JPH01316986A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH01316986A JPH01316986A JP63149588A JP14958888A JPH01316986A JP H01316986 A JPH01316986 A JP H01316986A JP 63149588 A JP63149588 A JP 63149588A JP 14958888 A JP14958888 A JP 14958888A JP H01316986 A JPH01316986 A JP H01316986A
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- protrusion
- substrate
- film
- semiconductor protrusion
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- Granted
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 16
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 7
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 6
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (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１
本発明は基板面と垂直な方向より光を取り出す面発光型
の半導体レーザに関する。
の半導体レーザに関する。
ｒ従来の技術」
面発光型からなる半導体レーザの一例として、特開昭８
２−４０７９０号公報に記載されたもの（先行技術１）
、第３１回応用物理学関係連合講演会にて発表されたも
の（先行技術２）が公知である。
２−４０７９０号公報に記載されたもの（先行技術１）
、第３１回応用物理学関係連合講演会にて発表されたも
の（先行技術２）が公知である。
先行技術１の場合は、基板（結晶）の一部に。
イオンビームエツチング手段を介して段が形成され、そ
の段の側面に、 ＊ＯＣＶ口法を介して活性層を含む二
重へテロ構造が設けられる。
の段の側面に、 ＊ＯＣＶ口法を介して活性層を含む二
重へテロ構造が設けられる。
先行技術２の場合は、基板（結晶）に、 ＬＥＰ法を介
して約３０ｇｍ厚の結晶が成長され、その結晶がイオン
ビームエツチング手段を介して円柱状の突起に形成され
、さらに、当該円柱突起の外周にホモ接合の活性層が形
成される。
して約３０ｇｍ厚の結晶が成長され、その結晶がイオン
ビームエツチング手段を介して円柱状の突起に形成され
、さらに、当該円柱突起の外周にホモ接合の活性層が形
成される。
ｆ発明が解決しようとするＨＢＪ
上述した先行技術１の場合、段の側面と平行な面内の光
、キャリアに対する閉じこめ構造がないので、閾値電流
密度を低減するのが困難であり、その上、光伝送体（光
ファイノリとの結合効率を高めるための構造もないので
、これとの高効率結合が達成できない。
、キャリアに対する閉じこめ構造がないので、閾値電流
密度を低減するのが困難であり、その上、光伝送体（光
ファイノリとの結合効率を高めるための構造もないので
、これとの高効率結合が達成できない。
上述した先行技術２も、活性層がホモ接合であるため、
閾値電流密度の低減が困難である。
閾値電流密度の低減が困難である。
本発明は上述した課題に鑑み、閾値電流密度の低減、光
伝送体との高効率結合が実現できる半導体レーザを提供
しようとするものである。
伝送体との高効率結合が実現できる半導体レーザを提供
しようとするものである。
「課題を解決するための手段１
本発明に係る半導体レーザは、所期の目的を達成するた
め、基板上において、その基板面の垂直軸線方向に突出
する半導体突起と、その半導体突起外周の活性層、クラ
ッド層を含むヘテロ構造と、七の半導体突起の上部、下
部にあって対をなす共振鏡とが設けられており、当該半
導体突起の屈折率が上記クラッド層の屈折率よりも高く
、当該半導体突起のバンドギャップが上記活性層のバン
ドギャップよりも広いことを特徴とする。
め、基板上において、その基板面の垂直軸線方向に突出
する半導体突起と、その半導体突起外周の活性層、クラ
ッド層を含むヘテロ構造と、七の半導体突起の上部、下
部にあって対をなす共振鏡とが設けられており、当該半
導体突起の屈折率が上記クラッド層の屈折率よりも高く
、当該半導体突起のバンドギャップが上記活性層のバン
ドギャップよりも広いことを特徴とする。
ｒ実 施 例１
本発明に係る半導体レーザの実施例につき、図面を参照
して説明する。
して説明する。
第１図、第２図において、ＩｎＰ系の結晶からなる基板
１１に、半導体多層膜による高反射膜１２が形成されて
いるとともに、その高反射膜１２の上に、半導体多層膜
たる高反射膜１２を利用した共振鏡２１と、誘電体多層
膜からなる高反射膜１８を利用した共振鏡２２とが形成
される。
１１に、半導体多層膜による高反射膜１２が形成されて
いるとともに、その高反射膜１２の上に、半導体多層膜
たる高反射膜１２を利用した共振鏡２１と、誘電体多層
膜からなる高反射膜１８を利用した共振鏡２２とが形成
される。
なお、これら共振鏡２１．２２は、少なくとも一方が半
導体多層膜からなるを要する。
導体多層膜からなるを要する。
このような条件を満足させる実施態様として、一方の共
振鏡２１に代えて他方の共振鏡２２が半導体多層膜によ
り形成されることがあり、さらには、両方の共振鏡２１
．２２とも、半導体多層膜により形成されることがある
。
振鏡２１に代えて他方の共振鏡２２が半導体多層膜によ
り形成されることがあり、さらには、両方の共振鏡２１
．２２とも、半導体多層膜により形成されることがある
。
上記において、半導体突起１３の屈折率は、各クラッド
層１４、ＩＢ、１７の屈折率よりも高く、半導体突起１
３のバンドギャップは、活性層１５のバンドギャップよ
りも広い。
層１４、ＩＢ、１７の屈折率よりも高く、半導体突起１
３のバンドギャップは、活性層１５のバンドギャップよ
りも広い。
つぎに、本発明に係る半導体レーザを製造する際の一例
につき、第３図〜第６図を参照して説明する。
につき、第３図〜第６図を参照して説明する。
第３図において、はじめ、ＩｎＰ基板１１の上には半導
体多層膜による高反射膜１２．半導体突起１３用のＧａ
ＩｎＡｓＰ系光導波層２３が、）ＩＯｃＶＤ法を介して
順次形成された後、その光導波層２３上の所定部にマス
ク２４が施され、かかるマスキング状態において光導波
層２３の不要部が反応性イオンビームエツチング手段に
より除去される。
体多層膜による高反射膜１２．半導体突起１３用のＧａ
ＩｎＡｓＰ系光導波層２３が、）ＩＯｃＶＤ法を介して
順次形成された後、その光導波層２３上の所定部にマス
ク２４が施され、かかるマスキング状態において光導波
層２３の不要部が反応性イオンビームエツチング手段に
より除去される。
かくて、第４図のごとく、高反射膜１２の上に円柱状の
半導体突起１３が形成される。
半導体突起１３が形成される。
つぎに、第５図のごとく、高反射膜１２の表面および半
導体突起１３の表面に、 ＭＯＣＶＤ法を介して、ｎ型
クラッド層１４、活性層１５、ｐ型の第１、第２クラッ
ド層１Ｂ、１７が順次形成される。
導体突起１３の表面に、 ＭＯＣＶＤ法を介して、ｎ型
クラッド層１４、活性層１５、ｐ型の第１、第２クラッ
ド層１Ｂ、１７が順次形成される。
その後、第６図のごとく、反応性イオンビームエツチン
グ手段を介して、活性層１５、ｐ型温１クラッド層１Ｂ
、ｐ型温２クラッド層１７の不要部分が除去される。
グ手段を介して、活性層１５、ｐ型温１クラッド層１Ｂ
、ｐ型温２クラッド層１７の不要部分が除去される。
さらにその後、上記ｐ型の第１、第２クラッド層１Ｂ、
１７までを含む半導体突起１３の上面には、スパッタ法
などを介して誘電体多層膜が形成されるとともに、ｎ型
クラッド層１４上にはｎ型の電極１９が、ｐ型第２クラ
ッド層１７上にはｐ型の電極２０がそれぞれ形成され、
かくて、第１図、第２図に示した半導体レーザが得られ
る。
１７までを含む半導体突起１３の上面には、スパッタ法
などを介して誘電体多層膜が形成されるとともに、ｎ型
クラッド層１４上にはｎ型の電極１９が、ｐ型第２クラ
ッド層１７上にはｐ型の電極２０がそれぞれ形成され、
かくて、第１図、第２図に示した半導体レーザが得られ
る。
本発明に係る半導体レーザの場合、ｎ型、ｐ型の画電極
１８．２０を介した電流の注入により活性層１５が発光
し、その発光状態が半導体突起１３の上下にある共振鏡
２１．２２を介して反射かつ増幅され、かかるレーザ作
用により、半導体突起１３の上部側から基板面と直交す
る方向に光を誘導放出することができる。
１８．２０を介した電流の注入により活性層１５が発光
し、その発光状態が半導体突起１３の上下にある共振鏡
２１．２２を介して反射かつ増幅され、かかるレーザ作
用により、半導体突起１３の上部側から基板面と直交す
る方向に光を誘導放出することができる。
この場合、半導体突起１３外周の活性層１５を含む二重
へテロ構造により、キャリアの再結合効率が高まるので
、閾値電流密度が低減され、しかも。
へテロ構造により、キャリアの再結合効率が高まるので
、閾値電流密度が低減され、しかも。
活性層１５の全体積（厚さ×長さ×高さ）を、半導体突
起１３の形状により小さくすることができるので、かか
る観点からも、閾値電流密度の低減が容易となる。
起１３の形状により小さくすることができるので、かか
る観点からも、閾値電流密度の低減が容易となる。
さらに半導体突起１３は、その屈折率が各クラッド層１
４．１Ｂ、１７よりも高く、そのバンドギャップが活性
層１５よりも広いので、当該半導体突起１３が光導波層
となり、したがって、その半導体突起１３に依存した凸
型の導波構造により、光伝送体（光ファイバ）との高効
率結合が容易に行なえる。
４．１Ｂ、１７よりも高く、そのバンドギャップが活性
層１５よりも広いので、当該半導体突起１３が光導波層
となり、したがって、その半導体突起１３に依存した凸
型の導波構造により、光伝送体（光ファイバ）との高効
率結合が容易に行なえる。
その他、共振鏡２１．２２の少なくとも一方が半導体多
層膜により形成される場合、その高度の反射特性に基づ
いて、閾値電流密度を低減することができる。
層膜により形成される場合、その高度の反射特性に基づ
いて、閾値電流密度を低減することができる。
上述した本発明の技術は、 ＧａＡｓ系、Ａ ｌＧａＡ
ｓ系など、これら半導体材料に関する技術分野にも応用
できる。
ｓ系など、これら半導体材料に関する技術分野にも応用
できる。
ｒ発明の効果ｊ
以上説明した通り、本発明に係る半導体レーザは、基板
上に、半導体突起、ヘテロ構造、共振鏡などが設けられ
ており、しかも、上記半導体突起が光導波層となるので
、閾値電流密度を低減することができるとともに、光伝
送体との高効率結合も容易となる。
上に、半導体突起、ヘテロ構造、共振鏡などが設けられ
ており、しかも、上記半導体突起が光導波層となるので
、閾値電流密度を低減することができるとともに、光伝
送体との高効率結合も容易となる。
第１図は本発明に係る半導体レーザの一実施例を略示し
た斜視図、第２図はその半導体レーザの要部断面図、第
３図〜第６図は本発明に係る半導体レーザの製造過程を
示した要部断面図である。 １１・・・・・・基板 １２・・・・・・高反射膜 １３・・・・・・半導体突起 １４・・・・・・ｎ型のクラッド層 １５・・・・・・活性層 １Ｂ・・・・・・ｐ型の第１クラッド層１７・・・・・
・ｐ型の第２クラ７ド層１８・・・・・・高反射膜 １９・・・・・・ｎ型の電極 ２０・・・・・・ｐ型の電極 ２１・・・・・・共振鏡 ２２・・・・・・共振鏡 代理人 弁理士 斎 藤 義 雄
た斜視図、第２図はその半導体レーザの要部断面図、第
３図〜第６図は本発明に係る半導体レーザの製造過程を
示した要部断面図である。 １１・・・・・・基板 １２・・・・・・高反射膜 １３・・・・・・半導体突起 １４・・・・・・ｎ型のクラッド層 １５・・・・・・活性層 １Ｂ・・・・・・ｐ型の第１クラッド層１７・・・・・
・ｐ型の第２クラ７ド層１８・・・・・・高反射膜 １９・・・・・・ｎ型の電極 ２０・・・・・・ｐ型の電極 ２１・・・・・・共振鏡 ２２・・・・・・共振鏡 代理人 弁理士 斎 藤 義 雄
Claims (2)
- （１）基板上において、その基板面の垂直軸線方向に突
出する半導体突起と、その半導体突起外周の活性層、ク
ラッド層を含むヘテロ構造と、その半導体突起の上部、
下部にあって対をなす共振鏡とが設けられており、当該
半導体突起の屈折率が上記クラッド層の屈折率よりも高
く、当該半導体突起のバンドギャップが上記活性層のバ
ンドギャップよりも広いことを特徴とする半導体レーザ
。 - （２）対をなす共振鏡の少なくとも一方が半導体多層膜
からなる請求項１に記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149588A JPH07105561B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149588A JPH07105561B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01316986A true JPH01316986A (ja) | 1989-12-21 |
| JPH07105561B2 JPH07105561B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=15478486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63149588A Expired - Lifetime JPH07105561B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105561B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994008369A1 (de) * | 1992-09-30 | 1994-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Halbleiterlaser mit einer zwischen zwei resonatorspiegeln angeordneten aktiven schicht und verfahren zu seiner herstellung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6179280A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 面発光型半導体レ−ザ装置及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63149588A patent/JPH07105561B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6179280A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 面発光型半導体レ−ザ装置及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994008369A1 (de) * | 1992-09-30 | 1994-04-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Halbleiterlaser mit einer zwischen zwei resonatorspiegeln angeordneten aktiven schicht und verfahren zu seiner herstellung |
| EP0663110A1 (de) * | 1992-09-30 | 1995-07-19 | Siemens Ag | Halbleiterlaser mit einer zwischen zwei resonatorspiegeln angeordneten aktiven schicht und verfahren zu seiner herstellung. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07105561B2 (ja) | 1995-11-13 |
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