JP2523664B2 - 半導体レ−ザアレイ装置 - Google Patents
半導体レ−ザアレイ装置Info
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- JP2523664B2 JP2523664B2 JP62182532A JP18253287A JP2523664B2 JP 2523664 B2 JP2523664 B2 JP 2523664B2 JP 62182532 A JP62182532 A JP 62182532A JP 18253287 A JP18253287 A JP 18253287A JP 2523664 B2 JP2523664 B2 JP 2523664B2
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- Japan
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- semiconductor
- semiconductor layer
- semiconductor laser
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクメモリ，光通信の光源として用
いられる半導体レーザ装置に関するものである。
いられる半導体レーザ装置に関するものである。
従来の技術 今日、半導体レーザは、小型軽量，高効率，低価格等
の優れた特性を有するため、光ディスクメモリの消去，
記録，再生ピックアップ用に最適であり、また光通信用
の光源として非常に重要である。
の優れた特性を有するため、光ディスクメモリの消去，
記録，再生ピックアップ用に最適であり、また光通信用
の光源として非常に重要である。
光ディスクの消去，記録，再生を高速化することは、
光情報処理の分野において非常に重要である。光磁気デ
ィスクにおいて一つの光学系で同時消去，記録を可能と
する半導体レーザアレイは、この目的を達成するのに注
目されているが、通常の半導体レーザアレイは、一つの
ダブルヘテロｐ−ｎ接合に分離溝を設けているために、
各発光部の間隔は、最も小さくした場合においても、50
μｍ程度が限界である。このため、実用化には、いまだ
十分ではなく、発光部の間隔をより小さくする必要があ
る。
光情報処理の分野において非常に重要である。光磁気デ
ィスクにおいて一つの光学系で同時消去，記録を可能と
する半導体レーザアレイは、この目的を達成するのに注
目されているが、通常の半導体レーザアレイは、一つの
ダブルヘテロｐ−ｎ接合に分離溝を設けているために、
各発光部の間隔は、最も小さくした場合においても、50
μｍ程度が限界である。このため、実用化には、いまだ
十分ではなく、発光部の間隔をより小さくする必要があ
る。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような分離溝を有する横型の半
導体レーザアレイでは、各発光部の間隔を十分に小さく
するには、限界がある。
導体レーザアレイでは、各発光部の間隔を十分に小さく
するには、限界がある。
また、多くの情報を伝送する波長多重方式の光通信に
おいて、波長の異なる発光部をもつ半導体レーザアレイ
を用いることは、非常に有益である。しかしながら、そ
のような半導体レーザアレイを実現するのは、非常に困
難である。
おいて、波長の異なる発光部をもつ半導体レーザアレイ
を用いることは、非常に有益である。しかしながら、そ
のような半導体レーザアレイを実現するのは、非常に困
難である。
本発明は、上記欠点に鑑み、各発光部間隔が小さく、
しかも、各波長を変えることのできる独立駆動型の半導
体レーザアレイ装置を提供するものである。
しかも、各波長を変えることのできる独立駆動型の半導
体レーザアレイ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
アレイ装置は、第１の導電型を有するとともに電極形成
部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成され
電流チャネルとなる貫通溝を有する第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上に形成され、かつ、前記第１の
半導体層側の導電型が前記半導体基板の導電型と同じで
ある第１のタブルヘテロｐ−ｎ接合と、前記第１のダブ
ルヘテロｐ−ｎ接合の上に形成され前記半導体基板と導
電型の異なる導電型を有するとともにそれぞれの半導体
レーザに電流を供給する共振器方向の全体にわたって形
成された電極形成部を有する第２の半導体層と、前記第
２の半導体層上に形成され電流チャネルとなる貫通溝を
有する第３の半導体層と、前記第３の半導体層上に形成
され、かつ、前記第３の半導体層側の導電型が前記半導
体基板の導電型と異なる第２のダブルヘテロｐ−ｎ接合
と、前記第２のダブルヘテロｐ−ｎ接合の上に形成され
前記半導体基板と導電型を有するとともに電極形成部を
有する第４の半導体層とを備えた構成を有している。
アレイ装置は、第１の導電型を有するとともに電極形成
部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成され
電流チャネルとなる貫通溝を有する第１の半導体層と、
前記第１の半導体層の上に形成され、かつ、前記第１の
半導体層側の導電型が前記半導体基板の導電型と同じで
ある第１のタブルヘテロｐ−ｎ接合と、前記第１のダブ
ルヘテロｐ−ｎ接合の上に形成され前記半導体基板と導
電型の異なる導電型を有するとともにそれぞれの半導体
レーザに電流を供給する共振器方向の全体にわたって形
成された電極形成部を有する第２の半導体層と、前記第
２の半導体層上に形成され電流チャネルとなる貫通溝を
有する第３の半導体層と、前記第３の半導体層上に形成
され、かつ、前記第３の半導体層側の導電型が前記半導
体基板の導電型と異なる第２のダブルヘテロｐ−ｎ接合
と、前記第２のダブルヘテロｐ−ｎ接合の上に形成され
前記半導体基板と導電型を有するとともに電極形成部を
有する第４の半導体層とを備えた構成を有している。
作用 この構成によって、光磁気ディスク用には、発光部の
間隔の非常に狭い半導体レーザアレイを、光通信用に
は、波長の異なる発光部をもつ半導体レーザアレイを得
ることができる。
間隔の非常に狭い半導体レーザアレイを、光通信用に
は、波長の異なる発光部をもつ半導体レーザアレイを得
ることができる。
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。
ら説明する。
第１図は、本発明の一実施例における半導体レーザア
レイ装置の断面構造を示す図である。１は第１の導電型
を有するとともに電極形成部を有する半導体基板となる
ｐ型GaAs基板で、２は半導体基板上に形成され電流チャ
ネルとなる貫通溝を有する第１の半導体層となるｎ型Ga
As層である。基板より注入される電流は、電流チャネル
となる貫通溝16にのみ流れ、貫通溝16の直上のGaAlAs活
性層４でレーザ発振が生じる。３、５は、それぞれ、下
部半導体レーザのクラッド層、ｐ−GaAlAs層、ｎ−GaAl
As層である。従って、ｐ−GaAls層３、GaAlAs活性層
４、ｎ−GaalAs層５が下部半導体レーザのダブルヘテロ
ｐ−ｎ接合（第１のダブルヘテロｐ−ｎ接合）を形成す
る。６はｎ型GaAsコンタクト層であるとともに、上部と
下部の半導体レーザを結合させている前記半導体基板と
導電型の異なる導電型を有するとともに共振器方向の全
体にわたって電極形成部を有する第２の半導体層であ
る。７は、第２の半導体層上に形成され電流チャネルと
なる貫通溝を有する第３の半導体層となるｐ型GaAs層
で、８、10はそれぞれ、上部半導体レーザのクラッド
層、ｎ−GaAlAs層、ｐ−GaAlAs層である。９は、上部半
導体レーザの活性層であるGaAlAs層である。従って、ｎ
−GaAlAs層８、GaAlAs活性層９、ｎ−GaAlAs層10が下部
半導体レーザのダブルヘテロｐ−ｎ接合（第２のダブル
ヘテロｐ−ｎ接合）を形成する。11は半導体基板と同じ
導電型を有するとともに電極形成部を有する第４の半導
体層となるｐ型GaAsコンタクタ層であり、11より注入さ
れる電流は、貫通溝17にのみ流れ、貫通溝17の直上のGa
AlAs活性層９でレーザ発振が生じる。15はｐ型GaAs基板
の電極形成部に設けられたAuZn電極で、13はｐ型GaAsコ
ンタクト層11の電極形成部に設けられたAuZn電極であ
る。14はｎ型GaAsコンタクト層６の電極形成部に形成さ
れたAuGeNi電極であり、絶縁膜12により、上部AuZn電極
13と電気的に絶縁されている。ここで、ｎ型GaAsコンタ
クト層６の電極形成部は、共振器方向の全体に形成され
ているので、AuGeNi電極14から各貫通溝16、17への抵抗
も小さく、AuGeNi電極14から各貫通溝16、17への電流注
入が有効に行える。
レイ装置の断面構造を示す図である。１は第１の導電型
を有するとともに電極形成部を有する半導体基板となる
ｐ型GaAs基板で、２は半導体基板上に形成され電流チャ
ネルとなる貫通溝を有する第１の半導体層となるｎ型Ga
As層である。基板より注入される電流は、電流チャネル
となる貫通溝16にのみ流れ、貫通溝16の直上のGaAlAs活
性層４でレーザ発振が生じる。３、５は、それぞれ、下
部半導体レーザのクラッド層、ｐ−GaAlAs層、ｎ−GaAl
As層である。従って、ｐ−GaAls層３、GaAlAs活性層
４、ｎ−GaalAs層５が下部半導体レーザのダブルヘテロ
ｐ−ｎ接合（第１のダブルヘテロｐ−ｎ接合）を形成す
る。６はｎ型GaAsコンタクト層であるとともに、上部と
下部の半導体レーザを結合させている前記半導体基板と
導電型の異なる導電型を有するとともに共振器方向の全
体にわたって電極形成部を有する第２の半導体層であ
る。７は、第２の半導体層上に形成され電流チャネルと
なる貫通溝を有する第３の半導体層となるｐ型GaAs層
で、８、10はそれぞれ、上部半導体レーザのクラッド
層、ｎ−GaAlAs層、ｐ−GaAlAs層である。９は、上部半
導体レーザの活性層であるGaAlAs層である。従って、ｎ
−GaAlAs層８、GaAlAs活性層９、ｎ−GaAlAs層10が下部
半導体レーザのダブルヘテロｐ−ｎ接合（第２のダブル
ヘテロｐ−ｎ接合）を形成する。11は半導体基板と同じ
導電型を有するとともに電極形成部を有する第４の半導
体層となるｐ型GaAsコンタクタ層であり、11より注入さ
れる電流は、貫通溝17にのみ流れ、貫通溝17の直上のGa
AlAs活性層９でレーザ発振が生じる。15はｐ型GaAs基板
の電極形成部に設けられたAuZn電極で、13はｐ型GaAsコ
ンタクト層11の電極形成部に設けられたAuZn電極であ
る。14はｎ型GaAsコンタクト層６の電極形成部に形成さ
れたAuGeNi電極であり、絶縁膜12により、上部AuZn電極
13と電気的に絶縁されている。ここで、ｎ型GaAsコンタ
クト層６の電極形成部は、共振器方向の全体に形成され
ているので、AuGeNi電極14から各貫通溝16、17への抵抗
も小さく、AuGeNi電極14から各貫通溝16、17への電流注
入が有効に行える。
第２図に、本実施例の半導体レーザアレイの製造工程
を示す。まず、ｐ型GaAs基板１上にフォトリソグラフィ
ー技術によってメサ18を形成し、その後、液相エピタキ
シャル成長法により、メサを埋め尽くすように、ｎ型Ga
As層２を成長させる。メサの幅は、10μｍ、高さは２μ
ｍである（第２図Ａ）。メサ上に、電流チャネルとなる
溝16とリッジ19をエッチングにより形成し、再び液相成
長により、３から７までの各層を成長させる（第２図
Ｂ）。さらに、エッチングにより、電流チャネルとなる
溝17を形成した後、ｎ−GaAlAs層8,GaAlAs層9,p−GaAlA
s層10,p−GaAs層11の各層を液相成長させる（第２図
Ｃ）。
を示す。まず、ｐ型GaAs基板１上にフォトリソグラフィ
ー技術によってメサ18を形成し、その後、液相エピタキ
シャル成長法により、メサを埋め尽くすように、ｎ型Ga
As層２を成長させる。メサの幅は、10μｍ、高さは２μ
ｍである（第２図Ａ）。メサ上に、電流チャネルとなる
溝16とリッジ19をエッチングにより形成し、再び液相成
長により、３から７までの各層を成長させる（第２図
Ｂ）。さらに、エッチングにより、電流チャネルとなる
溝17を形成した後、ｎ−GaAlAs層8,GaAlAs層9,p−GaAlA
s層10,p−GaAs層11の各層を液相成長させる（第２図
Ｃ）。
次に、エッチングにより溝20を形成する。このとき、
溝20は、ｎ型GaAs層６に達するようにする。その後、上
部全面をSiO2でおおい、エッチングにより、エッチング
端面21にのみSiO2を残す（第２図Ｄ）。
溝20は、ｎ型GaAs層６に達するようにする。その後、上
部全面をSiO2でおおい、エッチングにより、エッチング
端面21にのみSiO2を残す（第２図Ｄ）。
最後に、フォトリソグラフィー技術を用い、上部電極
13,14をそれぞれｐ型,n型のGaAs層1,6上に蒸着し、第２
図Ｅのようにエッチングにより形成する。基板側には、
電極15を全面に蒸着する。第３図に、本実施例の半導体
レーザアレイを同時に駆動したときの光スペクトル特性
を示す。各発光部間隔は約10μｍで、異なる発振振波長
を得、しかも各半導体レーザは独立に駆動できる。
13,14をそれぞれｐ型,n型のGaAs層1,6上に蒸着し、第２
図Ｅのようにエッチングにより形成する。基板側には、
電極15を全面に蒸着する。第３図に、本実施例の半導体
レーザアレイを同時に駆動したときの光スペクトル特性
を示す。各発光部間隔は約10μｍで、異なる発振振波長
を得、しかも各半導体レーザは独立に駆動できる。
なお、本実施例において、下部半導体レーザは、高出
力は得るために、メサを設けた基板１上に形成したが、
上部半導体レーザのように、メサのない基板上に形成し
てもかまわない。また、溝16,溝17にのみ電流を流すGaA
s層２およびGaAs7は、電流の狭搾をより高めるため、あ
るいは溝形状を保持するために、GaAs,GaAlAsからなる
複数の層であってもかまわない。
力は得るために、メサを設けた基板１上に形成したが、
上部半導体レーザのように、メサのない基板上に形成し
てもかまわない。また、溝16,溝17にのみ電流を流すGaA
s層２およびGaAs7は、電流の狭搾をより高めるため、あ
るいは溝形状を保持するために、GaAs,GaAlAsからなる
複数の層であってもかまわない。
発明の効果 以上のように本発明は、縦方向に配置した二つのダブ
ルヘテロｐ−ｎ接合を発光部として用いることにより、
発光部間隔の小さい、しかも各波長を変えることのでき
る独立駆動型の半導体レーザアレイ装置を与えるもので
あり、その実用的効果は、大なるものがある。
ルヘテロｐ−ｎ接合を発光部として用いることにより、
発光部間隔の小さい、しかも各波長を変えることのでき
る独立駆動型の半導体レーザアレイ装置を与えるもので
あり、その実用的効果は、大なるものがある。
第１図は本発明の実施例における半導体レーザアレイの
断面構造図、第２図はその製造工程を示す図、第３図は
光スペクトル特性を示す図である。 １……ｐ型GaAs基板、２……ｎ型GaAs層、３……ｐ型Ga
AlAs層、４……GaAlAs層、５……ｎ型GaAlAs層、６……
ｎ型GaAs層、７……ｐ型GaAs層、８……ｎ型GaAlAs層、
９……GaAlAs層、10……ｐ型GaAlAs層、11……ｐ型GaAs
層、12……SiO2膜、13……AuZn電極、14……AuGeNi電
極、15……AuZn電極、16……溝、17……溝、18……メ
サ、19……リッジ、20……エッチング溝、21……エッチ
ング端面。
断面構造図、第２図はその製造工程を示す図、第３図は
光スペクトル特性を示す図である。 １……ｐ型GaAs基板、２……ｎ型GaAs層、３……ｐ型Ga
AlAs層、４……GaAlAs層、５……ｎ型GaAlAs層、６……
ｎ型GaAs層、７……ｐ型GaAs層、８……ｎ型GaAlAs層、
９……GaAlAs層、10……ｐ型GaAlAs層、11……ｐ型GaAs
層、12……SiO2膜、13……AuZn電極、14……AuGeNi電
極、15……AuZn電極、16……溝、17……溝、18……メ
サ、19……リッジ、20……エッチング溝、21……エッチ
ング端面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 国雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−115795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−87384（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】第１の導電型を有するとともに電極形成部
を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成され電
流チャネルとなる貫通溝を有する第１の半導体層と、前
記第１の半導体層の上に形成され、かつ、前記第１の半
導体層側の導電型が前記半導体基板の導電型と同じであ
る第１のタブルヘテロｐ−ｎ接合と、前記第１のダブル
ヘテロｐ−ｎ接合の上に形成され前記半導体基板と導電
型の異なる導電型を有するとともにそれぞれの半導体レ
ーザに電流を供給する共振器方向の全体にわたって形成
された電極形成部を有する第２の半導体層と、前記第２
の半導体層上に形成され電流チャネルとなる貫通溝を有
する第３の半導体層と、前記第３の半導体層上に形成さ
れ、かつ、前記第３の半導体層側の導電型が前記半導体
基板の導電型と異なる第２のダブルヘテロｐ−ｎ接合
と、前記第２のダブルヘテロｐ−ｎ接合の上に形成され
前記半導体基板と同じ導電型を有するとともに電極形成
部を有する第４の半導体層とを備えた半導体レーザアレ
イ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62182532A JP2523664B2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62182532A JP2523664B2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6425589A JPS6425589A (en) | 1989-01-27 |
| JP2523664B2 true JP2523664B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16119952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62182532A Expired - Fee Related JP2523664B2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523664B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3419930B2 (ja) * | 1994-12-21 | 2003-06-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置とこの半導体レーザ装置を備えた光ディスク装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6187384A (ja) * | 1984-09-13 | 1986-05-02 | Seiko Epson Corp | 積層化多波長半導体レ−ザ装置 |
| JPS62115795A (ja) * | 1985-11-14 | 1987-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザアレイ装置 |
-
1987
- 1987-07-22 JP JP62182532A patent/JP2523664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6425589A (en) | 1989-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |