JPH03293790A - 広ストライプ型レーザダイオード - Google Patents
広ストライプ型レーザダイオードInfo
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- JPH03293790A JPH03293790A JP2095417A JP9541790A JPH03293790A JP H03293790 A JPH03293790 A JP H03293790A JP 2095417 A JP2095417 A JP 2095417A JP 9541790 A JP9541790 A JP 9541790A JP H03293790 A JPH03293790 A JP H03293790A
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Classifications
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- 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
-
- 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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
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- H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
- H01S5/0651—Mode control
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- H01S5/0655—Single transverse or lateral mode emission
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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
- H01S5/2036—Broad area lasers
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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
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、広ストライプ型レーザダイオード、特にファ
ブリフェロモード以外のレーザ発振を抑制する屈折率導
波型の広ストライプ型レーザダイオードに関する。
ブリフェロモード以外のレーザ発振を抑制する屈折率導
波型の広ストライプ型レーザダイオードに関する。
［従来の技術］
近年における光通信技術と光情報処理技術は各種の技術
分野において中心的な役割を果たすようになっており、
例えば光ファイバを用いたデジタル光通信はデータ通信
密度の飛躍的な増大を可能とし、また光ディスクやレー
ザプリンタは光情報処理の応用範囲を著しく拡大してい
る。
分野において中心的な役割を果たすようになっており、
例えば光ファイバを用いたデジタル光通信はデータ通信
密度の飛躍的な増大を可能とし、また光ディスクやレー
ザプリンタは光情報処理の応用範囲を著しく拡大してい
る。
このような光通信技術や光情報処理技術の発展は光源で
あるレーザダイオードの進歩に負うところが大きく、小
型かつ高効率という優れた特徴を利用してコンパクトデ
ィスクやビデオディスク、光通信等のレーザ光源として
幅広く応用されている。
あるレーザダイオードの進歩に負うところが大きく、小
型かつ高効率という優れた特徴を利用してコンパクトデ
ィスクやビデオディスク、光通信等のレーザ光源として
幅広く応用されている。
周知のごとく、レーザダイオードはＰＮ接合の活性層に
多数キャリアを注入することにより励起状態を出現させ
レーザを発振するものである。そして、最近の半導体技
術の進歩、特に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や有機
金属気相成長（ＭＯ−ＣＶＤ）法の進歩により１０人程
度以下の原子オーダに至る極薄膜のエピタキシャル成長
層の制御が可能となったことに伴い、レーザダイオード
に均一性の良いエピタキシャル成長層を用いて、発振領
域幅が比較的大きい場合でも不均一な場合に見られるフ
ィラメント発振、すなわち自己収束によって光が非常に
細い領域で発振する現象が発生せず、全発振領域幅に渡
るレーザ発振が実現できるようになっている。
多数キャリアを注入することにより励起状態を出現させ
レーザを発振するものである。そして、最近の半導体技
術の進歩、特に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や有機
金属気相成長（ＭＯ−ＣＶＤ）法の進歩により１０人程
度以下の原子オーダに至る極薄膜のエピタキシャル成長
層の制御が可能となったことに伴い、レーザダイオード
に均一性の良いエピタキシャル成長層を用いて、発振領
域幅が比較的大きい場合でも不均一な場合に見られるフ
ィラメント発振、すなわち自己収束によって光が非常に
細い領域で発振する現象が発生せず、全発振領域幅に渡
るレーザ発振が実現できるようになっている。
第４図（Ａ）にこのような発振領域幅が３０μｍ以上の
広ストライプ型レーザダイオードの模式図が示されてお
り、活性層１０を屈折率の異なる層で挟み込む屈折率導
波型ストライプ構造である。
広ストライプ型レーザダイオードの模式図が示されてお
り、活性層１０を屈折率の異なる層で挟み込む屈折率導
波型ストライプ構造である。
出力１００ｍＷ程度の低出力レーザダイオードでは、発
振領域である活性層１０の幅Ｗは１０μｍ以下で単一モ
ードの光導波路となるように設計されており、共振器長
しは２５０μｍ程度である。
振領域である活性層１０の幅Ｗは１０μｍ以下で単一モ
ードの光導波路となるように設計されており、共振器長
しは２５０μｍ程度である。
これに対し、このような広ストライプ型レーザダイオー
ドでは、より高出力化を図るため、幅Ｗを３０μｍ以上
と広く設定している。このように発振領域である活性層
１０の幅Ｗを広く設定することにより、通常の幅Ｗが１
０μｍ以下であるレーザダイオードの出力１００ｍＷに
比べ、ＩＷ以上の高出力を得ることが可能となる。
ドでは、より高出力化を図るため、幅Ｗを３０μｍ以上
と広く設定している。このように発振領域である活性層
１０の幅Ｗを広く設定することにより、通常の幅Ｗが１
０μｍ以下であるレーザダイオードの出力１００ｍＷに
比べ、ＩＷ以上の高出力を得ることが可能となる。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このように高出力化を図るために幅Ｗを
３０μｍ以上と広（設定すると、第４図（Ｂ）に示され
るように共振器端面１２間のファブリペロモードで発振
するモード以外に、Ｌ／Ｗの比が小さいために発振領域
である活性層１０の側面１４における反射を含むモード
（図中破線）が発振してしまう確率が高くなる。
３０μｍ以上と広（設定すると、第４図（Ｂ）に示され
るように共振器端面１２間のファブリペロモードで発振
するモード以外に、Ｌ／Ｗの比が小さいために発振領域
である活性層１０の側面１４における反射を含むモード
（図中破線）が発振してしまう確率が高くなる。
そして、このような側面における反射を含むモードは本
来望ましいファブリペロモードとは発振パターンが異な
るため、このようなモードの出現はレーザダイオードの
発振パターンを不安定にし、均一な発振を得ることが著
しく困難となってしまう問題があった。
来望ましいファブリペロモードとは発振パターンが異な
るため、このようなモードの出現はレーザダイオードの
発振パターンを不安定にし、均一な発振を得ることが著
しく困難となってしまう問題があった。
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的はほぼ均一な発振を得ることが可能な広ストラ
イプ型レーザダイオードを提供することにある。
その目的はほぼ均一な発振を得ることが可能な広ストラ
イプ型レーザダイオードを提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の広ストライプ型レ
ーザダイオードは、発振領域幅がほぼ３０μｍ以上の広
ストライプ層を有する広ストライプ型レーザダイオード
において、前記発振領域幅を規定するストライプ層側面
に凹凸面を形成することを特徴としている。
ーザダイオードは、発振領域幅がほぼ３０μｍ以上の広
ストライプ層を有する広ストライプ型レーザダイオード
において、前記発振領域幅を規定するストライプ層側面
に凹凸面を形成することを特徴としている。
［作用］
このように、本発明に係る広ストライプ型レーザダイオ
ードはストライプ層の側面に凹凸面が形成されており、
レーザ光はこの側面の凹凸面により生じる屈折率差のゆ
らぎにより散乱されることとなる。
ードはストライプ層の側面に凹凸面が形成されており、
レーザ光はこの側面の凹凸面により生じる屈折率差のゆ
らぎにより散乱されることとなる。
すなわち、活性層内で屈折率差を生じさせ発振領域を規
定するストライプ層の側面に凹凸面を形成することによ
り、活性層に生じる屈折率差の境界にゆらぎが生じ、誘
導放出光はこのゆらいだ屈折率差の境界で反射されるた
めに側面での反射を含む発振モードが生じにくく、はぼ
ファブリペロモードのみの単一な発振モードを得ること
ができる。
定するストライプ層の側面に凹凸面を形成することによ
り、活性層に生じる屈折率差の境界にゆらぎが生じ、誘
導放出光はこのゆらいだ屈折率差の境界で反射されるた
めに側面での反射を含む発振モードが生じにくく、はぼ
ファブリペロモードのみの単一な発振モードを得ること
ができる。
［実施例コ
以下、図面を用いながら本発明に係る広ストライプ型レ
ーザダイオードの好適な実施例を説明する。
ーザダイオードの好適な実施例を説明する。
第１実施例
第１図は本発明の第１実施例に係るレーザダイオードの
模式図である。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板２０上に分子線
エピタキシ法を用いて順次ｎ−ＧａＡｓ （Ｓｔ−ＩＸ
ＩＯ１８ａｍ−３，ｏ、５ａｍ厚）エピタキシャル層２
２、ｎ−Ａ １，７Ｇａｏ、３Ａｓ （Ｓｉ＝１ｘ１０
１８ｃｍ六１．５μｍ厚）クラッド層２４、アンドープ
ＡｌＧａＡｓｘ １−ｘ （ｘ−０，７〜０． １５． ０．−１５ｔｔｍ厚）傾
斜組成層２６、アンドープＧａＡｓ （０，０１，ｃｚ
ｍ厚）量子井戸層２８、アンドープＡｌｘＧａ１−ｘＡ
ｓ （ｘ−０，１５〜０．７．０． １５μｍ厚）傾斜
組成層３０、ｐ−ＡＩｏ、７Ｇａ、３Ａｓ （Ｂｅ−Ｉ
Ｘ１０Ｉ８ｃｍ−”、ｌ、５μｍ厚）クラッド層３２、
ｐ−ＧａＡｓ （Ｂｅ−ＩＸＩＯＩ９ｃｍ−”０．２μ
ｍ厚）キャップ層３４を連続的に成長させて積層する。
模式図である。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板２０上に分子線
エピタキシ法を用いて順次ｎ−ＧａＡｓ （Ｓｔ−ＩＸ
ＩＯ１８ａｍ−３，ｏ、５ａｍ厚）エピタキシャル層２
２、ｎ−Ａ １，７Ｇａｏ、３Ａｓ （Ｓｉ＝１ｘ１０
１８ｃｍ六１．５μｍ厚）クラッド層２４、アンドープ
ＡｌＧａＡｓｘ １−ｘ （ｘ−０，７〜０． １５． ０．−１５ｔｔｍ厚）傾
斜組成層２６、アンドープＧａＡｓ （０，０１，ｃｚ
ｍ厚）量子井戸層２８、アンドープＡｌｘＧａ１−ｘＡ
ｓ （ｘ−０，１５〜０．７．０． １５μｍ厚）傾斜
組成層３０、ｐ−ＡＩｏ、７Ｇａ、３Ａｓ （Ｂｅ−Ｉ
Ｘ１０Ｉ８ｃｍ−”、ｌ、５μｍ厚）クラッド層３２、
ｐ−ＧａＡｓ （Ｂｅ−ＩＸＩＯＩ９ｃｍ−”０．２μ
ｍ厚）キャップ層３４を連続的に成長させて積層する。
そして、フォトリソグラフィ法と塩素系ガスを用いた反
応性イオンビームエツチング（ＲＩ Ｅ）法により、ｐ
−Ａ ｌｏ、７Ｇａｏ、３ＡＳクラッド層３２及びｐ−
ＧａＡｓキャップ層３４の側面に凹凸面として振幅が１
〜５μｍ１周期約５μｍ程度の波型面を形成し、幅Ｗ−
５０μｍのストライプ状にエツチングする。
応性イオンビームエツチング（ＲＩ Ｅ）法により、ｐ
−Ａ ｌｏ、７Ｇａｏ、３ＡＳクラッド層３２及びｐ−
ＧａＡｓキャップ層３４の側面に凹凸面として振幅が１
〜５μｍ１周期約５μｍ程度の波型面を形成し、幅Ｗ−
５０μｍのストライプ状にエツチングする。
なお、このエツチングの際、ｐ−ＡＩ、７Ｇ ａ ｏ
、 ａ Ａ Ｓクラッド層３２がストライプ外で０．１
μｍ程度残るようにエツチングを行う。
、 ａ Ａ Ｓクラッド層３２がストライプ外で０．１
μｍ程度残るようにエツチングを行う。
そして、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ 膜３６を積
層形成し、ストライプ上部のＳｉＮ 膜３６を除去し
てＣｒ／Ａｕによりｐ−電極３８を形成する。さらに、
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板２０の裏面にはＡ ｕ Ｇ ｅ
／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕによりｎ−電極４０を形成す
る。
層形成し、ストライプ上部のＳｉＮ 膜３６を除去し
てＣｒ／Ａｕによりｐ−電極３８を形成する。さらに、
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板２０の裏面にはＡ ｕ Ｇ ｅ
／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕによりｎ−電極４０を形成す
る。
本第１実施例のレーザダイオードはこのようなプロセス
により形成され、ｐ−電極３８及びｎ−電極４０間に所
定の順方向バイアス電圧を印加することにより、活性層
であるアンドープＧａＡｓ量子井戸層２８にキャリアが
注入され誘導放出光が発生する。アンドープ量子井戸層
２８上に積層されたｐ Ａ ｌ ｏ、ｙ Ｇ ａ ｏ
、ａ Ａ １５クラッド層３２にはエツチングにより段
差が生じており、この段差によりストライプの内部と外
部で実効的な屈折率に差が生じ、図中Ｗで示される発振
領域幅が規定される屈折率導波型構造となるが、本第１
実施例のようにｐ−ＡＩ、７０ａｏ、３Ａｓクラッド層
３２の側面に波型面が形成されていることにより、この
屈折率差の境界が直線状ではなく波状となるため、第１
図（Ｂ）に示されるようにこの境界の誘導放出光は散乱
されファブリペロモード以外のモードが抑制されること
となる。
により形成され、ｐ−電極３８及びｎ−電極４０間に所
定の順方向バイアス電圧を印加することにより、活性層
であるアンドープＧａＡｓ量子井戸層２８にキャリアが
注入され誘導放出光が発生する。アンドープ量子井戸層
２８上に積層されたｐ Ａ ｌ ｏ、ｙ Ｇ ａ ｏ
、ａ Ａ １５クラッド層３２にはエツチングにより段
差が生じており、この段差によりストライプの内部と外
部で実効的な屈折率に差が生じ、図中Ｗで示される発振
領域幅が規定される屈折率導波型構造となるが、本第１
実施例のようにｐ−ＡＩ、７０ａｏ、３Ａｓクラッド層
３２の側面に波型面が形成されていることにより、この
屈折率差の境界が直線状ではなく波状となるため、第１
図（Ｂ）に示されるようにこの境界の誘導放出光は散乱
されファブリペロモード以外のモードが抑制されること
となる。
ちなみに、本第１実施例において共振器長し一５００μ
ｍ１発振閾値電流７０ｍＡで発振したところ、出力２０
０ｍＷが得られ、その近視野像は比較的均一で遠視野像
は単峰で半値全幅２°程度のレーザ光を得ることができ
た。
ｍ１発振閾値電流７０ｍＡで発振したところ、出力２０
０ｍＷが得られ、その近視野像は比較的均一で遠視野像
は単峰で半値全幅２°程度のレーザ光を得ることができ
た。
第２実施例
第２図は本発明の第２実施例のレーザダイオードの模式
図である。
図である。
ｎ−ＧａＡｓ半導体基板４２上に有機金属気相成長法を
用いて順次ｎ−ＧａＡｓ （Ｓ−ＩＸ１０１８ｃｍ’、
０．５μｍ厚）エピタキシャル層８ ４４ｎ−ＡＩｏ、７Ｇａｏ、ａ Ａｓ （Ｓ−１ｘｌＯ
ｃｍ−３，１，５ａｍ厚）クラッド層４６、アンドープ
Ａｌｏ、２Ｇａｏ、８Ａｓ （０，１５μｍ厚）層４８
、アンドープＧａＡｓ （０，０１μｍ厚）量子井戸層
５０、アンドープＡ１０．２０ａ０．８Ａｓ（０，１５
μｍ厚）層５２、 ｐ Ａｌｏ、ｙ３ Ｇａ Ａｓ （Ｚｎ−ＩＸＩＯ１８ｃｍ ｓ １
．５０．３ μｍ厚）クラッド層５４、ｐ−ＧａＡｓ （Ｚｎ−ＩＸ
ＩＯ１９ｃｍ−”、ｏ、２μｍ厚）キャップ層５６を形
成する。そして、フォトリソグラフィ法と硫酸系の化学
エツチングにより、ｎ−Ａｌ０．７Ｇａ ｏ、ａ Ａ
Ｓクラッド層４６からＰ−ＧａＡｓキャップ層５６の側
面に凹凸面として振幅が数μｍ、周期が数μｍの波型面
を形成し、幅Ｗ−１００μｍのストライプ状にエツチン
グ形成する。
用いて順次ｎ−ＧａＡｓ （Ｓ−ＩＸ１０１８ｃｍ’、
０．５μｍ厚）エピタキシャル層８ ４４ｎ−ＡＩｏ、７Ｇａｏ、ａ Ａｓ （Ｓ−１ｘｌＯ
ｃｍ−３，１，５ａｍ厚）クラッド層４６、アンドープ
Ａｌｏ、２Ｇａｏ、８Ａｓ （０，１５μｍ厚）層４８
、アンドープＧａＡｓ （０，０１μｍ厚）量子井戸層
５０、アンドープＡ１０．２０ａ０．８Ａｓ（０，１５
μｍ厚）層５２、 ｐ Ａｌｏ、ｙ３ Ｇａ Ａｓ （Ｚｎ−ＩＸＩＯ１８ｃｍ ｓ １
．５０．３ μｍ厚）クラッド層５４、ｐ−ＧａＡｓ （Ｚｎ−ＩＸ
ＩＯ１９ｃｍ−”、ｏ、２μｍ厚）キャップ層５６を形
成する。そして、フォトリソグラフィ法と硫酸系の化学
エツチングにより、ｎ−Ａｌ０．７Ｇａ ｏ、ａ Ａ
Ｓクラッド層４６からＰ−ＧａＡｓキャップ層５６の側
面に凹凸面として振幅が数μｍ、周期が数μｍの波型面
を形成し、幅Ｗ−１００μｍのストライプ状にエツチン
グ形成する。
さらに、プラズマＣＶＤによりＳｉＮ 層５８を全面
に形成し、ストライプ上部のＳｉＮ 層５８を除去し
てＣｒ／Ａｕによりｐ−電極６０を形成する。そして、
ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ半導体基板４２の裏面にはＡ ｕ
Ｇ ｅ ／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕによりｎ−電極６２
を形成する。
に形成し、ストライプ上部のＳｉＮ 層５８を除去し
てＣｒ／Ａｕによりｐ−電極６０を形成する。そして、
ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ半導体基板４２の裏面にはＡ ｕ
Ｇ ｅ ／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕによりｎ−電極６２
を形成する。
本第２実施例のレーザダイオードはこのようなプロセス
により形成され、ｐ−電極６ｏ及びｎ電極６２間に順方
向バイアス電圧を印加することにより、活性層であるア
ンドープＧａＡｓ量子井戸層５０内にキャリアが注入さ
れ誘導放出が行われる。この時、発振領域幅は活性層で
あるアンドープＧａＡｓ量子井戸層５０の幅Ｗ＝１００
μｍであり、この活性層の側面には前述したように波型
面が形成されているため、この側面で反射される誘導放
出光は散乱されるためファブリペロモード以外の発振モ
ードを抑制することができる。
により形成され、ｐ−電極６ｏ及びｎ電極６２間に順方
向バイアス電圧を印加することにより、活性層であるア
ンドープＧａＡｓ量子井戸層５０内にキャリアが注入さ
れ誘導放出が行われる。この時、発振領域幅は活性層で
あるアンドープＧａＡｓ量子井戸層５０の幅Ｗ＝１００
μｍであり、この活性層の側面には前述したように波型
面が形成されているため、この側面で反射される誘導放
出光は散乱されるためファブリペロモード以外の発振モ
ードを抑制することができる。
ちなみに、本第２実施例において共振器長Ｌ−５００μ
ｍ１発振閾値電流１３０ｍＡで発振したところ出力２０
０ｍＷが得られ、その近視野像は比較的均一で近視野像
は単峰で半値全幅１″程度のレーザ光を得ることができ
た。
ｍ１発振閾値電流１３０ｍＡで発振したところ出力２０
０ｍＷが得られ、その近視野像は比較的均一で近視野像
は単峰で半値全幅１″程度のレーザ光を得ることができ
た。
第３実施例
第３図は本発明の第３実施例のレーザダイオードの断面
模式図である。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板７０上に有機金
属気相成長法を用いて順次、ｎ−ＧａＡｓ （Ｓ−ＩＸ
ＩＯ１８ｃｍ３，０．５μｍ厚）エピタキシャル層７２
、ｎ −Ａ １ ｏ 、 ４５Ｇａ Ａｓ （Ｓ−Ｉ
ＸＩＯ１８ｃｍ−８，１，５μ０．５５ ｍ厚）クラッド層７４、アンドープＡ １ ｏ、ｔｓＧ
ａｏ、２ａｍ厚）クラッド層７８、ｎ−ＧａＡｓ（Ｓ
＝３Ｘ１０１８ｃｍ−”、０．８’、ｃｚｍ厚）電流狭
窄層８０を形成する。そして、フォトリソグラフィ法と
硫酸系の化学エツチングにより、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄
層８０の側面に凹凸面として振幅が数μｍ１周期が数μ
ｍの波型面を形成し、幅Ｗ−６０μｍのストライプ状に
エツチング形成する。
模式図である。ｎ−ＧａＡｓ半導体基板７０上に有機金
属気相成長法を用いて順次、ｎ−ＧａＡｓ （Ｓ−ＩＸ
ＩＯ１８ｃｍ３，０．５μｍ厚）エピタキシャル層７２
、ｎ −Ａ １ ｏ 、 ４５Ｇａ Ａｓ （Ｓ−Ｉ
ＸＩＯ１８ｃｍ−８，１，５μ０．５５ ｍ厚）クラッド層７４、アンドープＡ １ ｏ、ｔｓＧ
ａｏ、２ａｍ厚）クラッド層７８、ｎ−ＧａＡｓ（Ｓ
＝３Ｘ１０１８ｃｍ−”、０．８’、ｃｚｍ厚）電流狭
窄層８０を形成する。そして、フォトリソグラフィ法と
硫酸系の化学エツチングにより、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄
層８０の側面に凹凸面として振幅が数μｍ１周期が数μ
ｍの波型面を形成し、幅Ｗ−６０μｍのストライプ状に
エツチング形成する。
さらに、有機金属気相成長法を用いて、ｐ−８−３
Ａｌｏ、４ｓＧａｏ、５ｓＡＳ （Ｚｎ−ＩＸｌｏ
Ｃｍストライプ外の平坦部で１．７μｍ厚）クラッド層
８２、ｐ−ＧａＡｓ （Ｚｎ−ＩＸＩＯ１９ｃｍ’０．
２μｍ厚）キャップ層８４を順次形成する。
Ｃｍストライプ外の平坦部で１．７μｍ厚）クラッド層
８２、ｐ−ＧａＡｓ （Ｚｎ−ＩＸＩＯ１９ｃｍ’０．
２μｍ厚）キャップ層８４を順次形成する。
最後にＡ ｕ Ｚ ｎ ／ Ａ ｕによりｐ−電極８６
を、そして、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板７０の裏面にＡｕ
Ｇ ｅ ／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕによりｎ−電極８８を
全面に形成する。
を、そして、ｎ−ＧａＡｓ半導体基板７０の裏面にＡｕ
Ｇ ｅ ／ Ｎ ｉ ／ Ａ ｕによりｎ−電極８８を
全面に形成する。
本第３実施例のレーザダイオードはこのようなプロセス
により形成され、Ｐ−電極８６とｎ−電極８８間に順方
向バイアス電圧を印加することにより活性層７６にキャ
リアが注入されることとなるが、この時の発振領域幅は
電流狭窄層８０の幅Ｗ−６０μｍによって規定され、こ
のストライプ幅の側面には前述したように波型面が形成
されているため、第１実施例と同様にして活性層に生じ
る屈折率差の境界が直線状ではなく波状となるためファ
ブリペロモード以外の発振モードを抑制することができ
る。
により形成され、Ｐ−電極８６とｎ−電極８８間に順方
向バイアス電圧を印加することにより活性層７６にキャ
リアが注入されることとなるが、この時の発振領域幅は
電流狭窄層８０の幅Ｗ−６０μｍによって規定され、こ
のストライプ幅の側面には前述したように波型面が形成
されているため、第１実施例と同様にして活性層に生じ
る屈折率差の境界が直線状ではなく波状となるためファ
ブリペロモード以外の発振モードを抑制することができ
る。
なお、上記第１、第２、第３実施例においてはＧａＡｓ
／ＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードについて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＩ
ｎＧａＡｓ系、ＡｌＧａ１ｎＰ系、Ｉ ｎＧａＡｓＰ
系等の材料を用いたレーザダイオードにも適用できるこ
とは言うまでもない。
／ＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードについて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＩ
ｎＧａＡｓ系、ＡｌＧａ１ｎＰ系、Ｉ ｎＧａＡｓＰ
系等の材料を用いたレーザダイオードにも適用できるこ
とは言うまでもない。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明に係る広ストライプ型レー
ザダイオードによれば、ファブリペロモード以外のモー
ドを抑制して活性層に平行な発振モードである横モード
を安定させ、均一な近視野像を有するレーザダイオード
を得ることが可能となる。
ザダイオードによれば、ファブリペロモード以外のモー
ドを抑制して活性層に平行な発振モードである横モード
を安定させ、均一な近視野像を有するレーザダイオード
を得ることが可能となる。
第１図は本発明に係る広ストライプ型レーザダイオード
の第１実施例の模式図、 第２図は本発明の第２実施例の模式図、第３図は本発明
の第３実施例の模式図、第４図は従来の広ストライプ型
レーザダイオードの発振モードの説明図である。 ２４ −−− ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２８ ・
・・ アンドープＧａＡｓ量子井戸層３２−ｐ−ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層 ３４ ・・・ ｐ−ＧａＡｓキャップ層６ ０ ４ ６ ４ ６ ８ ０ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 アンドープＧａＡｓ量子井戸層 ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 アンドープＡｌＧａＡｓ活性層 ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
の第１実施例の模式図、 第２図は本発明の第２実施例の模式図、第３図は本発明
の第３実施例の模式図、第４図は従来の広ストライプ型
レーザダイオードの発振モードの説明図である。 ２４ −−− ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２８ ・
・・ アンドープＧａＡｓ量子井戸層３２−ｐ−ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層 ３４ ・・・ ｐ−ＧａＡｓキャップ層６ ０ ４ ６ ４ ６ ８ ０ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 アンドープＧａＡｓ量子井戸層 ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 アンドープＡｌＧａＡｓ活性層 ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
Claims (1)
- 発振領域幅がほぼ３０μｍ以上の広ストライプ層を有す
る広ストライプ型レーザダイオードにおいて、前記発振
領域幅を規定するストライプ層側面に凹凸面を形成し、
ファブリペロモード以外のレーザ発振を抑制することを
特徴とする広ストライプ型レーザダイオード。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2095417A JPH03293790A (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 広ストライプ型レーザダイオード |
| US07/676,634 US5084892A (en) | 1990-04-11 | 1991-03-28 | Wide gain region laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2095417A JPH03293790A (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 広ストライプ型レーザダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293790A true JPH03293790A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14137112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2095417A Pending JPH03293790A (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 広ストライプ型レーザダイオード |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5084892A (ja) |
| JP (1) | JPH03293790A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07297498A (ja) * | 1994-03-01 | 1995-11-10 | Seiko Epson Corp | 半導体レーザおよびこれを用いた光センシング装置 |
| JP2005183821A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP2005311308A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-11-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ素子 |
| US7899100B2 (en) | 2002-03-01 | 2011-03-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | GaN laser element |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555544A (en) * | 1992-01-31 | 1996-09-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Tapered semiconductor laser oscillator |
| US5260822A (en) * | 1992-01-31 | 1993-11-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Tapered semiconductor laser gain structure with cavity spoiling grooves |
| JP3238783B2 (ja) * | 1992-07-30 | 2001-12-17 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子 |
| US5311539A (en) * | 1992-11-25 | 1994-05-10 | International Business Machines Corporation | Roughened sidewall ridge for high power fundamental mode semiconductor ridge waveguide laser operation |
| US5376582A (en) * | 1993-10-15 | 1994-12-27 | International Business Machines Corporation | Planar, topology-free, single-mode, high-power semiconductor quantum-well laser with non-absorbing mirrors and current confinement |
| JP3295570B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2002-06-24 | 富士写真フイルム株式会社 | 集積化半導体レーザ装置 |
| US20030219053A1 (en) * | 2002-05-21 | 2003-11-27 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Index guided laser structure |
| KR100674836B1 (ko) * | 2005-02-28 | 2007-01-26 | 삼성전기주식회사 | 고출력 단일모드 반도체 레이저소자 및 그 제조방법 |
| JP2010135586A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Renesas Electronics Corp | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| US8396091B2 (en) * | 2011-01-31 | 2013-03-12 | Technische Universitat Berlin | Device comprising a laser |
| US11031753B1 (en) * | 2017-11-13 | 2021-06-08 | The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Extracting the fundamental mode in broad area quantum cascade lasers |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4837775A (en) * | 1985-10-21 | 1989-06-06 | General Electric Company | Electro-optic device having a laterally varying region |
| JPH0719931B2 (ja) * | 1989-04-06 | 1995-03-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-04-11 JP JP2095417A patent/JPH03293790A/ja active Pending
-
1991
- 1991-03-28 US US07/676,634 patent/US5084892A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07297498A (ja) * | 1994-03-01 | 1995-11-10 | Seiko Epson Corp | 半導体レーザおよびこれを用いた光センシング装置 |
| US7899100B2 (en) | 2002-03-01 | 2011-03-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | GaN laser element |
| US8170076B2 (en) | 2002-03-01 | 2012-05-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | GaN laser element |
| US8548019B2 (en) | 2002-03-01 | 2013-10-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | GaN laser element |
| US8824516B2 (en) | 2002-03-01 | 2014-09-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | GaN-based laser device |
| JP2005183821A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP4599836B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2010-12-15 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ素子 |
| JP2005311308A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-11-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5084892A (en) | 1992-01-28 |
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