JP2001068790A - 半導体レーザ構造 - Google Patents
半導体レーザ構造Info
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- JP2001068790A JP2001068790A JP24199799A JP24199799A JP2001068790A JP 2001068790 A JP2001068790 A JP 2001068790A JP 24199799 A JP24199799 A JP 24199799A JP 24199799 A JP24199799 A JP 24199799A JP 2001068790 A JP2001068790 A JP 2001068790A
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- semiconductor laser
- inalas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】バンドオフセット△Ｅｃが大きく取れる構成を
有して温度特性の良い半導体レーザ構造である。 【解決手段】半導体レーザ構造は、活性層１４とバリア
層１５を有し、活性層１４とバリア層１５を挟むクラッ
ド層１２、１７を有する。ＩｎＰとは格子整合しない格
子定数を有するＩｎＡｌＡｓ１２、１７を層中に有して
いる。
有して温度特性の良い半導体レーザ構造である。 【解決手段】半導体レーザ構造は、活性層１４とバリア
層１５を有し、活性層１４とバリア層１５を挟むクラッ
ド層１２、１７を有する。ＩｎＰとは格子整合しない格
子定数を有するＩｎＡｌＡｓ１２、１７を層中に有して
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体材料
を利用した半導体レーザ等の半導体デバイスの構成に関
する。
を利用した半導体レーザ等の半導体デバイスの構成に関
する。
【０００２】
【従来技術】波長１．３μｍ〜１．６μｍの帯域は光フ
ァイバの損失が小さく光通信に適した領域である。この
波長域のデバイス材料としてＩｎＧａＡｓＰ系が検討さ
れており、光通信用のデバイスとして高い信頼性を得て
いる。近年、通信の情報量が増大し、従来の様な１波長
による光通信から、多波長により通信情報量を増大させ
る波長多重通信方式が注目を集めている。
ァイバの損失が小さく光通信に適した領域である。この
波長域のデバイス材料としてＩｎＧａＡｓＰ系が検討さ
れており、光通信用のデバイスとして高い信頼性を得て
いる。近年、通信の情報量が増大し、従来の様な１波長
による光通信から、多波長により通信情報量を増大させ
る波長多重通信方式が注目を集めている。
【０００３】この波長多重通信においては、波長が時間
的に一定であることが必要である。しかしながら、これ
まで検討してきたＩｎＧａＡｓＰ系半導体レーザは、周
囲温度の変化により、波長をはじめとする半導体レーザ
の特性が大きく変動する欠点を有している。波長多重通
信にＩｎＧａＡｓＰ半導体レーザを用いるときには、そ
の温度を一定とする為にペルチェ素子上に搭載する必要
がある。この為、こうしたデバイスは、全体的に装置が
大きくなる点、および価格が高くなる等の点で欠点を持
っている。
的に一定であることが必要である。しかしながら、これ
まで検討してきたＩｎＧａＡｓＰ系半導体レーザは、周
囲温度の変化により、波長をはじめとする半導体レーザ
の特性が大きく変動する欠点を有している。波長多重通
信にＩｎＧａＡｓＰ半導体レーザを用いるときには、そ
の温度を一定とする為にペルチェ素子上に搭載する必要
がある。この為、こうしたデバイスは、全体的に装置が
大きくなる点、および価格が高くなる等の点で欠点を持
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの点に注目
し、半導体レーザの温度特性を改善し、高い温度でも安
定に動作するレーザおよび温度による波長変動が小さな
半導体レーザを実現しようとするものである。
し、半導体レーザの温度特性を改善し、高い温度でも安
定に動作するレーザおよび温度による波長変動が小さな
半導体レーザを実現しようとするものである。
【０００５】半導体レーザの周囲温度が変化しても特性
が変化しないようにする１つの方法としては、半導体レ
ーザの活性層へのキャリアの閉じ込めを改善する手法が
ある。
が変化しないようにする１つの方法としては、半導体レ
ーザの活性層へのキャリアの閉じ込めを改善する手法が
ある。
【０００６】図８は、典型的なＩｎＧａＡｓＰ系量子井
戸半導体レーザの層構成のバンドギャップ構造を示す図
である。温度特性に影響を及ぼすキャリアは正孔よりも
電子であり、電子を閉じ込める伝導帯側の井戸層とバリ
ア層のエネルギー差△Ｅｃを大きくすることが必要であ
る。図８中において、１が活性層で、２がバリア層で、
３がクラッド層である。この活性層１とバリア層２のエ
ネルギー差が△Ｅｃ（バンドオフセット）である。
戸半導体レーザの層構成のバンドギャップ構造を示す図
である。温度特性に影響を及ぼすキャリアは正孔よりも
電子であり、電子を閉じ込める伝導帯側の井戸層とバリ
ア層のエネルギー差△Ｅｃを大きくすることが必要であ
る。図８中において、１が活性層で、２がバリア層で、
３がクラッド層である。この活性層１とバリア層２のエ
ネルギー差が△Ｅｃ（バンドオフセット）である。
【０００７】図９に、このエネルギー差△Ｅｃと温度特
性係数Ｔ０の関係を示す。Ｔ０は半導体レーザのしきい
値の温度依存を示すもので、このＴ０が大きいと、周囲
温度が変化してもレーザのしきい値、駆動電流等の特性
が変化し難いことを示している。
性係数Ｔ０の関係を示す。Ｔ０は半導体レーザのしきい
値の温度依存を示すもので、このＴ０が大きいと、周囲
温度が変化してもレーザのしきい値、駆動電流等の特性
が変化し難いことを示している。
【０００８】図９から分かる様に△Ｅｃが大きいほどＴ
０も大きくなる。つまり、この△Ｅ ｃを大きくすれば温
度特性の良い半導体レーザを得ることが可能となると考
えられている。しかしながら、現在において、半導体基
板の材料はＩｎＰまたはＧａＡｓに限られ、この基板に
格子整合する半導体材料しか使用できない。この結果、
ＩｎＰまたはＧａＡｓ基板に整合した材料を使用する場
合、大きな△Ｅｃが得られない問題がある。
０も大きくなる。つまり、この△Ｅ ｃを大きくすれば温
度特性の良い半導体レーザを得ることが可能となると考
えられている。しかしながら、現在において、半導体基
板の材料はＩｎＰまたはＧａＡｓに限られ、この基板に
格子整合する半導体材料しか使用できない。この結果、
ＩｎＰまたはＧａＡｓ基板に整合した材料を使用する場
合、大きな△Ｅｃが得られない問題がある。
【０００９】本発明の目的は、以上の課題を解決し、△
Ｅｃが大きく取れる構成を有して温度特性の良い典型的
には１．３μｍ〜１．６μｍ帯の半導体レーザ構造を提
供するものである。
Ｅｃが大きく取れる構成を有して温度特性の良い典型的
には１．３μｍ〜１．６μｍ帯の半導体レーザ構造を提
供するものである。
【００１０】
【課題を解決する手段および作用】上記目的を達成する
本発明の半導体レーザ構造は、活性層とバリア層を有
し、該活性層とバリア層を挟むクラッド層を有する半導
体レーザ構造であって、ＩｎＰとは格子整合しない格子
定数を有するＩｎＡｌＡｓを層中に有していることを特
徴とする。
本発明の半導体レーザ構造は、活性層とバリア層を有
し、該活性層とバリア層を挟むクラッド層を有する半導
体レーザ構造であって、ＩｎＰとは格子整合しない格子
定数を有するＩｎＡｌＡｓを層中に有していることを特
徴とする。
【００１１】より具体的には以下のような形態を採り得
る。クラッド層がＩｎＡｌＡｓより形成されており、そ
の格子定数がＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数と一致し
ない。ここにおいて、好適には、クラッド層であるＩｎ
ＡｌＡｓの格子定数がＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数
とは一致せず、ＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数の間の
値を持つ。好適には、クラッド層のＩｎＡｌＡｓの格子
定数が０．５７８ｎｍから０．５８２の範囲にある。
る。クラッド層がＩｎＡｌＡｓより形成されており、そ
の格子定数がＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数と一致し
ない。ここにおいて、好適には、クラッド層であるＩｎ
ＡｌＡｓの格子定数がＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数
とは一致せず、ＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数の間の
値を持つ。好適には、クラッド層のＩｎＡｌＡｓの格子
定数が０．５７８ｎｍから０．５８２の範囲にある。
【００１２】バリア層は、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌ
Ａｓ、ＡｌＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、
ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰの何
れかにより形成され得る。
Ａｓ、ＡｌＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、
ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰの何
れかにより形成され得る。
【００１３】活性層は、ＧａＡｓＳｂ、ＧａＩｎＴｌ
Ｐ、ＩｎＧａＡｓＢｉ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、
ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＮの何
れかを有し得る。
Ｐ、ＩｎＧａＡｓＢｉ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、
ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＮの何
れかを有し得る。
【００１４】クラッド層が形成されている基板は、Ｉｎ
ＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧ
ａＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ａｓ、ＧａＡｓＳｂ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＢ
ｉ、ＴｌＩｎＧａＰの何れかより形成され得る。
ＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧ
ａＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ａｓ、ＧａＡｓＳｂ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＢ
ｉ、ＴｌＩｎＧａＰの何れかより形成され得る。
【００１５】特に、ＩｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌ
Ａｓを層中に有し、バリア層にＩｎＧａＰを有すること
によって、キャリアの閉じ込めを良くして、温度特性の
良い半導体レーザ構造を実現することが出来た。
Ａｓを層中に有し、バリア層にＩｎＧａＰを有すること
によって、キャリアの閉じ込めを良くして、温度特性の
良い半導体レーザ構造を実現することが出来た。
【００１６】また、ＩｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌ
Ａｓを層中に有し、活性層としてＧａＡｓＳｂを有する
ことによって、キャリアの閉じ込めを良くして、温度特
性の良い長波長半導体レーザ構造を実現することが出来
た。
Ａｓを層中に有し、活性層としてＧａＡｓＳｂを有する
ことによって、キャリアの閉じ込めを良くして、温度特
性の良い長波長半導体レーザ構造を実現することが出来
た。
【００１７】また、ＩｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌ
Ａｓを層中に有し、活性層にＴｌＧａＩｎＰを有するこ
とによって、キャリアの閉じ込めを良くして、かつ、温
度による利得の変化を抑えることにより、温度特性の良
い長波長半導体レーザ構造を実現することが出来た。
Ａｓを層中に有し、活性層にＴｌＧａＩｎＰを有するこ
とによって、キャリアの閉じ込めを良くして、かつ、温
度による利得の変化を抑えることにより、温度特性の良
い長波長半導体レーザ構造を実現することが出来た。
【００１８】また、ＩｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌ
Ａｓを層中に有し、活性層にＩｎＧａＡｓＢｉを有する
ことによって、キャリアの閉じ込めを良くして、かつ、
温度による利得の変化を抑えることにより、温度特性の
良い長波長半導体レーザ構造を実現することが出来た。
Ａｓを層中に有し、活性層にＩｎＧａＡｓＢｉを有する
ことによって、キャリアの閉じ込めを良くして、かつ、
温度による利得の変化を抑えることにより、温度特性の
良い長波長半導体レーザ構造を実現することが出来た。
【００１９】また、ＩｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌ
Ａｓクラッド層とし、活性層にＩｎＧａＰを使用するこ
とにより、短波長化半導体レーザ構造を実現することが
出来た。
Ａｓクラッド層とし、活性層にＩｎＧａＰを使用するこ
とにより、短波長化半導体レーザ構造を実現することが
出来た。
【００２０】図１は、代表的なＩＩＩ−Ｖ族半導体の格
子定数と室温におけるバンドギャップの関係を示したも
のである。図１より分かる様に、格子定数をＩｎＰより
小さくしたＩｎＡｌＡｓ材料ではバンドギャップを大き
くすることが可能となる。このバンドギャップの大きな
ＩｎＡｌＡｓを用いることにより活性層とバリア層のエ
ネルギー差△Ｅｃを大きくする構造の実現が容易にな
り、キャリアの閉じ込めを改善し温度依存性の小さな典
型的には波長１．３μｍ〜１．６μｍのレーザが実現さ
れる。加えて、ＩｎＡｌＡｓのバンドギャップが広いこ
とから、比較的大きな△Ｅｃを保ちながら活性層のバン
ドギャップを広くして短波長化も可能となる。尚、活性
層には量子井戸を持った構造を採用することにより、よ
りしきい値等の特性の優れたものが得られる。また、量
子井戸には歪みが入っていてもよい。
子定数と室温におけるバンドギャップの関係を示したも
のである。図１より分かる様に、格子定数をＩｎＰより
小さくしたＩｎＡｌＡｓ材料ではバンドギャップを大き
くすることが可能となる。このバンドギャップの大きな
ＩｎＡｌＡｓを用いることにより活性層とバリア層のエ
ネルギー差△Ｅｃを大きくする構造の実現が容易にな
り、キャリアの閉じ込めを改善し温度依存性の小さな典
型的には波長１．３μｍ〜１．６μｍのレーザが実現さ
れる。加えて、ＩｎＡｌＡｓのバンドギャップが広いこ
とから、比較的大きな△Ｅｃを保ちながら活性層のバン
ドギャップを広くして短波長化も可能となる。尚、活性
層には量子井戸を持った構造を採用することにより、よ
りしきい値等の特性の優れたものが得られる。また、量
子井戸には歪みが入っていてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に具体的な本発明の実施の形
態を図を参照しつつ説明する。
態を図を参照しつつ説明する。
【００２２】［実施例１］本発明の第１の実施例は、Ｉ
ｎＰ膜に格子整合するＩｎＡｌＡｓではなく、Ａｌ組成
を増加させＩｎＰ膜から格子定数がずれたＩｎＡｌＡｓ
をクラッド層に使用する。このことにより、クラッド層
およびバリア層のバンドギャップを大きくし、△Ｅｃを
大きく取ってキャリアの閉じ込めを改善した半導体レー
ザ構造の例を示すものである。
ｎＰ膜に格子整合するＩｎＡｌＡｓではなく、Ａｌ組成
を増加させＩｎＰ膜から格子定数がずれたＩｎＡｌＡｓ
をクラッド層に使用する。このことにより、クラッド層
およびバリア層のバンドギャップを大きくし、△Ｅｃを
大きく取ってキャリアの閉じ込めを改善した半導体レー
ザ構造の例を示すものである。
【００２３】図２（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施
例を説明する図である。図２（ａ）中、１１は半導体基
板であるところのｎ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓで
ある。その上に、１２に示すクラッド層であるｎ−Ｉｎ
０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成している。格子定数は
０．５８ｎｍである。ＩｎＰに格子整合した場合よりＡ
ｌの組成が増加している結果（図１参照）、ＩｎＡｌＡ
ｓのバンドギャップは約０．５５ｅＶ増加している。こ
の上に、１３に示す光閉じ込め層ｎ−Ｉｎ０． ４７Ｇａ
０．３７Ａｌ０．１６Ａｓを形成する。１８は活性領域
で、この領域に活性層１４とバリア層１５が含まれてい
る。活性領域１８は、圧縮歪みを入れたｎ−Ｉｎ
０．５３Ｇａ０．４７Ａｓの活性層１４を含んでおり、
これには圧縮歪みが１．２％入っている（これにより、
軽いホールと重いホールのバンド構造の分離が起こり、
しきい値をより小さくできる）。それと、活性領域１８
では、バリア層１５を２層構成で形成している。このバ
リア層１５は、光閉じ込め層１３と構成は同じでドーピ
ングはしていない。
例を説明する図である。図２（ａ）中、１１は半導体基
板であるところのｎ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓで
ある。その上に、１２に示すクラッド層であるｎ−Ｉｎ
０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成している。格子定数は
０．５８ｎｍである。ＩｎＰに格子整合した場合よりＡ
ｌの組成が増加している結果（図１参照）、ＩｎＡｌＡ
ｓのバンドギャップは約０．５５ｅＶ増加している。こ
の上に、１３に示す光閉じ込め層ｎ−Ｉｎ０． ４７Ｇａ
０．３７Ａｌ０．１６Ａｓを形成する。１８は活性領域
で、この領域に活性層１４とバリア層１５が含まれてい
る。活性領域１８は、圧縮歪みを入れたｎ−Ｉｎ
０．５３Ｇａ０．４７Ａｓの活性層１４を含んでおり、
これには圧縮歪みが１．２％入っている（これにより、
軽いホールと重いホールのバンド構造の分離が起こり、
しきい値をより小さくできる）。それと、活性領域１８
では、バリア層１５を２層構成で形成している。このバ
リア層１５は、光閉じ込め層１３と構成は同じでドーピ
ングはしていない。
【００２４】この上に、１６に示す上部光閉じ込め層で
あるｐ−Ｉｎ０．４７Ｇａ０．３７Ａｌ０．１６Ａｓを
形成した後に、１７に示す上部クラッド層であるｐ−Ｉ
ｎ０ ．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成する。最後に１９に
示すコンタクト層であるｐ−Ｉｎ０．３８Ｇａ０．６２
Ａｓを形成した構成となっている。ここの構成では、活
性層１４のみに歪みを入れているが、バリア層１５およ
び光ガイド層１４の一部に入れてもよい。
あるｐ−Ｉｎ０．４７Ｇａ０．３７Ａｌ０．１６Ａｓを
形成した後に、１７に示す上部クラッド層であるｐ−Ｉ
ｎ０ ．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成する。最後に１９に
示すコンタクト層であるｐ−Ｉｎ０．３８Ｇａ０．６２
Ａｓを形成した構成となっている。ここの構成では、活
性層１４のみに歪みを入れているが、バリア層１５およ
び光ガイド層１４の一部に入れてもよい。
【００２５】この構成において、例えば上下に電極を形
成して電流注入することでレーザ発振が行なわれる。図
２（ａ）の左右の両端面を劈開面としてファブリペロー
型レーザとして構成することもできるし、光ガイド層に
沿って回折格子を形成して分布帰還型或は分布反射型レ
ーザとして構成することもできる。このことは以下の実
施例でも同様である。
成して電流注入することでレーザ発振が行なわれる。図
２（ａ）の左右の両端面を劈開面としてファブリペロー
型レーザとして構成することもできるし、光ガイド層に
沿って回折格子を形成して分布帰還型或は分布反射型レ
ーザとして構成することもできる。このことは以下の実
施例でも同様である。
【００２６】以上の構成のバンド構造を図２（ｂ）に示
す。上記の層構成により、活性層１４とバリア層１５の
△Ｅｃは０．５４ｅＶ程度取れる。井戸層１４の厚み
は、波長１．５５μｍを得る為に６ｎｍとしている。格
子定数を０．５８ｎｍに変えることにより、ＩｎＰに比
較して、バンドギャップの大きなＩｎＡｌＡｓを使用す
ることが出来、かつバリア層１５にもバンドギャップの
大きなＧａＩｎＡｌＡｓを使用することが可能となり、
△Ｅｃを大きく取れて電子の閉じ込めが改善された。
す。上記の層構成により、活性層１４とバリア層１５の
△Ｅｃは０．５４ｅＶ程度取れる。井戸層１４の厚み
は、波長１．５５μｍを得る為に６ｎｍとしている。格
子定数を０．５８ｎｍに変えることにより、ＩｎＰに比
較して、バンドギャップの大きなＩｎＡｌＡｓを使用す
ることが出来、かつバリア層１５にもバンドギャップの
大きなＧａＩｎＡｌＡｓを使用することが可能となり、
△Ｅｃを大きく取れて電子の閉じ込めが改善された。
【００２７】△Ｅｃの大きさは０．５ｅＶ以上と考えら
れ、図９からＴ０は１８０［Ｋ］以上が得られることに
なる。これまでのＩｎＧａＡｓＰ系レーザの７０［Ｋ］
程度に比べ、優れた温度安定性を得ることが可能とな
る。
れ、図９からＴ０は１８０［Ｋ］以上が得られることに
なる。これまでのＩｎＧａＡｓＰ系レーザの７０［Ｋ］
程度に比べ、優れた温度安定性を得ることが可能とな
る。
【００２８】以上に示す様に、クラッドが高ければ（エ
ネルギーギャップが広ければ）バリアも高くする（エネ
ルギーギャップを広くする）ことが可能となり、大きな
Ｔ０を得ることが可能となる。ここでは、ＩｎＡｌＡｓ
のバンドギャップが大きく取れる格子定数０．５８ｎｍ
付近のＩｎＡｌＡｓを使用したが、基本的には、ＩｎＰ
よりバンドギャップの大きな材料を使用すれば効果があ
る。ここでクラッド層として使用したＩｎＡｌＡｓ層が
直接遷移型で最も大きなバンドギャップを持つ条件は、
格子定数０．５７８ｎｍ程度である。ＩｎＡｌＡｓをク
ラッドとする場合はこの格子定数を使用することによ
り、最もキャリア閉じ込めの良い望ましい構成が得られ
る。
ネルギーギャップが広ければ）バリアも高くする（エネ
ルギーギャップを広くする）ことが可能となり、大きな
Ｔ０を得ることが可能となる。ここでは、ＩｎＡｌＡｓ
のバンドギャップが大きく取れる格子定数０．５８ｎｍ
付近のＩｎＡｌＡｓを使用したが、基本的には、ＩｎＰ
よりバンドギャップの大きな材料を使用すれば効果があ
る。ここでクラッド層として使用したＩｎＡｌＡｓ層が
直接遷移型で最も大きなバンドギャップを持つ条件は、
格子定数０．５７８ｎｍ程度である。ＩｎＡｌＡｓをク
ラッドとする場合はこの格子定数を使用することによ
り、最もキャリア閉じ込めの良い望ましい構成が得られ
る。
【００２９】以上説明した様に、ＩｎＰとは整合してい
ない格子定数を持つＩｎＡｌＡｓを用いることにより、
温度特性の良い長波系の半導体レーザを得ることができ
た。
ない格子定数を持つＩｎＡｌＡｓを用いることにより、
温度特性の良い長波系の半導体レーザを得ることができ
た。
【００３０】 この実施例では、バリア層としてはＧａ
ＩｎＡｌＡｓを用いたが、これ以外の材料としては、
（Ｇａ）ＡｌＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、Ａ
ｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰが挙げられ、これら
をバリアに使用することでも目的が達せられる。
ＩｎＡｌＡｓを用いたが、これ以外の材料としては、
（Ｇａ）ＡｌＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、Ａ
ｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰが挙げられ、これら
をバリアに使用することでも目的が達せられる。
【００３１】［実施例２］本発明の第２の実施例は、Ｉ
ｎＰとは格子整合しないＡｌＩｎＡｓを層中に有してい
る半導体レーザ構造において、バリア層としてＩｎＧａ
Ｐを用いている例である。
ｎＰとは格子整合しないＡｌＩｎＡｓを層中に有してい
る半導体レーザ構造において、バリア層としてＩｎＧａ
Ｐを用いている例である。
【００３２】図３（ａ）、（ｂ）をもって説明する。図
３中（ａ）中、２１は半導体基板であるところのｎ−Ｉ
ｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐである。その上に、２２に示
すクラッド層であるｎ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ
を形成している。格子定数は０．５８ｎｍである。この
上に、２３に示す光閉じ込め層ｎ−Ｉｎ０．７１Ｇａ
０．２９Ｐを形成する。
３中（ａ）中、２１は半導体基板であるところのｎ−Ｉ
ｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐである。その上に、２２に示
すクラッド層であるｎ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ
を形成している。格子定数は０．５８ｎｍである。この
上に、２３に示す光閉じ込め層ｎ−Ｉｎ０．７１Ｇａ
０．２９Ｐを形成する。
【００３３】活性領域は、活性層２４とバリア層２５に
より構成されている。活性層２４は圧縮歪みを１．０％
入れたｕｎｄｏｐｅｄ ＩｎＧａＡｓよりなっている。
バリア層２５は２層形成されている。バリア層２５は、
光閉じ込め層２３と構成は同じでドーピングはしていな
い。この上に、２６に示す上部光閉じ込め層であるｐ−
Ｉｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐを形成した後に、２７に示
す上部クラッド層であるｐ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５
Ａｓを形成する。最後に、２８に示すｐ−Ｉｎ ０．３８
Ｇａ０．６２Ａｓを形成した構成となっている。この構
成では、活性層２４のみに歪みを入れているが、バリア
層および光ガイド層の一部に入れてもよい。
より構成されている。活性層２４は圧縮歪みを１．０％
入れたｕｎｄｏｐｅｄ ＩｎＧａＡｓよりなっている。
バリア層２５は２層形成されている。バリア層２５は、
光閉じ込め層２３と構成は同じでドーピングはしていな
い。この上に、２６に示す上部光閉じ込め層であるｐ−
Ｉｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐを形成した後に、２７に示
す上部クラッド層であるｐ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５
Ａｓを形成する。最後に、２８に示すｐ−Ｉｎ ０．３８
Ｇａ０．６２Ａｓを形成した構成となっている。この構
成では、活性層２４のみに歪みを入れているが、バリア
層および光ガイド層の一部に入れてもよい。
【００３４】バンド図を図３（ｂ）に示す。バリア層２
５のＩｎＧａＰとＩｎＧａＡｓ井戸２４のエネルギー差
は４６０ｍｅＶ取ることができる。一般的にＩｎＧａＡ
ｓＰバリアを用いた構成では、△Ｅｃは図９に示した様
に１５０ｍｅＶ程度である。しかし、ＩｎＡｌＡｓをク
ラッドにし、ＩｎＧａＰをバリアに使用することによ
り、これまでになく閉じ込めの良い半導体レーザ構成を
得ることが可能となる。
５のＩｎＧａＰとＩｎＧａＡｓ井戸２４のエネルギー差
は４６０ｍｅＶ取ることができる。一般的にＩｎＧａＡ
ｓＰバリアを用いた構成では、△Ｅｃは図９に示した様
に１５０ｍｅＶ程度である。しかし、ＩｎＡｌＡｓをク
ラッドにし、ＩｎＧａＰをバリアに使用することによ
り、これまでになく閉じ込めの良い半導体レーザ構成を
得ることが可能となる。
【００３５】 以上説明した様に、クラッド層にＩｎＡ
ｌＡｓを用い、バリア層にＩｎＧａＰ使用することによ
り、ＩｎＰをクラッドとしＩｎＧａＡｓＰをバリア層と
した場合より閉じ込めの良いレーザが得られる。この実
施例ではバリア層にＩｎＧａＰを用いたが、バリア層と
してはこれ以外にＡｌＧａＩｎＡｓバリア、および、Ｉ
ｎＰより格子定数をずらすことによりバンドギャップを
大きくしたＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａ
ＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ等が挙げられる。
ｌＡｓを用い、バリア層にＩｎＧａＰ使用することによ
り、ＩｎＰをクラッドとしＩｎＧａＡｓＰをバリア層と
した場合より閉じ込めの良いレーザが得られる。この実
施例ではバリア層にＩｎＧａＰを用いたが、バリア層と
してはこれ以外にＡｌＧａＩｎＡｓバリア、および、Ｉ
ｎＰより格子定数をずらすことによりバンドギャップを
大きくしたＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａ
ＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ等が挙げられる。
【００３６】 また、この実施例では、活性領域の井戸
層としてＩｎＧａＡｓの例を挙げたが、ＩｎＧａＡｓＰ
でもよい。また、組成を変えバンドギャップを小さくし
たＩｎＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ等も使用可能
である。
層としてＩｎＧａＡｓの例を挙げたが、ＩｎＧａＡｓＰ
でもよい。また、組成を変えバンドギャップを小さくし
たＩｎＧａＡｌＡｓ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ等も使用可能
である。
【００３７】基本的に、格子定数をＩｎＰより小さく
し、バンドギャップの大きなＩｎＡｌＡｓをクラッドと
して使用することにより、バリア層と井戸層のエネルギ
ー差を大きくする構成を実現するものである。この結
果、従来にない温度安定性を示すレーザ構成を提供する
ことが可能となった。
し、バンドギャップの大きなＩｎＡｌＡｓをクラッドと
して使用することにより、バリア層と井戸層のエネルギ
ー差を大きくする構成を実現するものである。この結
果、従来にない温度安定性を示すレーザ構成を提供する
ことが可能となった。
【００３８】［実施例３］本発明の第３の実施例は、Ｉ
ｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌＡｓを層中に有してい
る半導体レーザ構造において、活性層としてＧａＡｓＳ
ｂを用いている例である。
ｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌＡｓを層中に有してい
る半導体レーザ構造において、活性層としてＧａＡｓＳ
ｂを用いている例である。
【００３９】図４をもって説明する。図４中、３１は半
導体基板であるところのｎ−ＡｌＩｎＰである。その上
に、３２に示すクラッド層であるｎ−Ｉｎ０．３Ａｌ
０．７Ａｓを形成している。格子定数は０．５７８ｎｍ
に整合している。この上に、３３に示す光閉じ込め層ｎ
−Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ｐを形成する。
導体基板であるところのｎ−ＡｌＩｎＰである。その上
に、３２に示すクラッド層であるｎ−Ｉｎ０．３Ａｌ
０．７Ａｓを形成している。格子定数は０．５７８ｎｍ
に整合している。この上に、３３に示す光閉じ込め層ｎ
−Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ｐを形成する。
【００４０】活性領域は、活性層３４とバリア層３５に
より構成されている。活性層３４は、無歪のｕｎｄｏｐ
ｅｄ ＧａＡｓＳｂが５層でなっている。バリア層３５
は４層形成されている。このバリア層３５は、光閉じ込
め層３３と構成は同じでドーピングはしていない。この
上に、３６に示す上部光閉じ込め層であるｐ−Ｉｎ０
．８Ｇａ０．２Ｐを形成した後に、３７に示す上部クラ
ッド層であるｐ−ＩｎＡｌＡｓを形成する。最後に、３
８に示すｐ−Ｉｎ０．３Ｇａ０．７Ａｓを形成した構成
となっている。
より構成されている。活性層３４は、無歪のｕｎｄｏｐ
ｅｄ ＧａＡｓＳｂが５層でなっている。バリア層３５
は４層形成されている。このバリア層３５は、光閉じ込
め層３３と構成は同じでドーピングはしていない。この
上に、３６に示す上部光閉じ込め層であるｐ−Ｉｎ０
．８Ｇａ０．２Ｐを形成した後に、３７に示す上部クラ
ッド層であるｐ−ＩｎＡｌＡｓを形成する。最後に、３
８に示すｐ−Ｉｎ０．３Ｇａ０．７Ａｓを形成した構成
となっている。
【００４１】この構成においてもバリア層３５のＩｎＧ
ａＰとＧａＡｓＳｂ井戸３４のエネルギー差は大きくと
れた。ＩｎＡｌＡｓをクラッド、ＩｎＧａＰをバリアと
し、ＧａＡｓＳｂを活性層に使用することにより、これ
までになく閉じ込めのよい半導体レーザ構成を得ること
が可能となる。
ａＰとＧａＡｓＳｂ井戸３４のエネルギー差は大きくと
れた。ＩｎＡｌＡｓをクラッド、ＩｎＧａＰをバリアと
し、ＧａＡｓＳｂを活性層に使用することにより、これ
までになく閉じ込めのよい半導体レーザ構成を得ること
が可能となる。
【００４２】この実施例では、ＧａＡｓＳｂを示した
が、１．３μｍ〜１．６μｍを得る活性層としてはこの
他にＩｎＧａＡｓＮなどが上げられる。バンドギャップ
の大きなＩｎＡｌＡｓとＩｎＧａＡｓＮ活性層を組合せ
ることにより、温度特性の優れた半導体レーザが可能と
なる。
が、１．３μｍ〜１．６μｍを得る活性層としてはこの
他にＩｎＧａＡｓＮなどが上げられる。バンドギャップ
の大きなＩｎＡｌＡｓとＩｎＧａＡｓＮ活性層を組合せ
ることにより、温度特性の優れた半導体レーザが可能と
なる。
【００４３】［実施例４］本発明の第４の実施例は、Ｉ
ｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌＡｓをクラッド層と
し、活性層に温度依存性の小さなＧａＩｎＴｌＰを使用
した例である。
ｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌＡｓをクラッド層と
し、活性層に温度依存性の小さなＧａＩｎＴｌＰを使用
した例である。
【００４４】図５をもって説明する。図５中、４１は半
導体基板であるところのｎ−ＧａＡｓＳｂである。その
上に、４２に示すクラッド層であるｎ−Ｉｎ０．４Ａｌ
０． ６Ａｓを形成している。格子定数は０．５８２ｎｍ
に整合している。この上に、４３に示す光閉じ込め層ｎ
−Ｉｎ０．７４Ｇａ０．２６Ｐを形成する。活性領域
は、活性層４４とバリア層４５により構成されている。
活性層４４は、無歪のｕｎｄｏｐｅｄ ＧａＩｎＴｌＰ
が５層でなっている。バリア層４５は４層形成されてい
る。このバリア層４５は、光閉じ込め層４３と構成は同
じでドーピングはしていない。この上に、４６に示す上
部光閉じ込め層であるｐ−Ｉｎ０．７４Ｇａ０．２６Ｐ
を形成した後に、４７に示す上部クラッド層であるｐ−
Ｉｎ０．４Ａｌ０．６Ａｓを形成する。最後に、４８に
示すｐ−Ｉｎ０．４１Ｇａ０．５９Ａｓを形成した構成
となっている。
導体基板であるところのｎ−ＧａＡｓＳｂである。その
上に、４２に示すクラッド層であるｎ−Ｉｎ０．４Ａｌ
０． ６Ａｓを形成している。格子定数は０．５８２ｎｍ
に整合している。この上に、４３に示す光閉じ込め層ｎ
−Ｉｎ０．７４Ｇａ０．２６Ｐを形成する。活性領域
は、活性層４４とバリア層４５により構成されている。
活性層４４は、無歪のｕｎｄｏｐｅｄ ＧａＩｎＴｌＰ
が５層でなっている。バリア層４５は４層形成されてい
る。このバリア層４５は、光閉じ込め層４３と構成は同
じでドーピングはしていない。この上に、４６に示す上
部光閉じ込め層であるｐ−Ｉｎ０．７４Ｇａ０．２６Ｐ
を形成した後に、４７に示す上部クラッド層であるｐ−
Ｉｎ０．４Ａｌ０．６Ａｓを形成する。最後に、４８に
示すｐ−Ｉｎ０．４１Ｇａ０．５９Ａｓを形成した構成
となっている。
【００４５】この構成においても、バリア層４５のＩｎ
ＧａＰとＧａＩｎＴｌＰ井戸４４のエネルギー差は大き
くとれた。この結果キャリアのオーバーフローを抑える
ことが可能となった。
ＧａＰとＧａＩｎＴｌＰ井戸４４のエネルギー差は大き
くとれた。この結果キャリアのオーバーフローを抑える
ことが可能となった。
【００４６】これに加え、ＴｌＰを含むＧａＩｎＴｌＰ
のバンドギャップの温度変化が通常の材料に比較して小
さい為、特定の波長の利得が変化しにくく、より安定な
動作が可能となる。
のバンドギャップの温度変化が通常の材料に比較して小
さい為、特定の波長の利得が変化しにくく、より安定な
動作が可能となる。
【００４７】よって、ＩｎＡｌＡｓをクラッド、ＩｎＧ
ａＰをバリアとし、ＧａＩｎＴｌＰを活性層に使用する
ことにより、これまでになく閉じ込めが良く且つ特定の
波長での利得の温度依存性の良い（小さい）半導体レー
ザ構成を得ることが可能となった。本実施例では、活性
層にＧａＩｎＴｌＰを用いたが、ＡｌＩｎＴｌＰを使用
することも可能である。
ａＰをバリアとし、ＧａＩｎＴｌＰを活性層に使用する
ことにより、これまでになく閉じ込めが良く且つ特定の
波長での利得の温度依存性の良い（小さい）半導体レー
ザ構成を得ることが可能となった。本実施例では、活性
層にＧａＩｎＴｌＰを用いたが、ＡｌＩｎＴｌＰを使用
することも可能である。
【００４８】［実施例５］本発明の第５の実施例は、Ｉ
ｎＰとは格子整合しないＩｎＧａＡｓＰをバリア層と
し、活性層に温度依存性の小さなＩｎＧａＡｓＢｉを使
用した例である。
ｎＰとは格子整合しないＩｎＧａＡｓＰをバリア層と
し、活性層に温度依存性の小さなＩｎＧａＡｓＢｉを使
用した例である。
【００４９】図６をもって説明する。図６中、５１は半
導体基板であるところのｎ−Ｉｎ０ ．３９Ｇａ０．６１
Ａｓである。その上に、５２に示すクラッド層であるｎ
−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成している。格子
定数は０．５８ｎｍに整合している。この上に、５３に
示す光閉じ込め層ｎ−Ｉｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐを形
成する。活性領域は、活性層５４とバリア層５５により
構成されている。活性層５４は、無歪のｕｎｄｏｐｅｄ
ＩｎＧａＡｓＢｉが２層でなっている。バリア層５５
は１層形成されている。このバリア層５５は、光閉じ込
め層５３と構成は同じでドーピングはしていない。この
上に、５６に示す上部光閉じ込め層であるｐ−Ｉｎ
０．７１Ｇａ０．２９Ｐを形成した後に、５７に示す上
部クラッド層であるｐ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ
を形成する。最後に、５８に示すｐ−Ｉｎ０．３９Ｇａ
０．６１Ａｓを形成した構成となっている。
導体基板であるところのｎ−Ｉｎ０ ．３９Ｇａ０．６１
Ａｓである。その上に、５２に示すクラッド層であるｎ
−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成している。格子
定数は０．５８ｎｍに整合している。この上に、５３に
示す光閉じ込め層ｎ−Ｉｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐを形
成する。活性領域は、活性層５４とバリア層５５により
構成されている。活性層５４は、無歪のｕｎｄｏｐｅｄ
ＩｎＧａＡｓＢｉが２層でなっている。バリア層５５
は１層形成されている。このバリア層５５は、光閉じ込
め層５３と構成は同じでドーピングはしていない。この
上に、５６に示す上部光閉じ込め層であるｐ−Ｉｎ
０．７１Ｇａ０．２９Ｐを形成した後に、５７に示す上
部クラッド層であるｐ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓ
を形成する。最後に、５８に示すｐ−Ｉｎ０．３９Ｇａ
０．６１Ａｓを形成した構成となっている。
【００５０】この構成においても、バリア層５５のＩｎ
ＧａＡｓＰとＩｎＧａＡｓＢｉ井戸５４のエネルギー差
は大きくとれた。ＩｎＧａＡｓＢｉもバンドギャップの
温度依存が小さい為、活性層にＩｎＧａＡｓＢｉを用い
ることにより、利得の温度依存性が小さくなる。よっ
て、ＩｎＡｌＡｓをクラッドとし、ＩｎＧａＡｓＰをバ
リアとし、ＩｎＧａＡｓＢｉを活性層に使用することに
より、これまでになく閉じ込めが良く且つ利得の温度依
存性の良い（小さい）半導体レーザ構成を得ることが可
能となった。
ＧａＡｓＰとＩｎＧａＡｓＢｉ井戸５４のエネルギー差
は大きくとれた。ＩｎＧａＡｓＢｉもバンドギャップの
温度依存が小さい為、活性層にＩｎＧａＡｓＢｉを用い
ることにより、利得の温度依存性が小さくなる。よっ
て、ＩｎＡｌＡｓをクラッドとし、ＩｎＧａＡｓＰをバ
リアとし、ＩｎＧａＡｓＢｉを活性層に使用することに
より、これまでになく閉じ込めが良く且つ利得の温度依
存性の良い（小さい）半導体レーザ構成を得ることが可
能となった。
【００５１】また、ＩｎＰおよびＧａＡｓより離れた格
子定数を持った基板を実現する化合物としては上記実施
例を含めて、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧ
ａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎ
ＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＳｂ、ＩｎＧａＡｓ
Ｎ、ＩｎＧａＡｓＢｉ、ＴｌＩｎＧａＰなどが使用可能
である。
子定数を持った基板を実現する化合物としては上記実施
例を含めて、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧ
ａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎ
ＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＳｂ、ＩｎＧａＡｓ
Ｎ、ＩｎＧａＡｓＢｉ、ＴｌＩｎＧａＰなどが使用可能
である。
【００５２】［実施例６］本発明の第６の実施例は、Ｉ
ｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌＡｓクラッド層とし、
活性層にＩｎＧａＰを使用することにより短波長化を可
能にした例である。
ｎＰとは格子整合しないＩｎＡｌＡｓクラッド層とし、
活性層にＩｎＧａＰを使用することにより短波長化を可
能にした例である。
【００５３】図７をもって説明する。図７中、６１は半
導体基板であるところのｎ−Ｉｎ０ ．７１Ｇａ０．２９
Ｐである。その上に、６２に示すクラッド層であるｎ−
Ｉｎ ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成している。格子定
数は０．５８ｎｍである。この上に、６３に示す光閉じ
込め層ｎ−Ｉｎ０．３９Ａｌ０．２３Ｇａ０．３８Ａｓ
を形成する。活性領域は、活性層６４とバリア層６５に
より構成されている。活性層６４は、ｕｎｄｏｐｅｄ
Ｉｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐでなっている。バリア層６
５は２層形成されている。このバリア層６５は、６３に
示した光閉じ込め層と構成は同じでドーピングはしてい
ない。この上に、６６に示す上部光閉じ込め層であるｎ
−ＩｎＡｌＧａＡｓを形成した後に、６７に示す上部ク
ラッド層であるｐ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形
成する。最後に、６８に示すｐ−Ｉｎ０．３８Ｇａ
０．６２Ａｓを形成した構成となっている。
導体基板であるところのｎ−Ｉｎ０ ．７１Ｇａ０．２９
Ｐである。その上に、６２に示すクラッド層であるｎ−
Ｉｎ ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形成している。格子定
数は０．５８ｎｍである。この上に、６３に示す光閉じ
込め層ｎ−Ｉｎ０．３９Ａｌ０．２３Ｇａ０．３８Ａｓ
を形成する。活性領域は、活性層６４とバリア層６５に
より構成されている。活性層６４は、ｕｎｄｏｐｅｄ
Ｉｎ０．７１Ｇａ０．２９Ｐでなっている。バリア層６
５は２層形成されている。このバリア層６５は、６３に
示した光閉じ込め層と構成は同じでドーピングはしてい
ない。この上に、６６に示す上部光閉じ込め層であるｎ
−ＩｎＡｌＧａＡｓを形成した後に、６７に示す上部ク
ラッド層であるｐ−Ｉｎ０．３５Ａｌ０．６５Ａｓを形
成する。最後に、６８に示すｐ−Ｉｎ０．３８Ｇａ
０．６２Ａｓを形成した構成となっている。
【００５４】以上説明した様に、クラッド層にＩｎＡｌ
Ａｓを用い、バリア層にＩｎＡｌＧａＡｓ使用すること
により、バリア層と活性層のエネルギー差△Ｅｃを０．
４ｅＶの大きさに保ちながら短波長化（活性層のバンド
ギャップを大きくする）を図ることができる。
Ａｓを用い、バリア層にＩｎＡｌＧａＡｓ使用すること
により、バリア層と活性層のエネルギー差△Ｅｃを０．
４ｅＶの大きさに保ちながら短波長化（活性層のバンド
ギャップを大きくする）を図ることができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明により、Ｉｎ
Ｐとは格子整合しない格子定数を有するＩｎＡｌＡｓを
層中に有することによって、キャリアの閉じ込めを良く
して、温度特性の良い半導体レーザ構造を実現すること
が出来た。
Ｐとは格子整合しない格子定数を有するＩｎＡｌＡｓを
層中に有することによって、キャリアの閉じ込めを良く
して、温度特性の良い半導体レーザ構造を実現すること
が出来た。
【図１】図１は化合物半導体のバンドギャップと格子定
数の関係を示す図である。
数の関係を示す図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例の
層構成とバンドギャップ構造を示す図である。
層構成とバンドギャップ構造を示す図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施例の
層構成とバンドギャップ構造を示す図である。
層構成とバンドギャップ構造を示す図である。
【図４】図４は本発明の第３の実施例の層構成を示す図
である。
である。
【図５】図５は本発明の第４の実施例の層構成を示す図
である。
である。
【図６】図６は本発明の第５の実施例の層構成を示す図
である。
である。
【図７】図７は本発明の第６の実施例の層構成を示す図
である。
である。
【図８】図８は従来例のバンドギャップ構造の説明図で
ある。
ある。
【図９】図９は△ＥｃとＴ０の関係を示すグラフであ
る。
る。
１１、２１、３１、４１、５１、６１ 基板 １２、１７、２２、２７、３２、３７、４２、４７、５
２、５７、６２、６７クラッド層 １３、１６、２３、２６、３３、３６、４３、４６、５
３、５６、６３、６６光閉じ込め層（光ガイド層） １４、２４、３４、４４、５４、６４ 活性層（井戸
層） １５、２５、３５、４５、５５、６５ バリア層 １８ 活性領域 １９、２８、３８、４８、５８、６８ コンタクト層
２、５７、６２、６７クラッド層 １３、１６、２３、２６、３３、３６、４３、４６、５
３、５６、６３、６６光閉じ込め層（光ガイド層） １４、２４、３４、４４、５４、６４ 活性層（井戸
層） １５、２５、３５、４５、５５、６５ バリア層 １８ 活性領域 １９、２８、３８、４８、５８、６８ コンタクト層
Claims (7)
- 【請求項１】 活性層とバリア層を有し、該活性層とバ
リア層を挟むクラッド層を有する半導体レーザ構造であ
って、ＩｎＰとは格子整合しない格子定数を有するＩｎ
ＡｌＡｓを層中に有していることを特徴とする半導体レ
ーザ構造。 - 【請求項２】 該クラッド層がＩｎＡｌＡｓより形成さ
れており、その格子定数がＧａＡｓおよびＩｎＰの格子
定数と一致しない請求項１記載の半導体レーザ構造。 - 【請求項３】 該クラッド層であるＩｎＡｌＡｓの格子
定数がＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数とは一致せず、
ＧａＡｓおよびＩｎＰの格子定数の間の値を持つ請求項
２記載の半導体レーザ構造。 - 【請求項４】該クラッド層のＩｎＡｌＡｓの格子定数が
０．５７８ｎｍから０．５８２の範囲にある請求項３記
載の半導体レーザ構造。 - 【請求項５】該バリア層が、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡ
ｌＡｓ、ＡｌＩｎＰ、ＧａＡｌＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ
の何れかにより形成されている請求項１乃至４の何れか
に記載の半導体レーザ構造。 - 【請求項６】該活性層が、ＧａＡｓＳｂ、ＧａＩｎＴｌ
Ｐ、ＩｎＧａＡｓＢｉ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、
ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＮの何
れかを有する請求項１乃至５の何れかに記載の半導体レ
ーザ構造。 - 【請求項７】クラッド層が形成されている基板が、Ｉｎ
ＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧ
ａＰ、ＡｌＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰ、ＩｎＧａ
Ａｓ、ＧａＡｓＳｂ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＢ
ｉ、ＴｌＩｎＧａＰの何れかより形成されている請求項
１乃至６の何れかに記載の半導体レーザ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24199799A JP2001068790A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 半導体レーザ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24199799A JP2001068790A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 半導体レーザ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068790A true JP2001068790A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17082726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24199799A Pending JP2001068790A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 半導体レーザ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068790A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003258384A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Agilent Technol Inc | ＧａＡｓＳｂ量子井戸層を含む長波長フォトニクスデバイス |
| JP2004241778A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Agilent Technol Inc | 中間層を含む半導体ヘテロ接合 |
| WO2021107032A1 (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体発光素子、及び、半導体発光素子の製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513884A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ |
| JPH0513809A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-22 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
| JPH06275914A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-09-30 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| JPH09232691A (ja) * | 1995-07-24 | 1997-09-05 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ |
| JPH11150327A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Nec Corp | 長波長帯面発光型半導体レーザ及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24199799A patent/JP2001068790A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0513884A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ |
| JPH0513809A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-22 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
| JPH06275914A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-09-30 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置 |
| JPH09232691A (ja) * | 1995-07-24 | 1997-09-05 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ |
| JPH11150327A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Nec Corp | 長波長帯面発光型半導体レーザ及びその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003258384A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Agilent Technol Inc | ＧａＡｓＳｂ量子井戸層を含む長波長フォトニクスデバイス |
| JP4663964B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2011-04-06 | アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド | ＧａＡｓＳｂ量子井戸層を含む長波長フォトニクスデバイス |
| JP2004241778A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Agilent Technol Inc | 中間層を含む半導体ヘテロ接合 |
| WO2021107032A1 (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 半導体発光素子、及び、半導体発光素子の製造方法 |
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