JP2708784B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JP2708784B2 JP2708784B2 JP63150857A JP15085788A JP2708784B2 JP 2708784 B2 JP2708784 B2 JP 2708784B2 JP 63150857 A JP63150857 A JP 63150857A JP 15085788 A JP15085788 A JP 15085788A JP 2708784 B2 JP2708784 B2 JP 2708784B2
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- Japan
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- semiconductor laser
- face
- reflection
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- 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.)
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-
- 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
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はInGaAlP系半導体レーザに関し、特にInGaAlP
系半導体レーザ素子の端面に形成される高反射膜に関す
るものである。
系半導体レーザ素子の端面に形成される高反射膜に関す
るものである。
半導体レーザ素子端面における反射率を向上させるた
めにその端面に高反射膜を形成することが知られてお
り、高反射膜の構成としては、誘電体膜−非晶質Si膜を
順に積層してなる誘電体多層膜が公知である（特開昭60
−235482号公報）。
めにその端面に高反射膜を形成することが知られてお
り、高反射膜の構成としては、誘電体膜−非晶質Si膜を
順に積層してなる誘電体多層膜が公知である（特開昭60
−235482号公報）。
第３図は特開昭60−235482号公報に示された高反射膜
を、GaAlAs系半導体素子に適応した半導体レーザの構成
を示す模式図である。図中31はGaAlAs半導体レーザ素子
であり、該GaAlAs半導体レーザ素子31は、GaAs基板31上
にｎ−GaAlAsクラッド層31b,GaAlAs活性層31c,p−GaAlA
sクラッド層31d,p−GaAsキャップ層31eをこの順に積層
してなる積層体のGaAs基板31a下面及びｐ−GaAsキャッ
プ層31e上面に電極31f,31gを形成した構成をなす。GaAl
As半導体レーザ素子31の反射側端面には、高反射膜とし
て、Al2O3膜32,a−Si膜33を交互に２層ずつ重ねてなる
誘電体多層膜34が形成されており、出射側端面には、Al
2O3膜32が形成されている。
を、GaAlAs系半導体素子に適応した半導体レーザの構成
を示す模式図である。図中31はGaAlAs半導体レーザ素子
であり、該GaAlAs半導体レーザ素子31は、GaAs基板31上
にｎ−GaAlAsクラッド層31b,GaAlAs活性層31c,p−GaAlA
sクラッド層31d,p−GaAsキャップ層31eをこの順に積層
してなる積層体のGaAs基板31a下面及びｐ−GaAsキャッ
プ層31e上面に電極31f,31gを形成した構成をなす。GaAl
As半導体レーザ素子31の反射側端面には、高反射膜とし
て、Al2O3膜32,a−Si膜33を交互に２層ずつ重ねてなる
誘電体多層膜34が形成されており、出射側端面には、Al
2O3膜32が形成されている。
ところが、InGaAlP系半導体レーザ素子の端面に上述
したような誘電体多層膜を高反射膜として成膜する場合
には、端面に非発光層が形成されて、短波長レーザの高
出力化、長寿命化が妨げられるという問題点がある。下
記第１表はInGaAlP系半導体レーザ素子の端面には各種
の材料を用いて誘電体膜を成膜した際におけるPL強度
（成膜前のPL強度と成膜後のPL強度との比）を示したも
のであり、誘電体膜を単に端面に成膜する場合には、高
出力化、長寿命化が得られないことが、第１表から理解
される。
したような誘電体多層膜を高反射膜として成膜する場合
には、端面に非発光層が形成されて、短波長レーザの高
出力化、長寿命化が妨げられるという問題点がある。下
記第１表はInGaAlP系半導体レーザ素子の端面には各種
の材料を用いて誘電体膜を成膜した際におけるPL強度
（成膜前のPL強度と成膜後のPL強度との比）を示したも
のであり、誘電体膜を単に端面に成膜する場合には、高
出力化、長寿命化が得られないことが、第１表から理解
される。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は、GaAs基板上に、第１導電型のクラッド層、
活性層、第２導電型のクラッド層が順に形成され、前記
第１、第２導電型のクラッド層がInGaAlPで形成されて
いるInGaAlP系の半導体レーザ素子の反射側端面及び出
射側端面に反射膜が形成されている半導体レーザにおい
て、前記反射側端面にはアモルファスSiからなるバッフ
ァ層を介してAl2O3膜とアモルファスSi膜を交互に複数
層ずつ有する誘電体多層膜からなる第１の反射膜が形成
されており、前記出射側端面にはアモルファスSiからな
るバッファ層を介してAl2O3膜の単層からなる第２の反
射膜が形成されていることを特徴とする。
活性層、第２導電型のクラッド層が順に形成され、前記
第１、第２導電型のクラッド層がInGaAlPで形成されて
いるInGaAlP系の半導体レーザ素子の反射側端面及び出
射側端面に反射膜が形成されている半導体レーザにおい
て、前記反射側端面にはアモルファスSiからなるバッフ
ァ層を介してAl2O3膜とアモルファスSi膜を交互に複数
層ずつ有する誘電体多層膜からなる第１の反射膜が形成
されており、前記出射側端面にはアモルファスSiからな
るバッファ層を介してAl2O3膜の単層からなる第２の反
射膜が形成されていることを特徴とする。
本発明の半導体レーザにあっては、半導体レーザ素子
の反射側端面と誘電体多層膜からなる第１の反射膜との
間、及び出射側端面と第２の反射膜との間にアモルファ
スSiからなるバッファ層を介在することとしているの
で、前記第１、第２の反射膜を成膜する際に半導体レー
ザ素子の端面に非発光層が形成されない。
の反射側端面と誘電体多層膜からなる第１の反射膜との
間、及び出射側端面と第２の反射膜との間にアモルファ
スSiからなるバッファ層を介在することとしているの
で、前記第１、第２の反射膜を成膜する際に半導体レー
ザ素子の端面に非発光層が形成されない。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図は本発明に係る半導体レーザの構成を示す模式
図であり、図中１はInGaAlP半導体レーザ素子を示す。
該InGaAlP半導体レーザ素子１は、GaAs基板1a上に、ｎ
−InGaAlPクラッド層1b,InGaP活性層1c,p−InGaAlPクラ
ッド層1d,p−GaAsキャップ層1eをこの順に積層してなる
積層体のGaAs基板1a上面及びｐ−GaAsキャップ層1e下面
に電極1f及び電極1gを形成して構成されている。
図であり、図中１はInGaAlP半導体レーザ素子を示す。
該InGaAlP半導体レーザ素子１は、GaAs基板1a上に、ｎ
−InGaAlPクラッド層1b,InGaP活性層1c,p−InGaAlPクラ
ッド層1d,p−GaAsキャップ層1eをこの順に積層してなる
積層体のGaAs基板1a上面及びｐ−GaAsキャップ層1e下面
に電極1f及び電極1gを形成して構成されている。
InGaAlP半導体レーザ素子１の反射側端面には、ａ−S
i:Hバッファ層５（膜厚:535Å）が被着形成されてお
り、このａ−Si:Hバッファ層５には、Al2O3膜２（膜厚:
985Å）,a−Si:H膜３（膜厚:535Å）を交互に２層ずつ
重ねてなる誘電体多層膜４が形成されている。また、In
GaAlP半導体レーザ素子１の出射側端面には、ａ−Si:H
バッファ層５（膜厚:535Å）が被着形成されており、こ
のａ−Si:Hバッファ層５には、Al2O3膜２（膜厚:547
Å）が形成されている。そして、本実施例のInGaAlP半
導体レーザ素子１の反射側端面，出射側端面における反
射率は夫々87.9％,10％である。
i:Hバッファ層５（膜厚:535Å）が被着形成されてお
り、このａ−Si:Hバッファ層５には、Al2O3膜２（膜厚:
985Å）,a−Si:H膜３（膜厚:535Å）を交互に２層ずつ
重ねてなる誘電体多層膜４が形成されている。また、In
GaAlP半導体レーザ素子１の出射側端面には、ａ−Si:H
バッファ層５（膜厚:535Å）が被着形成されており、こ
のａ−Si:Hバッファ層５には、Al2O3膜２（膜厚:547
Å）が形成されている。そして、本実施例のInGaAlP半
導体レーザ素子１の反射側端面，出射側端面における反
射率は夫々87.9％,10％である。
下記第２表は、バッファ層を有する本発明例とバッフ
ァ層を有さない従来例とにおいて、Al2O3膜及びａ−Si:
H膜の積層数と反射率（％）との関係を示す表である。
なお、出力されるレーザ光の波長λを6700Åとし、積層
するAl2O3膜,a−Si:H膜の膜厚を夫々1015Å（λ/4n,屈
折率n:1.65）、550Å（λ/4n,屈折率n:3.05）とする。
ァ層を有さない従来例とにおいて、Al2O3膜及びａ−Si:
H膜の積層数と反射率（％）との関係を示す表である。
なお、出力されるレーザ光の波長λを6700Åとし、積層
するAl2O3膜,a−Si:H膜の膜厚を夫々1015Å（λ/4n,屈
折率n:1.65）、550Å（λ/4n,屈折率n:3.05）とする。
本発明例では、InGaAlP半導体レーザ素子１の端面と
誘電体多層膜４との間にａ−Si:Hバッファ層５を介在さ
せているので、従来例に比して反射率は僅かに低くなっ
ているが、多層膜の積層数を多くすることにより、所望
の反射率を得ることができるので、実用上は問題がな
い。
誘電体多層膜４との間にａ−Si:Hバッファ層５を介在さ
せているので、従来例に比して反射率は僅かに低くなっ
ているが、多層膜の積層数を多くすることにより、所望
の反射率を得ることができるので、実用上は問題がな
い。
本発明では、InGaAlP半導体レーザ素子１の端面とAl2
O3膜２（誘電体多層膜４）との間にａ−Si:Hバッファ層
５を介在させているので、Al2O3膜２またはａ−Si:H膜
３を成膜する際に、端面上での非発光層（ダメージ層）
の形成が低減する。この結果、高出力のレーザ光が長期
にわたって安定して出力される。
O3膜２（誘電体多層膜４）との間にａ−Si:Hバッファ層
５を介在させているので、Al2O3膜２またはａ−Si:H膜
３を成膜する際に、端面上での非発光層（ダメージ層）
の形成が低減する。この結果、高出力のレーザ光が長期
にわたって安定して出力される。
第２図は、本発明例と従来例とにおけるリッジ型InGa
AlP半導体レーザ（出力レーザ光波長:6700Å）の寿命試
験（50℃,20mw,APC動作）の結果を示すグラフであり、
グラフ中−○−は本発明例を、−×−は従来例を夫々示
し、横軸は駆動時間（hr）を、縦軸は駆動電流（mA）を
夫々示す。グラフから理解される如く、本発明例では従
来例に比して端面での温度上昇が少なく、寿命特性が著
しく向上している。
AlP半導体レーザ（出力レーザ光波長:6700Å）の寿命試
験（50℃,20mw,APC動作）の結果を示すグラフであり、
グラフ中−○−は本発明例を、−×−は従来例を夫々示
し、横軸は駆動時間（hr）を、縦軸は駆動電流（mA）を
夫々示す。グラフから理解される如く、本発明例では従
来例に比して端面での温度上昇が少なく、寿命特性が著
しく向上している。
以上詳述した如く、本発明の半導体レーザではレーザ
素子の反射側端面と誘電体多層膜からなる第１の反射膜
との間、及び出射側端面と第２の反射膜との間にアモル
ファスSiからなるバッファ層を介在させているので、前
記第１、第２の反射膜の成膜の際に非発光層が形成され
ない。その結果、高出力動作においても長期間にわたっ
て安定した動作を行なえ、高出力化，長寿命化を図るこ
とができる。
素子の反射側端面と誘電体多層膜からなる第１の反射膜
との間、及び出射側端面と第２の反射膜との間にアモル
ファスSiからなるバッファ層を介在させているので、前
記第１、第２の反射膜の成膜の際に非発光層が形成され
ない。その結果、高出力動作においても長期間にわたっ
て安定した動作を行なえ、高出力化，長寿命化を図るこ
とができる。
第１図は本発明に係る半導体レーザの構成を示す模式
図、第２図は本発明例と従来例との寿命試験の結果を示
すグラフ、第３図は従来の半導体レーザの構成を示す模
式図である。 １……InGaAlP半導体レーザ素子、２……Al2O3膜、３…
…ａ−Si:H膜、４……誘電体多層膜、５……ａ−Si:Hバ
ッファ層
図、第２図は本発明例と従来例との寿命試験の結果を示
すグラフ、第３図は従来の半導体レーザの構成を示す模
式図である。 １……InGaAlP半導体レーザ素子、２……Al2O3膜、３…
…ａ−Si:H膜、４……誘電体多層膜、５……ａ−Si:Hバ
ッファ層
Claims (1)
- 【請求項１】GaAs基板上に、第１導電型のクラッド層、
活性層、第２導電型のクラッド層が順に形成され、前記
第１、第２導電型のクラッド層がInGaAlPにより形成さ
れているInGaAlP系の半導体レーザ素子の反射側端面及
び出射側端面に夫々反射膜が形成されている半導体レー
ザにおいて、前記反射側端面にはアモルファスSiからな
るバッファ層を介してAl2O3膜とアモルファスSi膜を交
互に複数層ずつ有する誘電体多層膜からなる第１の反射
膜が形成されており、前記出射側端面にはアモルファス
Siからなるバッファ層を介してAl2O3膜の単層からなる
第２の反射膜が形成されていることを特徴とする半導体
レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63150857A JP2708784B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63150857A JP2708784B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318270A JPH01318270A (ja) | 1989-12-22 |
| JP2708784B2 true JP2708784B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=15505889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63150857A Expired - Fee Related JP2708784B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708784B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002164609A (ja) | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2003209318A (ja) | 2001-11-12 | 2003-07-25 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子および半導体レーザ素子の製造方法 |
| JP2003198044A (ja) | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子およびその製造方法、並びに、レーザバー固定装置 |
| JP4178022B2 (ja) | 2002-12-10 | 2008-11-12 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子およびその製造方法、並びに、その製造方法に用いる治具 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232477A (ja) * | 1983-06-16 | 1984-12-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 誘電体多層膜形成方法 |
| JPS61134094A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-21 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS62118470U (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-28 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63150857A patent/JP2708784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01318270A (ja) | 1989-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |