JPH02172288A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH02172288A
JPH02172288A JP32682588A JP32682588A JPH02172288A JP H02172288 A JPH02172288 A JP H02172288A JP 32682588 A JP32682588 A JP 32682588A JP 32682588 A JP32682588 A JP 32682588A JP H02172288 A JPH02172288 A JP H02172288A
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JP
Japan
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layer
type
gainp
semiconductor laser
laser device
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Pending
Application number
JP32682588A
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English (en)
Inventor
Seiji Kawada
誠治 河田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、単一横モードで発振するAlGaInP系半
導体レーザ装置に関する。
〔従来の技術〕
最近、有機金属熱分解法(以後N0VPEと略す)によ
る結晶成長により形成された単一横モードで発振するA
lGaInP糸の半導体レーザ装置として、第2図に示
すような構造が報告されている( Extended 
Abstracts of the IBth eon
−ference on 5olid 5tate D
evices and Ma−terials、Tok
yo、 1986. pp、1s3−156 )。この
構造は、第1回目の成長でn型Ga A s基板1上に
、n型Alo、s Ga(1,B Pクラッド層2、G
ao、5Ino、sP活性層3、p型Alo、s In
□、5 Pクラッド層4、p型G a A sギヤ1層
6、を順次形成する。次にフォトリングラフィにより8
i02をマスクとして、図示するようにメサストライプ
を形成する。
セして5i02マスクをつけたまま、第2回目の成長を
行ない、エツチングしたところをn型GaAs層7で埋
め込む。つぎに5i02マスクを除去し、p側全面に電
極が形成できるように第3回目の成長でp型(JaAs
コンタクト層8を成長する。
この構造により電流は、n型U a A s層7によジ
ブロックされ、メサストライプ部にのみ注入される。ま
た、メサストライプ形成のエツチングのときに、メサス
トライプ部以外のp型りラッド#4の厚みを光の閉じ込
めには不十分な厚みにまでエツチングするのでn型(j
 a A s層7のある部分では、このn型GaAs層
7に光が吸収され、メサストライプ部にのみ光は導波さ
れる。このようにこの構造では、電流狭窄機構と光導波
機構が同時に作り付けられる。
kl<UaInP糸の場合、液相成長法では成長が困難
で、MOVPE法でも凸凹面上の成長やSiO2などを
マスクとした選択成長は困難なため、AIUaks系や
I n U a A s P系のような埋め込みへテロ
構造や無基叛を利用した半導体レーザ装置の製作は難し
く、前記の半導体レーザ装置のように平坦面上に成長し
たダブルヘテロ構造とその加工、および()aAsの凸
凹面上の成長や5in2などをマスクとじた選択成長な
どを利用した横モード制御レーザが、製作に適している
しかしながら上述の構造の場合、ストライプ部において
p型AA! o、s I no、s Pクラッド層(p
型A71Ga I nPでも同様)4とp型GaAsキ
ャブ層6とのへテロ界面が存在するためこの二層の間の
大きなバンド不連続性が価電子帯に大きなエネルギース
パイクを作り、正孔が流れることかできず半導体レーザ
装置が高抵抗化してしまう。この問題を解決するため上
述の二層の間にバンドギャップが二層の中間の値を持つ
p型GaInPを挿入し、エネルギースパイクを小さな
二つのスパイクに分割し素子抵抗を下げる手段が実施さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の構造で(jaInPの厚みを規定しない場合、メ
サストライプ形成時のエツチングで(j a A sと
UaInPもしくは(ja I nPとAlGa I 
nP (kl l nPをふくむ)の等速エッチャント
がないため上述のp型GaInPがメサの両脇にひさし
状に残ってしまい、再成長時の空洞形成やその他の異常
成長の原因となることがあった。この空洞の形成やその
他の異常成長は、レーザ特性を大きく劣化させる。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、素子抵
抗が低く、異常成長が起らない構造の半導体レーザ装置
を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体レーザ装置は、第1導電型(JaAs基
叛上に、GaInPもしくはAlGaInPからなる活
性層を、この活性層よシも屈折率の小さなklGaIn
PもしくIdAIInPからなる2つのクラッド層で挾
んだダブルヘテロ構造が形成してあり、前記活性層の上
側の第2導電型クラッド層は層厚が部分的に厚くなるこ
とによシ形成されるストライプ状のメサ構造を有し、前
記メサ構造の上に、厚みが100A以下の第2導電型G
a1np層を有し、すくなくともこの() a I n
 P層上面以外の部分に、GaAs層もしくはGaln
P層を有することを特徴とする。
〔作用〕
上述の本発明の構成を用いると、電流狭窄と光導波につ
いては従来構造と同一機構となり、素子抵抗については
、電流の流nるメサ部分ではkl6.5In0.5Pク
ラッド層(AlGaInPでも同様)とUaAsキャブ
層との間に、この2層の中間のバンドギヤ、プエネルギ
ーを持つ(UaInP層が挿入されているため、エネル
ギースパイクが小さな2つのスパイクに分割され高抵抗
が防がれる。またこのドライブ形成のエツチング中に裏
面からのエツチングによりひさし形状にはならず、もし
くはひさし形状になってもごく小さなもので良好な再成
長が得られ、特性の良い半導体レーザ装置が得られる。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の半導体レーザ装置の一実施例の断面図
である。
まず1回目の減圧MOVPEによる成長で、n型G a
 A s基板1(Siドープ: n=2X10  Cm
 )上に、n型klo、s I flo、s Pクラッ
ド層2 (n=5 X1Q  cm  、厚みlam)
、Ga(+、s I n o、s P活性層3(アンド
ープ;厚みo、1μm)、p型klo、5I no、5
 Pクラッド層4(I)=5X10  cm  、厚み
は、温度700℃、圧カフ 0 Torr 、 V /
 [[[=200、キャリヤガス()12)の全流量1
51/minとした。
原料としては、トリメチルインジウム(TMに(CH3
)s I n )、トリメチルljリウA(TEG:(
C2)i5)3Ga)、トリメチルア/l/ (ニウム
(TMA : (CHs)sA/)、アルシフ(AsH
3)、ホスフィン(P)i3)、n型ドーパント:セレ
ン化水素(Hz8e)、p型上−バント:シクロベンタ
ヂエニルマグネシウム(CpzMg)を用いた。こうし
て成長した積層構造体にフォトリング2フイにより幅5
μmのストライプ状の8i0zマスクを形成した。次に
この5i02マスクを用いてリン酸系のエツチング液に
よりp型G a A sキク21層6およびp型A16
,5 (Ja(、,5As J曽5をメサ状VCx 、
チングした。つづいて塩酸系のエツチング液により、p
型Alo、s Ino、s Pクラッド層4をメサ状に
工、チングした。つぎに5i02マスクをつけた!ま減
圧MOVPEによシ2回目の成長を行ないn型GaAs
層7を形成した。そして8i02マスクを除去した後、
減圧MOV P Eによシ3回目の成長を行ないp型(
j a A sコンタクト層8を形成した。最後に、p
+n両電極電極成してキャビティ長250μmにへき開
し、個々のチップに分離して半導体レーザ製置とした。
比較のために、p型Gag、51110.5 P層5の
厚みの58類の半導体レーザ装置を製作した。表1に各
半導体レーザ装置の空洞の出現率を示す。
表1から明らかなようにp型Ga6.5 I no、5
 P層5の厚みが100A以下の時に空洞のない良好な
半導体レーザ装置が歩留りよく得られる。
またp型Gao、5 I n(1,5P層5の厚みが1
00A以下の本発明の半導体レーザ装置の素子抵抗は、
実用上問題にならないだけ十分に低抵抗で、発振しきい
値電流は40mA程度のものが得られた。
以上述べた実施例では、活性層をGa6.s I no
、sP1クラッド層をAlo、s I no、s Pと
したが、゛活性層組成は製作する半導体レーザ装置に要
求さnる発振波長要件を満たす組成(短波長化するには
AIを加える、もしくは量子井戸を用いる)にすればよ
く、クラッド層組成は用いる活性層組成に対して光とキ
ャリヤの閉じ込めが十分にできる組成を選べばよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は従来
の半導体レーザ装置の例を示す断面図である。 図において、l・・・・・・n型GaAs基板、2・・
・・・・n型A7o、s Ino、s Pクラッド層、
3 ”・−Ga 0,5 I no、5P活性層、4・
・・・・・p型Alo、5 In。、s Pクラッド層
、5・・・・・・p型Gao、5 I no、B P層
、6・・・・・・p型GaAsキャブ層、7・・・・・
・n型UaAs層、8・・・・・・p型C1aAsコン
タクト層、である。 代理人 弁理士  内 原   晋 生やその他の異常成長がなく、素子抵抗が低く発振特性
の良好なAlGaInP系半導体レーザ装置が得られる
。 万 ? 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1導電型GaAs基板上に、GaInPもしくはAl
    GaInPからなる活性層を、活性層よりも屈折率の小
    さなAlGaInPもしくはAlInPからなる2つの
    クラッド層では挾んだダブルヘテロ構造が形成してあり
    、前記活性層の上側の第2導電型クラッド層は層厚が部
    分的に厚くなることにより形成されるストライプ状のメ
    サ構造を有し、前記メサ構造の上に、厚みが100Å以
    下の第2導電型GaInP層を有し、すくなくともこの
    GaInP層上面以外の部分に、GaAs層もしくはG
    aInP層を有することを特徴とする半導体レーザ装置
JP32682588A 1988-12-23 1988-12-23 半導体レーザ装置 Pending JPH02172288A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0738200A (ja) * 1993-07-23 1995-02-07 Nec Corp 半導体レーザの製造方法
JP2003086902A (ja) * 2001-09-13 2003-03-20 Sharp Corp 半導体レーザ装置および光ディスク記録再生装置

Cited By (3)

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JP4627132B2 (ja) * 2001-09-13 2011-02-09 シャープ株式会社 半導体レーザ装置および光ディスク記録再生装置

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