JPH0437184A - Semiconductor laser - Google Patents

Semiconductor laser

Info

Publication number
JPH0437184A
JPH0437184A JP14356690A JP14356690A JPH0437184A JP H0437184 A JPH0437184 A JP H0437184A JP 14356690 A JP14356690 A JP 14356690A JP 14356690 A JP14356690 A JP 14356690A JP H0437184 A JPH0437184 A JP H0437184A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
optical waveguide
rib
active layer
znse
Prior art date
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
Application number
JP14356690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Watanabe
和昭 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP14356690A priority Critical patent/JPH0437184A/en
Publication of JPH0437184A publication Critical patent/JPH0437184A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a high power continuous oscillation semiconductor laser with good reproducibility by laminating on a semiconductor substrate a first cladding layer comprising III-V group compound semiconductor, an active layer, and a second cladding layer, and forming a first optical waveguide layer between the first cladding layer and the active layer, and further forming a second optical waveguide between the active layer and the second active layer. CONSTITUTION:There are formed on an n type GaAs substrate 11 a buffer layer 12, a lower cladding layer 13 comprising III-V group compound semiconductor, a lower optical waveguide layer 14, an active layer 15, an upper optical waveguide layer 16, and an upper cladding layer 17, and further a contact layer 18. After etching is done to an interface between the upper optical waveguide layer and the cladding layer, a rib is buried with ZnSe which ZnSe is then epitaxially grown to form single crystal ZnSe 20 on a portion where no rib is existent and polycrystalline ZnSe 21 on the rib. The polycrystalline ZnSe on the rib is completely removed and the upper surface of the rib and the upper surface of the single crystal ZnSe buried layer are flattened. After the removal of the polycrystalline ZnSe laminated on the rib the substrate is polished into a 20-1000mum thickness.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ る。[Detailed description of the invention] [Industrial application fields] Ru.

[従来の技術] セレン化亜鉛(ZnSe)、硫化亜鉛(ZnS)などの
It−VI族化合物半導体、およびこれらの混晶は、広
い禁制帯幅、高比抵抗、低屈折率といった他の材料系に
はない特徴を有しており、これらの特徴を生かして、例
えばZn5e薄膜はAlGaAs系半導体レーザ素子の
電流狭窄層及び光閉じ込め層として利用されている。第
4図は岩野らにより応物学会講演予稿集(昭和62年春
期、28p−ZH−8)に発表された、Zn5e埋め込
ミ型A、 I G a A s半導体レーザの構造断面
図である。上記半導体レーザは、活性層(41)の両側
を活性層よりも大きな屈折率を有するクラッド層(13
,17)ではさんだダブルへテロ接合を有しており、上
側クラッドFa (13)の途中までエツチングするこ
とによってリブ状に加工されている。このリブをZn5
e層(20)で埋め込むことにより光導波路が形成され
ているが、ZnSe層は電流狭窄層としての役割を果た
すと同時に、その低屈折率という特徴を生かしてリブ直
下、及びその両側との間に実効屈折率段差を生じさせ、
光閉じ込め層としての役割も果たしている。Zn5eは
、他の閉じ込め層に用いられる材料系と比較して、高比
抵抗、低屈折率という特徴を有しているおり、キャリア
、及び光波を光導波路内に有効に閉じ込め、半導体レー
ザの低しきい値化、高効率化を容易に実現することが可
能である。
[Prior Art] It-VI group compound semiconductors such as zinc selenide (ZnSe) and zinc sulfide (ZnS), as well as their mixed crystals, have a wide bandgap, high specific resistance, and low refractive index. Taking advantage of these characteristics, for example, Zn5e thin films are used as current confinement layers and optical confinement layers in AlGaAs semiconductor laser devices. FIG. 4 is a cross-sectional view of the structure of a Zn5e-embedded Mi-type A, IGaAs semiconductor laser published by Iwano et al. in the Proceedings of the Japan Society of Applied Physics (Spring 1988, 28p-ZH-8). The semiconductor laser includes a cladding layer (13) having a refractive index larger than that of the active layer (41) on both sides of the active layer (41).
, 17), and is processed into a rib shape by etching halfway through the upper cladding Fa (13). This rib is Zn5
An optical waveguide is formed by embedding the e-layer (20), and at the same time, the ZnSe layer plays a role as a current confinement layer, and at the same time, by taking advantage of its low refractive index, there is a Creates an effective refractive index step in
It also plays a role as a light confinement layer. Compared to other materials used for confinement layers, Zn5e has the characteristics of high resistivity and low refractive index, and it effectively confines carriers and light waves within the optical waveguide, making it possible to improve the It is possible to easily realize threshold value and high efficiency.

[発明が解決しようとする課題] しかし、従来技術によるZn5e埋め込み型半導体レー
ザでは高出力化に限界があり、たとえば光デイスクシス
テムのピックアップ用光源として使用する場合、今後予
想される転送レートの高速化には不十分である。
[Problems to be Solved by the Invention] However, there is a limit to the ability to increase the output power of Zn5e embedded semiconductor lasers according to the prior art.For example, when used as a pickup light source for an optical disk system, it is difficult to increase the transfer rate expected in the future. is insufficient.

そこで、本発明はこれらの問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、100rnW以上の高出力で連
続発振することが可能な、高出力半導体レーザを再現性
よく提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to provide a high-power semiconductor laser that can continuously oscillate at a high output of 100 rnW or more with good reproducibility.

[課題を解決するための手段〕 本発明の半導体レーザは、m−v族化合物半導体の積層
構造からなるリブ状の光導波路を有し、かつ該光導波路
をII−Vl族化合物半導体層で埋め込んでなる半導体
レーザにおいて、該光導波路は少なくとも半導体基板上
に積層されたm−v族化合物半導体よりなる第1のクラ
ッド層、活性層、第2のクラッド層、および第1のクラ
ッド層と活性層の間に設けられた第1の光導波路層、活
性層と第2の活性層の間に設けられた第2の光導波路層
より形成されれおり、かつ上記活性層の膜厚は20〜1
00人であることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The semiconductor laser of the present invention has a rib-shaped optical waveguide made of a laminated structure of m-v group compound semiconductors, and the optical waveguide is embedded with a layer of II-Vl group compound semiconductors. In the semiconductor laser, the optical waveguide includes at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer made of an m-v group compound semiconductor stacked on a semiconductor substrate, and the first cladding layer and the active layer. a first optical waveguide layer provided between the active layer and the second optical waveguide layer provided between the active layer and the second active layer, and the active layer has a film thickness of 20 to 1
00 people.

[実 施 例] 本発明の高出力半導体レーザの第1の実施例を、第1図
に示す。
[Example] A first example of the high-power semiconductor laser of the present invention is shown in FIG.

n型GaAs基板上にn型下側クラッド層、n型下側光
導波路層、活性層、p型上側光導波路層、p型上側クラ
ッド層、p型コンタクト層が順次積層されており、この
内コンタクト層、及び上側クラッド層はリブ状に加工さ
れている。■−■族化合物半導体によって形成される上
記光導波路は、■−■族化合物半導体であるZn5eに
よって埋め込まれている。活性層はノンドープにaAs
で、その膜厚は50人である。
An n-type lower cladding layer, an n-type lower optical waveguide layer, an active layer, a p-type upper optical waveguide layer, a p-type upper cladding layer, and a p-type contact layer are sequentially laminated on an n-type GaAs substrate. The contact layer and the upper cladding layer are processed into rib shapes. The optical waveguide formed of a ■-■ group compound semiconductor is embedded with Zn5e, which is a ■-■ group compound semiconductor. The active layer is made of non-doped aAs.
The film thickness is 50 people.

ここで本発明の高出力半導体レーザの製造方法を、第2
図を用いて説明する。
Here, the method for manufacturing a high-power semiconductor laser of the present invention will be described in a second manner.
This will be explained using figures.

n型GaAs基板(工1)上に、n−GaAsバッファ
ー層(12)、n −A 1 eAl!G a [1,
6[IAS下側クラッド層(13)、n −A 111
.311G a evsA s下側光導波路層(14)
、ノンドープ−GaAs活性層(15)、I)  A 
111.311G a e、711AS上側光導波路層
(16)、p−A I [1,Jl]G a e。
On the n-type GaAs substrate (Step 1), an n-GaAs buffer layer (12), n-A 1 eAl! G a [1,
6 [IAS lower cladding layer (13), n - A 111
.. 311G a evsA s lower optical waveguide layer (14)
, non-doped GaAs active layer (15), I) A
111.311G ae, 711AS upper optical waveguide layer (16), p-A I [1, Jl] G a e.

6BAs上側クラツド層(17)、p−GaAs)クラ
ッド層(18)を順次エピタキシャル成長する。成長は
トリメチルガリウム(TMG)等の有機金属、及びアル
シン等の水素化物を原料とする有機金属化学気相成長法
によって行い、各層の膜厚は下側クラッド層、下側光導
波路層、活性層、上側光導波路層、上側クラッド層、そ
れぞれ1.0μm、0.3μm、0.005μm、0.
3μm、  !、0μmとする。次いで、上記コンタク
ト層上に二酸化ケイ素(S i 02 )等の絶縁膜(
19)を蒸着する。5102蒸着は常圧化学気相成長法
を用いて行い、その膜厚は600〜5000人とする(
第2図(a))。
A 6BAs upper cladding layer (17) and a p-GaAs) cladding layer (18) are epitaxially grown in sequence. Growth is performed by metal organic chemical vapor deposition using organic metals such as trimethyl gallium (TMG) and hydrides such as arsine as raw materials, and the film thickness of each layer is the lower cladding layer, lower optical waveguide layer, and active layer. , upper optical waveguide layer, upper cladding layer, 1.0 μm, 0.3 μm, 0.005 μm, 0.0 μm, respectively.
3μm! , 0 μm. Next, an insulating film (such as silicon dioxide (S i 02 )) is formed on the contact layer.
19) is deposited. 5102 deposition is performed using atmospheric pressure chemical vapor deposition, and the film thickness is 600 to 5000.
Figure 2(a)).

その後、フォトリソグラフィー工程によって絶縁膜をパ
ターンニングし、さらに上記絶縁膜をマスクとしてリブ
のエツチングを行う。リブのエツチングには硫酸系エッ
チャントを使用し、上側の光導波路層とクラッド層の境
界部まで工、チングを行う(第2図(b))。
Thereafter, the insulating film is patterned by a photolithography process, and ribs are etched using the insulating film as a mask. A sulfuric acid-based etchant is used for etching the ribs, and etching is performed up to the boundary between the upper optical waveguide layer and the cladding layer (FIG. 2(b)).

リブのエツチング後、リブ上に絶縁物マスクが残ったま
まの状態でTノブをZn5eによって埋め込む。ここで
行う埋め込み成長も、ジメチル亜鉛ニジメチルセレンニ
アダクト(DMZn−DMSe)、及びセレン化水素を
原料とする有機金属化学気相成長法によって行い、その
成長温度は275℃とする。Zn5eのエビタ牛シャル
成長を行うと、リブのない部分には単結晶のZn5eが
(20)、リブ上には絶縁物のマスクが形成されている
ため多結晶Zn5e (21)が成長する(第2図(C
))。
After etching the ribs, the T-knob is embedded with Zn5e while the insulator mask remains on the ribs. The buried growth performed here is also performed by an organometallic chemical vapor deposition method using dimethylzinc dimethylselenium duct (DMZn-DMSe) and hydrogen selenide as raw materials, and the growth temperature is 275°C. When Zn5e is grown using Ebitashal growth, single-crystal Zn5e (20) grows in areas without ribs, and polycrystalline Zn5e (21) grows on the ribs because an insulating mask is formed (21). Figure 2 (C
)).

リブ上に積層した多結晶Zn5eは、反応性イオンビー
ムエツチング(RIBE)法により除去する。多結晶Z
n5e、単結晶ZnS e、及び5i02のエツチング
レートは、多結晶Z n S e カ1番大きく、51
02が1番小さい。そこで、このエツチングレートの差
を利用し、リブ上の多結晶Zn5eを完全に除去し、か
つリブの上面と単結晶Zn5e埋め込み層の上面が同じ
高さになる様エツチング量を調整し、レーザチ・ノフの
平坦化をはかるく第2図(d))。なお、SiO2のエ
ツチングレートは、Zn5eのそれに比べ1/3〜1/
4と大変小さいため、オーノイ一二・ノチングしてリブ
頭部がエツチングされてしまうといった危険性を防ぐ、
エツチングストップ層としての役割も果たしている。
The polycrystalline Zn5e layered on the ribs is removed by reactive ion beam etching (RIBE). Polycrystalline Z
The etching rates of n5e, single crystal ZnS e, and 5i02 are the highest among polycrystalline ZnS e, 51
02 is the smallest. Therefore, by utilizing this difference in etching rate, the amount of etching was adjusted so that the polycrystalline Zn5e on the ribs was completely removed and the top surface of the ribs and the top surface of the single-crystal Zn5e buried layer were at the same height. Figure 2 (d)) to flatten the nof. Note that the etching rate of SiO2 is 1/3 to 1/3 that of Zn5e.
4, which is very small, prevents the risk of notching and etching the rib head.
It also plays a role as an etching stop layer.

リブ上に積層した多結晶Zn5eの除去後、マスクの絶
縁膜を除去し、基板を100μm厚まで研磨する。最後
に、p側、n側それぞれの電極を蒸着すると、Zn5e
埋め込み型、5CH−SQWレーザが完成する(第2図
(e))。
After removing the polycrystalline Zn5e layered on the ribs, the insulating film of the mask is removed and the substrate is polished to a thickness of 100 μm. Finally, when the p-side and n-side electrodes are deposited, Zn5e
A buried type 5CH-SQW laser is completed (Fig. 2(e)).

本発明の半導体レーザの電流−光出力(1−L)特性を
測定したところ、ノンコート素子の場合でしきい電流値
が10mA、70mWまでキンクフリーで、CODレベ
ルは85mWであった。これは、活性層が膜厚50人の
単一量子井戸(SC)1)となっているためで、半導体
レーザの最高出力を決定する最大の要因である端面破壊
密度が、通常のダブルへテロ接合の半導体レーザと比べ
て飛躍的に向上したためである。すなわち、通常のダブ
ルへテロ接合の半導体レーザの端面破壊密度が約2MW
/cm2であるのに対し、SQW構造を導入した本発明
の半導体レーザのそれは約6MW/cm2であり、ダブ
ルへテロ接合半導体レーザの場合と比較して3倍の値を
示している。また、活性層の薄膜化により光の光導波路
層へのしみたしが大きくなり、このことも半導体レーザ
の最高出力の向上に寄与している。実際、光導波路層の
膜厚を0.3μmから0.5μmに厚くし、活性層の実
効屈折率を小さくした半導体レーザでは、活性層外への
光のじみだしが大きくなり、その最高出力はノンフート
素子で103mWであった。
When the current-optical output (1-L) characteristics of the semiconductor laser of the present invention were measured, in the case of a non-coated element, the threshold current value was 10 mA, kink-free up to 70 mW, and the COD level was 85 mW. This is because the active layer is a single quantum well (SC) 1) with a film thickness of 50 nm, and the edge fracture density, which is the biggest factor determining the maximum output of a semiconductor laser, is different from that of a normal double hetero This is due to the dramatic improvement compared to junction semiconductor lasers. In other words, the edge fracture density of a normal double heterojunction semiconductor laser is approximately 2 MW.
/cm2, whereas that of the semiconductor laser of the present invention incorporating the SQW structure is approximately 6 MW/cm2, which is three times the value of the double heterojunction semiconductor laser. Furthermore, by making the active layer thinner, light seeps into the optical waveguide layer more, which also contributes to improving the maximum output of the semiconductor laser. In fact, in a semiconductor laser in which the thickness of the optical waveguide layer is increased from 0.3 μm to 0.5 μm and the effective refractive index of the active layer is decreased, light leaks out of the active layer and its maximum output is reduced. The non-foot device output was 103 mW.

ところで、活性層を半導体の単一層でなく、超薄膜層の
上下を超薄膜層よりも禁制帯幅の大きな半導体層ではさ
む単一量子井戸構造においては、超薄膜層中の電子が離
散的なエネルギーを持っており、活性層を構成する超薄
膜半導体層の膜厚を変えることによって、半導体レーザ
の発振波長を変えることができる。
By the way, in a single quantum well structure in which the active layer is not a single layer of semiconductor, but an ultra-thin film layer sandwiched between upper and lower semiconductor layers with a larger forbidden band width than the ultra-thin film layer, the electrons in the ultra-thin film layer are dispersed in a discrete manner. It has energy, and by changing the thickness of the ultra-thin semiconductor layer that makes up the active layer, the oscillation wavelength of the semiconductor laser can be changed.

埋め込み屑として用いたZn5eは、■−■族化合物半
導体と比較して比抵抗が高く、キャリアの閉じ込めが有
効に働く。また、屈折率が約 2゜54とGaAs等に
比べて小さいため、光波の横方向の閉じ込めも有効に行
われる。このキャリア、及び光波の閉じ込め効果により
低しきい値化、高効率化が容易に達成できる。
The Zn5e used as the buried waste has a higher resistivity than the ■-■ group compound semiconductor, and carrier confinement works effectively. Furthermore, since the refractive index is approximately 2°54, which is smaller than that of GaAs, etc., light waves are effectively confined in the lateral direction. Due to this carrier and light wave confinement effect, a lower threshold value and higher efficiency can be easily achieved.

また、Zn5eはSiO2等の他の誘電体絶縁膜と比べ
熱伝導性に優れている。従って、電流狭窄に使用する場
合、高出力で連続駆動する必要があっても発生した熱は
効率よく放熱され、チップの温度上昇に基づく効率の低
下、あるいはしきい電流値の上昇等を最小限に抑えるこ
とができる。
Furthermore, Zn5e has excellent thermal conductivity compared to other dielectric insulating films such as SiO2. Therefore, when used for current confinement, the generated heat is efficiently dissipated even if continuous driving at high output is required, minimizing the reduction in efficiency due to the rise in chip temperature or the increase in the threshold current value. can be suppressed to

本発明の第2の実施例を、第3図に示す。第1図に示し
た第1の実施例との違いは、光導波路構造が基板に達す
るまでエツチングによってリブ状に加工されている点と
、リブの埋め込みをGaASと格子整合するZn5I1
.e6Ses9A(31)によって行っている点の2点
である。
A second embodiment of the invention is shown in FIG. The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the optical waveguide structure is etched into a rib shape until it reaches the substrate, and that the ribs are filled with Zn5I1 that lattice-matches with GaAS.
.. These are the two points made by e6Ses9A (31).

この実施例においては、活性層と格子定数が一致するZ
nSSe混晶でリブを埋め込んでいるたメ、格子ミスマ
ツチに基づく活性層へのストレスがかかりに(くなって
いる。従って、活性層に格子欠陥が生じにくくなり、こ
の結果半導体レーザの高信頼性、高性能化が可能となる
。また、埋め込み層を形成するZnSSeの側からみて
も、埋め込み成長中、リブ側面との界面においてストレ
スがかからないため、良質の埋め込み層を形成すること
ができると同時に、リブ側面への密着性が向上し、光波
、及びキャリアの閉じ込め効果がより向上する。
In this example, Z whose lattice constant matches that of the active layer is
Because the ribs are filled with nSSe mixed crystal, the stress on the active layer due to lattice mismatch is reduced.Therefore, lattice defects are less likely to occur in the active layer, resulting in high reliability of the semiconductor laser. Also, from the side of the ZnSSe that forms the buried layer, no stress is applied at the interface with the rib side surface during the buried growth, making it possible to form a high-quality buried layer. , the adhesion to the side surfaces of the ribs is improved, and the effect of confining light waves and carriers is further improved.

なお、本発明の半導体レーザの実施例の説明においては
、埋め込み層として■−■族化合物半導体であるZ n
 S es  あるいはZnSSeを用いた場合につい
て説明を行ってきたが、埋め込み層として他の■−■族
化合物半導体を用いた場合でも、同様の効果を得ること
ができる。すなわち、■族原料としてはセレン、硫黄、
テルル等があげられ、■族原料としては亜鉛、カドミウ
ム等が利用でき、これらを組み合わせた、2元系、3元
系、4元系等の混晶においても、良好な特性を得ること
ができる。なお、いずれの場合でも、活性層を形成する
■−v族化合物半導体と埋め込み層とを格子マツチング
させた方がよい結果が得られることは言うまでもない。
In the description of the embodiments of the semiconductor laser of the present invention, Zn, which is a ■-■ group compound semiconductor, is used as the buried layer.
Although the case where S es or ZnSSe is used has been described, similar effects can be obtained even when other ■-■ group compound semiconductors are used as the buried layer. In other words, group III raw materials include selenium, sulfur,
Tellurium, etc. can be used, and zinc, cadmium, etc. can be used as Group II raw materials, and good characteristics can also be obtained in binary, ternary, quaternary, etc. mixed crystals that combine these. . In any case, it goes without saying that better results can be obtained by lattice matching the Ⅰ-V group compound semiconductor forming the active layer and the buried layer.

加えて、本発明の半導体レーザはAlGaAs系以外の
レーザ材料、例えばrnGaAsP系、InGaP系の
材料に対しても同様に適用できる。
In addition, the semiconductor laser of the present invention can be similarly applied to laser materials other than AlGaAs-based materials, such as rnGaAsP-based and InGaP-based materials.

また、実施例において各層の導電型をすべて反対にした
構造(pをnに、nをpに置き換えた構造)についても
同様の効果が期待できる。
Furthermore, similar effects can be expected for a structure in which the conductivity types of each layer are all reversed (a structure in which p is replaced with n and n is replaced with p) in the example.

[発明の効果] 本発明の半導体レーザは以下に述べるような効果を有し
、n−vx族化合物半導体の持つ特徴を十分生かすと同
時に、100mW近い高出力で連続発振する半導体レー
ザの作製を可能とする。
[Effects of the Invention] The semiconductor laser of the present invention has the effects described below, and at the same time makes it possible to make full use of the characteristics of n-vx compound semiconductors and to manufacture a semiconductor laser that continuously oscillates at a high output of nearly 100 mW. shall be.

(1)光導波路を埋め込んでいるII−VI族化合物半
導体の格子定数はGaAsのそれと近いため、格子ミス
マツチに基づく活性領域に与えるストレスを最小限に抑
えることができ、半導体レーザの長寿命、及び高出力時
の信頼性の向上が計れる。
(1) Since the lattice constant of the II-VI group compound semiconductor in which the optical waveguide is embedded is close to that of GaAs, stress on the active region due to lattice mismatch can be minimized, resulting in a long life of the semiconductor laser and Improved reliability at high output can be measured.

(2)n−VI族化合物半導体は、高比抵抗、低屈折率
であるので、キャリア、及び光波が有効に光導波路内に
閉じ込められる。この結果、半導体レーザの低しきい値
化、高効率化が容易に達成される。
(2) Since the n-VI group compound semiconductor has a high resistivity and a low refractive index, carriers and light waves are effectively confined within the optical waveguide. As a result, lower threshold voltage and higher efficiency of the semiconductor laser can be easily achieved.

(3)また、II−VI族化合物半導体は誘電体薄膜と
比べて熱伝導率が非常に大きい。このため、高出力で連
続発振をした場合でも発生した熱がスムーズにチップか
ら放熱され、チップの温度上昇に基づく効率の低下、あ
るいはしきい値の上昇を招くことが少なくなる。
(3) Furthermore, II-VI group compound semiconductors have much higher thermal conductivity than dielectric thin films. Therefore, even when continuous oscillation is performed at high output, the generated heat is smoothly dissipated from the chip, which reduces the possibility of a decrease in efficiency or an increase in the threshold value due to a rise in the temperature of the chip.

以上の■−■族化合物半導体でリブを埋め込んだことに
よる効果の他に、活性層に量子井戸構造を導入したこと
によって、以下の効果も得られる。
In addition to the effects of burying the ribs with the ■-■ group compound semiconductor described above, the following effects can also be obtained by introducing a quantum well structure into the active layer.

(4)活性層に量子井戸構造を導入したことにより、活
性層中の電子は離散的なエネルギーを持つようになる。
(4) By introducing a quantum well structure into the active layer, electrons in the active layer have discrete energy.

従って、活性層の膜厚を変えることによって、半導体レ
ーザの発振波長を変えることができる。
Therefore, by changing the thickness of the active layer, the oscillation wavelength of the semiconductor laser can be changed.

(5)量子井戸構造の導入により、端面破壊密度が通常
のダブルへテロ接合を有する半導体レーザに比べて飛躍
的に向上した。このことは、最高出力の向上を意味する
。実際、本発明の半導体レーザにおいては、ノンコート
素子で103mWという高出力を記録した。
(5) By introducing the quantum well structure, the edge fracture density has been dramatically improved compared to a semiconductor laser having a normal double heterojunction. This means an increase in maximum output. In fact, in the semiconductor laser of the present invention, a high output of 103 mW was recorded with a non-coated element.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の第1の実施例を示す半導体レーザの
構造断面図。 第2図(a)〜(e)は、本発明の第1の実施例の半導
体レーザの製造工程を説明する工程断面図。 第3図は、本発明の7!Z2の実施例を示す半導体レー
ザの構造断面図。 第4図は、従来例を示す半導体レーザの構造断面図。 11 ・−n型GaAs基板 12・・・n型GaAsバッファー層 13− n型A I 1!、JTIG a []、61
]A Sクラッド層14− n ’42 A f [!
、3[IG a [1,7[IA S光導波路層15・
・・量子井戸活性層 16−p型A l 11.311G a 57sA s
光導波路層17−−− p型A l e4oG a 8
.aeA sクラ11層18・・・p型GaAsコンタ
クト層 19・・・5j02マスク 20・・・単結晶Zn5e 21・・・多結晶Zn5e 22・・・p型オーミック電極 23・・・n型オーミ、り電極 31−・・単結晶ZnSSe 1・・・活性層 (a> (b) (c) 以上
FIG. 1 is a structural sectional view of a semiconductor laser showing a first embodiment of the present invention. FIGS. 2(a) to 2(e) are process cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. Figure 3 shows 7! of the present invention! FIG. 2 is a structural cross-sectional view of a semiconductor laser showing an example of Z2. FIG. 4 is a structural sectional view of a semiconductor laser showing a conventional example. 11 - n-type GaAs substrate 12... n-type GaAs buffer layer 13- n-type AI 1! , JTIG a [], 61
]A S cladding layer 14- n '42 A f [!
, 3 [IG a [1, 7 [IA S optical waveguide layer 15.
...Quantum well active layer 16-p type Al 11.311G a 57sA s
Optical waveguide layer 17 --- p-type Al e4oGa 8
.. aeA scla 11 layer 18...p-type GaAs contact layer 19...5j02 mask 20...single crystal Zn5e 21...polycrystalline Zn5e 22...p-type ohmic electrode 23...n-type ohmic, Electrode 31--Single crystal ZnSSe 1--Active layer (a> (b) (c)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] III−V族化合物半導体の積層構造からなるリブ状の光
導波路を有し、かつ該光導波路をII−VI族化合物半導体
層で埋め込んでなる半導体レーザにおいて、該光導波路
は少なくとも半導体基板上に積層されたIII−V族化合
物半導体よりなる第1のクラッド層、活性層、第2のク
ラッド層、および第1のクラッド層と活性層の間に設け
られた第1の光導波路層、活性層と第2の活性層の間に
設けられた第2の光導波路層より形成されており、かつ
上記活性層の膜厚は20〜100Åであることを特徴と
する半導体レーザ。
In a semiconductor laser having a rib-shaped optical waveguide made of a laminated structure of III-V group compound semiconductors, and in which the optical waveguide is embedded with a II-VI group compound semiconductor layer, the optical waveguide is laminated at least on a semiconductor substrate. a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer made of a III-V group compound semiconductor, and a first optical waveguide layer provided between the first cladding layer and the active layer, an active layer and 1. A semiconductor laser comprising a second optical waveguide layer provided between second active layers, the active layer having a thickness of 20 to 100 Å.
JP14356690A 1990-06-01 1990-06-01 Semiconductor laser Pending JPH0437184A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14356690A JPH0437184A (en) 1990-06-01 1990-06-01 Semiconductor laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14356690A JPH0437184A (en) 1990-06-01 1990-06-01 Semiconductor laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0437184A true JPH0437184A (en) 1992-02-07

Family

ID=15341734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14356690A Pending JPH0437184A (en) 1990-06-01 1990-06-01 Semiconductor laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0437184A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7974322B2 (en) Nitride semiconductor laser diode
US6320209B1 (en) Epitaxial lateral overgrowth of gallium nitride based semiconductive oxide selective growth mask and method for fabricating the same
JP2011501398A (en) Semiconductor layer structure
JP4015865B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US4607369A (en) Semiconductor laser having a burying layer of a II-VI compound
JP3864634B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
US5619520A (en) Semiconductor laser
KR20000035669A (en) Semiconductor laser, semiconductor device and their manufacturing methods
JPS62200785A (en) Semiconductor laser device and manufacture thereof
JPH04144294A (en) Semiconductor laser
JP3460181B2 (en) Vertical cavity type light emitting device and method of manufacturing the same
JPH0437184A (en) Semiconductor laser
JP2947164B2 (en) Semiconductor laser device
JPH04186687A (en) Semiconductor laser
JPH04186686A (en) Semiconductor laser
JP2002359436A (en) Nitride semiconductor laser diode and method for manufacturing the same
JP4415440B2 (en) Manufacturing method of semiconductor laser
JPH1098234A (en) Semiconductor laser and its manufacture
JP2865160B2 (en) Manufacturing method of semiconductor laser
JP3708213B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
JP4799582B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3518842B2 (en) Gallium nitride based compound semiconductor laser
JPH07176830A (en) Manufacture of semiconductor light-emitting element
JP3869663B2 (en) Nitride semiconductor laser device and semiconductor optical device
JPH0669599A (en) Semiconductor laser diode and its manufacture