JPH01303778A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JPH01303778A JPH01303778A JP13271088A JP13271088A JPH01303778A JP H01303778 A JPH01303778 A JP H01303778A JP 13271088 A JP13271088 A JP 13271088A JP 13271088 A JP13271088 A JP 13271088A JP H01303778 A JPH01303778 A JP H01303778A
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- Japan
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- semiconductor
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 4
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Landscapes
- 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〕
本発明は低しきい電流値で動作する半導体レーザ素子に
関する。
関する。
従来の半導体レーザ装置は、特開昭６１−１２５１８４
号に記載のように、光導波路用ストライプ領域外側の非
電流注入領域のクラッド層が該ストライプ領域と同一導
電型の半導体層より構成されていた。
号に記載のように、光導波路用ストライプ領域外側の非
電流注入領域のクラッド層が該ストライプ領域と同一導
電型の半導体層より構成されていた。
上記従来技術においては、ストライプ領域外側非電流注
入領域の、レーザ活性層と電流狭窄層の間に位置するク
ラッド層において、外側種方向への電流のリークが存在
するために、レーザ発振のしきい電流値が上昇するとい
う問題があった。特に半導体レーザの低ノイズ化のため
に自励発振を生じさせるような場合においては、このレ
ーザ活性層と電流狭窄層との間に位置するクラッド層の
厚さを通常の場合よりも厚く設定する必要があるため、
上記リーク電流成分が大となり、これによるしきい電流
値の上昇の問題が顕著となる。
入領域の、レーザ活性層と電流狭窄層の間に位置するク
ラッド層において、外側種方向への電流のリークが存在
するために、レーザ発振のしきい電流値が上昇するとい
う問題があった。特に半導体レーザの低ノイズ化のため
に自励発振を生じさせるような場合においては、このレ
ーザ活性層と電流狭窄層との間に位置するクラッド層の
厚さを通常の場合よりも厚く設定する必要があるため、
上記リーク電流成分が大となり、これによるしきい電流
値の上昇の問題が顕著となる。
本発明の目的は上記の横方向電流リークの問題を解決す
ることにある。
ることにある。
上記目的は、活性層に対して基板と反対側にあるクラッ
ド層において、中央電流注入部以外の領域のクラッド層
を多層構造とし、かつ素子動作時に該クラッド層内に逆
バイアスが印加される構成とすることにより達成される
。
ド層において、中央電流注入部以外の領域のクラッド層
を多層構造とし、かつ素子動作時に該クラッド層内に逆
バイアスが印加される構成とすることにより達成される
。
上記構成によれば、電流注入部以外のクラッド層内にも
半導体レーザを順方向バイアスした場合に、逆バイアス
される障壁が形成され、横方向への電流リークを小さく
することができる。従って、本発明によれば横方向への
電流リークの小さい、低発振しきい電流値の半導体レー
ザ素子が得られる。
半導体レーザを順方向バイアスした場合に、逆バイアス
される障壁が形成され、横方向への電流リークを小さく
することができる。従って、本発明によれば横方向への
電流リークの小さい、低発振しきい電流値の半導体レー
ザ素子が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は本発明の半導体レーザの光の進行方向に垂直な
方向の断面図である。１はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板（Ｓ
ｉドープ、ｎ−２Ｘ１０”ａｎ−’、（１００）面）で
この上に、有機金属気相成長（ＯＭＶＰＥ）法によって
ｎ型Ａ Ｑ ｏ、４５Ｇ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓクララド
層２（Ｓｅドープ、 ｎ 〜８ Ｘ １０ ”ａｎ−
’、厚さ１．８μｍ）、アンドープＡ Ｑ Ｑ、１４Ｇ
ａ ｏ、ｓｓＡ ｓ活性層３（厚さ約ｏ、ｏ Ｇａｍ
Ｌｐ型Ａ Ｑ ０．４５Ｇ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓクラッ
ド層４ （Ｚｎドープ” 〜” ×１０ ”ｃｓｓ−３
゜厚さ１．１μｍ）、ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ界面層５（Ｚ
ｎドープ、Ｐ〜２×１６１’ｄａ−”、厚さ０．１
μｍ）を形成した。次に表面にＳｉＮｘ［を形成しく図
示せず）、ホトリソグラフィおよびドライエツチングに
よって、光導波路形成用ストライプマスクを形成し、リ
ン酸系エッチャントを用いて、光導波路用リッジ６を形
成した。この時、ストライプ外側のｐ型Ａ ９０．４１
５Ｇ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓ半導体層４の厚さは、約０．
２５ μｍになるようにした。次に、ＳｉＮｘエツチン
グマスクをサイドエツチングして、リッジの幅よりも狭
くした。次に辺のＳｉＮｘを選択成長用マスクとし、Ｏ
ＭＶＰＥ法によって。
方向の断面図である。１はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板（Ｓ
ｉドープ、ｎ−２Ｘ１０”ａｎ−’、（１００）面）で
この上に、有機金属気相成長（ＯＭＶＰＥ）法によって
ｎ型Ａ Ｑ ｏ、４５Ｇ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓクララド
層２（Ｓｅドープ、 ｎ 〜８ Ｘ １０ ”ａｎ−
’、厚さ１．８μｍ）、アンドープＡ Ｑ Ｑ、１４Ｇ
ａ ｏ、ｓｓＡ ｓ活性層３（厚さ約ｏ、ｏ Ｇａｍ
Ｌｐ型Ａ Ｑ ０．４５Ｇ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓクラッ
ド層４ （Ｚｎドープ” 〜” ×１０ ”ｃｓｓ−３
゜厚さ１．１μｍ）、ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ界面層５（Ｚ
ｎドープ、Ｐ〜２×１６１’ｄａ−”、厚さ０．１
μｍ）を形成した。次に表面にＳｉＮｘ［を形成しく図
示せず）、ホトリソグラフィおよびドライエツチングに
よって、光導波路形成用ストライプマスクを形成し、リ
ン酸系エッチャントを用いて、光導波路用リッジ６を形
成した。この時、ストライプ外側のｐ型Ａ ９０．４１
５Ｇ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓ半導体層４の厚さは、約０．
２５ μｍになるようにした。次に、ＳｉＮｘエツチン
グマスクをサイドエツチングして、リッジの幅よりも狭
くした。次に辺のＳｉＮｘを選択成長用マスクとし、Ｏ
ＭＶＰＥ法によって。
ｎ型ＡＱｏ、番δＧ ａ ｏ、ｓｓＡ ｓ電流狭窄兼ク
ラッド層７（Ｓｅドープ、 ｎ−１Ｘ １０”ａｍ″″
８．厚さ０．２５μｍ）、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ電流狭窄
兼光吸収層８ （Ｓｅドープ、ｎ〜４Ｘ１０”■″″δ
、厚さ０．５ μｍ）を形成した。次に、前記ＳｉＮｘ
選択成長用マスクを除去し、表面をライトエツチングし
、さらに、ｐ型Ａ Ｑ ｏ、４ｓＧ ａ ｏ、１１ａＡ
ｓ埋込層９ （Ｚｎドープ。
ラッド層７（Ｓｅドープ、 ｎ−１Ｘ １０”ａｍ″″
８．厚さ０．２５μｍ）、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ電流狭窄
兼光吸収層８ （Ｓｅドープ、ｎ〜４Ｘ１０”■″″δ
、厚さ０．５ μｍ）を形成した。次に、前記ＳｉＮｘ
選択成長用マスクを除去し、表面をライトエツチングし
、さらに、ｐ型Ａ Ｑ ｏ、４ｓＧ ａ ｏ、１１ａＡ
ｓ埋込層９ （Ｚｎドープ。
ｐ 〜２ Ｘ １０ ”ａｍ−’、厚さＯ，，１μｍ）
、およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０（Ｚｎドープ、ｐ
〜２Ｘ１０”ａｍ″″ａ）を形成した０次にｐ側方−ミ
ック電極１１．ｎ側オーミック電極１２を形成し、へき
開、スクライビングを行って半導体レーザチップとした
。
、およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０（Ｚｎドープ、ｐ
〜２Ｘ１０”ａｍ″″ａ）を形成した０次にｐ側方−ミ
ック電極１１．ｎ側オーミック電極１２を形成し、へき
開、スクライビングを行って半導体レーザチップとした
。
本レーザでは、クラッド層の一部７をそれと接するクラ
ッド層４と反対の導電型で形成したことにより、電流狭
窄層の働きも兼ねる。そのため、従来構造において、ｐ
型クラッド層内で横方向にリークした電流成分を低減す
ることが可能になった。本レーザは波長約７８０ｎｍ、
しきい電流値約４０ｍＡで発振した。また、低ノイズ化
に有利な自励発振現象を生じ、相対雑音強度１Ｏ−１８
Ｈｚ−’の良好な低ノイズ特性が得られた。
ッド層４と反対の導電型で形成したことにより、電流狭
窄層の働きも兼ねる。そのため、従来構造において、ｐ
型クラッド層内で横方向にリークした電流成分を低減す
ることが可能になった。本レーザは波長約７８０ｎｍ、
しきい電流値約４０ｍＡで発振した。また、低ノイズ化
に有利な自励発振現象を生じ、相対雑音強度１Ｏ−１８
Ｈｚ−’の良好な低ノイズ特性が得られた。
本発明によれば、クラッド層の一部に電流狭窄層の働き
も兼ねさせることが可能になるため、クラッド層内にお
いて横方向に生ずるリーク電流を低減でき、レーザの発
振しきい電流値をｔＪｚさくすることができる。特に本
発明は光導波用ストライプの外側のクラッド層を厚く設
定する必要がある場合に有効である。
も兼ねさせることが可能になるため、クラッド層内にお
いて横方向に生ずるリーク電流を低減でき、レーザの発
振しきい電流値をｔＪｚさくすることができる。特に本
発明は光導波用ストライプの外側のクラッド層を厚く設
定する必要がある場合に有効である。
なお、本実施例では、一方のクラッド層を２層で構成し
た場合について述べたが、さらに多くの複数層で構成し
ても良い。また、他の材料系、例えばＡＱＧａＩｎＰ系
レーザにも適用可能で、その実用上の効果は非常に犬で
ある。
た場合について述べたが、さらに多くの複数層で構成し
ても良い。また、他の材料系、例えばＡＱＧａＩｎＰ系
レーザにも適用可能で、その実用上の効果は非常に犬で
ある。
第１図は本発明の一実施例の半渾体レーザの光の進行方
向に直角な方向の断面図である・１− ｎ型Ｇ ａ Ａ
ｓ基板、２−ｎ型Ａ１ｏ、＋６０ａｏ、５ａＡｓクラ
ッド層、３°＝Ａ Ｑｏ、ｘ４Ｇ ａｏ、ａｅＡ ｓ活
性層、４−＝ ｐ型Ａ Ｑ Ｏ，４６Ｇ ａ ｏ、５ａ
Ａ ｓクラッド層、５・・・ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ界面層
、６・・・光導波用リッジ、７・・・ｎ型Ａ Ｑ ａ、
＜δＧ ａ ０．５５Ａ Ｓ電流狭窄兼クラッド層、８
・・・ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄兼光吸収層。 写 １ 図
向に直角な方向の断面図である・１− ｎ型Ｇ ａ Ａ
ｓ基板、２−ｎ型Ａ１ｏ、＋６０ａｏ、５ａＡｓクラ
ッド層、３°＝Ａ Ｑｏ、ｘ４Ｇ ａｏ、ａｅＡ ｓ活
性層、４−＝ ｐ型Ａ Ｑ Ｏ，４６Ｇ ａ ｏ、５ａ
Ａ ｓクラッド層、５・・・ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ界面層
、６・・・光導波用リッジ、７・・・ｎ型Ａ Ｑ ａ、
＜δＧ ａ ０．５５Ａ Ｓ電流狭窄兼クラッド層、８
・・・ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄兼光吸収層。 写 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に、該基板側から順次第１のクラッド
層、活性層および第２のクラッド層から成るダブルヘテ
ロ構造体を有する半導体レーザ素子において、上記第１
及び／又は第２のクラッド層の電流注入部以外の領域は
多層構造であり、かつ該領域は素子動作時に逆バイアス
が印加される構成となつていることを特徴とする半導体
レーザ素子。 ２、上記第２のクラッド層の電流注入部以外の領域の最
も上記活性層に近い第１の半導体層と上記電流注入部と
は同一導電型であり、上記電流注入部の方が上記第１の
半導体層より厚く、かつ少なくとも上記第１の半導体層
上に該層と接して該層とＰＮ接合を形成する該層と反対
導電型の第２の半導体層が形成されている特許請求の範
囲第１項記載の半導体レーザ素子。 ３、上記第２の半導体層上に、該層と同一導電型の半導
体電流狭窄層が形成されており、かつ、上記第２のクラ
ッド層の電流注入部上で上記第２の半導体層、および上
記半導体電流狭窄層に開口が設けられている特許請求の
範囲第２項記載の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132710A JP2685499B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132710A JP2685499B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303778A true JPH01303778A (ja) | 1989-12-07 |
| JP2685499B2 JP2685499B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=15087758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132710A Expired - Lifetime JP2685499B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685499B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231487A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置とその製造方法 |
| JPH0730189A (ja) * | 1993-07-09 | 1995-01-31 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362391A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-18 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63132710A patent/JP2685499B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362391A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-18 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231487A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置とその製造方法 |
| JPH0730189A (ja) * | 1993-07-09 | 1995-01-31 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2685499B2 (ja) | 1997-12-03 |
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