JP2974152B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JP2974152B2 JP2974152B2 JP1311364A JP31136489A JP2974152B2 JP 2974152 B2 JP2974152 B2 JP 2974152B2 JP 1311364 A JP1311364 A JP 1311364A JP 31136489 A JP31136489 A JP 31136489A JP 2974152 B2 JP2974152 B2 JP 2974152B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- contact layer
- type
- cladding layer
- contact
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電流狭窄効果と光導波効果を有するInGaAl
P系半導体レーザ装置に係わり、特にコンタクト層の膜
厚の最適化をはかった半導体レーザ装置に関する。
P系半導体レーザ装置に係わり、特にコンタクト層の膜
厚の最適化をはかった半導体レーザ装置に関する。
（従来の技術） 近年、高密度光ディスクシステムや高速レーザプリン
タ或いはバーコードリーダ等への応用を目的として、短
波長の半導体レーザの開発が進められている。この中で
も0.6μｍ帯（赤色）に発振波長を持つInGaAlP系半導体
レーザは、有望な短波長レーザとして注目されている。
タ或いはバーコードリーダ等への応用を目的として、短
波長の半導体レーザの開発が進められている。この中で
も0.6μｍ帯（赤色）に発振波長を持つInGaAlP系半導体
レーザは、有望な短波長レーザとして注目されている。
光情報処理用光源として半導体レーザを使用する場
合、横モード制御が必要である。本発明者らは、横モー
ド制御構造のInGaAlP系半導体レーザとして、第５図に
示す如きリッジ埋込み型のレーザを作成し、基本横モー
ド発振を確認している。第５図において、51はｎ−GaAs
基板、52はｎ−GaAsバッファ層、53はｎ−InGaAlPクラ
ッド層、54はInGaP活性層、55はｐ−InGaAlPクラッド
層、56はｐ−InGaPキャップ層（第１のコンタクト
層）、57はｐ−GaAsコンタクト層、58,59は電極を示し
ている。このレーザは、MOCVD法によりバッファ層52か
らキャップ層56までの第１回目の結晶成長と、キャップ
層56及びクラッド層55を選択エッチングした後の第２回
目の結晶成長により作成される。
合、横モード制御が必要である。本発明者らは、横モー
ド制御構造のInGaAlP系半導体レーザとして、第５図に
示す如きリッジ埋込み型のレーザを作成し、基本横モー
ド発振を確認している。第５図において、51はｎ−GaAs
基板、52はｎ−GaAsバッファ層、53はｎ−InGaAlPクラ
ッド層、54はInGaP活性層、55はｐ−InGaAlPクラッド
層、56はｐ−InGaPキャップ層（第１のコンタクト
層）、57はｐ−GaAsコンタクト層、58,59は電極を示し
ている。このレーザは、MOCVD法によりバッファ層52か
らキャップ層56までの第１回目の結晶成長と、キャップ
層56及びクラッド層55を選択エッチングした後の第２回
目の結晶成長により作成される。
クラッド層55のAl組成が大きい場合、クラッド層55と
コンタクト層57との間に、ｐ−GaAs/p−InGaAlPヘテロ
接合界面で大きなヘテロバリアが存在し、電圧降下が生
じるのに対して、中間のバンドギャップを持つｐ−InGa
Pを挟むとバリアが低くなり、電圧降下を減少させるこ
とができる。この性質を利用してリッジ部のみにｐ−In
GaP層を設け、電流狭窄をはかっている。また、光ガイ
ド構造及び横モードの安定化は、ｐ型クラッド層に設け
たリッジとその外側で活性層に近接させたｐ型GaAs層に
より行っている。
コンタクト層57との間に、ｐ−GaAs/p−InGaAlPヘテロ
接合界面で大きなヘテロバリアが存在し、電圧降下が生
じるのに対して、中間のバンドギャップを持つｐ−InGa
Pを挟むとバリアが低くなり、電圧降下を減少させるこ
とができる。この性質を利用してリッジ部のみにｐ−In
GaP層を設け、電流狭窄をはかっている。また、光ガイ
ド構造及び横モードの安定化は、ｐ型クラッド層に設け
たリッジとその外側で活性層に近接させたｐ型GaAs層に
より行っている。
しかしながら、この種の半導体レーザにあっては次の
ような問題があった。即ち、第５図に示す如き半導体レ
ーザをヒートシンク材等にマウントする場合、一般にｐ
側電極を下にするｐサイドダウン方式で行う。このと
き、ショートやしきい値増加等の形で素子特性が著しく
劣化するものがあった。これらのレーザを調べて見る
と、ショートの原因は、マウント用融着剤がレーザの側
面部に盛り上がるためと判明した。ショートを防止する
ために融着剤を少なくすると、接着が不十分となる。ま
た、素子特性劣化の原因は、ｐ−GaAsコンタクト層のリ
ッジ上部に相当する部分が突出しており、マウント時に
この部分に大きなストレスが加わるためと考えられる。
ような問題があった。即ち、第５図に示す如き半導体レ
ーザをヒートシンク材等にマウントする場合、一般にｐ
側電極を下にするｐサイドダウン方式で行う。このと
き、ショートやしきい値増加等の形で素子特性が著しく
劣化するものがあった。これらのレーザを調べて見る
と、ショートの原因は、マウント用融着剤がレーザの側
面部に盛り上がるためと判明した。ショートを防止する
ために融着剤を少なくすると、接着が不十分となる。ま
た、素子特性劣化の原因は、ｐ−GaAsコンタクト層のリ
ッジ上部に相当する部分が突出しており、マウント時に
この部分に大きなストレスが加わるためと考えられる。
（発明が解決しようとする課題） このように従来、ｐクラッド層にリッジを設けたリッ
ジ埋込み型の半導体レーザにあっては、ｐサイドダウン
でマウントする場合に、ショートや素子特性の劣化を招
く問題があった。
ジ埋込み型の半導体レーザにあっては、ｐサイドダウン
でマウントする場合に、ショートや素子特性の劣化を招
く問題があった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、マウントによるショートや素子特
性の劣化を防止することができ、素子特性の向上及び信
頼性の向上をはかり得る半導体レーザ装置を提供するこ
とにある。
目的とするところは、マウントによるショートや素子特
性の劣化を防止することができ、素子特性の向上及び信
頼性の向上をはかり得る半導体レーザ装置を提供するこ
とにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の骨子は、コンタクト層の膜厚を最適化するこ
とにより、マウント時におけるショートやストレスの発
生を防止することにある。
とにより、マウント時におけるショートやストレスの発
生を防止することにある。
即ち本発明は、活性層をｐ型及びｎ型のクラッド層で
挟み、ｎ型クラッド層を基板側とし、ｐ型クラッド層を
一部除去してメサストライプを形成したInGaAlP系材料
からなるダブルヘテロ構造部と、このダブルヘテロ構造
部のｐ型クラッド層のメサストライプ上に形成され、ｐ
型クラッド層よりもバンドギャップの小さなInGaAlP系
材料からなる第１のコンタクト層と、前記ｐ型クラッド
層及びコンタクト層上に形成され、第１のコンタクト層
よりもバンドギャップの小さなGaAlAs系材料からなる第
２のコンタクト層とを備えた半導体レーザ装置におい
て、前記ｐ型のクラッド層，第１及び第２のコンタクト
層のｐ型不純物としてZnを用い、ｐ型クラッド層の不純
物濃度Ａ、第１のコンタクト層の不純物濃度Ｂ、第２の
コンタクト層の不純物濃度ＣをＡ＜Ｂ＜Ｃに設定し、前
記第２のコンタクト層の膜厚ｄを２μｍ≦ｄ≦５μｍに
設定し、第２のコンタクト層の表面に前記メサストライ
プを反映した凹凸を形成してなることを特徴とする。
挟み、ｎ型クラッド層を基板側とし、ｐ型クラッド層を
一部除去してメサストライプを形成したInGaAlP系材料
からなるダブルヘテロ構造部と、このダブルヘテロ構造
部のｐ型クラッド層のメサストライプ上に形成され、ｐ
型クラッド層よりもバンドギャップの小さなInGaAlP系
材料からなる第１のコンタクト層と、前記ｐ型クラッド
層及びコンタクト層上に形成され、第１のコンタクト層
よりもバンドギャップの小さなGaAlAs系材料からなる第
２のコンタクト層とを備えた半導体レーザ装置におい
て、前記ｐ型のクラッド層，第１及び第２のコンタクト
層のｐ型不純物としてZnを用い、ｐ型クラッド層の不純
物濃度Ａ、第１のコンタクト層の不純物濃度Ｂ、第２の
コンタクト層の不純物濃度ＣをＡ＜Ｂ＜Ｃに設定し、前
記第２のコンタクト層の膜厚ｄを２μｍ≦ｄ≦５μｍに
設定し、第２のコンタクト層の表面に前記メサストライ
プを反映した凹凸を形成してなることを特徴とする。
（作用） 本発明者らは、前述したショート及びストレス発生の
要因を詳しく調べた結果、次のような事実を見出した。
即ち、ショートを起こす原因は、マウント用融着剤がレ
ーザの側面部に盛り上がり、クラッド層に近付く又はク
ラッド層と接触するためであるが、これはｐ−GaAsコン
タクト層が１〜1.5μｍと薄く形成されているためであ
る。また、素子特性が劣化するのはマウント時のストレ
スが原因であるが、このストレスはコンタクト層のリッ
ジ上部に相当する部分が平坦化されておらず、リッジ上
部に相当する部分が凸となっているためである。この対
策としては、コンタクト層を厚く形成すればよいが、コ
ンタクト層を厚く形成すると、ウェハのｐ側側面におけ
るストライプの位置が見えずらくなり、容易にチップ化
できない問題を招く。さらに、コンタクト層を厚くする
と放熱の点でも不利になり、コンタクト層をむやみに厚
く形成することはできない。
要因を詳しく調べた結果、次のような事実を見出した。
即ち、ショートを起こす原因は、マウント用融着剤がレ
ーザの側面部に盛り上がり、クラッド層に近付く又はク
ラッド層と接触するためであるが、これはｐ−GaAsコン
タクト層が１〜1.5μｍと薄く形成されているためであ
る。また、素子特性が劣化するのはマウント時のストレ
スが原因であるが、このストレスはコンタクト層のリッ
ジ上部に相当する部分が平坦化されておらず、リッジ上
部に相当する部分が凸となっているためである。この対
策としては、コンタクト層を厚く形成すればよいが、コ
ンタクト層を厚く形成すると、ウェハのｐ側側面におけ
るストライプの位置が見えずらくなり、容易にチップ化
できない問題を招く。さらに、コンタクト層を厚くする
と放熱の点でも不利になり、コンタクト層をむやみに厚
く形成することはできない。
そこで本発明者らは、種々実験を繰り返してコンタク
ト層の最適膜厚を見出した。この値が先に述べた２〜５
μｍの範囲である。即ち、コンタクト層の膜厚が２μｍ
より薄いと、マウント時のショート及びストレスによる
素子特性の劣化を防止できない。また、５μｍよりも厚
いと、ｐ側が完全に平坦化されてストライプ位置が判断
できず、レーザチップへの切出しが面倒となる。この範
囲に設定することにより、ショートやマウント時のスト
レスを再現性良く低減させることができ、これにより低
しきい値で素子特性にも優れた信頼性の高い半導体レー
ザ装置を実現することが可能となる。
ト層の最適膜厚を見出した。この値が先に述べた２〜５
μｍの範囲である。即ち、コンタクト層の膜厚が２μｍ
より薄いと、マウント時のショート及びストレスによる
素子特性の劣化を防止できない。また、５μｍよりも厚
いと、ｐ側が完全に平坦化されてストライプ位置が判断
できず、レーザチップへの切出しが面倒となる。この範
囲に設定することにより、ショートやマウント時のスト
レスを再現性良く低減させることができ、これにより低
しきい値で素子特性にも優れた信頼性の高い半導体レー
ザ装置を実現することが可能となる。
また本発明では、ｐ型クラッド層の不純物濃度Ａ、第
１のコンタクト層の不純物濃度Ｂ、第２のコンタクト層
の不純物濃度ＣをＡ＜Ｂ＜Ｃに設定しているので、直列
抵抗の低減に有効である。
１のコンタクト層の不純物濃度Ｂ、第２のコンタクト層
の不純物濃度ＣをＡ＜Ｂ＜Ｃに設定しているので、直列
抵抗の低減に有効である。
（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザの素
子構造を示す断面図である。図中11はｎ−GaAs基板であ
り、この基板11上には厚さ0.5μｍのｎ−GaAsバッファ
層12が形成されている。バッファ素子12上には、ｎ−In
0.5（Ga0.3Al0.7）0.5Ｐクラッド層13（Siドープ,3〜５
×1017cm-3;厚さ0.8μｍ）,In0.5Ga0.5Ｐ活性層14（ア
ンドープ；厚さ0.06μｍ）及びｐ−In0.5（Ga0.3A
l0.7）0.5Ｐクラッド層15（Znドープ,3〜５×1017cm-3;
厚さ0.8μｍ）からなるダブルヘテロ接合構造が形成さ
れている。
子構造を示す断面図である。図中11はｎ−GaAs基板であ
り、この基板11上には厚さ0.5μｍのｎ−GaAsバッファ
層12が形成されている。バッファ素子12上には、ｎ−In
0.5（Ga0.3Al0.7）0.5Ｐクラッド層13（Siドープ,3〜５
×1017cm-3;厚さ0.8μｍ）,In0.5Ga0.5Ｐ活性層14（ア
ンドープ；厚さ0.06μｍ）及びｐ−In0.5（Ga0.3A
l0.7）0.5Ｐクラッド層15（Znドープ,3〜５×1017cm-3;
厚さ0.8μｍ）からなるダブルヘテロ接合構造が形成さ
れている。
ｐクラッド層15はストライプ状に加工されており、こ
れによりｐクラッド層15にストライプ状メサ（リッジ
部）が形成されている。リッジ部の外側でのｐクラッド
層15の膜厚は0.2μｍである。ｐクラッド層15のリッジ
部の上には、ｐ−In0.5Ga0.5Ｐキャップ層（第１のコン
タクト層）16（Znドープ,1×1018cm-3;厚さ0.06μｍ）
が形成されている。なお、これらの各層12〜17はMOCVD
法により成長されるが、バッファ層12からキャップ層16
までは第１回目の結晶成長で形成され、メサストライプ
形成のためのエッチングを行った後に、第２回目の結晶
成長でコンタクト層17が形成される。
れによりｐクラッド層15にストライプ状メサ（リッジ
部）が形成されている。リッジ部の外側でのｐクラッド
層15の膜厚は0.2μｍである。ｐクラッド層15のリッジ
部の上には、ｐ−In0.5Ga0.5Ｐキャップ層（第１のコン
タクト層）16（Znドープ,1×1018cm-3;厚さ0.06μｍ）
が形成されている。なお、これらの各層12〜17はMOCVD
法により成長されるが、バッファ層12からキャップ層16
までは第１回目の結晶成長で形成され、メサストライプ
形成のためのエッチングを行った後に、第２回目の結晶
成長でコンタクト層17が形成される。
ここで、ダブルヘテロ構造部の各層13〜15及びキャッ
プ層16の格子定数はGaAs基板11と等しく、且つクラッド
層13,15のバンドギャップエネルギーは活性層14のそれ
より大きくなるようにIn,Ga,Alの組成が決定されてい
る。キャップ層16及びｐクラッド層15の上には、ｐ−Ga
Asコンタクト層（第２のコンタクト層）17（Znドープ,5
×1018cm-3;厚さ３μｍ）が形成されている。そして、
コンタクト層17の上面にｐ側電極18が被着され、基板11
の下面にｎ側電極19が被着されている。
プ層16の格子定数はGaAs基板11と等しく、且つクラッド
層13,15のバンドギャップエネルギーは活性層14のそれ
より大きくなるようにIn,Ga,Alの組成が決定されてい
る。キャップ層16及びｐクラッド層15の上には、ｐ−Ga
Asコンタクト層（第２のコンタクト層）17（Znドープ,5
×1018cm-3;厚さ３μｍ）が形成されている。そして、
コンタクト層17の上面にｐ側電極18が被着され、基板11
の下面にｎ側電極19が被着されている。
このレーザにおける電流狭窄は、ｐ−InGaAlP/p−GaA
sヘテロ接合と、ｐ−InGaAlP/p−InGaP/p−GaAsヘテロ
接合における電圧降下の差を利用して行っており（中間
のバンドギャップを持つｐ−InGaP層を挟むとバリアが
低くなり電圧降下を減少させることができる）、リッジ
部のみにｐ−InGaP層16を設け、電流狭窄をはかってい
る。光導波はストライプ状のメサに形成されたｐクラッ
ド層15により行われる。なお、バッファ層12はGaAs上に
形成するInGaAlP系結晶の品質向上のためである。
sヘテロ接合と、ｐ−InGaAlP/p−InGaP/p−GaAsヘテロ
接合における電圧降下の差を利用して行っており（中間
のバンドギャップを持つｐ−InGaP層を挟むとバリアが
低くなり電圧降下を減少させることができる）、リッジ
部のみにｐ−InGaP層16を設け、電流狭窄をはかってい
る。光導波はストライプ状のメサに形成されたｐクラッ
ド層15により行われる。なお、バッファ層12はGaAs上に
形成するInGaAlP系結晶の品質向上のためである。
また、上記構成された半導体レーザはチップに切り出
されたのち、第２図に示す如くｐサイドダウン方式でヒ
ートシンク材にマウントされ、マウント用融着剤21によ
りヒートシンク材20に接着される。このとき、融着剤21
はｐ側電極18とヒートシンク材20との間からはみ出し、
コンタクト層17の側面に盛り上がることになる。
されたのち、第２図に示す如くｐサイドダウン方式でヒ
ートシンク材にマウントされ、マウント用融着剤21によ
りヒートシンク材20に接着される。このとき、融着剤21
はｐ側電極18とヒートシンク材20との間からはみ出し、
コンタクト層17の側面に盛り上がることになる。
さて、第１図に示す構造の半導体レーザのコンタクト
層厚決定に関しては、以下に述べるようなコンタクト層
厚としきい値，ショート率との関係を実験で詳細に調べ
ることにより行った。第３図にコンタクト層厚としきい
値及びショート率との関係を示す。この図から、コンタ
クト層厚が２μｍより薄い領域では、ショート率が格段
に高くなり、ショートがなく特性が測定できたものでも
しきい値が50mA以上に上昇していた。ショートした半導
体レーザを調べたところ、マウント用融着剤がレーザの
側面部に盛り上がりショートを起こすことが明らかとな
った。
層厚決定に関しては、以下に述べるようなコンタクト層
厚としきい値，ショート率との関係を実験で詳細に調べ
ることにより行った。第３図にコンタクト層厚としきい
値及びショート率との関係を示す。この図から、コンタ
クト層厚が２μｍより薄い領域では、ショート率が格段
に高くなり、ショートがなく特性が測定できたものでも
しきい値が50mA以上に上昇していた。ショートした半導
体レーザを調べたところ、マウント用融着剤がレーザの
側面部に盛り上がりショートを起こすことが明らかとな
った。
また、しきい値が上昇していた半導体レーザの電極を
剥離し、ELトポグラフ像を観察したところ、リッジ部に
相当する領域にDLD（Dark Line Defect）が観察され
た。第４図はコンタクト層厚とコンタクト層上部の突起
部高さｈの関係を示す。この図から、コンタクト層厚が
２μｍより薄い領域では、突起部の高さｈは0.3μｍ以
上となっていた。このため、マウント時にリッジ部にス
トレスが集中し、DLDを発生させていたと考えられる。
剥離し、ELトポグラフ像を観察したところ、リッジ部に
相当する領域にDLD（Dark Line Defect）が観察され
た。第４図はコンタクト層厚とコンタクト層上部の突起
部高さｈの関係を示す。この図から、コンタクト層厚が
２μｍより薄い領域では、突起部の高さｈは0.3μｍ以
上となっていた。このため、マウント時にリッジ部にス
トレスが集中し、DLDを発生させていたと考えられる。
MOCVD法は液相成長法と異なり、下地の形状を成長面
に反映するため平坦化には不向きであるが、２μｍ以上
の成長を行うと、第１図に示すように突起部の高さが小
さくなり、平坦化が行われる。コンタクト層17を２μｍ
以上成長させたレーザでは、しきい値の上昇は起こらな
かった。また、DLDの発生も観察されなかった。但し、
コンタクト層17を５μｍよりも厚く成長させると、コン
タクト層上部の突起が殆どなくなり、ストライプ位置が
見えずらくなる。この場合、ストライプメサに合わせた
チップの切り出しが困難となり、容易にチップ化できな
いという問題を生じる。また、第２図に示すマウント方
式では、レーザの放熱がコンタクト層17を介して行われ
るので、コンタクト層17を厚くし過ぎると放熱の点でも
不利である。
に反映するため平坦化には不向きであるが、２μｍ以上
の成長を行うと、第１図に示すように突起部の高さが小
さくなり、平坦化が行われる。コンタクト層17を２μｍ
以上成長させたレーザでは、しきい値の上昇は起こらな
かった。また、DLDの発生も観察されなかった。但し、
コンタクト層17を５μｍよりも厚く成長させると、コン
タクト層上部の突起が殆どなくなり、ストライプ位置が
見えずらくなる。この場合、ストライプメサに合わせた
チップの切り出しが困難となり、容易にチップ化できな
いという問題を生じる。また、第２図に示すマウント方
式では、レーザの放熱がコンタクト層17を介して行われ
るので、コンタクト層17を厚くし過ぎると放熱の点でも
不利である。
従って、コンタクト層17の膜厚を２μｍ以上とすれ
ば、ショートの問題もなく、特性劣化もないレーザが得
られる。さらに、コンタクト層17の膜厚を５μｍ以下に
すれば、チップ化に関しても問題は起こらない。即ち、
コンタクト層17の最適膜厚ｄは、２μｍ≦ｄ≦５μｍの
範囲であった。このようにしてコンタクト層17の膜厚を
３μｍに設定した本実施例レーザは、ストライプ幅を５
μｍ、共振器長を300μｍとしたとき、しきい値電流35m
Aで発振し、20mWまで単一モードの良好な特性を示し
た。寿命試験においても、50℃,5mWの条件で2000時間以
上の安定動作を確認した。
ば、ショートの問題もなく、特性劣化もないレーザが得
られる。さらに、コンタクト層17の膜厚を５μｍ以下に
すれば、チップ化に関しても問題は起こらない。即ち、
コンタクト層17の最適膜厚ｄは、２μｍ≦ｄ≦５μｍの
範囲であった。このようにしてコンタクト層17の膜厚を
３μｍに設定した本実施例レーザは、ストライプ幅を５
μｍ、共振器長を300μｍとしたとき、しきい値電流35m
Aで発振し、20mWまで単一モードの良好な特性を示し
た。寿命試験においても、50℃,5mWの条件で2000時間以
上の安定動作を確認した。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。ダブルヘテロ接合構造において、活性層はInGaP
に限らずInGaAlP系材料で、クラッド層よりも禁制帯幅
が小さいものであればよい。同様に、第１のコンタクト
層はInGaPに限らず、InGaAlP系材料で、活性層と第２コ
ンタクト層との間のバンドギャップを持つものであれば
よい。つまり、ｐクラッド層を In1-W（Ga1-XAlX）WP、 活性層を In1-W（Ga1-YAlY）WP、 ｎクラッドを In1-W（Ga1-ZAlZ）WP としたとき、（０≦ｙ＜ｘ≦1,0≦ｙ＜ｚ≦1,0＜ｗ＜
１）の関係であればよい。同様に、第１コンタクト層は In1-W（Ga1-VAlV）WP としたとき、（０≦ｖ＜ｘ）の関係で、第２コンタクト
層は Ga1-UAlUAs としたとき、（０≦ｕ＜１）の関係であればよい。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。
ない。ダブルヘテロ接合構造において、活性層はInGaP
に限らずInGaAlP系材料で、クラッド層よりも禁制帯幅
が小さいものであればよい。同様に、第１のコンタクト
層はInGaPに限らず、InGaAlP系材料で、活性層と第２コ
ンタクト層との間のバンドギャップを持つものであれば
よい。つまり、ｐクラッド層を In1-W（Ga1-XAlX）WP、 活性層を In1-W（Ga1-YAlY）WP、 ｎクラッドを In1-W（Ga1-ZAlZ）WP としたとき、（０≦ｙ＜ｘ≦1,0≦ｙ＜ｚ≦1,0＜ｗ＜
１）の関係であればよい。同様に、第１コンタクト層は In1-W（Ga1-VAlV）WP としたとき、（０≦ｖ＜ｘ）の関係で、第２コンタクト
層は Ga1-UAlUAs としたとき、（０≦ｕ＜１）の関係であればよい。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、コンタクト層の
膜厚を最適化（２〜５μｍ）しているので、ヒートシン
ク材にマウントする際のショートやストレスをなくす、
又は著しく低減することでき、低しきい値で信頼性の高
い半導体レーザ装置を実現することができる。
膜厚を最適化（２〜５μｍ）しているので、ヒートシン
ク材にマウントする際のショートやストレスをなくす、
又は著しく低減することでき、低しきい値で信頼性の高
い半導体レーザ装置を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例に係わる半導体レーザの素子
構造を示す断面図、第２図は上記レーザのマウント状態
を示す図、第３図はコンタクト層厚としきい値電流及び
ショート率との関係を示す特性図、第４図はコンタクト
層厚と突起部高さｈとの関係を示す特性図、第５図は従
来レーザの素子構造を示す断面図である。 11……ｎ−GaAs基板、 12……ｎ−GaAsバッファ層、 13……ｎ−InGaPコンタクト層、 14……InGaP活性層、 15……ｐ−InGaAlPクラッド層、 16……ｐ−InGaPキャップ層（第１のコンタクト層）、 17……ｐ−GaAsコンタクト層（第２のコンタクト層）、 18,19……電極、 20……ヒートシンク材、 21……マウント用融着剤。
構造を示す断面図、第２図は上記レーザのマウント状態
を示す図、第３図はコンタクト層厚としきい値電流及び
ショート率との関係を示す特性図、第４図はコンタクト
層厚と突起部高さｈとの関係を示す特性図、第５図は従
来レーザの素子構造を示す断面図である。 11……ｎ−GaAs基板、 12……ｎ−GaAsバッファ層、 13……ｎ−InGaPコンタクト層、 14……InGaP活性層、 15……ｐ−InGaAlPクラッド層、 16……ｐ−InGaPキャップ層（第１のコンタクト層）、 17……ｐ−GaAsコンタクト層（第２のコンタクト層）、 18,19……電極、 20……ヒートシンク材、 21……マウント用融着剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−81884（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−244690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−170984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−166586（ＪＰ，Ａ) Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．27 ［12］（1988）ｐ．Ｌ2414−2416
Claims (1)
- 【請求項１】活性層をｐ型及びｎ型のクラッド層で挟
み、ｎ型クラッド層を基板側とし、ｐ型クラッド層を一
部除去してメサストライプを形成したInGaAlP系材料か
らなるダブルヘテロ構造部と、このダブルヘテロ構造部
のｐ型クラッド層のメサストライプ上に形成され、ｐ型
クラッド層よりもバンドギャップの小さなInGaAlP系材
料からなるｐ型の第１のコンタクト層と、前記ｐ型クラ
ッド層及びコンタクト層上に形成され、第１のコンタク
ト層よりもバンドギャップの小さなGaAsからなるｐ型の
第２のコンタクト層とを備え、メサストライプの外側で
はｐ型クラッド層とｐ型の第２のコンタクト層とが接
し、且つ第２のコンタクト層側をヒートシンクに融着し
た半導体レーザ装置において、 前記ｐ型のクラッド層、第１及び第２のコンタクト層の
各々のｐ型不純物としてZnを用い、ｐ型クラッド層の不
純物濃度Ａ、第１のコンタクト層の不純物濃度Ｂ、第２
のコンタクト層の不純物濃度Ｃを Ａ＜Ｂ＜Ｃ に設定し、 前記第２のコンタクト層の膜厚ｄを、 ２μｍ≦ｄ≦５μｍ に設定し、第２のコンタクト層の表面に前記メサストラ
イプを反映した凹凸を形成してなることを特徴とする半
導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311364A JP2974152B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311364A JP2974152B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03171790A JPH03171790A (ja) | 1991-07-25 |
| JP2974152B2 true JP2974152B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=18016280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1311364A Expired - Lifetime JP2974152B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974152B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311364A patent/JP2974152B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．２７［１２］（１９８８）ｐ．Ｌ２４１４−２４１６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03171790A (ja) | 1991-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6252894B1 (en) | Semiconductor laser using gallium nitride series compound semiconductor | |
| JP3862894B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH10294529A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP3242955B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2820140B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体レーザ | |
| US20020039374A1 (en) | Semiconductor laser diode | |
| US7129512B2 (en) | Semiconductor laser device | |
| US6888870B2 (en) | Semiconductor laser and method for manufacturing the same | |
| US6567444B2 (en) | High-power semiconductor laser device in which near-edge portions of active layer are removed | |
| JP2001057461A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP3655066B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP3251003B2 (ja) | 半導体レーザ装置及び光学記録再生装置 | |
| JP2974152B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2001068789A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3300657B2 (ja) | 化合物半導体レーザ装置 | |
| JPH10294533A (ja) | 窒化物化合物半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP2006054426A (ja) | 自励発振型半導体レーザ装置 | |
| US6044099A (en) | Semiconductor laser device | |
| US20100238963A1 (en) | Gallium nitride based semiconductor laser device | |
| JPH11204880A (ja) | 半導体レーザー | |
| JP2000031599A (ja) | 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体レーザ | |
| JP3278108B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ素の製造方法 | |
| JP2723921B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| US7288793B2 (en) | Semiconductor laser | |
| JP3135250B2 (ja) | 半導体レーザ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070903 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903 Year of fee payment: 11 |