JP3194292B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザに係り、
特に、ＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半導体レーザの構
造に関する。
特に、ＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半導体レーザの構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、レーザプリンタや光磁気ディスク
等の高出力光源に用いられる半導体レーザは、周知のよ
うに、０. ７〜０. ８［μｍ］の波長帯で動作するＡｌ
ＧａＡｓ系半導体レーザが主流である。しかし、より高
感度の感光材の使用や記録密度の増大の要請が強まるに
つれ、発振波長が短く、ビームスポット径の小さい半導
体レーザが望まれるようになってきた。
等の高出力光源に用いられる半導体レーザは、周知のよ
うに、０. ７〜０. ８［μｍ］の波長帯で動作するＡｌ
ＧａＡｓ系半導体レーザが主流である。しかし、より高
感度の感光材の使用や記録密度の増大の要請が強まるに
つれ、発振波長が短く、ビームスポット径の小さい半導
体レーザが望まれるようになってきた。
【０００３】他方、特にレーザプリンタの印字速度を速
くするには、複数のレーザビームを独立駆動で出射する
マルチビーム半導体レーザをその光源とすることが有効
であり、その報告も種々なされている（伊藤昌夫他、第
３８回応用物理学関係連合講演会、講義予稿集P806
等）。
くするには、複数のレーザビームを独立駆動で出射する
マルチビーム半導体レーザをその光源とすることが有効
であり、その報告も種々なされている（伊藤昌夫他、第
３８回応用物理学関係連合講演会、講義予稿集P806
等）。
【０００４】そこで最近は、０. ６〜０. ７［μｍ］の
発振波長が得られるＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半導
体レーザの開発が盛んに行われてきている。
発振波長が得られるＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半導
体レーザの開発が盛んに行われてきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、しきい値電流が高い
ので、これを用いてマルチビーム半導体レーザを構成す
ると、ビーム間のサーマルクロストークが大きい欠点が
あった。
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、しきい値電流が高い
ので、これを用いてマルチビーム半導体レーザを構成す
ると、ビーム間のサーマルクロストークが大きい欠点が
あった。
【０００６】即ち、図５の模式図に示すように、例えば
二つのストライプ領域を有するマルチビーム半導体レー
ザでは、一方のストライプ領域１４ａに一定電流を流し
てビームを出射させているときに、他方のストライプ領
域１４ｂに電流を注入すると、この通電によりストライ
プ領域１４ｂに発生した熱が一方のストライプ１４ａ領
域に伝導してビームの出力変動を生じる。これがサーマ
ルクロストークであるが、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザの場合、上記のようにしきい値電流が大きいことに加
え、熱抵抗も大きいために、ストライプ領域１４ａ，１
４ｂ間で大きな熱伝導が生じ易くなっている。そのため
に、一方のストライプへの電流注入のオン／オフによ
り、他方のストライプから出射されるビームの出力レベ
ルが大幅に変動し、動作特性の低下を招いていた。
二つのストライプ領域を有するマルチビーム半導体レー
ザでは、一方のストライプ領域１４ａに一定電流を流し
てビームを出射させているときに、他方のストライプ領
域１４ｂに電流を注入すると、この通電によりストライ
プ領域１４ｂに発生した熱が一方のストライプ１４ａ領
域に伝導してビームの出力変動を生じる。これがサーマ
ルクロストークであるが、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザの場合、上記のようにしきい値電流が大きいことに加
え、熱抵抗も大きいために、ストライプ領域１４ａ，１
４ｂ間で大きな熱伝導が生じ易くなっている。そのため
に、一方のストライプへの電流注入のオン／オフによ
り、他方のストライプから出射されるビームの出力レベ
ルが大幅に変動し、動作特性の低下を招いていた。
【０００７】これがＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半導
体レーザの実用化を阻害する最大の原因となっており、
その解決が強く求められていた。
体レーザの実用化を阻害する最大の原因となっており、
その解決が強く求められていた。
【０００８】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、サーマルクロストーク
を低減せしめる構造のＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半
導体レーザを提供することにある。
ので、その目的とするところは、サーマルクロストーク
を低減せしめる構造のＡｌＧａＩｎＰ系マルチビーム半
導体レーザを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、活性層を形成
する従来のＡｌＧａＩｎＰ系材料の格子定数を変え、レ
ーザ発振領域に圧縮歪が加わる構造にすることで、上記
課題の解決を図るものである。
する従来のＡｌＧａＩｎＰ系材料の格子定数を変え、レ
ーザ発振領域に圧縮歪が加わる構造にすることで、上記
課題の解決を図るものである。
【００１０】半導体レーザは、半導体基板上に第一のク
ラッド層、活性層、第二のクラッド層、コンタクト層お
よび複数の電極を少なくともこの順に備えるとともに、
前記第二のクラッド層はその導通面部が互いに電気的に
分離された複数の第１のストライプ領域を有し、前記複
数の第１のストライプ領域の間をそれぞれ充填する電流
狭窄用ブロック層が設けられ、前記コンタクト層は複数
の第２のストライプ領域を有し、前記複数の第２のスト
ライプ領域の間をそれぞれ充填し前記複数の第２のスト
ライプ領域を電気的に分離する分離層が設けられ、前記
前記分離層は前記複数の電極の間に設けられ、前記複数
の電極は前記複数の第２のストライプ領域の各々に接続
され、前記複数の第１のストライプ領域の各々の導通面
部と前記第一のクラッド層とに挟まれた活性層の複数の
通電領域を夫々のレーザ発振領域とする。この半導体レ
ーザでは、前記半導体基板は第一導電型半導体を有し、
前記第一のクラッド層は第一導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶
を有し、前記活性層はＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記
第二のクラッド層は第二導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有
し、前記分離層はＳｉＮｘ層を有し、且つ、前記活性層
の格子定数を前記第一及び第二のクラッド層の格子定数
よりも大にして前記活性層に圧縮歪みが生じる構造とし
ている。
ラッド層、活性層、第二のクラッド層、コンタクト層お
よび複数の電極を少なくともこの順に備えるとともに、
前記第二のクラッド層はその導通面部が互いに電気的に
分離された複数の第１のストライプ領域を有し、前記複
数の第１のストライプ領域の間をそれぞれ充填する電流
狭窄用ブロック層が設けられ、前記コンタクト層は複数
の第２のストライプ領域を有し、前記複数の第２のスト
ライプ領域の間をそれぞれ充填し前記複数の第２のスト
ライプ領域を電気的に分離する分離層が設けられ、前記
前記分離層は前記複数の電極の間に設けられ、前記複数
の電極は前記複数の第２のストライプ領域の各々に接続
され、前記複数の第１のストライプ領域の各々の導通面
部と前記第一のクラッド層とに挟まれた活性層の複数の
通電領域を夫々のレーザ発振領域とする。この半導体レ
ーザでは、前記半導体基板は第一導電型半導体を有し、
前記第一のクラッド層は第一導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶
を有し、前記活性層はＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記
第二のクラッド層は第二導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有
し、前記分離層はＳｉＮｘ層を有し、且つ、前記活性層
の格子定数を前記第一及び第二のクラッド層の格子定数
よりも大にして前記活性層に圧縮歪みが生じる構造とし
ている。
【００１１】半導体レーザは、半導体基板上に第一のク
ラッド層、活性層、第二のクラッド層、コンタクト層お
よび複数の電極を少なくともこの順に備えるとともに、
前記第二のクラッド層はその導通面部が互いに電気的に
分離された複数の第１のストライプ領域を有し、前記複
数の第１のストライプ領域の間をそれぞれ充填する電流
狭窄用ブロック層が設けられ、前記コンタクト層は複数
の第２のストライプ領域を有し、前記複数の第２のスト
ライプ領域の間をそれぞれ充填し前記複数の第２のスト
ライプ領域を電気的に分離する分離層が設けられ、前記
前記分離層は前記複数の電極の間に設けられ、前記複数
の電極は前記複数の第２のストライプ領域の各々に接続
され、前記複数の第１のストライプ領域の各々の導通面
部と前記第一のクラッド層とに挟まれた活性層の複数の
通電領域を夫々のレーザ発振領域とする。この半導体レ
ーザでは、前記半導体基板は第一導電型半導体を有し、
前記第一のクラッド層は第一導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶
を有し、前記活性層はＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記
第二のクラッド層は第二導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有
し、前記分離層はＳｉＮｘ層を有し、且つ、前記活性層
を量子井戸層とし、この量子井戸層をなす前記ＡｌＧａ
ＩｎＰ混晶の格子定数を前記第一のクラッド層、前記第
二のクラッド層及び障壁層をなす前記ＡｌＧａＩｎＰ混
晶の格子定数よりも大にして前記量子井戸層に圧縮歪み
が生じる構造としている。
ラッド層、活性層、第二のクラッド層、コンタクト層お
よび複数の電極を少なくともこの順に備えるとともに、
前記第二のクラッド層はその導通面部が互いに電気的に
分離された複数の第１のストライプ領域を有し、前記複
数の第１のストライプ領域の間をそれぞれ充填する電流
狭窄用ブロック層が設けられ、前記コンタクト層は複数
の第２のストライプ領域を有し、前記複数の第２のスト
ライプ領域の間をそれぞれ充填し前記複数の第２のスト
ライプ領域を電気的に分離する分離層が設けられ、前記
前記分離層は前記複数の電極の間に設けられ、前記複数
の電極は前記複数の第２のストライプ領域の各々に接続
され、前記複数の第１のストライプ領域の各々の導通面
部と前記第一のクラッド層とに挟まれた活性層の複数の
通電領域を夫々のレーザ発振領域とする。この半導体レ
ーザでは、前記半導体基板は第一導電型半導体を有し、
前記第一のクラッド層は第一導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶
を有し、前記活性層はＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記
第二のクラッド層は第二導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有
し、前記分離層はＳｉＮｘ層を有し、且つ、前記活性層
を量子井戸層とし、この量子井戸層をなす前記ＡｌＧａ
ＩｎＰ混晶の格子定数を前記第一のクラッド層、前記第
二のクラッド層及び障壁層をなす前記ＡｌＧａＩｎＰ混
晶の格子定数よりも大にして前記量子井戸層に圧縮歪み
が生じる構造としている。
【００１２】
【作用】第一及び第二のクラッド層の格子定数に比べて
活性層の格子定数が大きいと、活性層に圧縮歪が加わ
る。そのため、無歪の場合に比べて価電子帯の正孔密度
が低下し、レーザ発振に要するキャリア密度が低下す
る。これにより、しきい値電流が低下し、低電流にてビ
ームが出射されることになり、ジュール発熱が抑制され
る。
活性層の格子定数が大きいと、活性層に圧縮歪が加わ
る。そのため、無歪の場合に比べて価電子帯の正孔密度
が低下し、レーザ発振に要するキャリア密度が低下す
る。これにより、しきい値電流が低下し、低電流にてビ
ームが出射されることになり、ジュール発熱が抑制され
る。
【００１３】また、活性層を量子井戸構造とした場合に
は、第一のクラッド層、第二のクラッド層および障壁層
の格子定数に比べて井戸層の格子定数が大きいと、井戸
層に圧縮歪が加わる。そのため、無歪の場合に比べて価
電子帯の正孔密度が低下し、レーザ発振に要するキャリ
ア密度が低下する。これにより、しきい値電流が低下
し、低電流にてビームが出射されることになり、ジュー
ル発熱が抑制される。
は、第一のクラッド層、第二のクラッド層および障壁層
の格子定数に比べて井戸層の格子定数が大きいと、井戸
層に圧縮歪が加わる。そのため、無歪の場合に比べて価
電子帯の正孔密度が低下し、レーザ発振に要するキャリ
ア密度が低下する。これにより、しきい値電流が低下
し、低電流にてビームが出射されることになり、ジュー
ル発熱が抑制される。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１５】図１は本発明の一実施例に係る半導体レー
ザのへき開面方向の構造断面図である。図１を参照する
と、この半導体レーザ１は、第一導電型半導体たるｎ型
ＧａＡｓ混晶基板１０の上面に、第一のクラッド層１
１、活性層１２、第二のクラッド層１３が、ＯＭＶＰＥ
（Organometallic vapor phase epitaxy）法等の結晶成
長手段によってこの順に形成されている。
ザのへき開面方向の構造断面図である。図１を参照する
と、この半導体レーザ１は、第一導電型半導体たるｎ型
ＧａＡｓ混晶基板１０の上面に、第一のクラッド層１
１、活性層１２、第二のクラッド層１３が、ＯＭＶＰＥ
（Organometallic vapor phase epitaxy）法等の結晶成
長手段によってこの順に形成されている。
【００１６】これら各層１１〜１３のうち、第一のクラ
ッド層１１にはｎ型ＡｌＧａＩｎＰ混晶、第二のクラッ
ド層１３には第二の導電型たるｐ型のＡｌＧａＩｎＰ混
晶、活性層１２にはアンドープのＡｌＧａＩｎＰ混晶が
夫々用いられている。
ッド層１１にはｎ型ＡｌＧａＩｎＰ混晶、第二のクラッ
ド層１３には第二の導電型たるｐ型のＡｌＧａＩｎＰ混
晶、活性層１２にはアンドープのＡｌＧａＩｎＰ混晶が
夫々用いられている。
【００１７】また、活性層１２のIII 属組成材料（Ａ
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ）及びＶ属組成材料（Ｐ）の注入量を調
整することで、その格子定数を第一及び第二のクラッド
層１１，１３のそれよりも大きくしている。そのため、
活性層１２に圧縮歪が加わる。これら材料の配分量は所
望の圧縮歪に応じて適宜調整される。
ｌ，Ｇａ，Ｉｎ）及びＶ属組成材料（Ｐ）の注入量を調
整することで、その格子定数を第一及び第二のクラッド
層１１，１３のそれよりも大きくしている。そのため、
活性層１２に圧縮歪が加わる。これら材料の配分量は所
望の圧縮歪に応じて適宜調整される。
【００１８】第二のクラッド層１３には、また、メサエ
ッチングにより、紙面と垂直方向に長さを有する複数の
ストライプ領域１４が形成され、更に、そのストライプ
溝間には電流挟窄用のブロック層１５が形成されてい
る。このブロック層１５にはｎ型ＧａＡｓ混晶が用いら
れる。
ッチングにより、紙面と垂直方向に長さを有する複数の
ストライプ領域１４が形成され、更に、そのストライプ
溝間には電流挟窄用のブロック層１５が形成されてい
る。このブロック層１５にはｎ型ＧａＡｓ混晶が用いら
れる。
【００１９】ストライプ領域１４の上面及びブロック層
１５の上面には、ｐ型ＧａＡｓ混晶のコンタクト層１６
が積層されるが、隣接するストライプ領域１４間の電気
的なクロストークを回避するため、高抵抗部材を分離層
１７として充填するための分離領域が図示のように形成
されている。この分離領域は、例えばエッチングやリフ
トオフ法により形成される。なお、図１では、コンタク
ト層１６のみを除去して分離領域を形成した例を示して
いるが、必要に応じてＧａＡｓ基板１０に至るまでの各
層１１、１２、１３、及び１５をも適宜除去して良い。
１５の上面には、ｐ型ＧａＡｓ混晶のコンタクト層１６
が積層されるが、隣接するストライプ領域１４間の電気
的なクロストークを回避するため、高抵抗部材を分離層
１７として充填するための分離領域が図示のように形成
されている。この分離領域は、例えばエッチングやリフ
トオフ法により形成される。なお、図１では、コンタク
ト層１６のみを除去して分離領域を形成した例を示して
いるが、必要に応じてＧａＡｓ基板１０に至るまでの各
層１１、１２、１３、及び１５をも適宜除去して良い。
【００２０】ｐ側電極１８はコンタクト層の上面に、ｎ
側電極１９は基板１０の下面に形成される。
側電極１９は基板１０の下面に形成される。
【００２１】このような構造の半導体レーザでは、図１
の縦方向の電流を流すと、ｐ側電極１８からのキャリア
は各ブロック層１５でブロックされ、ストライプ領域１
４の上面を通って第二のクラッド層１３へ移動する。そ
の際、各ストライプ領域１４の上面にその幅で電流が流
れ、各電流幅に対応する活性層１２の領域にて独立にレ
ーザ発振が行われる。
の縦方向の電流を流すと、ｐ側電極１８からのキャリア
は各ブロック層１５でブロックされ、ストライプ領域１
４の上面を通って第二のクラッド層１３へ移動する。そ
の際、各ストライプ領域１４の上面にその幅で電流が流
れ、各電流幅に対応する活性層１２の領域にて独立にレ
ーザ発振が行われる。
【００２２】このとき、本実施例による各活性層１２に
は圧縮歪が加わっているため、その価電子帯の状態密度
は、通常の無歪構造の価電子帯の状態密度よりも小さく
なっており、そのためレーザ発振に必要なキャリア密度
が低減する。これにより、活性層１２が無歪の場合に比
べてしきい値電流が大幅に低減し、低電流にて複数のレ
ーザビームを出射することができる。したがって、一つ
の半導体レーザから複数のビームを出射する場合におい
ても、通電による発熱とその伝導を抑制することがで
き、従来の課題であったサーマルクロストークの問題を
解決することができる。
は圧縮歪が加わっているため、その価電子帯の状態密度
は、通常の無歪構造の価電子帯の状態密度よりも小さく
なっており、そのためレーザ発振に必要なキャリア密度
が低減する。これにより、活性層１２が無歪の場合に比
べてしきい値電流が大幅に低減し、低電流にて複数のレ
ーザビームを出射することができる。したがって、一つ
の半導体レーザから複数のビームを出射する場合におい
ても、通電による発熱とその伝導を抑制することがで
き、従来の課題であったサーマルクロストークの問題を
解決することができる。
【００２３】なお、歪導入によってしきい値電流が低減
することは、量子力学の理論から周知の事実であり、種
々の文献にもその解説や効果が記載されている（E.YABL
ONDVITCH他、IEEE J.Lightwave Tech.LT-4, 504〜506(19
86) ；T.KATSUYAMA 他、Electron.Lett.,vol.26,p1375〜
1376(1990)；J.HASHIMOTO 他,Appl.phys.Lett.,vol.58,
p879〜880(1991))ので、ここでは省略する。
することは、量子力学の理論から周知の事実であり、種
々の文献にもその解説や効果が記載されている（E.YABL
ONDVITCH他、IEEE J.Lightwave Tech.LT-4, 504〜506(19
86) ；T.KATSUYAMA 他、Electron.Lett.,vol.26,p1375〜
1376(1990)；J.HASHIMOTO 他,Appl.phys.Lett.,vol.58,
p879〜880(1991))ので、ここでは省略する。
【００２４】図２は他の実施例に係る半導体レーザの構
造断面図であり、ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる障壁層１
２ａ，１２ｃと、ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる井戸層１
２ｂとを含む量子井戸層をもってレーザ発振領域（活性
層）が構成されている。また、井戸層をなすＡｌＧａＩ
ｎＰ混晶１２ｂの格子定数を障壁層をなすＡｌＧａＩｎ
Ｐ混晶１２ａ，１２ｃの格子定数よりも大にして井戸層
１２ｂに圧縮歪を生じさせており、更に、障壁層１２
ａ，１２ｃの屈折率を第一及び第二のクラッド層１１，
１３のそれよりも大きくしている。
造断面図であり、ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる障壁層１
２ａ，１２ｃと、ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる井戸層１
２ｂとを含む量子井戸層をもってレーザ発振領域（活性
層）が構成されている。また、井戸層をなすＡｌＧａＩ
ｎＰ混晶１２ｂの格子定数を障壁層をなすＡｌＧａＩｎ
Ｐ混晶１２ａ，１２ｃの格子定数よりも大にして井戸層
１２ｂに圧縮歪を生じさせており、更に、障壁層１２
ａ，１２ｃの屈折率を第一及び第二のクラッド層１１，
１３のそれよりも大きくしている。
【００２５】この場合も上記原理によって、各レーザ発
振領域におけるしきい値電流や動作電流を更に低減させ
ることができ、サーマルクロストークを有効に抑制する
ことができる。
振領域におけるしきい値電流や動作電流を更に低減させ
ることができ、サーマルクロストークを有効に抑制する
ことができる。
【００２６】図３及び図４は、本実施例の半導体レーザ
の製造工程を示す図であり、基板１０上に第一のクラッ
ド層１１、活性層１２、第二のクラッド層１３を順次成
長させた後の工程を示している。
の製造工程を示す図であり、基板１０上に第一のクラッ
ド層１１、活性層１２、第二のクラッド層１３を順次成
長させた後の工程を示している。
【００２７】即ち、第二のクラッド層１３上面にＳｉＮ
x 層２０でパターニングを施し（図３（ａ）参照）、メ
サエッチングを行う（図３（ｂ）参照）。これにより複
数のストライプ領域１４が形成される。次いでＳｉドー
プのＧａＡｓを成長させてブロック層１５を形成し（図
３（ｃ）参照）、ＳｉＮx 層２０を除去後Ｚｎドープの
ＧａＡｓを成長させることでコンタクト層１６を形成す
る（図３（ｄ））。ＳｉＮx 層２０でパターニングを施
し（図３（ｅ）参照）、アイソレーションエッチングを
行う（図３（ｆ）参照）。これにより分離領域が形成さ
れる。
x 層２０でパターニングを施し（図３（ａ）参照）、メ
サエッチングを行う（図３（ｂ）参照）。これにより複
数のストライプ領域１４が形成される。次いでＳｉドー
プのＧａＡｓを成長させてブロック層１５を形成し（図
３（ｃ）参照）、ＳｉＮx 層２０を除去後Ｚｎドープの
ＧａＡｓを成長させることでコンタクト層１６を形成す
る（図３（ｄ））。ＳｉＮx 層２０でパターニングを施
し（図３（ｅ）参照）、アイソレーションエッチングを
行う（図３（ｆ）参照）。これにより分離領域が形成さ
れる。
【００２８】そして全表面にＳｉＮx 層２０とレジスト
層２１とを順次形成した後（図４（ａ）参照）、分離領
域以外の部分のこれらの層を除去し分離層１７を形成す
る（図４（ｂ）参照）。また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを全表
面に蒸着し（図４（ｃ）参照）、その後、分離層１７上
部の残部レジスト層と蒸着層を除去する（図４（ｄ）参
照）。これにより、ｐ側電極１８が形成される。
層２１とを順次形成した後（図４（ａ）参照）、分離領
域以外の部分のこれらの層を除去し分離層１７を形成す
る（図４（ｂ）参照）。また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを全表
面に蒸着し（図４（ｃ）参照）、その後、分離層１７上
部の残部レジスト層と蒸着層を除去する（図４（ｄ）参
照）。これにより、ｐ側電極１８が形成される。
【００２９】最後に基板１０の下面にＡｕＧｅ／Ｎｉ／
Ａｕを蒸着し、ｎ側電極１９を形成して（図４（ｅ）参
照）、半導体レーザを完成させる。
Ａｕを蒸着し、ｎ側電極１９を形成して（図４（ｅ）参
照）、半導体レーザを完成させる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、Ａｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザの活性層に圧縮歪が加わる構
造を採用したので、従来のものに比べてしきい値電流が
低下する効果がある。これにより動作電流が減少し、発
熱が抑制される結果、マルチビーム型の半導体レーザと
した場合に、ストライプ領域間のサーマルクロストーク
が大幅に抑制され、熱による特性劣化を生じにくいマル
チビームＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを実現すること
ができる。
ＧａＩｎＰ系半導体レーザの活性層に圧縮歪が加わる構
造を採用したので、従来のものに比べてしきい値電流が
低下する効果がある。これにより動作電流が減少し、発
熱が抑制される結果、マルチビーム型の半導体レーザと
した場合に、ストライプ領域間のサーマルクロストーク
が大幅に抑制され、熱による特性劣化を生じにくいマル
チビームＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを実現すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係る半導体レーザの構造断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る半導体レーザの構造
断面図である。
断面図である。
【図３】本実施例の半導体レーザの製造工程図（前半）
である。
である。
【図４】本実施例の半導体レーザの製造工程図（後半）
である。
である。
【図５】一般的なマルチビーム半導体レーザの模式図で
ある。
ある。
１０…半導体基板 １１…第一のクラッド層 １２…活性層 １３…第二のクラッド層 １４…ストライプ領域 １５…ブロック層 １６…コンタクト層 １７…分離層 １８…ｐ側電極 １９…ｎ側電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−248584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−174992（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−260878（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−105380（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−310985（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−278492（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−130689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−7584（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−203283（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−186691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に第一のクラッド層、活性
層、第二のクラッド層、コンタクト層および複数の電極
を少なくともこの順に備えるとともに、前記第二のクラ
ッド層はその導通面部が互いに電気的に分離された複数
の第１のストライプ領域を有し、前記複数の第１のスト
ライプ領域の間をそれぞれ充填する電流狭窄用ブロック
層が設けられ、前記コンタクト層は複数の第２のストラ
イプ領域を有し、前記複数の第２のストライプ領域の間
をそれぞれ充填し前記複数の第２のストライプ領域を電
気的に分離する分離層が設けられ、前記前記分離層は前
記複数の電極の間に設けられ、前記複数の電極は前記複
数の第２のストライプ領域の各々に接続され、前記複数
の第１のストライプ領域の各々の導通面部と前記第一の
クラッド層とに挟まれた活性層の複数の通電領域を夫々
のレーザ発振領域とする半導体レーザであって、 前記半導体基板は第一導電型半導体を有し、前記第一の
クラッド層は第一導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前
記活性層はＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記第二のクラ
ッド層は第二導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記分
離層はＳｉＮｘ層を有し、且つ、前記活性層の格子定数
を前記第一及び第二のクラッド層の格子定数よりも大に
して前記活性層に圧縮歪みが生じる構造とした半導体レ
ーザ。 - 【請求項２】 半導体基板上に第一のクラッド層、活性
層、第二のクラッド層、コンタクト層および複数の電極
を少なくともこの順に備えるとともに、前記第二のクラ
ッド層はその導通面部が互いに電気的に分離された複数
の第１のストライプ領域を有し、前記複数の第１のスト
ライプ領域の間をそれぞれ充填する電流狭窄用ブロック
層が設けられ、前記コンタクト層は複数の第２のストラ
イプ領域を有し、前記複数の第２のストライプ領域の間
をそれぞれ充填し前記複数の第２のストライプ領域を電
気的に分離する分離層が設けられ、前記前記分離層は前
記複数の電極の間に設けられ、前記複数の電極は前記複
数の第２のストライプ領域の各々に接続され、前記複数
の第１のストライプ領域の各々の導通面部と前記第一の
クラッド層とに挟まれた活性層の複数の通電領域を夫々
のレーザ発振領域とする半導体レーザであって、 前記半導体基板は第一導電型半導体を有し、前記第一の
クラッド層は第一導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前
記活性層はＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記第二のクラ
ッド層は第二導電型ＡｌＧａＩｎＰ混晶を有し、前記分
離層はＳｉＮｘ層を有し、且つ、前記活性層を量子井戸
層とし、この量子井戸層をなす前記ＡｌＧａＩｎＰ混晶
の格子定数を前記第一のクラッド層、前記第二のクラッ
ド層及び障壁層をなす前記ＡｌＧａＩｎＰ混晶の格子定
数よりも大にして前記量子井戸層に圧縮歪みが生じる構
造とした半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13234792A JP3194292B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13234792A JP3194292B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05327117A JPH05327117A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3194292B2 true JP3194292B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=15079228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13234792A Expired - Fee Related JP3194292B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194292B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1745917A1 (de) | 2005-07-18 | 2007-01-24 | Georg Fischer Wavin AG | Elektroschweissmuffe und Verfahren zur Herstellung von Rohrleitungsverbindungen mit der Elektroschweissmuffe |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017216418A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケードレーザ集積素子 |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP13234792A patent/JP3194292B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1745917A1 (de) | 2005-07-18 | 2007-01-24 | Georg Fischer Wavin AG | Elektroschweissmuffe und Verfahren zur Herstellung von Rohrleitungsverbindungen mit der Elektroschweissmuffe |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05327117A (ja) | 1993-12-10 |
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