JPS6373689A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS6373689A JPS6373689A JP22056486A JP22056486A JPS6373689A JP S6373689 A JPS6373689 A JP S6373689A JP 22056486 A JP22056486 A JP 22056486A JP 22056486 A JP22056486 A JP 22056486A JP S6373689 A JPS6373689 A JP S6373689A
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- Japan
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- ridge
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- grown
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
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- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 abstract 2
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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。
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
本発明は各種電子機器、光学機器の光源として、近年急
速に用途が拡大し、需要が高まっている半導体レーザ装
置に関するものである。
速に用途が拡大し、需要が高まっている半導体レーザ装
置に関するものである。
従来の技術
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−横モード発振
があげられる。これを実現するにはレーザ光が伝播する
活性領域付近にレーザ素子中を流れる電流を集中するよ
うにその拡がりを抑制し、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通常ストライプ型レーザ
と呼ばれる。最もしきい値を低くでき、安定な単−横モ
ード発振するレーザとしては第３図に示すような埋め込
みストライプ型半導体レーザがよく知られている。
ーザに要求される重要な性能の１つに単−横モード発振
があげられる。これを実現するにはレーザ光が伝播する
活性領域付近にレーザ素子中を流れる電流を集中するよ
うにその拡がりを抑制し、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通常ストライプ型レーザ
と呼ばれる。最もしきい値を低くでき、安定な単−横モ
ード発振するレーザとしては第３図に示すような埋め込
みストライプ型半導体レーザがよく知られている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記の埋め込み型レーザを作製するには
、通常他のレーザでは１回ですむ結晶成長が２回必要で
あり、また２〜３７１ｍ程度の細いストライプを形成す
る技術や大気中に露出した活性層の埋め込みなど、作製
が困難である。
、通常他のレーザでは１回ですむ結晶成長が２回必要で
あり、また２〜３７１ｍ程度の細いストライプを形成す
る技術や大気中に露出した活性層の埋め込みなど、作製
が困難である。
本発明は上記欠点に鑑み、細いストライプ状活性層を有
する埋め込み型半導体レーザを１回の結晶成長により作
成することのできる半導体レーザ装置を提供するもので
ある。
する埋め込み型半導体レーザを１回の結晶成長により作
成することのできる半導体レーザ装置を提供するもので
ある。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の半導体レーザ装
置は、ジンクブレンド型結晶（１００）基板上にく０１
１〉方向にストライブ状リッジを有し、上記リッジの頂
部に活性層を含むダブルヘテロ構造を有し、上記ダブル
ヘテロ構造をなす結および上記ダブルヘテロ構造が埋め
込まれ、上記活性層上方にストライブ状の電流注入領域
が設けられて構成されている。
置は、ジンクブレンド型結晶（１００）基板上にく０１
１〉方向にストライブ状リッジを有し、上記リッジの頂
部に活性層を含むダブルヘテロ構造を有し、上記ダブル
ヘテロ構造をなす結および上記ダブルヘテロ構造が埋め
込まれ、上記活性層上方にストライブ状の電流注入領域
が設けられて構成されている。
作 用
ジンクブレンド型結晶基板（１００）面上の（０１１）
方向にストライブ状リッジを形成し、ＭＯＣＶＤ法によ
り活性層を含む二重へテロ構造を成長させると、最初は
りフジ上とそうでない部分は独立に成長を始め、リッジ
の両端は（１１〒）及び（１〒１）のファセットを出し
ながらテーパー状に成長を開始する。さらに上記（１１
１）のファセット近傍は成長速度が速く成長膜厚を厚く
していくと最初独立に成長を始めたのがつながるように
なる。この結果、リッジ上に形成された活性層の幅は基
板のりフジ幅よりも狭くなり、１回の結晶成長で細いス
トライブ状活性層を有する埋め込み型レーザを作製でき
る。
方向にストライブ状リッジを形成し、ＭＯＣＶＤ法によ
り活性層を含む二重へテロ構造を成長させると、最初は
りフジ上とそうでない部分は独立に成長を始め、リッジ
の両端は（１１〒）及び（１〒１）のファセットを出し
ながらテーパー状に成長を開始する。さらに上記（１１
１）のファセット近傍は成長速度が速く成長膜厚を厚く
していくと最初独立に成長を始めたのがつながるように
なる。この結果、リッジ上に形成された活性層の幅は基
板のりフジ幅よりも狭くなり、１回の結晶成長で細いス
トライブ状活性層を有する埋め込み型レーザを作製でき
る。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
断面図を示すものである。第１図において１はｎ側電極
、２はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、３はｎ型Ｇ ａ Ａ
ｓパフフッ層、４はｎ型ＡｌｙＧａ、−ｙＡｓクラッド
層、５はノンドープＡ ｌ ｘ Ｇ ａ １−エＡｓ活
性層（０≦ｘ＜ｙ ）、６はｐ型Ａ ｌ ｙ Ｇ ａ
１−ｙ Ａ ｓクラッド層、７はｎ型Ａ ｌ ｚ Ｇ
ａ １□ ｚ Ａ ｓ埋め込み層ＣＺ＞ｘ）、８はｎ型
Ｇ ａ Ａ ｓキ＋ツブ層、９はｐ側電極、１゜はＺｎ
拡散領域である。
断面図を示すものである。第１図において１はｎ側電極
、２はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、３はｎ型Ｇ ａ Ａ
ｓパフフッ層、４はｎ型ＡｌｙＧａ、−ｙＡｓクラッド
層、５はノンドープＡ ｌ ｘ Ｇ ａ １−エＡｓ活
性層（０≦ｘ＜ｙ ）、６はｐ型Ａ ｌ ｙ Ｇ ａ
１−ｙ Ａ ｓクラッド層、７はｎ型Ａ ｌ ｚ Ｇ
ａ １□ ｚ Ａ ｓ埋め込み層ＣＺ＞ｘ）、８はｎ型
Ｇ ａ Ａ ｓキ＋ツブ層、９はｐ側電極、１゜はＺｎ
拡散領域である。
次に本発明の具体的な作製方法について説明する。まず
第２図（、）に示すようにジンクブレンド型結晶構造を
有するｎ型Ｇ ａ Ａ ｔｒ基板２の（１００）面上に
フォトマスク１１をかけ、化学エツチング（例えばＨ２
ＢＯ３：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ，１：８：８）により、第２
図（ｂ）に示すように＜０１１＞方向に平行に幅５μｍ
、高さ２．０μｍのストライブ状逆メサ形状のりフジを
形成する。次に第１図に示すようにＭＯＣＶＤ法を用い
てｎ型Ｇ ａ Ａ ｓバラフッ層３（厚さ０．５μｍ）
、ｎ型Ａ ｌ アＧ ａ １＋＋ ｙ Ａ ｓクラッド
層４ （ｙ−ｏ、３．厚さ１．０μｍ）、ノンドープＡ
ｌＸＧａ１−、Ａｓ活性層５ （！ｓ＝０．１ 、
厚さ０．１μｍ）＋ｐ型Ａ ｌ ｙ Ｇ ａ １−ｙ
Ａ ｇクラッド層６（ｙ＝０．３．厚さ１．０μｍ）、
ｎ型Ａ ｌ ｚ Ｇａ １−ｚ Ａ ｓ埋め込み層７
（ｚ−ｏ、３．厚さ１．５μｍ）、ｎ型ＧａＡｓキャッ
プ層８（厚さ０．５μｍ）を成長させる。この時、Ｇ
ａ Ａ ｍ基板２にリッジが設けであるため、最初、成
長はりフジのある部分とない部分では独立に起こる。ま
た、リッジの両端部分では（１１〒）及び（１１１）面
を出しながら成長し、リッジ上部での成長はテーパー状
となる。さらに（１１ｉ）及び（１〒１）面付近での成
長速度が速いために埋め込み層７では成長層が連続とな
って成長する。
第２図（、）に示すようにジンクブレンド型結晶構造を
有するｎ型Ｇ ａ Ａ ｔｒ基板２の（１００）面上に
フォトマスク１１をかけ、化学エツチング（例えばＨ２
ＢＯ３：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ，１：８：８）により、第２
図（ｂ）に示すように＜０１１＞方向に平行に幅５μｍ
、高さ２．０μｍのストライブ状逆メサ形状のりフジを
形成する。次に第１図に示すようにＭＯＣＶＤ法を用い
てｎ型Ｇ ａ Ａ ｓバラフッ層３（厚さ０．５μｍ）
、ｎ型Ａ ｌ アＧ ａ １＋＋ ｙ Ａ ｓクラッド
層４ （ｙ−ｏ、３．厚さ１．０μｍ）、ノンドープＡ
ｌＸＧａ１−、Ａｓ活性層５ （！ｓ＝０．１ 、
厚さ０．１μｍ）＋ｐ型Ａ ｌ ｙ Ｇ ａ １−ｙ
Ａ ｇクラッド層６（ｙ＝０．３．厚さ１．０μｍ）、
ｎ型Ａ ｌ ｚ Ｇａ １−ｚ Ａ ｓ埋め込み層７
（ｚ−ｏ、３．厚さ１．５μｍ）、ｎ型ＧａＡｓキャッ
プ層８（厚さ０．５μｍ）を成長させる。この時、Ｇ
ａ Ａ ｍ基板２にリッジが設けであるため、最初、成
長はりフジのある部分とない部分では独立に起こる。ま
た、リッジの両端部分では（１１〒）及び（１１１）面
を出しながら成長し、リッジ上部での成長はテーパー状
となる。さらに（１１ｉ）及び（１〒１）面付近での成
長速度が速いために埋め込み層７では成長層が連続とな
って成長する。
最後にリッジ上部において表面のｎ型Ｇ ａ Ａ ａキ
ャラ１８からｐ型Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓクラッド層６
に達するまでＺｎ拡散を行い電流ストライブを形成し、
ｎ側、ｐ側電極へ ９を形成する。以上により１回の結
晶成長によって埋め込み型レーザが作製でき、活性層幅
も基板に設けたりフジ幅よりも狭くすることができる。
ャラ１８からｐ型Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓクラッド層６
に達するまでＺｎ拡散を行い電流ストライブを形成し、
ｎ側、ｐ側電極へ ９を形成する。以上により１回の結
晶成長によって埋め込み型レーザが作製でき、活性層幅
も基板に設けたりフジ幅よりも狭くすることができる。
電流注入を行うと、電流は基板上のりフジ部分と、Ｚｎ
拡散により形成されたｐ型領域により上下で狭さくされ
る。さらにテーパー状に成長したｐ型クラッド層６にＺ
ｎ拡散を行う果、３０ ｍＡのしきい電流値で単−横モ
ード発振する半導体レーザ装置が得られた。
拡散により形成されたｐ型領域により上下で狭さくされ
る。さらにテーパー状に成長したｐ型クラッド層６にＺ
ｎ拡散を行う果、３０ ｍＡのしきい電流値で単−横モ
ード発振する半導体レーザ装置が得られた。
なお、本実施例ではＧａＡｓ、Ａ、ｊＧａＡｓ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についても
同様に本発明を適用することができる。
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についても
同様に本発明を適用することができる。
また、導電性基板にはｐ型基板を用いてイオン注入によ
り電流ストライプを形成してもよい。さらに結晶成長に
は実施例ではＭＯＣＶＤ法を用いたが、ＭＢＥ法を用い
てもよい。
り電流ストライプを形成してもよい。さらに結晶成長に
は実施例ではＭＯＣＶＤ法を用いたが、ＭＢＥ法を用い
てもよい。
発明の効果
以上のように、本発明の特徴は基板の（１０ｏ）面上に
く０１１〉方向にリッジを形成し、その上部にＭＯＣＶ
Ｄ法によりレーザを作製したところにある。結晶成長を
行うと、最初リッジ上部とそうでない部分は独立に成長
を行なうが次第に連続した層となり、１回の結晶成長で
埋め込み型レーザが作製できる。リッジ両側は（１１〒
）及び（１〒１）面を出しながら成長するために、リッ
ジ上に形成した活性層の幅は必ず基板上のりッジ幅よシ
も狭くすることができる。さらに、リッジ上の活性層直
上のクラッド層の形状もテーパー状となっているために
、Ｚｎ拡散を行った場合、活性層幅より狭い領域に電流
を絞ることができる。
く０１１〉方向にリッジを形成し、その上部にＭＯＣＶ
Ｄ法によりレーザを作製したところにある。結晶成長を
行うと、最初リッジ上部とそうでない部分は独立に成長
を行なうが次第に連続した層となり、１回の結晶成長で
埋め込み型レーザが作製できる。リッジ両側は（１１〒
）及び（１〒１）面を出しながら成長するために、リッ
ジ上に形成した活性層の幅は必ず基板上のりッジ幅よシ
も狭くすることができる。さらに、リッジ上の活性層直
上のクラッド層の形状もテーパー状となっているために
、Ｚｎ拡散を行った場合、活性層幅より狭い領域に電流
を絞ることができる。
第１図は本発明の実施例における半導体レーザ装置の断
面図、第２図（−）、 （ｂ）はその製造過程を示す図
、第３図は従来例の半導体レーザ装置を示す断面図であ
る。 １・・・・・・ｎ側電極、２・・・・・・ｎ型Ｇ ａ
Ａ ｓ基板、３・・・・・・ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓバッフ
ァ層、４・・・・・・ｎ型Ａ Ｉ Ｇ ａＡ ｓクラッ
ド層、６・・・・・・Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ活性層、
６・・・・・・ｐ型Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓクラッド層
、７−・−・ｎ型Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ埋め込み層、
８・・・・・・ｎ型ＧａＡｓキャップ層、９・・・・・
・ｐ側電極、１０・・・・・・Ｚｎ拡散領域、１１・・
・・・・フォトマスク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
ｎ側電場 ２−＝ １１９ＬＧａＡｓｌＪｉＸ ３−へ型龜Ａ３バッファ層 ４−ｎ型ＡＪＲａＡｓグラ、ト層 ５−ＡＩＧａＡｓ ｉｆ、 ｆ！ 、％６−Ｐ製ＡＭａ
Ａｓグラフト１ ｒｌ−ｎ ｖＡｉｃｒａＡｓ埋メ込ｈＡＢ −ｎ Ｊ！
！！ＧａＡｓ’ｒ ７ ツブ層９−＝ Ｐ側電極 ？・−７２型ＧａＡｓ嘉扱 １１−−−フォトマスク 第２図 ＜Ｑ） （ｂ）
面図、第２図（−）、 （ｂ）はその製造過程を示す図
、第３図は従来例の半導体レーザ装置を示す断面図であ
る。 １・・・・・・ｎ側電極、２・・・・・・ｎ型Ｇ ａ
Ａ ｓ基板、３・・・・・・ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓバッフ
ァ層、４・・・・・・ｎ型Ａ Ｉ Ｇ ａＡ ｓクラッ
ド層、６・・・・・・Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ活性層、
６・・・・・・ｐ型Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓクラッド層
、７−・−・ｎ型Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ埋め込み層、
８・・・・・・ｎ型ＧａＡｓキャップ層、９・・・・・
・ｐ側電極、１０・・・・・・Ｚｎ拡散領域、１１・・
・・・・フォトマスク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
ｎ側電場 ２−＝ １１９ＬＧａＡｓｌＪｉＸ ３−へ型龜Ａ３バッファ層 ４−ｎ型ＡＪＲａＡｓグラ、ト層 ５−ＡＩＧａＡｓ ｉｆ、 ｆ！ 、％６−Ｐ製ＡＭａ
Ａｓグラフト１ ｒｌ−ｎ ｖＡｉｃｒａＡｓ埋メ込ｈＡＢ −ｎ Ｊ！
！！ＧａＡｓ’ｒ ７ ツブ層９−＝ Ｐ側電極 ？・−７２型ＧａＡｓ嘉扱 １１−−−フォトマスク 第２図 ＜Ｑ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ジンクブレンド型結晶（１００）基板上に ＜０１１＞方向にストライプ状リッジを有し、上記リッ
ジの頂部に上記リッジ幅より狭い活性層を含むダブルヘ
テロ構造を有し、上記ダブルヘテロ構造をなす結晶の両
側面が（１１＠１＠）と（１＠１＠１）面を有し、上記
リッジおよび上記ダブルヘテロ構造が埋め込まれ、活性
層上方に電流注入領域を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP22056486A JPS6373689A (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22056486A JPS6373689A (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373689A true JPS6373689A (ja) | 1988-04-04 |
Family
ID=16752966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22056486A Pending JPS6373689A (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6373689A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144485A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-17 JP JP22056486A patent/JPS6373689A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144485A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 |
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