JP2685499B2 - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JP2685499B2 JP2685499B2 JP63132710A JP13271088A JP2685499B2 JP 2685499 B2 JP2685499 B2 JP 2685499B2 JP 63132710 A JP63132710 A JP 63132710A JP 13271088 A JP13271088 A JP 13271088A JP 2685499 B2 JP2685499 B2 JP 2685499B2
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- Japan
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- layer
- cladding layer
- gaas
- cladding
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低しきい電流値で動作する半導体レーザ素子
に関する。
に関する。
従来の半導体レーザ装置は、特開昭61−125184号に記
載のように、光導波路用ストライプ領域外側の非電流注
入領域のクラツド層が該ストライプ領域と同一導電型の
半導体層より構成されていた。
載のように、光導波路用ストライプ領域外側の非電流注
入領域のクラツド層が該ストライプ領域と同一導電型の
半導体層より構成されていた。
上記従来技術においては、ストライプ領域外側非電流
注入領域の、レーザ活性層と電流狭窄層の間に位置する
クラツド層において、外側種方向への電流のリークが存
在するために、レーザ発振のしきい電流値が上昇すると
いう問題があつた。特に半導体レーザの低ノイズ化のた
めに自励発振を生じさせるような場合においては、この
レーザ活性層と電流狭窄層との間に位置するクラツド層
の厚さを通常の場合よりも厚く設定する必要があるた
め、上記リーク電流成分が大となり、これによるしきい
電流値の上昇の問題が顕著となる。
注入領域の、レーザ活性層と電流狭窄層の間に位置する
クラツド層において、外側種方向への電流のリークが存
在するために、レーザ発振のしきい電流値が上昇すると
いう問題があつた。特に半導体レーザの低ノイズ化のた
めに自励発振を生じさせるような場合においては、この
レーザ活性層と電流狭窄層との間に位置するクラツド層
の厚さを通常の場合よりも厚く設定する必要があるた
め、上記リーク電流成分が大となり、これによるしきい
電流値の上昇の問題が顕著となる。
本発明の目的は上記の横方向電流リークの問題を解決
することにある。
することにある。
上記目的は、活性層に対して基板と反対側にあるクラ
ツド層において、中央電流注入部以外の領域のクラツド
層を多層構造とし、かつ素子動作時に該クラツド層内に
逆バイアスが印加される構成とすることにより達成され
る。
ツド層において、中央電流注入部以外の領域のクラツド
層を多層構造とし、かつ素子動作時に該クラツド層内に
逆バイアスが印加される構成とすることにより達成され
る。
上記構成によれば、電流注入部以外のクラツド層内に
も半導体レーザを順方向バイアスした場合に、逆バイア
スされる障壁が形成され、横方向への電流リークを小さ
くすることができる。従つて、本発明によれば横方向へ
の電流リークの小さい、低発振しきい電流値の半導体レ
ーザ素子が得られる。
も半導体レーザを順方向バイアスした場合に、逆バイア
スされる障壁が形成され、横方向への電流リークを小さ
くすることができる。従つて、本発明によれば横方向へ
の電流リークの小さい、低発振しきい電流値の半導体レ
ーザ素子が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は本発明の半導体レーザの光の進行方向に垂直
な方向の断面図である。１はｎ型GaAs基板（Siドープ,n
〜２×1018cm-3,｛100｝面）でこの上に、有機金属気相
成長（OMVPE）法によってｎ型Al0.45Ga0.55Asクラツド
層２（Seドープ,n〜８×1017cm-3,厚さ1.8μｍ）、アン
ドープAl0.14Ga0.86As活性層３（厚さ約0.06μｍ）,p型
Al0.45Ga0.55Asクラツド層４（Znドープ,p〜６×1017cm
-3,厚さ1.1μｍ）、ｐ型GaAs界面層５（Znドープ,p〜２
×1018cm-3,厚さ0.1μｍ）を形成した、次に表面にSiNx
膜を形成し（図示せず）、ホトリソグラフイおよびドラ
イエツチングによつて、光導波路形成用ストライプマス
クを形成し、リン酸系エツチヤントを用いて、光導波路
用リツジ６を形成した。この時、ストライプ外側のｐ型
Al0.45Ga0.55As半導体層４の厚さは、約0.25μｍになる
ようにした。次に、SiNxエツチングマスクをサイドエツ
チングして、リツジの幅よりも狭くした。次にこのSiNx
を選択成長用マスクとし、OMVPE法によつて、ｎ型Al
0.45Ga0.55As電流狭窄兼クラツド層７（Seドープ,n〜４
×1018cm-3,厚さ0.25μｍ）,n型GaAs電流狭窄兼光吸収
層８（Seドープ,n〜４×1018cm-3,厚さ0.5μｍ）を形成
した。次に、前記SiNx選択成長用マスクを除去し、表面
をライトエツチングし、さらに、ｐ型Al0.45Ga0.55As埋
込層９（Zeドープ,p〜２×1018cm-3,厚さ0.1μｍ）、お
よびｐ型GaAsキヤツプ層10（Zeドープ,p〜２×1018c
m-3）を形成した。次にｐ側オーミツク電極11,n側オー
ミツク電極12を形成し、へき開、スクライビングを行つ
て半導体レーザチツプとした。
な方向の断面図である。１はｎ型GaAs基板（Siドープ,n
〜２×1018cm-3,｛100｝面）でこの上に、有機金属気相
成長（OMVPE）法によってｎ型Al0.45Ga0.55Asクラツド
層２（Seドープ,n〜８×1017cm-3,厚さ1.8μｍ）、アン
ドープAl0.14Ga0.86As活性層３（厚さ約0.06μｍ）,p型
Al0.45Ga0.55Asクラツド層４（Znドープ,p〜６×1017cm
-3,厚さ1.1μｍ）、ｐ型GaAs界面層５（Znドープ,p〜２
×1018cm-3,厚さ0.1μｍ）を形成した、次に表面にSiNx
膜を形成し（図示せず）、ホトリソグラフイおよびドラ
イエツチングによつて、光導波路形成用ストライプマス
クを形成し、リン酸系エツチヤントを用いて、光導波路
用リツジ６を形成した。この時、ストライプ外側のｐ型
Al0.45Ga0.55As半導体層４の厚さは、約0.25μｍになる
ようにした。次に、SiNxエツチングマスクをサイドエツ
チングして、リツジの幅よりも狭くした。次にこのSiNx
を選択成長用マスクとし、OMVPE法によつて、ｎ型Al
0.45Ga0.55As電流狭窄兼クラツド層７（Seドープ,n〜４
×1018cm-3,厚さ0.25μｍ）,n型GaAs電流狭窄兼光吸収
層８（Seドープ,n〜４×1018cm-3,厚さ0.5μｍ）を形成
した。次に、前記SiNx選択成長用マスクを除去し、表面
をライトエツチングし、さらに、ｐ型Al0.45Ga0.55As埋
込層９（Zeドープ,p〜２×1018cm-3,厚さ0.1μｍ）、お
よびｐ型GaAsキヤツプ層10（Zeドープ,p〜２×1018c
m-3）を形成した。次にｐ側オーミツク電極11,n側オー
ミツク電極12を形成し、へき開、スクライビングを行つ
て半導体レーザチツプとした。
本レーザでは、クラツド層の一部７をそれと接するク
ラツド層４と反対の導電型で形成したことによる電流狭
窄層の働きも兼ねる。そのため、従来構造において、ｐ
型クラツド層内で横方向にリークした電流成分を低減す
ることが可能になつた。本レーザは波長約780nm、しき
い電流値約40mAで発振した。また、低ノイズ化に有利な
自励発振現象を生じ、相対雑音強度10-13HZ-1の良好な
低ノイズ特性が得られた。
ラツド層４と反対の導電型で形成したことによる電流狭
窄層の働きも兼ねる。そのため、従来構造において、ｐ
型クラツド層内で横方向にリークした電流成分を低減す
ることが可能になつた。本レーザは波長約780nm、しき
い電流値約40mAで発振した。また、低ノイズ化に有利な
自励発振現象を生じ、相対雑音強度10-13HZ-1の良好な
低ノイズ特性が得られた。
本発明によれば、クラツド層の一部に電流狭窄層の働
きも兼ねさせることが可能になるため、クラツド層内に
おいて横方向に生ずるリーク電流を低減でき、レーザの
発振しきい電流値を小さくすることができる。特に本発
明は光導波用ストライプの外側のクラツド層を厚く設定
する必要がある場合に有効である。
きも兼ねさせることが可能になるため、クラツド層内に
おいて横方向に生ずるリーク電流を低減でき、レーザの
発振しきい電流値を小さくすることができる。特に本発
明は光導波用ストライプの外側のクラツド層を厚く設定
する必要がある場合に有効である。
なお、本実施例では、一方のクラツド層を２層で構成
した場合について述べたが、さらに多くの複数層で構成
しても良い。また、他の材料系、例えばAlGaInP系レー
ザにも適用可能で、その実用上の効果は非常に大であ
る。
した場合について述べたが、さらに多くの複数層で構成
しても良い。また、他の材料系、例えばAlGaInP系レー
ザにも適用可能で、その実用上の効果は非常に大であ
る。
第１図は本発明の一実施例の半導体レーザの光の進行方
向に直角な方向の断面図であ。 １……ｎ型GaAs基板、２……ｎ型Al0.45Ga0.55Asクラツ
ド層、３……Al0.14Ga0.86As活性層、４……ｐ型Al0.45
Ga0.55Asクラツド層、５……ｐ型GaAs界面層、６……光
導波用リツジ、７……ｎ型Al0.45Ga0.55As電流狭窄兼ク
ラツド層、８……ｎ型GaAs電流狭窄兼光吸収層。
向に直角な方向の断面図であ。 １……ｎ型GaAs基板、２……ｎ型Al0.45Ga0.55Asクラツ
ド層、３……Al0.14Ga0.86As活性層、４……ｐ型Al0.45
Ga0.55Asクラツド層、５……ｐ型GaAs界面層、６……光
導波用リツジ、７……ｎ型Al0.45Ga0.55As電流狭窄兼ク
ラツド層、８……ｎ型GaAs電流狭窄兼光吸収層。
Claims (1)
- 【請求項１】AlGaAsからなる活性層と、 該活性層に接合され且つ活性層の反対側にストライプ状
のリッジが形成され且つ活性層よりAl組成の大きいAlGa
Asからなる第１導電型の第１のクラッド層と、 該ストライプ状リッジの上面に形成された第１導電型の
GaAs層と、 該ストライプ状リッジの両側を埋め込むように該第１ク
ラッド層上面に接合され且つ該GaAs層上面に離間して接
合されたAlGaAsからなる第２導電型の第２クラッド層
と、 該第２グラッド層上面に接合され且つ該GaAs層上部にて
対向するように離間して形成されたGaAsからなる第２導
電型の電流狭窄兼光吸収層と、 該第２クラッド層及び該電流狭窄兼光吸収層の夫々を離
間する溝を埋め込むように該GaAs層上に接合された第１
導電型のAlGaAs層を有し、 上記第２クラッド層は上記第１クラッド層と同じAl組成
のAlGaAsからなり、 且つ、 該第２クラッド層は該第１クラッド層のストライプ状リ
ッジより薄く且つ上記GaAs層より厚く形成されているこ
とを特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132710A JP2685499B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132710A JP2685499B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303778A JPH01303778A (ja) | 1989-12-07 |
| JP2685499B2 true JP2685499B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=15087758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132710A Expired - Lifetime JP2685499B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685499B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231487A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置とその製造方法 |
| JP2914847B2 (ja) * | 1993-07-09 | 1999-07-05 | 株式会社東芝 | 半導体レーザ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362391A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-18 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63132710A patent/JP2685499B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01303778A (ja) | 1989-12-07 |
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