JPH02253682A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH02253682A JPH02253682A JP1075706A JP7570689A JPH02253682A JP H02253682 A JPH02253682 A JP H02253682A JP 1075706 A JP1075706 A JP 1075706A JP 7570689 A JP7570689 A JP 7570689A JP H02253682 A JPH02253682 A JP H02253682A
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- JP
- Japan
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- cladding layer
- lower cladding
- layer
- type
- semiconductor laser
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- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
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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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
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）
この発明は、低しきい値で発振する半導体レーザに関す
るものである。
るものである。
（従来の技術）
第２図は、例えばＥｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ｓ ｏｆ ｔｈｅ１７ｔｈ Ｃｏｎｆｅｖｅｎｃｅ ｏ
ｎ ５ｄｌｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄＭ
ａｔｅｒｉａｌｓ、 Ｔｏｋｙｏ、１９８５．ＰＰ、６
３−６６に示された従来の屈曲形活性層を持つ半導体レ
ーザを示す断面図である。この図において、１はｐ型Ｇ
ａＡｓ基板、２はｐ型ＡｕＧａＡｓバッファ層、３はｎ
型ＧａＡｓブロック層、４はｐ型ＡｎｘＧａｌ−。
ｓ ｏｆ ｔｈｅ１７ｔｈ Ｃｏｎｆｅｖｅｎｃｅ ｏ
ｎ ５ｄｌｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄＭ
ａｔｅｒｉａｌｓ、 Ｔｏｋｙｏ、１９８５．ＰＰ、６
３−６６に示された従来の屈曲形活性層を持つ半導体レ
ーザを示す断面図である。この図において、１はｐ型Ｇ
ａＡｓ基板、２はｐ型ＡｕＧａＡｓバッファ層、３はｎ
型ＧａＡｓブロック層、４はｐ型ＡｎｘＧａｌ−。
Ａｓ下ツクラッド層５はアンドープＡ１１．Ｇａ１−、
Ａｓ活性層、６はｎ型Ａ１１．−ｘＧａ、−ｘＡｓ上ク
ラりド層、７はｎ型ＧａＡｓコンタクト層、８は有効な
電流、９は無効な電流である。
Ａｓ活性層、６はｎ型Ａ１１．−ｘＧａ、−ｘＡｓ上ク
ラりド層、７はｎ型ＧａＡｓコンタクト層、８は有効な
電流、９は無効な電流である。
ただし、ｘ、ｘ’＞ｙの関係がある。
次に動作について説明する。
ｐ型ＧａＡｓ基板１から注入された電流はｐ型Ａｊ２Ｇ
ａＡｓバッファ層２を経て、ｐ型ＡＪ２ｘＧａｌ −ｘ
Ａ Ｓ下クラッド層４．アンドープＡＪ２゜Ｇａ、−
、Ａｓ活性層５．ｎ型ＡＪ！、−、Ｇａ、−。
ａＡｓバッファ層２を経て、ｐ型ＡＪ２ｘＧａｌ −ｘ
Ａ Ｓ下クラッド層４．アンドープＡＪ２゜Ｇａ、−
、Ａｓ活性層５．ｎ型ＡＪ！、−、Ｇａ、−。
Ａｓ上クラッド層５．ｎ型ＧａＡｓコンタクト層７の順
に流れる。ここで、アンドープＡＪ２．Ｇａ＋−、Ａｓ
活性層５の屈曲部を除く部分では下方において、ｐ型Ａ
ｊ２ＧａＡｓバッファ層２とｐ型Ａｌｌ、Ｇａ、−、Ａ
ｓ上クラッド層４の間にｎ型ＧａＡｓブロック層３が存
在するため、電流注入が行われず、結局、アンドープＡ
ｊ２．Ｇａ、−。
に流れる。ここで、アンドープＡＪ２．Ｇａ＋−、Ａｓ
活性層５の屈曲部を除く部分では下方において、ｐ型Ａ
ｊ２ＧａＡｓバッファ層２とｐ型Ａｌｌ、Ｇａ、−、Ａ
ｓ上クラッド層４の間にｎ型ＧａＡｓブロック層３が存
在するため、電流注入が行われず、結局、アンドープＡ
ｊ２．Ｇａ、−。
Ａｓ活性層５の屈曲部近傍のみに有効な電流８が注入さ
れ屈曲部でレーザ発振が生ずる。
れ屈曲部でレーザ発振が生ずる。
（発明が解決しようとする課題）
従来の屈曲した活性層を持つ半導体レーザは、以上のよ
うに構成されているので、ｐ型ＧａＡｓ基板１より注入
された電流のうち、一部はアンドープＡｆｔ、Ｇａ＠−
、Ａｓ活性層５の屈曲部には注入されず、脇の平坦部に
注入され、無効な電流９となるため、屈曲部の発振しき
い値が高くなるなどの問題点があった。
うに構成されているので、ｐ型ＧａＡｓ基板１より注入
された電流のうち、一部はアンドープＡｆｔ、Ｇａ＠−
、Ａｓ活性層５の屈曲部には注入されず、脇の平坦部に
注入され、無効な電流９となるため、屈曲部の発振しき
い値が高くなるなどの問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、低しきい値で発振する半導体レーザを得る
ことを目的とする。
れたもので、低しきい値で発振する半導体レーザを得る
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザは、表面層側または結晶基
板側より下クラッド層の途中まで不純物を拡散し、下ク
ラッド層と逆の導電型の領域を形成したものである。
板側より下クラッド層の途中まで不純物を拡散し、下ク
ラッド層と逆の導電型の領域を形成したものである。
この発明においては、上または下クラッド層の途中まで
これらクラッド層とそれぞれ異る導電型の領域を形成す
る不純物を拡散したので、不純物により形成されたクラ
ッド層内のｐｎ接合が無効な電流を阻止する。
これらクラッド層とそれぞれ異る導電型の領域を形成す
る不純物を拡散したので、不純物により形成されたクラ
ッド層内のｐｎ接合が無効な電流を阻止する。
（実施例）
以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。
第１図において、１０はＳｔ拡散領域、１１は高ビルト
インポテンシャルを持つｐｎ接合であり、その他は第２
図と同じものを示す。
インポテンシャルを持つｐｎ接合であり、その他は第２
図と同じものを示す。
次に動作について説明する。
電流の流れについては、はぼ従来例と同様である。ただ
し、次の点において異なる。すなわち、従来例ではｐ型
Ａ１１ｘＧａ、−、Ａｓ下クりッド層４からアンドープ
ＡＪ２．Ｇａ、−、Ａｓ活性層５に電流が注入される際
に、有効な電流８（屈曲部へ注入）以外にも、無効な電
流９（脇の平坦部へ注入）も注入されるが、この発明に
おける実施例では、有効な電流８のみが注入される点で
ある。これは表面層側よりＳＬを拡散することによって
、ｐ型Ａｊ２Ｇａ、−１ｌＡｓｌＡｓツクラッド途中ま
でｎ型であるＳｉ拡散領域１０を形成し、ｐ型ＡｌＧａ
１−、Ａｓ下クラッド層４内に、高ビルトインポテンシ
ャルを持つｐｎ接合１１が形成され、このポテンシャル
障壁は、屈曲部におけるアンドープＡＪ２．ｃａｔ−、
Ａｓ活性層５と上、下クラッド層６．４との間で形成さ
れるｐ−１−ｎ接合のポテンシャル障壁より高い（ｘ＞
ｙなので必ず実現される）ため、脇の平坦部へは電流（
無効な電流９）が注入されにくくなるからである。こう
することにより、無効な電流９を減らした低しきい値の
半導体レーザが実現される。
し、次の点において異なる。すなわち、従来例ではｐ型
Ａ１１ｘＧａ、−、Ａｓ下クりッド層４からアンドープ
ＡＪ２．Ｇａ、−、Ａｓ活性層５に電流が注入される際
に、有効な電流８（屈曲部へ注入）以外にも、無効な電
流９（脇の平坦部へ注入）も注入されるが、この発明に
おける実施例では、有効な電流８のみが注入される点で
ある。これは表面層側よりＳＬを拡散することによって
、ｐ型Ａｊ２Ｇａ、−１ｌＡｓｌＡｓツクラッド途中ま
でｎ型であるＳｉ拡散領域１０を形成し、ｐ型ＡｌＧａ
１−、Ａｓ下クラッド層４内に、高ビルトインポテンシ
ャルを持つｐｎ接合１１が形成され、このポテンシャル
障壁は、屈曲部におけるアンドープＡＪ２．ｃａｔ−、
Ａｓ活性層５と上、下クラッド層６．４との間で形成さ
れるｐ−１−ｎ接合のポテンシャル障壁より高い（ｘ＞
ｙなので必ず実現される）ため、脇の平坦部へは電流（
無効な電流９）が注入されにくくなるからである。こう
することにより、無効な電流９を減らした低しきい値の
半導体レーザが実現される。
なお、上記実施例では、結晶基板側に向けて凹状に屈曲
した活性層を持つ半導体レーザについて示したが、湾曲
した活性層を持つ半導体レーザでもよい。また、凸状に
屈曲または湾曲した活性層を有する半導体レーザに、結
晶基板側より不純物を拡散したものでもよい、また、拡
散不純物としてＳｔを用いた例を示したが、これに限ら
ず、間柱の効果を奏する拡散不純物であればその他のも
のでもよい。
した活性層を持つ半導体レーザについて示したが、湾曲
した活性層を持つ半導体レーザでもよい。また、凸状に
屈曲または湾曲した活性層を有する半導体レーザに、結
晶基板側より不純物を拡散したものでもよい、また、拡
散不純物としてＳｔを用いた例を示したが、これに限ら
ず、間柱の効果を奏する拡散不純物であればその他のも
のでもよい。
さらに、この発明ではクラッド層、活性層としてＡＪＺ
ＧａＡｓ系を例に挙げて説明したが、ＡＩＬＧａＡｓ系
あるいはＧａＩｎｐ系であってもさしつかえない。
ＧａＡｓ系を例に挙げて説明したが、ＡＩＬＧａＡｓ系
あるいはＧａＩｎｐ系であってもさしつかえない。
以上説明したように、この発明は、表面層側または結晶
基板側より下クラッド層の途中まで不純物を拡散し、前
記下クラッド層と逆の導電型の領域を形成する不純物を
拡散したので、無効な電流は上、下のクラッド層に形成
されたｐｎ接合により阻止され、有効な電流のみが屈曲
部または湾曲部に流れることにより、低しきい値電流で
発振する半導体レーザが得られる効果がある。
基板側より下クラッド層の途中まで不純物を拡散し、前
記下クラッド層と逆の導電型の領域を形成する不純物を
拡散したので、無効な電流は上、下のクラッド層に形成
されたｐｎ接合により阻止され、有効な電流のみが屈曲
部または湾曲部に流れることにより、低しきい値電流で
発振する半導体レーザが得られる効果がある。
第１図はこの発明の半導体レーザの一実施例を示す断面
図、第２図は従来の半導体レーザを示す断面図である。 図において、１はｐ型ＧａＡｓ基板、２はｐ型ＡｕＧａ
Ａｓバッファ層、３ｎ型ＧａＡｓブロック層、４はｐ型
Ａ ｆＬｘ Ｇ ａ ｌ −Ｉｆ Ａ Ｓ下クラッド層
、５はアンドープＡＪ２．Ｇａ、−、Ａｓ活性層、６は
ｎ型Ａｊ！、−ＩＩＧａｌ−ｘＡｓ上クラッド層、７は
ｎ型ＧａＡｓコンタクト層、８は有効な電流、９は無効
な電流、１０はＳｔ拡散領域、１１は高ビルトインポテ
ンシャルを持つｐｎ接合である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 第 図 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第 図 手続補装置（自発） 平成 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号５
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄２発明の詳細な説明の欄２
図面の簡単な説明の欄および図面６、補正の内容 （１） 明細書の特許請求の範囲を別紙のように補正
する。 （２） ｕＪＪ細書装置１頁２０行の［Ｃｏｎｆｅｖ
ｅｎｅｅ ｏｎＳｄｉｄＪを、［Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ５ｏｌｉｄ Ｊと補正する。 （３）同じく第２頁７〜８行、１５〜１６行の［ｎ型Ａ
Ｉ １−Ｘ Ｇ ａ １−１ｔ Ａ ｓ下クラッド層
」を、［ｎ型Ａ ｌ ＊Ｇ ａ 、−、Ａ ｓ下クラッ
ド層」と補正する。 （４） 同じく第２頁１０行の［ｘ、ｘ’）ｙＪを、
「ｘ＞ｙＪと補正する。 （５）同じく第３頁１８行、１９行、第６頁９行。 １０行の「下クラッド層」を、いずれも「下クラッド層
または上クラッド層」と補正する。 （６）同じく第３頁１９〜２０行、第６頁１０〜１１行
の「領域を形成」を、「領域を同層内に形成］と補正す
る。 （７）同じく第５頁２行、３〜４行の［ｐ型ｋｌＧ ａ
、、Ａ ｓ下クラッド層］を、［ｐＷｉ！Ａ＃、Ｇａ
１−＝ＡｓＡｓワクラッド層補正する。 （８） 同じく第６頁２行の「でもよい。」を、「で
もよい。また、拡散でな（、イオン注入を用いてもよい
。」と補正する。 （９）同じく第６頁４〜５行のｒ Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ
ｓ系あるいはＧａＩｎｐ系」を、ｒＡ＃ＧａＩｎＰ系
あるいはＧａ１ｎＡｓＰ系」と補正する。 （１０）同じく第６頁１２行の［上、下のクラッド層］
を、「上、下のクラッド層内」と補正する。 （１１）同じ（第７頁４行の［６はｎ型Ａ ｌ 、ＸＧ
ａｌ−、Ａ ｓ下クラッド層」を、［６はｎ９Ａｊ、
Ｇａ１−ＨＡｓ上クラッド層」と補正する。 （１２）図面中、第１図を別紙のように補正する。 以 上 ２、特許請求の範囲 活性層が結晶基板側または表面層側に向けて湾曲あるい
は屈曲した部分を有し、前記活性層の湾曲あるいは屈曲
した部分以外の領域に電流ブロック層を有し、前記湾曲
あるいは屈曲した部分が発光部として機能する半導体レ
ーザにおいて、前記表面層側または結晶基板側より前記
発 部に しないように下クラッド層または上クラッド
の途中まで不純物を拡散し、前記下クラッド層または
上クラッド層と逆の導電型の領域を同層内に形成したこ
とを特徴とする半導体レーザ。
図、第２図は従来の半導体レーザを示す断面図である。 図において、１はｐ型ＧａＡｓ基板、２はｐ型ＡｕＧａ
Ａｓバッファ層、３ｎ型ＧａＡｓブロック層、４はｐ型
Ａ ｆＬｘ Ｇ ａ ｌ −Ｉｆ Ａ Ｓ下クラッド層
、５はアンドープＡＪ２．Ｇａ、−、Ａｓ活性層、６は
ｎ型Ａｊ！、−ＩＩＧａｌ−ｘＡｓ上クラッド層、７は
ｎ型ＧａＡｓコンタクト層、８は有効な電流、９は無効
な電流、１０はＳｔ拡散領域、１１は高ビルトインポテ
ンシャルを持つｐｎ接合である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 第 図 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第 図 手続補装置（自発） 平成 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号５
、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄２発明の詳細な説明の欄２
図面の簡単な説明の欄および図面６、補正の内容 （１） 明細書の特許請求の範囲を別紙のように補正
する。 （２） ｕＪＪ細書装置１頁２０行の［Ｃｏｎｆｅｖ
ｅｎｅｅ ｏｎＳｄｉｄＪを、［Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ５ｏｌｉｄ Ｊと補正する。 （３）同じく第２頁７〜８行、１５〜１６行の［ｎ型Ａ
Ｉ １−Ｘ Ｇ ａ １−１ｔ Ａ ｓ下クラッド層
」を、［ｎ型Ａ ｌ ＊Ｇ ａ 、−、Ａ ｓ下クラッ
ド層」と補正する。 （４） 同じく第２頁１０行の［ｘ、ｘ’）ｙＪを、
「ｘ＞ｙＪと補正する。 （５）同じく第３頁１８行、１９行、第６頁９行。 １０行の「下クラッド層」を、いずれも「下クラッド層
または上クラッド層」と補正する。 （６）同じく第３頁１９〜２０行、第６頁１０〜１１行
の「領域を形成」を、「領域を同層内に形成］と補正す
る。 （７）同じく第５頁２行、３〜４行の［ｐ型ｋｌＧ ａ
、、Ａ ｓ下クラッド層］を、［ｐＷｉ！Ａ＃、Ｇａ
１−＝ＡｓＡｓワクラッド層補正する。 （８） 同じく第６頁２行の「でもよい。」を、「で
もよい。また、拡散でな（、イオン注入を用いてもよい
。」と補正する。 （９）同じく第６頁４〜５行のｒ Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ
ｓ系あるいはＧａＩｎｐ系」を、ｒＡ＃ＧａＩｎＰ系
あるいはＧａ１ｎＡｓＰ系」と補正する。 （１０）同じく第６頁１２行の［上、下のクラッド層］
を、「上、下のクラッド層内」と補正する。 （１１）同じ（第７頁４行の［６はｎ型Ａ ｌ 、ＸＧ
ａｌ−、Ａ ｓ下クラッド層」を、［６はｎ９Ａｊ、
Ｇａ１−ＨＡｓ上クラッド層」と補正する。 （１２）図面中、第１図を別紙のように補正する。 以 上 ２、特許請求の範囲 活性層が結晶基板側または表面層側に向けて湾曲あるい
は屈曲した部分を有し、前記活性層の湾曲あるいは屈曲
した部分以外の領域に電流ブロック層を有し、前記湾曲
あるいは屈曲した部分が発光部として機能する半導体レ
ーザにおいて、前記表面層側または結晶基板側より前記
発 部に しないように下クラッド層または上クラッド
の途中まで不純物を拡散し、前記下クラッド層または
上クラッド層と逆の導電型の領域を同層内に形成したこ
とを特徴とする半導体レーザ。
Claims (1)
- 活性層が結晶基板側または表面層側に向けて湾曲あるい
は屈曲した部分を有し、前記活性層の湾曲あるいは屈曲
した部分以外の領域に電流ブロック層を有し、前記湾曲
あるいは屈曲した部分が発光部として機能する半導体レ
ーザにおいて、前記表面層側または結晶基板側より下ク
ラッド層の途中まで不純物を拡散し、前記下クラッド層
と逆の導電型の領域を形成したことを特徴とする半導体
レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075706A JPH02253682A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 半導体レーザ |
| US07/482,507 US5025450A (en) | 1989-03-27 | 1990-02-21 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075706A JPH02253682A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02253682A true JPH02253682A (ja) | 1990-10-12 |
Family
ID=13583933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075706A Pending JPH02253682A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 半導体レーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5025450A (ja) |
| JP (1) | JPH02253682A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4424223B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2010-03-03 | 住友電気工業株式会社 | 半導体光素子 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821389A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-08 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置および製造方法 |
| JPS6062177A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-10 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS60192380A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| JPH0648743B2 (ja) * | 1987-02-18 | 1994-06-22 | 三菱電機株式会社 | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
| JP2553580B2 (ja) * | 1987-08-19 | 1996-11-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体レ−ザ装置 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1075706A patent/JPH02253682A/ja active Pending
-
1990
- 1990-02-21 US US07/482,507 patent/US5025450A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5025450A (en) | 1991-06-18 |
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