JP3041381B2 - 量子井戸半導体レーザ素子 - Google Patents
量子井戸半導体レーザ素子Info
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- JP3041381B2 JP3041381B2 JP21669397A JP21669397A JP3041381B2 JP 3041381 B2 JP3041381 B2 JP 3041381B2 JP 21669397 A JP21669397 A JP 21669397A JP 21669397 A JP21669397 A JP 21669397A JP 3041381 B2 JP3041381 B2 JP 3041381B2
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- Japan
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- semiconductor laser
- composition
- laser device
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信および光情報
処理用の光源として使われる量子井戸構造を用いた半導
体レーザに関する
処理用の光源として使われる量子井戸構造を用いた半導
体レーザに関する
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ素子の特性として望ましい
ことは、閾値電流密度が低いこと、閾値電流密度の温度
依存性が小さいこと、変調周波数が高いこと、および波
長チャーピングが小さいことなどである。これらの特性
は、通常３０ｎｍよりも薄い層からなる活性層を有する
量子井戸半導体レーザ素子によって向上する。
ことは、閾値電流密度が低いこと、閾値電流密度の温度
依存性が小さいこと、変調周波数が高いこと、および波
長チャーピングが小さいことなどである。これらの特性
は、通常３０ｎｍよりも薄い層からなる活性層を有する
量子井戸半導体レーザ素子によって向上する。
【０００３】量子井戸半導体レーザ素子の活性層は、量
子井戸と称す小さいエネルギーバンドギャップをもつ層
と、バリア層と称す大きいエネルギーバンドギャップを
もつ層から構成されている。かかる量子井戸活性層にお
いては、電子と正孔は量子井戸に閉じ込められ、量子力
学に従った挙動をする。
子井戸と称す小さいエネルギーバンドギャップをもつ層
と、バリア層と称す大きいエネルギーバンドギャップを
もつ層から構成されている。かかる量子井戸活性層にお
いては、電子と正孔は量子井戸に閉じ込められ、量子力
学に従った挙動をする。
【０００４】量子井戸半導体レーザ素子の特性は、量子
井戸の格子定数をバリア層の格子定数より大きくし、量
子井戸に歪を導入することにより向上する。その理由
は、価電子帯の重い正孔は有効質量が薄膜層に水平な方
向で軽くなっ た状態で価電子帯の基底量子準位を形成す
ることになるからである。その結果、量子井戸層内では
電子と重い正孔との間の光学遷移が促進される。電子と
重い正孔とはほぼ等しい有効質量をもち、重い正孔の有
効質量が小さくなるためにレーザ発振に必要な反転分布
の形成が容易となるからである。なお、量子井戸層の歪
の大きさと層の厚さは、歪により転位が誘起されないよ
うに、ある臨界膜厚値以内にしなければならない。
井戸の格子定数をバリア層の格子定数より大きくし、量
子井戸に歪を導入することにより向上する。その理由
は、価電子帯の重い正孔は有効質量が薄膜層に水平な方
向で軽くなっ た状態で価電子帯の基底量子準位を形成す
ることになるからである。その結果、量子井戸層内では
電子と重い正孔との間の光学遷移が促進される。電子と
重い正孔とはほぼ等しい有効質量をもち、重い正孔の有
効質量が小さくなるためにレーザ発振に必要な反転分布
の形成が容易となるからである。なお、量子井戸層の歪
の大きさと層の厚さは、歪により転位が誘起されないよ
うに、ある臨界膜厚値以内にしなければならない。
【０００５】従来の歪量子井戸半導体レーザ素子は、例
えば図４（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２およびｎ型Ｇａ0.6 Ａｌ
0.4 Ａｓクラッド層３が順次積層され、次いで０．２μ
ｍ厚さでＡｌ成分が４０％から０％まで連続的に変化す
る傾斜領域５と６を両側に持ち、これを挟んで歪を有す
る４ｎｍ厚さのＧａ0.63ｌｎ0.37Ａｓ量子井戸層４から
なる活性層が積層され、さらに傾斜領域６の上にｐ型Ｇ
ａ0.6 Ａｌ0.4 Ａｓクラッド層７およびｐ型ＧａＡｓＰ
キャップ層が順次積層され、最後に、ｎ型電極９および
ｐ型電極１０が蒸着された構造となっている。
えば図４（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２およびｎ型Ｇａ0.6 Ａｌ
0.4 Ａｓクラッド層３が順次積層され、次いで０．２μ
ｍ厚さでＡｌ成分が４０％から０％まで連続的に変化す
る傾斜領域５と６を両側に持ち、これを挟んで歪を有す
る４ｎｍ厚さのＧａ0.63ｌｎ0.37Ａｓ量子井戸層４から
なる活性層が積層され、さらに傾斜領域６の上にｐ型Ｇ
ａ0.6 Ａｌ0.4 Ａｓクラッド層７およびｐ型ＧａＡｓＰ
キャップ層が順次積層され、最後に、ｎ型電極９および
ｐ型電極１０が蒸着された構造となっている。
【０００６】この量子井戸半導体レーザ素子は発振波長
が０．９９μｍであり、閾値電流密度は１９５Ａｃｍ-2
であった。図４（ｂ）は図４（ａ）に対応するバンドギ
ャップの伝導帯側を示している。
が０．９９μｍであり、閾値電流密度は１９５Ａｃｍ-2
であった。図４（ｂ）は図４（ａ）に対応するバンドギ
ャップの伝導帯側を示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の歪
量子井戸半導体レーザ素子では、光ファイバ通信におい
て重要な波長である１．３μｍ乃至１．５５μｍの発振
を得ることができない。１．３μｍまたはこれより長い
波長の発振をＧａ1-x Ｉｎx Ａｓの活性層により得るた
めには、エネルギーバンドギャップの大きさから、Ｘ≧
０．５のＩｎ組成でなければならない。しかしながらこ
のような高いＸのＧａ1-x Ｉｎx Ａｓでは格子定数が大
きくなり、図４（ａ）に示した従来の歪量子井戸レーザ
の量子井戸層４に適用せんとすると量子井戸層に臨界値
以上の大きな歪が生じ、それに伴う転位の発生によりレ
ーザ特性が劣化するという問題がある。
量子井戸半導体レーザ素子では、光ファイバ通信におい
て重要な波長である１．３μｍ乃至１．５５μｍの発振
を得ることができない。１．３μｍまたはこれより長い
波長の発振をＧａ1-x Ｉｎx Ａｓの活性層により得るた
めには、エネルギーバンドギャップの大きさから、Ｘ≧
０．５のＩｎ組成でなければならない。しかしながらこ
のような高いＸのＧａ1-x Ｉｎx Ａｓでは格子定数が大
きくなり、図４（ａ）に示した従来の歪量子井戸レーザ
の量子井戸層４に適用せんとすると量子井戸層に臨界値
以上の大きな歪が生じ、それに伴う転位の発生によりレ
ーザ特性が劣化するという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のような点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光
通信において重要な波長帯である１．３μｍ〜１．５５
μｍの長波長帯で発振する高性能な歪量子井戸半導体レ
ーザ素子を提供することにあり、その要旨は、ＩｎＰ基
板上に３以上の量子井戸層と３以上のバリア層よりなる
量子井戸構造を有する量子井戸半導体レーザ素子であっ
て、量子井戸層、バリア層の少なくとも一方がＧａＡｌ
ＩｎＡｓの４元系半導体で構成され、かつ量子井戸層の
組成が、ＩｎＰよりも格子定数が大きい組成であること
を特徴とする１．３〜１．５５μｍ用量子井戸半導体レ
ーザ素子である。
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光
通信において重要な波長帯である１．３μｍ〜１．５５
μｍの長波長帯で発振する高性能な歪量子井戸半導体レ
ーザ素子を提供することにあり、その要旨は、ＩｎＰ基
板上に３以上の量子井戸層と３以上のバリア層よりなる
量子井戸構造を有する量子井戸半導体レーザ素子であっ
て、量子井戸層、バリア層の少なくとも一方がＧａＡｌ
ＩｎＡｓの４元系半導体で構成され、かつ量子井戸層の
組成が、ＩｎＰよりも格子定数が大きい組成であること
を特徴とする１．３〜１．５５μｍ用量子井戸半導体レ
ーザ素子である。
【０００９】
【作用】３−５族化合物半導体のバンドギャップおよび
格子定数はその組成によって変化する。本発明では、バ
ンドギャップがレーザ発振の条件を満足することに加え
て、格子定数を適切に選択して、量子井戸半導体レーザ
素子の性能を向上させようとする。
格子定数はその組成によって変化する。本発明では、バ
ンドギャップがレーザ発振の条件を満足することに加え
て、格子定数を適切に選択して、量子井戸半導体レーザ
素子の性能を向上させようとする。
【００１０】即ち、量子井戸層の組成を、量子井戸層の
格子定数がＩｎＰ基板の格子定数よりも大きくなるよう
に選択して量子井戸層に圧縮歪が加わるように設計する
ことにより、量子井戸層の価電子帯の重い正孔の膜面に
水平方向の有効質量が小さくなり、低注入キャリアにて
反転分布が起こり、レーザ発振が低注入電流にて可能と
なる。
格子定数がＩｎＰ基板の格子定数よりも大きくなるよう
に選択して量子井戸層に圧縮歪が加わるように設計する
ことにより、量子井戸層の価電子帯の重い正孔の膜面に
水平方向の有効質量が小さくなり、低注入キャリアにて
反転分布が起こり、レーザ発振が低注入電流にて可能と
なる。
【００１１】なお、本発明において、バリア層の格子定
数はＩｎＰ基板の格子定数よりも小さくなるように構成
することがより好ましい。量子井戸層とバリア層に逆方
向の歪が加わるよう構成することで、量子井戸活性層全
体としての歪を小さくすることができ、レーザ特性に悪
影響を及ぼす転位の発生を防ぐことができるからであ
る。
数はＩｎＰ基板の格子定数よりも小さくなるように構成
することがより好ましい。量子井戸層とバリア層に逆方
向の歪が加わるよう構成することで、量子井戸活性層全
体としての歪を小さくすることができ、レーザ特性に悪
影響を及ぼす転位の発生を防ぐことができるからであ
る。
【００１２】また更に、本発明においては、量子井戸層
とバリア層の厚さを調整して活性層全体としての平均的
な格子定数をＩｎＰ基板の格子定数と等しくすることも
可能である。
とバリア層の厚さを調整して活性層全体としての平均的
な格子定数をＩｎＰ基板の格子定数と等しくすることも
可能である。
【００１３】また、本発明においては、量子井戸層とバ
リア層の少なくとも一方はＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半
導体により構成する。これにより、量子井戸層に圧縮歪
を加えるという条件の下において、光通信において重要
である１．３μｍ〜１．５５μｍの長波長帯で発振する
高性能レーザの実現が可能となるからであり、本発明に
は、量子井戸層、バリア層ともにＧａＡｌＩｎＡｓの４
元系半導体とする場合、量子井戸層をＧａＩｎＡｓＰの
４元系半導体とし、バリア層をＧａＡｌＩｎＡｓの４元
系半導体とする場合、量子井戸層をＧａＡｌＩｎＡｓの
４元系半導体とし、バリア層をＧａＩｎＡｓＰの４元系
半導体とする態様が含まれる。
リア層の少なくとも一方はＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半
導体により構成する。これにより、量子井戸層に圧縮歪
を加えるという条件の下において、光通信において重要
である１．３μｍ〜１．５５μｍの長波長帯で発振する
高性能レーザの実現が可能となるからであり、本発明に
は、量子井戸層、バリア層ともにＧａＡｌＩｎＡｓの４
元系半導体とする場合、量子井戸層をＧａＩｎＡｓＰの
４元系半導体とし、バリア層をＧａＡｌＩｎＡｓの４元
系半導体とする場合、量子井戸層をＧａＡｌＩｎＡｓの
４元系半導体とし、バリア層をＧａＩｎＡｓＰの４元系
半導体とする態様が含まれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明する。第１図（ａ）は本発明にかかる量子井
戸半導体レーザの要部断面図であり、その構造は、ｎ型
ＩｎＰ基板１１上にｎ型ＩｎＰバッファ層１２が０．１
〜０．２μｍの厚さにエピタキシャル成長されている。
ｎ型ＩｎＰ基板１１とｎ型ＩｎＰバッファ層１２にはＳ
ｉまたはＳｅが２×１０17〜５×１０18ｃｍ-3ドープさ
れている。次に光閉じ込め層１８、活性層１７および光
閉じ込め層１９が順次積層される。さらに、厚さ１〜２
μｍ、２×１０17〜５×１０18ｃｍ-3ドープされたｐ型
ＩｎＰクラッド層１３および厚さ０．１〜２．０μｍ、
〜５×１０18ｃｍ-3に高ドープされたｐ型ＧａＩｎＡｓ
Ｐキャップ層１４が順次積層され、最後にｎ型電極１
５、ｐ型電極１６が形成される。
施例を説明する。第１図（ａ）は本発明にかかる量子井
戸半導体レーザの要部断面図であり、その構造は、ｎ型
ＩｎＰ基板１１上にｎ型ＩｎＰバッファ層１２が０．１
〜０．２μｍの厚さにエピタキシャル成長されている。
ｎ型ＩｎＰ基板１１とｎ型ＩｎＰバッファ層１２にはＳ
ｉまたはＳｅが２×１０17〜５×１０18ｃｍ-3ドープさ
れている。次に光閉じ込め層１８、活性層１７および光
閉じ込め層１９が順次積層される。さらに、厚さ１〜２
μｍ、２×１０17〜５×１０18ｃｍ-3ドープされたｐ型
ＩｎＰクラッド層１３および厚さ０．１〜２．０μｍ、
〜５×１０18ｃｍ-3に高ドープされたｐ型ＧａＩｎＡｓ
Ｐキャップ層１４が順次積層され、最後にｎ型電極１
５、ｐ型電極１６が形成される。
【００１５】光閉じ込め層１８はＩｎＰと同じ格子定数
を有するＧａＩｎＡｓＰであり、その組成はｎ型ＩｎＰ
バッファ層１２から活性層１７に近づくにつれて徐々に
バンドギャップが小さくなるように選択されている。す
なわち、光閉じ込め層１８の組成は、図２のＧａＩｎＡ
ｓＰのダイヤグラムにおいて、０．５８５ｎｍの等格子
定数線（実線）Ｌ上に常にあり、最終組成、即ち活性層
１７に接する部分の組成は、発振波長１．３μｍより大
きなエネルギーバンドギャップを有し、図２においては
１．３μｍのバンドギャップに相当する等バンドギャッ
プ線（点線）Ｃと実線Ｌとの交点Ｐよりも左側のＬ線上
の組成となっている。なお、ＬはＩｎＰとＧａ0.53Ｉｎ
0.47Ａｓを結んでいる。また、光閉じ込め層１８はノン
ドープであってもよいし、バッファ層１２から活性層１
７にかけて徐々にドープ量が減少するようにドープされ
ていてもよい。
を有するＧａＩｎＡｓＰであり、その組成はｎ型ＩｎＰ
バッファ層１２から活性層１７に近づくにつれて徐々に
バンドギャップが小さくなるように選択されている。す
なわち、光閉じ込め層１８の組成は、図２のＧａＩｎＡ
ｓＰのダイヤグラムにおいて、０．５８５ｎｍの等格子
定数線（実線）Ｌ上に常にあり、最終組成、即ち活性層
１７に接する部分の組成は、発振波長１．３μｍより大
きなエネルギーバンドギャップを有し、図２においては
１．３μｍのバンドギャップに相当する等バンドギャッ
プ線（点線）Ｃと実線Ｌとの交点Ｐよりも左側のＬ線上
の組成となっている。なお、ＬはＩｎＰとＧａ0.53Ｉｎ
0.47Ａｓを結んでいる。また、光閉じ込め層１８はノン
ドープであってもよいし、バッファ層１２から活性層１
７にかけて徐々にドープ量が減少するようにドープされ
ていてもよい。
【００１６】光閉じ込め層１９はｐ型にドープされるこ
とを除いては光閉じ込め層１８と鏡像ともいえる関係に
あり、活性層１７からｐ型ＩｎＰクラッド層１３へかけ
てバンドギャップとドーピングレベルが徐々に変化す
る。活性層１７は各層の厚さ２．５〜３０ｎｍである
（ｎ−１）層のバリア層２１で交互に隔てられた各層の
厚さ２．５〜３０ｎｍのｎ層の量子井戸層２０から構成
されている。この場合には活性層１７の両側面は量子井
戸層２０になるが、（ｎ＋１）層のバリア層２１を配し
て、活性層１７の両側面をバリア層２１にしてもよい。
とを除いては光閉じ込め層１８と鏡像ともいえる関係に
あり、活性層１７からｐ型ＩｎＰクラッド層１３へかけ
てバンドギャップとドーピングレベルが徐々に変化す
る。活性層１７は各層の厚さ２．５〜３０ｎｍである
（ｎ−１）層のバリア層２１で交互に隔てられた各層の
厚さ２．５〜３０ｎｍのｎ層の量子井戸層２０から構成
されている。この場合には活性層１７の両側面は量子井
戸層２０になるが、（ｎ＋１）層のバリア層２１を配し
て、活性層１７の両側面をバリア層２１にしてもよい。
【００１７】量子井戸層２０は、発振波長１．３μｍの
ＧａＡｌＩｎＡｓを用いる。図３は、ＧａＡｌＩｎＡｓ
のダイヤグラムであり、図中の実線Ｌ' は、ＩｎＰと同
じ格子定数を有する筆格子定数線であり、Ｇａ0.5 Ｉｎ
0.5 ＡｓとＡｌ0.5Ｉｎ0.5 Ａｓを結んでいる。
ＧａＡｌＩｎＡｓを用いる。図３は、ＧａＡｌＩｎＡｓ
のダイヤグラムであり、図中の実線Ｌ' は、ＩｎＰと同
じ格子定数を有する筆格子定数線であり、Ｇａ0.5 Ｉｎ
0.5 ＡｓとＡｌ0.5Ｉｎ0.5 Ａｓを結んでいる。
【００１８】量子井戸層２０のＧａＡｌＩｎＡｓの４元
系半導体の組成は、ＩｎＰよりも格子定数が大きい組成
（図３の斜線部内の組成）であって、発振波長が１．３
μｍとなる組成を選択する。また、バリア層２１は光閉
じ込め層１８、１９の活性層１７に接する部分のバンド
ギャップを有するＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体であ
る。
系半導体の組成は、ＩｎＰよりも格子定数が大きい組成
（図３の斜線部内の組成）であって、発振波長が１．３
μｍとなる組成を選択する。また、バリア層２１は光閉
じ込め層１８、１９の活性層１７に接する部分のバンド
ギャップを有するＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体であ
る。
【００１９】バリア層２１の組成は、ＩｎＰの格子定数
と同じ格子定数となるように図３の実線Ｌ' 上の組成を
選択する。
と同じ格子定数となるように図３の実線Ｌ' 上の組成を
選択する。
【００２０】量子井戸の数ｎは、３以上の整数、例えば
ｎ＝３に定める。各量子井戸の厚みには上限値があり、
その値は歪により誘起される転位の発生により定まる。
本実施例において、ｎ＝３に対応する発振波長は１．３
μｍから若干ずれた値となる。その原因は歪によりバン
ドギャップが狭くなることによる長波長化と、電子の量
子閉じこめによる短波長化の影響を受けるからである。
ｎ＝３に定める。各量子井戸の厚みには上限値があり、
その値は歪により誘起される転位の発生により定まる。
本実施例において、ｎ＝３に対応する発振波長は１．３
μｍから若干ずれた値となる。その原因は歪によりバン
ドギャップが狭くなることによる長波長化と、電子の量
子閉じこめによる短波長化の影響を受けるからである。
【００２１】発振波長を１．３μｍに厳密に一致させる
には、上記の歪によるバンドギャップ縮小の効果と量子
閉じ込め効果によるバンドギャップ拡大の効果とを勘案
して組成を調整すればよい。
には、上記の歪によるバンドギャップ縮小の効果と量子
閉じ込め効果によるバンドギャップ拡大の効果とを勘案
して組成を調整すればよい。
【００２２】なお、バリア層の格子定数をＩｎＰよりも
小さい格子定数となるように、図３の空白部分（斜線部
分以外の部分）の組成を選択しても良い。このようにす
ることにより、活性層１７の平均格子定数をＩｎＰの格
子定数に近づけることが可能であり、膜厚と組成を調整
することにより、活性層１７の格子定数とＩｎＰの格子
定数を等しくすることもできる。
小さい格子定数となるように、図３の空白部分（斜線部
分以外の部分）の組成を選択しても良い。このようにす
ることにより、活性層１７の平均格子定数をＩｎＰの格
子定数に近づけることが可能であり、膜厚と組成を調整
することにより、活性層１７の格子定数とＩｎＰの格子
定数を等しくすることもできる。
【００２３】この場合は、ｎが数百の量子井戸層および
バリア層数まで歪の誘起する転位を生じることなく成長
させることが可能である。このような量子井戸半導体レ
ーザ素子は、垂直キャビティーを持つ面発光レーザを実
現するのに適している。
バリア層数まで歪の誘起する転位を生じることなく成長
させることが可能である。このような量子井戸半導体レ
ーザ素子は、垂直キャビティーを持つ面発光レーザを実
現するのに適している。
【００２４】なお、上記の実施例では、量子井戸層、バ
リア層ともにＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体で構成し
たが、量子井戸層をＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体、
バリア層をＧａＩｎＡｓＰの４元系半導体、としてもよ
いし、量子井戸層をＧａＩｎＡｓＰの４元系半導体、バ
リア層をＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体としてもよ
い。
リア層ともにＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体で構成し
たが、量子井戸層をＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体、
バリア層をＧａＩｎＡｓＰの４元系半導体、としてもよ
いし、量子井戸層をＧａＩｎＡｓＰの４元系半導体、バ
リア層をＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体としてもよ
い。
【００２５】ここで、量子井戸層をＧａＩｎＡｓＰの４
元系半導体とする場合、その組成は、図２における発振
波長１．３μｍに相当する等バンドギャップ線Ｃ上にあ
り、かつ、格子定数がＩｎＰ基板よりも大きいＰＴ間の
Ｔに近い組成とするとよく、バリア層をＧａＩｎＡｓＰ
の４元系半導体とする場合、その組成は、図２における
Ｐ点よりも左側のＬ線上の組成とする。
元系半導体とする場合、その組成は、図２における発振
波長１．３μｍに相当する等バンドギャップ線Ｃ上にあ
り、かつ、格子定数がＩｎＰ基板よりも大きいＰＴ間の
Ｔに近い組成とするとよく、バリア層をＧａＩｎＡｓＰ
の４元系半導体とする場合、その組成は、図２における
Ｐ点よりも左側のＬ線上の組成とする。
【００２６】また、上記実施例では、光閉じ込め層１
８、１９を具備する量子井戸半導体レーザを例に説明し
たが、光閉じ込め層は本発明に必須の構成ではなく、光
閉じ込め層を具備しない量子井戸半導体レーザも本発明
の範囲に含まれる。
８、１９を具備する量子井戸半導体レーザを例に説明し
たが、光閉じ込め層は本発明に必須の構成ではなく、光
閉じ込め層を具備しない量子井戸半導体レーザも本発明
の範囲に含まれる。
【００２７】更に、上記実施例ではバッファ層１２、ク
ラッド層１３をＩｎＰ、光閉じ込め層１８、１９をＧａ
ＩｎＡｓＰとしたが、これらはＧａＡｌＩｎＡｓにより
構成しても良い。
ラッド層１３をＩｎＰ、光閉じ込め層１８、１９をＧａ
ＩｎＡｓＰとしたが、これらはＧａＡｌＩｎＡｓにより
構成しても良い。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１．３〜１．５５μｍ帯の発振波長を有し、高性能であ
る量子井戸半導体レーザが得られるという優れた効果が
ある。
１．３〜１．５５μｍ帯の発振波長を有し、高性能であ
る量子井戸半導体レーザが得られるという優れた効果が
ある。
【図１】本発明にかかる一実施例の要部断面図（ａ）及
びそのバンドギャップの伝導帯側を示す図（ｂ）
びそのバンドギャップの伝導帯側を示す図（ｂ）
【図２】ＧａＩｎＡｓＰのダイヤグラム
【図３】ＧａＡｌＩｎＡｓのダイヤグラム
【図４】従来例の要部断面図（ａ）及びそのバンドギャ
ップの伝導帯側を示す図（ｂ）
ップの伝導帯側を示す図（ｂ）
【符号の説明】 １はｎ型ＧａＡｓ基板 ２はｎ型ＧａＡｓバッファ層 ３はｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層 ４はＧａＩｎＡｓ量子井戸層 ５、６は傾斜領域 ７はｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層 ８はｐ型ＧａＡｓキャップ層 ９、１５はｎ型電極 １０、１６はｐ型電極 １１はｎ型ＩｎＰ基板 １２はバッファ層 １３はｐ型クラッド層 １４はｐ型キャップ層 １７は活性層 １８、１９は光閉じ込め層 ２０は量子井戸層 ２１はバリア層
フロントページの続き (56)参考文献 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．53 ［15］（1988）ｐ．1378〜1380 Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．22［５ ］（1986）ｐ．249〜250 小長井誠著「半導体超格子入門」, 1987，培風館，ｐ．22〜23，62〜63, 189〜193
Claims (1)
- 【請求項１】 ＩｎＰ基板上に３以上の量子井戸層と３
以上のバリア層よりなる量子井戸構造を有する量子井戸
半導体レーザ素子であって、量子井戸層、バリア層の少
なくとも一方がＧａＡｌＩｎＡｓの４元系半導体で構成
され、かつ量子井戸層の組成が、ＩｎＰよりも格子定数
が大きい組成であることを特徴とする１．３〜１．５５
μｍ用量子井戸半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21669397A JP3041381B2 (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 量子井戸半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21669397A JP3041381B2 (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 量子井戸半導体レーザ素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63285549A Division JP2898643B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | 量子井戸半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084170A JPH1084170A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3041381B2 true JP3041381B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=16692450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21669397A Expired - Lifetime JP3041381B2 (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 量子井戸半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3041381B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-08-11 JP JP21669397A patent/JP3041381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５３［１５］（１９８８）ｐ．１３７８〜１３８０ |
| Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．２２［５］（１９８６）ｐ．２４９〜２５０ |
| 小長井誠著「半導体超格子入門」，１９８７，培風館，ｐ．２２〜２３，６２〜６３，１８９〜１９３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1084170A (ja) | 1998-03-31 |
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