JPH0252480A - 導波路を有する化合物半導体レーザー装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高出力、高速であると共に、信頼性の高い新規
な導波路を有する化合物半導体レーザー装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の縦型電流路型半導体レーザーにおいて、共振器の
両端から内部へ向かう一部分にレーザー発振光を吸収し
ない導波路を設けた化合物半導体レーザーが試みられ、
出力向上に効果があったことが報告されている（１９８
７．第４８回応用物理学会学術講演会講演予稿集ｐ７３
９．１８ａ−ＺＲ−８）、本装置は縦型のＮＡＨ（Ｎｏ
ｎ　Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　Ｍｉｒｒｏｒ）　　−Ｌ　Ｏ
Ｃ（Ｌａｒｇｅ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ　）レ
ーザーと呼ばれ、ミラーの自己吸収破壊を起こしにくく
なっている。

〔発明が解決すべき課題〕

しかしながら、上記の縦型電流路型半導体レーザー装置
においては、構造が複雑であり、かつ縦型であるために
基板が導電性を有し、集積化を行うことが困難であった
。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、他の素子
との集積化が容易であると共に、大出力が得られ、高速
動作が可能な化合物半導体レーザー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〕

本発明の導波路を有する化合物半導体レーザー装置は、
他素子との集積化が容易な横接合理込型（ＴＪ−ＢＨ）
とし、レーザーの活性層と接するところの一部にあらか
じめ活性層の屈折率よりも小さな屈折率を有し、かつレ
ーザー発振光を吸収しない物質（非吸収体）を埋め込ん
で導波路を形成する共に、′Ｎ、Ｎ注流層を別々に埋む
込み、前記非吸収体で共振器の端面を形成するように構
成したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は横接合理込ヘテロ構造レーザーにおいて、共振
器の両端から内部に向かう部分にレーザー光を吸収しな
い導波路を設けたので、この非吸収体が端面劣化の発生
を防止し、そのため大電流を注入することが可能となり
、高出力を得ることができると共に、横接合型であるの
で基板を半絶縁性で構成することができ、その結果集積
化が容易となり、また電極間容量を大幅に減らし、高速
動作を行わせることが可能となる。

〔実施例］ 以下、実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の化合物半導体レーザー装置の製造工程
の一実施例を示す図である。

まず、第１図（イ）に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ：
Ｃｒ基板１上にアンドープＡｌｏ、ａｚＧａ１１＋　！
＃Ａ　ｓ　ＩＩ　２を２ｐｍ、アンドープＧａＡｓ活性
層３を０．２ａｍ、アンドープＡｆｆｉｏ、ａｔＧａｏ
、５ｓＡｓ層４を０．５μｍ、それぞれエビタキャル成
長させる。このエピタキシャル基板上に５ＩＮｘを形成
し、次いで第１図（ロ）に示すようにフォトリソグラフ
ィー、及びエツチングによって図の＜１１０＞方向に平
行に深さ０．８μｍのストライプ溝５．６を形成する０
次いでＳｉＮｘをマスクとしてＭＯＣＶＤ法によりスト
ライプ溝５，６にアンドープＡＮ！ｏ、ｎｘＧａｏ、５
ｓＡｓＪ１７．８を０゜８μｍ成長させる（第１図（ハ
））。アンドープＡ　ｊ！　ｎ、　ａｘ　Ｃｙ　ａ　ｏ
、　ｓｗＡ　ｓ層７，８は、アンドープＧａＡｓ活性層
３よりも誘電率、従って屈折率が小さく、かつバンドギ
ャップが大きいのでレーザー発振光を吸収しない０次い
で、ＳｉＮｘをエツチングで落とし、選択成長用マスク
としてＷＮｘを形成する。フォトリソグラフィー、およ
びエツチングにより＜１１０＞方向に対して平行に深さ
０゜８μｍのストライプ溝９を形成しく第１図　（ニ）
）、更にＳｉＮｘを０．８μｍ形成する０次に ＜１１０＞方向に平行で、かつ先に形成したストライプ
７．８間の間隔よりも狭いストライプ溝を形成し、その
後ＭＯＣＶＤ法により、この窓にｎＡ　ｌ　ｏ、　ｓｓ
Ｇ　ａ　Ｏ，＆ＳＡ　Ｓ　Ｎｌ　Ｏを選択成長させてＳ
ｉＮｘをエツチングにより除去する（第１図（ホ））＊
　Ｐ　　Ａｎ！ｏ１ｓＧａｏ、１ｓＡｓ層１１も同様に
して埋め込みを行い（第１図（へ））、先の＜１１０＞
方向に平行に埋め込んだ層の内部（第１図（へ）のＣ，
、Ｃ１の位置）に襞間を入れ、共振器端面を形成する（
第１図（ト））。

そしてクラッド１１１１０．１１上に電極を形成し、横
方向に電流注入を行って発振を行わせたとき、アンドー
プ層７，８は活性層３よりも屈折率が小さいので導波路
として機能すると共に、バンドギャップが大きいのでレ
ーザー発振光を吸収せず、端面の劣化を防止する層とし
て機能する。

なお、発光面のみでなく、装置表面を活性層の屈折率よ
りも小さな単一種もしくは複数種の材料で覆うようにす
れば、レーザー発振光の漏れを防止し、発振効率を向上
させることができる。

また上記実施例においては、クラッド［１０゜１１がア
ンドープ層７．８にまで達していないために活性層３が
露出することになるが、これは後のパッシベーションに
より酸化防止膜を形成して活性層の酸化を防止するよう
にすればよく、またクラッド層１０．１１をアンドープ
層７．８まで延ばし、キャリア層が露出しないようにし
てもよい。

さらに、バンドギャップの大きい方の材料、すなわちバ
リアー層にｎ型またはｐ型あるいはその両方の不純物を
ドーピングして単数または複数の単一量子井戸構造、あ
るいは多重量子井戸構造を形成することにより活性層へ
のキャリアの注入効率を向上させ、出力を増大させるよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、横接合理込ヘテロ構造レ
ーザー装置において縦型のＮＡＭ（ＮｏｎＡｂｓｏｒｂ
ｉｎｇ　Ｍｉｒｒｏｒ）　−Ｌ　ＯＣ（Ｌａｒｇｅ　０
ｐｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ）レーザーの場合と同様に
非吸収反射ミラーをレーザー共振器の端面に設けること
ができ、ミラーが光を吸収して自己破壊を起こすことを
防止し、大出力を得ることができる。

また、横接合レーザーのため半絶縁性基板を用いること
ができるので、他の素子との集積が容易となり、また縦
型に比して電流注入する面積を大幅に小さくできるので
電極間容量を減らすことができ、高速動作を行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の化合物半導体レーザー装置の製造工程
の一実施例を示す図である。 ｌ・・・半絶縁性ＧａＡｓ：Ｃｒ基板、２・・・アンド
ープＡｉ！ｏ、ａｔＧａｏ、５ａＡｓ層、３・・・アン
ドープＧａＡｓ活性層３．４・・・アンドープＡｌｏ、
ａｔＧａ、。 、。Ａｓ層、５．６・・・ストライブ溝、７，８・・・
アンドープＡ　ｌ　ｏ、　ａｘ　Ｇ　ａ　ｅ、　ｓｓＡ
　ｓ層、９・・・ストライプ溝、１　ｏ−・ｎ　　Ａｌ
１ｏ、１ｓＧａｏ、ｈｓＡＳ層、１１　・・・ｐ−Ａ１
．ｏ、５ｓＧａｏ、ｈｓＡＳ層。 出　　願　　人　　三菱化成株式会社 代理人　弁理士　　蛭　川　昌　信（外４名）第１図 第１図 （ニ） （ホ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）横接合理込ヘテロ構造レーザー装置において、共
   振器の両端から内部へ向かう一部領域にレーザー発振光
   を吸収しない導波路を設けたことを特徴とする化合物半
   導体レーザー装置。
2. （２）活性層が単数もしくは複数の単一量子井戸構造よ
   りなる請求項１記載の化合物半導体レーザー装置。
3. （３）活性層が多重量子井戸構造よりなる請求項１記載
   の化合物半導体レーザー装置。
4. （４）活性層はバリア層に一方の導電型不純物が選択的
   にドープされた単数もしくは複数の単一量子井戸構造よ
   りなる請求項１記載の化合物半導体レーザー装置。
5. （５）活性層はバリア層に一方の導電型の不純物が選択
   的にドープされた多重量子井戸構造よりなる請求項１記
   載の化合物半導体レーザー装置。
6. （６）活性層はバリア層に両方の導電型の不純物が交互
   に選択的にドープされた多重量子井戸構造よりなる請求
   項１記載の化合物半導体レーザー装置。
7. （７）発光面および装置表面は活性層の屈折率よりも小
   さな単一種もしくは複数種の材料が覆われている請求項
   １〜６のうちいずれか１項記載の化合物半導体レーザー
   装置。