JPH04101482A - 2重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ - Google Patents
2重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザInfo
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- JPH04101482A JPH04101482A JP2218825A JP21882590A JPH04101482A JP H04101482 A JPH04101482 A JP H04101482A JP 2218825 A JP2218825 A JP 2218825A JP 21882590 A JP21882590 A JP 21882590A JP H04101482 A JPH04101482 A JP H04101482A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 8
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 101100494448 Caenorhabditis elegans cab-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
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- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting 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
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- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
-
- 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
- H01S5/22—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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped 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
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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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〕
本発明は半導体レーザ、特に2重チャネルプレーナ埋込
み構造半導体レーザの構造に関する。
み構造半導体レーザの構造に関する。
従来2重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザは
第2図に示すようにN型InP基板3上にN型InPバ
ッファー層4、InGaAsP活性層5及びP型InP
クラット層6を形成したのち、P型InPクラッド層6
側より少なくともInGaAsP活性層5よりも深い、
1対の溝を形成し、その1対の溝で挿まれたス1ヘライ
ブ状のメサ部Mの上面を除いて、P型InPブロック層
7とN型InPブロック層8を形成し、さらにメサ部M
の表面とN型InPブロック層8の表面を覆ってP型I
nP層9bとP型I n G a A s Pキャブ1
層10bを形成したのち、P型I nGaAsPキャッ
プ層10b側より、少なくともI nGaAsP活性A
s上りも深い、1対の溝wbを前記ストライプ状メサ部
Mを挟んで形成し、さらに上記溝wbで挟まれたP型I
nGaAsPキャップ層10bの表面の一部を除いて溝
wb中及びP型InGaAsPキャップ層表面に、絶縁
膜2bを形成したのち、少なくともP型InGaAsP
キャップ層表面のうちの絶縁膜21〕を形成していない
部分を含で、P側電極1 ]、 bを、またN型InP
基板3の表面にN側電極]bを形成した構造を有してい
た。
第2図に示すようにN型InP基板3上にN型InPバ
ッファー層4、InGaAsP活性層5及びP型InP
クラット層6を形成したのち、P型InPクラッド層6
側より少なくともInGaAsP活性層5よりも深い、
1対の溝を形成し、その1対の溝で挿まれたス1ヘライ
ブ状のメサ部Mの上面を除いて、P型InPブロック層
7とN型InPブロック層8を形成し、さらにメサ部M
の表面とN型InPブロック層8の表面を覆ってP型I
nP層9bとP型I n G a A s Pキャブ1
層10bを形成したのち、P型I nGaAsPキャッ
プ層10b側より、少なくともI nGaAsP活性A
s上りも深い、1対の溝wbを前記ストライプ状メサ部
Mを挟んで形成し、さらに上記溝wbで挟まれたP型I
nGaAsPキャップ層10bの表面の一部を除いて溝
wb中及びP型InGaAsPキャップ層表面に、絶縁
膜2bを形成したのち、少なくともP型InGaAsP
キャップ層表面のうちの絶縁膜21〕を形成していない
部分を含で、P側電極1 ]、 bを、またN型InP
基板3の表面にN側電極]bを形成した構造を有してい
た。
この半導体レーザては、電流はP側電極11bよりP型
TnGaAsPキャップ層10bを通ってP型InP層
9b、P型InPクラッド層6のうちのメサ部Mの領域
、そしてInGaAsP活性層5、N型InPバッファ
層4さらにN型InP基板3を経てN側電極1bへ流れ
ることとなる。また、講wbで挟まれたメサ部の幅は1
゜μm程度と狭く、P側電極11bより注入された電流
を溝wbによって狭い領域に制限するので、素子の静電
容量を小さくし、高速応答を可能ならしめていた。
TnGaAsPキャップ層10bを通ってP型InP層
9b、P型InPクラッド層6のうちのメサ部Mの領域
、そしてInGaAsP活性層5、N型InPバッファ
層4さらにN型InP基板3を経てN側電極1bへ流れ
ることとなる。また、講wbで挟まれたメサ部の幅は1
゜μm程度と狭く、P側電極11bより注入された電流
を溝wbによって狭い領域に制限するので、素子の静電
容量を小さくし、高速応答を可能ならしめていた。
この従来構造の2重ヂャネル型プレーナ埋込み構造半導
体レーザは、P側電極11bとP型半導体10bとの接
触面積が小さい為、その接触抵抗が大きく、したがって
素子全体の抵抗が大きいという欠点を有している。この
為、大きな光出力を得る為大電流を素子に流した場合発
熱し、素子特性を悪化させてしまうという問題点があっ
た。
体レーザは、P側電極11bとP型半導体10bとの接
触面積が小さい為、その接触抵抗が大きく、したがって
素子全体の抵抗が大きいという欠点を有している。この
為、大きな光出力を得る為大電流を素子に流した場合発
熱し、素子特性を悪化させてしまうという問題点があっ
た。
本発明は、P側電極とP型半導体との接触抵抗を小さく
する為、P型半導体表面全面にP側電極を形成して接触
面積を大きくし、半導体レーザ静電容量を小さくする目
的の1対の溝をN側半導体側より形成した構造を有して
いる。さらに、本発明はN側半導体側より溝を形成する
事を可能にする為、InP基板の一部もしくは全部を除
去しても素子の機械的強度が保たれるように活性層を含
むヘテロ接合体の上方に形成した少なくとも50μm以
上の厚いP型InP層を有している。
する為、P型半導体表面全面にP側電極を形成して接触
面積を大きくし、半導体レーザ静電容量を小さくする目
的の1対の溝をN側半導体側より形成した構造を有して
いる。さらに、本発明はN側半導体側より溝を形成する
事を可能にする為、InP基板の一部もしくは全部を除
去しても素子の機械的強度が保たれるように活性層を含
むヘテロ接合体の上方に形成した少なくとも50μm以
上の厚いP型InP層を有している。
次に本発明を図を用いて詳細に説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例の半導体レーザの断面
図の一部である。第1図においてN型InP基板3上に
N型InPバッファー層4、InGaAsP活性層5及
びP型InPクラッド層6を順次形成したのち、1対の
溝を形成し、この溝で挟まれたメサ部M上を除いてP型
InPブロック層7とN型InPブロック層8、そして
メサ部間上及びN型InPブロック層8上に厚さ50μ
mのP型InP層9aとP型InGaAsPキャップ層
10aを形成し、しかるのちN型InP基板3の一部を
除去し、その厚さを30μm程度としたのち、N型In
P基板3側より1対の溝Waを形成し、溝Wa中と講W
aで挟まれたN型InP基板3の表面の一部を除くN型
InP基板3の表面に絶縁膜2aを形成し、さらに渭W
aで挟まれたN型InP基板3の表面のうちの絶縁膜2
aが形成されていない表面を含んでN側電極1aを形成
し、またP型InGaAsPキャップ層10a表面には
P側電極11. aを形成した構造を有している。
図の一部である。第1図においてN型InP基板3上に
N型InPバッファー層4、InGaAsP活性層5及
びP型InPクラッド層6を順次形成したのち、1対の
溝を形成し、この溝で挟まれたメサ部M上を除いてP型
InPブロック層7とN型InPブロック層8、そして
メサ部間上及びN型InPブロック層8上に厚さ50μ
mのP型InP層9aとP型InGaAsPキャップ層
10aを形成し、しかるのちN型InP基板3の一部を
除去し、その厚さを30μm程度としたのち、N型In
P基板3側より1対の溝Waを形成し、溝Wa中と講W
aで挟まれたN型InP基板3の表面の一部を除くN型
InP基板3の表面に絶縁膜2aを形成し、さらに渭W
aで挟まれたN型InP基板3の表面のうちの絶縁膜2
aが形成されていない表面を含んでN側電極1aを形成
し、またP型InGaAsPキャップ層10a表面には
P側電極11. aを形成した構造を有している。
この実施例では、電流はP型電極11aよりP型InG
aAsPキャップ層10a、P型InP層9aを経て、
メサ部M下のP型InPクラッド層6及びInGaAs
P活性層5を通り、N型InPバッファー層3を経てN
側電極1aへ流れることとなる。ここで溝Waで挿まれ
たメサ部の幅は約10μmと狭く電流はこの領域に制限
されて流れる為、本発明は従来素子同様、素子の静電容
量は十分小さく、高速応答が可能となっている。
aAsPキャップ層10a、P型InP層9aを経て、
メサ部M下のP型InPクラッド層6及びInGaAs
P活性層5を通り、N型InPバッファー層3を経てN
側電極1aへ流れることとなる。ここで溝Waで挿まれ
たメサ部の幅は約10μmと狭く電流はこの領域に制限
されて流れる為、本発明は従来素子同様、素子の静電容
量は十分小さく、高速応答が可能となっている。
一方、P側電極11aとP型InGaAsPキャップ層
10aとの接触面積は従来素子の30倍程度と広い為、
その接触抵抗を大幅に低減でき、素子全体の抵抗も約3
.5Ω程度と従来素子よりおよそ35%程度低減するこ
とができた。
10aとの接触面積は従来素子の30倍程度と広い為、
その接触抵抗を大幅に低減でき、素子全体の抵抗も約3
.5Ω程度と従来素子よりおよそ35%程度低減するこ
とができた。
次に本発明の第2の実施例を説明する。第2の実施例の
半導体レーザは、第1図に示す第1の実施例におけるP
型InGaAsPキャップ層10aとN型InP基板3
がない点及び、第3図に示すように、N型InGaAs
P層10cを設けた点及びP型InP層9cが80Ji
mと第1の実施例よりも厚い点の以上4点が相違してい
る。
半導体レーザは、第1図に示す第1の実施例におけるP
型InGaAsPキャップ層10aとN型InP基板3
がない点及び、第3図に示すように、N型InGaAs
P層10cを設けた点及びP型InP層9cが80Ji
mと第1の実施例よりも厚い点の以上4点が相違してい
る。
この実施例の半導体レーザは、第1の実施例の半導体レ
ーザに比べて次の利点を有している。すなわち、P型I
nP層9aを80μmと厚くした事により、N型InP
基板を除去しても素子の機械的強度に支障がなくなった
。この為、N型InP基板を除去して溝Wcを形成する
ことが可能となり、講Wcの深さは、10μm程度の浅
くなり、その形成が容易となった。また、N型InGa
AsP層10cを設けたことにより、N型InGaAs
P層10cをストッパーとしてN型InP基板を選択エ
ツチングにより除去可能となり、N型InP基板の除去
作業が容易となった。また50μm以上の厚膜のP型I
nP層を形成後、I n G a、 A s P層を形
成することは、P型InGaAsP層形成時かなり低温
での成長を余儀なくされ、結晶成長上困難さを伴うが、
本箱2の実施例の半導体レーザでは、P型InGaAs
P層がない分結晶成長が容易となった。
ーザに比べて次の利点を有している。すなわち、P型I
nP層9aを80μmと厚くした事により、N型InP
基板を除去しても素子の機械的強度に支障がなくなった
。この為、N型InP基板を除去して溝Wcを形成する
ことが可能となり、講Wcの深さは、10μm程度の浅
くなり、その形成が容易となった。また、N型InGa
AsP層10cを設けたことにより、N型InGaAs
P層10cをストッパーとしてN型InP基板を選択エ
ツチングにより除去可能となり、N型InP基板の除去
作業が容易となった。また50μm以上の厚膜のP型I
nP層を形成後、I n G a、 A s P層を形
成することは、P型InGaAsP層形成時かなり低温
での成長を余儀なくされ、結晶成長上困難さを伴うが、
本箱2の実施例の半導体レーザでは、P型InGaAs
P層がない分結晶成長が容易となった。
ここで本箱2の実施例ではP型InP!9cに直接P側
室fl!11 aを形成する為、その接触抵抗は第1の
実施例より若干高くなるか、素子全体の抵抗は3.7Ω
程度に押さえられ、従来の半導体レーザよりも30%程
度の抵抗値を低減でき、第1の実施例と同様の効果を有
している。
室fl!11 aを形成する為、その接触抵抗は第1の
実施例より若干高くなるか、素子全体の抵抗は3.7Ω
程度に押さえられ、従来の半導体レーザよりも30%程
度の抵抗値を低減でき、第1の実施例と同様の効果を有
している。
以上説明したように本発明は、素子の静電容量を小さく
する為に設ける溝をP側ではなく、電極と半導体との接
触抵抗が十分率さい、N側に設けることによって、P側
電極とP型半導体との接触面積を大きくして、接触抵抗
を低減し、これにより素子全体の抵抗を低減できる効果
を有する。この結果、大電流を流したとき発熱により素
子特性を悪化させていた従来素子の不具合を改善するこ
とができた。
する為に設ける溝をP側ではなく、電極と半導体との接
触抵抗が十分率さい、N側に設けることによって、P側
電極とP型半導体との接触面積を大きくして、接触抵抗
を低減し、これにより素子全体の抵抗を低減できる効果
を有する。この結果、大電流を流したとき発熱により素
子特性を悪化させていた従来素子の不具合を改善するこ
とができた。
第1図及び第3図は本発明の半導体レーザの断面図、ま
た第2図は、従来の半導体レーザの断面図である。 la、lb・−・N側電極、2a、2b、2c=−絶縁
膜、3・・・N型InP基板、4・・・N型InPバッ
ファー層、5・・・InGaAsP活性層、6・・・P
型InPクラッド層、7・・P型InPブロック層、8
−N型InPブロック層、9 a 、 9 b 、 9
c −P型InPJi、10a、10b−P型I n
GaAsPキャップ層、10cmN型InGaAsP層
、11 a、 1 l b−P側電極。
た第2図は、従来の半導体レーザの断面図である。 la、lb・−・N側電極、2a、2b、2c=−絶縁
膜、3・・・N型InP基板、4・・・N型InPバッ
ファー層、5・・・InGaAsP活性層、6・・・P
型InPクラッド層、7・・P型InPブロック層、8
−N型InPブロック層、9 a 、 9 b 、 9
c −P型InPJi、10a、10b−P型I n
GaAsPキャップ層、10cmN型InGaAsP層
、11 a、 1 l b−P側電極。
Claims (1)
- InP基板上に形成したInGaAsP活性層とInP
クラッド層を含むヘテロ接合体のうちのInPクラッド
層表面に設けられた前記InGaAsP活性層よりも深
い1対の溝で挟まれたストライプ状メサ部の両脇に互い
に導電型の違う第1のブロック層と第2のブロック層で
成る積層構造を有し、さらに前記ストライプ状メサ部上
面と前記第2のブロック層表面を覆って少なくともP型
InP層を含む半導体層を形成した構造の2重チャネル
型プレーナ埋込み構造半導体レーザにおいて、前記第2
のブロック層上に形成したP型InP層は50μm以上
の厚さを有し、かつ前記InP基板の一部もしくは全部
を除去したのち、前記一対の溝の外側に、InP基板側
より形成した少なくともInGaAsP活性層より深い
1対の溝を有する事を特徴とする2重チャネル型プレー
ナ埋込み構造半導体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2218825A JPH04101482A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 2重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2218825A JPH04101482A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 2重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04101482A true JPH04101482A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16725941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2218825A Pending JPH04101482A (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 2重チャネル型プレーナ埋込み構造半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04101482A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011114146A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体発光素子 |
CN109314369A (zh) * | 2016-06-13 | 2019-02-05 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 半导体激光二极管 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2218825A patent/JPH04101482A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011114146A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体発光素子 |
CN109314369A (zh) * | 2016-06-13 | 2019-02-05 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 半导体激光二极管 |
US11245246B2 (en) | 2016-06-13 | 2022-02-08 | Osram Oled Gmbh | Semiconductor laser diode |
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