JPH02105592A - 半導体レーザー - Google Patents
半導体レーザーInfo
- Publication number
- JPH02105592A JPH02105592A JP25844388A JP25844388A JPH02105592A JP H02105592 A JPH02105592 A JP H02105592A JP 25844388 A JP25844388 A JP 25844388A JP 25844388 A JP25844388 A JP 25844388A JP H02105592 A JPH02105592 A JP H02105592A
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- JP
- Japan
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- cladding layer
- type
- type cladding
- semiconductor laser
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- Granted
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 33
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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、化合物半導体レーザーに関し、特に動作温度
範囲の広い、電流内部狭窄型の半導体レーザーに関する
。
範囲の広い、電流内部狭窄型の半導体レーザーに関する
。
従来の半導体レーザーは、第２図に示すように活性Ｉ′
ｌ！３をはさむクラッドＭ２．４が単純な一層構造とな
っており、その層内でのキャリア濃度は厚さ方向に−様
なものであった。そのために、ｐｎ接合を形成している
クラッド層の特にＰ型のキャリア濃度は、半導体レーザ
ーの温度特性や発振しきい値電流等相反する要求のかね
あいがら決定するものであった。
ｌ！３をはさむクラッドＭ２．４が単純な一層構造とな
っており、その層内でのキャリア濃度は厚さ方向に−様
なものであった。そのために、ｐｎ接合を形成している
クラッド層の特にＰ型のキャリア濃度は、半導体レーザ
ーの温度特性や発振しきい値電流等相反する要求のかね
あいがら決定するものであった。
上述した従来の半導体レーザーでは、高い温度でも安定
に発振させるために、Ｐ型グラッド層のキャリア濃度を
高めようとすると、Ｐ型クラッド層の抵抗率が低くなる
ので電流が電流阻止ＪＩ６の溝部で規制されている範囲
よりも横方向に広がりやすくなる。そのために無効電流
成分が増大するので発振電流しきい値が高くなってしま
う欠点があった。
に発振させるために、Ｐ型グラッド層のキャリア濃度を
高めようとすると、Ｐ型クラッド層の抵抗率が低くなる
ので電流が電流阻止ＪＩ６の溝部で規制されている範囲
よりも横方向に広がりやすくなる。そのために無効電流
成分が増大するので発振電流しきい値が高くなってしま
う欠点があった。
そこで本発明の目的は、Ｐ型クラッド層内における電流
の横方向広がりをおさえ、発振しきい値電流を増加させ
ることなしに、高温でも安定に発振できるような高いキ
ャリア濃度のＰ型クラッド層を有する半導体レーザーを
提供することにある。
の横方向広がりをおさえ、発振しきい値電流を増加させ
ることなしに、高温でも安定に発振できるような高いキ
ャリア濃度のＰ型クラッド層を有する半導体レーザーを
提供することにある。
本発明の構成は、発光領域となる活性層をこれよりも禁
制帯が大きく互いに異なる導電型のクラッド層ではさん
だ構造を形成し、そのうちＰ型クラッド層に隣接して溝
状に欠落しているｎ型電流阻止層を有する電流内部狭窄
型レーザーにおいて、Ｐ型クラッド層を二層として活性
層に近接する層のキャリア濃度を０ 、５〜５ Ｘ １
０１８ｃｍ−３その層厚を０．５μｍ以下とし、活性層
から遠い層のキャリア濃度をそれよりも低くしな構造を
有している。
制帯が大きく互いに異なる導電型のクラッド層ではさん
だ構造を形成し、そのうちＰ型クラッド層に隣接して溝
状に欠落しているｎ型電流阻止層を有する電流内部狭窄
型レーザーにおいて、Ｐ型クラッド層を二層として活性
層に近接する層のキャリア濃度を０ 、５〜５ Ｘ １
０１８ｃｍ−３その層厚を０．５μｍ以下とし、活性層
から遠い層のキャリア濃度をそれよりも低くしな構造を
有している。
次に本発明の一実施例としてＡｌＧａＡｓ系化合物半導
体レーザーの場合について、図面を参照して説明する。
体レーザーの場合について、図面を参照して説明する。
第１図は、エピタキシャル結晶成長によって作成した本
発明による半導体レーザーの横断面図である。
発明による半導体レーザーの横断面図である。
ＧａＡｓのｎ型基板１上に、ＡＪ２ＧａＡｓのｎ型クラ
ッド層２とそれよりも禁制帯幅が小さいＡｆＧａＡｓの
活性層３、そしてｎ型クラッド層２と同一混晶組成のＰ
型クラッド層（１）４とＰ型クラッド層（■）、さらに
ＧａＡｓのｎ型電流阻止層６を順次エピタキシャル結晶
成長させる。
ッド層２とそれよりも禁制帯幅が小さいＡｆＧａＡｓの
活性層３、そしてｎ型クラッド層２と同一混晶組成のＰ
型クラッド層（１）４とＰ型クラッド層（■）、さらに
ＧａＡｓのｎ型電流阻止層６を順次エピタキシャル結晶
成長させる。
次にフォト・リソグラフィーと化学エツチングによって
、導波路とする領域のｎ型電流阻止層６を溝状に取り除
き、その後ＧａＡｓのＰ型キャップ層７をエピタキシャ
ル結晶成長させると半導体レーザーが形成できる。
、導波路とする領域のｎ型電流阻止層６を溝状に取り除
き、その後ＧａＡｓのＰ型キャップ層７をエピタキシャ
ル結晶成長させると半導体レーザーが形成できる。
この半導体レーザーのＰ型キャップｒｒ４７からｎ型基
板１へ電流を通ずると、ｎ型電流阻止層６の溝部で狭窄
されたあと、Ｐ型クラッド層（ｎ）５、Ｐ型クラッド層
（■）４で広がりながら流れてレーザー動作する。
板１へ電流を通ずると、ｎ型電流阻止層６の溝部で狭窄
されたあと、Ｐ型クラッド層（ｎ）５、Ｐ型クラッド層
（■）４で広がりながら流れてレーザー動作する。
ここで、Ｐ型クラッド層（１〉４のキャリア濃度は半導
体レーザーの温度特性に大きな影響を与えるので、阻止
特性を想定してなるべく高く設定する。実験の結果０．
５〜５×１０１８ＣＩＩＩづが最適であり、これよりも
低いと効果がみられず、高いとＰ型ドーパントの拡散に
よってｐｎ接合が不安定となった。そしてその層厚は０
．５μｍ以下が適当であり、それよりも厚いと電流の横
方向広がり成分が増大して発振しきい値が上昇した。
体レーザーの温度特性に大きな影響を与えるので、阻止
特性を想定してなるべく高く設定する。実験の結果０．
５〜５×１０１８ＣＩＩＩづが最適であり、これよりも
低いと効果がみられず、高いとＰ型ドーパントの拡散に
よってｐｎ接合が不安定となった。そしてその層厚は０
．５μｍ以下が適当であり、それよりも厚いと電流の横
方向広がり成分が増大して発振しきい値が上昇した。
またＰ型クラッド層（■）５は、ｎ型電流阻止層６の電
流狭窄効果を高めるように、抵抗率の高いつまりキャリ
ア濃度が低い条件に設定する。そうすることで横方向に
広がる無効電流成分を低くおさえることができるので、
発振しきい値電流を低くおさえつつ、高温でも安定した
レーザー発振が実現できる。
流狭窄効果を高めるように、抵抗率の高いつまりキャリ
ア濃度が低い条件に設定する。そうすることで横方向に
広がる無効電流成分を低くおさえることができるので、
発振しきい値電流を低くおさえつつ、高温でも安定した
レーザー発振が実現できる。
以上説明したように、本発明を用いると、半導体レーザ
ーのＰ型クラッド層を二層にして温度特性を優先したキ
ャリア濃度の条件と、発振しきい値電流を優先したキャ
リア濃度の条件を、はぼ独立に設定することが可能とな
るので、発振しきい値電流が低いまま高温まで安定に発
振できるレーザーが得られる効果がある。
ーのＰ型クラッド層を二層にして温度特性を優先したキ
ャリア濃度の条件と、発振しきい値電流を優先したキャ
リア濃度の条件を、はぼ独立に設定することが可能とな
るので、発振しきい値電流が低いまま高温まで安定に発
振できるレーザーが得られる効果がある。
なお、実施例ではＡｌ２ＧａＡｓ系のレーザーとして説
明してきたが、これはＡｊ２Ｇａ Ｉ ｎＰ系やＩｎＧ
ａＡｓＰ系のような他の■−Ｖ族化合物半導体レーザー
やＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体レーザーでも同様である。
明してきたが、これはＡｊ２Ｇａ Ｉ ｎＰ系やＩｎＧ
ａＡｓＰ系のような他の■−Ｖ族化合物半導体レーザー
やＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体レーザーでも同様である。
またＰ型基板を用いて、活性層と基板との間に電流阻止
層を設けるような構造にした場合にも同様に応用するこ
とができる。
層を設けるような構造にした場合にも同様に応用するこ
とができる。
第１図は、本発明による半導体レーザーの横断面、第２
図は従来の半導体レーザーの横断面図である。 １・・・ｎ型基板、２・・・ｎ型クラッド層、３・・・
活性層、４・・・Ｐ型クラッド層（Ｉ）、５・・・Ｐ型
クラッド層（ｎ）、６・・・ｎ型電流阻止層、７・・・
Ｐ型キャップ層。
図は従来の半導体レーザーの横断面図である。 １・・・ｎ型基板、２・・・ｎ型クラッド層、３・・・
活性層、４・・・Ｐ型クラッド層（Ｉ）、５・・・Ｐ型
クラッド層（ｎ）、６・・・ｎ型電流阻止層、７・・・
Ｐ型キャップ層。
Claims (1)
- 発光領域となる活性層をこれよりも禁制帯幅が大きく互
いに異なる導電型のクラッド層ではさんだ構造を少くと
も備え、そのうち第１導電型クラッド層に隣接して溝状
に欠落している第２導電型電流阻止層を有する電流内部
狭窄型半導体レーザーにおいて、当該第１導電型クラッ
ド層を二層として、活性層に近接する層のキャリア濃度
を０．５〜５×１０＾１＾８ｃｍ＾−＾３、その層厚を
０．５μｍ以下とし、活性層から遠い層のキャリア濃度
をそれよりも低くしたことを特徴とする半導体レーザ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25844388A JP2643370B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 半導体レーザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25844388A JP2643370B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 半導体レーザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105592A true JPH02105592A (ja) | 1990-04-18 |
| JP2643370B2 JP2643370B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17320276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25844388A Expired - Lifetime JP2643370B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 半導体レーザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643370B2 (ja) |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP25844388A patent/JP2643370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2643370B2 (ja) | 1997-08-20 |
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