JPH01152789A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその製造方法Info
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- JPH01152789A JPH01152789A JP31460387A JP31460387A JPH01152789A JP H01152789 A JPH01152789 A JP H01152789A JP 31460387 A JP31460387 A JP 31460387A JP 31460387 A JP31460387 A JP 31460387A JP H01152789 A JPH01152789 A JP H01152789A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ＴＪＳレーザ装置、いわゆる横方向電流注
入型ストライプ半導体レーザ装置およびその製造方法に
関するものである。
入型ストライプ半導体レーザ装置およびその製造方法に
関するものである。
第３図はＪａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａ
ｐｐｌｉｅｄ ｐｈｙｓｉ−ｃｓ Ｖｏｌ、１８ （１
９７９年）に示された半絶縁性ＧａＡｓからなる基板を
用いたＴ Ｊ Ｓ （Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｊｕｎｃ
−ｔｉｏｎ ５ｔｒｉｐｅ ）レーザ装置を示す構造図
である。
ｐｐｌｉｅｄ ｐｈｙｓｉ−ｃｓ Ｖｏｌ、１８ （１
９７９年）に示された半絶縁性ＧａＡｓからなる基板を
用いたＴ Ｊ Ｓ （Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｊｕｎｃ
−ｔｉｏｎ ５ｔｒｉｐｅ ）レーザ装置を示す構造図
である。
この図において、１は半絶縁性ＧａＡｓからなる基板、
２ｂはＴ’ｅドープのｎ型ＡＪＺＧａＡｓからなる下ク
ラッド層、３ｂはＴｅドープのｎ型ＡβＧａＡｓからな
る活性層、４ｂはＴｅドープのｎ型ＡｕＧａＡｓからな
る上クラッド層、５ｂはＴｅドープのｎ型ＧａＡｓから
なるコンタクト層、６ｂはＺｎ拡散によってｐ型に反転
したコンタクト層、７ｂは１回目の拡散による高濃度の
Ｚｎ拡散領域、８ｂは２回目の拡散による低濃度のＺｎ
拡散領域、９は活性領域、１ｏはｎ側電極、１１はｎ側
電極である。
２ｂはＴ’ｅドープのｎ型ＡＪＺＧａＡｓからなる下ク
ラッド層、３ｂはＴｅドープのｎ型ＡβＧａＡｓからな
る活性層、４ｂはＴｅドープのｎ型ＡｕＧａＡｓからな
る上クラッド層、５ｂはＴｅドープのｎ型ＧａＡｓから
なるコンタクト層、６ｂはＺｎ拡散によってｐ型に反転
したコンタクト層、７ｂは１回目の拡散による高濃度の
Ｚｎ拡散領域、８ｂは２回目の拡散による低濃度のＺｎ
拡散領域、９は活性領域、１ｏはｎ側電極、１１はｎ側
電極である。
次に製造方法および動作について説明する。
まず基板１上に液相成長法により下クラッド層２ｂ、活
性層３ｂ、上クラッド層４ｂからなるダブルへテロ構造
とコンタクト層５ｂを順次成長させる。
性層３ｂ、上クラッド層４ｂからなるダブルへテロ構造
とコンタクト層５ｂを順次成長させる。
次にＺｎとＡｓの７囲気中で１回目のＺｎの拡散を行っ
てｐ３型のＺｎ拡散領域７ｂを形成し、ざらにＡｓ雰囲
気のみで２回目の拡散を行ない点線で囲まれたＺｎ濃度
の低いｐ型のＺｎ拡散領域８ｂを形成する。この工程に
よって活性層３ｂ内の横方向にｐ” −ｐ−−ｎのキャ
リア濃度分布が形成され、同時に屈折率分布も形成され
る。そしてこのｐ−領域が活性領域９となり、ここで注
入キャリアが再結合されて発光するほか、レーザ光の導
波路としても働く。
てｐ３型のＺｎ拡散領域７ｂを形成し、ざらにＡｓ雰囲
気のみで２回目の拡散を行ない点線で囲まれたＺｎ濃度
の低いｐ型のＺｎ拡散領域８ｂを形成する。この工程に
よって活性層３ｂ内の横方向にｐ” −ｐ−−ｎのキャ
リア濃度分布が形成され、同時に屈折率分布も形成され
る。そしてこのｐ−領域が活性領域９となり、ここで注
入キャリアが再結合されて発光するほか、レーザ光の導
波路としても働く。
最後にコンタクト層５ｂ、６ｂのｎ領域とｎ領域とをエ
ツチングによって分離し、ｎ側電極１０およびｎ側電極
１１を形成すれば素子が完成する。
ツチングによって分離し、ｎ側電極１０およびｎ側電極
１１を形成すれば素子が完成する。
そして、この素子のｎ側電極１０より電子、ｎ側電極１
１より正孔を注入していくと各々のキャリアは活性層３
ｂ内に落ち込み、活性領域９内で再結合しレーザ発振が
起こる。また、活性層３ｂ内の屈折率分布はｐ−領域（
活性領域９）で最も屈折率が高いため、レーザ光はｐ−
領域内に閉じ込められ、低しきい値でモード安定な半導
体レーザとして動作する。
１より正孔を注入していくと各々のキャリアは活性層３
ｂ内に落ち込み、活性領域９内で再結合しレーザ発振が
起こる。また、活性層３ｂ内の屈折率分布はｐ−領域（
活性領域９）で最も屈折率が高いため、レーザ光はｐ−
領域内に閉じ込められ、低しきい値でモード安定な半導
体レーザとして動作する。
上記のような従来のＴＪＳレーザ装置は、液相成長され
たＴｅドープのｎ型ＡｕＧａＡｓおよびＧａＡｓで構成
されているので、ｌ＼テロ界面および表面は２００〜５
００人程度の段差を持つ波状のモフォロジを有しており
、活性層３ｂの厚みや面が共振器方向にゆらいだり、ま
た、それによフて拡散が均一に行えないなどの問題点が
あった。
たＴｅドープのｎ型ＡｕＧａＡｓおよびＧａＡｓで構成
されているので、ｌ＼テロ界面および表面は２００〜５
００人程度の段差を持つ波状のモフォロジを有しており
、活性層３ｂの厚みや面が共振器方向にゆらいだり、ま
た、それによフて拡散が均一に行えないなどの問題点が
あった。
また、Ｚｎを拡散すると活性領域９から発光する波長は
拡散しない場合に比べてかなり長くなるので、その波長
を補正するためにＡｎＧａＡｓからなる活性層３ｂのＡ
ｕＡｓモル分率を大きくしておく必要があるが、これは
レーザ特性や寿命等に悪影響を与えるという問題点があ
った。
拡散しない場合に比べてかなり長くなるので、その波長
を補正するためにＡｎＧａＡｓからなる活性層３ｂのＡ
ｕＡｓモル分率を大きくしておく必要があるが、これは
レーザ特性や寿命等に悪影響を与えるという問題点があ
った。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、波状のモフオロジとそれによる拡散の不均一性を
改善出来るとともにＡＪ２ＧａＡｓからなる活性層のＡ
ＪＺＡｓモル分率を小ざくして、レーザ特性の向上およ
び長寿命化を図ることが可能な半導体レーザ装置を得る
ことを目的とする。
ので、波状のモフオロジとそれによる拡散の不均一性を
改善出来るとともにＡＪ２ＧａＡｓからなる活性層のＡ
ＪＺＡｓモル分率を小ざくして、レーザ特性の向上およ
び長寿命化を図ることが可能な半導体レーザ装置を得る
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この発明に係る半導体レーザ装置は、ｐ型の半導体層内
の不純物をマグネシウムとし、ｎ型の拡散領域内の不純
物をシリコンとしたものである。
の不純物をマグネシウムとし、ｎ型の拡散領域内の不純
物をシリコンとしたものである。
また、この発明に係る半導体レーザ装置の製造方法は、
基板上にマグネシウムを不純物とするｐ型の半導体層を
成長させる工程を含むものである。
基板上にマグネシウムを不純物とするｐ型の半導体層を
成長させる工程を含むものである。
この発明の半導体レーザ装置においては、活性領域から
発光する波長が拡散によって極端に波長長比せず、ＡＪ
ＩＡｓモル分率を小さくできる。
発光する波長が拡散によって極端に波長長比せず、ＡＪ
ＩＡｓモル分率を小さくできる。
また、この発明の半導体レーザ装置の製造方法において
は、ヘテロ界面および半導体層の表面が均一になり、不
純物の拡散も均一化され、直性線の良い導波路が形成さ
れる。
は、ヘテロ界面および半導体層の表面が均一になり、不
純物の拡散も均一化され、直性線の良い導波路が形成さ
れる。
〔実施例〕
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す
構造図である。
構造図である。
この図において、第３図と同一符号は同一のものを示し
、２ａはＭｇドープのｐ型ＡｆｌＧａＡｓからな下クラ
ッド層、３ａはＭｇドープのｐ型Ａｊ２ＧａＡｓからな
る活性層、４ａはＭｇドープのｐ型ＡｕＧａＡｓからｔ
する上クラッド層、５ａはＭｇトープのｐ型Ｇ ａ、
Ａ ｓからなるコンタクト層、６ａはＳｉ拡散によって
ｎ型に反転したＧａＡｓコンタクト層、７ａは１回目の
拡散による高濃度のＳｉ拡散領域、８ａは２回目の拡散
による低濃度のＳｉ拡散領域である。
、２ａはＭｇドープのｐ型ＡｆｌＧａＡｓからな下クラ
ッド層、３ａはＭｇドープのｐ型Ａｊ２ＧａＡｓからな
る活性層、４ａはＭｇドープのｐ型ＡｕＧａＡｓからｔ
する上クラッド層、５ａはＭｇトープのｐ型Ｇ ａ、
Ａ ｓからなるコンタクト層、６ａはＳｉ拡散によって
ｎ型に反転したＧａＡｓコンタクト層、７ａは１回目の
拡散による高濃度のＳｉ拡散領域、８ａは２回目の拡散
による低濃度のＳｉ拡散領域である。
次に製造方法および動作について説明する。
まず、基板１上に液相成長法により下クラット層２ａ、
活性層３ａ、上クラッド層４ａのダブルへテロ構造とコ
ンタクト層５ａを順次成長させる。
活性層３ａ、上クラッド層４ａのダブルへテロ構造とコ
ンタクト層５ａを順次成長させる。
次にＳｉとＡｓの雰囲気中で１回目のＳｉ拡散を行ない
、ｎ＋型のＳｉ拡散領域７ａを形成し、さらにＡｓ雰囲
気のみで２回目の拡散を行ない点線で囲まれたＳｉ濃度
の低いｎ型のＳｉ拡散領域８ａを形成する。この工程に
よって活性層３ａ内の横方向にｎ” −ｎ−−ｐのキャ
リア濃度分布が形成され、同時に屈折率分布も形成され
る。そして従来のＴＪＳレーザと同様の動作原理でレー
ザ発振が行われる。
、ｎ＋型のＳｉ拡散領域７ａを形成し、さらにＡｓ雰囲
気のみで２回目の拡散を行ない点線で囲まれたＳｉ濃度
の低いｎ型のＳｉ拡散領域８ａを形成する。この工程に
よって活性層３ａ内の横方向にｎ” −ｎ−−ｐのキャ
リア濃度分布が形成され、同時に屈折率分布も形成され
る。そして従来のＴＪＳレーザと同様の動作原理でレー
ザ発振が行われる。
この発明では、ＭｇドープのＡＪＺＧａＡｓおよびＧａ
Ａｓを用いて構成しているため、ヘテロ界面および表面
の均一性が非常に良く、従来のＴｅドープのＡｕＧａＡ
ｓを用いた場合に見られたような極端な波状のテラス等
は観察されない。したがって、Ｓｉも均一に拡散され、
導波路としても働く活性領域９の共振器方向の直線性が
非常に良くなり、先導波の際の光の損失が少なく導波が
スムーズに行われる。また、この結果、レーザビームの
遠視野像も良好なものとなる。
Ａｓを用いて構成しているため、ヘテロ界面および表面
の均一性が非常に良く、従来のＴｅドープのＡｕＧａＡ
ｓを用いた場合に見られたような極端な波状のテラス等
は観察されない。したがって、Ｓｉも均一に拡散され、
導波路としても働く活性領域９の共振器方向の直線性が
非常に良くなり、先導波の際の光の損失が少なく導波が
スムーズに行われる。また、この結果、レーザビームの
遠視野像も良好なものとなる。
また、比較的深い準位に入り込むＺｎを不純物として用
いていないため、発振波長が極端に長波長化することが
なくなり、活性層３ａ中のＡＪ２ＡＳモル分率を高くす
る必要もなく、それによって低しきい値で長寿命のＴＪ
Ｓレーザを実現出来る。
いていないため、発振波長が極端に長波長化することが
なくなり、活性層３ａ中のＡＪ２ＡＳモル分率を高くす
る必要もなく、それによって低しきい値で長寿命のＴＪ
Ｓレーザを実現出来る。
なお、上記実施例ではキャリア濃度分布によって形成さ
れ、導波路としても両端面間で一直線のものを示したが
、第２図の実施例に示すように、レーザ光出射端面部で
非拡散領域側に突出するように、すなわちクランク状に
曲げたものでもよい。この場合、導波路の前方が０４領
域となり、活性層３ａの端面部がバンドギャップが広く
なるバースタインシフトによってレーザ光の非吸収領域
となるため、高出力動作を行っても端面破壊を起しにく
くなる。
れ、導波路としても両端面間で一直線のものを示したが
、第２図の実施例に示すように、レーザ光出射端面部で
非拡散領域側に突出するように、すなわちクランク状に
曲げたものでもよい。この場合、導波路の前方が０４領
域となり、活性層３ａの端面部がバンドギャップが広く
なるバースタインシフトによってレーザ光の非吸収領域
となるため、高出力動作を行っても端面破壊を起しにく
くなる。
この発明の半導体レーザ装置は以上説明したとおり、ｐ
型の半導体層内の不純物をマグネシウムとし、ｎ型の拡
散領域内の不純物をシリコンとしたので、活性領域から
発光する波長が拡散によって極端に長波長化せず、ＡＪ
ＺＡＳモル分率を小さくでき、レーザ特性の向上および
長寿命化を図ることができるという効果がある。
型の半導体層内の不純物をマグネシウムとし、ｎ型の拡
散領域内の不純物をシリコンとしたので、活性領域から
発光する波長が拡散によって極端に長波長化せず、ＡＪ
ＺＡＳモル分率を小さくでき、レーザ特性の向上および
長寿命化を図ることができるという効果がある。
また、この発明の半導体レーザ装置の製造方法は以上説
明したとおり、基板上にマグネシウムを不純物とするｐ
型の半導体層を成長させる工程を含むので、ヘテロ界面
およびｐ型の半導体層の表面が均一になり、不純物の拡
散も均一化されて直線性のよい導波路を形成でき、レー
ザビームの遠視野像が良好な半導体レーザ装置を歩留り
良く得ることができるという効果がある。
明したとおり、基板上にマグネシウムを不純物とするｐ
型の半導体層を成長させる工程を含むので、ヘテロ界面
およびｐ型の半導体層の表面が均一になり、不純物の拡
散も均一化されて直線性のよい導波路を形成でき、レー
ザビームの遠視野像が良好な半導体レーザ装置を歩留り
良く得ることができるという効果がある。
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す
構造図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構造図、
第３図は従来のＴＪＳレーザ装置を示す構造図である。 図において、１は基板、２ａは下クラッド層、３ａは活
性層、４ａは上クラッド層、５ａ、６ａはコンタクト層
、７ａ、８ａはＳｉ拡散領域である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 １、事件の表示 特願昭６２−３１４６０３号２、
発明の名称 半導体レーザ装置およびその製造方法
３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号。 名 称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三
菱電機株式会社内 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 、ン （１）明細書第５頁１６行の「マグネｐムとし、」を、
「マグネシウム（Ｍｇ）とし、」と補正する。 （２） 同じく第５頁１７行の「シリコンとしたもの
である。」を、「シリコン（Ｓｌ）としたものである。 」と補正する。 （３） 同じく第６頁４〜５行の「波長良化」を、「
長波長化」と補正する。１ 以 上
構造図、第２図はこの発明の他の実施例を示す構造図、
第３図は従来のＴＪＳレーザ装置を示す構造図である。 図において、１は基板、２ａは下クラッド層、３ａは活
性層、４ａは上クラッド層、５ａ、６ａはコンタクト層
、７ａ、８ａはＳｉ拡散領域である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 １、事件の表示 特願昭６２−３１４６０３号２、
発明の名称 半導体レーザ装置およびその製造方法
３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号。 名 称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三
菱電機株式会社内 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 、ン （１）明細書第５頁１６行の「マグネｐムとし、」を、
「マグネシウム（Ｍｇ）とし、」と補正する。 （２） 同じく第５頁１７行の「シリコンとしたもの
である。」を、「シリコン（Ｓｌ）としたものである。 」と補正する。 （３） 同じく第６頁４〜５行の「波長良化」を、「
長波長化」と補正する。１ 以 上
Claims (3)
- （１）基板上に成長させられた少なくとも下クラッド層
、活性層、上クラッド層を含むｐの型半導体層と、ｐｎ
接合を形成するために前記ｐ型の半導体層の一部に拡散
されたｎ型の拡散領域とからなるＡｌＧａＡｓ系の横方
向電流注入型ストライプ半導体レーザ装置において、前
記ｐ型の半導体層内の不純物をマグネシウムとし、前記
ｎ型の拡散領域内の不純物をシリコンとしたことを特徴
とする半導体レーザ装置。 - （２）拡散領域は、レーザ光出射端面部で非拡散領域側
に突出したものであることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の半導体レーザ装置。 - （３）基板上に少なくとも下クラッド層、活性層、上ク
ラッド層を含むｐ型の半導体層を成長させる工程と、前
記ｐ型の半導体層中の一部にｐｎ接合を形成するための
ｎ型拡散領域を形成する工程とを含む横方向電流注入型
ストライプ半導体レーザ装置の製造方法において、前記
ｐ型の半導体層内の不純物としてマグネシウムを用いる
ことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31460387A JPH01152789A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31460387A JPH01152789A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152789A true JPH01152789A (ja) | 1989-06-15 |
Family
ID=18055283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31460387A Pending JPH01152789A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01152789A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693810A3 (en) * | 1994-07-18 | 1996-04-03 | Sharp Kk | Semiconductor laser device with confinement and contact layers doped with Mg and manufacturing method |
| US6009113A (en) * | 1994-07-18 | 1999-12-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device having clad and contact layers respectively doped with Mg and method for fabricating the same |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP31460387A patent/JPH01152789A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693810A3 (en) * | 1994-07-18 | 1996-04-03 | Sharp Kk | Semiconductor laser device with confinement and contact layers doped with Mg and manufacturing method |
| US5932004A (en) * | 1994-07-18 | 1999-08-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device having clad and contact layers respectively doped with MG and method for fabricating the same |
| US6009113A (en) * | 1994-07-18 | 1999-12-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device having clad and contact layers respectively doped with Mg and method for fabricating the same |
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