JPH0410689A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0410689A JPH0410689A JP11457890A JP11457890A JPH0410689A JP H0410689 A JPH0410689 A JP H0410689A JP 11457890 A JP11457890 A JP 11457890A JP 11457890 A JP11457890 A JP 11457890A JP H0410689 A JPH0410689 A JP H0410689A
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- Japan
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- semiconductor laser
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 16
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- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
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- 239000010410 layer Substances 0.000 description 73
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
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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、長寿命な半導体レーザに関する。
(従来の技術)
従来のAj GaAsレーザでは、活性層導波路層がA
I!組成の異なる複数のAlGaAs中で構成され、そ
の中で禁制帯幅の最も小さな層が発光層として用いられ
ていた。発光層が単一の層で成る構造と、複数の薄膜か
ら成る多重量子井戸構造とが知られている。第2図に従
来のAlGaAs多重量子井戸構造レーザの活性層導波
路構造の一例を断面図で示す。複数のGaAsウェル層
9がA、ll o、s G ao、7A Sバリア屑1
3を挟んで接し、その多層構造の両件側にそれぞれn型
とP型のA J o、 s G a o、 7A Sガ
イド層14.15が、そしてさらにその外側にn型とp
型のクラッド層2.4が設けられている。注入キャリア
は禁制帯幅の最も狭いGaAsウェルに溜まり、発振に
必要なゲインを生じる。
I!組成の異なる複数のAlGaAs中で構成され、そ
の中で禁制帯幅の最も小さな層が発光層として用いられ
ていた。発光層が単一の層で成る構造と、複数の薄膜か
ら成る多重量子井戸構造とが知られている。第2図に従
来のAlGaAs多重量子井戸構造レーザの活性層導波
路構造の一例を断面図で示す。複数のGaAsウェル層
9がA、ll o、s G ao、7A Sバリア屑1
3を挟んで接し、その多層構造の両件側にそれぞれn型
とP型のA J o、 s G a o、 7A Sガ
イド層14.15が、そしてさらにその外側にn型とp
型のクラッド層2.4が設けられている。注入キャリア
は禁制帯幅の最も狭いGaAsウェルに溜まり、発振に
必要なゲインを生じる。
(発明が解決しようとする課題)
従来のAlGaAsレーザは、劣化が比較的速く進行す
るから寿命の長い素子を得るのが難しい。
るから寿命の長い素子を得るのが難しい。
AlGaAs中ではInGaAsPなど1.nを含む半
導体層に比較して一般に結晶欠陥の移動や成長の速度が
速い。Ajの混晶比が各層で異なっているものの活性層
導波路構造のすべての層がAlGaAs層で形成されて
いる従来のAlGaAsレーザでは、ガイド層やクラッ
ド層中に存在する結晶欠陥や活性層導波路構造近傍に設
けられた電流狭窄構造部に存在する転位や点欠陥等が通
電とともに比較的速く成長しあるいは移動して活性層に
侵入する。結晶欠陥は活性層内で発行効率を低下させる
ので、素子は比較的速く劣化する。
導体層に比較して一般に結晶欠陥の移動や成長の速度が
速い。Ajの混晶比が各層で異なっているものの活性層
導波路構造のすべての層がAlGaAs層で形成されて
いる従来のAlGaAsレーザでは、ガイド層やクラッ
ド層中に存在する結晶欠陥や活性層導波路構造近傍に設
けられた電流狭窄構造部に存在する転位や点欠陥等が通
電とともに比較的速く成長しあるいは移動して活性層に
侵入する。結晶欠陥は活性層内で発行効率を低下させる
ので、素子は比較的速く劣化する。
このように、AJ!を含む混晶を活性層とする従来の半
導体レーザには寿命に関し解決すべき課題があった。
導体レーザには寿命に関し解決すべき課題があった。
(課題を解決するための手段)
本発明の半導体レーザは、活性層導波路層が、少なくと
も複数のAlGaInP層(AJ混晶比が0の場合を含
む)とそれよりも禁制帯幅の狭いAjGaAs発光層(
A、l!混晶比が0の場合を含む)とから成り、AJ!
GaAs発光層が前記A、1lGaInP層の間に挟ま
れて設けられていることを特徴とする (作用) 本発明の半導体レーザでは、活性層導波路層にAlGa
InP層を含む。
も複数のAlGaInP層(AJ混晶比が0の場合を含
む)とそれよりも禁制帯幅の狭いAjGaAs発光層(
A、l!混晶比が0の場合を含む)とから成り、AJ!
GaAs発光層が前記A、1lGaInP層の間に挟ま
れて設けられていることを特徴とする (作用) 本発明の半導体レーザでは、活性層導波路層にAlGa
InP層を含む。
In@−構成元素とするAJIGaInP層中では結晶
欠陥の成長や移動速度がAlGaAs層に比較して遅い
から、結晶欠陥の活性層への侵入を抑制でき、半導体レ
ーザの信頼性を大きく改善できる。
欠陥の成長や移動速度がAlGaAs層に比較して遅い
から、結晶欠陥の活性層への侵入を抑制でき、半導体レ
ーザの信頼性を大きく改善できる。
(実施例)
本発明の実施例を第1図に示す。第1図(a)は本発明
を適用した横モード制御型半導体レーザの構造を示す断
面図であり、第1図(b)はその活性層導波路構造の構
成を模試的に示す断面図である。本実施例の半導体レー
ザでは、n型GaAS基板1上に、活性層導波路層3を
挟んでn型A、Ilo、 Gao、s Asクラッド
層2とp型A、I!o、 s G a o、 s A
Sクラッド層4とが設けられており、さらにn型GaA
s電流1072M6による電流狭窄および横モード制御
構造を備えている。p型GaAsキャップ層5上に低抵
抗のオーミックコンタクトが形成されている。符号7と
8はn側とp側の電極をそれぞれ示す。活性層導波層3
は、3MのGaAsつ、エル層9が2層のGaInPバ
リア層10を間に挟んでなる多層膜と、この多層膜の両
件側に設置されたp型とn型のGaInPガイド層11
及び12より構成される。
を適用した横モード制御型半導体レーザの構造を示す断
面図であり、第1図(b)はその活性層導波路構造の構
成を模試的に示す断面図である。本実施例の半導体レー
ザでは、n型GaAS基板1上に、活性層導波路層3を
挟んでn型A、Ilo、 Gao、s Asクラッド
層2とp型A、I!o、 s G a o、 s A
Sクラッド層4とが設けられており、さらにn型GaA
s電流1072M6による電流狭窄および横モード制御
構造を備えている。p型GaAsキャップ層5上に低抵
抗のオーミックコンタクトが形成されている。符号7と
8はn側とp側の電極をそれぞれ示す。活性層導波層3
は、3MのGaAsつ、エル層9が2層のGaInPバ
リア層10を間に挟んでなる多層膜と、この多層膜の両
件側に設置されたp型とn型のGaInPガイド層11
及び12より構成される。
GaInP層中では結晶欠陥の成長や移動速度がA、I
!GaAs層に比較して遅いから、ガイド層やバリア層
が結晶欠陥の活性層への侵入を抑制し、寿命の長い半導
体レーザが得られる。
!GaAs層に比較して遅いから、ガイド層やバリア層
が結晶欠陥の活性層への侵入を抑制し、寿命の長い半導
体レーザが得られる。
本発明が本実施例の層構造に限定されないのは勿論であ
る。AJ!GaAsウェル層やAlGaInPバリア層
やAjGaInPガイド層を用いた構造、またp型のガ
イド層の層厚や組成がn型のガイド層と異なる構造や、
活性層に単一のA、1lGaAs層を用いた構造などの
活性層光導波路構造の半導体レーザ構造にも本発明を適
用出来る。また従来知られている各種の水平横モード制
御構造や電狭窄構造の半導体レーザにも本発明を適用で
き同様の効果を得ることができる。
る。AJ!GaAsウェル層やAlGaInPバリア層
やAjGaInPガイド層を用いた構造、またp型のガ
イド層の層厚や組成がn型のガイド層と異なる構造や、
活性層に単一のA、1lGaAs層を用いた構造などの
活性層光導波路構造の半導体レーザ構造にも本発明を適
用出来る。また従来知られている各種の水平横モード制
御構造や電狭窄構造の半導体レーザにも本発明を適用で
き同様の効果を得ることができる。
(発明の効果)
本発明によれば、以上に実施例を挙げて詳しく説明した
ように、寿命の長い半導体レーザが得られる。
ように、寿命の長い半導体レーザが得られる。
第1図(a)は本発明の実施例の半導体レーザの構造を
示す断面図、第1図(b)はその半導体レーザの活性層
導波路構造を模式的に示す断面図である。第2図は従来
のAjGaAsレーザにおける活性層導波路構造を示す
断面図である。 1−−・n型G a A s基板、2−n型AJo、5
Gao、sAsクラッド層、3・・・活性層導波路層、
4 ・・P型A 1 o、 s G a o、 s A
Sクラッド層、5・・・p型GaAsキャップ層、6
・・・n型GaAsブロック層、7・・・n側電極、8
・・・P側電極、9・・・GaAsウェル層、10・・
・GaInPバリア層、11 ・−n型GaInPガイ
ド層、12−p型GaInPガイド層、13−Alo、
s Gao、t A、sバリア層、14−n型AN o
、s Gao、y Asガイド層、15 ・P型A 1
o、 s G a 0.7 A Sガイド層。 図(b) pクラ・ソト層 3舌1生層尊波路層 nり)9.訃′5層 n −Ga−As基板 (a)
示す断面図、第1図(b)はその半導体レーザの活性層
導波路構造を模式的に示す断面図である。第2図は従来
のAjGaAsレーザにおける活性層導波路構造を示す
断面図である。 1−−・n型G a A s基板、2−n型AJo、5
Gao、sAsクラッド層、3・・・活性層導波路層、
4 ・・P型A 1 o、 s G a o、 s A
Sクラッド層、5・・・p型GaAsキャップ層、6
・・・n型GaAsブロック層、7・・・n側電極、8
・・・P側電極、9・・・GaAsウェル層、10・・
・GaInPバリア層、11 ・−n型GaInPガイ
ド層、12−p型GaInPガイド層、13−Alo、
s Gao、t A、sバリア層、14−n型AN o
、s Gao、y Asガイド層、15 ・P型A 1
o、 s G a 0.7 A Sガイド層。 図(b) pクラ・ソト層 3舌1生層尊波路層 nり)9.訃′5層 n −Ga−As基板 (a)
Claims (1)
- 活性層導波路層が、少なくとも複数のAlGaInP層
(Al混晶比が0の場合を含む)とこのAlGaInP
層よりも禁制帯幅の狭いAlGaAs発光層(Al混晶
比が0の場合を含む)とから成り、このAlGaAs発
光層が前記AlGaInP層の間に挟まれて設けられて
いることを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2114578A JP3006797B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2114578A JP3006797B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 半導体レーザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0410689A true JPH0410689A (ja) | 1992-01-14 |
JP3006797B2 JP3006797B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=14641349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2114578A Expired - Fee Related JP3006797B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3006797B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301202A (en) * | 1993-02-25 | 1994-04-05 | International Business Machines, Corporation | Semiconductor ridge waveguide laser with asymmetrical cladding |
US10032654B2 (en) | 2012-02-29 | 2018-07-24 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate treatment apparatus |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6105529B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-03-29 | みかど化工株式会社 | 農業用マルチ資材及び根菜類の栽培方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01204487A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
JPH02134887A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-23 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2114578A patent/JP3006797B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01204487A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
JPH02134887A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-23 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301202A (en) * | 1993-02-25 | 1994-04-05 | International Business Machines, Corporation | Semiconductor ridge waveguide laser with asymmetrical cladding |
US10032654B2 (en) | 2012-02-29 | 2018-07-24 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate treatment apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3006797B2 (ja) | 2000-02-07 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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