JP3338228B2 - 単極性半導体レーザ - Google Patents
単極性半導体レーザInfo
- Publication number
- JP3338228B2 JP3338228B2 JP07804995A JP7804995A JP3338228B2 JP 3338228 B2 JP3338228 B2 JP 3338228B2 JP 07804995 A JP07804995 A JP 07804995A JP 7804995 A JP7804995 A JP 7804995A JP 3338228 B2 JP3338228 B2 JP 3338228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- region
- article
- laser
- active region
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/3401—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having no PN junction, e.g. unipolar lasers, intersubband lasers, quantum cascade lasers
- H01S5/3402—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having no PN junction, e.g. unipolar lasers, intersubband lasers, quantum cascade lasers intersubband lasers, e.g. transitions within the conduction or valence bands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/1068—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using an acousto-optical device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
- H01S5/0614—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by electric field, i.e. whereby an additional electric field is used to tune the bandgap, e.g. using the Stark-effect
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06233—Controlling other output parameters than intensity or frequency
- H01S5/06243—Controlling other output parameters than intensity or frequency controlling the position or direction of the emitted beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
- H01S5/1234—Actively induced grating, e.g. acoustically or electrically induced
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/3418—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers using transitions from higher quantum levels
- H01S5/3419—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers using transitions from higher quantum levels intersubband lasers, e.g. laser transitions within the conduction or valence bands in non unipolar structures
Description
ビエト・フィジックス−セミコンダクターズ(Soviet P
hysics-Semconductors、第5(4)巻、707頁(19
71))は、半導体超格子構造中での、電磁波の増幅の
可能性を予言した。この初期の論文が発表されて以来、
単極性量子井戸半導体レーザの可能性について、この分
野の多くの研究者によって考えらてきた。たとえば、エ
ス・ジェイ・ボレンスタイン(S. J. Borenstein)ら、
アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physic
s Letters、第55(7)巻、654頁(1989);
キュー・フー(Q. Hu)ら、アプライド・フィジックス
・レターズ(Applied Physics Letters)第59(2
3)巻、2923頁(1991);エイ・カスタルスキ
(A.Kastalsky)ら、アプライド・フィジックス・レタ
ーズ(Applied Physics Letters)第59(21)巻、
2636頁(1991);ダヴリュ・エム・イー(W.
M. Yee)ら、アプライド・フィジックス・レターズ(Ap
plied Physics Letters)第63(8)巻、1089頁
(1993)を参照のこと、しかし、知る限りにおい
て、従来技術では、提案された単極構造のいずれにおい
ても、レーザは観察されていない。
ザによって得られる可能性のある利点に気がつく。それ
らの中には、電子/正孔再結合により制限されない周波
数応答、線幅増加因子が(理論的に)ゼロであるための
狭い放射線、従来の(すなわちバイポーラ)半導体レー
ザより弱いレーザ閾値の温度依存性がある。更に、適切
に設計された単極性半導体レーザは、中赤外(中IR)
からサブミリメートル領域のスペクトル領域、たとえば
ほぼ3−100μmの範囲、すなわち量子閉じ込めによ
り、全体が決まる領域に放射波長がもてる。放射波長は
上述の広いスペクトル領域に渡って、同じヘテロ構造を
用いて調整でき、スペクトルの一部は、ダイオード半導
体レーザで容易に実現できる。更に、単極性レーザは比
較的広い禁制帯をもつ技術的に十分発達した材料(たと
えば、GaAs又はInPを基本とする構造)を使用で
き、PbSnTeのような温度に対して敏感で、プロセ
スが難しい小さな禁制帯の材料に依存する必要がない。
たとえば、そのような単極性レーザは、汚染のモニタ、
産業プロセス及び自動車用に用いても有利である。
提案には、典型的な場合、共鳴トンネル構造の使用が含
まれる。たとえば、ダヴリュ・エム・イー(W. M. Ye
e)ら(上で引用)は、2つの結合された量子井戸構造
を解析した。その1つ1つが、エネルギーフィルタ井戸
間にはさまれた放射量子井戸を含み、n−ドープ注入/
コレクタ領域間にはさまれた量子井戸アセンブリと結合
している。エネルギーフィルタ井戸は、それぞれ唯一の
疑基底準位(それぞれE1 及びE3 )をもち、放射量子
井戸は1つ以上の疑基底準位をもち、2つの準位間で
(E2 (2)及びE2 (1))サブバンド間遷移が起こる。印加
電界により、E1 が本質的にE2 (2)とそろった時、注入
器からの電子は、共鳴的にE2 (2)をポピュレートでき
る。もし同じ印加電界で、E3 が本質的にE2 (1)とそろ
うなら、後者は共鳴して空乏になり、コレクタになりう
る。もし前者のプロセスの時定数が、後者の時定数より
長いなら、放射量子井戸中のポピュレーション・インバ
ージョンが、少なくとも原理的には得られる。
e)らにより分析された型の構造(すなわち、一組の結
合された量子井戸を含む構造)から得られる光出力パワ
ーは、実際的な関心をもつには小さすぎる。原理的に
は、この欠点は、前記組を複数含む構造を形成すること
により改善できる。しかし、基本的な理由のため、その
ような構造では典型的な場合、レーザ発振は得られな
い。たとえば、ドープ領域を含むそのような多量子井戸
構造に電圧を印加することにより、典型的な場合、デバ
イス中に不均一な電界が生じ、負性抵抗と不安定性を伴
う。たとえば、ケイ・ケイ・チョイ(K. K. Choi)ら、
フィジカル・レビュー(Physical Review)B、第35
(8)巻、4172頁(1987)を参照のこと。
商業的かつ科学的価値、特に中IRスペクトル領域で放
射できるよう設計できるという価値を考えると、そのよ
うなレーザには、本質的に関心がもたれる。本明細書は
量子カスケード(QC)レーザとよぶ、そのようなレー
ザを開示する。
明細書は、単極性注入レーザを開示するものである。よ
り具体的には、本発明は第1の伝導形(典型的な場合n
形)のみのドープ半導体材料を含む多層半導体構造と、
前記多層半導体構造に電圧(通常の動作電圧)を印加す
るための手段を含む単極性半導体(典型的な場合、II
I−V半導体)レーザを含む製品で実施される。
ば10又はそれ以上)本質的に同一(すなわち、せいぜ
い本質的に避けられない小さな差を示すだけ)の“活
性”領域を含み、前記活性領域のある1つは、“エネル
ギー緩和”領域により、隣接した活性領域から分離され
ていることである。前記活性領域のそれぞれは、1ない
し複数の量子井戸を含む。前記少なくとも1つの量子井
戸に付随して、少なくとも2つ(好ましくは3つ又はそ
れ以上)のエネルギー状態があり、前記少なくとも2つ
(又は3つ)のエネルギー状態は、それぞれ第3及び第
2(又は第3、第2及び第1)のエネルギー状態とよば
れる。第3のエネルギー状態は、第2のエネルギー状態
より高いエネルギーにあり、第2のエネルギー状態は
(適当なバイアス下で)第1のエネルギー状態より、高
いエネルギー状態にある。第3、第2及び第1のエネル
ギー状態はまた、それぞれn=3、2及び1状態とよば
れる。前記第1、第2及び第3のエネルギー状態に付随
して、それぞれ第1、第2及び第3の波動関数がある。
波動関数は、もし波動関数の2乗の中心係数が井戸中に
位置するなら、井戸中のエネルギー状態に“付随”す
る。
らn=2状態への遷移は、本質的に“対角”的遷移であ
る。第1の実施例の重要な特徴は、与えられた活性領域
中の第3及び第2の導波路間に、少ない空間的な重なり
が生じるように、活性領域を形成することである。“少
ない空間的重なり”ということは、ダヴリュ・エム・イ
ー(W. M. Yee)らのアプライド・フィジックス・レタ
ーズ(Applied PhysicsLetters)第63(8)巻、10
89頁の図1の2つの構造のいずれかのQW2の波動関
数状態E2 (2)及びE2 (1)間の重なりより小さい重なり
を、ここでは意味する。量子井戸構造中の波動関数間の
重なりを計算する技術は、当業者には知られており、詳
説は必要ない。たとえば、ジー・バスタード(G. Basta
rd)“ヘテロ構造に適用した波動力学”、ル・エディシ
ョン・ド・フィジーク(Les Editionsde Physigue) 、
パリ、1990を参照のこと。また、ディー・エフ・ネ
ルソン(D. F. Nelson)ら、フィジカル・レビュー(Ph
ysical Review B.)第35(14)巻、7770頁(1
987)も参照のこと。少なくともある程度の(好まし
くは本質的に全ての)荷電が、第3から第2のエネルギ
ー状態へ(対角)発光遷移をする。
印加された時、与えられたエネルギー緩和領域中の与え
られた伝導形の荷電キャリヤの動きを、本質的にエネル
ギー緩和し、無秩序化するように選択される。図1を参
照して、別の言い方をすると、エネルギー緩和層12は
たとえば、キャリヤが次の活性層のn=3状態122に
トンネルできるように、n−1エネルギー状態119の
エネルギーから、次の活性領域のn=3エネルギーへの
荷電キャリヤの緩和を容易にするように選択される。た
とえば、緩和領域の厚さは1−2λE である。ここで、
λE はエネルギー緩和領域中のキャリヤのエネルギー平
均自由行程である。少なくともある程度の荷電キャリヤ
は、障壁層を貫いて、前記第1のエネルギー状態からト
ンネルすることにより、与えられたエネルギー緩和領域
中に導入される。典型的な場合、活性領域はせいぜい低
濃度ドープ(たとえば約2−3×1016cm-3)で、好
ましくはアンドープ(意図的にはドープされていない)
で、傾斜禁制帯領域は、典型的な場合n形である与えら
れた形の伝導形を示すように、(自由キャリヤ吸収を最
小にするために、約1017cm-3を大きく越えないこと
が望ましい)ドープされる。エネルギー緩和領域は、連
続的(アナログ)又は階段状に傾斜してよく、現在好ま
しい実施例では、ディジタルに傾斜している。
らn=2状態への遷移は、以下で詳細に述べるように、
本質的に“垂直”遷移である。本発明に従う垂直遷移レ
ーザの場合、エネルギー緩和領域は、超格子ブラッグ反
射器が好ましい。
要な特徴は、レーザモードの光閉じ込めを設けることで
ある。このことは、クラッド層より高い実効屈折率をも
つ導波路コアを生じる層組成の適切な選択によって実現
される。
施例において、第3及び第2のエネルギー状態の間の重
なりが減ることにより、材料的に第3のエネルギー状態
中の荷電キャリヤの比較的長い寿命(τ32)が得られ
る。(キャリヤは第1の隣接したエネルギー緩和領域か
らトンネルすることにより、第3のエネルギーに供給さ
れる。)レーザに適した遷移は、第3から第2のエネル
ギー状態へのフォトン放出遷移である。キャリヤは典型
的な場合、トンネリング又はフォノン散乱により、第2
のエネルギー状態から、第1のエネルギー状態へ、とり
除かれる。第2のエネルギー状態中のキャリヤに付随し
て、寿命τ21があり、それはエネルギー準位3及び2間
のポピュレーション・インバージョンを実現するため、
τ32より小さくなければならない。寿命τ32は波動関数
の重なりを適切に選択することにより、比較的大きくで
き、τ21はたとえば前記第1及び第2のエネルギー状態
に付随した量子井戸間に、適切な薄い(たとえば10又
は5nm以下)障壁を設けることにより、比較的小さく
できる。好ましくは、活性領域は通常の動作電圧が印加
された時、第2及び第1のエネルギー状態間のエネルギ
ー差ΔE21が、ほぼhνop又はそれ以上になるように形
成される。ここで、hはプランク定数でνopは関連した
フォノン周波数である。好ましい層構造はまた、通常の
動作電圧下で、キャリヤが第1のエネルギー状態に付随
した井戸から、第2の隣接した傾斜禁制帯領域中に、ト
ンネルするように設計される。
明のこれまで述べた実施例の、重要な特徴である。なぜ
なら、それによって負性抵抗が現れる前に、多周期構造
中でのレーザ発振が可能になり、そのため先に提案され
た単極性レーザ構造の重要な欠点が克服できるからであ
る。第3及び第2の波動関数の重なりを少なくすること
により、従来技術の構造で典型的な場合得られるτ32よ
り大きな値が得られるようになり、それは好ましい実施
例のもう1つの重要な特徴である。
領域に、ドーパントが本質的に存在しなくなることで、
ルミネセンススペクトルが容易に狭くなり、それによっ
てピーク利得が増す。ドーピングが存在しないことは、
ジェイ・フェイスト(J. Faist)らによって明らかにさ
れた構造(エレクトロニクス・レターズ(Electronics
Letters) 第29(25)巻、2230頁(1993年
12月))と比べるべきである。フェイストらの構造で
は、傾斜禁制帯領域に加え、活性領域の一部がドープさ
れている。その構造は、広いルミネセンスピークを示
し、導波路層が存在せず、活性領域の一部がドーピング
されているため、レーザ発振できない。
服しなければならない困難点には、以下のことが含まれ
る。対象とする現在のIII−V半導体材料中では、励
起状態(たとえば、イー(Yee)らの図1のE2 (2))
非発光寿命(τNR)は、もしサブバンド間間隔(たとえ
ば、イー(Yee)らの図1のE2 (2)−E2 (1)が、約4
0μm以下の波長に対応するなら、典型的な場合、非常
に小さい(たとえば約1ps)。これは典型的な場合、
これらの材料中では、E2 (2)−E2 (1)≧hνop、すなわ
ち光学フォノンエネルギー(典型的な場合、約30me
V)に対する光学フォノン放出により、非発光性減衰が
可能なためである。E2 (2)−E2 (1)<hνopの場合、τ
NRははるかに大きく、典型的な場合、数百ピコ秒で、基
本的にはフォノン散乱により制限されている。ジェイ・
フェイスト(J. Faist)ら、アプライド・フィジックス
・レターズ(Applied Physics Letters) 第64(7)
巻、872頁(1994年2月)。
の寿命を、≧νopの遷移エネルギーに対し、著しいポピ
ュレーション・インバージョンが得られるよう、従来技
術の構造に付随した値より、著しく大きい値に増加でき
るような設計上の特徴を必要とすることを、認識するで
あろう。たとえば、これは基底状態と第1の励起状態間
の空間的間隔と、適切な量子井戸を非対称にし、強く結
合させることにより実現される。
バイアス条件下における本発明に従う対角遷移単極性レ
ーザの例の多層半導体構造の一部の伝導帯ダイヤグラム
を、概略的に描いたものである。量子井戸はたとえばG
a0.47In0.53As(“GaInAs”とよぶ)で、障
壁はAl0.48In0.52As(“AlInAs”)であ
る。描かれた部分は多層半導体構造の(多周期)−周期
10を含み、2つの隣接した周期も示されている。各周
期は、活性領域11及びエネルギー緩和領域12を含
み、前者は本質的にアンドープ(典型的には意図的には
ドープしない)で、後者はドープされる。エネルギー緩
和領域はたとえば、ディジタルに傾斜した禁制帯領域で
ある。しかし、他のエネルギー緩和領域も可能である。
中にトンネル注入される。活性領域は障壁112により
分離された結合した非対称な量子井戸111及び113
を含む。井戸111及び113に付随して、それぞれ第
3のエネルギー状態117及び第2のエネルギー状態1
18がある。波状の線120は構造例におけるルミネセ
ンス(及びレーザ発振)の原因となるフォトン介在トン
ネル遷移を示す。第2のエネルギー状態中の電子は、障
壁114を貫き、量子井戸115中へトンネルし、その
中で第1のエネルギー状態119を占める。更に、電子
は井戸115から、障壁116を貫き、エネルギー緩和
領域12中にトンネルする。図1中に示された隣接した
活性領域の1つは、それぞれ第1、第2及び第3のエネ
ルギー状態に付随した波動関数の二乗係数を示す。
関数は、隣の量子井戸(たとえば113)中に延び、そ
れを越え、n=3状態の外に、電子のある程度の“漏
れ”を生じる可能性がある。これは、QCレーザは典型
的な場合、強い印加電界の下で動作するために起こる。
波動関数が隣に延びる主な効果は、典型的な場合、注入
効率が下がることで、電子は発光性遷移をする代りに、
隣に逃げる。そのような逃げは、n=3キャリヤ(たと
えば電子)に対して、層がブラッグ反射器を形成するよ
う、層の厚さを適切に選択することにより、減少又は防
止できると確信する。
ー緩和領域がディジタル的に傾斜した禁制領域なら、エ
ネルギー緩和領域はn=3準位のエネルギーにおける電
子に対し、ブラッグミラーとして振舞うよう設計でき
る。適切に設計されたブラッグミラーを設けることによ
り、電子をn=3準位中に反射で戻し、それらが隣に逃
げのを防止することができる。たとえば、そのようなブ
ラッグ反射は、もし
j番目の井戸及びディジタル的に傾斜した領域の厚さ、
kw 及びkb はn=3エネルギー状態中の電子の波数ベ
クトルである。
ディジタル的に傾斜した領域は、井戸(たとえばGaI
nAs)伝導帯端に対して測定された実効的伝導帯端差
ΔEeff を有する媒体として振舞う。ここで、
間の伝導帯不連続である。ディジタル的に傾斜した領域
のj番目の井戸/障壁対のΔEeff,j を、その領域の伝
導帯端がレーザ発振のために設計された電界(それは傾
斜領域中の“平坦なバンド”条件に必要な値に近い)下
で、本質的に平坦であるように選択し、式(1)及び
(2)を用いると、n=3中への電子の閉じ込めを促進
し、一方活性領域内で緩和した電子の、ディジタル的に
傾斜した領域を貫いての輸送を、同時に行うことができ
る。
必要に応じた特徴であるが、“垂直遷移”QCレーザに
とっての好ましい特徴とも考えられる。垂直遷移レーザ
については、以下でより詳細に述べる。たとえば、活性
領域11は高い方から低い層へ、層の順に、4.5nm
障壁110、0.8nm井戸111、3.5nm障壁1
12、3.5nm井戸113、3.0nm障壁114、
2.8nm井戸115及び3.0nm障壁116のアン
ドープ層を含む。
傾斜した禁制帯領域12の伝導帯端は示さず、領域に付
随した実効バンド端121のみを示す。傾斜禁制帯領域
は、たとえば材料中の電子の熱的なド・ブロイ波長(た
とえば30nmオーダー)より短い一定周期を有し、傾
斜禁制帯疑四元合金を得るよう、くり返し周期が変わる
AlInAs/GaInAs超格子から成る。たとえ
ば、エフ・キャパッソ(F. Capasso)ら、アプライド・
フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)
、第45(11)巻、1193頁(1984)を参照
のこと。たとえば、傾斜禁制帯領域は、図1中の左から
右へ、低い値から高い値へ変わる実効禁制帯を生じるよ
う配置された、以下のようなn−ドープ(たとえば1.
5×1017cm-3Si)層の列を含む。1.8nm井戸
/1.2nm障壁;1.6/1.4nm;1.3/1.
7nm;1.1/1.9nm;0.9/2.1nm;
0.7/2.3nm;0.6nm井戸。
制帯エネルギー緩和領域を有し、約105 V/cmのバ
イアス電界が印加され、伝導帯傾斜に付随した疑電界と
反対で、ほぼ等しい電界を生じるのに十分で、従って本
質的に段階状の伝導帯端が生じる場合に係る。当業者
は、印加電界がない場合、構造のバンドダイヤグラム
は、全体が鋸歯状をもつことを認識するであろう。たと
えば、キャパッソ(Capasso) ら、アイ・イーイーイー
・トランスアクションズ・オン・エレクトロン・デバイ
セズ(IEEE Transactions on Electron Devices) 第E
D30(4)巻、381頁、(1983)を参照のこ
と。
“平坦な”条件において、傾斜禁制帯緩和領域12は疑
中性であることを示した。電子はエネルギー緩和領域中
で緩和し、トンネルにより、n=3励起状態(第3のエ
ネルギー状態)中に注入される。台形の障壁110を貫
くトンネル速度は、きわめて速く、たとえば約5ps-1
で、n=3準位を確実に、効率よく満たす。図1のAl
0.48In0.52As/Ga0.47In0.53As結合井戸構造
の電子状態は、各種の電界に対し、包絡線関数近似で計
算した。用いた材料パラメータは、ΔEc (伝導帯不連
続)=0.52eV、me *(GaInAs)=0.04
3mo 、me *(alInAs)=0.078mo であ
る。ここで、mo は自由電子の質量である。非放物線性
は、ディー・エフ・ネルソン(D. F. Nelson)ら(上で
引用)の方法を用いて、考慮に入れた。
3エネルギー状態の分散を、概略的に示したもので、k
11は対応する波数ベクトル成分である。サブバンドの底
は、第1、第2及び第3のエネルギー状態に対応する。
サブバンドは、k11が底(k11=0)からあまり遠くな
く(典型的な場合≦10meV)、あまり大きくない遷
移エネルギーに対して、非放物線性が小さいため、ほぼ
平行である。その結果、低い方のサブバンドへ放射遷移
(たとえばn=3からn=2へ)する電子は、本質的に
同じエネルギーのフォトンを放出する。これらの遷移の
状態の結合密度は、そのため本質的にデルタ関数的(広
がりがない)になる。もし、n=3及びn=2間にポピ
ュレーション・インバージョンが生じるなら、遷移の利
得スペクトルは、対応して狭くなり(衝突による制
約)、ほぼ対称で、典型的な場合、半導体ダイオードレ
ーザ中のバンド間遷移に付随したものより、電子分布の
熱的な広がりに対し、はるかに鈍感である。数字20は
n=3準位からn=2準位への光学フォノン介在遷移を
さす。このプロセスは、本発明に従う構造においては、
減少した波動関数の状態間で、大きな運動量移動が伴
う。従って、関連した緩和時間(τ32)は比較的長く、
上述の実施例では、105 V/cmのバイアスにおい
て、約4.3psと見積もられる。約0.6psと見積
もられる緩和時間で、n=2状態は空になりn=1状態
となるから、このことにより、n=3及びn=2状態間
でのポピュレーション・インバージョンが確実になる。
この効率的な緩和は、量子井戸115によってもたらさ
れる。ほぼ運動量ゼロの遷移を伴う光学フォノンを経た
強い非弾性緩和は、図2に示されるように、強く重な
り、近接したn=2及びn=1サブバンド間で起こる。
最後に、n=1状態から出て、隣接したエネルギー緩和
領域中へのトンネル脱出時間は典型的な場合、きわめて
短く、約0.5ps以下である。これにより、更にポピ
ュレーション・インバージョンは容易になる。
部分中へのトンネル脱出確率が減ることにより、励起状
態E3 への注入が容易になる。見積もられた脱出時間τ
escは6psで、これにより注入効率
は、〜105 V/cmの電界において、
3nsと見積もられる。計算によると、|Z32|2τ32
の積(Z32=1.5nmはn=3からn=2遷移マトリ
クス要素)は、電界に弱く依存することが示される。活
性領域中を低ドーピング又は本質的にゼロドーピングと
することにより、より高濃度ドープの結合井戸に比べ、
n=3からn=2エレクトロルミネセンスの線幅は著し
く減少し、従って同じ放射効率に対し、ピーク材料利得
が増す。電界同調エレクトロルミネセンスは室温まで、
同様のAlInAs/GaInAs結合量子井戸ヘテロ
構造中で、最近観測されている。
ルギー緩和領域ユニットを、導波路構造中に組込んだ。
得られた単極性デバイスは、約4.2μmの波長でレー
ザ発振した。知る限り、これは単極性量子井戸半導体構
造中でレーザ動作を観測した最初である。
を示す。33.2nmのディジタル的に傾斜した領域
は、下のように規定される“ディジタル格子II”とそ
れに続く下で規定される“ディジタル格子I”に対応
し、後者は表Iの順序で、前者の上にある。活性領域/
ディジタル傾斜エネルギー緩和領域列は、25回くり返
した。列のそれぞれのユニットは、アンドープ活性領域
(3.0nm障壁/2.8nm井戸;3.5nm/3.
5nm;3.5nm/0.8nm;4.5障壁)及び1
つのn形(1.5×1017cm-3)“ディジタル格子I
I”を含む。3.0nm障壁は図1の層110に対応
し、通常の動作電圧下で、与えられた活性領域11の最
も“上流の”層である。14.6nmのディジタル的に
傾斜した領域は、“ディジタル格子I”に対応し、1
8.6nmのディジタル的に傾斜した領域は、“ディジ
タル格子II”に対応する。コア及びクラッド領域の組
成は、レーザ発振波長において、コア領域の実効屈折率
が、低部及び上部クラッド領域の両方の実効屈折率より
大きくなるように選択した。層構造の屈折率分布70
が、レーザモードの計算された強度分布71とともに、
図7に示されている。モードの閉じ込め係数は、0.4
96と計算された。図7の屈折率分布に対応する導波路
構造の重要な特徴は、屈折率領域72及び73に対応す
るドープされた(1017cm-3)300nmGaInA
s層の存在である。これらの領域は、屈折率領域74に
対応した活性領域をはさみ、大きな屈折率段差を作るこ
とにより、それは著しくモード閉じ込めを促進する。当
業者は、そのような促進層は新しく、従来のダイオード
レーザ中で用いるには、不適切であることを認識するで
あろう。なぜなら、それらはバンド間吸収により、許容
できない損失を導入するからである。多層構造全体は、
MBEにより、通常のn+ ドープInPウエハ上に、エ
ピタキシャル成長させた。
μmのメサエッチリッジ導波路に、従来通りにリソグラ
フィでプロセスを行った。導波路の長さ(0.5ないし
2.8mmで変化)は、へき開により規定した。これは
また、従来通りに行った。へき開ファセットにより、レ
ーザ空胴を規定する反射手段ができた。ファセットの反
射率は、約0.27であった。従来通りのオーム性接触
を、最上部層及び基板に形成した。長さ500μmのデ
バイスの例を、セラミックホルダにはんだづけし、従来
の流形デュワ中にマウントし、20nsの電流パルス
(10-3のくり返し周期)の注入により試験し、従来の
手段(ニコレフーリエ変換IRスペクトロメータ)によ
り、放射スペクトルの測定を行った。
例を、概略的に描いたものである。数字201−204
はそれぞれ基板、500nmAlInAs層、ディジタ
ル的に傾斜した層、及び300nmのGaInAs層を
さす。ディジタル的に傾斜した層203は、ディジタル
格子II上のディジタル格子Iを含む。数字205及び
206は、それぞれ活性領域及び18.6nmのディジ
タル的に傾斜した層(ディジタル格子II)をさす。層
205及び206は何回か(たとえば25回)くり返
す。数字207−210はそれぞれ14.6nmのディ
ジタル的に傾斜した層(ディジタル格子I)、第2の3
00nmGaInAs層、別の21.1nm活性領域及
び別の18.6nmのディジタル的に傾斜した層(ディ
ジタル格子II)をさす。数字211−215はそれぞ
れ1000nmクラッド層、1500nmクラッド層、
30nm傾斜接触層、670nmGaInAs接触層、
20nmの高濃度ドープ(2×1020cm-3)GaIn
As接触層をさす。数字216及び217は、従来の金
属接触層をさす。当業者は、図10は概略的で、いくつ
かの従来からの特徴(たとえば再成長)は示されておら
ず、層厚及び他の寸法は、実際の寸法や比率通りに描か
れてないことを認識するであろう。
15kA/cm2 の閾値電流密度に対応する約850m
Aのデバイス電流以上では、信号振幅は大きさが急激
に、何桁も増加し、急速な線幅減少を伴った。これはレ
ーザ動作の直接の現れである。他のQCレーザにおい
て、液体窒素温度において、1.21mm長の空胴の場
合、パルス動作下で、20mWに近いパワーを有するレ
ーザ発振を観測した。125Kもの高いレーザ発振温度
を得ている。高温においてもCW動作が可能なQCレー
ザを得るためには、設計及びパッケージの最適化が期待
される。
さが720μmであるレーザについて、10Kにおける
デバイス電流対光パワーを示す。閾値電流密度は、11
kA/cm2 で、デバイスには8.7Vが印加されたこ
とに対応し、単一のファセットからのピーク光パワー
は、約8.5mWである。このパワーは、装置の収集効
率(40%)と層に垂直なビームの広がり(±40゜)
により制限されている。図5はより高い分解能でのスペ
クトルの一部である。よく規定されたほぼ等しい間隔
(Δν=2.175cm-1)の縦モードが観察された。
主要なモードの線幅は約0.3cm-1で、現在は加熱効
果及びパルス中の、モードホッピングにより制限されて
いる。理論的には、シングル縦モード連続(CW)動作
の場合、従来の半導体レーザに比べ、線幅の増加因子が
無視できるシャワロー−タウンズ線幅が予測されてい
る。
シフトせず、n=3状態中の電子密度は、閾値に固定さ
れていることを示している。測定された結果と、τ32及
びτesc (τesc はn=3状態から隣への脱出時間)の
見積もった値を用いて、ポピュレーション・インバージ
ョンns =1.7×1011cm-2を見積もったが、これ
は傾斜禁制帯領域中の電子密度と同程度である。
10Kにおいて30mW、125Kにおいて4mWの出
力パワーを得、2.8mm長のレーザからは、10Kで
130mWのパワーを得た。
の、温度依存性のデータを示す。データは従来技術のレ
ーザパラメータは、112Kの値をもち、望ましい閾値
の小さな温度依存性を示す。観測されたレーザモード
は、サブバンド間遷移についての選択則のため、多層構
造の層に垂直に偏光されていた。
要ではなく、従来の(連続又は不連続)“アナログ”格
子が考えられる。事実、エネルギー緩和領域は傾斜禁制
帯領域である必要はなく、隣接した活性領域間の領域中
に、キャリヤエネルギー緩和を得るための他のすべての
手段が考えられる。そのような他の手段の例は、ドープ
された比較的厚く、均一な量子井戸及び超格子領域であ
る。
ープされ、領域中のバンドの底にキャリヤのエネルギー
緩和を起こさせるよう選択された厚さ(たとえば、1−
2λE )をもつ。望ましくは、量子井戸の組成(たとえ
ばAlx Ga1- xAs)は、レーザ発振に必要なデバイ
ス下で、井戸中の伝導帯端が、隣接した(下流の)活性
領域のn=3エネルギー状態と、本質的にそろうように
する。
域の設計例を示し、前者はゼロバイアス下でのバンド構
造の関連した特徴を、後者はレーザバイアス下での特徴
を示す。活性領域11は図1の活性領域と本質的に同じ
で、数字81は超格子エネルギー緩和領域を、数字82
−85はエネルギー状態をさす。超格子の量子井戸は、
レーザ発振バイアスを印加した時、エネルギー82−8
5が本質的に整合し、ミニバンド90を形成し、ミニバ
ンドは第1のエネルギー状態119からキャリヤが容易
にミニバンドに入り、キャリヤが隣接した(下流の)活
性領域の第3のエネルギー状態117に容易に入れるよ
う配置されるのが望ましい。
要はなく、少なくとも原理的には、p−ドープでよく、
キャリヤはInxGa1-xAsのような適切な歪層半導体
中を容易にトンネルするように、軽正孔が好ましい。
来技術(たとえばMBEを含む)により実施できる。そ
のようなシステムの例は、AlGaAs/InAs、I
nP/GaInAs及びAlInAs/GaInAs
で、対の最初の材料は障壁材料で、第2の材料は井戸材
料である。
かし、活性領域のドーピングが異なり、導波路構造がな
い)について、最近文献に述べられている。ジェイ・フ
ェイスト(J. Faist)ら、エレクトロニクス・レターズ
(Electronics Letters)、第29(25)巻、223
0頁(1993年12月)及びジェイ・フェイスト(J.
Faist)ら、アプライド・フィジックス・レターズ(Ap
plied Physics Letters)、第64巻、1144頁(1
994)、これらの論文はルミネセンスの観察は述べて
いるが、レーザの観察については報告していない。事
実、これらの論文で明らかにされている構造は、レーザ
動作用には設計されておらず、適してない。
域中のキャリヤは単極性プラズマを形成する。そのよう
なプラズマの空間的な位置は、“制御”電界として設計
された適切な電界により制御できる。レーザ構造中のプ
ラズマの空間的な位置を制御できることにより、たとえ
ば、レーザ出力ビームの方向が制御でき、レーザのモー
ド利得の外部制御すなわち利得の空間的分布とともに、
光波断面積の重なりを制御することができる。
は、層構造の面(すなわち、層構造中の電流の方向に垂
直な平面)内にあることが、認識されるであろう。たと
えば、制御電界は必ずしも必要ではないがレーザ構造と
集積化された1組又は複数の組の平行平板導電体によ
り、レーザ空胴の軸に垂直な方向に印加できる。たとえ
ば、平板導電体は側壁誘導体上に堆積させた金属層であ
る。
は、レーザ材料のピエゾ電気特性を用いることが、特に
QCレーザがIII−Vヘテロ構造材料で実施されると
きに考えられる。たとえば、音波(進行波又は定在波)
の発生により、音波及びキャリヤ間の音響電気相互作用
が生じる可能性がある。たとえば、音波はレーザ空胴の
軸に平行な方向に伝搬し、キャリヤ密度に周期構造がで
き(それにより光利得及び屈折率に周期的空間構造がで
きる)、それはたとえば、分布帰還の“格子”として働
く。たとえば、この効果により、音波の周波数を変える
ことにより、レーザ発振モードの周波数を変えることが
可能になる。
は、音波による必要はなく、たとえば静的又は時間変化
応力の印加といった他の手段によっても、発生できるこ
とを認識するであろう。
状態が、3→2の遷移が基本的に与えられた量子井戸中
で起こるように、強い空間的な重なりをもつレーザで実
施できる。そのようなレーザは“垂直”遷移をもち、一
方異なる量子井戸に基本的に付随したn=3及びn=2
状態をもつレーザは、基本的に“対角”遷移をもつと言
える。たとえば、図11はn=3及びn=2状態の両方
の波動関数は、量子井戸1114中に延びるが、波動関
数の重なりは、井戸1113中で最大であることを示
す。その結果、3→2遷移は基本的に垂直遷移となるで
あろう。
・レビュー・レターズ(Physical Review Letters)、
第63巻、74頁(1989)は、直列共鳴トンネリン
グを通した多量子井戸構造中の垂直サブバンド間遷移に
付随した遠赤外エレクトロルミネセンス(λ〜100μ
m)を報告している。基本的に垂直な遷移を有するレー
ザについては、より詳細に述べる。
況下で、本発明に従う対角遷移より利点をもつことを、
出願人らは見い出した。たとえば、典型的な場合、避け
られない界面の荒れ及び不純物のふらつきに敏感でない
ため、前者は後者より狭い利得スペクトル(従って低い
閾値)をもつことができる。もちろん、当業者は垂直遷
移レーザは、一般に与えられた活性領域中の第3及び第
2の波動関数間の空間的な重なりを減らさないことを理
解するであろう。そのように減少した重なりが存在しな
いことにより、一般に寿命τ32が幾分減少する。しか
し、n=2レベル中のキャリヤの滞在時間は、活性領域
又は/エネルギー緩和領域の適切な設計により、ポピュ
レーション・インバージョンが容易に得られるよう十分
短くできることを出願人は見い出した。
対応する正バイアス条件下における本発明に従う“垂直
遷移”単極性レーザの多層半導体構造の例の一部の伝導
帯バンドダイヤグラムを、概略的に示す。“ミニバン
ド”1121及び1123及び“ミニギャップ”112
2が示されていることを除き、図1に示されているもの
と同じである。ミニバンド及びミニギャップは超格子ブ
ラッグ反射器112に付随し、超格子がそれぞれ電子に
対し、比較的透明であるエネルギー領域と、比較的不透
明な領域をさす。数字1111は活性領域を、数字11
12’及び1111’はそれぞれ上流ブラッグ反射器と
活性領域を、1111”は下流活性領域をさす。第3及
び第2のエネルギー準位1117及び1118は基本的
に量子井戸1113に付随し、第1のエネルギー状態1
119は基本的に量子井戸1114に付随する。波状の
矢印1120は第3準位から第2準位への(フォトン放
出)垂直遷移を示す。破線1124は超格子ブラッグ反
射器1112’の実効的伝導帯端をさし、電子は障壁層
1115を貫くトンネルにより、活性領域中に注入され
る。
は、n=3状態中の電子にとっては反射器であるが、た
とえばn=1状態中の電子のような低エネルギーの電子
にとっては、エネルギー緩和をすることが認識されるで
あろう。
て、25活性領域のそれぞれは、6.5nmAlInA
s障壁層を含み、それを貫いて電子は4.5nmInG
aAs井戸の上のエネルギー準位中にトンネル注入さ
れ、この井戸は2.8nmAlInAs障壁により、
3.6nmInGaAs井戸に結合されている。活性領
域はアンドープのままで、各超格子ブラッグ反射器の中
心の7つの層は、Siがドープされ(n=3×1017c
m-3)、1周期当り4×1011cm-2の密度を生じた。
寿命τ32は1.8psと計算された。これにより、ポピ
ュレーション・インバージョンが得られた。なぜなら、
第2のエネルギー準位中の電子は、光学フォノン放出を
通して、第1の準位に緩和し、τ21=0.6psの時間
中のほぼゼロ運動量変化だからである。電子は第1のエ
ネルギー状態から逃げ出し、3.0nmのAlInAs
障壁を通って、下流のブラッグ反射器の下部ミニバンド
中に入る。
が、上述のように、印加電界の下で本質的に平坦であ
り、各井戸及び障壁対が、電子ドブロイ波長の半分に適
合し、従ってブラッグ条件を満たすよう設計された。し
かし、障壁長lb 及び井戸長lwは、相互に4分の1波
長離れている。数式的には、jth番目の周期における位
置xj での傾斜禁制帯の実効伝導帯電位V(xj )が、
次式で近似できることを必要とする。
(=0.52eV)である。これにより閾値Fthにおけ
る印加電界を打ち消す疑電界が生じる。
ブラッグ反射条件がある。
である。この条件により、すべての周期により反射され
た電子波の構造的干渉が確実になる。式のこの組合せ
は、傾斜禁制帯超格子の各導電層対Ib 及びIw に対し
てくり返し解くことができる。このプロセスにより、図
1の右から左へ、順次Iw =2.1、2.1、1.6、
1.7、1.3及び1.0nm及びIb =2.1、1.
9、2.0、2.3、2.7nmの値が得られる。
アス下で、正常な超格子の1つに類似のスペクトルをも
ち、レーザ遷移の基底状態から、効率よくキャリヤが脱
出するための活性領域の下部状態に面したミニバンド
と、効率よいキャリヤ閉じ込めのための上部状態に面し
たミニギャップを有する領域が生じることを、認識する
であろう。この閉じ込めは、図2で明らかで、この図は
レーザ閾値に対応するFth=8.5×104 V/cmの
電界における電子エネルギー対計算された傾斜禁制帯の
透過を示す。この透過は、上部状態n=3に対応するエ
ネルギーE3 において、非常に小さく(〜10-4)、一
方エネルギーE1 においては十分大きい(>10-1)ま
まで、n=1状態から超格子中への短い脱出時間(≧
0.6ps)が確実になる。
は、表IVに示された層構造をもつ。更に詳細につい
て、表V−VIIIで示す。
り、幅14μmのメサエッチ・リッジ導波路に加工され
た。250nm厚のSiO2 層を化学気相堆積により、
次に堆積させ、接触パッド及びドープInP基板間の絶
縁をした。CF4 ガス中のプラズマエッチングにより、
SiO2 を貫いて窓がエッチされ、メサの最上部が露出
された。非合金Ti/Auオーム性接触を、最上部層及
び基板に形成した。プロセスは従来どおりである。プロ
セス後、試料は2.4−3mmの長さの棒にへき開さ
れ、Inでセラミックホルダーにはんだづけされ、ワイ
ヤボンドの後、He流クライオスタット中にマウントさ
れた。20kHzのくり返し周期で、デバイス中に、3
0nsの持続時間の電流パルスを注入した。
の駆動電流対ピーク光パワーを示す。構造はIw =2.
1、2.1、2.1、1.6、1.7、1.3及び1.
0nm及びIb =2.1、2.1、1.9、2.0、
2.3及び2.7nmを有した。この構造の透過性は、
本質的に図12に示されるようであったが、傾斜した超
格子中のn=2状態と疑フェルミ準位間の間隔は、〜5
0meVから〜80meVまで増加し、超格子領域から
n=2状態への熱的に励起された電子の逆流は、本質的
に減少し、その結果レーザ特性は改善された。
波長4.6μmの放射を放出した。レーザは10Kで3
00mW/Aの傾斜効率を有した。
差Δ=E2 −EFnは、超格子領域からn=2状態への逆
流を、本質的に避けるため、関連した光学フォノンのエ
ネルギーより大きい(好ましくはフォノンエネルギーの
数倍、たとえば≧70meV)。Δについての上の表わ
し方で、E2 はn=2準位のエネルギー、EFnは超格子
ブラッグ反射領域の下部ミニバンド中の疑フェルミエネ
ルギーである。Δが増加することにより、典型的な場
合、レーザの高温特性が改善される。Δ〜50meVを
もつ非常によく似たレーザに比べ、Δ〜80meVをも
つレーザで著しい改善がみられたことが一例である。Δ
〜80meVのレーザについてのデータの例が、図13
及び図14に示されている。
レーザは、上述のような超格子ブラッグ反射器を有する
ように実施すると、最も有利であると現在は確信される
が、そのようなレーザは他のエネルギー緩和領域で実施
できることも確信される。ただし、後者の設計のレーザ
特性は、前者のそれらより劣ると予想される。更に、本
発明に従うレーザは、上述のように、3準位(又はより
高い準位の可能性)電子減衰方式に基づくと有利である
と、現在確信されるが、2準位減衰方式(すなわち、基
本的にn=3からn=2遷移)も可能であることも確信
される。そのようなレーザは典型的な場合、通常の動作
バイアス下において、n=3電子に対しては高い反射性
で、n=2電子に対しては高い透過性である超格子ブラ
ッグ反射器を含む。
ーザ設計の原理は、ここで具体的に述べなかった構造を
含む各種のレーザ構造で実施できることを、認識するで
あろう。
の一部を概略的に示す。
分散を、概略的に示す。
射スペクトルのデータ例を示す。
光パワーのデータを示す。
示す本発明に従う更に別のレーザについて、レーザ温度
に対する閾値電流を示す。
強度を示す。
の1である。
の2である。
導帯ダイヤグラムの一部を、概略的に示す。
た電子伝達スペクトルを示す。
従うレーザの例の単一ファセットからの光パワーと、レ
ーザの例の放射スペクトルを示す図の1である。
従うレーザの例の単一ファセットからの光パワーと、レ
ーザの例の放射スペクトルを示す図の2である。
制帯領域 20 光学フォノン介在遷移 110 障壁、層 111 井戸、量子井戸 112 障壁 113 井戸、量子井戸 114 エネルギー障壁、障壁 115 井戸、量子井戸 116 障壁 117 第3のエネルギー状態 118 第2のエネルギー状態 119 第1のエネルギー状態 120 線 121 バンド端 122 状態 70 屈折率分布 71 強度分布 72、73、74 屈折率領域 81 エネルギー緩和領域 82、83、84、85 エネルギー状態 90 ミニバンド
Claims (8)
- 【請求項1】 a)複数の本質的に同一の活性領域(1
1)と、エネルギー緩和領域(12)とを含み、前記活
性領域は、前記エネルギー緩和領域によって隣接する活
性領域から隔てられ、かつ第1の導電形の荷電キャリア
に対する、少なくとも第2(118)および第3(11
7)のエネルギー準位(第3のエネルギー準位は第2の
エネルギー準位より高い)を伝導帯にもつ1ないしそれ
以上の量子井戸を含み、 b)前記エネルギー緩和領域は、通常の動作電圧が印加
されたとき、少なくともいくつかの前記荷電キャリアが
前記活性領域から前記エネルギー緩和領域へ導入され、
前記エネルギー緩和領域中で前記第1の導電形の荷電キ
ャリアの実質的なエネルギー緩和を与えるように選択さ
れ、 c)第1の導電形の荷電キャリアの少なくともいくつか
は第3から第2のエネルギー準位への放射性遷移(12
0)をする、 単極性半導体光発光構造を含む物品において、 d)前記半導体光発光構造は、二つのクラッド領域と、
前記クラッド領域の間の複数のコア領域と、少なくとも
前記コア領域にわたって電圧を印加するためのコンタク
トとを含む単極性半導体レーザーであって、実質的に未
ドープの前記コア領域は前記複数の本質的に同一な活性
領域を含み、 e)前記活性領域の前記1ないしそれ以上の量子井戸
は、前記第2および第3のエネルギー準位が、前記第3
と第2のエネルギー準位間のレーザー遷移を促進するた
めに十分な強さの空間的なオーバーラップを前記量子井
戸内に持つように選択され、 f)前記複数のコア領域は、前記通常の動作電圧が印加
されたとき、前記第3および第2エネルギー準位のあい
だに反転分布が形成されるように選択され、 g)前記複数のコア構造は、前記通常の動作電圧が印加
されたとき、前記第1の導電形の荷電キャリアがアップ
ストリームのエネルギー緩和領域から所定の活性領域の
前記第3のエネルギー順位に導入され、かつ、ダウンス
トリームのエネルギー緩和領域へのキャリア転送を含む
プロセスによって、前記所定の活性領域の第2のエネル
ギー順位から取り除かれるように選択されることを特徴
とする物品。 - 【請求項2】 前記活性領域のドーピングのレベルは、
3x1016cm3より少ない請求項1に記載の物品。 - 【請求項3】 前記活性領域は、2ないしそれ以上の結
合量子井戸を含む請求項1に記載の物品。 - 【請求項4】 前記第3から前記第2のエネルギー準位
へのレーザー遷移をした前記荷電キャリアの少なくとも
いくつかは、前記ダウンストリームのエネルギー緩和領
域へ導入される前に、前記第2から第1のエネルギー準
位への遷移をさらにしている請求項1に記載の物品。 - 【請求項5】 前記エネルギー緩和領域は、ドープされ
た半導体材料を含む請求項1に記載の物品。 - 【請求項6】 前記エネルギー緩和領域は、ドープされ
た連続的あるいは段差上の傾斜ギャップ領域を含むか、
または複数の量子井戸を含む請求項1に記載の物品。 - 【請求項7】 前記エネルギー緩和領域は、複数の量子
井戸を含むドープされた超格子領域を含み、前記第3の
エネルギー準位に対応するエネルギーを有する前記第1
の導電形の荷電キャリアに対して超格子ブラッグ反射器
として働くように選択される請求項6に記載の物品。 - 【請求項8】 前記超格子ブラッグ反射器は、E2は第
2のエネルギー準位のエネルギーでEFnを前記超格子
ブラッグ反射器のより低いミニバンドの疑フェルミエネ
ルギーとするとき、E2-EFnが50meVより大きいよう
に選択される請求項7に記載の物品。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US223341 | 1994-04-04 | ||
US08/223,341 US5457709A (en) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | Unipolar semiconductor laser |
US371000 | 1995-01-09 | ||
US08/371,000 US5509025A (en) | 1994-04-04 | 1995-01-09 | Unipolar semiconductor laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08279647A JPH08279647A (ja) | 1996-10-22 |
JP3338228B2 true JP3338228B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=26917677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07804995A Expired - Lifetime JP3338228B2 (ja) | 1994-04-04 | 1995-04-04 | 単極性半導体レーザ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5509025A (ja) |
EP (1) | EP0676839B1 (ja) |
JP (1) | JP3338228B2 (ja) |
DE (1) | DE69510590T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012038976A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光素子 |
Families Citing this family (84)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5570386A (en) * | 1994-04-04 | 1996-10-29 | Lucent Technologies Inc. | Semiconductor laser |
FR2740271B1 (fr) * | 1995-10-20 | 1997-11-07 | Thomson Csf | Laser a puits quantique |
US5727010A (en) * | 1996-03-20 | 1998-03-10 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an improved quantum cascade laser |
US5692003A (en) * | 1996-03-29 | 1997-11-25 | Nec Research Institute, Inc. | Quantum-dot cascade laser |
US5936989A (en) * | 1997-04-29 | 1999-08-10 | Lucent Technologies, Inc. | Quantum cascade laser |
JP3159946B2 (ja) * | 1996-11-06 | 2001-04-23 | ルーセント テクノロジーズ インコーポレイテッド | 量子カスケードレーザを有する物品 |
FR2760574B1 (fr) * | 1997-03-04 | 1999-05-28 | Thomson Csf | Laser unipolaire multi-longueurs d'ondes |
US5978397A (en) * | 1997-03-27 | 1999-11-02 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an electric field-tunable semiconductor laser |
US5995529A (en) * | 1997-04-10 | 1999-11-30 | Sandia Corporation | Infrared light sources with semimetal electron injection |
US5901168A (en) * | 1997-05-07 | 1999-05-04 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an improved QC laser |
US5963571A (en) * | 1997-06-30 | 1999-10-05 | Nec Research Institute, Inc. | Quantum-dot cascade laser |
US6023482A (en) * | 1998-01-23 | 2000-02-08 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a strain-compensated QC laser |
US6593589B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-07-15 | The University Of New Mexico | Semiconductor nitride structures |
US6144681A (en) * | 1998-03-02 | 2000-11-07 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a dual-wavelength quantum cascade photon source |
US6055257A (en) * | 1998-04-27 | 2000-04-25 | Lucent Technologies Inc. | Quantum cascade laser |
US6091753A (en) * | 1998-05-01 | 2000-07-18 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an improved superlattice quantum cascade laser |
US6137817A (en) * | 1998-06-12 | 2000-10-24 | Lucent Technologies Inc. | Quantum cascade laser |
US6301282B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-10-09 | Lucent Technologies Inc. | Long wavelength semiconductor lasers incorporating waveguides based on surface plasmons |
US6055254A (en) * | 1998-09-23 | 2000-04-25 | Lucent Technologies Inc. | Quantum cascade light emitter with pre-biased internal electronic potential |
FR2784514B1 (fr) * | 1998-10-13 | 2001-04-27 | Thomson Csf | Procede de controle d'un laser semiconducteur unipolaire |
US6324199B1 (en) * | 1998-11-18 | 2001-11-27 | Lucent Technologies Inc. | Intersubband light source with separate electron injector and reflector/extractor |
US6278134B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-08-21 | Lucent Technologies, Inc. | Bi-directional unipolar semiconductor light source |
US6326646B1 (en) | 1999-11-24 | 2001-12-04 | Lucent Technologies, Inc. | Mounting technology for intersubband light emitters |
US6563852B1 (en) * | 2000-05-08 | 2003-05-13 | Lucent Technologies Inc. | Self-mode-locking quantum cascade laser |
US6560259B1 (en) | 2000-05-31 | 2003-05-06 | Applied Optoelectronics, Inc. | Spatially coherent surface-emitting, grating coupled quantum cascade laser with unstable resonance cavity |
US6463088B1 (en) | 2000-07-07 | 2002-10-08 | Lucent Technologies Inc. | Mesa geometry semiconductor light emitter having chalcogenide dielectric coating |
EP1195865A1 (fr) * | 2000-08-31 | 2002-04-10 | Alpes Lasers SA | Laser à cascades quantiques |
EP1189317A1 (fr) * | 2000-09-13 | 2002-03-20 | Alpes Lasers SA | Laser à cascade quantique à excitation par des phonons optiques |
DE10061234C2 (de) * | 2000-12-08 | 2003-01-16 | Paul Drude Inst Fuer Festkoerp | Unipolarer Halbleiterlaser ohne Injektionsschichten |
JP4576086B2 (ja) * | 2001-05-23 | 2010-11-04 | 明広 石田 | 光機能性化合物半導体超格子構造物の製造方法および光機能性多層体の製造方法 |
US6728282B2 (en) | 2001-06-18 | 2004-04-27 | Lucent Technologies Inc. | Engineering the gain/loss profile of intersubband optical devices having heterogeneous cascades |
EP1283571B1 (de) | 2001-08-06 | 2015-01-14 | nanoplus GmbH Nanosystems and Technologies | Laser mit schwach gekoppeltem Gitterbereich |
DE10143956A1 (de) * | 2001-09-07 | 2003-04-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Quantenkaskadenlaser |
ATE361565T1 (de) * | 2002-03-08 | 2007-05-15 | Nanoplus Gmbh Nanosystems And | Ein halbleiterlaserarray mit seitlicher gratingstruktur |
DK1493019T3 (da) * | 2002-04-03 | 2006-12-18 | Univ Jw Goethe Frankfurt Main | Infraröd måleindretning, især til spektrometriske vandholdige systemer, fortrinsvis af flerkomponentsystemer |
DE10214780A1 (de) * | 2002-04-03 | 2003-10-30 | Univ Jw Goethe Frankfurt Main | Infrarotmeßvorrichtung, insbesondere für die Spektrometrie wässriger Systeme |
US6788727B2 (en) * | 2002-06-13 | 2004-09-07 | Intel Corporation | Method and apparatus for tunable wavelength conversion using a bragg grating and a laser in a semiconductor substrate |
DE10254190B4 (de) * | 2002-11-20 | 2005-12-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Infrarothalbleiterlaser |
US20040109692A1 (en) * | 2002-12-09 | 2004-06-10 | James Plante | FSO communication systems having high performance detectors |
US6956232B2 (en) | 2002-12-24 | 2005-10-18 | Triquint Technology Holding Co. | Electroabsorption modulator |
US7092421B2 (en) * | 2003-08-30 | 2006-08-15 | Lucent Technologies Inc. | Unipolar, intraband optoelectronic transducers with micro-cavity resonators |
US7158545B2 (en) * | 2003-09-12 | 2007-01-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Terahertz lasers and amplifiers based on resonant optical phonon scattering to achieve population inversion |
US20050058166A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-17 | Qing Hu | Metal waveguides for mode confinement in terahertz lasers and amplifiers |
GB2409104B (en) * | 2003-12-08 | 2006-04-12 | Teraview Limited | A laser |
US7301977B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-11-27 | Nanoplus Gmbh | Tuneable unipolar lasers |
JP4250573B2 (ja) * | 2004-07-16 | 2009-04-08 | キヤノン株式会社 | 素子 |
JP4536490B2 (ja) * | 2004-11-15 | 2010-09-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ装置及びその制御方法 |
US7376169B2 (en) * | 2005-03-07 | 2008-05-20 | Joseph Reid Henrichs | Optical phase conjugation laser diode |
KR100818632B1 (ko) * | 2005-07-26 | 2008-04-02 | 한국전자통신연구원 | 부밴드 천이 반도체 레이저 |
CN100373724C (zh) * | 2005-08-31 | 2008-03-05 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 磷化铟基含砷含磷量子级联激光器结构及不间断生长法 |
DE102005048807B3 (de) * | 2005-10-10 | 2006-11-16 | Johann Wolfgang Goethe-Universität | Vorrichtung für die qualitative und/oder quantitative Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten |
JP5201544B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2013-06-05 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 量子カスケードレーザ |
JP2008060396A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 量子カスケードレーザ |
KR100842288B1 (ko) | 2006-12-08 | 2008-06-30 | 한국전자통신연구원 | 인터밴드 터널링 부밴드 천이 반도체 레이저 |
JP5641667B2 (ja) * | 2007-01-18 | 2014-12-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
DE102007002819B4 (de) | 2007-01-19 | 2008-10-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Unipolarer Quantenkaskaden-Laser hoher Effizienz |
US20100069897A1 (en) * | 2007-03-29 | 2010-03-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and device for generating a laser beam, a laser treatment device and a laser detection device |
DE102007061458A1 (de) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauelements und strahlungsemittierendes Bauelement |
JP5127430B2 (ja) | 2007-12-25 | 2013-01-23 | キヤノン株式会社 | レーザ素子 |
JP5248881B2 (ja) | 2008-02-28 | 2013-07-31 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
JP5106260B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | カスケードレーザ素子 |
US8098702B1 (en) * | 2008-09-09 | 2012-01-17 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Step well quantum cascade structures |
JP2010165994A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Hamamatsu Photonics Kk | 量子カスケードレーザ |
JP2010238711A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 量子カスケードレーザ |
JP2011035138A (ja) | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体発光素子 |
JP5523759B2 (ja) | 2009-07-31 | 2014-06-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
JP5350940B2 (ja) | 2009-08-19 | 2013-11-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザモジュール |
JP2011243781A (ja) | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Hamamatsu Photonics Kk | 量子カスケードレーザ |
US8325774B2 (en) * | 2010-08-12 | 2012-12-04 | Wisconsin Alumni Research Foundation | High power, high efficiency quantum cascade lasers with reduced electron leakage |
JP2012129497A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-07-05 | Hamamatsu Photonics Kk | 量子カスケードレーザ |
JP5810720B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2015-11-11 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ、レーザ装置および量子カスケード半導体レーザの製造方法 |
JP5941655B2 (ja) | 2011-10-28 | 2016-06-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
JP5771120B2 (ja) | 2011-10-28 | 2015-08-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザの製造方法 |
US9484715B2 (en) | 2013-05-23 | 2016-11-01 | Hamamatsu Photonics K.K. | Quantum-cascade laser |
JP6362402B2 (ja) * | 2014-05-07 | 2018-07-25 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 半導体量子ドット及びその製造方法 |
JP6417199B2 (ja) | 2014-12-08 | 2018-10-31 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ装置 |
JP6559000B2 (ja) | 2015-07-29 | 2019-08-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
JP2017050308A (ja) | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
JP6506663B2 (ja) | 2015-08-31 | 2019-04-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | 量子カスケードレーザ |
JP6557649B2 (ja) * | 2016-12-01 | 2019-08-07 | 株式会社東芝 | 量子カスケードレーザ |
JP6888338B2 (ja) | 2017-03-09 | 2021-06-16 | 住友電気工業株式会社 | 半導体レーザ |
JP6926542B2 (ja) | 2017-03-10 | 2021-08-25 | 住友電気工業株式会社 | 半導体レーザ |
US11258233B2 (en) * | 2017-12-27 | 2022-02-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Quantum cascade laser |
CN110021878B (zh) * | 2018-01-08 | 2021-06-15 | 株式会社东芝 | 量子级联激光器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2607978A1 (fr) * | 1986-12-09 | 1988-06-10 | Thomson Csf | Laser infrarouge a semi-conducteur accordable a double puits quantiques |
CA1299719C (en) * | 1989-01-13 | 1992-04-28 | Hui Chun Liu | Semiconductor superlattice infrared source |
US5170407A (en) * | 1991-10-11 | 1992-12-08 | At&T Bell Laboratories | Elimination of heterojunction band discontinuities |
US5311009A (en) * | 1992-07-31 | 1994-05-10 | At&T Bell Laboratories | Quantum well device for producing localized electron states for detectors and modulators |
-
1995
- 1995-01-09 US US08/371,000 patent/US5509025A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-29 EP EP95302112A patent/EP0676839B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-29 DE DE69510590T patent/DE69510590T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-04 JP JP07804995A patent/JP3338228B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
Applied physics Letters,1991年,59[21],p.2636−2638 |
Applied Physics Letters,1991年,64[9],p.1144−1146 |
Applied Physics Letters,1993年,63[8],p.1089−1091 |
Applied Physics Letters,1995年,66[24],p.3242−3244 |
Applied Physics Letters,1995年,66[5],p.538−540 |
Electronics Letters,1993年,29[25],p.2230−2231 |
Electronics Letters,1994年,30[11],p.865−866 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012038976A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5509025A (en) | 1996-04-16 |
EP0676839A1 (en) | 1995-10-11 |
EP0676839B1 (en) | 1999-07-07 |
JPH08279647A (ja) | 1996-10-22 |
DE69510590T2 (de) | 2000-06-15 |
DE69510590D1 (de) | 1999-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3338228B2 (ja) | 単極性半導体レーザ | |
US5457709A (en) | Unipolar semiconductor laser | |
US5570386A (en) | Semiconductor laser | |
US7386024B2 (en) | Quantum cascade laser device | |
Faist et al. | Vertical transition quantum cascade laser with Bragg confined excited state | |
Sirtori et al. | Long wavelength infrared (λ≂ 11 μm) quantum cascade lasers | |
Sirtori et al. | GaAs-AlGaAs quantum cascade lasers: physics, technology, and prospects | |
Grundmann | The present status of quantum dot lasers | |
Capasso et al. | High-performance superlattice quantum cascade lasers | |
US7548566B2 (en) | Terahertz lasers and amplifiers based on resonant optical phonon scattering to achieve population inversion | |
JP3848841B2 (ja) | 表面プラズモンレーザ構造を有する装置 | |
Tredicucci et al. | High-power inter-miniband lasing in intrinsic superlattices | |
EP0867990B1 (en) | Article comprising an electric field-tunable semiconductor laser | |
US6148012A (en) | Multiple wavelength quantum cascade light source | |
US5745516A (en) | Article comprising a unipolar superlattice laser | |
JP2011524024A (ja) | テラヘルツ波放出レーザデバイス | |
US7382806B2 (en) | THz semiconductor laser incorporating a controlled plasmon confinement waveguide | |
Chow et al. | On quantum-dot lasing at gain peak with linewidth enhancement factor αH= 0 | |
US6907056B2 (en) | Semiconductor light sources with doping gradients in optical confinement layers for improved device efficiency | |
Yang et al. | Improvement of λ≈ 5 μ m quantum cascade lasers by blocking barriers in the active regions | |
US20050058166A1 (en) | Metal waveguides for mode confinement in terahertz lasers and amplifiers | |
JPH10144995A (ja) | 量子カスケードレーザを有する物品 | |
JP3595193B2 (ja) | 改良型超格子量子カスケードレーザから成る物品 | |
JP2004119814A (ja) | ユニポーラ多重量子井戸デバイスとその製造方法 | |
Tredicucci et al. | High-performance quantum cascade lasers with electric-field-free undoped superlattice |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020708 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110809 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120809 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130809 Year of fee payment: 11 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |