JPH03229480A - 面形発光素子 - Google Patents
面形発光素子Info
- Publication number
- JPH03229480A JPH03229480A JP2445290A JP2445290A JPH03229480A JP H03229480 A JPH03229480 A JP H03229480A JP 2445290 A JP2445290 A JP 2445290A JP 2445290 A JP2445290 A JP 2445290A JP H03229480 A JPH03229480 A JP H03229480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- cavity
- wavelength
- emitting layer
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000143060 Americamysis bahia Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- 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]
- H01S5/18344—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] characterized by the mesa, e.g. dimensions or shape of the mesa
- H01S5/18347—Mesa comprising 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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- 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]
- H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
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、基板に垂直方向に発光またはレーザ発振する
面形発光素子に関し、詳しくは面発光形半導体レーザの
特性改善、および微細素子作製の容易化に関するもので
ある。
面形発光素子に関し、詳しくは面発光形半導体レーザの
特性改善、および微細素子作製の容易化に関するもので
ある。
（従来の技術）
基板に垂直に発振する面発光形半導体レーザでは、キャ
ビティ長、すなわち増幅領域が、エビ厚に対応するので
、ミクロンオーダであり、通常のストライブ形レーザに
比べて極めて短い。このためレーザ発振を得るためには
、できるだけ反射率を高めて光の内部往復を繰り返すこ
とにより、キャビティ長を実効的に長くして、ゲインを
得ていた。
ビティ長、すなわち増幅領域が、エビ厚に対応するので
、ミクロンオーダであり、通常のストライブ形レーザに
比べて極めて短い。このためレーザ発振を得るためには
、できるだけ反射率を高めて光の内部往復を繰り返すこ
とにより、キャビティ長を実効的に長くして、ゲインを
得ていた。
第２図は、従来のＧａＡｌＡｓ系面発光レーザの構造を
示す模式的断面図であって、発光層は、ＧａＡｓ基板１
の上にＧａＡｓ層もしくはＩｎＧａＡｓ歪層のＤＨ（Ｄ
ｏｕｂｌｅ ）ｌｅｔｅｒｏ）構造またはＧ ＲＩ Ｎ
（ＧｒａｄｅｄＩｎｄｅｘ）構造からなる活性領域２
をもち、ミラー間隔を１波長程度とした、いわゆるマイ
クロキャビティ形をしている。活性領域の外側のキャビ
ティ用ミラー３，４は、透明であって、ＧａＡｓ ／
Ａ ｌＧａＡｓの各々λ／４ｎ（λは発振波長、ｎは各
屈折率）の厚さからなる半導体多層膜ミラーを使用して
いる。ＡｌＧａＡｓ系の屈折率ｎはＧａＡｓで約３．６
、ＡｌＡｓで約３．０であり、中間組成ではほぼ直線
的に変化する。多層膜ミラーの反射率は、多層膜ミラー
を構成する半導体層の屈折率の差Δｎが大きいほど高い
ので、従来の面形発光素子では、ＧａＡｓ （またはｘ
＜０．２のＡ １．Ｇａ 、 −、Ａｓ）と＾ＩＡｓ
（またはｘ ＞０．９〜
ｒＪのＡｌＧａＡｓｘＡｓ）を用い、その
層数（ペア数）は１５〜３０が使用されていた。発光層
にＩｎＧａＡｓ歪量子井戸を用いた場合、発光波長は約
１μｍであり、ＧａＡｓ基板も透明であるので、基板側
から出力を出す場合にも基板ＧａＡｓの穴開けを行う必
要はない。
示す模式的断面図であって、発光層は、ＧａＡｓ基板１
の上にＧａＡｓ層もしくはＩｎＧａＡｓ歪層のＤＨ（Ｄ
ｏｕｂｌｅ ）ｌｅｔｅｒｏ）構造またはＧ ＲＩ Ｎ
（ＧｒａｄｅｄＩｎｄｅｘ）構造からなる活性領域２
をもち、ミラー間隔を１波長程度とした、いわゆるマイ
クロキャビティ形をしている。活性領域の外側のキャビ
ティ用ミラー３，４は、透明であって、ＧａＡｓ ／
Ａ ｌＧａＡｓの各々λ／４ｎ（λは発振波長、ｎは各
屈折率）の厚さからなる半導体多層膜ミラーを使用して
いる。ＡｌＧａＡｓ系の屈折率ｎはＧａＡｓで約３．６
、ＡｌＡｓで約３．０であり、中間組成ではほぼ直線
的に変化する。多層膜ミラーの反射率は、多層膜ミラー
を構成する半導体層の屈折率の差Δｎが大きいほど高い
ので、従来の面形発光素子では、ＧａＡｓ （またはｘ
＜０．２のＡ １．Ｇａ 、 −、Ａｓ）と＾ＩＡｓ
（またはｘ ＞０．９〜
ｒＪのＡｌＧａＡｓｘＡｓ）を用い、その
層数（ペア数）は１５〜３０が使用されていた。発光層
にＩｎＧａＡｓ歪量子井戸を用いた場合、発光波長は約
１μｍであり、ＧａＡｓ基板も透明であるので、基板側
から出力を出す場合にも基板ＧａＡｓの穴開けを行う必
要はない。
マイクロキャビティ形レーザでは、発光した光をミラー
間で往復させる通常のレーザと異なり、両ミラーの反射
率以外に、キャビティモードの半価幅と発光した光の半
値幅が特性に関係してくる。
間で往復させる通常のレーザと異なり、両ミラーの反射
率以外に、キャビティモードの半価幅と発光した光の半
値幅が特性に関係してくる。
すなわち自然放出係数βを大きくすることが発光出力の
増大および変調速度の高帯域化などに重要となる。一般
にマイクロキャビティの反射率とキャビティモードの半
値幅とは逆比例の関係がある。
増大および変調速度の高帯域化などに重要となる。一般
にマイクロキャビティの反射率とキャビティモードの半
値幅とは逆比例の関係がある。
従って前述の従来の面発光形半導体レーザでは、多層膜
ミラーの反射率を大きくすることばかりに注目していた
が、キャビティモードの半値幅が発光の半値幅に比べて
極端に狭くなり、有効に光出力が外部に取り出せない欠
点があった。また変調速度について言えば、高反射ミラ
ーのレーザでは、フォトンのライフタイムが長くなるの
で、変調速度は、これにより制限があった。
ミラーの反射率を大きくすることばかりに注目していた
が、キャビティモードの半値幅が発光の半値幅に比べて
極端に狭くなり、有効に光出力が外部に取り出せない欠
点があった。また変調速度について言えば、高反射ミラ
ーのレーザでは、フォトンのライフタイムが長くなるの
で、変調速度は、これにより制限があった。
第３回にマイクロキャビティの反射特性を示す。
（ａ）は従来の面発光形半導体レーザに用いられていた
もので、両多層膜ミラーがλ／ ４ ｎ −ＧａＡｓ膜
とλ／４ｎ−＾ＩＡｓ膜の２０ベアからなる場合の反射
特性である。キャビティ全体の反射率はＲ＞９９．９９
％（各多層膜ミラーの反射率はエビ側９９．９％、基板
側９９．７％）、キャビティモードの半値幅Δλ３は０
． Ｉｎｍである。ところが発光層がＩｎＧａＡｓ歪量
子井戸層やＧａＡｓ量子井戸層の室温における発光半値
幅Ａλ、Ｌは通常５ｎｌＩ〜１５ｎＲ１程度であるので
、Ａλ０〈〈ΔλＰＬとなり、発光の大部分はキャビテ
イ外には出てこない状況となっていた。自然放出係数β
は、波長帯域分０．１１５〜０．１／１５、立体角公約
０．１ とすると、β＝０．７〜２Ｘ１０−”となり、
このため出力が小さく、面形半導体レーザの最大の欠点
となっていた。
もので、両多層膜ミラーがλ／ ４ ｎ −ＧａＡｓ膜
とλ／４ｎ−＾ＩＡｓ膜の２０ベアからなる場合の反射
特性である。キャビティ全体の反射率はＲ＞９９．９９
％（各多層膜ミラーの反射率はエビ側９９．９％、基板
側９９．７％）、キャビティモードの半値幅Δλ３は０
． Ｉｎｍである。ところが発光層がＩｎＧａＡｓ歪量
子井戸層やＧａＡｓ量子井戸層の室温における発光半値
幅Ａλ、Ｌは通常５ｎｌＩ〜１５ｎＲ１程度であるので
、Ａλ０〈〈ΔλＰＬとなり、発光の大部分はキャビテ
イ外には出てこない状況となっていた。自然放出係数β
は、波長帯域分０．１１５〜０．１／１５、立体角公約
０．１ とすると、β＝０．７〜２Ｘ１０−”となり、
このため出力が小さく、面形半導体レーザの最大の欠点
となっていた。
一方、変調速度は緩和振動周波数ｆ、＝（Ｐ／Ｐい−１
）””／（τ□τい）””／２πで制限される。
）””／（τ□τい）””／２πで制限される。
ここで、Ｐは注入密度、Ｐい（発振しきい値密度）はＰ
ｔｈ＝ Ｔ ｎ ｓｐ／β＝ｎｃｐ／βＴＰｈ、ｙ（
＝１／τい）は共振器の帯域幅、ｎｓ２はキャリアの反
転分布係数、τ２．およびτ５．はそれぞれフォトンお
よびキャリアのライフタイムである。高注入状態のＰ
＞＞ Ｐ ｔｈでは、ｆｒｚ（βＰ／ｎｓｐτｓｐν′
２／２πとなり、自然放出係数βが小さいと高速変調に
不利であった。
ｔｈ＝ Ｔ ｎ ｓｐ／β＝ｎｃｐ／βＴＰｈ、ｙ（
＝１／τい）は共振器の帯域幅、ｎｓ２はキャリアの反
転分布係数、τ２．およびτ５．はそれぞれフォトンお
よびキャリアのライフタイムである。高注入状態のＰ
＞＞ Ｐ ｔｈでは、ｆｒｚ（βＰ／ｎｓｐτｓｐν′
２／２πとなり、自然放出係数βが小さいと高速変調に
不利であった。
またへ１組成が１００％に近いＡｌＧａＡｓでは、化学
的に不安定である、電子およびホールの移動度が小さい
、加工性が悪いなどの種々の問題があり、またエビ成長
の際には良好な平坦性が得られないという困難性もあっ
た。また反射率を高くするために多層膜のペア数を増す
と、全体の厚みが厚くなり、これは微細径素子の作製や
シリーズ抵抗の点で不利となるほか、エビ成長表面の平
坦性が徐々に劣化し、ミラー特性が悪くなる欠点があっ
た。
的に不安定である、電子およびホールの移動度が小さい
、加工性が悪いなどの種々の問題があり、またエビ成長
の際には良好な平坦性が得られないという困難性もあっ
た。また反射率を高くするために多層膜のペア数を増す
と、全体の厚みが厚くなり、これは微細径素子の作製や
シリーズ抵抗の点で不利となるほか、エビ成長表面の平
坦性が徐々に劣化し、ミラー特性が悪くなる欠点があっ
た。
（発明が解決しようとする課題）
本発明では、発光を有効に取り出し、またはレーザ発振
に使用し、かつ変調帯域幅を拡大するため、キャビティ
モードの半値幅を発光した光のそれと同程度にした、面
形発光素子および半導体レーザに関するものである。ま
た＾１組成が１００％近傍のＡｌＧａＡｓの使用を回避
するものである。
に使用し、かつ変調帯域幅を拡大するため、キャビティ
モードの半値幅を発光した光のそれと同程度にした、面
形発光素子および半導体レーザに関するものである。ま
た＾１組成が１００％近傍のＡｌＧａＡｓの使用を回避
するものである。
（課題を解決するための手段）
本発明では、少なくとも一方の多層膜ミラーを構成する
材料（λ／ ４ ｎ膜）の屈折率の差を少なくするか、
またはペア数を少なくし、キャビティモードの半値幅を
発光した光のそれと同程度としたところが、従来の面形
発光素子と異なる。
材料（λ／ ４ ｎ膜）の屈折率の差を少なくするか、
またはペア数を少なくし、キャビティモードの半値幅を
発光した光のそれと同程度としたところが、従来の面形
発光素子と異なる。
（実施例）
第１図は本発明の面形発光素子の一実施例の構造を示す
模式的断面図である。活性領域はＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸（発光波長９Ｂ０ｎｓ）の発光層と、ＧａＡｓＡｌｅ
、 ｂＧａｏ、 ４ＡＳのＧＲＩＮ構造からなり、スヘ
ーサにはＡｌｏ、 ｂＧａｏ、 ４ＡＳを用い、ミラー
間隔は１波長または１／２波長としている。多層膜ミラ
ーはＧａＡｓとＡｌｏ、 ｂＧａｏ、 ａＡｓのλ／４
ｎ膜からなるが、例えばミラー間隔が１／２波長の場合
、スペーサに接するλ／４ｎ膜はＧａＡｓとし、キャビ
ティ内の定在波の腹がキャビティの中心にくるようにし
、その位置に発光層があるものである。１波長の場合に
も同様にＧＲＩＮ構造およびスペーサのへ１ＧａＡｓ組
成を選び、定在波の腹がキャビティの中央にくるように
し、その位置に発光層を置く。このようにしたものにつ
いて、この実施例では第３図（ｂ）に示すように、発光
幅とキャビティモード幅が同程度となるよう以下のよう
に多層膜ミラーを設定する。
模式的断面図である。活性領域はＩｎＧａＡｓ歪量子井
戸（発光波長９Ｂ０ｎｓ）の発光層と、ＧａＡｓＡｌｅ
、 ｂＧａｏ、 ４ＡＳのＧＲＩＮ構造からなり、スヘ
ーサにはＡｌｏ、 ｂＧａｏ、 ４ＡＳを用い、ミラー
間隔は１波長または１／２波長としている。多層膜ミラ
ーはＧａＡｓとＡｌｏ、 ｂＧａｏ、 ａＡｓのλ／４
ｎ膜からなるが、例えばミラー間隔が１／２波長の場合
、スペーサに接するλ／４ｎ膜はＧａＡｓとし、キャビ
ティ内の定在波の腹がキャビティの中心にくるようにし
、その位置に発光層があるものである。１波長の場合に
も同様にＧＲＩＮ構造およびスペーサのへ１ＧａＡｓ組
成を選び、定在波の腹がキャビティの中央にくるように
し、その位置に発光層を置く。このようにしたものにつ
いて、この実施例では第３図（ｂ）に示すように、発光
幅とキャビティモード幅が同程度となるよう以下のよう
に多層膜ミラーを設定する。
表１に本発明における具体的な多層膜ミラーの構成とミ
ラー特性の関係を、従来形のものと比較して示す。多層
膜組成が、■はＧａＡｓ ／ Ａ１６． ｉＧａ＊、
ａＡｓ、■はＧａＡｓ／ Ａｌａ、 ＊Ｇａｏ、 ｚＡ
Ｓ、■はＧａＡｓ／ＡｌＡｓのものである。屈折率は、
３．６６ （ＧａＡｓ）、 ３．２９４ （Ａｌｏ、。
ラー特性の関係を、従来形のものと比較して示す。多層
膜組成が、■はＧａＡｓ ／ Ａ１６． ｉＧａ＊、
ａＡｓ、■はＧａＡｓ／ Ａｌａ、 ＊Ｇａｏ、 ｚＡ
Ｓ、■はＧａＡｓ／ＡｌＡｓのものである。屈折率は、
３．６６ （ＧａＡｓ）、 ３．２９４ （Ａｌｏ、。
Ｇａｏ、５Ａｓ）、 ３．１７２ （Ａｌｏ、５Ｇａｏ
、ｚＡｓ）＋ ３．０５ （ＡＩＡｓ）とした、キャビ
ティは、すべてＡＩ。、 、Ｇａ６． 、Ａｓのλ／２
厚とし、各反射率はキャビティからエビ側および基板側
をみたものである。両側の反射率の値が近いものは、面
形収支定形論理素子として、一方から信号光を受信し、
他方へレージング光を出力する場合のものである。各々
の反射率は、キャビティモードの半値幅と発光波長の半
値幅を同程度にしつつ、素子の受光感度および発光出力
に従い任意に設定される。また一方の反射率を１に近く
し、他方の反射率をそれより小さくした非対称構成のも
のは、小さい反射率の方向へのみ発光する光を得るもの
で、発光専用または受光、発光が同一面側である素子の
場合のものである。
、ｚＡｓ）＋ ３．０５ （ＡＩＡｓ）とした、キャビ
ティは、すべてＡＩ。、 、Ｇａ６． 、Ａｓのλ／２
厚とし、各反射率はキャビティからエビ側および基板側
をみたものである。両側の反射率の値が近いものは、面
形収支定形論理素子として、一方から信号光を受信し、
他方へレージング光を出力する場合のものである。各々
の反射率は、キャビティモードの半値幅と発光波長の半
値幅を同程度にしつつ、素子の受光感度および発光出力
に従い任意に設定される。また一方の反射率を１に近く
し、他方の反射率をそれより小さくした非対称構成のも
のは、小さい反射率の方向へのみ発光する光を得るもの
で、発光専用または受光、発光が同一面側である素子の
場合のものである。
表１
キャビティミラー特性
本発明におけるキャビティモードの半値幅Δれはｌｎｍ
〜１６ｎｍであり、これは発光層からの発光半値幅Δλ
ｒｔ＝５ｎｍ〜１５ｎｍに近い値であるので、全発光が
有効にレージングに関与することができる。
〜１６ｎｍであり、これは発光層からの発光半値幅Δλ
ｒｔ＝５ｎｍ〜１５ｎｍに近い値であるので、全発光が
有効にレージングに関与することができる。
このため光出力の大きい半導体レーザを提供することが
できた。多層膜材料として、ＡｌＡｓを用いた場合には
、ペア数を少なくすることができ、全体の厚さを薄くで
きる。波長１μｍにおけるＡｌＧａＡｓ系材料のλ／４
膜の厚さは約７０ｎｍで、２０ペアでは２．８μｍとな
る。面発光形半導体レーザのしきい値は原理的には面積
に比例して小さくなるので、微小径素子の作製が重要で
あるが、上記ミラーの厚さでは１μ醜オーダの微小径の
面形発光素子の作製は困難となる。従って多層膜ミラー
のベア数を少なくすることは、微小径素子の作製に非常
に有利となる。
できた。多層膜材料として、ＡｌＡｓを用いた場合には
、ペア数を少なくすることができ、全体の厚さを薄くで
きる。波長１μｍにおけるＡｌＧａＡｓ系材料のλ／４
膜の厚さは約７０ｎｍで、２０ペアでは２．８μｍとな
る。面発光形半導体レーザのしきい値は原理的には面積
に比例して小さくなるので、微小径素子の作製が重要で
あるが、上記ミラーの厚さでは１μ醜オーダの微小径の
面形発光素子の作製は困難となる。従って多層膜ミラー
のベア数を少なくすることは、微小径素子の作製に非常
に有利となる。
またＡ２組成が６０％〜８０％程度のものでも、反射率
をさほど落とさずに、キャビティモード幅を発光した光
の半値幅と同程度とすることができた。
をさほど落とさずに、キャビティモード幅を発光した光
の半値幅と同程度とすることができた。
このＡ１組成は実用化されたストライプ形レーザに使用
されている程度の組成であり、化学的安定性や電気的特
性の点で問題はない。
されている程度の組成であり、化学的安定性や電気的特
性の点で問題はない。
（発明の効果）
本発明の面形発光素子は、前記の実施例では、発光層が
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸、多層膜ミラーがＡｌＧａＡｓ
系のものであったが、本発明の基本概念は、発光層がＧ
ａＡｓまたは１組成の少ない＾１ＧａＡｓの場合にも、
さらにはＩｎＧａＡｓＰ／ ＩｎＰ長波系発光素子、Ａ
ｌＧａ１ｎＰ系可視光素子などにも適用できる。
ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸、多層膜ミラーがＡｌＧａＡｓ
系のものであったが、本発明の基本概念は、発光層がＧ
ａＡｓまたは１組成の少ない＾１ＧａＡｓの場合にも、
さらにはＩｎＧａＡｓＰ／ ＩｎＰ長波系発光素子、Ａ
ｌＧａ１ｎＰ系可視光素子などにも適用できる。
また量子構造は前記の１次元井戸構造だけでなく、２次
元、３次元量子井戸、すなわち量子線、量子箱形につい
ても、おのおの発光幅に合わせてミラー特性を設定する
たとにより、本発明の効果を得ることができる。
元、３次元量子井戸、すなわち量子線、量子箱形につい
ても、おのおの発光幅に合わせてミラー特性を設定する
たとにより、本発明の効果を得ることができる。
また素子形態についても面発光形半導体レーザ、面形Ｌ
ＥＤばかりでなく、面形双安定レーザおよびそれを用い
た光論理素子等に対する適用も可能である。使用するミ
ラー用多層膜については、誘電体多層膜、金属膜等を使
用できることはもち論である。
ＥＤばかりでなく、面形双安定レーザおよびそれを用い
た光論理素子等に対する適用も可能である。使用するミ
ラー用多層膜については、誘電体多層膜、金属膜等を使
用できることはもち論である。
第１図は本発明の面形発光素子の一実施例の構造を示す
模式的断面図、 第２図は従来の面形発光素子の構造を示す模式第３図は
マイクロキャビティの反射特性を示す図である。 １・・・ＧａＡｓ基板 ２・・・ＧａＡｓ層またはＩｎＧａＡｓ歪量子井戸を発
光層とするＤＨ形またはＧＲＩＮ形の活性層 ３・・・基板側多層膜ミラー ４・・・エビ側多層膜ミラー ３ａ、 ４ａ−ＡＩＡｓのλ／４波長膜３ｂ、 ４ｂ−
ＧａＡｓのλ／４波長膜３１ａ、 ４１ａ−Ａｌｏ、
ｂＧａｏ、４Ａｓ＝Ａｌｏ、ａＧａｏ、ｚＡＳのλ／４
波長膜
模式的断面図、 第２図は従来の面形発光素子の構造を示す模式第３図は
マイクロキャビティの反射特性を示す図である。 １・・・ＧａＡｓ基板 ２・・・ＧａＡｓ層またはＩｎＧａＡｓ歪量子井戸を発
光層とするＤＨ形またはＧＲＩＮ形の活性層 ３・・・基板側多層膜ミラー ４・・・エビ側多層膜ミラー ３ａ、 ４ａ−ＡＩＡｓのλ／４波長膜３ｂ、 ４ｂ−
ＧａＡｓのλ／４波長膜３１ａ、 ４１ａ−Ａｌｏ、
ｂＧａｏ、４Ａｓ＝Ａｌｏ、ａＧａｏ、ｚＡＳのλ／４
波長膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一定の間隔を持つ１組の多層膜ミラーでキャビティ
が形成され、該キャビティ内の定在波の腹の部分に発光
層を有し、基板に垂直に発光またはレーザ発振する発光
素子において、該キャビティモードの半値幅と発光波長
の半値幅を同程度にしたことを特徴とする面形発光素子
。 ２、多層膜ミラーの反射率が光取り出し側で小さく、反
対側で１に近いことを特徴とする請求項１に記載の面形
発光素子。 ３、二つの多層膜ミラーの反射率がほぼ等しく、一方か
ら受光し他方から発光することを特徴とする請求項１に
記載の面形発光素子。 ４、多層膜ミラーがＡｌＧａＡｓ系半導体材料でなり、
そのＡｌ組成が８５％以下のＡｌＧａＡｓからなること
特徴とする請求項１、または請求項２、または請求項３
に記載の面形発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024452A JP2744503B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 面形発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024452A JP2744503B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 面形発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229480A true JPH03229480A (ja) | 1991-10-11 |
| JP2744503B2 JP2744503B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=12138552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024452A Expired - Lifetime JP2744503B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 面形発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744503B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003204078A (ja) * | 1998-12-08 | 2003-07-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| US6797986B1 (en) | 1999-08-24 | 2004-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitting element |
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| CN1320665C (zh) * | 2002-04-17 | 2007-06-06 | 夏普公司 | 半导体发光元件 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3586594B2 (ja) | 1999-08-25 | 2004-11-10 | シャープ株式会社 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2024452A patent/JP2744503B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| JP2003204078A (ja) * | 1998-12-08 | 2003-07-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| US6797986B1 (en) | 1999-08-24 | 2004-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitting element |
| CN1320665C (zh) * | 2002-04-17 | 2007-06-06 | 夏普公司 | 半导体发光元件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2744503B2 (ja) | 1998-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09512138A (ja) | 歪補償型複合量子井戸式レーザー構造体 | |
| JPH04229688A (ja) | 半導体垂直キャビティ面発光レーザ | |
| US6669367B2 (en) | Optical fiber with mirror for semiconductor laser | |
| US4634928A (en) | Superluminescent light-emitting diode and related method | |
| JP3153727B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| JP2822994B2 (ja) | モード同期半導体レーザ | |
| JPH05299689A (ja) | 面入出力光電融合素子 | |
| US20200036162A1 (en) | Laser | |
| WO2005017568A2 (en) | Semiconductor light sources with doping gradients in optical confinement layers for improved device efficiency | |
| CA2473396C (en) | High coherent power, two-dimensional surface-emitting semiconductor diode array laser | |
| JPH03229480A (ja) | 面形発光素子 | |
| US9124070B2 (en) | Superluminescent diode and optical coherence tomography apparatus including the superluminescent diode | |
| CA2617912C (en) | Injection laser | |
| JP2006518548A (ja) | 周波数変換のための装置および方法 | |
| US20240030686A1 (en) | Light-Emitting Semiconductor Chip and Method for Manufacturing Light-Emitting Semiconductor Chip | |
| Hofling et al. | Device performance and wavelength tuning behavior of ultra-short quantum-cascade microlasers with deeply etched Bragg-mirrors | |
| US6738404B1 (en) | Method for controlling a unipolar semiconductor laser | |
| JPH0319292A (ja) | 半導体レーザ | |
| Chao et al. | Low‐threshold InGaAs/GaAs strained‐layer ridge waveguide surface emitting lasers with two 45° angle etched internal total reflection mirrors | |
| JPH04107976A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS61265888A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| Dias et al. | Wide-stripe distributed Bragg grating lasers with very narrow spectral linewidth | |
| JPH02119196A (ja) | 出力が結合された表面出射型半導体レーザ装置 | |
| JP2018152573A (ja) | 面発光レーザ、およびそれを用いた光干渉断層計 | |
| JPH10341061A (ja) | 半導体光増幅素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |