DE2643503C3 - Verfahren zur Herstellung eines Injektionslasers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines InjektionslasersInfo
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Description
/eich ii c i, uäß die Aiuiniiiiülnänicnc X üfiu HcicfOSifüCiüic mjcCiiüii LäSciS« von T. Ts ü k ä d ä ei
Dotierungen der dritten und der vierten Schicht (2, 6) so gewählt werden, daß /?6
< />2 und beide p-Ieitend sind, und daß das Zink von außen durch die
Kontaktierungsschicht (8) und die vierte Schicht (6) hindurch bis zu deren Grenze eindiffundiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusionsschritt vor dem Ätzen
durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichn-'., daß zum Ätzen der fünften und der
vierten Schicht zwei verschieHene Ätzmittel verwendet
werden, welche die Zinkdiffusionsschichi (14) bzw. die Pufferschichi (2) nich· angreifen.
4. Verfahren nach einem dei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferschicht
(2) aus AIojGan.eAs und die daran angrenzende
Schicht (6) aus Alo.4Gao.6As oder Alo.5Gao.5As
besteht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur der
Grund der ausgeätzten Furchen (13) mit einer Oxidschicht (15) überzogen wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines streifenförmigen, in einem einzigen
Transversalmodus schwingenden Doppelheterostruktur-Injektionslasers
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Laser ist Gegenstand der älteren
Patentanmeldung P 26 00 195.6.
Halbleiterlaser mit doppelter HeteroStruktur aus GaAs-AI,Gai _,As sind bemerkenswert, weil sie bei
Zimmertemperatur im Dauerbetrieb erregt werden können. Deshalb kommen sie mit der Verbesserung
ihrer Lebensdauer zunehmend in Gebrauch. Wenn man solche Diodenlaser als Lichtquelle für optische Nachrichtenverbindungen
unier Verwendung einer Faseroptik mit einem einzigen Ausbreitungsmodus einsetzen
will, muß die Breite des Emissionsspektrums gering sein, damit die Pulsverbreiterung durch die Dispersion des
Faseimaterifils verringert wird; ferner ist die Stabilisierung
eines einzigen Longitudinalmodus erforderlich. Wenn eine Kopplung mit der Faseroptik in Betracht
gezogen sind, empfiehlt sich die Anregung des Diodenlasers im Transversalmodus, damit überall nur
al in IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-9 Nr. 2, Februar 1973, Seite 356-361 beschrieben. Durch
die Ätzung verringert sich die Stromausbreitung, die Schwingung wird nur in der aktiven Schicht unmittelbar
unterhalb des Mesastreifens stimuliert und in der Nähe der Schwellenstromscärke tritt nur der niedrigste
Transversalmodus auf. Bei höheren Betriebsstromstärken erhält man aber auch wieder Schwingungen in
höheren Transversalmoden, so daß keine stabilen Eigenschaften erzielt werden können.
Aus der US-PS 38 83 821 ist ein Injektionslaser mit
doppelter HeteroStruktur bekannt, bei dem ein Teil der aktiven Schicht in Form eines Streifens verdickt ist, um
so einen optischen Wellenleiter zu bilden. Es hat sich aber herausgestellt, daß bei diesem Laser durch die
Bearbeitung der aktiven Schicht die Lebensdauer ungünstig beeinflußt wird und daß infolge der
Stromausbreitung unter der E'ektnx'e die Schwellenstromstärke
erhöht wird.
Ein ähnlicher Injektionslaser ist in der älteren Patentanmeldung P 26 00 195.6 vorgeschlagen worden.
Die zur Ausbildung des Mesastreifens erforderliche selektive Ätzung erfordert hier große Sorgfalt, damit
die mit der aktiven Schicht in Berührung stehende Pufferschicht nicht angegriffen wird, denn deren Dicke
ist von großer Bedeutung für die Ausbildung des gewünschten Fortpflanzungsmodus. Zur Bildung des
pn-Übergangs wird ferner die Diffusion von Zink aus einer an der Pufferschicht anliegenden Deckschicht
verwendet; hierbei dringt das Zink bis zu der aktiven Schicht vor. Durch das Konzentrationsgefälle innerhalb
der aktiven Schicht wird die Gefahr einer Anregung von Moden höherer Ordnung heraufbeschworen.
Aufgabe der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Erfindung ist die Bereitstellung eines
Herstellungsverfahrens für Injektionslaser der zuletzt genannten Art. das besser beherrschbar ist und in
einfacher Weise zu gut reproduzierbaren Ergebnissen führt.
Da die als Pufferschicht wirkende dritte Schicht und ihre Deckschicht (vierte Schicht) erfindungsgemäß
verschieden große Aluminiumanteile enthalten, kann die selektive Ätzung ohne Zuhilfenahme elektro-chemischer
Ätzverfahren durchgeführt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Pufferschicht angegriffen wird;
die Ätzung läßt sich vielmehr leicht so durchführen, daß sie selbsttätig an der Grenze der Pufferschicht /um
Stehen kommt Ferner läßt sich der Diffusionsvorgang des Zinks von außen durch die Kontaktierungsschicht
hindurch leicht so leiten, daß die Dotierung mit Zink genau an der Grenze der Pufferschicht und ihrer
Deckschicht zum Stehen kommt; die aktive Schicht wird von vornherein mit einer genau definierten Dicke
ausgebildet Dieser Diffusionsvorgang wird zweckmäßig vor dem Ätzen durchgeführt
Ausführungsbüspiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnung erläutert Hierin sind
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Injektionslasers,
Fig.2 eine schematische Schnittdarstellung eines
dem Gebilde nach F i g. 1 äquivalenten optischen Wellenleiters,
F i g. 3 ein Diagramm der Beziehungen zwischen der Dicke der Pufferschicht und der maximalen Wellenleiterbreite
für Einfachmodenbetrieb,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines weiteren,
nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Lasers,
Fig. 5A-5G Darstellungen verschiedener Zwischenstufen
der Herstellung dieses Lasers und
Fig. 6A und 6B, sowie 7A und 7B Diagramme der
Transversalmoduseigenschaften des Lasers nach Fig. 4
für verschiedene Betriebsstromstärken, wobei sich F i g. 6A und 6B auf das Nahfeld und 7A und 7B auf das
Fernfeld beziehen.
Gemäß Fig. 1 ist auf der einen Seite einer aktiven
Halbleiterschicht 1 vom p-Typ mit dem Brechungsindex Πι, die als optischer Wellenleiter wirkt, eine Pufferschicht
2 vom p-Typ mit dem Brechungsindex /J2
vorgesehen. Auf der Pufferschicht 2 befindet sich eine streifenförmige Halbleiterschicht 6 vom p-Typ mit dem
Brechungsindex nb, die den Modus bestimmt. Die Schicht 6 ist mit einer zur Kontaktierung dienenden
Deckschicht 8 vom p + -Typ versehen, die ihrerseits einen ohmschen Kontakt 10 trägt. Auf der anderen Seite
der aktiven schicht 1 befindet sich eine optische Sperrschicht 3 vom η-Typ mit dem Brechungsindex nj.
die auf ein Substrat 7 vom η-Typ aufgewachsen ist. An dem Substrat 7 ist ein ohmscher Kontakt 9 ausgebildet.
Ein optischer Resonator wird durch einander gegenüberliegende parallele Spaltflächen gebildet. Wenn der
Brechungsindex der an die Pufferschicht 2 und die Modensteuerschicht 6 angrenzenden Luft 11 mit nu
bezeichnet wird, ist /7n = 1. Zwischen den verschiedenen Brechnungsindices sollen dann folgende Beziehungen
gelten:
Um die Eigenschaften des in dem beschriebenen Laser ausgebildeten optischen Wellenleiters klarzustellen,
soll die näherungsweise äquivalente Anordnung der F:ig. 2 betrachtet werden. Die optische Sperrschicht 3
und die Pufferschicht 2 wirken stark dämpfend auf das Licht, so daß das Substrat 7 und die Kontaktierungsschicht
8 der Anordnung nach Fig. 1 keinen wesentlichen optischen Einfluß ausüben. Die Ausbreitungscigenschaften
des optischen Wellenleiters nach f" i g. 2 kennen näherungswuise nach einem Verfahren der
äquivalenten Brechungsindexdifferenz berechnet werden, das in einem Artikel i.i.t dem Titel »Novel Optical
Waveguide for Integrated Optics« in »Applied Optics«.
Bd. 13 (1974), Nr. 2, Seite 322 bis 326 in Anwendung auf
dielektrische optische Wellenleiter beschrieben ist
Hierzu denkt man sich den optischen Wellenleiter 1 in F i g. 2 in eine Region A und zwei Regionen θ unterteilt.
> Die Region A ist der Teil unterhalb der streifenförmigen
Modensteuerschicht 6 und die Regionen Ssind die Teile
unterhalb der Luft mit dem Brechungsindex n\\ = I.Die
Dicke des optischen Wellenleiters 1 sei b, diejenige der Pufferschicht 2rf und die Breite der streifenförmigen
κι Schicht a. Die Dicke odes optischen Wellenleiters ist so
gering (z. B. 0,2 bis 0,5 μπι) im Vergleich zur
Streifenbreite a (z. B. 5 bis 10 μίτι), daß die Apertur als
rechteckig angesehen werden kann. In diesem Falle kann der Modus in die Richtungen χ und y aufgeteilt
1> werden. Durch Vergleich der Ausbreitungsbedingungen
in diesen beiden Richtungen kann man eine Formel für die Breite a des Streifens in Abhängigkeit von der Dicke
b der aktiven Schicht 1 und der Dicke rf der Pufferschicht 2 ableiten. Diese Beziehung, in die noch
:n die Brechungsindices der betreffe-.den Schichten
eingehen, sind in F i g. J dargestellt.
Die Kurven der Fig. 3 wurden an folgendem Ausführungsbeispiel gewonnen:
Optischer Wellenleiter 1:
Pufferschicht 2:
Pufferschicht 2:
Optische Sperrschicht 3:
GaAs, η, = 3,62
AIo.jGao.sAs,
m = 3,48
Alo.3Gao.7As,
/73 = 3,41
AIo.jGao.sAs,
m = 3,48
Alo.3Gao.7As,
/73 = 3,41
in Modensteuernde Schicht 6: AI.Gai-.As
wobei, füry = 0,4, nb = 3,35 und
wobei, füry = 0,4, nb = 3,35 und
füry = 0,5, nb = 3.29
Luft 11: Π11 = ;·
Luft 11: Π11 = ;·
In F i g. 3 sind die Dicke rfder Pufferschicht 2 auf der
Abszisse und die höchstzulässige Breite am,„ des
optischen Wellenleiters für einen einfachen lAodui auf
der Ordinate aufgetragen. Als Parameter ist die Breite b der aktiven Schicht 1 für vier verschiedene Werte
b = t,2 bis 0,5 μm gewählt, und zwar gelten die
ausgezogenen Linien für einen Aluminiumgehalt y = 0,4 in der Zusammensetzung ALGai-.As der
Modussteuerschicht 6, während die gebrochenen Linien für den Fall y = 0,5 gelten. Es sei bemerkt, daß dieses
Diagramm den E'-Modus bei einer Emissionswellenlänge
= 0,85 μπ^εβ Injektionslasers darstellt.
Das Diagramm zeigt, daß z. B. für die Dicke b = 0,3 μίτι des optischen Wellenleiters 1 und die Dicke
d - 0,4 μπι der Pufferschicht 2 nur der Grundmodus
fortpflanzungsfähig ist, wenn die Breite des optischen Wellenleiters amax
< etwa 8 μπι. Um die Betriebsstromstärke ri^s Injektionslasers zu verringern, muß man im
allgemeinen die Dicke des optischen Wellenleiters 1 auf etwa 0,2 bis 0,5 mm hr\ absetzen. Deshalb wäre ohne die
Verwendung der Pufferschicht 2 der Liciitverlust auf
dem optischen Wellenleiter 1 so stark, daß für den Ims-Laser der eingangs erwähnten Art (rf = 0 in F i g. 3)
die Differenz zwischen β α und ßu groß würde und die
äquivalente spezifische Brechungsindexdifferenz an
etwa 3 χ 10 ' betragen würde. Um gemäß Formel (4)
einen optischen Wellenleiter für Einfachmodusbetrieb zu bilden, müßte in diesem Falle die Breite des optischen
Wellenleiters zu etwa I μπι gewählt werden; dies würde
zu erheblichen Hersteliungs- und Betriebsschwierigkeiten
führen.
Wi;nn dagegen die Dicke rf der Pufferschicht 2
vergrößert wird, kann auch die Breite n des optischen
Wellenleiter.1 1 erhöht werden, wie aus I ι g. 3
hervorgeht. In diesem Falle wird allerdings, wie formel
(4) zeigt, die äquivalente ßrechungsindexdifferenz
geringer, die Weiicnleiterwirkung nimmi ab und der
Modus wird infolge der mangelnden Gleichmäßigkeit der epitaktischen Schicht und der Stromdichteschwankungcn
instabil. Allgemein werden die Moduseigen schaften so stark von Dickeschwankungen der Puffer
schicht beeinflußt, daß die Dicke derselben während ties
Anwachsens des epitaktischen Films aus der flüssigen ['hase genauestens geregelt werden muß.
In Anbetracht der Modusstabilität und der Betriebs
erleichterung empfiehlt es sich, die Dicke des optischen Wellenleiters zu 0 2 bis 0.5 (im. die Dicke der
Pufferschicht 2 ebenfalls zu 0.2 bis 0,5 μπι und die Hreile
:) des optischen Wellenleiters etwa zu 3 bis 8 μπι zu
wählen. Als besonders vorteilhaft haben sich die Werte
Für die aktive Schicht des optischen Wellenleiters kann statt GaAs auch AI.Gai ,As (0
< χ < 0.1) verwendet werden. Der Grund, warum der Aluminiumanteil
der aktiven Schicht höchstens 0.1 betragen soll, besteht darin, daß der Aluminiiimgchalt der Pufferschicht
bis auf 0.2 heruntergehen kann, so daß es vorkommen kann, daIi der Brechungsindex der aktiven
Schicht kleiner als derjenige der Puffersehicht gewählt wird.
In einer ausgeführten Faseranordnung nach Fig.!
besteht außer den ohmschen Kontakten 9 und 10 auch clic Kontaktierungsschicht 8 aus GaAs vom p-Typ, die
Modcnsteucrschieht 6 besteht aus AI,Gai ,As vom p-Typ 0 =0.4 oder 0,5), die Puffersehicht besieht aus
Alo.?Ga<).nAs vom p-Typ, die aktive Schicht 1 des
optischen Wellenleiters ist aus GaAs oder AIGaAs vom
η-Typ. p-Typ oder Kompensationstyp, die optische Sperrschicht 3 besteht aus AI0JGa07As vom η-Typ und
das Substrat 7 besteht aus GaAs vom η-Typ. Die p- und η-Typen können hierbei vollständig miteinander vertauscht
werden.
Ein Laser benötigt außerdem reflektierende Flächen an den Enden des Lichtweges, die durch vertikales
Spalten oder Ätzen bis auf die optische Wellenleiterschicht
und den p-n-l Jbergang gebildet wird. Wenn an
diese Anordnung eine Spannung in Durchlaßrichtung angelegt wird, erhält man l.aserlicht im Grundmodus.
Nachstehend wird die praktische Herstellung eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Fig. 4 zeigt den fertigen Laser. Außer den bereits früher besprochenen Schichten erkennt man eine
Diffusionsschicht 14 vom p-Typ. den Mesabereich II. die Ätzbereiche 13. zwei Stützbereiche 12 und eine
Oxidschicht 15.
Die Stützbereiche 12 werden beiderseits des stromdurchflossenen Mesabereichs 11 ausgebildet, so daß der
Laser mit der p-Seite nach unten leicht auf einer Unterlage befestigt werden kann. Die einzelnen
Hersteiiiingsschrilte dieser Anordnung werden anhand
de' Figuren 5A bis 5G erläutert.
! Gemäß F i g. 5A wird auf dem GaAs-Substrat 7 vom n-Typ ein epitaktischer Film aus fünf
Schichten in der flüssigen Phase nach bekanntem Verfahren aufgebracht. Diese fünf Schichten sind
in der angegebenen Reihenfolge die Schicht 3 aus AlnjGao.rAs vom η-Typ mit einer Dicke von 5 iim.
Uli- *jv,i IH.III ι UU.1 vju/u yum ρ- ι j[i Hill Lllltl L-MUt^C
von 0.3 um, die Schicht 2 aus Al0.2Ga0.sAs vom p-Typ mit einer Dicke von 0.4 um. die Schicht 6
aus Alo.jGaohAs vom p-Typ mit einer Dicke von
I μπι und die Schicht 8 aus GaAs vom η I s ρ mi
einer Dicke von 0,7 μπι.
Dann wird eine Oxidschicht aus SiO.i in cinei
Dicke von 0.1 bis 0.2 μπι als Dii'fusionsmaski
mittels eines I lochfrequen/spritzverfahrens auf gebracht (nicht dargestellt).
In die vierte und fünf·'.1 Schicht 6, 8 wird Zink
durch die Maske selektiv eindiffundiert, um du Diffusionsschicht 14 zu bilden. Die Diffusion vor
/n wird an der Grenzfläche zwischen der dritter Schicht 2 und der vierten Schicht 6 unterbrocher
(siehe I ι g. r>B).
In nichtdargestellter Weise werden streifenformi
ge Fenster in einer Diffusionsmaske aus SiO. durch Photoätzen gebildet, durch welche das
GaAs vom η-Typ in der fünften Schicht 8 mit einer Lösung von ILO.. + NIUOM weggeätzt wird
t Λ ~...U
geätzt (siehe F i g. 5c).
IV Die vierte Schicht aus Alü.iGanftAS vom p-Iyp
wird mit III' geätzt. Die dritte Schicht 2 aus Al.i.'GanwAs vom p-Typ wird nicht geätzt (sieht
Fig. 5D).
V Dor isolierende Oxidfilm 1(> wird mit ILO: am
Boden der ausgeätzten Furchen gebildet (siehe ι-ig. M-:).
Vl Zu- Bildung der ohmschen Kontakte 9 und 1(1
werden Au -Cr auf tier p-Scite und Au -(Je - Ni
auf der η-Seite des Gebilde:; in einer Dicke von etwa 0.5 μπι aufgedampft.
\\\f der p-Seite ist der ausgeätzte Teil durch den
Oxidfilm gegen den Kontakt isoliert. Ferner bestehen die Stützteile 12 aus, n-GaAs. Wenn eine
Spannung in Durchlaßrichtung des p-n-lJbergangs zwischen dem Mesabereich und dem
Substrat angelegt wird, kam wegen des Sperrwiderstandes
des p-n-Übergangs zwischen der vierten Schicht 6 und fünften Schicht 8 kein
elektrischer Strom fließen. Deshalb kann, wie F ι g. 51·' zeigt, der Kontakt 10 ohne weiteres über
die gesamte Oberfläche gezogen werden.
VH Senkrecht zu der Streifenrichtung und den p-n-l ibergängen werden Stirnflächen durch Spaltung ausgebildet.
VH Senkrecht zu der Streifenrichtung und den p-n-l ibergängen werden Stirnflächen durch Spaltung ausgebildet.
VIII Das fertige Gebilde wird mit Indium 17, das die Zwischenräume ausfüllt, mit der p-Seite nach
unten auf eine diamantene Wärmesenke 16 aufgeklebt und an den Kontakt 9 wird eine
Zuleitung 18 angelötet, so daß ein elektrischer Strom in Durchlaßrichtung zugeführt w„.den
kann (siehe Fi g. 5G).
In diesem Ausfiihrungsbeisniel bestehen die Puffersehicht
2 und die Modussteuerschicht 6 aus verschiedenen Verbindungen. Sie können aber auch aus der
M^lChen Vot-^in^nrif-r harrTactiillt \iarrie>ri \ν£ΠΠ diC
Atzgeschw indigkeit entsprechend gesteuert wird.
In F i g. 6 und 7 sind Meßergebnisse der Emissionseigenschaften
des injektionslaser nach Fig. 4 im Transversalmodus wiedergegeben. Das Probestück
hatte folgende Eigenschaften:
Aktive optische
Wellenleiterschicht:
Puffersehicht:
Modussteuernde Schicht:
GaAs 0,3
0,4 μπτι dick.
Alo.4Gao.6As.
1 μπι dick,
i ,um breit.
Alo.4Gao.6As.
1 μπι dick,
i ,um breit.
Optische Sperrschicht:
Substrat:
Kontaktierende Deckschicht:
Wellenleiterbreite:
Abrr"- sungen über alles:
Abstcnd der Spaltflächen:
Dicke:
Abstcnd der Spaltflächen:
Dicke:
Breite in der Richtung
vertikal zu p-n-Übergang
und Streifen:
vertikal zu p-n-Übergang
und Streifen:
5 μπι dick.
GaAs etwa 70 μπι dick. GaAs 0,7 μηι dick.
10 μπι.
10 μπι.
etwa 250 μιτι.
etwa 76 μπι.
etwa 76 μπι.
etwa 300 μπι.
Die Schwellenstromstärke für den Schwingungseinsatz des Lasers betrug etwa 12OmA. F i g. 6A und 6B
zeigen die Nahfeldverteilung in der Richtung χ der Spiegelflächen. Die Messung wurde nach einem
bekannten Verfahren mit Hilfe eines Galvanometer spiegeis durchgeführt; dieses Verfahren ist beschrieben
in dem Aufsatz »Optical Waveguilding in Proton-Implanted
GaAs« von EL G arm ire et al in Appl. Phys. Letters, Vol. 21, 1972, Seite 87. Die Abszisse stellt den
Abstand in der Richtung χ und die Ordinate die Leistungsverteilung, d. h. die Nahfeldverteilung dar.
F i g. 6A gilt für eine Betriebsstromstärke von 300 mA und Fi g. bB für eine Stromstärke von 125 mA.
Fig. 7A und 7B zeigen die Fernfeldverteilung, und
zwar gilt F i g. 7A für eine Betriebsstromstärke von 300 mA und F i g. 7B für eine solche von 200 mA. Der
Winkel ist in Abszissenrichtung und die Leistung in Ordinatenrichtung aufgetragen. Die Schwellenstromstärke
für den Schwingungseinsatz betrug 120 mA.
Die Hauptvorteile des beschriebenen Injektionslasers sind die folgenden:
1. Durch die Modussteuerung mittels der äquivalen
ten Brechungsindexdifferenz wird ein stabiler Dauerbetrieb in einem einzigen Transversalmodus
ermöglicht.
2. Da dieser Betrieb selbst dann möglich ist, wenn die Streifenbreite groß (etwa 10 μπι) ist oder die
Betriebsstromstärke ein Mehrfaches des Schwellenwertes beträgt, läßt sich ein Laser für Einzelmodus
mit großer Ausgangsleistung herstellen.
3. Die Herstellung wird durch Verwendung solcher Maßnahmen wie selektive Ätzung der einzelnen
Schichten, Isolierung mit einem Oxidfilm von AiGaAs und uci'giciCncn cficiCiiiEri.
4. Da die aktive Schicht keinerlei Bearbeitung unterliegt, kann ein Injektionslaser mit hoher
Lebensdauer erzeugt werden.
Statt der beschriebenen Werkstoffe aus der GaAs-AIGaAs-Serie
kann das vorgeschlagene Prinzip in gleicher Weise auf jede doppelte HeteroStruktur der
Werkstoffserien InGaAs, InGaAsP, AIGaAsP oder AIGaAsSb angewandt werden, so lange die Brechungsindices
der verschiedenen Halbleiterschichten der Formel (1) genügt.
Hier/u 5 Bhitt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines streifenförmigen, in einem einzigen Transversalmodus schwingenden Doppelheterostruktur-Injektionslasers, bei
dem nacheinander epitaktisch auf einem n-leitenden GaAs-Substrat eine erste, η-leitende Schicht aus
AI»Gai -.,As mit dem Brechungsindex n* eine zweite,
aktive Schicht mit dem Brechungsindex n\, eine dritte Schicht aus Al,Gai-»As mit dem Brechnungsindex Π2, eine vierte, p-Ieitende Schicht aus
AI,Gai_.,As mit dem Brechungsindex /fc und eine
fünfte, zur Kontaktierung dienende Schicht aus GaAs, wobei der Anteil χ jeweils zwischen 0,2 und
0,5 liegt, ausgebildet werden, bei welchem Verfahren anschließend die beiden letzten Schichten selektiv
bis auf einen Streifen der Breite a selektiv weggeätzt werden und außerdem Zink in die Schichten des
Streifens eiixi.ffundiert wird, dadurch gekenn-
ein einziger Modus vorherrscht.
Durch die Einführung der doppelten HeteroStruktur konnten stabile Schwingungen im transversalen Grundmodus erhalten werden (vgl. Journal of Applied Physics,
Bd. 45 (1974), Nr. 5, Seiten 2168-2173). Die streifenförmige Ausbreitung der Lichtwellen wurde hierbei durch
Protonenbeschuß erzwungen, um dem Substrat beiderseits des Streifens einen hohen Widerstand zu verleihen,
so daß der elektrische Strom nur durch den Streifen fließen kann. Bei höheren Stromstärken treten aber
instabile Stromflußschwankungen auf, durch die höhere Moden angeregt werden.
Ein allgemeines Verfahren, um die Anregung auf den Grundmodus zu beschränken, besteht darin, die
v-wTSchiedenen Epitaxialschichten rechts und links von
einem streifenförmigen Mesabereich bis unmittelbar oberhalb der aktiven Schicht wegzuätzen, so daß der
elektrische Strom allein durch den Mesabereich fließen muß. Ein solcher sog. Streifenlaser wurde in einem
Artikel mit dem Titel »Mesa-Stripe-Geometry Double-
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2643503A1 DE2643503A1 (de) | 1977-04-14 |
| DE2643503B2 DE2643503B2 (de) | 1979-01-04 |
| DE2643503C3 true DE2643503C3 (de) | 1979-09-13 |
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ID=14804366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2643503A Expired DE2643503C3 (de) | 1975-10-07 | 1976-09-28 | Verfahren zur Herstellung eines Injektionslasers |
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| GB (1) | GB1557061A (de) |
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