JP2812000B2 - Compound semiconductor laser device - Google Patents
Compound semiconductor laser deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、光デ
ィスク、バーコードスキャナなどに用いられる半導体レ
ーザに関するもので、特に詳細には、化合物半導体のヘ
テロ接合で形成された化合物半導体レーザ素子に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser used for a laser printer, an optical disk, a bar code scanner and the like, and more particularly to a compound semiconductor laser device formed by a heterojunction of a compound semiconductor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】既に、波長６７０nm付近で発光する半導
体レーザ素子が知られている。かかる半導体レーザ素子
は、ガリウム、インジウム、リン（ＧａＩｎＰ）からな
る活性層が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、リ
ン（ＡｌＧａＩｎＰ）を含むｐ型及びｎ型クラッド層の
間に挾み込まれた構造を有している（例えば、１９８９
年秋期応用物理学会 ２８ａ−ＺＧ−９ 『ＡｌＧａＩ
ｎＰ可視光半導体レーザの垂直放射角の制御』と題する
論文参照）。2. Description of the Related Art A semiconductor laser device which emits light at a wavelength of around 670 nm is already known. Such a semiconductor laser device has a structure in which an active layer made of gallium, indium, and phosphorus (GaInP) is sandwiched between p-type and n-type cladding layers containing aluminum, gallium, indium, and phosphorus (AlGaInP). (For example, 1989
Japan Society of Applied Physics Fall 28a-ZG-9 “AlGaI
Control of Vertical Radiation Angle of nP Visible Light Semiconductor Laser ”).
【０００３】しかし、ＡｌＧａＩｎＰはＡｌＧａＡｓな
どの他の化合物半導体に比べ熱抵抗が高いため、上述の
ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザ素子では、ｐ型クラ
ッド層が高温になりやすい。However, since AlGaInP has a higher thermal resistance than other compound semiconductors such as AlGaAs, the temperature of the p-type cladding layer tends to be high in the above-mentioned AlGaInP visible light semiconductor laser device.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ｐ型クラッド層におけ
る発熱を抑えるため、そこへのドーピング量を多くする
ことによりＡｌＧａＩｎＰのｐ型クラッド層の比抵抗を
小さくしようとしても、ドーパントの活性化率が低下す
るため、ＡｌＧａＩｎＰのｐ型クラッド層の比抵抗を小
さくできない。このような現象は、ＡｌＧａＩｎＰのク
ラッド層への主要なｐ型ドーパントである亜鉛（Ｚｎ）
やマグネシウム（Ｍｇ）等をドーピングした場合にも生
ずる。そして、このドーパントの活性化率が低下する現
象は、クラッド層におけるＡｌの組成比が大きくなるほ
ど顕著である。このようなことから、クラッド層のＡｌ
の組成比が決まれば、その比抵抗の最低値もほぼ決って
しまい、レーザ素子からの発熱量の最低値も決定してし
まう。In order to suppress heat generation in the p-type cladding layer, even if the specific resistance of the AlGaInP p-type cladding layer is reduced by increasing the doping amount therein, the activation rate of the dopant is reduced. Therefore, the specific resistance of the AlGaInP p-type cladding layer cannot be reduced. Such a phenomenon is caused by zinc (Zn), which is a main p-type dopant in the AlGaInP cladding layer.
Also, it occurs when doping with magnesium (Mg) or the like. The phenomenon in which the activation rate of the dopant decreases is more remarkable as the composition ratio of Al in the cladding layer increases. Therefore, the cladding layer Al
Is determined, the minimum value of the specific resistance is almost determined, and the minimum value of the heat generation amount from the laser element is also determined.
【０００５】だからといって、ドーパントの活性化率の
低下を抑えるために、ｐ型クラッド層のＡｌ組成比を小
さくすると、活性層内にキャリアを効率的に閉じこめる
ことができなくなり、かかる半導体レーザ素子の特性を
悪化させる原因となる。つまり、活性層内にキャリヤを
効率的に閉じ込めるには、クラッド層のＡｌ組成比は大
きいほうが好ましいのである。However, if the Al composition ratio of the p-type cladding layer is reduced in order to suppress the decrease in the activation rate of the dopant, carriers cannot be efficiently confined in the active layer. May be aggravated. That is, in order to efficiently confine carriers in the active layer, it is preferable that the Al composition ratio of the cladding layer is large.
【０００６】上述したことから解るように、キャリアの
閉じ込め効率を高めることと、かかる半導体レーザ素子
の発熱量を抑えることとは、クラッド層におけるＡｌ組
成比の大小に関し、相反する関係に立つのである。As can be seen from the above description, increasing the confinement efficiency of carriers and suppressing the amount of heat generated by the semiconductor laser device are in conflict with each other with respect to the magnitude of the Al composition ratio in the cladding layer. .
【０００７】そこで、上述の事情に鑑み、本発明はキャ
リアの閉じ込め効率が高く、しかも、発熱量の少ない半
導体レーザ素子を提供することを目的としている。In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device having high carrier confinement efficiency and low heat generation.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による半導体レーザ素子においては、アルミ
ニウム、ガリウム、インジウム、リンを含むｐ型クラッ
ド層が、活性層に隣接したインナクラッド部と、活性層
から遠い側にあって、インナクラッド部に比べてガリウ
ムに対するアルミニウムの組成比が小さいアウタクラッ
ド部とを有しており、インナクラッド部は活性層からア
ウタクラッド部に光が実質的にしみだし得る厚さ及び組
成となっている。In order to achieve the above object, in a semiconductor laser device according to the present invention, a p-type cladding layer containing aluminum, gallium, indium, and phosphorus is provided with an inner cladding portion adjacent to an active layer. An outer clad portion that is farther from the active layer and has a smaller composition ratio of aluminum to gallium than the inner clad portion, and the inner clad portion substantially reduces light from the active layer to the outer clad portion. It has a thickness and composition that can be obtained.
【０００９】ここで、上記のアウタクラッド部は、（Ａ
ｌx Ｇａ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）
であり、上記のインナクラッド部は（Ａｌy Ｇａ1-y ）
0.5Ｉｎ0.5 Ｐ （０．７≦ｙ≦１．０、但し（ｘ＋
０．１）≦ｙ）であり、このインナクラッド部の厚みは
５０〜２００オングストロームとなるようにすることが
望ましく、また、このインナクラッド部は、引張り歪み
の生じる組成にしてもよい。In this case, the outer clad portion is (A
l x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P (0.4 ≦ x ≦ 0.8)
And the above inner clad portion is (Al y Ga 1-y )
0.5 In 0.5 P (0.7 ≦ y ≦ 1.0, where (x +
0.1) ≦ y), and the thickness of the inner clad is desirably 50 to 200 angstroms, and the inner clad may have a composition that causes tensile strain.
【００１０】[0010]
【作用】このように、本発明による半導体レーザ素子に
おいては、活性層に接するインナクラッド部のバンドギ
ャップが大きくなっているので、活性層内にキャリアが
効率的に閉じこめられるようになる。As described above, in the semiconductor laser device according to the present invention, since the band gap of the inner clad portion in contact with the active layer is large, carriers are efficiently confined in the active layer.
【００１１】ここで、上記のインナクラッド部のバンド
ギャップを大きくするには、例えばそのＡｌ組成比を大
きくすればよいが、このインナクラッド部を薄くすれ
ば、例えばＡｌ0.57Ｉｎ0.43Ｐのように、ＧａＡｓとは
格子整合しないけれども、バンドギャップを大きくでき
る。一例として、（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.6 Ｉｎ0.4 Ｐ
と（Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐでは、Ａｌ組成
は同じであるがバンドギャップは前者の方が大きくな
る。Here, in order to increase the band gap of the inner clad portion, for example, the Al composition ratio may be increased. However, if the inner clad portion is reduced in thickness, for example, Al 0.57 In 0.43 P , GaAs, but the band gap can be increased. As an example, (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.6 In 0.4 P
And (Al 0.6 Ga 0.4 ) 0.5 In 0.5 P, the Al composition is the same, but the former has a larger band gap.
【００１２】一方、上記のインナクラッド部の厚さにつ
いては、トンネル効果で電子が顕著に漏れなければ薄く
てもよい。薄ければ、直列抵抗が小さくなる利点があ
る。通常は、１００オングストローム程度の厚さである
が、５０〜２００オングストロームの範囲ならば十分で
ある。また、インナクラッド部の組成については、引っ
張り応力が加わるようなものにすると、より高い障壁を
形成できる。また、アウタクラッド部のＡｌ組成比が小
さくなるようにすれば、その比抵抗を小さくしてｐ型ク
ラッド層全体の直列抵抗を比較的容易に小さくすること
が可能となる。On the other hand, the thickness of the inner clad portion may be small as long as electrons do not significantly leak due to the tunnel effect. If the thickness is small, there is an advantage that the series resistance is reduced. Usually, the thickness is about 100 angstroms, but a range of 50 to 200 angstroms is sufficient. Further, if the composition of the inner clad is such that a tensile stress is applied, a higher barrier can be formed. If the Al composition ratio of the outer cladding is reduced, the specific resistance can be reduced, and the series resistance of the entire p-type cladding layer can be relatively easily reduced.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例の半導体レーザ素子に
ついて、図１〜図４を参照しつつ、説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１４】図１は、本発明が適用されたＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体から成る半導体レーザ素子の断面図であ
る。図示した半導体レーザ素子は、底面にｎ型電極１が
形成されたＧａＡｓ等の化合物半導体から成る基板２の
上面に、ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るｎ型のバッ
ファ層３が形成され、このバッファ層３の上に、ｎ型ク
ラッド層５、活性層６及びｐ型クラッド層７が順に積層
されている。活性層６に一方側から接するｎ型クラッド
層５としては、Ａｌ組成比が均一なｎ型のＡｌＧａＩｎ
Ｐが用いられ、ｎ型クラッド層５とｐ型クラッド層７に
挟まれた活性層６としては、ノンドープＧａＩｎＰが用
いられている。また、活性層６に他方側から接するｐ型
クラッド層７としては、ｐ型のＡｌＧａＩｎＰが用いら
れている。このため、両クラッド層５及び７と活性層６
の屈折率は、周知のように両クラッド層５及び７の屈折
率よりも活性層６の屈折率の方が高くなっている。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device comprising a III-V compound semiconductor to which the present invention is applied. In the illustrated semiconductor laser device, an n-type buffer layer 3 made of a compound semiconductor such as GaAs is formed on an upper surface of a substrate 2 made of a compound semiconductor such as GaAs having an n-type electrode 1 formed on the bottom surface. On n, an n-type cladding layer 5, an active layer 6, and a p-type cladding layer 7 are sequentially laminated. As the n-type cladding layer 5 contacting the active layer 6 from one side, an n-type AlGaIn having a uniform Al composition ratio is used.
P is used, and non-doped GaInP is used as the active layer 6 sandwiched between the n-type cladding layer 5 and the p-type cladding layer 7. As the p-type cladding layer 7 in contact with the active layer 6 from the other side, p-type AlGaInP is used. Therefore, the cladding layers 5 and 7 and the active layer 6
As is well known, the refractive index of the active layer 6 is higher than that of the cladding layers 5 and 7.
【００１５】更に、ｐ型クラッド層７の上に、ＧａＡｓ
等のｎ型半導体層８がパターニングされて電流狭搾構造
が形成され、その上にＧａＡｓ等からなるｐ型のコンタ
クト層１０及びｐ型電極１１が順に形成されている。Further, GaAs is formed on the p-type cladding layer 7.
The n-type semiconductor layer 8 is patterned to form a current constriction structure, on which a p-type contact layer 10 made of GaAs or the like and a p-type electrode 11 are sequentially formed.
【００１６】次に、図２を参照して、本発明の半導体レ
ーザ素子が有する特徴であるｐ型クラッド層７のＡｌ組
成比χ及びキャリヤ密度の分布について説明する。Next, the distribution of the Al composition ratio χ and the carrier density of the p-type cladding layer 7, which are features of the semiconductor laser device of the present invention, will be described with reference to FIG.
【００１７】同図（ａ）は上述した半導体レーザ素子の
断面の一部を示しており、同図（ｂ）及び（ｃ）は、そ
れぞれ同図（ａ）に示した断面に対応させてクラッド層
のＡｌ組成比χ及びｐ型クラッド層のキャリア密度を横
軸にとって示している。なお、同図（ｃ）は横軸対数表
示である。FIG. 1A shows a part of a cross section of the above-described semiconductor laser device, and FIGS. 2B and 2C show claddings corresponding to the cross section shown in FIG. The horizontal axis represents the Al composition ratio 層 of the layer and the carrier density of the p-type cladding layer. FIG. 3C is a logarithmic representation of the horizontal axis.
【００１８】同図（ｂ）のグラフから理解されるよう
に、ｐ型クラッド層７におけるＡｌ組成比χは活性層６
に近いインナクラッド部で高く、活性層６から離れたあ
る点を境に、活性層６から離れるに連れて（アウタクラ
ッド部で）連続的かつ徐々に低くなっている。このよう
に、キャリアの閉じ込めに大きな影響力を有するインナ
クラッド部のＡｌ組成比χを高く保つことにより、活性
層６内にキャリアを効率的に閉じ込めることができる。
また、キャリアの閉じ込めにあまり影響しない活性層６
から離れたアウタクラッド部におけるＡｌ組成比χを低
くすることにより、そこにドーピングされたドーパント
の活性化率の低下が抑制されるので、同図 （ｃ）に示したように、アウタクラッド部におけるキャ
リア密度を高めることができ、アウタクラッド部の比抵
抗を小さくして、ｐ型クラッド層７全体の直列抵抗を下
げることができる。As can be understood from the graph of FIG. 1B, the Al composition ratio χ in the p-type cladding layer 7 is
Is higher in the inner clad portion, and becomes lower continuously and gradually (in the outer clad portion) as the distance from the active layer 6 increases at a certain point away from the active layer 6. As described above, by keeping the Al composition ratio の of the inner clad portion having a large influence on the confinement of carriers, the carriers can be efficiently confined in the active layer 6.
Further, the active layer 6 does not significantly affect the confinement of carriers.
By lowering the Al composition ratio に お け る in the outer clad portion away from the base material, a decrease in the activation rate of the dopant doped therein is suppressed, and as shown in FIG. The carrier density can be increased, the specific resistance of the outer clad portion can be reduced, and the series resistance of the entire p-type clad layer 7 can be reduced.
【００１９】上述したことから明らかなように、アウタ
クラッド部のＡｌ組成比χをインナクラッド部より低く
しておくだけで、アウタクラッド部に対するドーパント
のドーピング量を増やさなくても、アウタクラッド部の
キャリア密度を高めることが可能であるし、更に、イン
ナクラッド部よりもアウタクラッド部に対するドーピン
グ量を増やすことで、アウタクラッド部のキャリア密度
を高めることも可能である。As is apparent from the above description, the Al composition ratio の of the outer clad portion is made lower than that of the inner clad portion, and the doping amount of the dopant to the outer clad portion is not increased, and the outer clad portion has an Al composition ratio χ. The carrier density can be increased, and the carrier density of the outer clad portion can be increased by increasing the doping amount of the outer clad portion rather than the inner clad portion.
【００２０】本発明者は、図１に示した構造の半導体レ
ーザ素子を、減圧ＯＭＶＰＥ法（減圧有機金属気相エピ
タキシャル成長法）により、トリメチルアルミニウム、
トリエチルガリウム、トリメチルインジウム、ジエチル
ジンク、ジシラン、フォスフィンを原料に用いて作製し
た。そして、実際に作動させてｐ型クラッド層のＡｌ組
成比χを均一にしたものと比較したところ、連続発振時
における発熱特性が改善されていることが確かめられ
た。ここで、ｐ型クラッド層７におけるＡｌ組成比χが
大きい部分の厚さが薄いため、光を活性層６内に閉じ込
める作用は弱くなり、活性層６から離れたアウタクラッ
ド部まで光が実質的にしみだすものの、全体としては半
導体レーザ素子内に光は閉じ込められるので、問題とは
ならない。かえって、光密度が小さくなるので高出力動
作には好都合である。The inventor of the present invention has prepared a semiconductor laser device having the structure shown in FIG. 1 by using trimethylaluminum by a reduced pressure OMVPE method (a reduced pressure metalorganic vapor phase epitaxial growth method).
It was produced using triethylgallium, trimethylindium, diethyl zinc, disilane, and phosphine as raw materials. Then, as compared with the case where the Al composition ratio の of the p-type cladding layer was actually operated to be uniform, it was confirmed that the heat generation characteristics during continuous oscillation were improved. Here, since the thickness of the portion where the Al composition ratio に お け る in the p-type cladding layer 7 is large is small, the effect of confining the light in the active layer 6 is weakened, and the light is substantially transmitted to the outer clad portion away from the active layer 6. Although exuding, the light is confined in the semiconductor laser device as a whole, so that there is no problem. On the contrary, the light density is reduced, which is convenient for high output operation.
【００２１】上述したことから、本発明によれば、ｐ型
クラッド層のＡｌ組成比χが均一なものより好結果を得
ることができることが解るが、更に、使用条件等に応じ
て、最適な半導体レーザ素子を得るには、次のように工
夫することが好ましい。From the above, it can be seen that, according to the present invention, better results can be obtained than those in which the Al composition ratio の of the p-type cladding layer is uniform. In order to obtain a semiconductor laser device, it is preferable to devise the following.
【００２２】まず、適当な結晶成長条件におけるｐ型ク
ラッド層の構成材料のＡｌ組成比χと比抵抗の関係を求
めておく。そして、ｐ型クラッドの組成分布に依存する
半導体レーザ素子の特性、例えば発熱量、出射角度、端
面での最大光密度、温度別のしきい電流値をパラメータ
とし、半導体レーザ素子の性能の優秀性を示す関数
“Ｆ”を定義する。この関数値は、作製したい半導体レ
ーザ素子に応じて、上述したパラメータにより決定され
る。次に、ｐ型クラッド層の組成分布を適当に仮定し、
既に知られているシミュレーション手法を用いて半導体
レーザ素子の特性を推定し、半導体レーザ素子の優秀性
の尺度となる“Ｆ”を求める。さまざまなｐ型クラッド
層の組成分布に対して同様のシミュレーションを行い、
“Ｆ”が最適になるようにすれば、それが最適なｐ型ク
ラッド層の組成分布である。シミュレーションは必要な
らば、二次元、三次元等多次元で行うことが望ましい。
ただし、通常の場合は一次元のシミュレーションで十分
である。First, the relationship between the Al composition ratio の of the constituent material of the p-type cladding layer and the specific resistance under appropriate crystal growth conditions is determined. The characteristics of the semiconductor laser device, which depend on the composition distribution of the p-type cladding, such as the amount of heat generation, the emission angle, the maximum light density at the end face, and the threshold current value for each temperature, are used as parameters to obtain excellent performance of the semiconductor laser device. Is defined. This function value is determined by the above-described parameters according to the semiconductor laser device to be manufactured. Next, assuming the composition distribution of the p-type cladding layer appropriately,
The characteristics of the semiconductor laser device are estimated by using a known simulation method, and “F” that is a measure of the excellence of the semiconductor laser device is obtained. A similar simulation was performed for the composition distribution of various p-type cladding layers,
If “F” is optimized, it is the optimum composition distribution of the p-type cladding layer. If necessary, the simulation is preferably performed in two dimensions, such as two dimensions or three dimensions.
However, in the normal case, a one-dimensional simulation is sufficient.
【００２３】なお、本発明の化合物半導体レーザ素子
は、上述した実施例に限られず、種々の変形が可能であ
る。It should be noted that the compound semiconductor laser device of the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications are possible.
【００２４】例えば、ｐ型クラッド層７のＡｌ組成比χ
を、図３あるいは図４に示したように変化させることが
考えられる。なお、図３（ａ）および図４（ａ）は、半
導体レーザ素子の断面の一部を示しており、図３（ｂ）
〜（ｄ）および図４（ｂ），（ｃ）は、その断面に対応
させてクラッド層のＡｌ組成比χの変化の様子を示して
いる。図４（ｂ）、（ｃ）に示した構造では、Ａｌ／
（Ａｌ＋Ｇａ）＝１の部分のＰドープは、アウタクラッ
ド部からのＺｎの拡散を利用してもよい。すなわち、結
晶成長時には、必ずしも意図的にドープしなくてもよ
い。また、この部分には、ＧａＡｓに格子整合するＡｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐではなく、Ａｌz Ｉｎ1-z Ｐ（ｚ≧０．
５）を用いてもよい。例えば、ｚ＝０．５７として、１
００オングストロームの厚さの層を入れることができ
る。For example, the Al composition ratio of the p-type cladding layer 7χ
May be changed as shown in FIG. 3 or FIG. FIGS. 3A and 4A show a part of a cross section of the semiconductor laser device, and FIG.
4 (d) and FIGS. 4 (b) and 4 (c) show how the Al composition ratio の of the cladding layer changes according to the cross section. In the structure shown in FIGS. 4B and 4C, Al /
The P doping of (Al + Ga) = 1 may utilize the diffusion of Zn from the outer cladding. That is, it is not always necessary to dope intentionally during crystal growth. Also, in this portion, Al which lattice-matches with GaAs is provided.
0.5 In 0.5 P instead of Al z In 1 -z P (z ≧ 0.
5) may be used. For example, assuming that z = 0.57, 1
A layer of thickness 00 Angstroms can be included.
【００２５】また、上述の実施例の半導体レーザ素子で
は、ｎ型クラッド層５のＡｌ組成比χが均一となってい
る。このこと自体は一般的には望ましいことであるが、
ｎ型クラッド層５のＡｌ組成分布もｐ型クラッド層７と
同様に活性層６に近い部分でＡｌ組成が大きくされ、離
れた部分でＡｌ組成が小さくされていてもよいし、ある
いは全く別の組成分布となっていてもよい。Further, in the semiconductor laser device of the above embodiment, the Al composition ratio χ of the n-type cladding layer 5 is uniform. While this is generally desirable,
Similarly to the p-type cladding layer 7, the Al composition distribution of the n-type cladding layer 5 may be such that the Al composition is increased in a portion near the active layer 6 and the Al composition is reduced in a portion away from the active layer 6, or may be completely different. It may have a composition distribution.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
半導体レーザ素子によれば、活性層に接するインナクラ
ッド部のバンドギャップが大きくなっているので、活性
層内にキャリアが効率的に閉じこめられるようになり、
また、アウタクラッド部の比抵抗を比較的容易に小さく
することが可能となる。したがって、キャリアを活性層
内に効率良く閉じ込めることができ、しかも直列抵抗が
小さく、発熱量の少ない優れた半導体レーザ素子を得る
ことができる。As described above in detail, according to the semiconductor laser device of the present invention, since the band gap of the inner clad portion in contact with the active layer is large, carriers are efficiently contained in the active layer. You will be locked up,
Further, the specific resistance of the outer clad portion can be relatively easily reduced. Therefore, an excellent semiconductor laser device can be obtained in which carriers can be efficiently confined in the active layer, the series resistance is small, and the calorific value is small.
【図１】本発明の実施例による半導体レーザ素子を示し
た断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例による半導体レーザ素子のクラ
ッド層におけるＡｌ組成比及びｐ型クラッド層のキャリ
ア密度を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing an Al composition ratio in a cladding layer and a carrier density of a p-type cladding layer of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例による半導体レーザ素子のクラ
ッド層におけるＡｌ組成比の変形例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a modification of the Al composition ratio in the cladding layer of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例による半導体レーザ素子のクラ
ッド層におけるＡｌ組成比の変形例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a modification of the Al composition ratio in the cladding layer of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention.
１…ｎ型電極 ２…基板 ３…バッファ層 ５…ｎ型クラッド層 ６…活性層 ７…ｐ型クラッド層 ８…ｎ型半導体層 １０…コンタクト層 １１…ｐ型電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... n-type electrode 2 ... substrate 3 ... buffer layer 5 ... n-type cladding layer 6 ... active layer 7 ... p-type cladding layer 8 ... n-type semiconductor layer 10 ... contact layer 11 ... p-type electrode
Claims (3)
ッド層及びｐ型クラッド層により挟まれたヘテロ接合構
造を有する化合物半導体レーザ素子であって、 前記ｐ型クラッド層は、アルミニウム、ガリウム、イン
ジウム、リンを含むと共に、前記活性層に近いインナク
ラッド部と、前記活性層から遠い側にあって前記インナ
クラッド部に比べてバンドギャップおよび前記ガリウム
に対する前記アルミニウムの組成比が小さいアウタクラ
ッド部とを有して構成され、 前記ｐ型クラッド層の前記インナクラッド部は、前記活
性層から前記アウタクラッド部に光が実質的にしみだし
得る厚さ及び組成で形成され、 前記ｐ型クラッド層上にコンタクト層が形成されている
ことを特徴とする化合物半導体レーザ素子。1. A compound semiconductor laser device having a heterojunction structure in which an active layer is sandwiched between an n-type cladding layer and a p-type cladding layer made of a compound semiconductor, wherein the p-type cladding layer is made of aluminum, gallium, indium. Including phosphorus, an inner clad portion close to the active layer, and an outer clad portion having a band gap and a smaller composition ratio of the aluminum to gallium than the inner clad portion on the side far from the active layer. The inner clad portion of the p-type clad layer is formed with a thickness and a composition that allows light to substantially seep from the active layer to the outer clad portion, and a contact is formed on the p-type clad layer. A compound semiconductor laser device comprising a layer.
1-x ）0.5 Ｉｎ0.5Ｐ（０．４≦ｘ≦０．８）であり、
前記インナクラッド部は（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０．７≦ｙ≦１．０、但し（ｘ＋０．１）≦
ｙ）であり、このインナクラッド部の厚みは５０〜２０
０オングストロームである請求項１記載の化合物半導体
レーザ素子。2. The method according to claim 1, wherein the outer clad portion comprises (Al x Ga
1-x ) 0.5 In 0.5 P (0.4 ≦ x ≦ 0.8)
The inner cladding portion (Al y Ga 1-y) 0.5 In
0.5 P (0.7 ≦ y ≦ 1.0, where (x + 0.1) ≦
y), and the thickness of the inner clad is 50 to 20
2. The compound semiconductor laser device according to claim 1, wherein the thickness is 0 Å.
生じる組成である請求項１記載の化合物半導体レーザ素
子。3. The compound semiconductor laser device according to claim 1, wherein said inner clad portion has a composition causing tensile strain.
Priority Applications (5)
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| JP2-153412 | 1990-06-12 | ||
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