JPH02281780A - 半導体レーザアレイ装置 - Google Patents
半導体レーザアレイ装置Info
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- JPH02281780A JPH02281780A JP10520389A JP10520389A JPH02281780A JP H02281780 A JPH02281780 A JP H02281780A JP 10520389 A JP10520389 A JP 10520389A JP 10520389 A JP10520389 A JP 10520389A JP H02281780 A JPH02281780 A JP H02281780A
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- semiconductor laser
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
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- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
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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、固体レーザ励起用の高出力の半導体レーザア
レイ装置に関するものである。
レイ装置に関するものである。
従来の技術
現在、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：Ｇｌａｓｓなどの固体レー
ザ励起用の光源には、通常、フラッシュランプなどが用
いられているが、そのエネルギー変換効率は非常に悪い
、そこで、近年、この光源に、半導体レーザを用いて効
率を高めようとする試みがなされている。すなわち、固
体レーザの吸収スペクトルに合う波長で励起することに
より、大幅に効率を高めようというものである。これに
より、余分な熱の発生も押えられ、冷却水も不要となり
、小型化も可能となる。しかしながら、これまで大出力
で信頼性のよい半導体レーザを得るのは容易ではなかっ
た。ところで、固体レーザ励起用の光源を半導体レーザ
で得る場合、一般に、高出力の半導体レーザを数多く並
べる、すなわちアレイ化する方法がよく採られている。
ザ励起用の光源には、通常、フラッシュランプなどが用
いられているが、そのエネルギー変換効率は非常に悪い
、そこで、近年、この光源に、半導体レーザを用いて効
率を高めようとする試みがなされている。すなわち、固
体レーザの吸収スペクトルに合う波長で励起することに
より、大幅に効率を高めようというものである。これに
より、余分な熱の発生も押えられ、冷却水も不要となり
、小型化も可能となる。しかしながら、これまで大出力
で信頼性のよい半導体レーザを得るのは容易ではなかっ
た。ところで、固体レーザ励起用の光源を半導体レーザ
で得る場合、一般に、高出力の半導体レーザを数多く並
べる、すなわちアレイ化する方法がよく採られている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、半導体レーザをアレイ化する場合、共振
器端面部の光吸収による局所的発熱から生じる端面破壊
により、その最大光出力が制限されてしまうという課題
があった。
器端面部の光吸収による局所的発熱から生じる端面破壊
により、その最大光出力が制限されてしまうという課題
があった。
そこで、本発明は上記課題を解消し得る半導体レーザア
レイ装置を提供することを目的とする。
レイ装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザアレイ
装置は、端面近傍部を除いた中央部に凸部が形成された
ｐ型ＧａＡｓ基板と、このｐ型ＧａＡｓ基板上に形成さ
れるとともにその凸部のみに達する溝部が複数本設けら
れたｎ型ＧａＡｓ層と、このｎ型ＧａＡｓ層上に形成さ
れた第１２型ＧａＡｊ２Ａｓ層と、この第１２型ＧａＡ
ｕＡｓ層上に形成されるとともに第１２型ＧａＡｌＡｓ
層よりもバンドギャップが小さい第２ρ型ＧａＡｋＡｓ
層と、この第２Ｐ型ＧａＡｌＡｓ層上の端面近傍部を除
く部分に形成されるとともに第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層よ
りもバンドギャップの小さいＧａＡｊ２Ａｓ層と、この
ＧａＡｊ２Ａｓ層上および上記第２２型Ｇ ａ ＡλＡ
ｓ層の端面近使部上に形成されるとともに第２２型Ｇａ
ＡｌＡｓ層よりもバンドギャップの大きいｎ型ＧａＡｌ
Ａｓ層とから構成したものである。
装置は、端面近傍部を除いた中央部に凸部が形成された
ｐ型ＧａＡｓ基板と、このｐ型ＧａＡｓ基板上に形成さ
れるとともにその凸部のみに達する溝部が複数本設けら
れたｎ型ＧａＡｓ層と、このｎ型ＧａＡｓ層上に形成さ
れた第１２型ＧａＡｊ２Ａｓ層と、この第１２型ＧａＡ
ｕＡｓ層上に形成されるとともに第１２型ＧａＡｌＡｓ
層よりもバンドギャップが小さい第２ρ型ＧａＡｋＡｓ
層と、この第２Ｐ型ＧａＡｌＡｓ層上の端面近傍部を除
く部分に形成されるとともに第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層よ
りもバンドギャップの小さいＧａＡｊ２Ａｓ層と、この
ＧａＡｊ２Ａｓ層上および上記第２２型Ｇ ａ ＡλＡ
ｓ層の端面近使部上に形成されるとともに第２２型Ｇａ
ＡｌＡｓ層よりもバンドギャップの大きいｎ型ＧａＡｌ
Ａｓ層とから構成したものである。
作用
上記の構成によると、活性層であるＧａＡｌＡｓ層の端
面はｎ型ＧａＡＱＡｓ層により埋込まれており、このた
め活性層からのレーザ光は光吸収のない光ガイド層であ
る第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層を通って出射され、したがっ
て端面部での光吸収は生じない、また、端面近傍部には
電流ブロック層であるｎ型ＧａＡｓ層が形成されている
ため、電流による端面部の発熱も生じない。
面はｎ型ＧａＡＱＡｓ層により埋込まれており、このた
め活性層からのレーザ光は光吸収のない光ガイド層であ
る第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層を通って出射され、したがっ
て端面部での光吸収は生じない、また、端面近傍部には
電流ブロック層であるｎ型ＧａＡｓ層が形成されている
ため、電流による端面部の発熱も生じない。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第１図は半導体レーザアレイ装置の斜視図、第２図およ
び第３図は同装置の断面図、第４図は同装置の製造工程
を示す斜視図である。
び第３図は同装置の断面図、第４図は同装置の製造工程
を示す斜視図である。
まず、第４図（ａ）〜（ｆ）に基づきその製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
まず、第４図（ａ）に示すように、ｐ型ＧａＡｓ基板１
に、エツチングにより両側端面近傍部を除去して上側中
央部に凸状部１ａを形成する。次に、第４図［ｂ）に示
すように、このｐ型ＧａＡｓ基板１上に、液相成長法に
よりその上面が平坦となるように、ｎ型ＧａＡｓ層２を
形成する０次に、第４図（Ｃ）に示すように、エツチン
グにより、ｐ型ＧａＡｓ基板１の凸部１ａに達するよう
にかつ凸部１ａの形成方向と直交する方向でストライプ
状の溝部２ａをたとえば５本形成する０次に、第４図＋
ｄ）に示すように、液相成長法により、その上面にＰ型
Ｇ ａ ｏ、ｓＡ ４２ ｏ、ｓＡ Ｓ層（第１Ｐ型Ｇ
ａＡｌＡｓ層）３、ｐ型Ｇａ０．、、ＡＱｏ、、６層５
層（第２２型ＧａＡ、ＱＡｓ層）４、Ｇａｏ、ｓａＡ
ｊ２ ｏ、 ＋ｔＡ Ｓ層（ＧａＡｆｉＡｓ層）５、ｎ
型Ｇａｏ、５ Ａｊ２ｏ、ｓ Ａｓ層６、ｎ型Ｇａｏ、
ｓＡρ。Ｚ Ａ ｓ層７を順次形成する０次に、第４図
（１３）に示すように、端面近傍部において、上記のｐ
型Ｇ ａ （１，６４Ａ ＩＩ ｏ、 ｓａＡ ８層４
が露出するまで、エツチングし、最後に第４図（ｆ）に
示すように、混晶比の高い層上に成長させるために、Ｍ
ＯＣＶＤ法を用いてｎ型Ｇ ａ ｏ、 ｓｓＡ Ｑ ｏ
４ｓＡ ｓ層８、ｎ型ＧａＡｌＡｓ層９を順次形成する
。
に、エツチングにより両側端面近傍部を除去して上側中
央部に凸状部１ａを形成する。次に、第４図［ｂ）に示
すように、このｐ型ＧａＡｓ基板１上に、液相成長法に
よりその上面が平坦となるように、ｎ型ＧａＡｓ層２を
形成する０次に、第４図（Ｃ）に示すように、エツチン
グにより、ｐ型ＧａＡｓ基板１の凸部１ａに達するよう
にかつ凸部１ａの形成方向と直交する方向でストライプ
状の溝部２ａをたとえば５本形成する０次に、第４図＋
ｄ）に示すように、液相成長法により、その上面にＰ型
Ｇ ａ ｏ、ｓＡ ４２ ｏ、ｓＡ Ｓ層（第１Ｐ型Ｇ
ａＡｌＡｓ層）３、ｐ型Ｇａ０．、、ＡＱｏ、、６層５
層（第２２型ＧａＡ、ＱＡｓ層）４、Ｇａｏ、ｓａＡ
ｊ２ ｏ、 ＋ｔＡ Ｓ層（ＧａＡｆｉＡｓ層）５、ｎ
型Ｇａｏ、５ Ａｊ２ｏ、ｓ Ａｓ層６、ｎ型Ｇａｏ、
ｓＡρ。Ｚ Ａ ｓ層７を順次形成する０次に、第４図
（１３）に示すように、端面近傍部において、上記のｐ
型Ｇ ａ （１，６４Ａ ＩＩ ｏ、 ｓａＡ ８層４
が露出するまで、エツチングし、最後に第４図（ｆ）に
示すように、混晶比の高い層上に成長させるために、Ｍ
ＯＣＶＤ法を用いてｎ型Ｇ ａ ｏ、 ｓｓＡ Ｑ ｏ
４ｓＡ ｓ層８、ｎ型ＧａＡｌＡｓ層９を順次形成する
。
上記の製造工程によって得られた半導体レーザアレイ装
置の斜視図および断面図を第１図〜第３図に示す。
置の斜視図および断面図を第１図〜第３図に示す。
この半導体レーザアレイ装置によると、活性層であるＧ
ａ ｏ、 ｓｅＡ Ｑ ｏ、 ｌ ＩＡ ８層５の端
面はｎ型Ｇ ａ ６．６５Ａ Ａ ０．４ＳＡ ８層８
により埋込まれており、このため活性層からのレーザ光
は光吸収のない光ガイド層であるｐ型Ｇ ａ ０．６４
ＡΩ。１６ＡＳ層４を通って出射される。また、端面近
傍部には＠流ブロック層であるｎ型ＧａＡｓ層２が形成
されているため、電流による端面部の発熱も生じない−
０なお、ｎ型Ｇａｏ、ｓＡρ。ｓＡｓ層６は活性層に光
およびキャリアを閉じ込めるための層であり、またｎ型
Ｇ ａｏ、ｓ ｋＡ ｏ、＊ Ａ ｓ層７は埋め込み成
長を行うときに、内部における抵抗を下げるため、Ａρ
Ａｓ混晶比を下げた薄層である。
ａ ｏ、 ｓｅＡ Ｑ ｏ、 ｌ ＩＡ ８層５の端
面はｎ型Ｇ ａ ６．６５Ａ Ａ ０．４ＳＡ ８層８
により埋込まれており、このため活性層からのレーザ光
は光吸収のない光ガイド層であるｐ型Ｇ ａ ０．６４
ＡΩ。１６ＡＳ層４を通って出射される。また、端面近
傍部には＠流ブロック層であるｎ型ＧａＡｓ層２が形成
されているため、電流による端面部の発熱も生じない−
０なお、ｎ型Ｇａｏ、ｓＡρ。ｓＡｓ層６は活性層に光
およびキャリアを閉じ込めるための層であり、またｎ型
Ｇ ａｏ、ｓ ｋＡ ｏ、＊ Ａ ｓ層７は埋め込み成
長を行うときに、内部における抵抗を下げるため、Ａρ
Ａｓ混晶比を下げた薄層である。
ここで、上記半導体レーザアレイ装置における電流−光
出力特性を第５図に示す。第５図から分かるように、最
大光出力は、１．５Ｗに達し、端面破壊（ＣＯＤ）は生
じない。端面破壊が生じる従来の半導体レーザアレイに
比べて、最大光出力は３倍程度向上している。
出力特性を第５図に示す。第５図から分かるように、最
大光出力は、１．５Ｗに達し、端面破壊（ＣＯＤ）は生
じない。端面破壊が生じる従来の半導体レーザアレイに
比べて、最大光出力は３倍程度向上している。
なお、上記実施例においては、ストライプ状の溝部２ａ
を５本形成したが、もろちん５本に限定されるものでは
ない。
を５本形成したが、もろちん５本に限定されるものでは
ない。
発明の効果
以上のように、本発明の構成によれば、レーザ光は光ガ
イド層である第２２型ＧａＡｌＡｓ層から出射されるた
め光吸収は生じず、また端面近傍部には電流ブロック層
であるｎ型Ｇ’ａＡｓ層が形成されているため、端面部
での発熱がなく端面破壊が生じず、したがって固体レー
ザ励起用の光源を容易に半導体レーザで得ることができ
る。
イド層である第２２型ＧａＡｌＡｓ層から出射されるた
め光吸収は生じず、また端面近傍部には電流ブロック層
であるｎ型Ｇ’ａＡｓ層が形成されているため、端面部
での発熱がなく端面破壊が生じず、したがって固体レー
ザ励起用の光源を容易に半導体レーザで得ることができ
る。
第１図は本発明の半導体レーザアレイ装置の一実施例の
斜視図、第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は第１
図の■−■断面図、第４図［ａ）〜（ｆ）は同半導体レ
ーザアレイ装置の製造工程を示す斜視図、第５図は同半
導体レーザアレイ装置における電流−光出力特性図であ
る。 １・・・ｐ型ＧａＡｓ基板、１ａ・・・凸部、２・・・
ｎ型ＧａＡｓ層、２ ａ−・−溝部、３ ・・−ｐ型Ｇ
ａ ｏ、 ｓｓＡ １０．４ＳＡ ８層、４−ｐ型Ｇ
ａ ｏ、 ｓ４ｋ Ｑ ｏ、 ｉ６Ａ ８層、５−
Ｇ ａ ｏ、 ｍｅＡ Ａ ｏ、 ＋ ＋Ａ ｓ層、８
−ｎ型Ｇ ａ ｏ、 ｓｓＡ ｎ ０．４ＳＡ ８層。 代理人 森 本 義 弘 第１図 第４図（？つｌ） ／ｌ ／ 第３図 第５ 図 θ θ、５ １θ ｌ、５ 電洗 （，４）
斜視図、第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図、第３図は第１
図の■−■断面図、第４図［ａ）〜（ｆ）は同半導体レ
ーザアレイ装置の製造工程を示す斜視図、第５図は同半
導体レーザアレイ装置における電流−光出力特性図であ
る。 １・・・ｐ型ＧａＡｓ基板、１ａ・・・凸部、２・・・
ｎ型ＧａＡｓ層、２ ａ−・−溝部、３ ・・−ｐ型Ｇ
ａ ｏ、 ｓｓＡ １０．４ＳＡ ８層、４−ｐ型Ｇ
ａ ｏ、 ｓ４ｋ Ｑ ｏ、 ｉ６Ａ ８層、５−
Ｇ ａ ｏ、 ｍｅＡ Ａ ｏ、 ＋ ＋Ａ ｓ層、８
−ｎ型Ｇ ａ ｏ、 ｓｓＡ ｎ ０．４ＳＡ ８層。 代理人 森 本 義 弘 第１図 第４図（？つｌ） ／ｌ ／ 第３図 第５ 図 θ θ、５ １θ ｌ、５ 電洗 （，４）
Claims (1)
- １、端面近傍部を除いた中央部に凸部が形成されたｐ型
ＧａＡｓ基板と、このｐ型ＧａＡｓ基板上に形成される
とともにその凸部のみに達する溝部が複数本設けられた
ｎ型ＧａＡｓ層と、このｎ型ＧａＡｓ層上に形成された
第１ｐ型ＧａＡｌＡｓ層と、この第１ｐ型ＧａＡｌＡｓ
層上に形成されるとともに第１ｐ型ＧａＡｌＡｓ層より
もバンドギャップが小さい第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層と、
この第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層上の端面近傍部を除く部分
に形成されるとともに第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層よりもバ
ンドギャップの小さいＧａＡｌＡｓ層と、このＧａＡｌ
Ａｓ層上および上記第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層の端面近傍
部上に形成されるとともに第２ｐ型ＧａＡｌＡｓ層より
もバンドギャップの大きいｎ型ＧａＡｌＡｓ層とから構
成した半導体レーザアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105203A JP2718541B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 半導体レーザアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105203A JP2718541B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 半導体レーザアレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281780A true JPH02281780A (ja) | 1990-11-19 |
| JP2718541B2 JP2718541B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=14401110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1105203A Expired - Lifetime JP2718541B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 半導体レーザアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718541B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2010113941A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2012-10-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体の冷却方法および被処理体処理装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58192394A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-09 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS5948973A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS6410689A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Nec Corp | Semiconductor laser |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP1105203A patent/JP2718541B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58192394A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-09 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS5948973A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS6410689A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Nec Corp | Semiconductor laser |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2010113941A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2012-10-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体の冷却方法および被処理体処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2718541B2 (ja) | 1998-02-25 |
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