JPH0247885A - 面発光型半導体レーザ装置 - Google Patents
面発光型半導体レーザ装置Info
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- JPH0247885A JPH0247885A JP19926388A JP19926388A JPH0247885A JP H0247885 A JPH0247885 A JP H0247885A JP 19926388 A JP19926388 A JP 19926388A JP 19926388 A JP19926388 A JP 19926388A JP H0247885 A JPH0247885 A JP H0247885A
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- 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
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- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
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- 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
- H01S5/2205—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 comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2222—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
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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〕
本発明は、電流通路に平行な向きにレーザ光を出射する
面発光型半導体レーザ装置に関するものである。
面発光型半導体レーザ装置に関するものである。
電子デバイスの集積化の要求に伴って、エピタキシャル
面と共振端面とにて共振器を形成して面方向に光を出射
する面発光型半導体レーザが公知である（例えば、ＳＵ
ＳＵＭＵ ＫＩＮＯＳＩｉＩＴＡ ＆ ＫＥＮＩＣ
ＨＴＩＧＡ ”Ｃ１ｒｃｕｒａｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈ
ｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＣＢＨＧａＡＩＡｓ／
ＧａＡｓ ５ｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａ５
ｅｒｓ ； ＩＥＥＥ。
面と共振端面とにて共振器を形成して面方向に光を出射
する面発光型半導体レーザが公知である（例えば、ＳＵ
ＳＵＭＵ ＫＩＮＯＳＩｉＩＴＡ ＆ ＫＥＮＩＣ
ＨＴＩＧＡ ”Ｃ１ｒｃｕｒａｒ Ｂｕｒｉｅｄ Ｈ
ｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＣＢＨＧａＡＩＡｓ／
ＧａＡｓ ５ｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａ５
ｅｒｓ ； ＩＥＥＥ。
Ｊ、Ｑ、Ｅ、、ｖｏｌ、ｆｌＥ−２３，Ｎｏ、６．ｐｐ
、６−１２１９８７）。
、６−１２１９８７）。
第３図は従来の面発光型半導体レーザの構造を示す断面
図であり、図中３１は基板３０上のｎ−クラッド層を示
す。ｎ−クラッド層３１上に、活性層３２．ｐクラッド
層３３．キャップ層３７からなる円形状のメサ部が形成
され、このメサ部を埋込む態様にて、ｎ−クラッド層３
１上に、ｐ−ブロック層３４．ｎ−ブロック層３５．ｐ
−ブロック層３６からなる電流ブロック層が形成されて
いる。キャップ層３７の上面中央部には、該キャップ層
３７の面積より小さい円形状のＳｉＯ２膜３８膜形８さ
れており、このＳｉＯ□膜３８は高反射膜であって反射
鏡としての機能を果たす。また電流ブロック層（ｐ−ブ
ロック層３６）の上面にもＳｉｎｇ膜３８が形成されて
いる。ＳｉＯ□膜３８膜形８されていないキャンプ層３
７の上面を含んで、ＳｉＯ□膜３８膜面８上 ３７の上面にあっては、反射鏡（Ｓｉｎｇ膜３８）の周
りにリング状の電極が配された構造となっている。
図であり、図中３１は基板３０上のｎ−クラッド層を示
す。ｎ−クラッド層３１上に、活性層３２．ｐクラッド
層３３．キャップ層３７からなる円形状のメサ部が形成
され、このメサ部を埋込む態様にて、ｎ−クラッド層３
１上に、ｐ−ブロック層３４．ｎ−ブロック層３５．ｐ
−ブロック層３６からなる電流ブロック層が形成されて
いる。キャップ層３７の上面中央部には、該キャップ層
３７の面積より小さい円形状のＳｉＯ２膜３８膜形８さ
れており、このＳｉＯ□膜３８は高反射膜であって反射
鏡としての機能を果たす。また電流ブロック層（ｐ−ブ
ロック層３６）の上面にもＳｉｎｇ膜３８が形成されて
いる。ＳｉＯ□膜３８膜形８されていないキャンプ層３
７の上面を含んで、ＳｉＯ□膜３８膜面８上 ３７の上面にあっては、反射鏡（Ｓｉｎｇ膜３８）の周
りにリング状の電極が配された構造となっている。
そしてこのような構造を有する従来の面発光型半導体レ
ーザは以下に示すような工程にて製造されていた。まず
ｎ〜クラッド層３１，活性［３２， ｐ−クラッド層３
３，キャップ層３７の４層構造を有するダブルヘテロウ
ェハにフォトリソグラフィの手法にて厚さ３０μｍの５
ｉ０２マスクを作成し、ウェットエツチングにより円形
メサ部を形成する。その後、エピタキシャル成長を行っ
て、円形メサ部をｐ−ブロック層３４，ｎ−ブロック層
３５，ｐ−ブロック層３６の各層にて埋込み、電流ブロ
ック層を形成する。次いで５ｉＯｚマスクを除いてキャ
ップ層上に電極となるリング状のＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ膜３
９を被着し、この電極に囲まれる中央円形部に高反射膜
である５ｉＯｚ膜３８を被着して反射鏡とする。
ーザは以下に示すような工程にて製造されていた。まず
ｎ〜クラッド層３１，活性［３２， ｐ−クラッド層３
３，キャップ層３７の４層構造を有するダブルヘテロウ
ェハにフォトリソグラフィの手法にて厚さ３０μｍの５
ｉ０２マスクを作成し、ウェットエツチングにより円形
メサ部を形成する。その後、エピタキシャル成長を行っ
て、円形メサ部をｐ−ブロック層３４，ｎ−ブロック層
３５，ｐ−ブロック層３６の各層にて埋込み、電流ブロ
ック層を形成する。次いで５ｉＯｚマスクを除いてキャ
ップ層上に電極となるリング状のＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ膜３
９を被着し、この電極に囲まれる中央円形部に高反射膜
である５ｉＯｚ膜３８を被着して反射鏡とする。
以上の如く、反射鏡と電極とを分離する手段としてリン
グ電極が使用されており、キャンプ層上に反射鏡及び電
極を形成する場合には、キャップ層は大きくしておく必
要がある。一方しきい値電流を低減するためには円形メ
サ部の径の縮小が必要であるが、縮小するとリング電極
のオーミック接触部が減少し、接触抵抗の増大及び発熱
の原因となる。またキャンプ層の面積に応じてリング電
極の径を小さくすることは、中央の反射鏡部分の径の小
型化を伴い、電極１反射鏡を形成する際の位置合わせを
はじめとするプロセス工程は著しく困難であるという問
題点がある。
グ電極が使用されており、キャンプ層上に反射鏡及び電
極を形成する場合には、キャップ層は大きくしておく必
要がある。一方しきい値電流を低減するためには円形メ
サ部の径の縮小が必要であるが、縮小するとリング電極
のオーミック接触部が減少し、接触抵抗の増大及び発熱
の原因となる。またキャンプ層の面積に応じてリング電
極の径を小さくすることは、中央の反射鏡部分の径の小
型化を伴い、電極１反射鏡を形成する際の位置合わせを
はじめとするプロセス工程は著しく困難であるという問
題点がある。
また従来のリング電極にあっては、活性層の面積が反射
鏡の面積より太き（なる場合があり、このような場合に
は十分な反射が得られないという問題点がある。
鏡の面積より太き（なる場合があり、このような場合に
は十分な反射が得られないという問題点がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、メサ
部及び電流ブロック層の上部に電流注入層とオーミック
コンタクトのためのキャップ層とを形成しておくことに
より、接触抵抗の低減化を図ることができ、しかもその
プロセス工程を簡単にできる面発光型半扉体レーザ装置
を提供することを目的とする。
部及び電流ブロック層の上部に電流注入層とオーミック
コンタクトのためのキャップ層とを形成しておくことに
より、接触抵抗の低減化を図ることができ、しかもその
プロセス工程を簡単にできる面発光型半扉体レーザ装置
を提供することを目的とする。
本発明に係る面発光型半導体レーザ装置は、活性領域を
含んだダブルヘテロ構造をなす円形のメサ部を電流ブロ
ック層にて埋込み、このメサ部の上方に反射鏡を備えた
構成をなし、電流通路と平行な方向にレーザ光を出射す
る面発光型半導体レーザ装置において、前記メサ部及び
前記電流ブロック層の上面に電流注入層とオーミック接
触のためのキャップ層とをこの順に形成してあることを
特徴とする。
含んだダブルヘテロ構造をなす円形のメサ部を電流ブロ
ック層にて埋込み、このメサ部の上方に反射鏡を備えた
構成をなし、電流通路と平行な方向にレーザ光を出射す
る面発光型半導体レーザ装置において、前記メサ部及び
前記電流ブロック層の上面に電流注入層とオーミック接
触のためのキャップ層とをこの順に形成してあることを
特徴とする。
本発明の面発光型半導体レーザ装置にあっては、メサ部
及び電流ブロック層の上部に電流注入層とオーミック接
触のためのキャップ層とを設けることとしている。従っ
て本発明ではオーミック電極の面積が従来に大幅に増加
するので、オーミック電極の接触抵抗が減少する。また
、電極位置の制限がなくなるので、反射鏡の大面積化は
可能となり、活性領域が必ず反射鏡の内側に入るので、
実効的な反射率は向上する。
及び電流ブロック層の上部に電流注入層とオーミック接
触のためのキャップ層とを設けることとしている。従っ
て本発明ではオーミック電極の面積が従来に大幅に増加
するので、オーミック電極の接触抵抗が減少する。また
、電極位置の制限がなくなるので、反射鏡の大面積化は
可能となり、活性領域が必ず反射鏡の内側に入るので、
実効的な反射率は向上する。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る面発光型半導体レーザ装置の構造
を示す断面図であり、図中１は基板ｌｏ上に形成された
ｎ−クラッド層（成分比Ｇａｏ．ｂ八１０．Ｊ ＡＳ。
を示す断面図であり、図中１は基板ｌｏ上に形成された
ｎ−クラッド層（成分比Ｇａｏ．ｂ八１０．Ｊ ＡＳ。
膜厚４．３μｍ，ドープ率２Ｘ１０”ロー３）を示す。
ｎ−クラッド層１上には、ｐ−活性層２ （ＧａＡｓ，
３．０μｍ厚， ２ＸＩＱ”ｃｍ−’） 、 ｐ−ク
ラッドＪｉ ３ （Ｇａｏ．６Ａｌｏ．ａ＾ｓ，１．６
μｍ厚， ７ ＸＩＱ”ｃｍ−’）からなるメサ部と
、ｐ−ブロック層４ （Ｇａｏ． ５ｓＡｌｏ． ｎ
５Ａｓ＋１．０μｍ厚，５×１０Ｉ７１０ｌ７ｃｊ ＋
ｎ− ７” ツク層５ （Ｇａｏ．ｓｓ八へ．、
４５Ａｓ。
３．０μｍ厚， ２ＸＩＱ”ｃｍ−’） 、 ｐ−ク
ラッドＪｉ ３ （Ｇａｏ．６Ａｌｏ．ａ＾ｓ，１．６
μｍ厚， ７ ＸＩＱ”ｃｍ−’）からなるメサ部と
、ｐ−ブロック層４ （Ｇａｏ． ５ｓＡｌｏ． ｎ
５Ａｓ＋１．０μｍ厚，５×１０Ｉ７１０ｌ７ｃｊ ＋
ｎ− ７” ツク層５ （Ｇａｏ．ｓｓ八へ．、
４５Ａｓ。
１、２μｍ厚，２Ｘ１０”ロー３）からなる電流ブロッ
ク層とが形成されており、このメサ部が電流ブロック層
によって埋め込まれている。メサ部分（ｐクラッド層３
）及び電流ブロック層（ｎ−ブロック層５）上には、電
流注入層６ （Ｇａｏ．ｔ Ａｌｏ．ｚ Ａｓ＋４．０
μｍ厚＋ ７ Ｘ １０”ｃｍ−”）が形成サレ、該
電流注入層６上には、オーミック接触を保つためのコン
タクト層？ （Ｇａｏ、ｑ６ＡＩｏ、ｏＪＳ＋１．０
μｍ厚、２×１０１１０ｌ８’）が形成されている。
ク層とが形成されており、このメサ部が電流ブロック層
によって埋め込まれている。メサ部分（ｐクラッド層３
）及び電流ブロック層（ｎ−ブロック層５）上には、電
流注入層６ （Ｇａｏ．ｔ Ａｌｏ．ｚ Ａｓ＋４．０
μｍ厚＋ ７ Ｘ １０”ｃｍ−”）が形成サレ、該
電流注入層６上には、オーミック接触を保つためのコン
タクト層？ （Ｇａｏ、ｑ６ＡＩｏ、ｏＪＳ＋１．０
μｍ厚、２×１０１１０ｌ８’）が形成されている。
メサ部が形成されている領域のコンタクト層７の上面に
は、反射鏡となるＳｉｎ、膜８が蒸着されており、また
このＳｉＯ□膜８表面を含んでコンタクトＮ７の上面に
は、電極となるＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ膜９が蒸着されている
。
は、反射鏡となるＳｉｎ、膜８が蒸着されており、また
このＳｉＯ□膜８表面を含んでコンタクトＮ７の上面に
は、電極となるＡｕ／Ｚｎ／Ａｕ膜９が蒸着されている
。
このような構造を有する本発明の面発光型半導体レーザ
装置では、メサ部の上部はコンタクト層７によりオーミ
ック接触が保たれ、電極として作用する。また注入され
たキャリアは電流ブロック層ではｐ−ｎ逆バイアスによ
って流路が断たれており、メサ部に流れることになる。
装置では、メサ部の上部はコンタクト層７によりオーミ
ック接触が保たれ、電極として作用する。また注入され
たキャリアは電流ブロック層ではｐ−ｎ逆バイアスによ
って流路が断たれており、メサ部に流れることになる。
本発明の面発光型半導体レーザ装置では、オーミック接
触をとる面積が従来例に比して大幅に増加するので、接
触抵抗を少なくできる。下記第１表に本発明例と従来例
とにおける接触面積及び接触抵抗における値を示す。な
お、両側の固有接触抵抗を５Ｘ１０−’ΩｃｔＡとする
。
触をとる面積が従来例に比して大幅に増加するので、接
触抵抗を少なくできる。下記第１表に本発明例と従来例
とにおける接触面積及び接触抵抗における値を示す。な
お、両側の固有接触抵抗を５Ｘ１０−’ΩｃｔＡとする
。
第 １ 表
第１表から接触面積は１５００倍となり、接触抵抗は大
幅に低下する。
幅に低下する。
第２図はＳｉＯ□膜８からなる反射鏡の径をメサ部の径
よりも大きくした場合の本発明の面発光型半導体レーザ
装置の構造を示す断面図であり、図中前述の実施例の面
発光型半導体レーザ装置（第１図）と同番号のものは同
一部分を示し、ここではその説明を省略する。この第２
図に示す実施例では、叶活性層２の全域を反射鏡（Ｓｉ
ｎｇ膜８）にて完全にカバーすることができるので、有
効な光増幅を行うことができる。
よりも大きくした場合の本発明の面発光型半導体レーザ
装置の構造を示す断面図であり、図中前述の実施例の面
発光型半導体レーザ装置（第１図）と同番号のものは同
一部分を示し、ここではその説明を省略する。この第２
図に示す実施例では、叶活性層２の全域を反射鏡（Ｓｉ
ｎｇ膜８）にて完全にカバーすることができるので、有
効な光増幅を行うことができる。
以上詳述した如く本発明の面発光型半導体レーザ装置で
はメサ部及び電流ブロック層の上部に電流注入層とコン
タクト層とを形成しであるので、接触抵抗の低減化を図
ることができる。
はメサ部及び電流ブロック層の上部に電流注入層とコン
タクト層とを形成しであるので、接触抵抗の低減化を図
ることができる。
また、電極位置の制限がなくなるので、反射鏡の大面積
化が可能となり、活性領域を反射鏡にて完全に覆うこと
ができ、実効的な反射率を向上することが可能となる。
化が可能となり、活性領域を反射鏡にて完全に覆うこと
ができ、実効的な反射率を向上することが可能となる。
第１図は本発明に係る面発光型半導体レーザ装置の一実
施例の構造を示す断面図、第２図は同じく別の実施例の
構造を示す断面図、第３図は従来の面発光型半導体レー
ザ装置の構造を示す断面図である。 １・・・ｎ−クラッド層 ２・・・ｐ−活性層 ３・・
・ｐ−クラッド層 ４・・・ｐ−ブロック層 ５・・・
ｎ−ブロック層６・・・電流注入層 ７・・・コンタク
ト層 ８・・・Ｓｉｎｇ膜９−Ａｕ／Ｚｎ／Ａｕ膜 特 許 出願人 新技術開発事業団外２名
施例の構造を示す断面図、第２図は同じく別の実施例の
構造を示す断面図、第３図は従来の面発光型半導体レー
ザ装置の構造を示す断面図である。 １・・・ｎ−クラッド層 ２・・・ｐ−活性層 ３・・
・ｐ−クラッド層 ４・・・ｐ−ブロック層 ５・・・
ｎ−ブロック層６・・・電流注入層 ７・・・コンタク
ト層 ８・・・Ｓｉｎｇ膜９−Ａｕ／Ｚｎ／Ａｕ膜 特 許 出願人 新技術開発事業団外２名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、活性領域を含んだダブルヘテロ構造をなす円形のメ
サ部を電流ブロック層にて埋込み、このメサ部の上方に
反射鏡を備えた構成をなし、電流通路と平行な方向にレ
ーザ光を出射する面発光型半導体レーザ装置において、 前記メサ部及び前記電流ブロック層の上面に電流注入層
とオーミック接触のためのキャップ層とをこの順に形成
してあることを特徴とする面発光型半導体レーザ装置。 ２、前記メサ部を含む領域に前記反射鏡を備えている請
求項１記載の面発光型半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199263A JP2717213B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 面発光型半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199263A JP2717213B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 面発光型半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247885A true JPH0247885A (ja) | 1990-02-16 |
| JP2717213B2 JP2717213B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16404883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63199263A Expired - Fee Related JP2717213B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 面発光型半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717213B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08195635A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Nec Corp | 弾性表面波装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61214493A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | Tokyo Inst Of Technol | 面発光型レ−ザ素子およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP63199263A patent/JP2717213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61214493A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | Tokyo Inst Of Technol | 面発光型レ−ザ素子およびその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08195635A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Nec Corp | 弾性表面波装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2717213B2 (ja) | 1998-02-18 |
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