JP3052260B2 - Semiconductor laser - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、埋込型の構成を有する
半導体レ―ザに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser having an embedded structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、図５を伴って次に述べる半導体レ
―ザが提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor laser described below with reference to FIG. 5 has been proposed.
【０００３】すなわち、ｎ型を有し且つＩｎＰでなる半
導体基板１と、半導体基板１上にそれと接して形成され
ている活性層としての半導体層２と、その活性層として
の半導体層３上にそれと接して形成されているｐ型を有
し且つＩｎＰでなるクラッド層としての半導体層３とを
有しているとともに、上面による頂を有し且つ半導体基
板１による底を有する断面メサ状のメサ部４を形成して
いる半導体積層体５を有する。この場合、活性層として
の半導体層２は、ＩｎＧａＡｓＰ系乃至ＩｎＧａＡｓ系
でなる単層でなるか、ＩｎＧａＡｓＰ系乃至ＩｎＧａＡ
ｓ系でなる半導体層を井戸層とし、またＩｎＰでなる半
導体層を障壁層としている多重量子井戸構造を有してい
る。That is, an n-type semiconductor substrate 1 made of InP, a semiconductor layer 2 as an active layer formed on and in contact with the semiconductor substrate 1, and a semiconductor layer 3 as the active layer are formed on the semiconductor substrate 1. A semiconductor layer 3 having a p-type and a cladding layer made of InP formed in contact therewith, and having a top formed by an upper surface and a bottom formed by a semiconductor substrate 1 and having a mesa-shaped cross section. It has a semiconductor laminate 5 forming the part 4. In this case, the semiconductor layer 2 as an active layer is a single layer made of InGaAsP-based or InGaAs-based, or an InGaAsP-based or InGaAs-based.
It has a multiple quantum well structure in which an s-based semiconductor layer is used as a well layer and an InP semiconductor layer is used as a barrier layer.
【０００４】また、半導体積層体５のメサ部４の底上
に、ｐ型を有し且つＩｎＰでなる埋込層としての半導体
層６が、メサ部４を埋設し且つ活性層としての半導体層
２に接して形成され、一方、半導体層６上に、ｐ+ 型を
有し且つＩｎＧａＡｓ系でなるコンタクト層としての半
導体層７が形成されている。On the bottom of the mesa portion 4 of the semiconductor laminate 5, a semiconductor layer 6 as a buried layer of p-type and made of InP is embedded with the mesa portion 4 and a semiconductor layer as an active layer. On the other hand, on the semiconductor layer 6, a semiconductor layer 7 having ap @ + type and serving as a contact layer made of InGaAs is formed.
【０００５】さらに、半導体層６及び７による半導体積
層体８の外表面上に、半導体基板１側とは反対側におい
て、半導体層７を形成している絶縁膜１０が形成され、
そして、埋込層としての半導体層６に、半導体基板１側
とは反対側の面上において、電極層３１が、半導体層７
を介して付されている。Further, an insulating film 10 forming the semiconductor layer 7 is formed on the outer surface of the semiconductor laminated body 8 composed of the semiconductor layers 6 and 7 on the side opposite to the semiconductor substrate 1 side.
The electrode layer 31 is formed on the semiconductor layer 6 as a buried layer on the surface opposite to the semiconductor substrate 1 side.
Has been attached through.
【０００６】また、半導体基板１に、メサ部４側とは反
対側の面上において、電極層３２が付されている。An electrode layer 32 is provided on the surface of the semiconductor substrate 1 on the side opposite to the mesa 4 side.
【０００７】以上が、従来提案されている半導体レ―ザ
の構成である。The above is the configuration of the conventionally proposed semiconductor laser.
【０００８】このような構成を有する従来の半導体レ―
ザによれば、半導体積層体５が、活性層としての半導体
層２を含んで、断面メサ状のメサ部４を形成し、そし
て、それが埋込層としての半導体層６によって埋込まれ
ているので、詳細説明は省略するが、電流狭窄型の半導
体レ―ザとしての機能を呈する。A conventional semiconductor laser having such a structure is
According to Za, a semiconductor laminate 5 includes a semiconductor layer 2 as an active layer to form a mesa section 4 having a mesa-shaped cross section, which is embedded by a semiconductor layer 6 as an embedded layer. Therefore, although the detailed description is omitted, it functions as a current confinement type semiconductor laser.
【０００９】また、図５に示す従来の半導体レ―ザによ
れば、メサ部４を形成している半導体積層体５を埋込ん
でいる埋込層が、半導体層６による埋込層だけであるの
で、半導体レ―ザを容易に形成することができる。According to the conventional semiconductor laser shown in FIG. 5, the buried layer in which the semiconductor laminate 5 forming the mesa portion 4 is buried is only the buried layer of the semiconductor layer 6. Therefore, a semiconductor laser can be easily formed.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来の半導
体レ―ザの場合、動作時、埋込層としての半導体層６
に、活性層としての半導体層２と埋込層としての半導体
層６との間のビルトイン電圧の差、及び半導体基板１及
び半導体層６間の抵抗の差などによって決まる漏れ電流
が流れるのは否めないが、半導体層６のｐ型不純物の濃
度を高くすれば、半導体層２及び６間のビルトイン電圧
の差を大きくとることができても、この場合、半導体層
６の抵抗が小さくなる。In the case of the conventional semiconductor laser shown in FIG. 5, during operation, the semiconductor layer 6 as a buried layer is used.
In addition, a leakage current determined by the difference between the built-in voltage between the semiconductor layer 2 as the active layer and the semiconductor layer 6 as the buried layer, and the difference in resistance between the semiconductor substrate 1 and the semiconductor layer 6 cannot be avoided. However, if the concentration of the p-type impurity in the semiconductor layer 6 is increased, the difference in the built-in voltage between the semiconductor layers 2 and 6 can be increased, but in this case, the resistance of the semiconductor layer 6 decreases.
【００１１】一方、半導体層６が半導体層２に接してい
ることによって、その半導体層６が導入しているｐ型不
純物（Ｚｎ）が半導体層２の側面に存在していれば、そ
れが非発光再結合センタとして作用し、発振閾値電圧が
上昇してしまう。このため、半導体層６のｐ型不純物濃
度は、５×１０17ｃｍ-3程度以下に予儀なくされる。On the other hand, since the semiconductor layer 6 is in contact with the semiconductor layer 2, if the p-type impurity (Zn) introduced by the semiconductor layer 6 exists on the side surface of the semiconductor layer 2, it is non-conductive. Acting as a light emission recombination center, the oscillation threshold voltage increases. Therefore, the p-type impurity concentration of the semiconductor layer 6 is expected to be about 5 × 10 17 cm −3 or less.
【００１２】従って、半導体層６の抵抗は高くすること
ができても、半導体層２及び６間のビルトイン電圧の差
を大きくとることができないことから、上述した漏れ電
流の量が多くなり、また、逆に半導体層２及び６間のビ
ルトイン電圧の差を大きくするために、半導体層６のｐ
型不純物の濃度を１×１０18ｃｍ-3以上に高くすれば、
発振閾値電流が大きくなり、漏れ電流の低減と低い発振
閾値電流とを両立させることができない、という欠点を
有していた。Therefore, even though the resistance of the semiconductor layer 6 can be increased, the difference in the built-in voltage between the semiconductor layers 2 and 6 cannot be increased, so that the amount of the leakage current described above increases. In order to increase the difference in the built-in voltage between the semiconductor layers 2 and 6,
If the concentration of the mold impurity is increased to 1 × 10 18 cm −3 or more,
The oscillation threshold current becomes large, and there is a disadvantage that it is impossible to achieve both a reduction in leakage current and a low oscillation threshold current.
【００１３】よって、本発明は、上述した欠点のない、
従って、漏れ電流の低減と低い発振閾値電流とを両立さ
せることができる、新規な半導体レ―ザを提案せんとす
るものである。Thus, the present invention is free from the disadvantages mentioned above,
Accordingly, it is an object of the present invention to propose a novel semiconductor laser capable of achieving both a reduction in leakage current and a low oscillation threshold current.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本願第１番目の発明によ
る半導体レ―ザは、図５で前述した従来の半導体レ―ザ
の場合に準じて、（ｉ）第１の導電型を有し且つＩｎＰ
でなる半導体基板と、上記半導体基板上にそれと第１の
導電型を有し且つＩｎＰでなる第１のクラッド層として
の第１の半導体層を介しまたは介することなしに接して
形成されている活性層としての第２の半導体層と、上記
活性層としての第２の半導体層上にそれと接して形成さ
れている第１の導電型とは逆の第２の導電型を有し且つ
ＩｎＰでなる第２のクラッド層としての第３の半導体層
とを有しているとともに、上面による頂を有し且つ上記
半導体基板または上記第１のクラッド層としての第１の
半導体層による底を有する断面メサ状のメサ部を形成し
ている半導体積層体を有し、そして、（ｉｉ）上記メサ
部の底上に、第２の導電型を有する埋込層としての第４
の半導体層が、上記メサ部を埋設し且つ上記活性層とし
ての第２の半導体層に接して形成され、また、（ｉｉ
ｉ）上記埋込層としての第４の半導体層に、上記半導体
基板側とは反対側の面上において、第１の電極層が、第
２の導電型を有する他の第５の半導体層を介してまたは
介することなしに付され、さらに、（ｉｖ）上記半導体
基板に、上記メサ部側とは反対側の面上において、第２
の電極層が付されている。The semiconductor laser according to the first invention of the present application has (i) the first conductivity type according to the case of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG. And InP
And an active layer formed on and in contact with the semiconductor substrate with or without a first semiconductor layer having a first conductivity type and a first cladding layer made of InP on the semiconductor substrate. A second semiconductor layer as a layer, and a second conductivity type opposite to the first conductivity type formed on and in contact with the second semiconductor layer as the active layer, and made of InP. A cross-sectional mesa having a third semiconductor layer as a second cladding layer, having a top by an upper surface, and having a bottom by the semiconductor substrate or the first semiconductor layer as the first cladding layer. And (ii) a fourth buried layer having a second conductivity type as a buried layer having a second conductivity type on the bottom of the mesa portion.
The semiconductor layer is formed to bury the mesa portion and to be in contact with the second semiconductor layer as the active layer.
i) On the surface opposite to the semiconductor substrate side, the first electrode layer is provided with another fifth semiconductor layer having the second conductivity type on the fourth semiconductor layer as the buried layer. And (iv) a second surface on the semiconductor substrate on a surface opposite to the mesa portion side.
Electrode layer.
【００１５】しかしながら、本願第１番目の発明による
半導体レ―ザは、このような構成を有する半導体レ―ザ
において、上記半導体基板、及び上記第１のクラッド層
としての第１の半導体層が有する第１の導電型が、ｐ型
でなるとともに、上記埋込層としての第４の半導体層に
接している上記半導体基板または上記第１のクラッド層
としての第１の半導体層が、１×１０18ｃｍ-3以上のキ
ャリア濃度を有し、また、上記第２のクラッド層として
の第３の半導体層、上記埋込層としての第４の半導体
層、及び上記第５の半導体層が有する第２の導電型が、
ｎ型でなるとともに、上記活性層としての第２の半導体
層に接している上記埋込層としての第４の半導体層が、
ＩｎＰでなり且つ１×１０18ｃｍ-3以上のキャリア濃度
を有する。However, the semiconductor laser according to the first invention of the present application is the semiconductor laser having such a structure, wherein the semiconductor substrate and the first semiconductor layer as the first cladding layer have the same structure. The first conductivity type is p-type, and the semiconductor substrate in contact with the fourth semiconductor layer as the buried layer or the first semiconductor layer as the first cladding layer is 1 × 10 18 cm. A third semiconductor layer serving as the second clad layer, a fourth semiconductor layer serving as the buried layer, and a second semiconductor layer provided in the fifth semiconductor layer. The conductivity type is
a fourth semiconductor layer serving as the buried layer, which is n-type and is in contact with the second semiconductor layer serving as the active layer,
It is made of InP and has a carrier concentration of 1.times.10@18 cm @ -3 or more.
【００１６】本願第２番目の発明による半導体レ―ザ
は、同様に、図５で前述した従来の半導体レ―ザの場合
に準じて、（ｉ）第１の導電型を有する半導体基板と、
上記半導体基板上にそれと第１の導電型を有する第１の
クラッド層としての第１の半導体層を介しまたは介する
ことなしに接して形成されている活性層としての第２の
半導体層と、上記活性層としての第２の半導体層上にそ
れと接して形成されている第１の導電型とは逆の第２の
導電型を有する第２のクラッド層としての第３の半導体
層とを有しているとともに、上記半導体基板または上記
第１のクラッド層としての第１の半導体層による底を有
する断面メサ状のメサ部を形成している半導体積層体を
有し、そして、（ｉｉ）上記メサ部の底上に、第２の導
電型を有する埋込層としての第４の半導体層が、上記メ
サ部を埋設し且つ上記活性層としての第２の半導体層に
接して形成され、また、（ｉｉｉ）上記埋込層としての
第４の半導体層に、上記半導体基板側とは反対側の面上
において、第１の電極層が、第２の導電型を有する他の
第５の半導体層を介してまたは介することなしに付さ
れ、さらに、（ｉｖ）上記半導体基板に、上記メサ部側
とは反対側の面上において、第２の電極層が付されてい
る。Similarly, the semiconductor laser according to the second invention of the present application includes (i) a semiconductor substrate having the first conductivity type, similar to the case of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG.
A second semiconductor layer as an active layer formed on or in contact with or without a first semiconductor layer as a first cladding layer having a first conductivity type on the semiconductor substrate; A third semiconductor layer as a second cladding layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type formed on and in contact with the second semiconductor layer as the active layer; A semiconductor lamination having a mesa-shaped cross section having a bottom formed by the semiconductor substrate or the first semiconductor layer serving as the first cladding layer; and (ii) A fourth semiconductor layer as a buried layer having a second conductivity type is formed on the bottom of the portion, burying the mesa portion and in contact with the second semiconductor layer as the active layer; (Iii) In the fourth semiconductor layer as the buried layer On the surface opposite to the semiconductor substrate, the first electrode layer is provided with or without another fifth semiconductor layer having the second conductivity type, and (iv) A second electrode layer is provided on the surface of the semiconductor substrate opposite to the mesa portion.
【００１７】しかしながら、本願第２番目の発明による
半導体レ―ザは、このような構成を有する半導体レ―ザ
において、上記半導体基板、及び上記第１のクラッド層
としての第１の半導体層が有する第１の導電型が、ｎ型
でなるとともに、上記埋込層としての第４の半導体層に
接している上記半導体基板または上記第１のクラッド層
としての第１の半導体層が、１×１０18ｃｍ-3以上のキ
ャリア濃度を有し、また、上記第２のクラッド層として
の第３の半導体層、上記埋込層としての第４の半導体
層、及び上記第５の半導体層が有する第２の導電型が、
ｐ型でなるとともに、上記活性層としての第２の半導体
層に接している上記埋込層としての第４の半導体層が、
ＩｎＡｌＡｓ系またはＧａＩｎＡｌＡｓ系でなる。However, the semiconductor laser according to the second aspect of the present invention is a semiconductor laser having such a structure, wherein the semiconductor substrate and the first semiconductor layer as the first cladding layer have the same structure. The first conductivity type is n-type, and the semiconductor substrate in contact with the fourth semiconductor layer as the buried layer or the first semiconductor layer as the first cladding layer is 1 × 10 18 cm. A third semiconductor layer serving as the second clad layer, a fourth semiconductor layer serving as the buried layer, and a second semiconductor layer provided in the fifth semiconductor layer. The conductivity type is
a fourth semiconductor layer serving as the buried layer, which is p-type and is in contact with the second semiconductor layer serving as the active layer,
It is made of InAlAs or GaInAlAs.
【００１８】[0018]
【作用・効果】本願第１番目の発明による半導体レ―
ザ、及び本願第２番目の発明による半導体レ―ザによれ
ば、次に述べる半導体レ―ザの実施例１、及び実施例２
においてそれぞれ明らかとなるように、図５で上述した
従来の半導体レ―ザの欠点を有効に回避することができ
る。[Operation and effect] The semiconductor laser according to the first invention of the present application
According to the laser and the semiconductor laser according to the second aspect of the present invention, the following first and second embodiments of the semiconductor laser will be described.
As will be apparent from the above, the disadvantages of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG. 5 can be effectively avoided.
【００１９】[0019]
【実施例１】次に、図１を伴って、本発明による半導体
レ―ザの第１の実施例を述べよう。Embodiment 1 Next, a first embodiment of a semiconductor laser according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００２０】図１に示す本発明による半導体レ―ザは、
ｐ型を有し且つＩｎＰでなる半導体基板１１と、その半
導体基板１１上にそれとｐ型を有し且つＩｎＰでなるク
ラッド層としての半導体層１２を介して接して形成され
ている活性層としての半導体層１３と、その活性層とし
ての半導体層１３上にそれと接して形成されている他の
ｎ型を有し且つＩｎＰでなるクラッド層としての半導体
層１４とを有しているとともに、上面による頂を有し且
つクラッド層としての半導体層１２による底を有する断
面メサ状のメサ部１５を形成している半導体積層体１６
を有する。The semiconductor laser according to the present invention shown in FIG.
A semiconductor substrate 11 having p-type and made of InP and an active layer formed on the semiconductor substrate 11 in contact therewith via a semiconductor layer 12 having a p-type and made of InP and serving as a cladding layer The semiconductor device has a semiconductor layer 13 and another n-type and InP clad semiconductor layer 14 formed on and in contact with the semiconductor layer 13 as an active layer. A semiconductor laminate 16 having a mesa portion 15 having a mesa-like cross section having a top and a bottom formed by the semiconductor layer 12 as a cladding layer.
Having.
【００２１】そして、半導体積層体１６のメサ部１５の
底上に、ｎ型を有する埋込層としての半導体層１７が、
メサ部１５を埋設し且つ活性層としての半導体層１３に
接して形成されている。On the bottom of the mesa portion 15 of the semiconductor laminate 16, a semiconductor layer 17 as an n-type buried layer is formed.
The mesas 15 are buried and formed in contact with the semiconductor layer 13 as an active layer.
【００２２】この場合、活性層としての半導体層１３
は、図５で上述したと同様の構成を有する。In this case, the semiconductor layer 13 as an active layer
Has a configuration similar to that described above with reference to FIG.
【００２３】また、埋込層としての半導体層１７上にｎ
+ 型を有し且つＩｎＧａＡｓ系でなるコンタクト層とし
ての半導体層１８が形成されている。On the semiconductor layer 17 as a buried layer, n
A semiconductor layer 18 as a contact layer having a + type and made of InGaAs is formed.
【００２４】さらに、埋込層としての半導体層１７及び
コンタクト層としての半導体層１８による半導体積層体
１９を覆って、半導体層１８を外部に臨ませる窓２０を
有する絶縁膜２１が形成され、そして、埋込層としての
半導体層１７に、コンタクト層としての半導体層１８を
介して、電極層２２が付されている。Further, an insulating film 21 having a window 20 for exposing the semiconductor layer 18 to the outside is formed so as to cover the semiconductor laminated body 19 of the semiconductor layer 17 as a buried layer and the semiconductor layer 18 as a contact layer, and An electrode layer 22 is provided on a semiconductor layer 17 as a buried layer via a semiconductor layer 18 as a contact layer.
【００２５】また、半導体基板１１に、メサ部１５側と
は反対側の面上において、電極層２３が付されている。An electrode layer 23 is provided on the surface of the semiconductor substrate 11 opposite to the mesa portion 15.
【００２６】以上が、本発明による半導体レ―ザの第１
の実施例の構成である。The above is the first of the semiconductor lasers according to the present invention.
This is the configuration of the embodiment.
【００２７】このような構成を有する本発明による半導
体レ―ザによれば、半導体基板１１及び半導体層１２、
半導体層１３、半導体層１４、半導体層１７、及び半導
体層１８が、図５で前述した従来の半導体レ―ザの半導
体基板１、半導体層２、半導体層３、半導体層６、及び
半導体層７にそれぞれ対応し、また、電極層２２及び２
３が図５で前述した従来の半導体レ―ザの電極層１１及
び１２にそれぞれ対応しているので、半導体基板１１及
び半導体層１２、及び半導体層１４、１７及び１８に関
し、図５で前述した従来の半導体レ―ザの半導体基板１
１、及び半導体層３、６及び７と逆の導電型を有してい
ても、図５で前述した従来の半導体レ―ザの場合と同様
の電流狭窄型の半導体レ―ザとしての機能が得られるこ
とは明らかである。According to the semiconductor laser of the present invention having such a structure, the semiconductor substrate 11 and the semiconductor layer 12,
The semiconductor layer 13, the semiconductor layer 14, the semiconductor layer 17, and the semiconductor layer 18 are the semiconductor substrate 1, the semiconductor layer 2, the semiconductor layer 3, the semiconductor layer 6, and the semiconductor layer 7 of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG. And the electrode layers 22 and 2
3 corresponds to the electrode layers 11 and 12 of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG. 5, respectively, so that the semiconductor substrate 11 and the semiconductor layer 12, and the semiconductor layers 14, 17 and 18 are described above with reference to FIG. Semiconductor substrate 1 of conventional semiconductor laser
1 and the semiconductor layers 3, 6 and 7 have the same conductivity type as the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG. It is clear that it can be obtained.
【００２８】しかしながら、図１に示す本発明による半
導体レ―ザによれば、半導体基板１１及び半導体層１
２、及び半導体層１４、１７及び１８に関し、図５で前
述した従来の半導体レ―ザの半導体基板１１、及び半導
体層３、６及び７と逆の導電型を有していることから、
活性層としての半導体層１３が埋込層としての半導体層
１７に接していても、また、その半導体層１７が高いｐ
型不純物の濃度を有していても、それにほとんど依存す
ることなしに、活性層としての半導体層１３と埋込層と
しての半導体層１７との間のビルトイン電圧の差を大き
くとることのできることが、半導体レ―ザに流れる電流
に対するレ―ザの発光出力との関係を、埋込層としての
半導体層１７のｐ型不純物濃度をパラメ―タとして実測
した結果を、図５で前述した従来の半導体レ―ザの場合
と対比して示す図２からも、明らかとなった。However, according to the semiconductor laser of the present invention shown in FIG.
2, and the semiconductor layers 14, 17 and 18 have opposite conductivity types to the semiconductor substrate 11 and the semiconductor layers 3, 6 and 7 of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG.
Even if the semiconductor layer 13 as the active layer is in contact with the semiconductor layer 17 as the buried layer, the semiconductor layer 17 has a high p.
Even if it has the concentration of the type impurity, the difference in the built-in voltage between the semiconductor layer 13 as the active layer and the semiconductor layer 17 as the buried layer can be increased without depending on the concentration. FIG. 5 shows the relationship between the current flowing through the semiconductor laser and the light emission output of the laser measured using the p-type impurity concentration of the semiconductor layer 17 as a buried layer as a parameter. FIG. 2 shows a comparison with the case of a semiconductor laser.
【００２９】以上のことから、図１に示す本願第１番目
の発明による半導体レ―ザによれば、図５で前述した従
来の半導体レ―ザの上述した欠点を有効に回避し得る。From the above, according to the semiconductor laser according to the first aspect of the present invention shown in FIG. 1, the above-mentioned disadvantages of the conventional semiconductor laser described above with reference to FIG. 5 can be effectively avoided.
【００３０】[0030]
【実施例２】次に、図３を伴って、本発明による半導体
レ―ザの第２の実施例を述べよう。Second Embodiment Next, a second embodiment of the semiconductor laser according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００３１】図３において、図１との対応ぶふんには同
一符号を付し詳細説明を省略する。In FIG. 3, the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts, and a detailed description thereof will be omitted.
【００３２】図３に示す本発明による半導体レ―ザは、
図１に示す本発明による半導体レ―ザにおいて、半導体
基板１１及び半導体層１２がｐ型であり、また半導体層
１４、１７及び１８が、ｎ型であるのに代え、半導体基
板１１及び半導体層１２がｎ型の半導体基板１１′及び
半導体層１２′に置換され、また半導体層１４、１７及
び１８がｐ型である半導体層１４′、１７′及び１８′
に置換され、また、埋込層としての半導体層１７がＩｎ
Ｐでなるのに代え、ＩｎＡｌＡｓ系またはＧａＩｎＡｌ
Ａｓ系でなることを除いて、図１で上述した本発明によ
る半導体レ―ザと同様の構成を有する。The semiconductor laser according to the present invention shown in FIG.
In the semiconductor laser according to the present invention shown in FIG. 1, the semiconductor substrate 11 and the semiconductor layer 12 are of p-type, and the semiconductor layers 14, 17 and 18 are of n-type. 12 is replaced by an n-type semiconductor substrate 11 'and a semiconductor layer 12', and semiconductor layers 14, 17 and 18 are p-type semiconductor layers 14 ', 17' and 18 '.
And the semiconductor layer 17 as a buried layer is In
P, instead of InAlAs or GaInAl
It has the same configuration as the semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIG.
【００３３】以上が、本発明による半導体レ―ザの第２
の実施例の構成である。The above is the second of the semiconductor laser according to the present invention.
This is the configuration of the embodiment.
【００３４】このような構成を有する半導体レ―ザによ
れば、上述した事項を除いて、図１で上述した本発明に
よる半導体レ―ザの場合と同様の構成を有することか
ら、活性層としての半導体層１３がｐ型を揺する半導体
層に接していても、作用効果が得られることが確認され
た。According to the semiconductor laser having such a structure, the semiconductor laser has the same structure as that of the semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIG. It was confirmed that even when the semiconductor layer 13 of this example was in contact with the semiconductor layer that oscillated the p-type, the effect was obtained.
【００３５】[0035]
【実施例３】次に、図４を伴って本発明による半導体レ
―ザの第３の実施例を述べよう。Third Embodiment Next, a third embodiment of the semiconductor laser according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００３６】図４において、図３との対応部分には同一
符号を付し詳細説明を省略する。In FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【００３７】図４に示す本発明による半導体レ―ザは、
埋込層としての半導体層１７′とコンタクト層としての
半導体層１８′との間に、ｐ型を有し且つＩｎＰでなる
半導体層２４が介挿されていることを除いて、図３で上
述した本発明による半導体レ―ザと同様の構成を有す
る。The semiconductor laser according to the present invention shown in FIG.
3 except that a semiconductor layer 24 of p-type and made of InP is interposed between the semiconductor layer 17 'as a buried layer and the semiconductor layer 18' as a contact layer. It has the same configuration as the semiconductor laser according to the present invention.
【００３８】以上が、本発明による半導体レ―ザの第３
の実施例の構成である。The above is the third of the semiconductor laser according to the present invention.
This is the configuration of the embodiment.
【００３９】このような構成を有する本発明による半導
体レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図３で上述
した本発明による半導体レ―ザと同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、図３で上述した本発明によ
る半導体レ―ザの場合と同様の作用効果が得られること
は明らかである。The semiconductor laser according to the present invention having such a configuration has the same configuration as the semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIG. Although omitted, it is clear that the same operation and effect as those of the semiconductor laser according to the present invention described above with reference to FIG. 3 can be obtained.
【図１】本発明による半導体レ―ザの第１の実施例を示
す略線的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of a semiconductor laser according to the present invention.
【図２】本発明による半導体レ―ザの説明に供する、半
導体レ―ザに流れる電流に対するレ―ザの光出力との関
係を、従来の半導体レ―ザの場合と対比して示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the current flowing through the semiconductor laser and the optical output of the laser in comparison with the case of a conventional semiconductor laser. is there.
【図３】本発明による半導体レ―ザの第２の実施例を示
す略線的断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the semiconductor laser according to the present invention.
【図４】本発明による半導体レ―ザの第３の実施例を示
す略線的断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the semiconductor laser according to the present invention.
【図５】従来の半導体レ―ザを示す略線的断面図であ
る。FIG. 5 is a schematic sectional view showing a conventional semiconductor laser.
【符号の説明】 １ 半導体基板 ２ 活性層としての半導体層 ５ 半導体積層体 ６ 埋込層としての半導体層 １１ 半導体基板 １２ クラッド層としての半導体層 １３ 活性層としての半導体層 １４ クラッド層としての半導体層 １５ メサ部 １６ 半導体積層体 １７ 埋込層としての半導体層 １８ コンタクト層としての半導体層 ２０ 窓 ２２ 電極層 ２３ 電極層DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor substrate 2 semiconductor layer as active layer 5 semiconductor laminate 6 semiconductor layer as buried layer 11 semiconductor substrate 12 semiconductor layer as clad layer 13 semiconductor layer as active layer 14 semiconductor as clad layer Layer 15 Mesa section 16 Semiconductor laminate 17 Semiconductor layer as buried layer 18 Semiconductor layer as contact layer 20 Window 22 Electrode layer 23 Electrode layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−84888（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−160188（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−38277（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134895（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−220490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−82587（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-84888 (JP, A) JP-A-57-160188 (JP, A) JP-A-63-38277 (JP, A) JP-A-4- 134895 (JP, A) JP-A-1-220490 (JP, A) JP-A-64-82587 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5 / 00-5 / 50 JICST file (JOIS)
Claims (2)
導体基板と、上記半導体基板上にそれと第１の導電型を
有し且つＩｎＰでなる第１のクラッド層としての第１の
半導体層を介しまたは介することなしに接して形成され
ている活性層としての第２の半導体層と、上記活性層と
しての第２の半導体層上にそれと接して形成されている
第１の導電型とは逆の第２の導電型を有し且つＩｎＰで
なる第２のクラッド層としての第３の半導体層とを有し
ているとともに、上面による頂を有し且つ上記半導体基
板または上記第１のクラッド層としての第１の半導体層
による底を有する断面メサ状のメサ部を形成している半
導体積層体を有し、 上記メサ部の底上に、第２の導電型を有する埋込層とし
ての第４の半導体層が、上記メサ部を埋設し且つ上記活
性層としての第２の半導体層に接して形成され、 上記埋込層としての第４の半導体層に、上記半導体基板
側とは反対側の面上において、第１の電極層が、第２の
導電型を有する他の第５の半導体層を介してまたは介す
ることなしに付され、 上記半導体基板に、上記メサ部側とは反対側の面上にお
いて、第２の電極層が付されている半導体レ―ザにおい
て、 上記半導体基板、及び上記第１のクラッド層としての第
１の半導体層が有する第１の導電型が、ｐ型でなるとと
もに、上記埋込層としての第４の半導体層に接している
上記半導体基板または上記第１のクラッド層としての第
１の半導体層が、１×１０18ｃｍ-3以上のキャリア濃度
を有し、 上記第２のクラッド層としての第３の半導体層、上記埋
込層としての第４の半導体層、及び上記第５の半導体層
が有する第２の導電型が、ｎ型でなるとともに、上記活
性層としての第２の半導体層に接している上記埋込層と
しての第４の半導体層が、ＩｎＰでなり且つ１×１０18
ｃｍ-3以上のキャリア濃度を有することを特徴とする半
導体レ―ザ。1. A semiconductor substrate having a first conductivity type and made of InP, and a first semiconductor as a first cladding layer having the first conductivity type and InP on the semiconductor substrate. A second semiconductor layer as an active layer formed in contact with or without a layer, and a first conductivity type formed on and in contact with the second semiconductor layer as the active layer. And a third semiconductor layer as a second cladding layer made of InP having a reverse second conductivity type, and having a top formed by an upper surface and having the semiconductor substrate or the first semiconductor layer. A semiconductor lamination having a mesa-shaped cross section having a bottom formed by a first semiconductor layer serving as a clad layer; and a buried layer having a second conductivity type on the bottom of the mesa. A fourth semiconductor layer burying the mesa portion and The first electrode layer is formed in contact with the second semiconductor layer as the conductive layer, and the first electrode layer is formed on the fourth semiconductor layer as the buried layer on the surface opposite to the semiconductor substrate side. The semiconductor substrate is provided with a second electrode layer on a surface opposite to the mesa portion side, with or without another fifth semiconductor layer having a conductivity type of In the semiconductor laser, the first conductivity type of the semiconductor substrate and the first semiconductor layer as the first cladding layer is p-type, and the fourth semiconductor as the buried layer is The semiconductor substrate in contact with the layer or the first semiconductor layer as the first cladding layer has a carrier concentration of 1 × 10 18 cm −3 or more, and the third semiconductor layer as the second cladding layer A fourth semiconductor layer as the buried layer; The second conductivity type of the semiconductor layer is n-type, and the fourth semiconductor layer as the buried layer in contact with the second semiconductor layer as the active layer is InP and 1 × 1018
A semiconductor laser having a carrier concentration of not less than cm-3.
記半導体基板上にそれと第１の導電型を有する第１のク
ラッド層としての第１の半導体層を介しまたは介するこ
となしに接して形成されている活性層としての第２の半
導体層と、上記活性層としての第２の半導体層上にそれ
と接して形成されている第１の導電型とは逆の第２の導
電型を有する第２のクラッド層としての第３の半導体層
とを有しているとともに、上記半導体基板または上記第
１のクラッド層としての第１の半導体層による底を有す
る断面メサ状のメサ部を形成している半導体積層体を有
し、 上記メサ部の底上に、第２の導電型を有する埋込層とし
ての第４の半導体層が、上記メサ部を埋設し且つ上記活
性層としての第２の半導体層に接して形成され、 上記埋込層としての第４の半導体層に、上記半導体基板
側とは反対側の面上において、第１の電極層が、第２の
導電型を有する他の第５の半導体層を介してまたは介す
ることなしに付され、 上記半導体基板に、上記メサ部側とは反対側の面上にお
いて、第２の電極層が付されている半導体レ―ザにおい
て、 上記半導体基板、及び上記第１のクラッド層としての第
１の半導体層が有する第１の導電型が、ｎ型でなるとと
もに、上記埋込層としての第４の半導体層に接している
上記半導体基板または上記第１のクラッド層としての第
１の半導体層が、１×１０18ｃｍ-3以上のキャリア濃度
を有し、 上記第２のクラッド層としての第３の半導体層、上記埋
込層としての第４の半導体層、及び上記第５の半導体層
が有する第２の導電型が、ｐ型でなるとともに、上記活
性層としての第２の半導体層に接している上記埋込層と
しての第４の半導体層が、ＩｎＡｌＡｓ系またはＧａＩ
ｎＡｌＡｓ系でなることを特徴とする半導体レ―ザ。2. A semiconductor substrate having a first conductivity type, which is in contact with the semiconductor substrate with or without a first semiconductor layer serving as a first cladding layer having the first conductivity type on the semiconductor substrate. A second semiconductor layer formed as an active layer and a second conductivity type opposite to the first conductivity type formed on and in contact with the second semiconductor layer as the active layer; A third semiconductor layer as a second cladding layer, and a mesa section having a bottom formed by the semiconductor substrate or the first semiconductor layer as the first cladding layer. A fourth semiconductor layer serving as a buried layer having a second conductivity type on the bottom of the mesa portion, the fourth semiconductor layer burying the mesa portion and serving as the active layer. Formed in contact with the semiconductor layer of The first electrode layer is attached to the semiconductor layer of No. 4 on a surface opposite to the semiconductor substrate side with or without another fifth semiconductor layer having the second conductivity type. A semiconductor laser provided with a second electrode layer on a surface of the semiconductor substrate opposite to the mesa portion side, wherein the semiconductor substrate and a first clad layer as a first clad layer are provided. The first conductivity type of the semiconductor layer is n-type, and the semiconductor substrate or the first semiconductor layer as the first cladding layer in contact with the fourth semiconductor layer as the buried layer Has a carrier concentration of 1 × 10 18 cm −3 or more, and has a third semiconductor layer as the second cladding layer, a fourth semiconductor layer as the burying layer, and a fifth semiconductor layer. The second conductivity type is a p-type, and In contact with the second semiconductor layer as the fourth semiconductor layer as the buried layer, InAlAs system or GaI
A semiconductor laser comprising an nAlAs-based semiconductor laser.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4119765A JP3052260B2 (en) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | Semiconductor laser |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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1992
- 1992-04-13 JP JP4119765A patent/JP3052260B2/en not_active Expired - Fee Related
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