JPH0314281A - 窓付自己整合型半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
窓付自己整合型半導体レーザ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0314281A JPH0314281A JP1151650A JP15165089A JPH0314281A JP H0314281 A JPH0314281 A JP H0314281A JP 1151650 A JP1151650 A JP 1151650A JP 15165089 A JP15165089 A JP 15165089A JP H0314281 A JPH0314281 A JP H0314281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- mesa
- type
- window
- active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 3
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/164—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the active layer
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/168—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising current blocking layers
-
- 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
- H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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、情報処理などに用いる窓付自己整合型半導体
レーザ及びその製造方法に関する。
レーザ及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
半導体レーザの高出力化と共振器端面劣化防止には、発
光端面部に発振波長に対して、透明な窓領域を設け、端
面での発振光の吸収を防ぐ必要がある。この一方法とし
て、共振器端面近傍を活性層のＡ１混晶比よりも大きな
組成の結晶で埋め込んだウィンドウ構造の半導体レーザ
が報告されている。
光端面部に発振波長に対して、透明な窓領域を設け、端
面での発振光の吸収を防ぐ必要がある。この一方法とし
て、共振器端面近傍を活性層のＡ１混晶比よりも大きな
組成の結晶で埋め込んだウィンドウ構造の半導体レーザ
が報告されている。
例えば、１９８２年プロウベルト（Ｈ，Ｂｌａｕｖｅｌ
ｔ）らが、アプライド・フィシツクスルター（Ａｐｐｌ
、 ｐｈｙｓ、−Ｌｅｔｔ、）巻４０．１０２９ページ
で提案した［長井振器ＡｌＧａＡｓ埋込みへテロ構造ウ
ィンドウレーザ」（“Ｌａｒｇｅ ｏｐｔｉｃａｌ
ｃａｖｉｔｙ ＡｌＧａＡｓ ｂｕｒｉｅｄ
ｈｅｔｅｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｎｄｏｗ １
ａｓｅｒｓ’つの共振器方向断面の構造を第３図に示す
。
ｔ）らが、アプライド・フィシツクスルター（Ａｐｐｌ
、 ｐｈｙｓ、−Ｌｅｔｔ、）巻４０．１０２９ページ
で提案した［長井振器ＡｌＧａＡｓ埋込みへテロ構造ウ
ィンドウレーザ」（“Ｌａｒｇｅ ｏｐｔｉｃａｌ
ｃａｖｉｔｙ ＡｌＧａＡｓ ｂｕｒｉｅｄ
ｈｅｔｅｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｎｄｏｗ １
ａｓｅｒｓ’つの共振器方向断面の構造を第３図に示す
。
第３図のレーザ構造は、次のように製造する。まず、ｎ
形ＧａＡｓ基板３１上に、液相成長法により、ｎ形Ａｌ
ｘＧａ１−ＸＡｓクラッド層３２、活性層３３、ｐ形Ａ
ｌｙＧａ１ ｙＡｓ光ガイド層３４まで連続に成長する
。その共振器端部付近２５ｐｍをウェットエツチングで
ｎ形ＧａＡｓ基板３１まで除去し、ｎ形ＡｌｘＧａ１−
ＸＡｓクラッド層３２よりもＡｌ混晶比が小さく、光ガ
イド層３４より、Ａ１混晶比が大きな高抵抗光窓領域ｐ
形Ａｌ□Ｇａ１−７．Ａｓ層３８、及びｎ形Ａｌ□Ｇａ
１−２Ａｓ３９により、活性層３３を共振器方向に埋め
込む。さらに、光ガイド層ｐ形ＡｌｙＧａ１ ｙＡｓ３
４、ｐ形Ａ１ｘ・Ｇａ１−ｘ＋Ａｓクラッド層３５、ｎ
形ＧａＡｓ層３６、を成長後Ｚｎで選択拡散をして、第
３図のレーザは成る。
形ＧａＡｓ基板３１上に、液相成長法により、ｎ形Ａｌ
ｘＧａ１−ＸＡｓクラッド層３２、活性層３３、ｐ形Ａ
ｌｙＧａ１ ｙＡｓ光ガイド層３４まで連続に成長する
。その共振器端部付近２５ｐｍをウェットエツチングで
ｎ形ＧａＡｓ基板３１まで除去し、ｎ形ＡｌｘＧａ１−
ＸＡｓクラッド層３２よりもＡｌ混晶比が小さく、光ガ
イド層３４より、Ａ１混晶比が大きな高抵抗光窓領域ｐ
形Ａｌ□Ｇａ１−７．Ａｓ層３８、及びｎ形Ａｌ□Ｇａ
１−２Ａｓ３９により、活性層３３を共振器方向に埋め
込む。さらに、光ガイド層ｐ形ＡｌｙＧａ１ ｙＡｓ３
４、ｐ形Ａ１ｘ・Ｇａ１−ｘ＋Ａｓクラッド層３５、ｎ
形ＧａＡｓ層３６、を成長後Ｚｎで選択拡散をして、第
３図のレーザは成る。
この様なウィンドウ構造レーザでは、中央部分の高い注
入キャリア密度によって作られる最大利得波長（発振波
長）に対して、共振器端面近傍が吸収の無い窓領域とな
り、光出力を増大させることができる。第３図のレーザ
構造において、端面破壊レベルが数十ｍＷより、１５０
ｍＷ迄向上した。
入キャリア密度によって作られる最大利得波長（発振波
長）に対して、共振器端面近傍が吸収の無い窓領域とな
り、光出力を増大させることができる。第３図のレーザ
構造において、端面破壊レベルが数十ｍＷより、１５０
ｍＷ迄向上した。
（発明が解決しようとする課題）
共振器両端を活性層よすＡｌ混晶比の大きな結晶で埋め
込んでなる第３図の構造では、窓領域のｐ形Ａ１２Ｇａ
１２Ａｓ３８、ｎ形Ａｌ□Ｇａ１−２Ａｓ３９の層厚の
制御性が要求され、活性層位置と一致させなければ、結
合部分での結合損失が増大し、閾値電流が上昇し、大出
力は、得難い。特に、第３図に示した構造は、液相成長
技術に適した構造であり、層厚制御性が困難な、この成
長技術での製作は難しい。
込んでなる第３図の構造では、窓領域のｐ形Ａ１２Ｇａ
１２Ａｓ３８、ｎ形Ａｌ□Ｇａ１−２Ａｓ３９の層厚の
制御性が要求され、活性層位置と一致させなければ、結
合部分での結合損失が増大し、閾値電流が上昇し、大出
力は、得難い。特に、第３図に示した構造は、液相成長
技術に適した構造であり、層厚制御性が困難な、この成
長技術での製作は難しい。
さらに、情報処理用光源として、ビームの水平横方向モ
ードが制御されていることが、システムの信頼性、光ビ
ームの有効利用上きわめて重要である。第３図に示した
構造では、窓領域の横方向のモード制御機能が無い為、
活性領域でモード制御された光が、窓領域では水平横方
向に広がり、ビーム径をミクロンオーダに絞ることは困
難である。この構造で窓領域にも水平横方向モード制御
構造をさらに付加することは可能であるが、作成上工程
が著しく複雑となる。
ードが制御されていることが、システムの信頼性、光ビ
ームの有効利用上きわめて重要である。第３図に示した
構造では、窓領域の横方向のモード制御機能が無い為、
活性領域でモード制御された光が、窓領域では水平横方
向に広がり、ビーム径をミクロンオーダに絞ることは困
難である。この構造で窓領域にも水平横方向モード制御
構造をさらに付加することは可能であるが、作成上工程
が著しく複雑となる。
本発明の目的は、制御性、量産性に優れたＭＯＶＰＥ技
術を利用し、活性領域と窓領域との結合をスムーズにし
、水平横方向モード制御された大出力の半導体レーザを
実現することにある。
術を利用し、活性領域と窓領域との結合をスムーズにし
、水平横方向モード制御された大出力の半導体レーザを
実現することにある。
（課題を解決するための手段）
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
活性層上部のクラッド層に形成されたメサと該メサ側面
に電流ブロック層を有し、共振器端面近傍は、活性層よ
りもバンドギャップの広い半導体層で覆われてなるウィ
ンドウ構造半導体レーザにおいて、該共振器端面近傍の
メサ状半導体層は、前記電流ブロック層に埋め込まれて
なることを特徴とし、その製造方法において、共振器端
面近傍の半導体層成長後、ウェハ表面を平坦化し、メサ
ストライプ形成する工程を含むことを特徴とする。
活性層上部のクラッド層に形成されたメサと該メサ側面
に電流ブロック層を有し、共振器端面近傍は、活性層よ
りもバンドギャップの広い半導体層で覆われてなるウィ
ンドウ構造半導体レーザにおいて、該共振器端面近傍の
メサ状半導体層は、前記電流ブロック層に埋め込まれて
なることを特徴とし、その製造方法において、共振器端
面近傍の半導体層成長後、ウェハ表面を平坦化し、メサ
ストライプ形成する工程を含むことを特徴とする。
（作用）
本発明では、活性領域及び窓領域の水平横方向の光ビー
ムのモードを制御するために、メサ側面に電流ブロック
層を設け、さらに共振器方向に、活性領域と窓領域がテ
ーパー状に結合され、低損失な結合となり、大出力半導
体レーザが実現できる。また、窓領域の再成長後、ウェ
ハ表面を平坦化することにより、水平横方向の光モード
制御が、窓領域・活性領域を一度にでき、製造上工程が
簡略化される。
ムのモードを制御するために、メサ側面に電流ブロック
層を設け、さらに共振器方向に、活性領域と窓領域がテ
ーパー状に結合され、低損失な結合となり、大出力半導
体レーザが実現できる。また、窓領域の再成長後、ウェ
ハ表面を平坦化することにより、水平横方向の光モード
制御が、窓領域・活性領域を一度にでき、製造上工程が
簡略化される。
（実施例）
以下、第２図（ａ）〜（Ｏを参照して、本発明の一実施
例を説明する。ｎ形ＧａＡｓ基板１（Ｓｉドープ、不純
物濃度２×１０１８ｃｍ−３）上にＭＯＶＰＥ技術によ
り、ｎ形Ａ１０．４５Ｇａ□、５５Ａｓクラッド層２（
Ｓｉドープ、不純物濃度２×１０１７ｃｍ−３）を２ｐ
ｍ、次にＡＩ□、１５ＧａＯ，Ｂ５Ａｓ活性層３（ノン
ドープ）を４００人、ｐ形Ａｌ□、４５Ｇａｏ、５５Ａ
ｓクラッド層４（Ｍｇドープ、不純物濃度１×１０１８
ｃｍ−３）を２ｐｍ、最後に、ｐ＋形ＧａＡｓキャップ
層５（Ｍｇドープ、不純物濃度５Ｘ１０１８ｃｍ−３）
を１μｍ、順次連続成長する（（ａ）図）。
例を説明する。ｎ形ＧａＡｓ基板１（Ｓｉドープ、不純
物濃度２×１０１８ｃｍ−３）上にＭＯＶＰＥ技術によ
り、ｎ形Ａ１０．４５Ｇａ□、５５Ａｓクラッド層２（
Ｓｉドープ、不純物濃度２×１０１７ｃｍ−３）を２ｐ
ｍ、次にＡＩ□、１５ＧａＯ，Ｂ５Ａｓ活性層３（ノン
ドープ）を４００人、ｐ形Ａｌ□、４５Ｇａｏ、５５Ａ
ｓクラッド層４（Ｍｇドープ、不純物濃度１×１０１８
ｃｍ−３）を２ｐｍ、最後に、ｐ＋形ＧａＡｓキャップ
層５（Ｍｇドープ、不純物濃度５Ｘ１０１８ｃｍ−３）
を１μｍ、順次連続成長する（（ａ）図）。
次に、活性領域のみレジスト２０で覆い、順メサ方向に
３００ｐｍ間隔に、５０ｐｍ長（素子上は２５ｐｍ長）
窓領域のみ、エビ結晶表面を出し、リン酸系エツチング
液（３ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ３ＰＯ４，２０°Ｃ）
で活性層３を完全に除去する（（ｂ）図）。そして、レ
ジスト２０を除去し、全面にｐ形Ａ１ｏ、３Ｇａ□、７
Ａｓ光ガイド層８（Ｍｇドープ、不純物濃度５×１０１
７ｃｍ−３）を０．２ｐｍ 、 ｎ形ＡＩ□、５Ｇａｏ
、５Ａｓ電流ブロック層９（Ｓｉドープ、不純物濃度１
×１０１７ｃｍ−３）を２．０ｐｍ、 ｎ形ＧａＡｓ電
流ブロック層１０（Ｓｉドープ、不純物濃度２Ｘ１０１
８ｃｍ−３）を０．８ｐｍ連続成長して活性領域を埋め
込む（（Ｃ）図）。
３００ｐｍ間隔に、５０ｐｍ長（素子上は２５ｐｍ長）
窓領域のみ、エビ結晶表面を出し、リン酸系エツチング
液（３ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ３ＰＯ４，２０°Ｃ）
で活性層３を完全に除去する（（ｂ）図）。そして、レ
ジスト２０を除去し、全面にｐ形Ａ１ｏ、３Ｇａ□、７
Ａｓ光ガイド層８（Ｍｇドープ、不純物濃度５×１０１
７ｃｍ−３）を０．２ｐｍ 、 ｎ形ＡＩ□、５Ｇａｏ
、５Ａｓ電流ブロック層９（Ｓｉドープ、不純物濃度１
×１０１７ｃｍ−３）を２．０ｐｍ、 ｎ形ＧａＡｓ電
流ブロック層１０（Ｓｉドープ、不純物濃度２Ｘ１０１
８ｃｍ−３）を０．８ｐｍ連続成長して活性領域を埋め
込む（（Ｃ）図）。
そこで、今度は、窓領域のみレジスト（図示せず）で覆
い、前記リン酸系エツチング液で、活性領域（３００ｐ
ｍ幅）を１形ＧａＡｓキャップ層５内まで除去し、窓領
域と活性領域を平坦化する。（（ｄ）図）次に、ウェハ
表面に５ｉ０２を４０００人形成し、フォトリソグラフ
ィ技術で、＜０１１＞（逆メサ方向）に幅６ｐｍのスト
ライプ状の５ｉ０２膜２１を残す。そして、前記、リン
酸系エツチング液で、ｐ形りラッド層４をメサストライ
プ両サイドで０．３ｐｍ〜０．４ｐｍ厚残ず（（ｅ）図
）。さらに、５ｉ０２膜２１を付けたままで再成長を行
い、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１（Ｓｉドープ、不
純物濃度３ Ｘ １１０１８ａ ”）を選択的に成長し
、メサストライプ両サイドを埋め込む。
い、前記リン酸系エツチング液で、活性領域（３００ｐ
ｍ幅）を１形ＧａＡｓキャップ層５内まで除去し、窓領
域と活性領域を平坦化する。（（ｄ）図）次に、ウェハ
表面に５ｉ０２を４０００人形成し、フォトリソグラフ
ィ技術で、＜０１１＞（逆メサ方向）に幅６ｐｍのスト
ライプ状の５ｉ０２膜２１を残す。そして、前記、リン
酸系エツチング液で、ｐ形りラッド層４をメサストライ
プ両サイドで０．３ｐｍ〜０．４ｐｍ厚残ず（（ｅ）図
）。さらに、５ｉ０２膜２１を付けたままで再成長を行
い、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１（Ｓｉドープ、不
純物濃度３ Ｘ １１０１８ａ ”）を選択的に成長し
、メサストライプ両サイドを埋め込む。
最後に、活性領域の５ｉ０２ストライプ膜のみ除去した
後、■）形電極６をウェハ表面に形成し、裏面にｎ形電
極７を形成する。さらに、窓領域の中央で襞間し、窓領
域２５ｐｍ活゛性領域３００ｐｍ、全長３５０ｐｍの本
発明の半導体レーザは完成する（（ｄ）図上記製造方法
において、１０ｔｏｒｒ以下の超減圧ＭＯＶＰＥ炉を用
いれば、ＡｌＧａＡｓ系の選択成長が可能であり、（ｂ
）図の次に（ｄ）となり工程は、さらに簡素となる。
後、■）形電極６をウェハ表面に形成し、裏面にｎ形電
極７を形成する。さらに、窓領域の中央で襞間し、窓領
域２５ｐｍ活゛性領域３００ｐｍ、全長３５０ｐｍの本
発明の半導体レーザは完成する（（ｄ）図上記製造方法
において、１０ｔｏｒｒ以下の超減圧ＭＯＶＰＥ炉を用
いれば、ＡｌＧａＡｓ系の選択成長が可能であり、（ｂ
）図の次に（ｄ）となり工程は、さらに簡素となる。
次に本発明のレーザの構造の動作の特徴について、第１
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
ｐ側電極６より注入されたキャリアは、窓領域が５ｉ０
２ストライプ膜２１で覆われているため、はとんど活性
領域内へ注入される。しかながら、結合部分では、ｐ形
Ａ１ｙＧａ１−ｙＡｓクラッド層４よりｐ形Ａ１□Ｇａ
１−２Ａｓ光ガイド層８ヘリーク電流があるが、この部
分での再結合は、活性層よりもバンドギャップが大きい
ため、はとんど、無視できる。したがって、窓領域は電
流非注入領域となり、キャリア注入による屈折率低下は
無い。さて、活性領域でキャリアの再結合で発生した光
は、窓領域と活性領域の結合部がテーパー状に結合され
ている為、結合低損失で光ガイド層８にスムーズに結合
され、端面で帰還をくり返し、増幅発振する。光ビーム
の水平横方向のモード制御は、メサストライプ両サイド
のｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１で生じる。本発明の
構造では、共振器方向を順メサ、逆メサどちらの方向で
形成しても活性層３とｐ形Ａ１２Ｇａ１−２Ａｓ光ガイ
ド層８との結合はテーパー状に結合される利点を有する
。
２ストライプ膜２１で覆われているため、はとんど活性
領域内へ注入される。しかながら、結合部分では、ｐ形
Ａ１ｙＧａ１−ｙＡｓクラッド層４よりｐ形Ａ１□Ｇａ
１−２Ａｓ光ガイド層８ヘリーク電流があるが、この部
分での再結合は、活性層よりもバンドギャップが大きい
ため、はとんど、無視できる。したがって、窓領域は電
流非注入領域となり、キャリア注入による屈折率低下は
無い。さて、活性領域でキャリアの再結合で発生した光
は、窓領域と活性領域の結合部がテーパー状に結合され
ている為、結合低損失で光ガイド層８にスムーズに結合
され、端面で帰還をくり返し、増幅発振する。光ビーム
の水平横方向のモード制御は、メサストライプ両サイド
のｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１で生じる。本発明の
構造では、共振器方向を順メサ、逆メサどちらの方向で
形成しても活性層３とｐ形Ａ１２Ｇａ１−２Ａｓ光ガイ
ド層８との結合はテーパー状に結合される利点を有する
。
（発明の効果）
本発明において、制御性、量産性に優れたＭＯＶＰＥ技
術に適した構造であるとともに窓領域と活性領域との結
合は、共振器方向を順メサ、逆メサ両方向ともテーパー
状結合となるため、低損失結合が実現でき、一方、窓領
域の水平横方向モード制御には、平坦化プロセスを導入
することにより、活性領域及び窓領域を一度にモード制
御している利点を有する。
術に適した構造であるとともに窓領域と活性領域との結
合は、共振器方向を順メサ、逆メサ両方向ともテーパー
状結合となるため、低損失結合が実現でき、一方、窓領
域の水平横方向モード制御には、平坦化プロセスを導入
することにより、活性領域及び窓領域を一度にモード制
御している利点を有する。
したがって、本発明によれば、水平横モード制御された
高効率大出力の半導体レーザとして、ＣＷ動作で３００
ｍＷ以」−の出力が期待できる。
高効率大出力の半導体レーザとして、ＣＷ動作で３００
ｍＷ以」−の出力が期待できる。
第１図は、本発明の構造概略図であり、第２図は、その
製造工程概略図である。第３図は、従来の窓領域刊半導
体レーザの構造概略図である。 １・ｎ形ＧａＡｓ基板、２−ｎ形ＡｌｙＧａ１ ｙＡｓ
クラッド層、３・・・活性層、４・・・ｐ形ＡｌｙＧａ
１ ｙＡｓクラッド層、５・・・ｐ＋形ＧａＡｓキャッ
プ層、６・・・ｐ形電極、７．・・ｎ形電極、８．、、
ｐ形Ａ１７１Ｇａ１−７．Ａｓ（ｚ ＜ ｙ）光ガイド
層、９−ｎ形ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ ＞ ｙ）電流
ブロック層、１０・ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層、１１
・・・ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層、２０・・・レジス
ｌ□ 、２ｌ−８ｉ０２膜、３１・ｎ−ＧａＡｓ基板、
３２・ｎ−ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓクラッド層（ｘ’＞ｙ
）、３３・・・活性層、３４・ｐ−ＡＩ、Ｇａ１ 、Ａ
ｓ光ガイド層（ｙ ＜ ｚ）、３５・ｐ−Ａｌｘ・Ｇａ
１−ｘ＋Ａｓクラッド層、３６・ｎ−ＧａＡｓ、３７・
Ｚｎ拡散領域、３８−ｐ−Ａ１２Ｇａ１−２Ａｓ、 ３
９・ｎ−Ａ１２Ｇａ１−２Ａｓ。 ４０・・・ｐ形電極、４１・・・ｎ形電極、４２・・・
絶縁膜。
製造工程概略図である。第３図は、従来の窓領域刊半導
体レーザの構造概略図である。 １・ｎ形ＧａＡｓ基板、２−ｎ形ＡｌｙＧａ１ ｙＡｓ
クラッド層、３・・・活性層、４・・・ｐ形ＡｌｙＧａ
１ ｙＡｓクラッド層、５・・・ｐ＋形ＧａＡｓキャッ
プ層、６・・・ｐ形電極、７．・・ｎ形電極、８．、、
ｐ形Ａ１７１Ｇａ１−７．Ａｓ（ｚ ＜ ｙ）光ガイド
層、９−ｎ形ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ ＞ ｙ）電流
ブロック層、１０・ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層、１１
・・・ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層、２０・・・レジス
ｌ□ 、２ｌ−８ｉ０２膜、３１・ｎ−ＧａＡｓ基板、
３２・ｎ−ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓクラッド層（ｘ’＞ｙ
）、３３・・・活性層、３４・ｐ−ＡＩ、Ｇａ１ 、Ａ
ｓ光ガイド層（ｙ ＜ ｚ）、３５・ｐ−Ａｌｘ・Ｇａ
１−ｘ＋Ａｓクラッド層、３６・ｎ−ＧａＡｓ、３７・
Ｚｎ拡散領域、３８−ｐ−Ａ１２Ｇａ１−２Ａｓ、 ３
９・ｎ−Ａ１２Ｇａ１−２Ａｓ。 ４０・・・ｐ形電極、４１・・・ｎ形電極、４２・・・
絶縁膜。
Claims (2)
- （１）活性層上部のクラッド層に形成されたメサと該メ
サ側面に電流ブロック層を有し、共振器端面近傍は、活
性層よりもバンドギャップの広い半導体層で覆われてな
るウィンドウ構造半導体レーザにおいて、該共振器端面
近傍のメサ状半導体層は、前記電流ブロック層に埋め込
まれてなることを特徴とする窓付自己整合型半導体レー
ザ。 - （２）請求項１記載の半導体レーザの製造工程において
、共振器端面近傍の半導体層成長後のウェハ表面を平坦
化する工程と、メサストライプ形成後、電流ブロックと
なる半導体層で、該メサストライプ側面を埋め込む工程
を有することを特徴とする窓付自己整合型半導体レーザ
の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151650A JPH0314281A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 窓付自己整合型半導体レーザ及びその製造方法 |
| US07/537,955 US5065403A (en) | 1989-06-13 | 1990-06-13 | Self-alignment type window semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151650A JPH0314281A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 窓付自己整合型半導体レーザ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0314281A true JPH0314281A (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=15523207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151650A Pending JPH0314281A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 窓付自己整合型半導体レーザ及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5065403A (ja) |
| JP (1) | JPH0314281A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6385225B1 (en) | 1999-05-11 | 2002-05-07 | Nec Corporation | Window type semiconductor laser light emitting device and a process of fabricating thereof |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4011640B2 (ja) * | 1995-03-02 | 2007-11-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ，及び半導体レーザの製造方法 |
| JP3682336B2 (ja) * | 1996-04-10 | 2005-08-10 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| US6580738B2 (en) | 1999-12-08 | 2003-06-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | High-power semiconductor laser device in which near-edge portions of active layer are removed |
| US6556605B1 (en) * | 2000-02-29 | 2003-04-29 | Triquent Technology Holding, Co. | Method and device for preventing zinc/iron interaction in a semiconductor laser |
| EP1251609B1 (en) * | 2001-04-19 | 2009-08-19 | FUJIFILM Corporation | High-power semiconductor window laser device |
| WO2005031829A1 (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-07 | Nec Corporation | 清浄処理方法および半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58138084A (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5286093A (en) * | 1976-01-12 | 1977-07-16 | Hitachi Ltd | Striped semiconductor laser |
| JPS56112785A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-05 | Nec Corp | Semiconductor laser |
| JPH01235397A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1151650A patent/JPH0314281A/ja active Pending
-
1990
- 1990-06-13 US US07/537,955 patent/US5065403A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58138084A (ja) * | 1982-02-10 | 1983-08-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6385225B1 (en) | 1999-05-11 | 2002-05-07 | Nec Corporation | Window type semiconductor laser light emitting device and a process of fabricating thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5065403A (en) | 1991-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0083697A1 (en) | Double channel planar buried heterostructure laser | |
| JPH0196980A (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JPH07162086A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH0314281A (ja) | 窓付自己整合型半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP2686306B2 (ja) | 半導体レーザ装置とその製造方法 | |
| JP2003142774A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JP2522021B2 (ja) | 半導体レ―ザ | |
| JP2001057459A (ja) | 半導体レーザ | |
| US4983541A (en) | Semiconductor laser device fabrication | |
| JP2679974B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH03104292A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH0314280A (ja) | 大出力半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH09214058A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2865325B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2814124B2 (ja) | 埋込み形半導体発光素子 | |
| JPH0410705Y2 (ja) | ||
| JPH10163561A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH06196820A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH0766491A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPS5923585A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPS6112399B2 (ja) | ||
| JPH0680869B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH09283846A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH0391280A (ja) | ウィンドウ構造半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPS6241436B2 (ja) |