JP2019075438A - 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、図5に示される半導体レーザ素子1の製造方法について説明する。まず、基板6を準備する(第1の工程S10)。具体的には、基体となるシリコン基板を準備し(S11)、基体8の主面8aにバッファ9を設ける(S12)。バッファ層を設ける工程(S12)では、カルシウム、ストロンチウム、及びユウロピウムの何れか一つを含む第1の層と、IV−VI族半導体により形成される第2の層と、を交互に積層させる。
図6は、半導体レーザ素子1をパルス光励起によって発振させた場合のレーザ光の発光スペクトルを示す。図5に示されるように、半導体レーザ素子1を室温まで各温度に応じたパルス動作させ得ることがわかった。
図7は、量子効率を示すグラフである。横軸は励起光のエネルギを示す。縦軸は出射されるレーザ光のエネルギを示す。実験例2では、半導体レーザ素子1を所定の温度に設定し、その状態において励起光のエネルギを変化させながら出射されるレーザ光のエネルギを測定した。その結果、温度が低下するほどに、レーザ光のエネルギが大きくなることがわかった。つまり、同じエネルギを有する励起光であっても、半導体レーザ素子1の温度が低いほど出射されるレーザ光のエネルギが上昇することがわかった。つまり、量子効率が大きくなることがわかった。なお、破線は量子効率1に相当する値である。
Claims (9)
- シリコンにより形成された基板と、
前記基板上に設けられると共にIV−VI族半導体により形成されたアンダークラッド、活性層及びトップクラッドがこの順に積層された積層構造を有し、前記積層構造には、所定方向に延びるキャビティ部と、前記所定方向に沿って前記キャビティ部を挟むように設けられた反射端部及び出射端部と、が設けられた端面発光レーザ部と、を備え、
前記反射端部には、前記トップクラッドから前記活性層を介して前記アンダークラッドに至る少なくとも2個の第1溝部と、前記第1溝部の間に配置された少なくとも1個の第1壁部と、が設けられ、
前記出射端部には、前記トップクラッドから前記活性層を介して前記アンダークラッドに至る少なくとも1個の第2溝部と、1個の第2壁部と、が設けられる、半導体レーザ素子。 - 前記基板は、基体と、前記基体の表面上に設けられるアンダークラッドと接合するバッファ層と、を有する、請求項1に記載の半導体レーザ素子。
- 前記バッファ層は、第1の層と第2の層とが交互に積層され、
前記第1の層は、カルシウム、ストロンチウム、及びユウロピウムの何れか一つを含んで形成され、
前記第2の層は、IV−VI族半導体により形成される、請求項2に記載の半導体レーザ素子。 - 前記トップクラッドに設けられた第1電極と、
前記基板に設けられた第2電極と、をさらに備え、
前記第1電極と前記第2電極との間には、電圧が印加されて、前記トップクラッドと前記基板との間に流れる電流によって前記活性層が励起される、請求項1に記載の半導体レーザ素子。 - 前記基板は、基体と、前記基体の表面上に設けられると共に前記アンダークラッドと接合するバッファ層と、を有し、
前記基板は、p型シリコンにより形成され、
前記バッファ層は、n型IV−VI族半導体により形成される、請求項4に記載の半導体レーザ素子。 - シリコンにより形成された基板を準備する第1の工程と、
前記基板上にIV−VI族半導体により形成されたアンダークラッド、活性層及びトップクラッドがこの順に積層された積層構造を形成する第2の工程と、
前記積層構造に対して、所定方向に延びるキャビティ部と、前記所定方向に沿って前記キャビティ部を挟むように設けられた反射端部及び出射端部と、を形成する第3の工程と、を有し、
前記第3の工程は、
前記トップクラッドから前記活性層を介して前記アンダークラッドに至る少なくとも2個の第1溝部と、前記第1溝部の間に配置された少なくとも1個の第1壁部と、を有する前記反射端部を形成する工程と、
前記トップクラッドから前記活性層を介して前記アンダークラッドに至る少なくとも1個の第2溝部と、1個の第2壁部と、を有する前記出射端部を形成する工程と、を含む、半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記第1の工程は、
基体を準備する工程と、
前記基体の表面に前記アンダークラッドと接合するバッファ層を設ける工程と、を有する、請求項6に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記バッファ層を設ける工程では、カルシウム、ストロンチウム、及びユウロピウムの何れか一つを含む第1の層と、IV−VI族半導体により形成される第2の層と、を交互に積層させる、請求項7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記バッファ層を設ける工程は、カルシウム、ストロンチウム、及びユウロピウムの何れか一つを含む材料と、IV−VI族半導体を含む材料と、を並行して前記基体に蒸着させる、請求項7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05251349A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-28 | Toshiba Corp | 半導体素子の製造方法 |
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