JPS63120491A - Semiconductor laser - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a semiconductor laser wherein the oscillation threshold current is small and the reproducibility of characteristics is superior, by forming a current barrier layer composed of a thin semiconductor oxide film so as to neighbour to an active layer. CONSTITUTION:The title device is provided with the following; a clad layer 12 on a flat plate, a stripe type active layer 14 formed thereon, a current barrier layer 13 of a semiconductor oxide film neighbouring to an active layer 14 on the first clad layer 12, and a second clad layer 15 formed so as to neighbour to the side part and the upper part of the active layer 14. The side part of the active layer 14 contacts the current barrier layer 13 at the near side to the first clad layer 12, and contacts the second clad layer 15 at the more distant side than the first clad layer 12. For example, on an n-type GaAs substrate 10, the following are formed as shown in the figure: an n-type GaAs buffer layer 11, an n-type Al0.4Ga0.5As clad layer 12, a current barrier layer 13 of AlGaAs oxide film, a stripe-type active layer 14 of GaAs, a p-type Al0.4Ga0.5As second clad layer, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は半導体レーザに関するものである。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) This invention relates to a semiconductor laser.

（従来の技術） 従来開発きれた半導体レーザとして第２図に　　。(Conventional technology) Figure 2 shows a conventionally developed semiconductor laser.

示すような埋込み型半導体レーザがある（アイ・トリプ
ル・イー　ジャーナルオブカンタムエレクトロニクスｚ
　（ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　、　ＱＥ−１６、２０５、１
９８０）　）。活性層２２が、活性層２２よりも屈折率
の４１許な半導体からなるｎ型クラッド層２１．ｐ型り
ラッド層２３．ｎ型半導体からなる埋込み層２４によっ
てまわりを囲まれているから、光は活性層内に閉じ込め
られ、安定したレーザ発振状態を保つことができる。There is an embedded semiconductor laser as shown (I Triple E Journal of Quantum Electronics z
(IEEE Journal of Quantum
Electronics, QE-16, 205, 1
980) ). The active layer 22 is an n-type cladding layer 21 .made of a semiconductor whose refractive index is 41% higher than that of the active layer 22 . P-type rad layer 23. Since it is surrounded by the buried layer 24 made of an n-type semiconductor, light is confined within the active layer and a stable laser oscillation state can be maintained.

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第２図の構造の半導体レーザは、高いメ
サ状にエツチングして形成する必要があり、再成長によ
る埋込み層２４の形成がむずかしい点や、埋込み層２４
と活性層２２の境界面の結晶性が悪く、特性の再現性や
高い信頼性が得られないという欠点を有していた。また
この半導体レーザは、ｐ型りラッド層２３から埋込み層
２４へ電流が流れ、発振閾値電流が増加するという欠点
を有していた。(Problems to be Solved by the Invention) However, the semiconductor laser having the structure shown in FIG. 24
The crystallinity of the interface between the active layer 22 and the active layer 22 is poor, and the reproducibility of characteristics and high reliability cannot be obtained. Furthermore, this semiconductor laser had the disadvantage that current flows from the p-type rad layer 23 to the buried layer 24, increasing the oscillation threshold current.

本発明の目的は、この問題点を解決し、発振閾値電流が
小さく、特性の再現性に優れた半導体レーザを提供する
ことにある。An object of the present invention is to solve this problem and provide a semiconductor laser with a small oscillation threshold current and excellent reproducibility of characteristics.

（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供する半導体
レーザは、平板状の第１クラ・ｙド層と、この第１クラ
ッド層上に形成されたス）・ライブ状の活性層と、前記
第１クラッド層上の前記活性層に隣接する領域に半導体
酸化膜で形成された電流障壁層と、前記活性層の側部及
び上部に隣接して形成された第２クラッド層とを有し、
前記活性層の側部は前記第１クラッド層に近い側におい
て前記電流障壁層に接し前記第１クラ・ンド層より遠い
側において前記第２クラッド層に接１７ていることを特
徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the semiconductor laser provided by the present invention includes a flat first cladding layer and a first cladding layer formed on the first cladding layer. a) a live active layer, a current barrier layer formed of a semiconductor oxide film in a region adjacent to the active layer on the first cladding layer, and a current barrier layer formed adjacent to the sides and top of the active layer; a second cladding layer,
The side portions of the active layer are in contact with the current barrier layer on the side closer to the first cladding layer and in contact with the second cladding layer on the side farther from the first cladding layer.

（作用） 上述の構造の半導体レーザでは、活性層に隣接して半導
体酸化膜が形成されているから、漏れ電流を非常に小さ
くすることができる。また、活性層ストライプの高さは
０．１７Ｊ１７１程度と、非常に低く、第２クラッド層
の結晶成長を再現性良く行なうことができる。(Function) In the semiconductor laser having the above structure, since the semiconductor oxide film is formed adjacent to the active layer, leakage current can be made very small. Further, the height of the active layer stripe is very low, about 0.17J171, and the crystal growth of the second cladding layer can be performed with good reproducibility.

（実施例） 次に図面を参照して本発明の実施例について説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。本実施
例は、ｎ形ＧａＡｓからなる半導体基板１０上に、ｎ形
ＧａＡｓからなるバラプアー層（厚さ０．２ｐＰｎ）１
１．ｎ形Ａｎ　ｏ　、　、Ｇａ、　、　ｓＡｓからなる
第１クラッド層（厚さＩ　Ｆｉｎ　）　１２　、　Ａｎ
ＧａＡｓ酸化膜からなる電流障壁Ｍ（幅２０泗、厚さ０
゜０２訓）　１３　、　ＧａＡｓからなるストライプ状
の活性層（幅４諷、厚さ０．　ｂａｎ　）　１４　。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention. In this example, a barrier layer (thickness 0.2 pPn) 1 made of n-type GaAs is placed on a semiconductor substrate 10 made of n-type GaAs.
1. A first cladding layer (thickness I Fin ) made of n-type An o , Ga, sAs (thickness I Fin ) 12 , An
Current barrier M made of GaAs oxide film (width 20 mm, thickness 0
13. Striped active layer made of GaAs (width 4 mm, thickness 0.0 mm) 14.

ｐ形Ａｎ　ｏ　、　４Ｇａ６　、　、Ａｓからなる第２
クラッド層（厚さ１胛）１５．ｐ形ＧａＡｑからなるキ
ャップ層１６．及び５ｉ０＊膜１７．ｐ電極】８．ｎ電
極１９を形成した構造となっている。A second layer consisting of p-type An o , 4Ga6 , , As
Cladding layer (1 layer thick)15. Cap layer 16 made of p-type GaAq. and 5i0* membrane 17. p-electrode】8. It has a structure in which an n-electrode 19 is formed.

半導体結晶成長は、分子線結晶成長法により行なった。Semiconductor crystal growth was performed by molecular beam crystal growth.

まず、半導体基板】Ｏ上に、バッファー層１１、第１ク
ラツド層１２．活性層１３を結晶成長し、次に結晶成長
した活性層１３をス）・ライブ状に、第１クラッド層１
２が現れるまでエツチングし、これを酸素雰囲気中に保
持し、半導体酸化膜１３を形成した。続いて再び分子線
結晶成長法により、第２クラツドＭ１５．キャップ層１
６を結晶成長し、最後に５ｉｆｔ膜】７．ｐ電ｗＡ１８
　ｒ　ｎ電極１９を形成した。First, a buffer layer 11, a first cladding layer 12. The active layer 13 is crystal-grown, and then the crystal-grown active layer 13 is formed into a strip-like shape with the first cladding layer 1.
Etching was performed until 2 appeared, and this was kept in an oxygen atmosphere to form a semiconductor oxide film 13. Subsequently, a second cladding M15. cap layer 1
6, and finally a 5ift film]7. p electric wA18
An r n electrode 19 was formed.

ｐ電極１８．及びｎ電極１９から注入された正孔及び電
子は、電流障壁ｙｆ！ｆ１３により流れを妨げられ、全
て活性層１４に流れ込む。このため、漏れ電流は非常に
少なくすることができた。また活性層１４の厚さは０．
１ρであり、エツチングの深さも０．１ρ程度で済み、
電流障壁層１３も０７０２諷と薄いので、はぼ平らな表
面に第２クラッド層１５の結晶成長を行なうことができ
、ニーのため、再現性良く、結晶成長を行なうことがで
きた。成長条件により、電流障壁層１３上の結晶が多結
晶となる場合もあるが、この場合も同様の効果が得られ
る。p-electrode 18. And the holes and electrons injected from the n-electrode 19 have a current barrier yf! The flow is obstructed by f13 and all of it flows into the active layer 14. Therefore, leakage current could be extremely reduced. Moreover, the thickness of the active layer 14 is 0.
1ρ, and the etching depth is only about 0.1ρ.
Since the current barrier layer 13 is also as thin as 0702, the crystal growth of the second cladding layer 15 can be performed on a substantially flat surface, and because of the knee, the crystal growth can be performed with good reproducibility. Depending on the growth conditions, the crystals on the current barrier layer 13 may become polycrystalline, but the same effect can be obtained in this case as well.

なお、本実施例では、ＡｆｌＧａＡｓ系混晶を用いたが
これに限らずＩｎＡｆｌＧａＡｓ系等他の半導体混晶を
用いても本発明は実現できる。In this embodiment, an AflGaAs-based mixed crystal is used, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be realized using other semiconductor mixed crystals such as an InAflGaAs-based mixed crystal.

（発明の効果） 本発明によれば、薄い半導体酸化膜からなる電流障壁層
を活性層に隣接しで形成することにより、発振閾値電流
が小さく、特性の再現性に優れた半導体レーザを得るこ
とができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, by forming a current barrier layer made of a thin semiconductor oxide film adjacent to the active layer, a semiconductor laser with a small oscillation threshold current and excellent reproducibility of characteristics can be obtained. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
の埋込み形半導体レーザを示す断面図である。 １０・・・半導体基板、１１・・・バッファー層、１２
・・・第１クラッド層、１３・・・電流障壁層、１４・
・・活性層、１５・・・第２クラッド層、１６・・・キ
ャップ層、１７・・・Ｓｉｎ、膜、１８・・・ｐ電極、
１９・・・ｎ電極、２１・・・ｎ形りラッド層、２２・
・・活性層、２３・・・ｐ形りラッド層、２４・・・埋
込み層。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a conventional buried semiconductor laser. 10... Semiconductor substrate, 11... Buffer layer, 12
... first cladding layer, 13 ... current barrier layer, 14.
... Active layer, 15... Second cladding layer, 16... Cap layer, 17... Sin, film, 18... P electrode,
19...n electrode, 21...n-shaped rad layer, 22...
. . . active layer, 23 . . . p-type rad layer, 24 . . . buried layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 平板状の第１クラッド層と、この第１クラッド層上に形
成されたストライプ状の活性層と、前記第１クラッド層
上の前記活性層に隣接する領域に半導体酸化膜で形成さ
れた電流障壁層と、前記活性層の側部及び上部に隣接し
て形成された第２クラッド層とを有し、前記活性層の側
部は前記第１クラッド層に近い側において前記電流障壁
層に接し前記第１クラッド層より遠い側において前記第
２クラッド層に接することを特徴とする半導体レーザ。a flat first cladding layer, a striped active layer formed on the first cladding layer, and a current barrier formed of a semiconductor oxide film in a region adjacent to the active layer on the first cladding layer. a second cladding layer formed adjacent to the sides and top of the active layer, the side of the active layer being in contact with the current barrier layer on the side closer to the first cladding layer, A semiconductor laser, wherein the semiconductor laser is in contact with the second cladding layer on a side farther from the first cladding layer.