JPH0437083A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
-
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- 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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- H01S5/168—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising current blocking layers
-
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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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
-
- 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
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- H01S5/4031—Edge-emitting structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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］
この発明は半導体レーザの高出力化に関するものである
。
。
第３図（８）〜（ｄ）は従来のりツジ埋め込み型半導体
レーザの製造工程を示す斜視図、第４図は第３図（ｄ）
のＷ面で切った断面図である。図において、（１）は！
１型Ｇｓ Ａｓ基板、（２）はＴ３型ＡｌＧ５Ａｓクラ
ッド層、（３）はＭＱＷ活性層、（４）はＰ型ＡｌＧａ
Ａｓクフッド層、（５）はＰ型Ｇａ Ａｓ表面保護層、
（６）は８ｉＮｘ膜、（′７）はりッジ部、（８）はＤ
型ＧａＡｓ電流ブロック層、（９）はＰ型ら肋コンタク
ト層、 （１０）はレーザチップ、 （１１）はレーザ
光である。
レーザの製造工程を示す斜視図、第４図は第３図（ｄ）
のＷ面で切った断面図である。図において、（１）は！
１型Ｇｓ Ａｓ基板、（２）はＴ３型ＡｌＧ５Ａｓクラ
ッド層、（３）はＭＱＷ活性層、（４）はＰ型ＡｌＧａ
Ａｓクフッド層、（５）はＰ型Ｇａ Ａｓ表面保護層、
（６）は８ｉＮｘ膜、（′７）はりッジ部、（８）はＤ
型ＧａＡｓ電流ブロック層、（９）はＰ型ら肋コンタク
ト層、 （１０）はレーザチップ、 （１１）はレーザ
光である。
次Ｋｌ！！造工程について説明する。まず第３図（ａ）
に示すように、Ｔ３型Ｇａ Ａｓ基板（１）上に２１１
５ ＡｌＧａＡｓクラッド層（２）、Ｇ５ＡｓとＡｌＧ
ａ Ａｓを用いたＭ Ｑ、 ！活性層（３）、Ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓクラ”７ド層（４）、Ｐ型ＧａＡｓ表面保護層
（５）を順次結晶成長する。次いで、選択成長マスクと
してストライプ状のＳｉＮｘ膜（６）を形成し図に示す
ように、ＳｉＮｘ膜（６）を利用して、リッジ部（７）
をエツチングにより作製する。次ＩＣ，ＭＯＣＶＤ法に
よりＤ ｆｆ１ｌ ＧａＡｓ電流ブロック層（８）を成
長すると、ＳｉＮｘ膜（６）以外の部分に、コ型ＧａＡ
ｓ電流ブロック層（８）が成長する（第３図（ｈ））。
に示すように、Ｔ３型Ｇａ Ａｓ基板（１）上に２１１
５ ＡｌＧａＡｓクラッド層（２）、Ｇ５ＡｓとＡｌＧ
ａ Ａｓを用いたＭ Ｑ、 ！活性層（３）、Ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓクラ”７ド層（４）、Ｐ型ＧａＡｓ表面保護層
（５）を順次結晶成長する。次いで、選択成長マスクと
してストライプ状のＳｉＮｘ膜（６）を形成し図に示す
ように、ＳｉＮｘ膜（６）を利用して、リッジ部（７）
をエツチングにより作製する。次ＩＣ，ＭＯＣＶＤ法に
よりＤ ｆｆ１ｌ ＧａＡｓ電流ブロック層（８）を成
長すると、ＳｉＮｘ膜（６）以外の部分に、コ型ＧａＡ
ｓ電流ブロック層（８）が成長する（第３図（ｈ））。
次にＳｉＮｘ膜（６）を除去する（第３図（Ｃ））。最
後に、Ｐ型Ｇａ Ａ８コンタクト層（９）を形成した後
、レーザチップ（１０）を切り出す（第３図（ｄ））。
後に、Ｐ型Ｇａ Ａ８コンタクト層（９）を形成した後
、レーザチップ（１０）を切り出す（第３図（ｄ））。
次に動作について説明する。ＶＱＷ活性層（３）でリッ
ジ部（７）の下部に当る部分は同部分上に電流ブロック
兼光吸収の作用を持つ電流ブロック層（８）がないため
、Ｐ ｆｆ１ＩＧａＡｓコンタクト層（９）からＰ５０
ａＡｓ表面保護層（５）、Ｐ型ＡｌＧａ Ａｓクフツド
層（４）、ＭＱＷ活性層（３）、ｒ型ＡｌＧａＡｓクフ
ツド層（２）、！１型Ｇａ Ａｓ基板（３）へと電流を
流すことによってレーザ発振させレーザ光（１１）を取
り出すことができる（第４図）。
ジ部（７）の下部に当る部分は同部分上に電流ブロック
兼光吸収の作用を持つ電流ブロック層（８）がないため
、Ｐ ｆｆ１ＩＧａＡｓコンタクト層（９）からＰ５０
ａＡｓ表面保護層（５）、Ｐ型ＡｌＧａ Ａｓクフツド
層（４）、ＭＱＷ活性層（３）、ｒ型ＡｌＧａＡｓクフ
ツド層（２）、！１型Ｇａ Ａｓ基板（３）へと電流を
流すことによってレーザ発振させレーザ光（１１）を取
り出すことができる（第４図）。
〔発明が解決しようとする課題］
従来のリッジ埋込み型半導体レーザは以上のように構成
されていたので、共振器端面部で注入キャリアの表面再
結合が生じ、光の吸収も生じやすく高出力動作時に端面
劣化を起こしやすいという問題点があった。
されていたので、共振器端面部で注入キャリアの表面再
結合が生じ、光の吸収も生じやすく高出力動作時に端面
劣化を起こしやすいという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高田力時にも端面劣化を起こし難いリッジ埋
込型半導体レーザを得ることを目的とするものである。
たもので、高田力時にも端面劣化を起こし難いリッジ埋
込型半導体レーザを得ることを目的とするものである。
この発明和係る半導体レーザは、共振器端面近傍で光導
波路上に電流ブロック層を備えた本のである。
波路上に電流ブロック層を備えた本のである。
この発明における共振器端面近傍の光導波路上の電流ブ
ロック層は、端面部への電流注入を妨げるＯ 〔実施例〕 以上、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の一実施例である半導体レ
ーザの製造工程を示す斜視図で、図において、（１２）
はＳｉｍ除去部、である。なお、図中符号（１）〜（１
１）は前記従来のものと同一につきその説明は省略する
。また、第２図は第１図（ｄ）の１面で切った断面図で
、図において、（１３）はディスオーダ領域である。
ロック層は、端面部への電流注入を妨げるＯ 〔実施例〕 以上、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の一実施例である半導体レ
ーザの製造工程を示す斜視図で、図において、（１２）
はＳｉｍ除去部、である。なお、図中符号（１）〜（１
１）は前記従来のものと同一につきその説明は省略する
。また、第２図は第１図（ｄ）の１面で切った断面図で
、図において、（１３）はディスオーダ領域である。
次Ｋ、半導体レーザの製造工程について説明する。
まず第１図ら）に示すように、ｒ型ＧａＡｓ基板（１）
上にＩｔｌ紀従来のものと同様符号（１）〜（５）の各
層を順次多層成長する。次いで、ストライプ状のＳｉＮ
ｘ膜（６）を形成した後、エツチングによりリッジ部（
７）を作製する。次いで共振器端面となるべき箇所のＳ
ｉＮｘ膜を除去し、５ｉｌｌｙ除去部（１２）を形成す
る。さら圧、肋ふん囲気中で例えば８７５℃、１０時間
の熱アニールを行なう（第１図（ａ））、次いで、ｌｌ
０ＣＶＤ法により、コ型Ｇａ Ａｓ電流ブロック層（８
）を例えば６００℃で成長すると、ＳｉＮｘ膜（６）の
ない部分すなわち、共振器端面部分の光導波路上と、光
導波路以外の部分の上圧電流ブロック層（８）が形成さ
れる（第１図（ｂ） ） ６次いでＳｉＮｘ膜（６）を
除去する（第１図（Ｃ））。
上にＩｔｌ紀従来のものと同様符号（１）〜（５）の各
層を順次多層成長する。次いで、ストライプ状のＳｉＮ
ｘ膜（６）を形成した後、エツチングによりリッジ部（
７）を作製する。次いで共振器端面となるべき箇所のＳ
ｉＮｘ膜を除去し、５ｉｌｌｙ除去部（１２）を形成す
る。さら圧、肋ふん囲気中で例えば８７５℃、１０時間
の熱アニールを行なう（第１図（ａ））、次いで、ｌｌ
０ＣＶＤ法により、コ型Ｇａ Ａｓ電流ブロック層（８
）を例えば６００℃で成長すると、ＳｉＮｘ膜（６）の
ない部分すなわち、共振器端面部分の光導波路上と、光
導波路以外の部分の上圧電流ブロック層（８）が形成さ
れる（第１図（ｂ） ） ６次いでＳｉＮｘ膜（６）を
除去する（第１図（Ｃ））。
最後［Ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（９）を例えば６００
℃で成長した後、レーザチップ（１０）を切り出す（第
３図（ｄ））。第２図は第１図（ｄ）の０面で切った断
面図であるが、共振器端面近傍にはコ＠ＧａＡｓ電流ブ
ロック層（８）が形成されているので電流が注入されず
ＭＱ’ｌ？活性層（３）の端面部分におけるキャリアの
表面再結合が抑えられる。このため端面部での発熱が減
少し、端面劣化が生じ難くなる。さらに１前述したアニ
ール工程において、ＳｉＮｘマスクのない部分の下はＭ
Ｑ、 Ｗ活性層（３）がディスオーダされＳｉＮｘマ
スクのある部分の下は、ＭＱ’Ｗ活性層（３）がディス
オーダされずにＭＱＷ構造のまｔ残る。
℃で成長した後、レーザチップ（１０）を切り出す（第
３図（ｄ））。第２図は第１図（ｄ）の０面で切った断
面図であるが、共振器端面近傍にはコ＠ＧａＡｓ電流ブ
ロック層（８）が形成されているので電流が注入されず
ＭＱ’ｌ？活性層（３）の端面部分におけるキャリアの
表面再結合が抑えられる。このため端面部での発熱が減
少し、端面劣化が生じ難くなる。さらに１前述したアニ
ール工程において、ＳｉＮｘマスクのない部分の下はＭ
Ｑ、 Ｗ活性層（３）がディスオーダされＳｉＮｘマ
スクのある部分の下は、ＭＱ’Ｗ活性層（３）がディス
オーダされずにＭＱＷ構造のまｔ残る。
この部分ディスオーダのメカニズムハ、１． Ａｐｐｌ
。
。
Ｐｈｙａ、 ６１（４） １５ Ｆｅｂｒｕａｒｙ １
９８７ 、 Ｐ、 １３７２〜１３７９に述べられてい
るので詳細な説明はここでは省略す＆この部分ディスオ
ーダによって第２図に示したように、端面部近傍でＭＱ
Ｗ活性層（３）はディスオーダ領域（１３）に変化する
。ディスオーダ領域（１３）はＭＱＷ活性層（３）の発
する光のエネルギーよりも、大きなエネルギーに相当す
るバンドギャップを有する領域となるので、ＭＱＷ活性
層（３）で生じたレーザ光（１１）は端面部で吸収され
ることがないのでさらに端面劣化が生じ難くなる。
９８７ 、 Ｐ、 １３７２〜１３７９に述べられてい
るので詳細な説明はここでは省略す＆この部分ディスオ
ーダによって第２図に示したように、端面部近傍でＭＱ
Ｗ活性層（３）はディスオーダ領域（１３）に変化する
。ディスオーダ領域（１３）はＭＱＷ活性層（３）の発
する光のエネルギーよりも、大きなエネルギーに相当す
るバンドギャップを有する領域となるので、ＭＱＷ活性
層（３）で生じたレーザ光（１１）は端面部で吸収され
ることがないのでさらに端面劣化が生じ難くなる。
なお、上記実施例ではＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザの
場合について述べたが、他の■−マ族化合物半導体レー
ザ、例えばＩｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ系、ＡｌＧａＩｒ＋Ｐ
系、ＡｌＧａＩｎＡｓ系や、ロー■族化合物半導体レー
ザでも同様の効果が得られる。また、半導体レーザでな
くても、発光ダイオードであっても良い。また、上記実
施例では８７５℃、１０時間の熱アニール工程と、６０
０℃の電流ブロック層成長およびコンタクト層成長工程
の場合を示したが、他の組合わせであっても同様の効果
が得られるものすべてが本発明に含まれる。例えば、熱
アニール工程を無くして、６００℃の電流ブロック層成
長を８７５℃で行なうようにすれば同様の効果が得られ
る。
場合について述べたが、他の■−マ族化合物半導体レー
ザ、例えばＩｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ系、ＡｌＧａＩｒ＋Ｐ
系、ＡｌＧａＩｎＡｓ系や、ロー■族化合物半導体レー
ザでも同様の効果が得られる。また、半導体レーザでな
くても、発光ダイオードであっても良い。また、上記実
施例では８７５℃、１０時間の熱アニール工程と、６０
０℃の電流ブロック層成長およびコンタクト層成長工程
の場合を示したが、他の組合わせであっても同様の効果
が得られるものすべてが本発明に含まれる。例えば、熱
アニール工程を無くして、６００℃の電流ブロック層成
長を８７５℃で行なうようにすれば同様の効果が得られ
る。
以上のようにこの発明によればリッジ埋込型半導体レー
ザを共振器端面近傍で、光導波路上に電流ブロック層を
備えるようにしたので、高出力動作時の端面劣化を防ぐ
ことができ、またリッジ埋込型半導体レーザの製造方法
に端面部分を除く光導波路上に、選択成長のマスクを形
成して憧〈工程を含めたので、容品に半導体レーザが得
られるという効果がある。
ザを共振器端面近傍で、光導波路上に電流ブロック層を
備えるようにしたので、高出力動作時の端面劣化を防ぐ
ことができ、またリッジ埋込型半導体レーザの製造方法
に端面部分を除く光導波路上に、選択成長のマスクを形
成して憧〈工程を含めたので、容品に半導体レーザが得
られるという効果がある。
第１図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の一実施例であるリッ
ジ埋込型半導体レーザの製造工程を示す斜視図、第２図
は第１図（ａ）の８面における断面図、第３図（８）〜
（ｄ）は従来のりフジ埋込型半導体レーザの製造工程を
示す斜視図、第４図は第３図（ｄ）の■面における断面
図である。 図において、（１）はｒ３ｆＪ抛ム８基板、（２）はＤ
型Ｇ８肋りフツド層、（３）はＭＱＷ活性層、（４）は
Ｐ型ＡＩＧａＡａクラッド層、（５）はＰ ｍ ａａＡ
８表面保護層、（６）は８１ Ｎ！膜、σ）はりツジ部
、（８）はｒＪｆｆｉｌ ＧａＡｓ電流ブロック層（９
）はＰｑ ＧａＡｓ：＋ ：／ｌｉ り）層、（１０）
はレーサチッテ（１１）はレーザ光、（１２）は８ｉＮ
ｘ除去部、（１３）はデイヌオーダ領域を示す。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ジ埋込型半導体レーザの製造工程を示す斜視図、第２図
は第１図（ａ）の８面における断面図、第３図（８）〜
（ｄ）は従来のりフジ埋込型半導体レーザの製造工程を
示す斜視図、第４図は第３図（ｄ）の■面における断面
図である。 図において、（１）はｒ３ｆＪ抛ム８基板、（２）はＤ
型Ｇ８肋りフツド層、（３）はＭＱＷ活性層、（４）は
Ｐ型ＡＩＧａＡａクラッド層、（５）はＰ ｍ ａａＡ
８表面保護層、（６）は８１ Ｎ！膜、σ）はりツジ部
、（８）はｒＪｆｆｉｌ ＧａＡｓ電流ブロック層（９
）はＰｑ ＧａＡｓ：＋ ：／ｌｉ り）層、（１０）
はレーサチッテ（１１）はレーザ光、（１２）は８ｉＮ
ｘ除去部、（１３）はデイヌオーダ領域を示す。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 共振器端面近傍で、光導波路上に電流ブロック層を備え
たことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483390A JPH0437083A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14483390A JPH0437083A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437083A true JPH0437083A (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=15371502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14483390A Pending JPH0437083A (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0437083A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6647044B2 (en) | 2000-08-14 | 2003-11-11 | Nec Corporation | Semiconductor light-emitting device with an improved ridge waveguide structure and method of forming the same |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP14483390A patent/JPH0437083A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6647044B2 (en) | 2000-08-14 | 2003-11-11 | Nec Corporation | Semiconductor light-emitting device with an improved ridge waveguide structure and method of forming the same |
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