーザー光の発生はないがこの発明によりレーザー光
の吸収が低下している光共振器の長さ部分となっている
。吸収の低下（二よりダイオード直の端面４１の区域の
加熱は寸法Ｉ、がダイオードの全長に等しい場合よりも
低い。長さＬの反対」りの端面＋４＋：：おいても事情
は同じである。レーザーダイオードでは通常これらの端
面が同時（二３ｆｆｉ共倣器の反射面となっているから
、上記の構成によりレーザーダイオードのうし共振器の
反射面にイコして熱負荷の低減が達成される。
茅２当（二は光ヒ゛−ム５１（＝よってポンピングが行
われる半導体レーザー５０に対する同様な成層構造を示
す。因から分るように元ポンピングが行、（っれる面部
分はストライプｓ ２ ｔ：ｉｉＨ定される。このスト
ライプはレーサ一体５０の前後の端面４Ｉ、１４１から
間隔１１．１２Ｑ保つ面の間（＝拡がっている。この間
隔ＩＩと１２の区域が光共振器の反射作用の点で第１図
の同じ符号で表わされた区域に苅応する。ストラ・ｒグ
５２は例えば半導体物体上に置かれたマスクのストライ
プ形開化の境界（二上って決めることができる。
われる半導体レーザー５０に対する同様な成層構造を示
す。因から分るように元ポンピングが行、（っれる面部
分はストライプｓ ２ ｔ：ｉｉＨ定される。このスト
ライプはレーサ一体５０の前後の端面４Ｉ、１４１から
間隔１１．１２Ｑ保つ面の間（＝拡がっている。この間
隔ＩＩと１２の区域が光共振器の反射作用の点で第１図
の同じ符号で表わされた区域に苅応する。ストラ・ｒグ
５２は例えば半導体物体上に置かれたマスクのストライ
プ形開化の境界（二上って決めることができる。
第１図と第２図はこの発明の２種類の実施形態の概略の
見敗図であって、２は半導ｉ；ＩＨ成層構造、８はレー
サー活性領域の端面、４Ｉと１４１は元共振器反射面で
ある。
見敗図であって、２は半導ｉ；ＩＨ成層構造、８はレー
サー活性領域の端面、４Ｉと１４１は元共振器反射面で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）成層構造の半導体物体とレーザー活性領域の両端か
ら間隔を保つて配置された共振器反射面を備える電気又
は光ポンピングが行われる半導体ストライプレーザーに
おいて、半導体物体の成層構造（２）が量子ウェル構造
を含むこと、半導体物体内の動作中ポンピングを受ける
レーザー活性領域（８）のそれぞれの終端から共振器反
射面（４１、１４１）までの間隔（Ｉ＿１、Ｉ＿２）が
５μｍから３０μｍの間であることを特徴する半導体ス
トライ プレーザー。 ２）共振反射面の間隔（Ｉ＿１、Ｉ＿２）が１０μｍか
ら１５μｍの間であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体ストライプレーザー。 ３）各間隔（Ｉ＿１、Ｉ＿２）がほぼキャリヤの拡散長
の３倍であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の半導体ストライプレーザー。 ４）電気ポンピングレーザーの場合間隔（Ｉ＿１、Ｉ＿
２）にそれぞれ２μｍだけ加えられていることを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載の半導体ストライプレー
ザー。 ５）各間隔（Ｉ＿１、Ｉ＿２）がストライプ状レーザー
活性領域（８）を与える電極層の長さ方向の境界（Ｌ、
９：５２）によつて決められていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の
半導体ストライプレーザー。 ６）各間隔（Ｉ＿１、Ｉ＿２）が半導体物体のポンピン
グ光（５１）で照射されるストライプ区域（５２）の長
さ方向の境界によつて決められていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載
の半導体ストライプレーザー。 ７）照射されるストライプ区域（５２）がマスクによつ
てその境界が決められていることを特徴とする特許請求
の範囲第６項記載の半導体ストライプレーザー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3433902 | 1984-09-14 | ||
| DE3433902.7 | 1984-09-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173393A true JPS6173393A (ja) | 1986-04-15 |
Family
ID=6245472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60199300A Pending JPS6173393A (ja) | 1984-09-14 | 1985-09-09 | 半導体ストライプレーザー |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4722088A (ja) |
| EP (1) | EP0174635A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6173393A (ja) |
Families Citing this family (11)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0614575B2 (ja) * | 1987-07-10 | 1994-02-23 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子 |
| US5023879A (en) * | 1990-04-26 | 1991-06-11 | The Regents Of The University Of California | Optically pumped step quantum well IR source |
| US5126803A (en) * | 1991-03-11 | 1992-06-30 | The Boeing Company | Broadband quantum well LED |
| JPH07263811A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JPH10163563A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザ |
| DE69835216T2 (de) | 1997-07-25 | 2007-05-31 | Nichia Corp., Anan | Halbleitervorrichtung aus einer nitridverbindung |
| JP3770014B2 (ja) | 1999-02-09 | 2006-04-26 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
| US6711191B1 (en) | 1999-03-04 | 2004-03-23 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser device |
| EP1866955A4 (en) * | 2005-03-25 | 2011-02-02 | Trumpf Photonics Inc | PASSIVATION OF LASER FACETS |
| TWI362769B (en) * | 2008-05-09 | 2012-04-21 | Univ Nat Chiao Tung | Light emitting device and fabrication method therefor |
Citations (5)
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| JPS5432283A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Nec Corp | Semiconductor laser unit |
| JPS59105394A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60132381A (ja) * | 1983-12-21 | 1985-07-15 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115088A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Nec Corp | Double hetero junction laser element of stripe type |
| JPS56112782A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-05 | Nec Corp | Semiconductor laser |
| US4349905A (en) * | 1980-07-22 | 1982-09-14 | Hewlett-Packard Company | Tapered stripe semiconductor laser |
| US4371966A (en) * | 1980-11-06 | 1983-02-01 | Xerox Corporation | Heterostructure lasers with combination active strip and passive waveguide strip |
| JPS57112091A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Semiconductor luminescent device |
| JPS59171186A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-09-27 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| US4594718A (en) * | 1983-02-01 | 1986-06-10 | Xerox Corporation | Combination index/gain guided semiconductor lasers |
| US4546480A (en) * | 1983-08-19 | 1985-10-08 | Xerox Corporation | Injection lasers with quantum size effect transparent waveguiding |
-
1985
- 1985-09-06 US US06/773,034 patent/US4722088A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-09-09 JP JP60199300A patent/JPS6173393A/ja active Pending
- 1985-09-10 EP EP85111420A patent/EP0174635A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4932589A (ja) * | 1972-07-21 | 1974-03-25 | ||
| JPS5335485A (en) * | 1976-09-14 | 1978-04-01 | Nec Corp | Semiconductor laser unit |
| JPS5432283A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Nec Corp | Semiconductor laser unit |
| JPS59105394A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS60132381A (ja) * | 1983-12-21 | 1985-07-15 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0174635A3 (de) | 1987-08-12 |
| EP0174635A2 (de) | 1986-03-19 |
| US4722088A (en) | 1988-01-26 |
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