JPH04263482A - 面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子 - Google Patents
面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子Info
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- JPH04263482A JPH04263482A JP2422991A JP2422991A JPH04263482A JP H04263482 A JPH04263482 A JP H04263482A JP 2422991 A JP2422991 A JP 2422991A JP 2422991 A JP2422991 A JP 2422991A JP H04263482 A JPH04263482 A JP H04263482A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光伝送や光情報処理用
の光源である面型半導体レーザと面型半導体レーザ型光
機能素子に関する。
の光源である面型半導体レーザと面型半導体レーザ型光
機能素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送や光情報処理用の光源である半導
体レーザの研究が進められている。その中で、面型半導
体レーザは、（１）モノリシックな共振器形成が可能、
（２）素子分離前のウェハー単位の検査が可能、（３）
動的単一波長動作、（４）大放射面積、狭出射円形ビー
ム、（５）高密度２次元レーザアレー、（６）積層によ
る３次元アレーデバイスの集積化が可能、などがある。 面型半導体レーザについては伊賀らによって先駆的な研
究が行われ、彼らの一連の研究成果は、１９８８年発行
の伊賀他著のジャーナル・オブ・カンタム・エレクトロ
ニクス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）第２４巻１８４５ページ記
載の論文に歴史的な経緯を含めてまとめられている。
体レーザの研究が進められている。その中で、面型半導
体レーザは、（１）モノリシックな共振器形成が可能、
（２）素子分離前のウェハー単位の検査が可能、（３）
動的単一波長動作、（４）大放射面積、狭出射円形ビー
ム、（５）高密度２次元レーザアレー、（６）積層によ
る３次元アレーデバイスの集積化が可能、などがある。 面型半導体レーザについては伊賀らによって先駆的な研
究が行われ、彼らの一連の研究成果は、１９８８年発行
の伊賀他著のジャーナル・オブ・カンタム・エレクトロ
ニクス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）第２４巻１８４５ページ記
載の論文に歴史的な経緯を含めてまとめられている。
【０００３】面型半導体レーザの多くは、基板側と成長
層側に高反射膜を有し、レーザ共振器はこれらの高反射
膜から構成される。ｐｎ接合は、これらの高反射膜の間
に形成されるが、２つの高反射膜間のスペース層が発振
波長程度の大きさになると、超高速変調が可能になるこ
とが理論的に示されている。この文献として、１９８９
年発行の横山他著のジャーナル・オブ・アプライドフィ
ジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ）第６６巻４８０１ページ記載の論
文をあげることが出来る。
層側に高反射膜を有し、レーザ共振器はこれらの高反射
膜から構成される。ｐｎ接合は、これらの高反射膜の間
に形成されるが、２つの高反射膜間のスペース層が発振
波長程度の大きさになると、超高速変調が可能になるこ
とが理論的に示されている。この文献として、１９８９
年発行の横山他著のジャーナル・オブ・アプライドフィ
ジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ）第６６巻４８０１ページ記載の論
文をあげることが出来る。
【０００４】更に面型半導体レーザ型の光機能素子は、
前述の面型半導体レーザの長所を活かした光情報処理を
行う素子であり、大容量の情報処理を目指した２次元並
列光情報処理を可能にすると期待されている。
前述の面型半導体レーザの長所を活かした光情報処理を
行う素子であり、大容量の情報処理を目指した２次元並
列光情報処理を可能にすると期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型の光機能素
子には次のような課題が存在する。これらの素子は電気
抵抗と電気容量を有しているため、たとえ２つの高反射
膜間のスペース層が発振波長程度の大きさであっても、
実際の変調速度は電気抵抗と電気容量との積で制限され
てしまう。また、スペース層が薄くなるにつれて、クラ
ッド層にキャリアが溜り、発振に必要なキャリアが活性
層に溜らなくなるため、レーザ発振できなくなってしま
う。
面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型の光機能素
子には次のような課題が存在する。これらの素子は電気
抵抗と電気容量を有しているため、たとえ２つの高反射
膜間のスペース層が発振波長程度の大きさであっても、
実際の変調速度は電気抵抗と電気容量との積で制限され
てしまう。また、スペース層が薄くなるにつれて、クラ
ッド層にキャリアが溜り、発振に必要なキャリアが活性
層に溜らなくなるため、レーザ発振できなくなってしま
う。
【０００６】本発明の目的は、活性層にキャリアをため
ることによって効率よくレーザ発振し、かつ理論で示さ
れるような超高速変調可能な面型半導体レーザおよび面
型半導体レーザ型の光機能素子を実現することにある。
ることによって効率よくレーザ発振し、かつ理論で示さ
れるような超高速変調可能な面型半導体レーザおよび面
型半導体レーザ型の光機能素子を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の面型半導
体レーザは、第１導伝型半導体基板上に第１導伝型の多
層膜反射鏡を有し、この上に第１導伝型のスペーサ層と
、光の発振機能を有するアンドープ活性層と、この活性
層上に第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド
層上に第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反
射膜あるいは金属反射膜を有し、第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記クラッド層上に形成されている面
型半導体レーザにおいて、前記クラッド層の層厚が０．
５μｍ以上であることを特徴とする。
体レーザは、第１導伝型半導体基板上に第１導伝型の多
層膜反射鏡を有し、この上に第１導伝型のスペーサ層と
、光の発振機能を有するアンドープ活性層と、この活性
層上に第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド
層上に第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反
射膜あるいは金属反射膜を有し、第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記クラッド層上に形成されている面
型半導体レーザにおいて、前記クラッド層の層厚が０．
５μｍ以上であることを特徴とする。
【０００８】あるいは、本発明の第２の面型半導体レー
ザは、第１導伝型半導体基板上に第１導伝型の多層反射
鏡を有し、この上に第１導伝型のスペーサ層と、光の発
振機能を有するアンドープ活性層と、この活性層上に第
２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド層上に第
２の導伝型の多層反射膜を有し、第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射膜上に形
成されている面型半導体レーザにおいて、前記クラッド
層と前記多層反射膜との層厚の和が０．５μｍ以上であ
ることを特徴とする。
ザは、第１導伝型半導体基板上に第１導伝型の多層反射
鏡を有し、この上に第１導伝型のスペーサ層と、光の発
振機能を有するアンドープ活性層と、この活性層上に第
２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド層上に第
２の導伝型の多層反射膜を有し、第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射膜上に形
成されている面型半導体レーザにおいて、前記クラッド
層と前記多層反射膜との層厚の和が０．５μｍ以上であ
ることを特徴とする。
【０００９】あるいは、本発明の面型半導体レーザは本
発明の第２の面型半導体レーザにおいて第２導伝型の半
導体層に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射膜
上の１部に形成され、かつ前記第２の導伝型の多層反射
膜上であって前記電極が形成されていない部分に第２の
導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反射膜あるいは
金属反射膜を有することを特徴とする。
発明の第２の面型半導体レーザにおいて第２導伝型の半
導体層に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射膜
上の１部に形成され、かつ前記第２の導伝型の多層反射
膜上であって前記電極が形成されていない部分に第２の
導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反射膜あるいは
金属反射膜を有することを特徴とする。
【００１０】本発明の第１の面型半導体レーザ型光機能
素子は、第１導伝型半導体基板上に第１導伝型の多層膜
反射鏡を有し、この上に第２導伝型の半導体層と、前記
第２導伝型の半導体層上に光の発振機能を有するアンド
ープ活性層と、この活性層上に第１導伝型の半導体層と
第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド層上に
第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反射膜あ
るいは金属反射膜を有し、第２導伝型の半導体層に接触
する電極が前記クラッド層上に形成されている面型半導
体レーザ型光機能素子において、前記クラッド層の層厚
が０．５μｍ以上であることを特徴とする。
素子は、第１導伝型半導体基板上に第１導伝型の多層膜
反射鏡を有し、この上に第２導伝型の半導体層と、前記
第２導伝型の半導体層上に光の発振機能を有するアンド
ープ活性層と、この活性層上に第１導伝型の半導体層と
第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド層上に
第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反射膜あ
るいは金属反射膜を有し、第２導伝型の半導体層に接触
する電極が前記クラッド層上に形成されている面型半導
体レーザ型光機能素子において、前記クラッド層の層厚
が０．５μｍ以上であることを特徴とする。
【００１１】あるいは、本発明の第２の面型半導体レー
ザ型光機能素子は、第１導伝型半導体基板上に第１導伝
型の多層反射鏡を有し、この上に第２導伝型の半導体層
と、前記第２導伝型の半導体層上に光の発振機能を有す
るアンドープ活性層と、この活性層上に第１導伝型の半
導体層と第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッ
ド層上に第２の導伝型の多層反射膜を有し、第２導伝型
の半導体層に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反
射膜上に形成されている面型半導体レーザ型光機能素子
において、前記クラッド層と前記多層反射膜との層厚の
和が０．５μｍ以上であることを特徴とする。
ザ型光機能素子は、第１導伝型半導体基板上に第１導伝
型の多層反射鏡を有し、この上に第２導伝型の半導体層
と、前記第２導伝型の半導体層上に光の発振機能を有す
るアンドープ活性層と、この活性層上に第１導伝型の半
導体層と第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッ
ド層上に第２の導伝型の多層反射膜を有し、第２導伝型
の半導体層に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反
射膜上に形成されている面型半導体レーザ型光機能素子
において、前記クラッド層と前記多層反射膜との層厚の
和が０．５μｍ以上であることを特徴とする。
【００１２】あるいは、本発明の面型半導体レーザ型光
機能素子は、第２の素子において第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射膜上の１
部に形成され、かつ前記第２の導伝型の多層反射膜上で
あって前記電極が形成の１部に形成され、かつ前記第２
の導伝型の多層反射膜上であって前記電極が形成されて
いない部分に第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体
多層反射膜あるいは金属反射膜を有することを特徴とす
る。
機能素子は、第２の素子において第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射膜上の１
部に形成され、かつ前記第２の導伝型の多層反射膜上で
あって前記電極が形成の１部に形成され、かつ前記第２
の導伝型の多層反射膜上であって前記電極が形成されて
いない部分に第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体
多層反射膜あるいは金属反射膜を有することを特徴とす
る。
【００１３】
【作用】まず本発明の請求項１についての作用を説明す
る。半導体レーザの多くはｐｎ接合を利用している。こ
のｐｎ接合に電流注入した場合、ｐ半導体層の層厚が薄
いとキャリアがｐ半導体層にオーバーフローし、ｐ層に
キャリアが溜ってしまう。活性層ではなくｐ層にキャリ
アがたまるため、発振閾値の増大を招いたり、さらには
レーザ発振できなくなる。このことは、ｐ層（クラッド
層の役目を果たしている）の層厚を０．５μｍ以上に設
定することで解決できる。また、電極がクラッド層上に
形成されているため、電流は電気抵抗の大きい半導体多
層膜を通らない。したがって素子の電気抵抗は小さく、
超高速変調が期待できる。
る。半導体レーザの多くはｐｎ接合を利用している。こ
のｐｎ接合に電流注入した場合、ｐ半導体層の層厚が薄
いとキャリアがｐ半導体層にオーバーフローし、ｐ層に
キャリアが溜ってしまう。活性層ではなくｐ層にキャリ
アがたまるため、発振閾値の増大を招いたり、さらには
レーザ発振できなくなる。このことは、ｐ層（クラッド
層の役目を果たしている）の層厚を０．５μｍ以上に設
定することで解決できる。また、電極がクラッド層上に
形成されているため、電流は電気抵抗の大きい半導体多
層膜を通らない。したがって素子の電気抵抗は小さく、
超高速変調が期待できる。
【００１４】次に請求項２についての作用を説明する。
超高速変調を可能にするためには、ｐｎ接合を含む２つ
の高反射膜間のスペース層を発振波長程度の大きさにす
る必要がある。クラッド層厚を０．５μｍ以上にすると
、発振波長の短い面型半導体レーザではスペース層厚が
発振波長に比べて充分大きくなってしまい、超高速変調
を実現できなくなる。キャリアを活性層に閉じ込めるた
めに大切なことは、電極からｎ層までの距離を０．５μ
ｍ以上に設定することである。そこで、クラッド層上の
半導体多層膜上に電極を形成して電流注入することで、
電極からｎ層までの距離を０．５μｍ以上にしている。 また、素子の電気抵抗の大部分は、半導体多層膜の電気
抵抗で決まっており、半導体多層膜での電気抵抗を低減
するために、半導体多層膜の層数をできるだけ少なくし
て、電極を金属反射膜として利用することにより、所定
の発振閾値を実現するための反射率を得る必要がある。
の高反射膜間のスペース層を発振波長程度の大きさにす
る必要がある。クラッド層厚を０．５μｍ以上にすると
、発振波長の短い面型半導体レーザではスペース層厚が
発振波長に比べて充分大きくなってしまい、超高速変調
を実現できなくなる。キャリアを活性層に閉じ込めるた
めに大切なことは、電極からｎ層までの距離を０．５μ
ｍ以上に設定することである。そこで、クラッド層上の
半導体多層膜上に電極を形成して電流注入することで、
電極からｎ層までの距離を０．５μｍ以上にしている。 また、素子の電気抵抗の大部分は、半導体多層膜の電気
抵抗で決まっており、半導体多層膜での電気抵抗を低減
するために、半導体多層膜の層数をできるだけ少なくし
て、電極を金属反射膜として利用することにより、所定
の発振閾値を実現するための反射率を得る必要がある。
【００１５】次に請求項３の発明についての作用を説明
する。請求項２では、半導体多層膜での電気抵抗を低減
するために、半導体多層膜の層数をできるだけ少なくし
て、電極を金属反射膜として利用した。ここでは電極を
半導体多層膜上の一部に形成し、かつ半導体多層膜上で
前記電極が形成されていない部分に半導体多層反射膜や
誘電体多層反射膜、あるいは金属反射膜を設けた構造と
することによって、高反射率を容易に得ることが出来る
ようになり、設計の自由度が増す。
する。請求項２では、半導体多層膜での電気抵抗を低減
するために、半導体多層膜の層数をできるだけ少なくし
て、電極を金属反射膜として利用した。ここでは電極を
半導体多層膜上の一部に形成し、かつ半導体多層膜上で
前記電極が形成されていない部分に半導体多層反射膜や
誘電体多層反射膜、あるいは金属反射膜を設けた構造と
することによって、高反射率を容易に得ることが出来る
ようになり、設計の自由度が増す。
【００１６】なお、請求項４、５、６はそれぞれ請求項
１、２、３の原理を面型半導体レーザ型光機能素子に適
用したものである。
１、２、３の原理を面型半導体レーザ型光機能素子に適
用したものである。
【００１７】
【実施例】以下、製作手順にしたがって本実施例の構造
について説明する。まず第１の実施例の構造について図
１を参照しながら説明する。ｎ形ＧａＡｓ基板１０上に
分子線ビームエピタキシー（以下ＭＢＥと略す）により
ｎ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２０、ｎ形ＧａＡｓ
層１１、アンドープ活性層としてＩｎ０．２ Ｇａ０．
８ Ａｓ量子井戸層１２、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３
（厚さ０．５μｍ）、ｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射
膜２１を順次成長する。ここでは活性層１２は、厚さ８
０オングストロームのＩｎＧａＡｓ層の３層構造の多重
量子井戸とした。
について説明する。まず第１の実施例の構造について図
１を参照しながら説明する。ｎ形ＧａＡｓ基板１０上に
分子線ビームエピタキシー（以下ＭＢＥと略す）により
ｎ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２０、ｎ形ＧａＡｓ
層１１、アンドープ活性層としてＩｎ０．２ Ｇａ０．
８ Ａｓ量子井戸層１２、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３
（厚さ０．５μｍ）、ｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射
膜２１を順次成長する。ここでは活性層１２は、厚さ８
０オングストロームのＩｎＧａＡｓ層の３層構造の多重
量子井戸とした。
【００１８】ｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜２１の１部
をエッチングし、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１２上に電極
３１を形成する。またｎ形ＧａＡｓ層１１、アンドープ
活性層１２、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３、ｐ形ＧａＡ
ｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１の１部をそれぞれエッチン
グし、ｎ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２０上に電極
３０を形成する。
をエッチングし、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１２上に電極
３１を形成する。またｎ形ＧａＡｓ層１１、アンドープ
活性層１２、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３、ｐ形ＧａＡ
ｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１の１部をそれぞれエッチン
グし、ｎ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２０上に電極
３０を形成する。
【００１９】このようにｐ形ＧａＡｓクラッド層１３の
層厚０．５μｍとすることで、キャリアを活性層に効率
的に閉じ込め、発振閾値１ｍＡ以下でレーザ発振させる
ことが期待できる。また、電極がクラッド層上に形成さ
れているため、電流は電気抵抗の大きい半導体多層膜を
通らないため、素子の電気抵抗は数Ωと小さくなり、２
０ＧＨｚ以上の超高速変調が期待できる。
層厚０．５μｍとすることで、キャリアを活性層に効率
的に閉じ込め、発振閾値１ｍＡ以下でレーザ発振させる
ことが期待できる。また、電極がクラッド層上に形成さ
れているため、電流は電気抵抗の大きい半導体多層膜を
通らないため、素子の電気抵抗は数Ωと小さくなり、２
０ＧＨｚ以上の超高速変調が期待できる。
【００２０】図２は本発明の第２の実施例であり、第１
の実施例においてｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２
１の替わりに、ＳｉＯ２ ，／ＴｉＯ２ 誘電体多層膜
２２を使用したものであり、半導体多層膜に比べて少な
い層数で高反射率を得ることが出来る。
の実施例においてｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２
１の替わりに、ＳｉＯ２ ，／ＴｉＯ２ 誘電体多層膜
２２を使用したものであり、半導体多層膜に比べて少な
い層数で高反射率を得ることが出来る。
【００２１】図３は本発明の第３の実施例であり、第１
の実施例においてｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２
１の替わりに、金属反射膜２３を使用したものであり、
第１の実施例や第２の実施例に比べて簡単なプロセスで
素子作製ができると期待される。
の実施例においてｐ形ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２
１の替わりに、金属反射膜２３を使用したものであり、
第１の実施例や第２の実施例に比べて簡単なプロセスで
素子作製ができると期待される。
【００２２】図４は本発明の第４の実施例であり、ｐ形
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１の上に電極３１を形
成したものであり、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３とｐ形
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１との層厚の和が０．
５μｍ以上となるような構造としている。このことによ
ってキャリアを活性層に効率よく閉じ込めることが出来
る。また、素子の電気抵抗の大部分は、半導体多層膜２
１の電気抵抗で決まっており、半導体多層膜２１での電
気抵抗を低減するために、半導体多層膜２１の層数をで
きるだけ少なくして、電極３１を金属反射膜として利用
することにより、所定の発振閾値を実現するための反射
率を得ている。
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１の上に電極３１を形
成したものであり、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３とｐ形
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１との層厚の和が０．
５μｍ以上となるような構造としている。このことによ
ってキャリアを活性層に効率よく閉じ込めることが出来
る。また、素子の電気抵抗の大部分は、半導体多層膜２
１の電気抵抗で決まっており、半導体多層膜２１での電
気抵抗を低減するために、半導体多層膜２１の層数をで
きるだけ少なくして、電極３１を金属反射膜として利用
することにより、所定の発振閾値を実現するための反射
率を得ている。
【００２３】図５は本発明の第５の実施例であり、ｐ形
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１の上に電極３１を形
成したものであり、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３とｐ形
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１との層厚の和が０．
５μｍ以上となるような構造としている。このことによ
ってキャリアを活性層に効率よく閉じ込めることが出来
る。また、素子の電気抵抗の大部分は、半導体多層膜２
１の電気抵抗で決まっており、半導体多層膜２１での電
気抵抗を低減するために、電極３１の下の半導体多層膜
２１の層数をできるだけ少なくしている。一方、所定の
発振閾値を実現するための高反射率を得るためには、電
極３１を形成していない部分に半導体多層膜２１を形成
した構造としている。
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１の上に電極３１を形
成したものであり、ｐ形ＧａＡｓクラッド層１３とｐ形
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層反射膜２１との層厚の和が０．
５μｍ以上となるような構造としている。このことによ
ってキャリアを活性層に効率よく閉じ込めることが出来
る。また、素子の電気抵抗の大部分は、半導体多層膜２
１の電気抵抗で決まっており、半導体多層膜２１での電
気抵抗を低減するために、電極３１の下の半導体多層膜
２１の層数をできるだけ少なくしている。一方、所定の
発振閾値を実現するための高反射率を得るためには、電
極３１を形成していない部分に半導体多層膜２１を形成
した構造としている。
【００２４】図６は本発明の第６の実施例であり、第５
の実施例において、電極３１を形成していない部分に誘
電体多層膜２２を形成した構造としており、半導体多層
膜に比べて少ない層数で高反射率を得ることが出来る。
の実施例において、電極３１を形成していない部分に誘
電体多層膜２２を形成した構造としており、半導体多層
膜に比べて少ない層数で高反射率を得ることが出来る。
【００２５】図７は本発明の第７の実施例であり、第５
の実施例において、電極３１を形成していない部分に金
属反射膜２３を形成した構造としており、電極３１とし
てはオーミック性の良好な金属材料、金属反射膜２３と
しては反射率の高い金属材料を選択することができ、設
計の自由度が増す。
の実施例において、電極３１を形成していない部分に金
属反射膜２３を形成した構造としており、電極３１とし
てはオーミック性の良好な金属材料、金属反射膜２３と
しては反射率の高い金属材料を選択することができ、設
計の自由度が増す。
【００２６】図８は本発明の第８の実施例の面型半導体
レーザ型光機能素子の構造を示す図である。図１に示し
た第１の実施例との違いは、エピタキシャル成長層が、
ｎ形半導体層１１、ｐ形半導体層１５、アンドープ活性
層１２、ｎ形半導体層１４、ｐ形半導体層１３から構成
されるｐｎｐｎ構造となっていることである。このよう
な構造とすることで、第１の実施例の特長を活かし、か
つ機能を持ったｐｎｐｎ構造の素子を実現することが出
来る。この素子は、光の長所と電気の長所とを融合し発
光、受光、閾値、メモリ動作を実現するものである。
レーザ型光機能素子の構造を示す図である。図１に示し
た第１の実施例との違いは、エピタキシャル成長層が、
ｎ形半導体層１１、ｐ形半導体層１５、アンドープ活性
層１２、ｎ形半導体層１４、ｐ形半導体層１３から構成
されるｐｎｐｎ構造となっていることである。このよう
な構造とすることで、第１の実施例の特長を活かし、か
つ機能を持ったｐｎｐｎ構造の素子を実現することが出
来る。この素子は、光の長所と電気の長所とを融合し発
光、受光、閾値、メモリ動作を実現するものである。
【００２７】図９から図１４に示した本発明の第９の実
施例から第１４の実施例は、面型半導体レーザ型光機能
素子の実施例を示したもので、半導体多層膜、誘電体多
層膜、金属反射膜などの構成は、それぞれ第２の実施例
から第７の実施例に対応している。
施例から第１４の実施例は、面型半導体レーザ型光機能
素子の実施例を示したもので、半導体多層膜、誘電体多
層膜、金属反射膜などの構成は、それぞれ第２の実施例
から第７の実施例に対応している。
【００２８】なお、半導体材料は上述のＧａＡｓ系に限
定する必要はなく、例えばＩｎＰ系の材料であってもよ
い。また、誘電体多層膜も反射率さえ大きくできる材料
であればなんでもよい。
定する必要はなく、例えばＩｎＰ系の材料であってもよ
い。また、誘電体多層膜も反射率さえ大きくできる材料
であればなんでもよい。
【００２９】
【発明の効果】効率よくレーザ発振させることができ、
しかも２０ＧＨｚ以上の超高速変調が期待できる面型半
導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子を実現
することができる。
しかも２０ＧＨｚ以上の超高速変調が期待できる面型半
導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子を実現
することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図５】本発明の第５の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図７】本発明の第７の実施例の面型半導体レーザ装置
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図８】本発明の第８の実施例の面型半導体レーザ型光
機能素子の装置の構造を示す図である。
機能素子の装置の構造を示す図である。
【図９】本発明の第９の実施例の面型半導体レーザ型光
機能素子の構造を示す図である。
機能素子の構造を示す図である。
【図１０】本発明の第１０の実施例の面型半導体レーザ
型光機能素子の構造を示す図である。
型光機能素子の構造を示す図である。
【図１１】本発明の第１１の実施例の面型半導体レーザ
型光機能素子の構造を示す図である。
型光機能素子の構造を示す図である。
【図１２】本発明の第１２の実施例の面型半導体レーザ
型光機能素子の構造を示す図である。
型光機能素子の構造を示す図である。
【図１３】本発明の第１３の実施例の面型半導体レーザ
型光機能素子の構造を示す図である。
型光機能素子の構造を示す図である。
【図１４】本発明の第１４の実施例の面型半導体レーザ
型光機能素子の構造を示す図である。
型光機能素子の構造を示す図である。
１０ 半導体基板
１１ ｎ−半導体層
１２ アンドープ活性層
１３ ｐ−半導体層
１４ ｎ−半導体層
１５ ｐ−半導体層
２０ ｎ−半導体多層膜
２１ ｐ−半導体多層膜
２２ 誘電体多層膜
２３ 金属反射膜
３０ 電極
３１ 電極
Claims (6)
- 【請求項１】 第１導伝型半導体基板上に第１導伝型
の多層膜反射鏡を有し、この上に第１導伝型のスペーサ
層と、光の発振機能を有するアンドープ活性層と、この
活性層上に第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラ
ッド層上に第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多
層反射膜あるいは金属反射膜を有し、第２導伝型の半導
体層に接触する電極が前記クラッド層上に形成されてい
る面型半導体レーザにおいて、前記クラッド層の層厚が
０．５μｍ以上であることを特徴とする面型半導体レー
ザ。 - 【請求項２】 第１導伝型半導体基板上に第１導伝型
の多層膜反射鏡を有し、この上に第１導伝型のスペーサ
層と、光の発振機能を有するアンドープ活性層と、この
活性層上に第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラ
ッド層上に第２の導伝型の多層反射膜を有し、第２導伝
型の半導体層に接触する電極が前記第２の導伝型の多層
反射膜上に形成されている面型半導体レーザにおいて、
前記クラッド層と前記多層反射膜との層厚の和が０．５
μｍ以上であることを特徴とする面型半導体レーザ。 - 【請求項３】 第２導伝型の半導体層に接触する電極
が前記第２の導伝型多層反射膜上の一部に形成され、か
つ前記第２の導伝型の多層反射膜上であって前記電極が
形成されていない部分に第２の導伝型の多層反射膜ある
いは誘電体多層反射膜あるいは金属反射膜を有すること
を特徴とする請求項２記載の面型半導体レーザ。 - 【請求項４】 第１導伝型半導体基板上に第１導伝型
の多層反射鏡を有し、この上に第２導伝型の半導体層と
、前記第２導伝型の半導体層上に光の発振機能を有する
アンドープ活性層と、この活性層上に第１導伝型の半導
体層と第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド
層上に第２の導伝型の多層反射膜あるいは誘電体多層反
射膜あるいは金属反射膜を有し、第２導伝型の半導体層
に接触する電極が前記クラッド層上に形成されている面
型半導体レーザ型機能素子において、前記クラッド層の
層厚が０．５μｍ以上であることを特徴とする面型半導
体レーザ光機能素子。 - 【請求項５】 第１導伝型半導体基板上に第１導伝型
の多層反射鏡を有し、この上に第２導伝型の半導体層と
、前記第２導伝型の半導体層上に光の発振機能を有する
アンドープ活性層と、この活性層上に第１導伝型の半導
体層と第２導伝型のクラッド層とを有し、前記クラッド
層上に第２の導伝型の多層反射膜を有し、第２導伝型の
半導体層に接触する電極が前記第２の導伝型の多層反射
膜上に形成されている面型半導体レーザ型光機能素子に
おいて、前記クラッド層と前記多層反射膜との層厚の和
が０．５μｍ以上であることを特徴とする面型半導体レ
ーザ型光機能素子。 - 【請求項６】 第２導伝型の半導体層に接触する電極
が前記第２の導伝型の多層反射膜上の１部に形成され、
かつ前記第２の導伝型の多層反射膜上であって前記電極
が形成されていない部分に第２の導伝型の多層反射膜あ
るいは誘電体多層反射膜あるいは金属反射膜を有するこ
とを特徴とする請求項５記載の面型半導体レーザ型光機
能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2422991A JPH04263482A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2422991A JPH04263482A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263482A true JPH04263482A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12132436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2422991A Pending JPH04263482A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 面型半導体レーザおよび面型半導体レーザ型光機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04263482A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004055854A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体レーザ素子 |
| JP2004128482A (ja) * | 2002-08-06 | 2004-04-22 | Ricoh Co Ltd | 面発光半導体レーザ装置および光伝送モジュールおよび光伝送システム |
| JP2008235574A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 面発光半導体レーザ |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP2422991A patent/JPH04263482A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004055854A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体レーザ素子 |
| JP2004128482A (ja) * | 2002-08-06 | 2004-04-22 | Ricoh Co Ltd | 面発光半導体レーザ装置および光伝送モジュールおよび光伝送システム |
| JP2008235574A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 面発光半導体レーザ |
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