JPH02178989A - Semiconductor laser element - Google Patents

Semiconductor laser element

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JPH02178989A
JPH02178989A JP33412988A JP33412988A JPH02178989A JP H02178989 A JPH02178989 A JP H02178989A JP 33412988 A JP33412988 A JP 33412988A JP 33412988 A JP33412988 A JP 33412988A JP H02178989 A JPH02178989 A JP H02178989A
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JP
Japan
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ridge
width
layer
injection path
current injection
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Pending
Application number
JP33412988A
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Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Suyama
尚宏 須山
Masafumi Kondo
雅文 近藤
Kazuaki Sasaki
和明 佐々木
Masahiro Hosoda
昌宏 細田
Kousei Takahashi
向星 高橋
Toshiro Hayakawa
利郎 早川
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce an oscillation threshold current and an astigmatic difference and to decrease noises by forming a ridge region in a 2-stage structure consisting of a ridge and a current injection path formed on the ridge, and making the width of the ridge larger than that of the current injection path. CONSTITUTION:A ridge region is formed in a 2-stage structure having a ridge 12 and a current injection path 13 formed on the ridge 12, and the width W1 of the ridge 12 is larger than the width W2 of the current injection path 13. Thus, since the ridge 12 having a second clad layer 7 of the thickness adapted for a self-excited oscillation is excited near the gain region of an active layer 5, the distribution of the light generated from the current injection path 13 is suitably extended. Since the width W1 of the ridge 12 is larger than the width W2 of the current injection path 13, the distribution of the light can be made larger than the width of the active layer 5 to which a current is injected. Since the thickness of the second clad layer 7 is thin outside the ridge 12, an equivalent refractive index difference between the inside and the outside of the ridge 12 is increased. Thus, an oscillation threshold current, an astigmatic difference can be reduced, and noises can be decreased.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は低雑音特性を有する半導体レーザ素子に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor laser device having low noise characteristics.

(従来の技術) ビデオディスクプレーヤ等の分野で使用される半導体レ
ーザには、極めて低雑音であることが要求される。この
ような低雑音特性の要求に対して自励発振現象を利用し
た半導体レーザ素子がしばしば用いられる。自動発振現
象を利用すれば1発振スペクトルがマルチ縦モーI・化
する。さらに各縦モードのスペクトル幅が広くなり、低
雑音特性が得られる。このような自動発振半導体レーサ
素子に関する提案がいくつかなされている(例えば林地
2信学技報MW84−24.P、65 (1984)、
構造が若干異るものとして2鈴木他、信学技報0QE8
4−57.P、39 (1984))。
(Prior Art) Semiconductor lasers used in fields such as video disc players are required to have extremely low noise. Semiconductor laser devices that utilize self-sustained oscillation phenomena are often used to meet such demands for low noise characteristics. By utilizing the automatic oscillation phenomenon, a single oscillation spectrum becomes multi-longitudinal mode I. Furthermore, the spectral width of each longitudinal mode is widened, resulting in low noise characteristics. Several proposals regarding such automatic oscillation semiconductor laser devices have been made (for example, Rinji 2 IEICE Technical Report MW84-24.P, 65 (1984),
2 Suzuki et al., IEICE Technical Report 0QE8 as having a slightly different structure.
4-57. P, 39 (1984)).

第4図に従来の自励発振半導体レーザ素子の一例を示す
。この半導体レーザ素子ばVSIS(Vchannel
ed 5ubstrate Inner 5tripe
)構造を有する。p−GaAs基板41上にn−GaA
s電流阻止層42が形成され、その表面から基板41に
達するV字溝50が形成されている。その上方にp−A
lGaAsクラッド層43.A]GaAS活性層44.
n−AlGaAsクラッド層45゜n、 −G a A
 sギャップ層46がエピタキシャル成長によって形成
され、更にn側電極47.P側電極48が設げられてい
る。自励発振現象ば電流狭窄のためのV字溝50の両外
側のクラット層43の層厚dを太き(して屈折率導波機
構を弱め2発光スポツトを大きくすることによって起こ
される。
FIG. 4 shows an example of a conventional self-oscillation semiconductor laser device. This semiconductor laser element has VSIS (Vchannel
ed 5ubstrate Inner 5tripe
) has a structure. n-GaA on p-GaAs substrate 41
An s-current blocking layer 42 is formed, and a V-shaped groove 50 reaching the substrate 41 from its surface is formed. Above that p-A
lGaAs cladding layer 43. A] GaAS active layer 44.
n-AlGaAs cladding layer 45゜n, -Ga A
An s-gap layer 46 is formed by epitaxial growth, and an n-side electrode 47. A P-side electrode 48 is provided. The self-sustained oscillation phenomenon is caused by increasing the layer thickness d of the cladding layer 43 on both sides of the V-shaped groove 50 for current confinement (thus weakening the refractive index waveguide mechanism and enlarging the two light emitting spots).

しかしこのような半導体レーザ素子では光の分布が大き
くなるために利得の得られる領域以外の部分での活性層
44及び電流阻止層42による光の吸収が大きくなって
しまう。そのため発振闇値電流が大きくなってしまうと
いう欠点がある。第4図の半導体レーザ素子の発振闇値
電流は約50mAであり、大きな値となっている。また
、この半導体レーザでは屈折率導波機構が弱いため1非
点隔差が大きくなるという欠点がある。
However, in such a semiconductor laser device, since the distribution of light becomes large, the absorption of light by the active layer 44 and the current blocking layer 42 becomes large in areas other than the region where gain can be obtained. Therefore, there is a drawback that the oscillation dark value current becomes large. The oscillation dark value current of the semiconductor laser device shown in FIG. 4 is about 50 mA, which is a large value. Furthermore, this semiconductor laser has a disadvantage in that the one-stigmatism difference is large because the refractive index waveguide mechanism is weak.

(発明が解決しようとする課題) 発振闇値電流を低減するために、活性層を量子井戸構造
にすることが考えられる。量子井戸構造は通常M B 
E (Molecular Beam !Epitax
y)法又はM OCV D (Metalorgani
c Chemical Vapor Deposjti
on)法によって形成される。ところが第4図の半導体
レーザ素子は液相成長法によって成長されており、これ
によってV字溝50」二に平坦な活性層を得ることばで
きるが、この液相成長法によれば、結晶成長層厚の制御
性が悪<、100人程度の薄い量子井戸構造を制御性・
再現性良(形成することば回動である。また、MBE法
やMOCVD法によればV字溝5O−)−に平坦な活性
層を得ることはできない。
(Problems to be Solved by the Invention) In order to reduce the oscillation dark value current, it is possible to form the active layer into a quantum well structure. The quantum well structure is usually M B
E (Molecular Beam! Epitax
y) method or M OCV D (Metalorgani
c Chemical Vapor Deposjti
on) method. However, the semiconductor laser device shown in FIG. 4 is grown by a liquid phase epitaxy method, which makes it possible to obtain a V-shaped groove 50'' and a flat active layer. The controllability of the thickness is poor, and the controllability of a thin quantum well structure of about 100
Good reproducibility (the term rotation is formed).Furthermore, according to the MBE method or the MOCVD method, it is not possible to obtain a flat active layer in the V-shaped groove 5O-).

この問題点を回避するため、量子井戸構造を形成した後
に電流狭窄構造を形成することが考えられる。第3図に
その一例を示ず。n−(1; a A s基板2]上に
MBE法によりn−GaAsバッファ層22.n−AI
C;aAsクラッド層23.AlGaAs傾斜屈折率型
光ガイド層24.AlGaAs多重量子井戸活性層25
.AlGaAs傾斜屈折率型光ガイド層26.p−AI
GaA、sクラット層27.p−GaAsキャン1層2
8を連続的に形成する。傾斜屈折率型光ガイド層24及
び26のAl混晶比は活性層に遠い方から近い方へ向っ
て徐々に小さくなっている。次にフ第1・リソグラフィ
とりアクティブイオンビームエンチング法を用いてスト
ライプ状の電流注入路32(幅W3−約2.5μm)を
形成し、SiNx絶経膜29を形成する。その後に、p
側電極30及びn側電極31を設げる。
In order to avoid this problem, it is conceivable to form the current confinement structure after forming the quantum well structure. An example is not shown in Figure 3. An n-GaAs buffer layer 22.n-AI is formed on the n-(1; a As substrate 2) by the MBE method.
C; aAs cladding layer 23. AlGaAs gradient index light guide layer 24. AlGaAs multiple quantum well active layer 25
.. AlGaAs graded refractive index light guide layer 26. p-AI
GaA, scrat layer 27. p-GaAs scan 1 layer 2
Form 8 continuously. The Al mixed crystal ratio of the gradient refractive index type light guide layers 24 and 26 gradually decreases from the side farther from the active layer to the side closer to the active layer. Next, a striped current injection path 32 (width W3 - about 2.5 μm) is formed using a first lithography and active ion beam etching method, and a SiNx break-through film 29 is formed. After that, p
A side electrode 30 and an n-side electrode 31 are provided.

このような半導体レーザ素子でも、電流注入路32の両
外側に於けるp−クラッド層27の層厚dが大きいので
、電流注入路32の存在する領域とその両外側の電流注
入路32の存在しない領域との間の等偏屈折率差が小さ
い。そのため、自動発振による低雑音特性が得られる。
Even in such a semiconductor laser device, since the layer thickness d of the p-cladding layer 27 on both sides of the current injection path 32 is large, the area where the current injection path 32 exists and the existence of the current injection path 32 on both sides thereof are large. The difference in equipolarized refractive index between the regions without and without is small. Therefore, low noise characteristics due to automatic oscillation can be obtained.

そして活性層が量子井戸構造を有するため、また、電流
阻止層が存在しないため、レーザ光の吸収が小さく発振
闇値電流の低減が可能である。しかし、この半導体レー
ザ素子では第4図の半導体レーザ素子と同様に屈折率導
波機構が弱いため、レーザ光の特性はやはり利得導波機
構によるレーザ光の特性に近い。そのため非点隔差が非
常に大きく、Beam以」二となっている。
Since the active layer has a quantum well structure and there is no current blocking layer, absorption of laser light is small and the oscillation dark value current can be reduced. However, in this semiconductor laser element, like the semiconductor laser element shown in FIG. 4, the refractive index waveguide mechanism is weak, so the characteristics of the laser light are still close to those of the laser light due to the gain waveguide mechanism. Therefore, the astigmatism difference is extremely large, and is larger than that of the beam.

以上の問題点に鑑み2本発明の目的は、低発振闇値電流
を有し、非点隔差の小さい低雑音特性の半導体レーザ素
子を提供することである。
In view of the above problems, two objects of the present invention are to provide a semiconductor laser device having low oscillation dark value current, small astigmatism difference, and low noise characteristics.

(課題を解決するだめの手段) 本発明の半導体レーザ素子は、半導体基板上に形成され
た。第1のクランド層と活性層と第2のクラッド層とを
有する積層構造、及び該積層構造の上方に形成されたリ
ッジ領域を備え、該リッジ領域がリッジ部及び該リッジ
部の」−に形成された電流注入路を有する2段構造であ
り、該リッジ部の幅W、が該電流注入路の幅W2より大
きくされており、そのことにより上記目的が達成される
(Means for Solving the Problems) A semiconductor laser device of the present invention was formed on a semiconductor substrate. A laminated structure having a first ground layer, an active layer, and a second cladding layer, and a ridge region formed above the laminated structure, the ridge region being formed at the ridge portion and the ridge portion. The width W of the ridge portion is larger than the width W2 of the current injection path, thereby achieving the above object.

また、前記リッジ部に於ける前記第2のクラッド層の厚
さdl、及び該リッジ部の外側に於ける該活性層の該第
2クラッド層側の界面から該第2のクラット層の表面ま
での厚さd。を 0.3μm≦d、o+d+≦1.0μm0.1μm≦d
o≦0.5μn+ とすることもできる。
Also, the thickness dl of the second cladding layer in the ridge portion, and the distance from the interface of the active layer on the second cladding layer side to the surface of the second cladding layer outside the ridge portion. Thickness d. 0.3μm≦d, o+d+≦1.0μm0.1μm≦d
It is also possible to set o≦0.5 μn+.

さらに 前記リッジ部の幅W、及び前記電流注入路の幅
W2を 3μm≦W1≦8μm 0.5μm≦W2≦4μm とすることもできる。
Furthermore, the width W of the ridge portion and the width W2 of the current injection path can be set to 3 μm≦W1≦8 μm, 0.5 μm≦W2≦4 μm.

(作用) 本発明の半導体レーザ素子に於いては、活性層の利得領
域の近傍に自動発振に適した厚さの第2のクラッド層を
有するリッジ部が存在するので電流注入路から注入され
て発生したレージ1光の分布は適度に広がる。また、電
流注入路の幅よりリッジ部の幅の方が大きいので2電流
注入が行われる活性層の幅より光の分布を大きくするこ
とができ、自動発振状態となる。リッジ部の外側では第
2のクラット層の厚さは薄いので1 リッジ部の内側と
外側との間の等側屈折率差が大きくなる。
(Function) In the semiconductor laser device of the present invention, since there is a ridge portion having a second cladding layer with a thickness suitable for automatic oscillation near the gain region of the active layer, current is not injected from the current injection path. The distribution of the generated Rage 1 light spreads appropriately. Furthermore, since the width of the ridge portion is larger than the width of the current injection path, the distribution of light can be made larger than the width of the active layer where two currents are injected, resulting in an automatic oscillation state. Since the thickness of the second crat layer is thin outside the ridge, the difference in equilateral refractive index between the inside and outside of the ridge becomes large.

そのため、屈折率導波機構が強められて非点隔差が低減
される。
Therefore, the refractive index waveguide mechanism is strengthened and the astigmatism difference is reduced.

また、リッジ部の内側で且つ電流注入路の外側に於ける
第2のクラッド層の厚さd。l−d 、を0.3μm≦
do4−d+ ≦]、Q71mとすることにより自動発
振が効果的に起こされる。
Also, the thickness d of the second cladding layer inside the ridge portion and outside the current injection path. ld, 0.3μm≦
do4−d+≦] and Q71m, automatic oscillation is effectively caused.

そしてリッジ部の外側での第2のクランド−層の厚さd
lを o、  1 μm  ≦do  ≦0.5 μmとする
ことにより、屈折率導波機構が強められ非点隔差を小さ
くすることもできる。。
and the thickness d of the second crand layer outside the ridge.
By setting l to o and 1 μm≦do≦0.5 μm, the refractive index waveguide mechanism can be strengthened and the astigmatism difference can be reduced. .

さらにリッジ部の幅W、及び電流注入路の幅W2を 3μm ≦WI ≦81tm O,5μm  ≦W2 ≦41tm とすることにより、自助発振により適した構成とするこ
とができる。
Further, by setting the width W of the ridge portion and the width W2 of the current injection path to 3 μm≦WI≦81tm O, and 5 μm≦W2≦41tm, a configuration more suitable for self-assisted oscillation can be achieved.

(実施例) 本発明を実施例について以下に説明する。(Example) The invention will now be described with reference to examples.

第1図は本発明の半導体レーザ素子の一実施例を示す断
面Vである。MBE法によりn−GaAS基板1」二に
n−GaAsバッファ層2(厚さ1μm )、n−Al
GaAsクラッド層3(厚さ12μm )、AlGaA
s傾斜屈折率型光ガイド層4(厚さ0.2μm )、A
lGaAs単一量子井戸活性層5(厚さ70人、)、A
lGaAs傾斜屈折率型光ガイド層6(厚さ0.2μm
)、pAIGaAsAlGaAsクラッド層7μm)p
−GaAsキャップ層8(厚さ0.511m)を連続的
に形成した。傾斜屈折率型光ガイド層4及び6のA1混
晶比は活性層5に遠い方から近い方へ向って徐々に小さ
くなっている。次にフォトリソグラフィ法を用いて幅W
、=4.5μmのストライブ状のレジストマスクを形成
した後、リアクティブイオンビームエツチング法により
、深さd−O,25μmのエツチングを行った。このエ
ツチングにより幅W、=4.5μMのリンジ形状部が形
成される。次に再びフォトリソグラフィ法を用いて上記
の幅W、=4.5μmのりフジ形状部の中央に幅W2−
2μmのストライブ状のレジストマスクを形成した後、
リアクティブイオンビームエツチング法により、深さd
2=1.4μmのエツチングを行った。上述の2回のエ
ツチングにより、リッジ部12及びリッジ状の電流注入
路13が形成される。リッジ部12は高さd、 =02
5μm2幅W、=4.5μmとなる。リッジ状の電流注
入路13は高さd2=1.4μM1幅W2−2μmとな
る。そしてリッジ部12の外側での活性層5の上面から
クラッド層7の表面までの厚さd。は電流注入路13の
内側に於ける光ガイド層6.クラッド層7及びキャップ
層8の合計の厚さをDとすると do −−D  (d+ +dz ) で与えられる。Dは1.9μmであるから厚さd。
FIG. 1 is a cross section V showing an embodiment of the semiconductor laser device of the present invention. An n-GaAs buffer layer 2 (thickness 1 μm) and an n-Al
GaAs cladding layer 3 (thickness 12 μm), AlGaA
s-gradient refractive index type light guide layer 4 (thickness 0.2 μm), A
lGaAs single quantum well active layer 5 (thickness 70 nm), A
lGaAs gradient refractive index type light guide layer 6 (thickness 0.2 μm
), pAIGaAsAlGaAs cladding layer 7 μm) p
- A GaAs cap layer 8 (thickness: 0.511 m) was continuously formed. The A1 mixed crystal ratios of the gradient index light guide layers 4 and 6 gradually decrease from those farther from the active layer 5 to those closer to the active layer 5. Next, the width W is
, =4.5 .mu.m, and then etching was performed to a depth of 25 .mu.m by reactive ion beam etching. This etching forms a ring-shaped portion with a width W of 4.5 μM. Next, using the photolithography method again, the above width W = 4.5 μm was glued to the center of the Fuji shape part with a width W2-
After forming a 2 μm striped resist mask,
By reactive ion beam etching method, the depth d
2=1.4 μm etching was performed. By the above-described two etching steps, the ridge portion 12 and the ridge-shaped current injection path 13 are formed. The ridge portion 12 has a height d, =02
5 μm2width W = 4.5 μm. The ridge-shaped current injection path 13 has a height d2=1.4 μm and a width W2−2 μm. and the thickness d from the top surface of the active layer 5 to the surface of the cladding layer 7 outside the ridge portion 12 . is a light guide layer 6 inside the current injection path 13; When the total thickness of the cladding layer 7 and the cap layer 8 is D, it is given by do --D (d+ +dz). Since D is 1.9 μm, the thickness is d.

−〇、25μ川となる。その後、プラスマCVD法によ
り全面にS iNx絶縁膜9を形成し、再びフォトリソ
グラフィ法等を用いて電流注入路13の上部平坦面のS
iNχ絶縁膜9を除去した。次に基板1を研磨してウェ
ハの厚さを100μm程度とした後、n側電極10及び
n側電極11を形成した。これを襞間法により、共振器
300μmのチップに分割して半導体レーザ素子を得た
−〇, it becomes a 25μ river. Thereafter, an SiNx insulating film 9 is formed on the entire surface using the plasma CVD method, and an S
The iNχ insulating film 9 was removed. Next, the substrate 1 was polished to a wafer thickness of about 100 μm, and then an n-side electrode 10 and an n-side electrode 11 were formed. This was divided into chips with a resonator of 300 μm using the interfold method to obtain semiconductor laser devices.

本実施例に於いては、リッジ部12の幅W、−4,5μ
mが電流注入路13の幅W2−2μmより大きいので自
動発振を起こすことが可能となる。
In this embodiment, the width W of the ridge portion 12 is -4.5μ.
Since m is larger than the width W2-2 μm of the current injection path 13, automatic oscillation can occur.

また、リッジ部12の内側で且つ電流注入路13の外側
に於ける光ガイド層6及びクラッド層7の厚さd。+d
、=0.5μ印であるため、電流性入路13の内側と外
側の間の等価屈折率の差は小さくなり、自動発振に適し
た大きさとなる。
Also, the thickness d of the optical guide layer 6 and the cladding layer 7 inside the ridge portion 12 and outside the current injection path 13. +d
, = 0.5μ, the difference in equivalent refractive index between the inside and outside of the current inlet path 13 is small, and has a size suitable for automatic oscillation.

リッジ部12の外側に於ける活性層5の−に面からクラ
ット層7の表面までの厚さばd。−0,25μmである
ため、電流注入路13の内側と外側の間の等価屈折率の
差が大きくなる。そのため屈折率導波機構が強められ、
非点隔差が小さ(なっている。
Thickness d from the negative surface of the active layer 5 to the surface of the crat layer 7 on the outside of the ridge portion 12. -0.25 μm, the difference in equivalent refractive index between the inside and outside of the current injection path 13 becomes large. Therefore, the refractive index waveguide mechanism is strengthened,
The astigmatism difference is small.

本実施例の半導体レーザ素子の非点隔差は10μm以下
であり、小さい値であった。また発振闇値電流は15〜
20mAの低い値であった。
The astigmatism difference of the semiconductor laser device of this example was 10 μm or less, which was a small value. Also, the oscillation dark value current is 15~
The value was as low as 20 mA.

本実施例に於いては、リッジ部12の内側で且つ電流注
入路13の外側に於りる光ガイド層6及びクラット層7
の厚さd。−1−d 、としては0.3μm〜1.0μ
mが適していた。リッジ部の外側に於ける光ガイl”N
G及びクラット層7の厚さd。
In this embodiment, the optical guide layer 6 and the crat layer 7 on the inside of the ridge portion 12 and on the outside of the current injection path 13 are
Thickness d. -1-d, is 0.3 μm to 1.0 μm
m was suitable. Light guide l”N on the outside of the ridge
G and the thickness d of the crat layer 7.

としては0.1μm〜0.5μmが適しでいた。A suitable thickness was 0.1 μm to 0.5 μm.

リッジ部12の幅W1としては3〜8μmが適し電流注
入路13の幅としては0.511m〜4μmが適してい
た。
A suitable width W1 of the ridge portion 12 was 3 to 8 μm, and a suitable width of the current injection path 13 was 0.511 m to 4 μm.

第2図に本発明の半導体レーザ素子の第2の実施例を示
す。MBE法によりn−GaAs基板1」二にn −G
 a A s バッファ層2.n−AlGaAsクラッ
ド層3.AlGaAs光ガイド層14 (厚さ0.2μ
m )、AlGaAs多重量子井戸活性層15(井戸層
・・・厚さ70人1層数3.バリア層・・・厚さ35人
2層数2)、A、IC;aA、s光ガイド層16 (厚
さ0.2μm )、p−AlGaAsクラッド層7(厚
さl、2μm )p−GaAsキャップ層8(厚さ0.
5μm)を連続的に形成した。本実施例に於いては、第
1図の実施例と異なり、活性層15は多重量子井戸構造
を有し、また光ガイド層14及び16は均一組成を有す
る。次に、フォトリソグラフィ法を用いて幅W、=5゜
5μmのストライブ状の領域と、溝17の形成される領
域の両外側の領域とにレジストマスクを形成した。次に
、リアクティブイオンビームエツチング法により、深さ
dl−0,3μmのエツチングを行い9幅W1のリッジ
形状部を形成した。再びフォトリソグラフィ法を用いて
、上記幅W、のリッジ形状部中央の幅W2−3μmのス
トライブ状の領域と、溝17の両外側の領域とにレジス
トマスクを形成した後、リアクティブイオンビームエツ
チング法により、深さdz = 1.、 4 amのエ
ツチングを行った。上述の2回のエツチングにより、リ
ッジ部12及びリッジ状の電流注入路13が形成される
。リッジ部12のは高さd、=[]3μM2幅3μm5
.5μmのりッシ形状となる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the semiconductor laser device of the present invention. n-GaAs substrate 1'' second n-G by MBE method
a A s buffer layer 2. n-AlGaAs cladding layer 3. AlGaAs light guide layer 14 (thickness 0.2μ
m), AlGaAs multiple quantum well active layer 15 (well layer...thickness 70 people 1 layer number 3. Barrier layer...thickness 35 people 2 layers number 2), A, IC; aA, s light guide layer 16 (thickness: 0.2 μm), p-AlGaAs cladding layer 7 (thickness: 1, 2 μm), p-GaAs cap layer 8 (thickness: 0.2 μm).
5 μm) was continuously formed. In this embodiment, unlike the embodiment shown in FIG. 1, the active layer 15 has a multiple quantum well structure, and the optical guide layers 14 and 16 have a uniform composition. Next, a resist mask was formed using a photolithography method in a striped region having a width W of 5° and 5 μm and in regions on both sides of the region where the groove 17 was to be formed. Next, by reactive ion beam etching, etching was performed to a depth of dl-0.3 μm to form a ridge-shaped portion having a width of 9 W1. Using the photolithography method again, a resist mask is formed in the striped region with a width W2-3 μm at the center of the ridge shape portion with the width W and in the regions on both outer sides of the groove 17, and then a reactive ion beam is applied. By the etching method, the depth dz = 1. , 4 am etching was performed. By the above-described two etching steps, the ridge portion 12 and the ridge-shaped current injection path 13 are formed. The height of the ridge part 12 is d, = [ ] 3μM2 width 3μm5
.. It has a 5 μm ridge shape.

電流注入路I3は2高さdz = 1. 4 μm 、
 W2−3μmのリッジ形状となる。リッジ部12の外
側での光ガイド層16及びクランド層7の厚さd。
The current injection path I3 has a height of 2 dz = 1. 4 μm,
It becomes a ridge shape of W2-3 μm. Thickness d of the light guide layer 16 and the ground layer 7 outside the ridge portion 12.

=0.2μmとなり、リッジ部12の外側では光ガイド
層16のめとなる。さらに、電流注入路13の上部平坦
面を除く領域にSiNχ絶縁膜9を形成した後、P側電
極10.及びn側電極11を形成した。
= 0.2 μm, and the outside of the ridge portion 12 forms a mesh of the light guide layer 16. Furthermore, after forming the SiN χ insulating film 9 in the region excluding the upper flat surface of the current injection path 13, the P-side electrode 10. And an n-side electrode 11 was formed.

本実施例では溝17の形成によってリッジ部12及び電
流注入路】3が形成されているので、溝17の外側の領
域を残した形状にすることができ基板1側とは逆の成長
側の面をマウント面とすることが可能となる。このよう
にマウントすることにより、放熱特性が良くなり、出力
特性や信頼性が改善される。本実施例の半導体レーザ素
子を成長側の面をマウンl−したときの発振闇値電流は
15〜20mA、非点隔差は10μm以下であった。
In this embodiment, since the ridge portion 12 and the current injection path 3 are formed by forming the groove 17, it is possible to form a shape that leaves the area outside the groove 17 on the growth side opposite to the substrate 1 side. It becomes possible to use the surface as a mounting surface. By mounting in this manner, heat dissipation characteristics are improved, and output characteristics and reliability are improved. When the semiconductor laser device of this example was mounted on the growth side, the oscillation dark value current was 15 to 20 mA, and the astigmatism difference was 10 μm or less.

(発明の効果) 本発明の半導体レーザ素子は、このように発振闇値電流
が小さく5 自動発振による低雑音化が回られ、しかも
非点隔差が低減されているので、ビデオディスクプレー
ヤ等の光源として最適である。
(Effects of the Invention) The semiconductor laser device of the present invention has a small oscillation dark value current5 as described above, low noise through automatic oscillation, and a reduced astigmatism difference, so it can be used as a light source for video disc players, etc. It is most suitable as

また本発明の半導体レーザ素子は層厚制御性に優れたM
BE法又はMOCVD法によって製造することができる
ので、自動発振の生ずる素子を高い歩留りで製造するこ
とができる。
In addition, the semiconductor laser device of the present invention has excellent layer thickness controllability.
Since it can be manufactured by BE method or MOCVD method, it is possible to manufacture an element that causes automatic oscillation at a high yield.

A−セI江11勲矩礼灰 第1図は本発明の半導体レーザ素子の第1の実施例の断
面図、第2図は本発明の第2の実施例の断面回、第3図
は改良例を表す断面図、第4図は従来の自助発振半導体
レーザ素子の断面図である。
Figure 1 is a cross-sectional view of the first embodiment of the semiconductor laser device of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the second embodiment of the present invention, and Figure 3 is a cross-sectional view of the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing an improved example of a conventional self-oscillation semiconductor laser device.

1.2]、−n−GaAs基板、3.23−nA ] 
GaAsクランド層、4,6,24.26−A ] G
aAs傾斜屈折率型光ガイド層、5・・・単一量子井戸
活性層、7.2l−=p−AIGaAsクラッド層、8
.28・・・p−GaAsキ中ツブ層12・・・リッジ
部、1.3.32・・・電流注入路、1416・・・光
ガイド層、15・・多重量子井戸活性層17・・溝。
1.2], -n-GaAs substrate, 3.23-nA]
GaAs ground layer, 4,6,24.26-A]G
aAs graded refractive index optical guide layer, 5... single quantum well active layer, 7.2l-=p-AIGaAs cladding layer, 8
.. 28... p-GaAs core layer 12... ridge portion, 1.3.32... current injection path, 1416... optical guide layer, 15... multiple quantum well active layer 17... groove .

以」−”−

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に形成された、第1のクラッド層と活
性層と第2のクラッド層とを有する積層構造、及び該積
層構造の上方に形成されたリッジ領域を備え、該リッジ
領域がリッジ部及び該リッジ部の上に形成された電流注
入路を有する2段構造であり、 該リッジ部の幅W_1が該電流注入路の幅W_2より大
きい半導体レーザ素子。
[Claims] 1. A laminated structure formed on a semiconductor substrate and having a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, and a ridge region formed above the laminated structure. , a semiconductor laser device in which the ridge region has a two-stage structure including a ridge portion and a current injection path formed on the ridge portion, and a width W_1 of the ridge portion is larger than a width W_2 of the current injection path.
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