JPH04305991A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JPH04305991A JPH04305991A JP9638791A JP9638791A JPH04305991A JP H04305991 A JPH04305991 A JP H04305991A JP 9638791 A JP9638791 A JP 9638791A JP 9638791 A JP9638791 A JP 9638791A JP H04305991 A JPH04305991 A JP H04305991A
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- JP
- Japan
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- layer
- ridges
- substrate
- semiconductor laser
- quantum well
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- 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.)
- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
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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
- H01S5/20—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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
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、多波長のマルチビーム
を発振する半導体レーザ素子に関する。
を発振する半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、マルチビームを発振する半導体レー
ザ素子としては、例えば、図２に示すような構造のもの
がある。この構造は、二つの発光部を有する典型的なＢ
Ｈ構造である。この素子は次のようにして製作される。 即ち、ｎ−ＩｎＰ基板１上にＭＯＣＶＤ法により、ｎ−
ＩｎＰクラッド層２、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｐ＋ −ＩｎＧａＡｓＰ
コンタクト層５を順次積層する。次に、ＳｉＯ２ をマ
スクとし、ホトリソグラフィおよびケミカルエッチング
により、二つのメサを形成する。次いで、先のＳｉＯ２
のマスクをそのまま用いて、ＬＰＥ法により、電流ブ
ロッキング層としてｐ−ＩｎＰ電流ブロッキング層６、
ｎ−ＩｎＰ電流ブロッキング層７を選択的に埋め込み成
長させる。次いで、メサ間のｐ−ＩｎＰ電流ブロッキン
グ層６とｎ−ＩｎＰ電流ブロッキング層７をエッチング
により除去して溝８を形成し、二つの発光部を形成する
。このようにして製作された半導体レーザ素子は、二つ
の発光部を独立に駆動させることにより、マルチビーム
を発振する素子として使用される。
ザ素子としては、例えば、図２に示すような構造のもの
がある。この構造は、二つの発光部を有する典型的なＢ
Ｈ構造である。この素子は次のようにして製作される。 即ち、ｎ−ＩｎＰ基板１上にＭＯＣＶＤ法により、ｎ−
ＩｎＰクラッド層２、ノンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層
３、ｐ−ＩｎＰクラッド層４、ｐ＋ −ＩｎＧａＡｓＰ
コンタクト層５を順次積層する。次に、ＳｉＯ２ をマ
スクとし、ホトリソグラフィおよびケミカルエッチング
により、二つのメサを形成する。次いで、先のＳｉＯ２
のマスクをそのまま用いて、ＬＰＥ法により、電流ブ
ロッキング層としてｐ−ＩｎＰ電流ブロッキング層６、
ｎ−ＩｎＰ電流ブロッキング層７を選択的に埋め込み成
長させる。次いで、メサ間のｐ−ＩｎＰ電流ブロッキン
グ層６とｎ−ＩｎＰ電流ブロッキング層７をエッチング
により除去して溝８を形成し、二つの発光部を形成する
。このようにして製作された半導体レーザ素子は、二つ
の発光部を独立に駆動させることにより、マルチビーム
を発振する素子として使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
半導体レーザ素子には次のような問題があった。即ち、
１）結晶成長回数が最低二回必要であり、歩留まり、信
頼性に問題が生ずる。 ２）二つの発光部の活性層が同一組成であるため、異な
る波長の発振を得ることが出来ない。
半導体レーザ素子には次のような問題があった。即ち、
１）結晶成長回数が最低二回必要であり、歩留まり、信
頼性に問題が生ずる。 ２）二つの発光部の活性層が同一組成であるため、異な
る波長の発振を得ることが出来ない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した半導体レーザ素子を提供するもので、半導体基板
上に異なる幅の複数のリッジが形成されており、該複数
のリッジ上には歪み量子井戸からなる活性層が形成され
ていることを特徴とするものである。
決した半導体レーザ素子を提供するもので、半導体基板
上に異なる幅の複数のリッジが形成されており、該複数
のリッジ上には歪み量子井戸からなる活性層が形成され
ていることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】半導体基板上にリッジを形成し、そのリッジ上
に歪み量子井戸を形成すると、歪み量子井戸のエキシト
ン遷移エネルギーは、リッジ幅が減少するにつれて小さ
くなることが知られている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．，Ｖｏｌ．５５，２６１１（１９８９） 参照）
。本発明はこの現象を利用したもので、同一半導体基
板上に異なる幅の複数のリッジを形成し、それらのリッ
ジ上に歪み量子井戸からなる活性層を形成して、半導体
レーザ素子を構成する。この半導体レーザ素子を駆動す
ると、各リッジ上の活性層からの発振波長は異なり、幅
の狭いリッジ上からは長い波長のレーザ発振が得られ、
この素子は多波長のマルチビームを発振する半導体レー
ザ素子として機能する。
に歪み量子井戸を形成すると、歪み量子井戸のエキシト
ン遷移エネルギーは、リッジ幅が減少するにつれて小さ
くなることが知られている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．，Ｖｏｌ．５５，２６１１（１９８９） 参照）
。本発明はこの現象を利用したもので、同一半導体基
板上に異なる幅の複数のリッジを形成し、それらのリッ
ジ上に歪み量子井戸からなる活性層を形成して、半導体
レーザ素子を構成する。この半導体レーザ素子を駆動す
ると、各リッジ上の活性層からの発振波長は異なり、幅
の狭いリッジ上からは長い波長のレーザ発振が得られ、
この素子は多波長のマルチビームを発振する半導体レー
ザ素子として機能する。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明にかか
る半導体レーザ素子の一実施例の製作工程の断面説明図
である。その製作工程は次の通りである。即ち、１）ｎ
−ＩｎＰ基板１１上に幅の異なるリッジ１２ａ（幅Ｒ１
＝２μｍ）、１２ｂ（幅Ｒ２＝３μｍ）、１２ｃ（幅
Ｒ３＝５μｍ）、１２ｄ（幅Ｒ４＝８μｍ）を化学エッ
チングにより形成する。 ２）次に、ＭＢＥ法により、ｎ−ＩｎＰクラッド層１３
、Ｉｎ０．７．Ｇａ０．３ Ａｓ３０Å／ＩｎＰ５０Å
の三重の歪み量子井戸構造からなる活性層１４、ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層１５、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層
１６を順次連続して成長させる（図１（ａ））。 ３）次いで、ホトリソクラフィと化学エッチングの手法
を用いて、各リッジ間にｎ−ＩｎＰクラッド層１３に達
する溝を形成する。 ４）次いで、ＳｉＮＸ 層１７を全面に積層し、その後
、各リッジ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの上部のＳ
ｉＮＸ 層１７を除去して電極用の窓を開ける。次いで
、Ｔｉ／Ａｕ電極１８及びＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ／Ａｕ電極
１９を積層する（図１（ｂ））。 このようにして製作した半導体レーザ素子を発振させた
ところ、リッジ１２ａからは１．５２μｍ、リッジ１２
ｂからは１．５３μｍ、リッジ１２ｃからは１．５４μ
ｍ、リッジ１２ｄからは１．５５μｍの発振が得られた
。なお、上記実施例では４個の発光部の電極は電気的に
接続しているため、各発光部は同時に発光するが、電極
を発光部ごとに溝で分離すれば、各発光部を独立に駆動
させることができる。
を詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明にかか
る半導体レーザ素子の一実施例の製作工程の断面説明図
である。その製作工程は次の通りである。即ち、１）ｎ
−ＩｎＰ基板１１上に幅の異なるリッジ１２ａ（幅Ｒ１
＝２μｍ）、１２ｂ（幅Ｒ２＝３μｍ）、１２ｃ（幅
Ｒ３＝５μｍ）、１２ｄ（幅Ｒ４＝８μｍ）を化学エッ
チングにより形成する。 ２）次に、ＭＢＥ法により、ｎ−ＩｎＰクラッド層１３
、Ｉｎ０．７．Ｇａ０．３ Ａｓ３０Å／ＩｎＰ５０Å
の三重の歪み量子井戸構造からなる活性層１４、ｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層１５、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層
１６を順次連続して成長させる（図１（ａ））。 ３）次いで、ホトリソクラフィと化学エッチングの手法
を用いて、各リッジ間にｎ−ＩｎＰクラッド層１３に達
する溝を形成する。 ４）次いで、ＳｉＮＸ 層１７を全面に積層し、その後
、各リッジ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの上部のＳ
ｉＮＸ 層１７を除去して電極用の窓を開ける。次いで
、Ｔｉ／Ａｕ電極１８及びＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ／Ａｕ電極
１９を積層する（図１（ｂ））。 このようにして製作した半導体レーザ素子を発振させた
ところ、リッジ１２ａからは１．５２μｍ、リッジ１２
ｂからは１．５３μｍ、リッジ１２ｃからは１．５４μ
ｍ、リッジ１２ｄからは１．５５μｍの発振が得られた
。なお、上記実施例では４個の発光部の電極は電気的に
接続しているため、各発光部は同時に発光するが、電極
を発光部ごとに溝で分離すれば、各発光部を独立に駆動
させることができる。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板上に異なる幅の複数のリッジが形成されており
、該複数のリッジ上に歪み量子井戸からなる活性層が形
成されているため、この半導体レーザ素子は多波長のマ
ルチビームを発振する半導体レーザ素子として機能し、
しかも、一回の結晶成長で製造することができるため、
低コスト、高歩留まりで製造することができるという優
れた効果がある。
導体基板上に異なる幅の複数のリッジが形成されており
、該複数のリッジ上に歪み量子井戸からなる活性層が形
成されているため、この半導体レーザ素子は多波長のマ
ルチビームを発振する半導体レーザ素子として機能し、
しかも、一回の結晶成長で製造することができるため、
低コスト、高歩留まりで製造することができるという優
れた効果がある。
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る半導体レーザ素
子の製造工程の断面説明図である。
子の製造工程の断面説明図である。
【図２】従来のマルチビームを発振する半導体レーザ素
子の一例の断面図である。
子の一例の断面図である。
１、１１
基板２、４、１３、１５
クラッド層３、１４
活性層５、１６
コンタクト層６、７
電流ブロッキング層 ８
溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
リッジ１７
ＳｉＮＸ 層１８
Ｔｉ／Ａｕ電極１９
Ａｕ／Ｇｅ−Ｎｉ／Ａ
ｕ電極
基板２、４、１３、１５
クラッド層３、１４
活性層５、１６
コンタクト層６、７
電流ブロッキング層 ８
溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
リッジ１７
ＳｉＮＸ 層１８
Ｔｉ／Ａｕ電極１９
Ａｕ／Ｇｅ−Ｎｉ／Ａ
ｕ電極
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に異なる幅の複数のリッ
ジが形成されており、該複数のリッジ上に歪み量子井戸
からなる活性層が形成されていることを特徴とする半導
体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9638791A JPH04305991A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9638791A JPH04305991A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305991A true JPH04305991A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=14163551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9638791A Pending JPH04305991A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04305991A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0617471A2 (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical functional devices, integrated optical devices, and methods for producing such devices |
| JP2004087564A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Sony Corp | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2013197168A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ素子、半導体レーザ素子の製造方法、半導体レーザアレイ |
-
1991
- 1991-04-02 JP JP9638791A patent/JPH04305991A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0617471A2 (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical functional devices, integrated optical devices, and methods for producing such devices |
| US5585957A (en) * | 1993-03-25 | 1996-12-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method for producing various semiconductor optical devices of differing optical characteristics |
| US5689358A (en) * | 1993-03-25 | 1997-11-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical functional devices and integrated optical devices having a ridged multi-quantum well structure |
| EP0617471A3 (en) * | 1993-03-25 | 1998-06-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical functional devices, integrated optical devices, and methods for producing such devices |
| JP2004087564A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Sony Corp | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2013197168A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ素子、半導体レーザ素子の製造方法、半導体レーザアレイ |
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