JP2010010713A - 端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード - Google Patents
端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010010713A JP2010010713A JP2009235653A JP2009235653A JP2010010713A JP 2010010713 A JP2010010713 A JP 2010010713A JP 2009235653 A JP2009235653 A JP 2009235653A JP 2009235653 A JP2009235653 A JP 2009235653A JP 2010010713 A JP2010010713 A JP 2010010713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- face
- laser diode
- electrode
- semiconductor body
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- 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
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
-
- 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
- H01S5/30—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
- H01S5/347—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 in AIIBVI compounds, e.g. ZnCdSe- laser
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
-
- 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
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04252—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the material
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
Abstract
【課題】pn接合を形成する複数の半導体層を具備する半導体本体、本体の一方の端にある端面および照合電極を有するII−VI半導体レーザダイオードの端面劣化を低減すること。
【解決手段】レーザダイオード10は、端面34に隣接して配置される端面劣化低減電極50をさらに含む。端面劣化低減電極50は、順方向バイアス電極40から電気的に分離される。端面劣化低減電極50は、端面劣化を低減するために十分な電界を確立するために使用される。一実施例において、端面劣化低減電極50と照合電極32との間に逆方向バイアス電圧VRBを印加することによって、このような電界が確立される。別の実施例において、端面劣化低減電極50を照合電極32に電気的に接続することによって、このような電界が確立される。
【選択図】図1
【解決手段】レーザダイオード10は、端面34に隣接して配置される端面劣化低減電極50をさらに含む。端面劣化低減電極50は、順方向バイアス電極40から電気的に分離される。端面劣化低減電極50は、端面劣化を低減するために十分な電界を確立するために使用される。一実施例において、端面劣化低減電極50と照合電極32との間に逆方向バイアス電圧VRBを印加することによって、このような電界が確立される。別の実施例において、端面劣化低減電極50を照合電極32に電気的に接続することによって、このような電界が確立される。
【選択図】図1
Description
政府の権利
米国政府は、高等研究計画局および陸軍省/陸軍研究局によって認められた契約第DAAH04−94−C−0049号に基づき、本発明に一定の権利を有する。
米国政府は、高等研究計画局および陸軍省/陸軍研究局によって認められた契約第DAAH04−94−C−0049号に基づき、本発明に一定の権利を有する。
技術分野
本発明は、主に半導体レーザダイオードに関する。さらに詳細には、本発明は、端面劣化の低減のための構造を備えたII−VI半導体レーザダイオードに関する。
本発明は、主に半導体レーザダイオードに関する。さらに詳細には、本発明は、端面劣化の低減のための構造を備えたII−VI半導体レーザダイオードに関する。
半導体レーザダイオードは、たとえば、Sze 「Physics of Semiconductor Devices」2nd ed.pp.681−742(1981)の第12章で一般に知られており、開示される。具体的に言えば、II−VI半導体レーザダイオードは、Haaseらに付与された米国特許第5,513,199号に開示される。
一般に、半導体レーザダイオードは、半導体結晶を結晶の自然のへき開面に沿って割ることによって、複数の半導体レーザダイオードが形成される場合に形成される平行な端面を含む。端面は、半導体レーザダイオードの中に配置されたpn接合によって、放射された光を閉じ込めるために有効である。端面は、別の方法で半導体本体から出たと考えられる光の一部を半導体本体に反射することによって、放射された光を閉じ込めるために有効である。放射された光のこのような反射は、反射された光が半導体本体の中で振動する状態を促進する。このような振動状態は、半導体がレーザとして作用するために不可欠である。
端面劣化過程は、III−V半導体レーザダイオードにおいて公知であり、端面の酸化に関連がある。酸化とは、端面が周囲の環境に曝された場合に、酸化膜が端面に成長する状態である。端面の酸化は、端面によって反射されるレーザ光によって増長されると信じられている。端面が酸化されると、酸化膜を形成するために、半導体の元素(たとえばGaまたはAs)が半導体本体から不均一に除去される。これが、非発光再結合と呼ばれる過程において放射される光の一部を吸収させるような半導体本体の欠陥を後に残す。非発光再結合において、吸収された光からのエネルギーは、熱の形をとって一部消散される。レーザダイオードが高出力パワーで作動される場合には、非発光再結合のために端面における温度の上昇が大きくなる可能性がある。端面における温度が、レーザを形成するために使用される半導体材料の溶融点を超える場合には、端面の急速な破壊が生じ、レーザダイオードの動作を妨害する。端面のこのような破壊は、光学損傷(COD)と呼ばれている。CODが生じると、破壊が端面の一部に現れ、溶融領域が端面から半導体レーザに侵入する。CODが生じている場合の出力パワーは、端面の酸化を増長するため、レーザの寿命を減少させる傾向にある。
III−V半導体レーザダイオードにおいて、端面劣化は一般に、端面の酸化を効果的に抑制するAl2O3などの誘電材料を用いて、端面を被覆することによって最小限に抑えられる。この対処法は主に、Fukuda「Reliability and Degradation of Semiconductor Lasers and LEDs」pp.134−136(1991)に記載されている。
従来のII−Vi半導体レーザダイオードも、一種の端面劣化を示す。端面の近くで、半導体レーザの漸次的な減光が観測されている。高出力パワーでII−VI半導体を作動される数分後から1時間で、このような減光された領域が端面から10μmsまで拡大しうることが観測されている。結局、ダークラインディフェクトは通常、減光された領域から始まり、レーザの機能的な破壊を生じる。
しかし、誘電材料で端面を被覆しているII−VI半導体レーザダイオードに関しては、III−V半導体デバイスでなされたように、端面劣化を許容可能なレベルまで低減する場合に、実質的に有効ではない。したがって、II−VI半導体レーザダイオードにおいて、端面劣化を低減するための新たな対処法が必要とされる。
本発明は、端面劣化を低減する構造を有する改良型II−VI半導体レーザダイオードに関する。本発明は、端面劣化を低減するために、端面の近くに活性層の領域における非発光再結合を低減させる。
一実施例において、pn接合を形成する複数の半導体層を具備する半導体本体、本体の一方の端にある端面および照合電極を含む。レーザダイオードは、端面に隣接して配置される端面劣化低減電極をさらに含む。端面劣化低減電極は、順方向バイアス電極から電気的に分離される。端面劣化低減電極は、端面の近くで非発光再結合を低減するために、端面に隣接した領域から電荷担体(電子および正孔)を掃引するために十分な電界を確立するために使用される。一実施例において、端面電極と照合電極との間に逆方向バイアス電圧を印加することによって、このような電界が確立される。別の実施例において、端面電極を照合電極に電気的に接続することによって、たとえば、被覆が端面電極と照合電極の両方との電気接点となるような方法で、端面に導電性の金属ミラー被覆を適用することによって、このような電界が確立される。
さらに別の実施例において、レーザダイオードは、pn接合を形成する複数の半導体層を具備する半導体本体、本体の一方の端にある端面および照合電極を含む。レーザダイオードは、端面の近くに活性層の領域から電気的に分離され、その領域に注入される担体の数を減少させるような順方向バイアス電極をさらに含む。半導体本体にエッチングされるギャップは、順方向バイアス電極をこの領域から分離する。
本発明のさらなる利点は、レーザダイオードの出力パワーを監視するために、端面劣化低減電極を使用することができることである。端面電極バイアス回路において発生される光電流は、レーザダイオードの出力パワーに比例し、レーザダイオードを制御するための帰還回路に使用されることができる。このような方式で端面劣化低減電極を使用することによって、従来のレーザダイオードの出力パワーを監視するために一般に使用される分離型のフォトダイオードの必要を低減する。
図1は、本発明による端面電極50を有するII−VI半導体レーザダイオード10の断面等角図である。レーザダイオード10は、GaAs基板12の上に製作され、それぞれ下部(第1)および上部(第2)ZnSSe導波層14,16によって形成されるpn接合を含む。示された実施例では、CdZnSe(または任意選択でCdZnSSe)量子井戸活性層18が、導波層14,16の間に配置される。しかし、pn接合に隣接する層14,16の内部の別の位置に、活性層18を配置することもでき、活性層18は複数の半導体層を具備することもできる。活性層18に対向する導波層14,16の面は、下部および上部のMgZnSSeクラッディング層20,22によって、それぞれ境界を定められる。レーザダイオード10の図示した実施例は、ZnSe緩衝層24および実質的に堆積される層の高結晶品質を保証するために、ZnSe緩衝層24から基板12を分離するGaAs緩衝層28を含む。端面34は、レーザダイオード10の一方の端に配置され、レーザ光の可干渉ビームがダイオード10から放射される方向と垂直を成す。
上部クラッディング層22との電気接点は、順方向バイアス電極40および端面劣化低減電極50によって形成される。順方向バイアス電極40は、上部クラッディング層22の面に配置された上部のディジタル状の傾斜を有するZnTe(または別法としてBeTe)オーミック接触層26の第1の部分42を含む。順方向バイアス電極40はまた、Pd−Au層30の第1の部分44を具備する。このような接触層26およびPd−Au層30は、レーザダイオード10を外部システム(図1には図示せず)に結合することができるように従来の方法に適応させる。
端面劣化低減電極50は、端面34に隣接するように配置される。端面電極50は、上部接触層26の第2の部分52およびPd−Au層30の第2の部分54を含む。順方向バイアス電極40および端面電極50は、好ましくは、接触層26、Pd−Au層30および上部クラッディング層22においてギャップを形成する分離エッチ36によって、互いに電気的に分離される。好ましい実施例において、端面電極50は、約2μm〜約20μmの範囲の幅を備え、分離エッチ36は約10μmのクラッディング層26の幅を用いて階段状にされる一方、順方向バイアス電極40は端面電極50の表面積より実質的に大きい表面積を有する。別法として、順方向バイアス電極40と端面電極50を互いに電気的に分離するために、イオン注入および選択領域成長などの他の従来技術を使用することもできる。
レーザダイオード10の下側との電気接点は、ZnSe緩衝層24に対向する基板12の面の上にある照合電極32によって形成される。照合電極32は、In、Pd、Au、Geまたはそれらの組み合わせを具備する。
順方向バイアス電極40および照合電極32は、光の可干渉ビームを発生するために、pn接合に順方向バイアス電圧VFBを受け入れて結合するように適応される。端面電極50および照合電極32は、端面34の近くで活性層18の領域56から担体を掃引するために十分な電界を確立するように適応される。端面電極50と照合電極32との間に逆方向バイアス電圧VRBを印加することによって、このような電界を確立することができる。この領域56からの担体の掃引は、端面34の近くで非発光再結合を低減し、端面劣化を低減することになると信じられている。たとえば、プロトタイプレーザダイオードに関する実験は、約3Vの逆バイアス電圧VRBが印加される場合に、5mWの出力パワーにおいて端面劣化がないことを示した。このような実験は、さらに高い逆バイアス電圧VRBで、電界吸収が増大するために、レーザ光の吸収がさらに増大し、レーザの閾値電流が増大することも示した。端面電極電圧VRBが十分に小さい場合には、この影響は無視してもよい。
実験は、ゼロバイアスであっても担体が領域56から除去されることを示した。したがって、図2に示されているように、端面電極50を照合電極32に電気的に短絡または接続することによって、適切な掃引電界を確立することができる。示された実施例では、端面劣化低減電極50および照合電極32の両方との電気接点となる端面34に金属ミラー被覆80を施すことによって、このような接続が行われる。
実験は、端面電極32がダイオードターンオン電圧(近似的に量子井戸バンドギャップ電圧)より十分に小さい電圧に対して順方向バイアスを印加される場合であっても、所望の結果が得られることをさらに示した。端面電極50の近くにおける自然放出の欠如および順方向バイアス電極40を流れる順方向バイアス電流の方向に対向する方向に、領域56を流れる光電流の確立によって、端面34の近くにおける活性層18の領域56からの担体の効果的な除去が容易に観測される。
図3は、帰還回路90に相互接続された図1に示された種類のレーザダイオード10の断面等角図である。帰還回路90は、端面電極バイアス回路92および順方向バイアス電極バイアス回路94を具備する。本発明のさらなる利点は、レーザダイオード10の出力パワーを監視するために、端面劣化低減電極50を使用することができることである。端面電極バイアス回路92によって発生された光電流は、レーザダイオード10の出力パワーに比例し、レーザダイオード10を制御するために、帰還回路90において使用されることができる。このように、端面電極50を使用することによって、従来のレーザダイオードの出力パワーを監視するために一般に使用される分離型のフォトダイオード(図示せず)を排除する。帰還回路は当業者に公知である。たとえば、端面バイアス回路92における光電流に基づく回路94によって、pn接合に印加される順方向バイアス電圧VFBを調整するように帰還回路90を設計してもよい。
一般に、レーザダイオード10のプロトタイプは、それぞれ『ブルーグリーンレーザダイオード』(BLUE−GREEN LASER DIODE)、『P型II−VI半導体のための傾斜型接合オーミック接触』(GRADED COMPOSITION OHMIC CONTACT FOR P−TYPE II−VI SEMICONDUCTORS)および『III−V/II−VI半導体インターフェースの製作方法』(III−V/II−VI SEMICONDUCTOR INTERFACE FABRICATION METHOD)と題された米国特許第5,513,199号、米国特許第5,396,103号および係争中の米国出願番号08/571,607号によって開示された過程を用いて製作された。分離エッチ36は、当業者に公知である従来のリソグラフィおよびエッチング技術を用いて製作される。
別のプロトタイプレーザダイオード10が製作されており、BeMgZnSeを具備するクラッディング層20,22、BeZnSeを具備する導波層14,16、CdZnSeを具備する量子井戸活性層18を含む。
本発明の別の実施例であるレーザダイオード110が、図4に示されている。II−VI族半導体レーザダイオード110は、レーザダイオード10と類似であり、同様のII−VI半導体層および過程を用いて製作されることができる。レーザダイオード10に対応するレーザダイオード110の部分は、100だけ増分された参照符号を用いて示される(たとえばレーザダイオード110の端面134はレーザダイオード10の端面34に対応する。レーザダイオード110は、レーザダイオード110が端面電極を備えていないため、逆方向バイアス電圧VRBが印加されない点においてレーザダイオード10と異なる。レーザダイオード110は、順方向バイアス電極140から端面134に隣接する端まで延在する分離エッチ136を有する。分離エッチ136は、端面134の近くで活性層118の領域156を順方向バイアス電極140から電気的に分離する。この領域156を電気的に分離することは、領域に注入される担体の数を減少させ、領域156における非発光再結合の低減につながると信じられている。領域156における非発光再結合の低減は端面劣化の低減につながると信じられている。
1つのみの端面34を有するレーザダイオード10が図1乃至図3に示されているが、図5に示されているように、一般には、順方向バイアス電極40から電気的に分離された第2の端面劣化低減電極60を備えた第2の端面36を具備するであろう。図5に示された好ましい実施例において、2つの端面電極50,60を互いに電気的に接続するために、金属ストリップ70が半導体本体の上に形成される。端面電極50,60を照合電極32に電気的に接続するために、端面34は金属ミラー被覆80で被覆される。別法として、第2の端面電極60を参照電極32に接続するために金属ストリップ70を用いる代わりに、第2の端面電極60が照合電極32に電気的に接続されるように、図2に示されたミラー被覆80と類似の第2のミラー被覆を第2の端面36に使用することができる。2つの被覆された端面を有する一実施例(図示せず)において、レーザの効率を低下させないようにするために、1つの端面はきわめて反射しやすい伝導性被覆(たとえばAg)で被覆され、もう1つの端面は金属薄膜被覆(たとえば、緑色の波長において比較的低い吸収係数であるためにZr)で被覆される。
類似の方式で、図4に示されたレーザダイオード110は、端面134と類似の第2の端面を備えることができる。第2の端面の劣化を低減するために、第2の端面の近くで順方向バイアス電極140から活性層128の領域を電気的に分離する場合に、図4に示された分離エッチ136と類似の分離エッチを使用することができる。
図6はレーザダイオード10(または110)を有する電子システム200のブロック図である。電子システム200は一般に、レーザダイオード10を作動するために適応された従来の設計の制御装置220を含む。任意選択として、電子システム200はさらに、レーザダイオード10によって放射されたレーザビームを受光および検出するために適応された従来の設計の光検出器210を含むこともできる。光検出器210は、制御装置220との電気通信において、光検出器210が放射されたレーザビームを検出したかどうかを表すために、制御装置220に信号を送信する。電子システム200は、本発明のレーザダイオードを備えるいかなる種類の電子システムであってもよい。電子システム200の好ましい実施例は、光データ格納システム、光通信システム、電子ディスプレイシステムおよびレーザポインタシステムを含む。
図7乃至図8は端面劣化低減構造を備えていない(図7に示す)1つの端面および図1に示された種類の端面劣化低減電極を備える(図8に示す)第2の端面を有する1つのプロトタイプレーザダイオードの2つの端面からのエレクトロルミネセンスを示す上面の写真である。プロトタイプレーザダイオードは全長約1000μm であり、幅約20μmの活性ストライプを有する。ダイオードは、逆方向バイアスを印加された端面電極を利用して、比較的高い電流で約10分間作動される。レーザダイオードが順方向バイアスを印加された端面電極を利用してディスプレイモードで作動されている間に、図7乃至図8が撮影された。ボンディングパッドは、図7に示された活性ストライプの下部および図8に示された活性ストライプの上部を部分的に減光する。図7は、端面の近くの活性ストライプの減光された領域を示し、ダイオードが端面劣化低減構造を備えていない端面で消え始めることを示している。図8は、端面電極を備えた端面の近くで活性ストライプが減光されていないことを示し、端面電極がその端面で効率的に低減された端面を備えていることを実証している。
本発明は好ましい実施例を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および詳細を変更することができることを認識するであろう。
Claims (30)
- 基板および前記基板に面する第1の面および前記第1の面に対向する第2の面を有する前記基板の上にあるII−VI半導体の活性層を含むpn接合を具備する半導体本体と、
前記半導体本体の第1の端の上にある第1の端面と、
前記活性層の前記第1の面との電気接点において、前記半導体本体の上にある照合電極と、
前記活性層の前記第2の面との電気接点において、前記半導体本体にある順方向バイアス電極であって、前記順方向バイアス電極および前記照合電極が、第1の電流を確立し、光を発生するために十分な第1の電気エネルギーを前記活性層に受け入れて結合するように適応されているものと、
前記第1の端面に隣接する前記半導体本体の上にある第1の端面電極であって、前記活性層の前記第2の面との電気接点において、前記端面電極が前記順方向バイアス電極から電気的に分離されており、前記第1の端面電極および前記照合電極が、前記第1の端面の端面劣化を低減するために、前記第1の電流と対向する方向に流れる第2の電流を確立するために十分な第2の電気エネルギーを前記第1の端面に隣接する前記活性層に受け入れて結合するように適応されているものと、を含むII−VI化合物半導体レーザダイオード。 - 前記半導体本体が、
前記基板と前記活性層との間にある前記II−VI半導体の第1のクラッディング層と、
前記活性層の前記第1のクラッディング層と対向する前記II−VI半導体の第2のクラッディング層と、をさらに含む請求項1に記載のレーザダイオード。 - 前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第1の端面電極との間に前記第2のクラッディング層における第1の分離エッチを含む請求項2に記載のレーザダイオード。
- 前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第1の端面電極との間に前記半導体本体における第1のイオン注入分離領域を含む請求項1に記載のレーザダイオード。
- 前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第1の端面電極との間に前記半導体本体における第1の選択領域成長分離領域を含む請求項1に記載のレーザダイオード。
- 前記第1の端面に対向する前記半導体本体の第2の端の上にある第2の端面と、
前記第2の端面に隣接する前記半導体本体の上にある第2の端面電極であって、前記活性層の前記第2の面との電気接点における第2の端面電極が、前記順方向バイアス電極から電気的に分離されており、前記第2の端面電極および前記照合電極が、前記第2の端面の端面劣化を低減するために、前記第2の電気エネルギーを前記第2の端面に隣接する前記活性層に受け入れて結合するように適応されるものと、を含む請求項3に記載のレーザダイオード。 - 前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第2の端面電極との間に前記第2のクラッディング層における第2の分離エッチを含む請求項6に記載のレーザダイオード。
- 前記第1および第2の分離エッチが、幅約10μmである請求項7に記載のレーザダイオード。
- 前記半導体本体が、前記クラッディング層の間に前記活性層に隣接する前記II−VI半導体の1層以上の導波層をさらに含む請求項2乃至3または請求項6乃至8のいずれか1項に記載のレーザダイオード。
- 前記第1および前記第2のクラッディング層がMgZnSSe層を含み、
前記導波層がZnSSe層を含み、
前記活性層がCdZnSSe層を含む請求項9に記載のレーザダイオード。 - 前記第1および前記第2のクラッディング層がBeMgZnSe層を含み、
前記導波層がBeZnSe層を含み、
前記活性層がCdZnSe層を含む請求項9に記載のレーザダイオード。 - 前記活性層が複数の量子井戸活性層を含む請求項9に記載のレーザダイオード。
- 前記半導体本体が、前記第2のクラッディング層と前記順方向バイアス電極との間に、オーミック接触層をさらに含む請求項9に記載のレーザダイオード。
- 前記接触層がディジタル状の傾斜を有するZnTe層またはディジタル状の傾斜を有するBeTe層を含む請求項13に記載のレーザダイオード。
- 前記第1および第2の端面電極が約2μm〜約20μmの範囲の幅を有する請求項6に記載のレーザダイオード。
- 前記第1の端面電極を前記照合電極に電気的に接続するための導体をさらに含む請求項1乃至15のいずれか1項に記載のレーザダイオード。
- 前記導体が、前記第1の端面の部分を覆い、前記第1の端面電極と前記照合電極との間に電気接点を設ける金属ミラー被覆を含む請求項16に記載のレーザダイオード。
- 前記金属ミラー被覆がジルコニウムまたは銀を具備する請求項17に記載のレーザダイオード。
- 前記半導体本体に形成される端面接続ストリップをさらに含み、前記第1および前記第2の端面電極を電気的に接続する請求項6に記載のレーザダイオード。
- 前記第1の端面電極を前記照合電極に電気的に接続するための導体をさらに含む請求項19に記載のレーザダイオード。
- 前記第1の端面電極との電気通信において帰還回路をさらに含み、前記レーザダイオードの出力パワーを監視するために適応された請求項1乃至20のいずれか1項に記載のレーザダイオード。
- 前記第2の電気エネルギーを前記第1の端面電極に供給するために適応された電圧供給源を任意選択として含み、光データ格納システム、光通信システム、電子ディスプレイシステムまたはレーザポインタシステムを任意選択として具備し、光源として請求項1乃至21のいずれか1項に記載のレーザダイオードを含む電子システム。
- 基板および前記基板に面する第1の面および前記第1の面に対向する第2の面を有する前記基板の上にあるII−VI半導体の活性層を含むpn接合を具備する半導体本体と、
前記半導体本体の第1の端の上にある第1の端面と、
前記活性層の前記第1の面との電気接点において、前記半導体本体の上にある照合電極と、
前記活性層の前記第2の面との電気接点において、前記半導体本体の上にある順方向バイアス電極であって、前記順方向バイアス電極および前記照合電極が、光を発生するために電気エネルギーを前記活性層に受け入れて結合するように適応されているものと、
前記順方向バイアス電極を前記第1の端面から電気的に分離している第1の分離領域と、を含むII−VI化合物半導体レーザダイオード。 - 前記半導体本体が、
前記基板と前記活性層との間の前記II−VI半導体の第1のクラッディング層と、
前記活性層の前記第1のクラッディング層に対向する前記II−VI半導体の第2のクラッディング層と、をさらに含む請求項23に記載のレーザダイオード。 - 前記第1の端面に対向する前記半導体本体の第2の端の上にある第2の端面と、
前記順方向バイアス電極を前記第2の端面から電気的に分離している第2の分離領域と、をさらに含む請求項24に記載のレーザダイオード。 - 前記第1の分離領域が第1の分離エッチを具備し、前記第2の分離領域が第2の分離エッチを具備する請求項25に記載のレーザダイオード。
- 前記第1および前記第2の分離エッチが約2μm〜約20μmの範囲の幅を有する請求項25に記載のレーザダイオード。
- 前記第1の分離領域が第1のイオン注入領域を具備し、前記第2の分離領域が第2のイオン注入領域を具備する請求項25に記載のレーザダイオード。
- 前記第1の分離領域が第1の選択成長領域を具備し、前記第2の分離領域が第2の選択成長領域を具備する請求項25に記載のレーザダイオード。
- 光データ格納システム、光通信システム、電子ディスプレイシステムまたはレーザポインタシステムを任意選択として具備し、光源として請求項23乃至29のいずれか1項に記載のレーザダイオードを含む電子システム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/972,025 US5974070A (en) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | II-VI laser diode with facet degradation reduction structure |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000521577A Division JP2002542603A (ja) | 1997-11-17 | 1998-11-06 | 端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010010713A true JP2010010713A (ja) | 2010-01-14 |
Family
ID=25519065
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000521577A Withdrawn JP2002542603A (ja) | 1997-11-17 | 1998-11-06 | 端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード |
JP2009235653A Withdrawn JP2010010713A (ja) | 1997-11-17 | 2009-10-09 | 端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000521577A Withdrawn JP2002542603A (ja) | 1997-11-17 | 1998-11-06 | 端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5974070A (ja) |
EP (1) | EP1034585B1 (ja) |
JP (2) | JP2002542603A (ja) |
KR (1) | KR100549384B1 (ja) |
CN (1) | CN1278961A (ja) |
AU (1) | AU1384399A (ja) |
DE (1) | DE69813286T2 (ja) |
MY (1) | MY117928A (ja) |
WO (1) | WO1999026325A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7466404B1 (en) * | 2005-06-03 | 2008-12-16 | Sun Microsystems, Inc. | Technique for diagnosing and screening optical interconnect light sources |
GB2427752A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-03 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode |
JP2009088066A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Panasonic Corp | 半導体装置 |
JP2012502472A (ja) * | 2008-09-04 | 2012-01-26 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 単色光源 |
KR20110048580A (ko) * | 2008-09-04 | 2011-05-11 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 광 차단 구성요소를 갖는 광원 |
CN102197551A (zh) * | 2008-09-04 | 2011-09-21 | 3M创新有限公司 | 由gan ld光泵的散热器上式ⅱ-ⅵ族mqw vcsel |
CN103887704B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-06-01 | 北京牡丹电子集团有限责任公司 | 一种用于半导体激光器p面向下封装的热沉及其制作方法 |
EP3360210A1 (en) * | 2015-10-05 | 2018-08-15 | King Abdullah University Of Science And Technology | An apparatus comprising a waveguide-modulator and laser-diode and a method of manufacture thereof |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4608697A (en) * | 1983-04-11 | 1986-08-26 | At&T Bell Laboratories | Spectral control arrangement for coupled cavity laser |
US4764934A (en) * | 1987-07-27 | 1988-08-16 | Ortel Corporation | Superluminescent diode and single mode laser |
JPH069280B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1994-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置 |
DE3916964A1 (de) * | 1989-05-24 | 1990-11-29 | Siemens Ag | Halbleiterlaseranordnung mit ladungstraegerextraktion im spiegelbereich |
CN1119358A (zh) * | 1991-05-15 | 1996-03-27 | 明尼苏达州采矿制造公司 | 蓝-绿激光二极管 |
US5396103A (en) * | 1991-05-15 | 1995-03-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Graded composition ohmic contact for P-type II-VI semiconductors |
US5165105A (en) * | 1991-08-02 | 1992-11-17 | Minnesota Minning And Manufacturing Company | Separate confinement electroabsorption modulator utilizing the Franz-Keldysh effect |
KR100292308B1 (ko) * | 1992-06-19 | 2001-09-17 | 이데이 노부유끼 | 반도체장치 |
US5363395A (en) * | 1992-12-28 | 1994-11-08 | North American Philips Corporation | Blue-green injection laser structure utilizing II-VI compounds |
JP3239550B2 (ja) * | 1993-08-30 | 2001-12-17 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ |
JPH0897518A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
US5818859A (en) * | 1996-06-27 | 1998-10-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Be-containing II-VI blue-green laser diodes |
-
1997
- 1997-11-17 US US08/972,025 patent/US5974070A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-06 DE DE69813286T patent/DE69813286T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-06 KR KR1020007005329A patent/KR100549384B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-11-06 CN CN98811176A patent/CN1278961A/zh active Pending
- 1998-11-06 AU AU13843/99A patent/AU1384399A/en not_active Abandoned
- 1998-11-06 WO PCT/US1998/023637 patent/WO1999026325A1/en active IP Right Grant
- 1998-11-06 EP EP98957626A patent/EP1034585B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-06 JP JP2000521577A patent/JP2002542603A/ja not_active Withdrawn
- 1998-11-12 MY MYPI98005135A patent/MY117928A/en unknown
-
2009
- 2009-10-09 JP JP2009235653A patent/JP2010010713A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5974070A (en) | 1999-10-26 |
WO1999026325A1 (en) | 1999-05-27 |
KR100549384B1 (ko) | 2006-02-08 |
KR20010032142A (ko) | 2001-04-16 |
AU1384399A (en) | 1999-06-07 |
EP1034585B1 (en) | 2003-04-09 |
JP2002542603A (ja) | 2002-12-10 |
DE69813286D1 (de) | 2003-05-15 |
MY117928A (en) | 2004-08-30 |
EP1034585A1 (en) | 2000-09-13 |
CN1278961A (zh) | 2001-01-03 |
DE69813286T2 (de) | 2003-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010010713A (ja) | 端面劣化低減構造を備えたii−viレーザダイオード | |
KR100483049B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법 | |
US5837561A (en) | Fabrication of transparent substrate vertical cavity surface emitting lasers by semiconductor wafer bonding | |
KR100843787B1 (ko) | 발광 소자 | |
CN100361355C (zh) | 低压多结垂直腔表面发射激光器 | |
US8031751B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
JP2000114658A (ja) | 発光素子及び光検出器のモノリシック集積化構造及びその製造方法 | |
US7221693B2 (en) | Surface-emitting type semiconductor laser, optical module, and optical transmission device | |
JP3464853B2 (ja) | 半導体レーザ | |
JP4583058B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JP3618989B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP2004006548A (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
CN111989832B (zh) | 半导体光集成元件 | |
JPH0194689A (ja) | 光半導体素子 | |
JP2004186678A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
KR100601116B1 (ko) | Ii-vi족 반도체 발광 소자용 광흡수층 | |
JPH1051078A (ja) | 半導体レーザアレイ及びその製造方法 | |
EP0632510A2 (en) | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method | |
GB2347558A (en) | Array of wafer bonded vertical cavity surface emitting lasers | |
WO2018158934A1 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
JPH0758400A (ja) | 高出力パルスレーザダイオードモジュール | |
JPS6133275B2 (ja) | ||
JPH11238942A (ja) | 光システム、光モジュールおよびこれに適した半導体レーザ装置 | |
JPH06268331A (ja) | 半導体発光装置 | |
JP2000058966A (ja) | 半導体レーザおよび半導体レーザ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091106 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110310 |