JPH01205494A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH01205494A JPH01205494A JP63224868A JP22486888A JPH01205494A JP H01205494 A JPH01205494 A JP H01205494A JP 63224868 A JP63224868 A JP 63224868A JP 22486888 A JP22486888 A JP 22486888A JP H01205494 A JPH01205494 A JP H01205494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- active
- semiconductor laser
- cladding
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 39
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 241000270281 Coluber constrictor Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- OQZCSNDVOWYALR-UHFFFAOYSA-N flurochloridone Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(N2C(C(Cl)C(CCl)C2)=O)=C1 OQZCSNDVOWYALR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
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
-
- 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
- H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
［産業上の利用分野コ
本発明は半導体レーザに関し、該半導体レーザは第一導
電型基板と連続的に少なくとも前記第一導電型の第一ク
ラッド層、第二反対導電型第二クラッド層及び前記第一
と第二のクラッド層どの間に位置する活性層とからなり
前記基板上に配置される層構造とからなる半導体基体を
有し、十分に高電流強度で順方向においてコヒーレント
電磁放射線を共振空洞内に位置する前記活性Ｉ鞘のスト
ライプ型領域内に発生することのできるｐｎ接合を有し
、前記第一と第二のクラッド層は前記放射線発生のため
前記活性層より小さな屈折率と大きな禁制帯幅な有し、
一方電流■止層が前記活性領域の区域でストライプ型中
断部を有して設けられ、二つの満が前記活性領域の両方
の側に、前記第二のクラッド層の」−側から活性層及び
面記第−のクラッＩ−層まて延在して設けられ、前記溝
は少なくとも部分的に前記電流阻止層で満たされている
。
電型基板と連続的に少なくとも前記第一導電型の第一ク
ラッド層、第二反対導電型第二クラッド層及び前記第一
と第二のクラッド層どの間に位置する活性層とからなり
前記基板上に配置される層構造とからなる半導体基体を
有し、十分に高電流強度で順方向においてコヒーレント
電磁放射線を共振空洞内に位置する前記活性Ｉ鞘のスト
ライプ型領域内に発生することのできるｐｎ接合を有し
、前記第一と第二のクラッド層は前記放射線発生のため
前記活性層より小さな屈折率と大きな禁制帯幅な有し、
一方電流■止層が前記活性領域の区域でストライプ型中
断部を有して設けられ、二つの満が前記活性領域の両方
の側に、前記第二のクラッド層の」−側から活性層及び
面記第−のクラッＩ−層まて延在して設けられ、前記溝
は少なくとも部分的に前記電流阻止層で満たされている
。
半導体１）−ザは多くの技術分野に於て重要で多くの装
置に用いられでいる。
置に用いられでいる。
［従来の技術］
上述ような二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテロ構造
（ＤＣＰＲ）Ｉ； Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐ
ｌａｎａｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔ、ｒｏ−ｓｔｒｕｃ
ｔｕｒｅ）半導体レーザは、ヨー１ｉＥ ツバ特許出願
明細書第０１１１６５０号に記載されている。これら既
知の半導体レーザの不利な点は、しきい電流の強い温度
依存性である。
（ＤＣＰＲ）Ｉ； Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐ
ｌａｎａｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔ、ｒｏ−ｓｔｒｕｃ
ｔｕｒｅ）半導体レーザは、ヨー１ｉＥ ツバ特許出願
明細書第０１１１６５０号に記載されている。これら既
知の半導体レーザの不利な点は、しきい電流の強い温度
依存性である。
特にｌ ｎＧａＡｓＰ／ ｌ ｎＰダブルへテロ接合（
ＤＩ）レーザは、温度上昇と共にしきい電流値が非常に
増大する。これは、一部前記活性層内に閉じ込められた
荷電キャリヤが前記クラッド層へ漏れ出すことによる。
ＤＩ）レーザは、温度上昇と共にしきい電流値が非常に
増大する。これは、一部前記活性層内に閉じ込められた
荷電キャリヤが前記クラッド層へ漏れ出すことによる。
１、Ｅ、Ｅ、Ｅ、 Ｊ、 ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ （ＱＦ １９゜Ａｕｇｕｓｔ ＋
９８３．１．３１９−１３２６）に附加（第二）活性層
を備えた半導体レーザが記載されている。これらのいわ
ゆる二重キャリヤ閉じ込め（ＤＤＣ； ＤｏｕｂｌｅＣ
ａｒｒｉｅｒ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）レーザはｌ
ｎＧａＡｓＰ／ ｌ ｎＰ レーザに対しても高い温度
安定性を有する。しかしながら、この二重キャリヤ閉じ
込め（ＤＤＣ； １）ｏｕｂｌｅＣａｒｒｉｅｒ Ｃｏ
ｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）レーザの不利な点は、比較的しき
い電流値が高いことである。二重キャリヤ閉じ込めＤＣ
Ｃレーザのしきい電流値は１００−３００ｍＡオーダー
であるのに対し、二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテ
ロ構造（ＤＣＰＢＩ＋）半導体レーザのしきい電流値は
１０１０−３Ｏオーダーである。
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ （ＱＦ １９゜Ａｕｇｕｓｔ ＋
９８３．１．３１９−１３２６）に附加（第二）活性層
を備えた半導体レーザが記載されている。これらのいわ
ゆる二重キャリヤ閉じ込め（ＤＤＣ； ＤｏｕｂｌｅＣ
ａｒｒｉｅｒ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）レーザはｌ
ｎＧａＡｓＰ／ ｌ ｎＰ レーザに対しても高い温度
安定性を有する。しかしながら、この二重キャリヤ閉じ
込め（ＤＤＣ； １）ｏｕｂｌｅＣａｒｒｉｅｒ Ｃｏ
ｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）レーザの不利な点は、比較的しき
い電流値が高いことである。二重キャリヤ閉じ込めＤＣ
Ｃレーザのしきい電流値は１００−３００ｍＡオーダー
であるのに対し、二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテ
ロ構造（ＤＣＰＢＩ＋）半導体レーザのしきい電流値は
１０１０−３Ｏオーダーである。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、なかでも特に小さなしきい電流値が高い温度
安定性と組み合わされた半導体レーザな提供することを
目的とする。
安定性と組み合わされた半導体レーザな提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれは
、前記活性層の上で前記第二のクラッド層の下方に先ず
第二導電型の第三クラッド層と次いて事実ト前記第−活
性層と同一の禁制帯幅な有する前記第二導電型の第二活
性層とを設けることを特徴とする半導体レーザである。
、前記活性層の上で前記第二のクラッド層の下方に先ず
第二導電型の第三クラッド層と次いて事実ト前記第−活
性層と同一の禁制帯幅な有する前記第二導電型の第二活
性層とを設けることを特徴とする半導体レーザである。
この場合、放射線に対する電流特性は大変安定で実質的
に全くキング（欠陥）がないレーザな得ることかできる
ことが更に見いたされた。
に全くキング（欠陥）がないレーザな得ることかできる
ことが更に見いたされた。
［実施例］
本発明をより詳細に幾つかの実施例と図面を参照して説
明する。図面において、第１図は本発明による半導体レ
ーザの断面を模式的に示し、第２図は本発明による半導
体レーザと二重活性層がないのみで同様の構造を有する
既知の半導体レーザとの温度の関数としてのしきい電流
を示し、第３図は本発明による半導体レーザの電流強度
の関数としての放射線強度を示し、第４図ないし第６図
は、第１図に示される前記半導体レーザの製造の順次工
程を模式的に示す。
明する。図面において、第１図は本発明による半導体レ
ーザの断面を模式的に示し、第２図は本発明による半導
体レーザと二重活性層がないのみで同様の構造を有する
既知の半導体レーザとの温度の関数としてのしきい電流
を示し、第３図は本発明による半導体レーザの電流強度
の関数としての放射線強度を示し、第４図ないし第６図
は、第１図に示される前記半導体レーザの製造の順次工
程を模式的に示す。
これらの図面は単なる概略であり、縮尺により描かれた
ものではない。平明のために、垂直方向の寸法は非常に
誇張している。対応する部分は一般に同一の参照番号で
示し、同一導電型の領域は一般に同一方向にクロスハツ
チされている。
ものではない。平明のために、垂直方向の寸法は非常に
誇張している。対応する部分は一般に同一の参照番号で
示し、同一導電型の領域は一般に同一方向にクロスハツ
チされている。
第１図は本発明による半導体レーザの断面を模式的に示
す。この半導体レーザは、本実施例ではｎ型の第一導電
型のインジウム燐（ＩｎＰ）の基板（１）を有する半導
体基体からなる。該基板上に連続的に同し第一導電型の
ｎ型インジウム燐（ＩＴＩＰ）の第一・クラッド層（２
）と第二反対導電型この場合■）型のインジウム燐（Ｉ
ｎＰ）の第二クラツＩ−層（６）と前記第一（２）と前
記第二（６）のクラッド層の間に位置し本実施例ては組
成１ｎｘＧａ＋−ＸＡＳ、Ｐ１−８を有するインジウム
・カリウム・ヒ素・燐の活性層（３）とからなる層構造
を配置する。Ｘとｙの値を変えることによって、発生ず
る放射線の波長な略１．２と］、６７１ｍとの間に変え
ることかできる。
す。この半導体レーザは、本実施例ではｎ型の第一導電
型のインジウム燐（ＩｎＰ）の基板（１）を有する半導
体基体からなる。該基板上に連続的に同し第一導電型の
ｎ型インジウム燐（ＩＴＩＰ）の第一・クラッド層（２
）と第二反対導電型この場合■）型のインジウム燐（Ｉ
ｎＰ）の第二クラツＩ−層（６）と前記第一（２）と前
記第二（６）のクラッド層の間に位置し本実施例ては組
成１ｎｘＧａ＋−ＸＡＳ、Ｐ１−８を有するインジウム
・カリウム・ヒ素・燐の活性層（３）とからなる層構造
を配置する。Ｘとｙの値を変えることによって、発生ず
る放射線の波長な略１．２と］、６７１ｍとの間に変え
ることかできる。
本実施例では、ｘ ＝０．７３及び、ｙ ＝ ０．６０
である。この場合波長は略１．３μ■である。前記活性
層（３）乙よ通常ことさらＩ・−ブされない。前記活性
層（３）と前記クラッド層（２）または（６）の一つと
の間にｐｎ接合が前記活性層（３）の導電型に依存して
形成される。前記ｐｎ接合は、十分な高電流強度で順方
向の、本実施例の場合既に約３０ｍＡからて２３・ＩＱ
１３１１ｚのコヒーレント電磁放射線を共振空洞内に位
置する前記活性層のストライプ型領域内（３Ａ）に発生
ずることかできる。前記第一 （２）及び第二（６）の
クラッド層は前記放射線発生のため、前記活性層（３）
の屈折率ｎ、＝３．５２及び禁制帯幅Ｅｇ＝ ０．９５
３ｅＶ （３００にで）より、本実施例の場合例えはｎ
＝ ３．２］てＥｇ＝ １．３５ｅＶと小さい屈折率で
大きな禁制帯幅な有する。電流阻止層（１４）は本実施
例の場合前記第二導電型ｐ型のｌｎＰの層（７）及び前
記第一導電型ｎ型のｌｎＰＯ層（８）からなり、前記活
性領域（３Ａ）の区域ではストライプ型中断部を有し、
二つの満（１１）、 （１２）か前記活性領域（３Ａ）
の両方の側に設けられる。
である。この場合波長は略１．３μ■である。前記活性
層（３）乙よ通常ことさらＩ・−ブされない。前記活性
層（３）と前記クラッド層（２）または（６）の一つと
の間にｐｎ接合が前記活性層（３）の導電型に依存して
形成される。前記ｐｎ接合は、十分な高電流強度で順方
向の、本実施例の場合既に約３０ｍＡからて２３・ＩＱ
１３１１ｚのコヒーレント電磁放射線を共振空洞内に位
置する前記活性層のストライプ型領域内（３Ａ）に発生
ずることかできる。前記第一 （２）及び第二（６）の
クラッド層は前記放射線発生のため、前記活性層（３）
の屈折率ｎ、＝３．５２及び禁制帯幅Ｅｇ＝ ０．９５
３ｅＶ （３００にで）より、本実施例の場合例えはｎ
＝ ３．２］てＥｇ＝ １．３５ｅＶと小さい屈折率で
大きな禁制帯幅な有する。電流阻止層（１４）は本実施
例の場合前記第二導電型ｐ型のｌｎＰの層（７）及び前
記第一導電型ｎ型のｌｎＰＯ層（８）からなり、前記活
性領域（３Ａ）の区域ではストライプ型中断部を有し、
二つの満（１１）、 （１２）か前記活性領域（３Ａ）
の両方の側に設けられる。
ｌｒｆ記半導体レーし−前記活性領域（３Ａ）に順方向
の電圧を印加する場合、前記電流阻止層の前記層（７）
および（８）の間の前記ｐｎ接合はカットオフされる。
の電圧を印加する場合、前記電流阻止層の前記層（７）
および（８）の間の前記ｐｎ接合はカットオフされる。
本実施例の場合前記電流阻止！（１４）は完全に前記層
つの溝（１１）及び（１２）を埋め、前記第二クラッド
層（６）の−ヒ側から前記活性層（３）及び前記第一ク
ラッド層（２）まで延在して設けられる。
つの溝（１１）及び（１２）を埋め、前記第二クラッド
層（６）の−ヒ側から前記活性層（３）及び前記第一ク
ラッド層（２）まで延在して設けられる。
本発明によれは、前記活性領域（３Ａ）は、三層（３）
、 （４）及び（５）からなる。
、 （４）及び（５）からなる。
面記活性領域（３Ａ）は、前記第二クラッド層（６）の
下方に位置し、前記活性Ｎ（３）、前記第二反対導電型
のインジウム燐（ＩｎＰ）の第三クラッドＮ（４）と前
記第二反対導電型で実質的に前記活性Ｎ（３）と同一の
禁制帯幅性する第二活性層（５）とからなる 前記第二活性Ｎ（５）は本実施例の場合前記第一活性Ｎ
（３）と同一の組成を有する。前記第二活性層（５）は
前記第二反対導電型で、本実施例の場合ｐ型である。
下方に位置し、前記活性Ｎ（３）、前記第二反対導電型
のインジウム燐（ＩｎＰ）の第三クラッドＮ（４）と前
記第二反対導電型で実質的に前記活性Ｎ（３）と同一の
禁制帯幅性する第二活性層（５）とからなる 前記第二活性Ｎ（５）は本実施例の場合前記第一活性Ｎ
（３）と同一の組成を有する。前記第二活性層（５）は
前記第二反対導電型で、本実施例の場合ｐ型である。
前記活性領域（３Ａ）は、前記第一クラッド層（２）と
共にｐｎ接合を形成し、該ｐｎ接合は、しきい電流を越
える電流強度でコヒーレント電磁放射線を発生ずる。第
一図の前記活性領域（３Ａ）は、核間の平面に直角の両
方向に延在する。前記活性領域（３Ａ）の核間の平面に
於ける両端面は本実施例の場合（０１１）面方位を有す
るへき開面で、ある意味では前記発生ずる放射線を反射
する。
共にｐｎ接合を形成し、該ｐｎ接合は、しきい電流を越
える電流強度でコヒーレント電磁放射線を発生ずる。第
一図の前記活性領域（３Ａ）は、核間の平面に直角の両
方向に延在する。前記活性領域（３Ａ）の核間の平面に
於ける両端面は本実施例の場合（０１１）面方位を有す
るへき開面で、ある意味では前記発生ずる放射線を反射
する。
前記第一クラッド層（２）と第二クラッド層（ｑ−
６）は電流阻止層（１４）と同様に前記層Ｎ（３）、（
４）及び（５）の区域では本実施例の場合インジウム燐
（ＩｎＰ）で形成され、インジウム・ガリウム・ヒ素・
燐からなる前記活性層（３）及び（５）より小さな屈折
率と大きな禁制帯幅を有する。
４）及び（５）の区域では本実施例の場合インジウム燐
（ＩｎＰ）で形成され、インジウム・ガリウム・ヒ素・
燐からなる前記活性層（３）及び（５）より小さな屈折
率と大きな禁制帯幅を有する。
前記発生した放射線はこの様にして前記活性領域（３Ａ
）から容易に放射することかできない。
）から容易に放射することかできない。
レーサー効果に必要な前記しきい電流１ｔｈは前記第二
活性Ｎ（５）の存在によって温度Ｔに依存することがよ
り少なくなった。 （第２図参照）しきい電流の温度依
存性を式： １ｔｈｃＣｅ”１［’ （ここでパラ
メター゛「８はレーザーのタイプによる。）により究明
するのは通常の事である。 （例えは、 ｒＳｅｍｉｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ １ａｓｅｒｓ ａｎｄ ｈｅｔｅｒ
ｏ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ ＬＥＤ’５Ｊｔ１．Ｋｒｅｓｓ
ｅｌ及びＪ、に、 Ｂｕｌｔｅｒ著、Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ、 Ｎｅ冒Ｙｏｒｋ、 １９７７ 参照
） 従来の二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテロ構造
（ＤＣＰＢｔｌ； Ｉ）ｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ
Ｐｌａｎａｒ Ｂｕｒｉｅｄ ｔｌｅｔｒｏ−ｓｆ；ｒ
ｕｃｔｕｒｅ）半導体レーザては、４．ＯＫ＜Ｔθ〈８
０Ｋが維持されているが、−力木発明による半導体レー
ザては、かなり高いＴ８−１．０− 値が見いたされた（Ｔｔ＋＞１００Ｋ）。高いＴ８値は
第２図から明らかなように、しきい電流かより少なく温
度に依存することになる。
活性Ｎ（５）の存在によって温度Ｔに依存することがよ
り少なくなった。 （第２図参照）しきい電流の温度依
存性を式： １ｔｈｃＣｅ”１［’ （ここでパラ
メター゛「８はレーザーのタイプによる。）により究明
するのは通常の事である。 （例えは、 ｒＳｅｍｉｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ １ａｓｅｒｓ ａｎｄ ｈｅｔｅｒ
ｏ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ ＬＥＤ’５Ｊｔ１．Ｋｒｅｓｓ
ｅｌ及びＪ、に、 Ｂｕｌｔｅｒ著、Ａｃａｄｅｍｉｃ
Ｐｒｅｓｓ、 Ｎｅ冒Ｙｏｒｋ、 １９７７ 参照
） 従来の二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテロ構造
（ＤＣＰＢｔｌ； Ｉ）ｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ
Ｐｌａｎａｒ Ｂｕｒｉｅｄ ｔｌｅｔｒｏ−ｓｆ；ｒ
ｕｃｔｕｒｅ）半導体レーザては、４．ＯＫ＜Ｔθ〈８
０Ｋが維持されているが、−力木発明による半導体レー
ザては、かなり高いＴ８−１．０− 値が見いたされた（Ｔｔ＋＞１００Ｋ）。高いＴ８値は
第２図から明らかなように、しきい電流かより少なく温
度に依存することになる。
本発明による半導体レーザの非常に増大した温度安定性
は、二重チャネル形プレーナ埋め込みへテロ構造（ＤＣ
ＰＢＨ； Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｌａｎａ
ｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
半導体レーザに比較して、より低い温度でのしきい電流
のほんの僅かの増加に関係している。
は、二重チャネル形プレーナ埋め込みへテロ構造（ＤＣ
ＰＢＨ； Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｌａｎａ
ｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
半導体レーザに比較して、より低い温度でのしきい電流
のほんの僅かの増加に関係している。
第３図は２０°Ｃにおける電流強度ｌ （ｍＡ）に幻す
る放射線強度Ｐ（ｍＷ）を示す。前記しきい電流１ｔｈ
は約３０ｍＡで、この値によれば、この特性は安定で全
くキンク（欠陥）がない。
る放射線強度Ｐ（ｍＷ）を示す。前記しきい電流１ｔｈ
は約３０ｍＡで、この値によれば、この特性は安定で全
くキンク（欠陥）がない。
本発明による半導体レーザは、例えば第４図ないし第６
図に示すような方法で製造され得る。
図に示すような方法で製造され得る。
（１００）面方位からのずれが約０’＋２”の（１００
）面方位と例えば略３５０ｎｍの厚さを有し、例えはイ
オウ原子濃度５・１０” ａｔ／ｃｍ”のインジウム・
燐（ＩｎＰ）のｎ型基板（１） 、Ｊ−、に、通常の方
法て液相からのエピタキシィ（ＬＰＥ）により、２μｍ
の厚さで錫Ｉ・−ピンク濃度５ ・１０１７ａｔ／ｃｍ
３のｎ型インジウム・燐（ＩｎＰ）の第一クラッド層（
２）、１１１ｉ＋、ｖ３Ｇａｉ＋２７Ａｓｓ６Ｐｚ４の
組成て厚さ０．１μｍのドーピングしない第一活性層（
３）、Ｏ，］７ｚｍの厚さで亜鉛ドーピング濃度１．５
・１０１８ａｔ；／ｃｍ３を有するｎ型インジウム・
燐（ＩｎＰ）の第三クラッド層（４）、前記第一活性層
（３）と同一の組成を有し、０．］、７１ｍの厚さで亜
鉛ドーピング濃度１．５・ＩＱ’ ８ａｔ／ｃｍ３のｐ
型第二活性層（５）およびＩ μｍの厚さで亜鉛ドーピ
ング濃度２・１０”’ａｔ／ｃｍ３を有するｐ型第二り
ラッＩ−層（６）とが順次形成される。 （第４図参照
）これらの複数の層が形成された後、溝（１１）および
（１２）が例えばブロムメタノールをエツチング液とし
て用いて前記表面よりエツチングされる。 （第５図参
照）これらの溝はその−Ｌ側で幅約１０７１ｍおよび深
さ２μｍを有する。これら溝の間に位置するメサＭＥＳ
Ａ （、６Ａ、 ）はその上側で幅約］ ／ｉ ｍを有
する。
）面方位と例えば略３５０ｎｍの厚さを有し、例えはイ
オウ原子濃度５・１０” ａｔ／ｃｍ”のインジウム・
燐（ＩｎＰ）のｎ型基板（１） 、Ｊ−、に、通常の方
法て液相からのエピタキシィ（ＬＰＥ）により、２μｍ
の厚さで錫Ｉ・−ピンク濃度５ ・１０１７ａｔ／ｃｍ
３のｎ型インジウム・燐（ＩｎＰ）の第一クラッド層（
２）、１１１ｉ＋、ｖ３Ｇａｉ＋２７Ａｓｓ６Ｐｚ４の
組成て厚さ０．１μｍのドーピングしない第一活性層（
３）、Ｏ，］７ｚｍの厚さで亜鉛ドーピング濃度１．５
・１０１８ａｔ；／ｃｍ３を有するｎ型インジウム・
燐（ＩｎＰ）の第三クラッド層（４）、前記第一活性層
（３）と同一の組成を有し、０．］、７１ｍの厚さで亜
鉛ドーピング濃度１．５・ＩＱ’ ８ａｔ／ｃｍ３のｐ
型第二活性層（５）およびＩ μｍの厚さで亜鉛ドーピ
ング濃度２・１０”’ａｔ／ｃｍ３を有するｐ型第二り
ラッＩ−層（６）とが順次形成される。 （第４図参照
）これらの複数の層が形成された後、溝（１１）および
（１２）が例えばブロムメタノールをエツチング液とし
て用いて前記表面よりエツチングされる。 （第５図参
照）これらの溝はその−Ｌ側で幅約１０７１ｍおよび深
さ２μｍを有する。これら溝の間に位置するメサＭＥＳ
Ａ （、６Ａ、 ）はその上側で幅約］ ／ｉ ｍを有
する。
続いて、同様に液相エピタキシーにより亜鉛ドーピング
濃度１・１０’ ８ａｔ／ｃｍ３を有するｐ型インジウ
ム・燐（ＩｎＰ）の層（７）及びゲルマニウム・ドーピ
ング濃度］−５・１．０”’ａｔ／ｃｍ３を有するｎ型
のｌｎＰのＮ（８）からなる前記電流阻止！（１４−）
を形成する（第６図参照）。前記メサ（６Ａ）の外側平
坦部分及び前記溝の上に前記層（７）及び（８）が、そ
れぞれ］、００７１ｍび０．８μｍの厚さに形成される
。既知のように、この様な成長工程において、前記溝（
１１）及び（１２）は埋められるが、−方面記メサ（６
Ａ：）ｌ二では顕著な成長は生しない。
濃度１・１０’ ８ａｔ／ｃｍ３を有するｐ型インジウ
ム・燐（ＩｎＰ）の層（７）及びゲルマニウム・ドーピ
ング濃度］−５・１．０”’ａｔ／ｃｍ３を有するｎ型
のｌｎＰのＮ（８）からなる前記電流阻止！（１４−）
を形成する（第６図参照）。前記メサ（６Ａ）の外側平
坦部分及び前記溝の上に前記層（７）及び（８）が、そ
れぞれ］、００７１ｍび０．８μｍの厚さに形成される
。既知のように、この様な成長工程において、前記溝（
１１）及び（１２）は埋められるが、−方面記メサ（６
Ａ：）ｌ二では顕著な成長は生しない。
最後に、平坦部分で厚さ約１μｍ及び亜鉛ドーピング濃
度１．５・１．０１８ａｔ／ｃｍ３を有するｎ型インジ
ウム・燐（ＩｎＰ）の層（９）及び厚さ約０．４μｍ及
び亜鉛ドーピング濃度１・１０’ ８ａｔ／ｃｍ３を有
するｎ型インジウム・燐（ＩｎＰ）のコンタクト層（１
０）を形成する。
度１．５・１．０１８ａｔ／ｃｍ３を有するｎ型インジ
ウム・燐（ＩｎＰ）の層（９）及び厚さ約０．４μｍ及
び亜鉛ドーピング濃度１・１０’ ８ａｔ／ｃｍ３を有
するｎ型インジウム・燐（ＩｎＰ）のコンタクト層（１
０）を形成する。
第２図は、上記本発明による半導体レーザのしきい電流
の温度依存性と既知の第二活性層がないのみて他は同一
の構成及び構造の二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテ
ロ構造（ＤＣＰＢＨ； Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ
Ｐｌａｎａｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｒｏ−ｓｔ、ｒ
ｕｃｔｕｒｅ）半導体レ一す”のしきい電流の温度依存
性とを示す。
の温度依存性と既知の第二活性層がないのみて他は同一
の構成及び構造の二重チャネル形ブレーナ埋め込みへテ
ロ構造（ＤＣＰＢＨ； Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ
Ｐｌａｎａｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅｔｒｏ−ｓｔ、ｒ
ｕｃｔｕｒｅ）半導体レ一す”のしきい電流の温度依存
性とを示す。
第２図において、本発明によるレーザ（１）についてＴ
ｚ＝１．９０にの値が見いだされたのに対し、既知のレ
ーザ（ＩＴ）てはＴ８ニア０にである。本発明によるレ
ーザにおいては、更に高いＴ＋１の値が前記の異なる層
（２）、 （４）、 （５）及び（６）の層厚及び組成
は上記実施例と同一であるが他のドーピング濃度にする
ことにより得ることができる（次頁の表１参照）。
ｚ＝１．９０にの値が見いだされたのに対し、既知のレ
ーザ（ＩＴ）てはＴ８ニア０にである。本発明によるレ
ーザにおいては、更に高いＴ＋１の値が前記の異なる層
（２）、 （４）、 （５）及び（６）の層厚及び組成
は上記実施例と同一であるが他のドーピング濃度にする
ことにより得ることができる（次頁の表１参照）。
（以下余白）
上述の実施例に示す層構造は多様に変形されるであろう
。例えは、特に前記電流阻止！（１４）のみならず他の
層も一以上の層で構成し得る。
。例えは、特に前記電流阻止！（１４）のみならず他の
層も一以上の層で構成し得る。
前記柱々の半導体層の導電型は反転され得るし、また使
用される半導体材料及び発生する放射線周波数は、本願
に基づき当業者により変形され得る。
用される半導体材料及び発生する放射線周波数は、本願
に基づき当業者により変形され得る。
前記活性層（３Ａ）の前記両端面は、前記結晶のへき開
表面に代えてエツチングまたは他の異なる方法で設けら
れた側面でもよいであろう。一方前記共振空洞は、両へ
き開端面に代えて分布帰還型（ＤＦＢ： Ｄｉｓｔｒｉ
ｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄ−Ｂａｃｋ）レーザまたは分布反
射型（ＤＢＲ： Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ
Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザに通常用いられるグレー
ティング構造により構成され得る。
表面に代えてエツチングまたは他の異なる方法で設けら
れた側面でもよいであろう。一方前記共振空洞は、両へ
き開端面に代えて分布帰還型（ＤＦＢ： Ｄｉｓｔｒｉ
ｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄ−Ｂａｃｋ）レーザまたは分布反
射型（ＤＢＲ： Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ
Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザに通常用いられるグレー
ティング構造により構成され得る。
第１図は本発明による半導体レーザの断面を模式的に示
し、 第２図は本発明による半導体レーザと二重活性層かない
のみて同様の構造を有する既知の半導体レーザとの温度
の関数としてのしきい電流を示し、第３図は本発明によ
る半導体レーザの電流強度の関数としての放射線強度を
示し、 第４図ないし第６図は、第１図に示される前記半導体レ
ーザの製造の順次工程を模式的に示す。 （１）・・・基板、 （２）・・・第一クラッ
ド層、（３）・・・活性層、 （３Ａ）・・・活
性領域、（４）・・・第三クラッド層、（５）・・・第
二活性層、（６）・・・第二クラッド層、（６Ａ）・・
・メサ、（７）、 （８）・・・ｌｎｐの層、 （９）・・・ｐ型インジウム・燐（ｌｎｐ）の層、（１
０）・・・コンタクト層、 （１４）・・・電流阻止層
、（Ｉ＋）、 （１２）・・・溝、 （１）・・・本発明によるレーザの温度依存性、（１１
）・・・既知のレーザの温度依存性出願人 エヌ・ベ
ー・フィリップス・フルーイランベンツアフリケン 代理人 弁理士 沢 １）雅 男 １７一 ｌ□シノー１
し、 第２図は本発明による半導体レーザと二重活性層かない
のみて同様の構造を有する既知の半導体レーザとの温度
の関数としてのしきい電流を示し、第３図は本発明によ
る半導体レーザの電流強度の関数としての放射線強度を
示し、 第４図ないし第６図は、第１図に示される前記半導体レ
ーザの製造の順次工程を模式的に示す。 （１）・・・基板、 （２）・・・第一クラッ
ド層、（３）・・・活性層、 （３Ａ）・・・活
性領域、（４）・・・第三クラッド層、（５）・・・第
二活性層、（６）・・・第二クラッド層、（６Ａ）・・
・メサ、（７）、 （８）・・・ｌｎｐの層、 （９）・・・ｐ型インジウム・燐（ｌｎｐ）の層、（１
０）・・・コンタクト層、 （１４）・・・電流阻止層
、（Ｉ＋）、 （１２）・・・溝、 （１）・・・本発明によるレーザの温度依存性、（１１
）・・・既知のレーザの温度依存性出願人 エヌ・ベ
ー・フィリップス・フルーイランベンツアフリケン 代理人 弁理士 沢 １）雅 男 １７一 ｌ□シノー１
Claims (3)
- （１）第一導電型基板と連続的に少なくとも前記第一導
電型の第一クラッド層、第二反対導電型第二クラッド層
及び前記第一と第二のクラッド層との間に位置する活性
層とからなり前記基板上に配置される層構造とからなる
半導体基体を有し、十分に高電流強度で順方向において
コヒーレント電磁放射線を共振空洞内に位置する前記活
性層のストライプ型領域内に発生することのできるｐｎ
接合を有し、前記第一と第二のクラッド層は前記放射線
発生のため前記活性層より小さな屈折率と大きな禁制帯
幅を有し、一方電流阻止層が前記活性領域の区域でスト
ライプ型中断部を有して設けられ、二つの溝が前記活性
領域の両方の側に、前記第二のクラッド層の上側から活
性層及び前記第一のクラッド層まで延在して設けられ、
前記溝は少なくとも部分的に前記電流阻止層で満たされ
ている半導体レーザにおいて、前記活性層の上で前記第
二のクラッド層の下方に先ず第二導電型の第三クラッド
層と次いで事実上前記第一活性層と同一の禁制帯幅を有
する前記第二導電型の第二活性層とを設けることを特徴
とする半導体レーザ。 - （２）特許請求の範囲第一項に記載の半導体レーザにお
いて、前記ストライプ型活性領域が、前記放射線発生の
ため前記活性層より小さな屈折率と大きな禁制帯幅を有
する前記第二導電型の境界領域によって横から境界が規
定されることを特徴とする半導体レーザ。 - （３）特許請求の範囲第一項又は第２項に記載の半導体
レーザにおいて、前記第一、第二及び第三のクラッド層
は主としてインジウム燐（ＩｎＰ）からなり、前記第一
及び第二の活性層は主としてインジウム・ガリウム・ヒ
素・燐（Ｉｎ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ＿ｙＰ＿１＿−
＿ｙ）からなることを特徴とする半導体レーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8702233A NL8702233A (nl) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | Dcpbh laser met goede temperatuurstabiliteit. |
| NL8702233 | 1987-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01205494A true JPH01205494A (ja) | 1989-08-17 |
Family
ID=19850633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63224868A Pending JPH01205494A (ja) | 1987-09-18 | 1988-09-09 | 半導体レーザ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4866723A (ja) |
| EP (1) | EP0308017A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01205494A (ja) |
| KR (1) | KR890005935A (ja) |
| NL (1) | NL8702233A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2823476B2 (ja) * | 1992-05-14 | 1998-11-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| US5309465A (en) * | 1992-11-05 | 1994-05-03 | International Business Machines Corporation | Ridge waveguide semiconductor laser with thin active region |
| EP0621665B1 (en) * | 1993-03-25 | 1997-07-23 | Nec Corporation | Semiconductor double-channel-planar-buried-heterostructure laser diode effective against leakage current |
| US5956360A (en) * | 1997-03-28 | 1999-09-21 | Lucent Technologies Inc. | Uncooled lasers with reduced low bias capacitance effect |
| US6782649B1 (en) * | 2002-10-09 | 2004-08-31 | Richard D. Adler | Reversible picture frame assembly |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3277278D1 (en) * | 1981-10-19 | 1987-10-15 | Nec Corp | Double channel planar buried heterostructure laser |
| JPS5957486A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Nec Corp | 埋め込み形半導体レ−ザ |
| NL8401172A (nl) * | 1984-04-12 | 1985-11-01 | Philips Nv | Halfgeleiderlaser. |
-
1987
- 1987-09-18 NL NL8702233A patent/NL8702233A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-08-29 US US07/237,939 patent/US4866723A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-09 EP EP88201964A patent/EP0308017A1/en not_active Withdrawn
- 1988-09-09 JP JP63224868A patent/JPH01205494A/ja active Pending
- 1988-09-15 KR KR1019880011889A patent/KR890005935A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8702233A (nl) | 1989-04-17 |
| EP0308017A1 (en) | 1989-03-22 |
| KR890005935A (ko) | 1989-05-17 |
| US4866723A (en) | 1989-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3654435B2 (ja) | 半導体光素子及びその製造方法 | |
| CN100421321C (zh) | 半导体光元件及其制造方法 | |
| JPS63318195A (ja) | 横方向埋め込み型面発光レ−ザ | |
| US4525841A (en) | Double channel planar buried heterostructure laser | |
| JPS6254489A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2014045083A (ja) | 半導体光素子及び半導体光素子の作製方法 | |
| JPH01205494A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH1022579A (ja) | 光導波路構造とこの光導波路構造を用いた半導体レーザ、変調器及び集積型半導体レーザ装置 | |
| JPS61164287A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS589592B2 (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| US11196232B2 (en) | Modulation doped semiconductor laser and manufacturing method therefor | |
| JP2555984B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP2879083B2 (ja) | Ｄｆｂ半導体レーザ | |
| JPH03104292A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS6124839B2 (ja) | ||
| JPS62137893A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH0227783A (ja) | 半導体レーザの形成のためにＧａＡｓを選択的に成長させる方法及び半導体レーザ | |
| JPS6342869B2 (ja) | ||
| JPS6373682A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS6292385A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS5812389A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JP2000353862A (ja) | 半導体積層構造の製造方法 | |
| JPH0233993A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS6136720B2 (ja) | ||
| JPS61137386A (ja) | 二重ヘテロ構造半導体レ−ザ |