JPH0245989A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0245989A JPH0245989A JP19686888A JP19686888A JPH0245989A JP H0245989 A JPH0245989 A JP H0245989A JP 19686888 A JP19686888 A JP 19686888A JP 19686888 A JP19686888 A JP 19686888A JP H0245989 A JPH0245989 A JP H0245989A
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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〕
この発明は、低しき値で発振する半導体レーザに関する
ものである。
ものである。
第３図は、例えば“ＩｎＧａＡＩＰ Ｔｒａｒｓｖｅｒ
ｓｅ ＭｏｄｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｖｉｓｉｂｌｅ
Ｌａ５ｅｒ Ｄｉｏｄｅｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂ
ｙ ＭＯＣＶＤ ５ｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｗｔｈ”
、 Ｍ、Ｉｓｈｉｋａｗａ。
ｓｅ ＭｏｄｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｖｉｓｉｂｌｅ
Ｌａ５ｅｒ Ｄｉｏｄｅｓ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂ
ｙ ＭＯＣＶＤ ５ｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｗｔｈ”
、 Ｍ、Ｉｓｈｉｋａｗａ。
Ｙ 、０ｈｂａ 、 Ｙ、 Ｗａ ｔａｎａｂｅ 、
Ｈ、Ｎａｇａｓ ａｋａ 、 Ｈ，Ｓｕｇａｗａｒａ
、 Ｍ、Ｙ−ａｍａｍｏｔｏ、Ｇ、Ｈａｔａｋｏｓｈｉ
、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆｔｈｅ
１８ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉｄ
５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ 、 Ｔｏｋｙｏ、１９８６． ’ｐｐ１５３−１５
６ に示された従来の可視光半導体レーザを示す断面図
であり、図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型
ＧａＡｓバッファ層、２０はｎ型ＡＪＩＩｎＰ下クラッ
ド層、４はＱａＩｎＰ活性層、２１はストライブ状にリ
ッジを形成したｐ型Ａｕ１ｎＰ上クラッド層、６はｐ型
ＧａＡｓ層、２２は選択成長により形成したｎ型ＧａＡ
ｓブロック層、８はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、９はｎ
側電極、１０はｐ側電極である。
Ｈ、Ｎａｇａｓ ａｋａ 、 Ｈ，Ｓｕｇａｗａｒａ
、 Ｍ、Ｙ−ａｍａｍｏｔｏ、Ｇ、Ｈａｔａｋｏｓｈｉ
、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆｔｈｅ
１８ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉｄ
５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ 、 Ｔｏｋｙｏ、１９８６． ’ｐｐ１５３−１５
６ に示された従来の可視光半導体レーザを示す断面図
であり、図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型
ＧａＡｓバッファ層、２０はｎ型ＡＪＩＩｎＰ下クラッ
ド層、４はＱａＩｎＰ活性層、２１はストライブ状にリ
ッジを形成したｐ型Ａｕ１ｎＰ上クラッド層、６はｐ型
ＧａＡｓ層、２２は選択成長により形成したｎ型ＧａＡ
ｓブロック層、８はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、９はｎ
側電極、１０はｐ側電極である。
次に動作について説明する。
基板１とコンタクト層８の間にｐｎ接合の順方向バイア
ス電圧が印加されると、電流はブロック層２２により、
ストライブ状に形成されたリッジ部から活性層４へ注入
される。注入されたこれらのキャリアはへテロ接合によ
り活性層４内に閉じ込められて、再結合し発光する。さ
らに、ブロック層２２の光の吸収および電流狭窄により
活性層４内の水平方向に屈折率差が生じ、横方向の光の
広がりが制限される。このような導波路により導波され
る光は、ストライブ状のリッジの奥行方向に垂直な対向
する襞間端面によって構成されるファブリ・ベロー（Ｆ
ａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）型共振器によりレーザ発振に至
る。
ス電圧が印加されると、電流はブロック層２２により、
ストライブ状に形成されたリッジ部から活性層４へ注入
される。注入されたこれらのキャリアはへテロ接合によ
り活性層４内に閉じ込められて、再結合し発光する。さ
らに、ブロック層２２の光の吸収および電流狭窄により
活性層４内の水平方向に屈折率差が生じ、横方向の光の
広がりが制限される。このような導波路により導波され
る光は、ストライブ状のリッジの奥行方向に垂直な対向
する襞間端面によって構成されるファブリ・ベロー（Ｆ
ａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）型共振器によりレーザ発振に至
る。
（発明が解決しようとする課題〕
従来の可視光半導体レーザは上記のように構成されてい
るので、リーク電流を減らすためには、リッジ外部の上
クラッド層２１の層厚ｄを小さくする必要があったが、
層厚ｄを小さくするとレーザ光がブロック層２２に吸収
されるため損失が大きくなり、発光効率が低下する問題
点があった。
るので、リーク電流を減らすためには、リッジ外部の上
クラッド層２１の層厚ｄを小さくする必要があったが、
層厚ｄを小さくするとレーザ光がブロック層２２に吸収
されるため損失が大きくなり、発光効率が低下する問題
点があった。
また、リッジ形成時にリッジ外部の上クラッド層２１の
層厚ｄがウェハ内でばらつくためレーザ特性がそろわな
い等の問題点があった。
層厚ｄがウェハ内でばらつくためレーザ特性がそろわな
い等の問題点があった。
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、リーク電流が低減できるとともに、発光効
率を良くすることができ、同一ウェハ内で特性のそろっ
たレーザな高歩留りで得ることのできる半導体レーザを
得ることを目的とする。
れたもので、リーク電流が低減できるとともに、発光効
率を良くすることができ、同一ウェハ内で特性のそろっ
たレーザな高歩留りで得ることのできる半導体レーザを
得ることを目的とする。
この発明に係る半導体レーザは、上クラッド層および下
クラッド層のうち少なくとも上クラッド層を活性層まで
選択的にエツチングしてリッジ状に残し、ブロック層に
よりこのブロック層が活性層と接するようにしてリッジ
を埋め込み、このブロック層の禁制帯幅を活性層の禁制
帯幅より大きくし高抵抗としたものである。
クラッド層のうち少なくとも上クラッド層を活性層まで
選択的にエツチングしてリッジ状に残し、ブロック層に
よりこのブロック層が活性層と接するようにしてリッジ
を埋め込み、このブロック層の禁制帯幅を活性層の禁制
帯幅より大きくし高抵抗としたものである。
この発明における半導体レーザは、リッジ外部では活性
層まで上クラッド層がエツチングされているため、注入
電流の横への広がりが抑えられ、電流集中が良くなり低
しきい値でレーザ発振する。また、選択エツチングによ
りリッジを形成するためエツチングのばらつきが少なく
、かつ活性層よりも禁制帯幅の広いブロック層を用いる
ため、レーザ光の吸収がなく発光効率が向上する。
層まで上クラッド層がエツチングされているため、注入
電流の横への広がりが抑えられ、電流集中が良くなり低
しきい値でレーザ発振する。また、選択エツチングによ
りリッジを形成するためエツチングのばらつきが少なく
、かつ活性層よりも禁制帯幅の広いブロック層を用いる
ため、レーザ光の吸収がなく発光効率が向上する。
以下、この発明の実施例を図面について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す半導体レーザの斜視
図である。第１図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２
は約０．５μｍのｎ型ＧａＡｓバッファ層、３は約１．
０μｍのｎ型（Ａ−Ｑｏ、５Ｇａｏ、ｓ ） ｏ、ｓ
Ｉ ｎｏ、５ Ｐ下クラッド層、４は約０．１μｍの
ＧａＩｎＰ活性層、５は約１．０μｍのｐ型（ＡＪＺｏ
、ｓ Ｇａｏ、５ ’） Ｉ ｎｏ、ｓ Ｐ下クラッド
層、６はｐ型ＧａＡＳ層、７は熱濃硫酸による選択エツ
チングにより上クラッド層５を活性層４までエツチング
し、ストライブ状のリッジを形成した後、リッジ外側に
選択成長により形成した比抵抗が１０４Ωｃｍ以上で、
かつ禁制帯幅が活性層４より広い高抵抗Ａ １． ｘ
Ｇ ａ 、＋Ｘ Ａ ｓ （ｘ ＞０．４に対応）ブロ
ック層、８はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、９はｎ側電極
、１０はｐ側電極である。
図である。第１図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２
は約０．５μｍのｎ型ＧａＡｓバッファ層、３は約１．
０μｍのｎ型（Ａ−Ｑｏ、５Ｇａｏ、ｓ ） ｏ、ｓ
Ｉ ｎｏ、５ Ｐ下クラッド層、４は約０．１μｍの
ＧａＩｎＰ活性層、５は約１．０μｍのｐ型（ＡＪＺｏ
、ｓ Ｇａｏ、５ ’） Ｉ ｎｏ、ｓ Ｐ下クラッド
層、６はｐ型ＧａＡＳ層、７は熱濃硫酸による選択エツ
チングにより上クラッド層５を活性層４までエツチング
し、ストライブ状のリッジを形成した後、リッジ外側に
選択成長により形成した比抵抗が１０４Ωｃｍ以上で、
かつ禁制帯幅が活性層４より広い高抵抗Ａ １． ｘ
Ｇ ａ 、＋Ｘ Ａ ｓ （ｘ ＞０．４に対応）ブロ
ック層、８はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、９はｎ側電極
、１０はｐ側電極である。
なお、各成長層はいずれもＭ ＯＣＶ Ｄ （Ｍｅｔａ
ｌＯｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの気相成長法あるいはＭ
Ｂ Ｅ （Ｍｏｌｅｃｕｌｅｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａ
−ｘｉａｌ）法のいずれかの方法により形成される。
ｌＯｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの気相成長法あるいはＭ
Ｂ Ｅ （Ｍｏｌｅｃｕｌｅｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａ
−ｘｉａｌ）法のいずれかの方法により形成される。
次に動作について説明する。
この半導体レーザの動作機構は従来の半導体レーザの動
作機構とほぼ同様である。
作機構とほぼ同様である。
ストライブ状のリッジ形状を有する上クラッド層５の外
部には、上クラッド層５が存在せず、かつ高抵抗のブロ
ック層７により覆われているため、リッジ外部には電流
が広がらない。したがって、活性層４へ注入される電流
の集中が良くなり、低しきい値化できる。さらに、活性
層４で発生したレーザ光はブロック層７で吸収されない
ため発光効率を上げることができる。また、上記リッジ
形状を有する上クラッド層５は、ＧａＩｎＰ（活性層４
）はエツチングされない熱濃硫酸により選択エツチング
により形成できるため、リッジ形状が容易である。
部には、上クラッド層５が存在せず、かつ高抵抗のブロ
ック層７により覆われているため、リッジ外部には電流
が広がらない。したがって、活性層４へ注入される電流
の集中が良くなり、低しきい値化できる。さらに、活性
層４で発生したレーザ光はブロック層７で吸収されない
ため発光効率を上げることができる。また、上記リッジ
形状を有する上クラッド層５は、ＧａＩｎＰ（活性層４
）はエツチングされない熱濃硫酸により選択エツチング
により形成できるため、リッジ形状が容易である。
なお、上記実施例では上クラッド層５だけを選択エツチ
ングによりストライブ状のリッジを形成したものについ
て示したが、第２図に示すようにｐ型ＧａＡｓ基板１１
を用い、上記実施例と同様にｎ型ＡｕＧａ Ｉ ｎＰ上
クラッド層１５を選択エツチングによりストライブ状の
りッジを形成した後、ＧａＩｎＰ活性層１４やｐ型Ａｊ
ＺＧａ Ｉ ｎＰ下クりド層１３はエツチングするが、
ｐ型ＧａＡｓバッファ層１２はエツチングしない塩酸系
エッチャントにより活性層１４と下クラッド層１３を選
択エチッチングし、二段のストライブ状のリッジを形成
し、下段のリッジ外部にｎ型ＧａＡｓブロック層１８を
選択成長した後、禁制帯幅が大きく高抵抗のＡｕ２．Ｇ
ａ＋−ｙ Ａｓ （ｙ≧０．４）ブロック層１９を成長
したものでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
ングによりストライブ状のリッジを形成したものについ
て示したが、第２図に示すようにｐ型ＧａＡｓ基板１１
を用い、上記実施例と同様にｎ型ＡｕＧａ Ｉ ｎＰ上
クラッド層１５を選択エツチングによりストライブ状の
りッジを形成した後、ＧａＩｎＰ活性層１４やｐ型Ａｊ
ＺＧａ Ｉ ｎＰ下クりド層１３はエツチングするが、
ｐ型ＧａＡｓバッファ層１２はエツチングしない塩酸系
エッチャントにより活性層１４と下クラッド層１３を選
択エチッチングし、二段のストライブ状のリッジを形成
し、下段のリッジ外部にｎ型ＧａＡｓブロック層１８を
選択成長した後、禁制帯幅が大きく高抵抗のＡｕ２．Ｇ
ａ＋−ｙ Ａｓ （ｙ≧０．４）ブロック層１９を成長
したものでもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
なお、１６はｎ型ＧａＡｓ層、１７はｎ型ＧａＡｓコン
タクト層である。さらにこの場合、利得領域ａよりも光
ガイド領域すの方が広いため利得のない所が可飽和吸収
体となり、パルセーションが生じ、パルセーションレー
ザとなり、低ノイズ化できる。また、これらの実施例で
はブロック層にＡｆＬＧａ Ｉ ｎＰよりも熱抵抗の小
さい結晶を用いるため、放熱の効率が良くなりレーザの
熱抵抗を下げることができる。
タクト層である。さらにこの場合、利得領域ａよりも光
ガイド領域すの方が広いため利得のない所が可飽和吸収
体となり、パルセーションが生じ、パルセーションレー
ザとなり、低ノイズ化できる。また、これらの実施例で
はブロック層にＡｆＬＧａ Ｉ ｎＰよりも熱抵抗の小
さい結晶を用いるため、放熱の効率が良くなりレーザの
熱抵抗を下げることができる。
以上説明したようにこの発明は、上クラッド層および下
クラッド層のうち少なくとも上クラッド層を活性層まで
選択的にエツチングしてリッジ状に残し、禁制帯幅が活
性層より大きく高抵抗のブロック層によりこのブロック
層が活性層と接するようにしてリッジを埋め込み、この
ブロック層の禁制帯幅を活性層の禁制帯幅より大きくし
高抵抗としたので、上クラッド層のストライブ状のリッ
ジ外部では活性層まで上クラッド層がなく、リッジ外側
を高抵抗のブロック層で覆うことになり、したがって、
注入電流の横への広がりが抑えられ、電流集中が良くな
るとともに、低しきい値のものが得られ、・同一ウエバ
内で特性の揃ったレーザが高歩留りで得られる効果があ
る。
クラッド層のうち少なくとも上クラッド層を活性層まで
選択的にエツチングしてリッジ状に残し、禁制帯幅が活
性層より大きく高抵抗のブロック層によりこのブロック
層が活性層と接するようにしてリッジを埋め込み、この
ブロック層の禁制帯幅を活性層の禁制帯幅より大きくし
高抵抗としたので、上クラッド層のストライブ状のリッ
ジ外部では活性層まで上クラッド層がなく、リッジ外側
を高抵抗のブロック層で覆うことになり、したがって、
注入電流の横への広がりが抑えられ、電流集中が良くな
るとともに、低しきい値のものが得られ、・同一ウエバ
内で特性の揃ったレーザが高歩留りで得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示す
斜視図、第２図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、
第３図は従来の可視光半導体レーザを示す斜視図である
。 図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型ＧａＡｓ
バッファ層、３はｎ型Ａ！！、Ｇａ Ｉ ｎＰ下ツクラ
ッド層４はＧａＩｎＰ活性層、５はｐ型ＡＪ２Ｇａ Ｉ
ｎＰ上ツクラフ１層６はｐ型ＧａＡｓ層、７は高抵抗
ＡＪ２ＧａＡｓブロック層、８はｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層、９はｎ側電極、１０はｎ側電極、１１はｐ型Ｇａ
Ａｓ基板、１２はｐ型ＧａＡｓバッファ層、１３はｐ型
Ａｊ２Ｇａ Ｉ ｎＰ下ツクラッド層１４はＧａ１ｎＰ
活性層、１５はｎ型ＡｕＧａ Ｉ ｎＰ上ツクラフ１層
１６はｎ型ＧａＡｓ層、１７はｎ型ＧａＡｓコンタクト
層、１８はｎ型ＧａＡｓブロック層、１９はＡｊ２Ｇａ
Ａｓブロック層である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
斜視図、第２図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、
第３図は従来の可視光半導体レーザを示す斜視図である
。 図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型ＧａＡｓ
バッファ層、３はｎ型Ａ！！、Ｇａ Ｉ ｎＰ下ツクラ
ッド層４はＧａＩｎＰ活性層、５はｐ型ＡＪ２Ｇａ Ｉ
ｎＰ上ツクラフ１層６はｐ型ＧａＡｓ層、７は高抵抗
ＡＪ２ＧａＡｓブロック層、８はｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層、９はｎ側電極、１０はｎ側電極、１１はｐ型Ｇａ
Ａｓ基板、１２はｐ型ＧａＡｓバッファ層、１３はｐ型
Ａｊ２Ｇａ Ｉ ｎＰ下ツクラッド層１４はＧａ１ｎＰ
活性層、１５はｎ型ＡｕＧａ Ｉ ｎＰ上ツクラフ１層
１６はｎ型ＧａＡｓ層、１７はｎ型ＧａＡｓコンタクト
層、１８はｎ型ＧａＡｓブロック層、１９はＡｊ２Ｇａ
Ａｓブロック層である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 半導体基板上に少なくとも活性層およびこの活性層をは
さむ下クラッド層および上クラッド層を有し、前記上ク
ラッド層をリッジ状に残し、このリッジをブロック層で
埋め込んだ半導体レーザにおいて、前記上クラッド層お
よび下クラッド層のうち少なくとも上クラッド層を前記
活性層まで選択的にエッチングしてリッジ状に残し、前
記ブロック層によりこのブロック層が前記活性層と接す
るようにして前記リッジを埋め込み、このブロック層の
禁制帯幅を前記活性層の禁制帯幅より大きくし高抵抗と
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 |
|---|---|---|---|
| JP19686888A JPH0245989A (ja) | 1988-08-06 | 1988-08-06 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19686888A JPH0245989A (ja) | 1988-08-06 | 1988-08-06 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245989A true JPH0245989A (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=16364985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19686888A Pending JPH0245989A (ja) | 1988-08-06 | 1988-08-06 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0245989A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5922787A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Canon Electronics Inc | 印字装置 |
-
1988
- 1988-08-06 JP JP19686888A patent/JPH0245989A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5922787A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-06 | Canon Electronics Inc | 印字装置 |
| JPH0515555B2 (ja) * | 1982-07-30 | 1993-03-01 | Canon Kk |
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