JPH0462882A - 可視光半導体レーザ - Google Patents
可視光半導体レーザInfo
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- 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
- H01S5/2205—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 comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2222—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
- H01S5/2226—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 comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semiconductors with a specific doping
-
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- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、０．６□ｍ帯に発振波長を有するＡｌＧａＩ
ｎＰ可視光半導体レーザに関する。
ｎＰ可視光半導体レーザに関する。
（従来の技術）
現在、光ディスクの高密度化のため、０．６□ｍ帯に発
振波長を有するＡｌＧａＩｎＰ系可視光半導体レーザの
開発が盛んに行われている。これまでに報告されている
ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザのほとんどは、Ｎ型
基板上に形成された半導体レーザに関する報告である。
振波長を有するＡｌＧａＩｎＰ系可視光半導体レーザの
開発が盛んに行われている。これまでに報告されている
ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザのほとんどは、Ｎ型
基板上に形成された半導体レーザに関する報告である。
また、その主要なレーザ構造は、平坦なＮ型基板上にＮ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ＧａＩｎＰ活性層、Ｐ型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層をこの順に形成し、次に、Ｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層をメサ状にストライブに加
工し、それ以外の部分をＮ型のブロック層で埋め込んだ
構造である。以下に、それらのレーザ構造に関する報告
例を示す。例えば、エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９８７年８月
２７日号Ｖｏ１．２３ Ｎｏ、 １８ ｐｐ、 ９３８
−９３９記載の”Ｈｉｇｈ−ｐｏｗｅｒｏｐｅｒａｔｉ
ｏｎ ｏｆ ａ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ−ｍｏｄｅ ５
ｔａｂｉｌｉｓｅｄ ＡｌＧａＩｎＰｖｉｓｉｂｌｅ
ｌｉｇｈｔ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ １ａｓｅｒ
”、あるいは、１９８７年第１９回固体素子・材層コン
ファレンス予稿集ｐｐ。
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ＧａＩｎＰ活性層、Ｐ型
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層をこの順に形成し、次に、Ｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層をメサ状にストライブに加
工し、それ以外の部分をＮ型のブロック層で埋め込んだ
構造である。以下に、それらのレーザ構造に関する報告
例を示す。例えば、エレクトロニクス・レターズ（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９８７年８月
２７日号Ｖｏ１．２３ Ｎｏ、 １８ ｐｐ、 ９３８
−９３９記載の”Ｈｉｇｈ−ｐｏｗｅｒｏｐｅｒａｔｉ
ｏｎ ｏｆ ａ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ−ｍｏｄｅ ５
ｔａｂｉｌｉｓｅｄ ＡｌＧａＩｎＰｖｉｓｉｂｌｅ
ｌｉｇｈｔ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ １ａｓｅｒ
”、あるいは、１９８７年第１９回固体素子・材層コン
ファレンス予稿集ｐｐ。
１１５−１１８記載の”Ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｏｐｅ
ｒａｔｉｏｎ ｏｆＩｎＧａＰ／ＩｎＡＩＰ ｔｒａｎ
ｓｖｅｒｓｅ ｍｏｄｅ ５ｔａｂｉｌｉｚｅｄ １ａ
ｓｅｒｄｉｏｄｅｓ”に報告されている。これらのレー
・ザ構造は、ＡｌＧａＡｓ半導体レーザの頃から良く知
られた構造で、メサ状ストライブをブロック層で埋め込
むことにより、電流狭窄を行うと同時に、屈折率ステッ
プを形成し、横モード制御を行うことが可能である。
ｒａｔｉｏｎ ｏｆＩｎＧａＰ／ＩｎＡＩＰ ｔｒａｎ
ｓｖｅｒｓｅ ｍｏｄｅ ５ｔａｂｉｌｉｚｅｄ １ａ
ｓｅｒｄｉｏｄｅｓ”に報告されている。これらのレー
・ザ構造は、ＡｌＧａＡｓ半導体レーザの頃から良く知
られた構造で、メサ状ストライブをブロック層で埋め込
むことにより、電流狭窄を行うと同時に、屈折率ステッ
プを形成し、横モード制御を行うことが可能である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、これら従来のＮ型基板上に形成したＡｌ
ＧａＩｎＰ半導体レーザの場合には、以下の問題が存在
する。その−例を第２図に示す。第２図は従来の可視レ
ーザの断面図である。ずなわち、Ｎ型基板４００上に形
成したＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザでは、メサ状スＩ・
ライブの電流注入部分は、Ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ結晶のク
ラッド層３４０で形成される。一方、Ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ結晶は低抵抗化が難しく、その比抵抗は、Ｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰ結晶に比べて、１桁程度高い値を示すことがわ
かっている。我々のデータで具体的数値を示せば、Ｐ型
（ＡＩ □、６ Ｇａ □、４ ） ０．５ Ｉｎ ｏ
、５ Ｐ（Ｚｎドープ）の比抵抗は、０．７〜１．３層
ｃｍであるのに対し、Ｎ型（ＡｌＯ，６ＧａＯ，４）
ｏ、５ Ｉｎ ｏ、５ Ｐ（Ｓｉドープ）の比抵抗は０
．０５〜０．０８Ωｃｍであり、Ｐ型結晶の方が１桁程
度高抵抗である。従って、特に、幅３〜７□ｍ、高さ約
１７ｘｍの狭ストライプの電流注入部分にＰ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ結晶を用いた従来のＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザ
では、素子抵抗が非常に高く、高出力・大電流動作での
発熱により光出力の飽和が問題となる。
ＧａＩｎＰ半導体レーザの場合には、以下の問題が存在
する。その−例を第２図に示す。第２図は従来の可視レ
ーザの断面図である。ずなわち、Ｎ型基板４００上に形
成したＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザでは、メサ状スＩ・
ライブの電流注入部分は、Ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ結晶のク
ラッド層３４０で形成される。一方、Ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐ結晶は低抵抗化が難しく、その比抵抗は、Ｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰ結晶に比べて、１桁程度高い値を示すことがわ
かっている。我々のデータで具体的数値を示せば、Ｐ型
（ＡＩ □、６ Ｇａ □、４ ） ０．５ Ｉｎ ｏ
、５ Ｐ（Ｚｎドープ）の比抵抗は、０．７〜１．３層
ｃｍであるのに対し、Ｎ型（ＡｌＯ，６ＧａＯ，４）
ｏ、５ Ｉｎ ｏ、５ Ｐ（Ｓｉドープ）の比抵抗は０
．０５〜０．０８Ωｃｍであり、Ｐ型結晶の方が１桁程
度高抵抗である。従って、特に、幅３〜７□ｍ、高さ約
１７ｘｍの狭ストライプの電流注入部分にＰ型ＡｌＧａ
ＩｎＰ結晶を用いた従来のＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザ
では、素子抵抗が非常に高く、高出力・大電流動作での
発熱により光出力の飽和が問題となる。
本発明の目的はＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザの素
子抵抗を低減し、高出力で熱飽和が改善され、更に電流
狭窄が十分にされた低しきい値の可視光半導体レーザを
提供することにある。
子抵抗を低減し、高出力で熱飽和が改善され、更に電流
狭窄が十分にされた低しきい値の可視光半導体レーザを
提供することにある。
（課題を解決するだめの手段）
本発明の可視光半導体レーザの構成は、Ｐ型ＧａＡｓ基
板上に、Ｐ型ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰでなる第
１のクラッド層、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰでな
る活性層、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰでなる
第２のクラッド層をこの順に備えるダブルヘテロ構造を
有し、前記第２のクラッド層の一部が部分的に層厚の厚
いメサ状の電流注入領域を形成している半導体レーザで
あって、前記メサの側面およびメサ以外の部分が、アン
ドープまたは１×１０１８ｃｍ−３以下のｎ型にドープ
された半導体層でなる第１の電流ブロック層と、Ｐ型の
半導体層でなる第２の電流ブロック層でこの順に被覆さ
れたことを特徴とする。
板上に、Ｐ型ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰでなる第
１のクラッド層、ＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰでな
る活性層、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＩｎＰでなる
第２のクラッド層をこの順に備えるダブルヘテロ構造を
有し、前記第２のクラッド層の一部が部分的に層厚の厚
いメサ状の電流注入領域を形成している半導体レーザで
あって、前記メサの側面およびメサ以外の部分が、アン
ドープまたは１×１０１８ｃｍ−３以下のｎ型にドープ
された半導体層でなる第１の電流ブロック層と、Ｐ型の
半導体層でなる第２の電流ブロック層でこの順に被覆さ
れたことを特徴とする。
（作用）
第１図に本発明のＰ型基板上ＡｌＧａＩｎＰ半導体レー
ザの構造図を示す。第１図は、レーザ共振器軸に垂直に
切断した断面図である。
ザの構造図を示す。第１図は、レーザ共振器軸に垂直に
切断した断面図である。
以下、第１図の半導体レーザの作用についで説明する。
まず、第１図の半導体レーザの構造について説明する。
第１図の半導体レーザは、３回のＭＯＶＰＥ法を用いた
結晶成長と、メサ加エプロセスにより作製される。第１
回目の結晶成長では、Ｐ型ＧａＡｓ基板２１０上に、Ｐ
型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層１２０． ＧａＩｎＰ活
性層１１０、Ｎ型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層１３０．
１４０をこの順に含むダブルヘテロ構造を形成する。次
に、電流注入領域を形成するため、Ｎ型ＡｌＧａ１ｎＰ
クラッド層１４０の一部はメサ状に加工する。そして、
第２回目の結晶成長により、メサ側面およびメサ以外の
部分を、２層の半導体層を含む電流フロック層で被覆す
る。第１層目の半導体層１８５は、アンドープまたは１
×１０１８ｃｍ−３以下のｎ型にドープされた半導体層
でなり、第２層目の半導体１８０は、Ｐ型の半導体層で
なっている。そして、第３回目の結晶成長でＮ型ＧａＡ
ｓキャッフ層２００を形成する。
結晶成長と、メサ加エプロセスにより作製される。第１
回目の結晶成長では、Ｐ型ＧａＡｓ基板２１０上に、Ｐ
型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層１２０． ＧａＩｎＰ活
性層１１０、Ｎ型のＡｌＧａＩｎＰクラッド層１３０．
１４０をこの順に含むダブルヘテロ構造を形成する。次
に、電流注入領域を形成するため、Ｎ型ＡｌＧａ１ｎＰ
クラッド層１４０の一部はメサ状に加工する。そして、
第２回目の結晶成長により、メサ側面およびメサ以外の
部分を、２層の半導体層を含む電流フロック層で被覆す
る。第１層目の半導体層１８５は、アンドープまたは１
×１０１８ｃｍ−３以下のｎ型にドープされた半導体層
でなり、第２層目の半導体１８０は、Ｐ型の半導体層で
なっている。そして、第３回目の結晶成長でＮ型ＧａＡ
ｓキャッフ層２００を形成する。
第１図の半導体レーザに特徴的な点は、メ→ノ゛状の電
流注入領域のＡｌＧａＩｎＰクラッド層１４０がＮ型で
あること、電流ブロック層が２層以上の半導体層で構成
されている点である。それにより次の効果がある。まず
、基板をＰ型にしたことにより電流注入領域を形成する
メサがＮ型のＡｌＧａＩｎＰで構成できるので、この部
分の抵抗を１桁程度下げることができ、高出力・大電流
動作での発熱による熱飽和を大きく改善できる。２番目
の効果は次の点にある。我々の実験結果から、ＡｌＧａ
ＩｎＰ結晶中の不純物の拡散速度は、ＡｌＧａＡｓ結晶
中の不純物の拡散速度に比べかなり大きいことがわかっ
ており、その効果は、Ｐ型不純物であるＺｎの方がＮ型
不純物であるＳｉに比べ１桁程度早いこともわかってい
る。従って、電流ブロック層を１層のＰ型半導体層で構
成した場合Ｐ型電流ブロック層から結晶成長などの熱過
程により、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１３０を介し
て、多量のＰ型不純物Ｚｎが活性層１１０中に拡散する
事が予想される。
流注入領域のＡｌＧａＩｎＰクラッド層１４０がＮ型で
あること、電流ブロック層が２層以上の半導体層で構成
されている点である。それにより次の効果がある。まず
、基板をＰ型にしたことにより電流注入領域を形成する
メサがＮ型のＡｌＧａＩｎＰで構成できるので、この部
分の抵抗を１桁程度下げることができ、高出力・大電流
動作での発熱による熱飽和を大きく改善できる。２番目
の効果は次の点にある。我々の実験結果から、ＡｌＧａ
ＩｎＰ結晶中の不純物の拡散速度は、ＡｌＧａＡｓ結晶
中の不純物の拡散速度に比べかなり大きいことがわかっ
ており、その効果は、Ｐ型不純物であるＺｎの方がＮ型
不純物であるＳｉに比べ１桁程度早いこともわかってい
る。従って、電流ブロック層を１層のＰ型半導体層で構
成した場合Ｐ型電流ブロック層から結晶成長などの熱過
程により、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１３０を介し
て、多量のＰ型不純物Ｚｎが活性層１１０中に拡散する
事が予想される。
その結果として、活性層１１００発光効率の低下、ある
いは電流狭窄が正常に機能しないなどの問題が生じる可
能性がある。然るに、本発明の第１図の半導体レーザで
は、電流フロック層を２層以上の半導体層で構成し、そ
の第１層目をアンドープあるいは１×１０１８ｃｍ−３
以下のＮ型にドープした半導体層で形成することにより
、結晶成長中などの熱過程における、第２層目のＰ型半
導体層１８０から活性層１１０、あるいはＮ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層１３０への、Ｐ型不純物Ｚｎの拡散を
抑える効果が期待できる。
いは電流狭窄が正常に機能しないなどの問題が生じる可
能性がある。然るに、本発明の第１図の半導体レーザで
は、電流フロック層を２層以上の半導体層で構成し、そ
の第１層目をアンドープあるいは１×１０１８ｃｍ−３
以下のＮ型にドープした半導体層で形成することにより
、結晶成長中などの熱過程における、第２層目のＰ型半
導体層１８０から活性層１１０、あるいはＮ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層１３０への、Ｐ型不純物Ｚｎの拡散を
抑える効果が期待できる。
従って、本発明の半導体レーザによれば、素子抵抗が低
く、高出力動作時の光出力の熱飽和が少なく、しかも電
流ブロック層１８０からの、■）型不純物Ｚｎの拡散が
制御された、発光効率が高く、電流狭窄機構の良好なＰ
型基板Ｊ： ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザが得ら
れる。
く、高出力動作時の光出力の熱飽和が少なく、しかも電
流ブロック層１８０からの、■）型不純物Ｚｎの拡散が
制御された、発光効率が高く、電流狭窄機構の良好なＰ
型基板Ｊ： ＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体レーザが得ら
れる。
（実施例）
以下、本発明のＰ型基板上ＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザ
について、具体的数値例を用いて説明する。
について、具体的数値例を用いて説明する。
第１図の構造について説明する。基板は、１×１０１９
ｃｍ−３のＺｎｎドープ型ＧａＡｓ基板２１０を用いた
。その基板上に７０Ｔｏｒｒ減圧のＭＯＶＰＥ法により
、０．０２／ｉｍ厚のＰ型ＧａＩｎＰ層１５０．１．１
１１ｍ厚のＰ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１２０．０．
０４Ωｍ厚のアンドープＧａＩｎＰ活性層１１０．０．
２５μｍ厚のＮ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１３０．０
．００５μｍ厚のＮ型ＧａＩｎＰエツチングストッパ層
１６０．０．９μｍ厚のＮ Ａ！！ ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層１４０．０．０１，４層ｍ厚のＮ型ＧａＩｎＰ
層１７０．０．５ｐｍ厚のＮ型ＧａＡｓキャップ層１９
０を順次結晶成長して基本となるダブルヘテロを構造ウ
ェハを形成した。次に、レーザ構造を形成するため、Ｎ
型ＡｌＧａＩｎＰ１４０をメサ状に加工した。メサ加工
には、ＧａＩｎＰに対して、ＡｌＧａＩｎ、Ｐのエツチ
ングレートが十分速い選択エッチャントを用いた。そし
て、第２回目のＭＯＶＰＥ法による結晶成長で、メサ側
面およびメサ以外の部分に、２層の半導体層でなる電流
ブロック層を形成した。本実施例では、第１層目の電流
ブロック層１８５には、０．２μｍ厚のアンドープＧａ
Ａｓを、第２層目の電流ブロック層１８０には、０．９
μｍ厚のＰ型ＧａＡｓを用いた。また、電流ブロック層
の結晶成長には、選択成長法を用いた。そして、最後に
第３回目のＭＯＶＰＥ法による結晶成長で全面にＮ型Ｇ
ａＡｓでなるキャップ層２００を成長し、素子両面に電
極付けを行って本発明の半導体レーザを作製した。
ｃｍ−３のＺｎｎドープ型ＧａＡｓ基板２１０を用いた
。その基板上に７０Ｔｏｒｒ減圧のＭＯＶＰＥ法により
、０．０２／ｉｍ厚のＰ型ＧａＩｎＰ層１５０．１．１
１１ｍ厚のＰ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１２０．０．
０４Ωｍ厚のアンドープＧａＩｎＰ活性層１１０．０．
２５μｍ厚のＮ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１３０．０
．００５μｍ厚のＮ型ＧａＩｎＰエツチングストッパ層
１６０．０．９μｍ厚のＮ Ａ！！ ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層１４０．０．０１，４層ｍ厚のＮ型ＧａＩｎＰ
層１７０．０．５ｐｍ厚のＮ型ＧａＡｓキャップ層１９
０を順次結晶成長して基本となるダブルヘテロを構造ウ
ェハを形成した。次に、レーザ構造を形成するため、Ｎ
型ＡｌＧａＩｎＰ１４０をメサ状に加工した。メサ加工
には、ＧａＩｎＰに対して、ＡｌＧａＩｎ、Ｐのエツチ
ングレートが十分速い選択エッチャントを用いた。そし
て、第２回目のＭＯＶＰＥ法による結晶成長で、メサ側
面およびメサ以外の部分に、２層の半導体層でなる電流
ブロック層を形成した。本実施例では、第１層目の電流
ブロック層１８５には、０．２μｍ厚のアンドープＧａ
Ａｓを、第２層目の電流ブロック層１８０には、０．９
μｍ厚のＰ型ＧａＡｓを用いた。また、電流ブロック層
の結晶成長には、選択成長法を用いた。そして、最後に
第３回目のＭＯＶＰＥ法による結晶成長で全面にＮ型Ｇ
ａＡｓでなるキャップ層２００を成長し、素子両面に電
極付けを行って本発明の半導体レーザを作製した。
なお、上記工程中、Ｐ型不純物にはすべてＺｎを、Ｎ型
不純物にはすべてＳｉを用いた。また、Ｐ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層のキャリア密度は、３×１０１７ｃｍ−
３比抵抗は０．８Ωｃｍであり、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層のギヤリア濃度は、１．５ Ｘ １０−ｃｍ、
比抵抗は０．０８Ωｃｍであった。
不純物にはすべてＳｉを用いた。また、Ｐ型ＡｌＧａＩ
ｎＰクラッド層のキャリア密度は、３×１０１７ｃｍ−
３比抵抗は０．８Ωｃｍであり、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層のギヤリア濃度は、１．５ Ｘ １０−ｃｍ、
比抵抗は０．０８Ωｃｍであった。
以上の方法により作製した、第１図の構造の半導体レー
ザの特性として、以下に示す特性が得られた。電流注入
幅５μｍ、共振器長４００μｍの素子に対し、発振しき
い値電流５５ｍＡであった。電流ブロック層１８０から
のＺｎ拡散の影響によるしきい値電流の増大はみられな
かった。また、電流−電圧特性も良好なダイオード特性
を示し、素子抵抗も８Ωであり、第２図の従来の半導体
レーザの１４Ωと比べ、大幅に低抵抗であった。さらに
、発光スポットの観察より、電流狭窄も良好に行われて
おり、電流ブロック層１８０からのＺｎの拡散が抑えら
れていることが確認できた。そして、光出力特性に関し
ても、４０ｍＷまで熱飽和を起こすこと無く、良好な高
出力特性が得られた。なお、」１記、光出力特性を測定
した半導体レーザに関しては、前面６％、後面９５％の
非対称コーティングを施した後、ダイヤモンドヒートシ
ンク」−に融着して測定を行った。
ザの特性として、以下に示す特性が得られた。電流注入
幅５μｍ、共振器長４００μｍの素子に対し、発振しき
い値電流５５ｍＡであった。電流ブロック層１８０から
のＺｎ拡散の影響によるしきい値電流の増大はみられな
かった。また、電流−電圧特性も良好なダイオード特性
を示し、素子抵抗も８Ωであり、第２図の従来の半導体
レーザの１４Ωと比べ、大幅に低抵抗であった。さらに
、発光スポットの観察より、電流狭窄も良好に行われて
おり、電流ブロック層１８０からのＺｎの拡散が抑えら
れていることが確認できた。そして、光出力特性に関し
ても、４０ｍＷまで熱飽和を起こすこと無く、良好な高
出力特性が得られた。なお、」１記、光出力特性を測定
した半導体レーザに関しては、前面６％、後面９５％の
非対称コーティングを施した後、ダイヤモンドヒートシ
ンク」−に融着して測定を行った。
本実施例では活性層にＧａＩｎＰを用いたがＡｌＧａＩ
ｎＰでもよい。また、クラッド層としてＡｌＧａＩｎＰ
を用いたがＡｌＩｎＰでもよい。
ｎＰでもよい。また、クラッド層としてＡｌＧａＩｎＰ
を用いたがＡｌＩｎＰでもよい。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明の第１図の半導体レーザによ
れば、ＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザにおいて、素子抵抗
の大幅な低減と、高出力動作時の熱放散特性の大幅な改
善があり、更に、電流ブロック層から活性層へのＰ型不
純物の拡散が抑えられ、低しきい値で、電流狭窄の良好
な高出力可視光半導体レーザが得られる。
れば、ＡｌＧａＩｎＰ半導体レーザにおいて、素子抵抗
の大幅な低減と、高出力動作時の熱放散特性の大幅な改
善があり、更に、電流ブロック層から活性層へのＰ型不
純物の拡散が抑えられ、低しきい値で、電流狭窄の良好
な高出力可視光半導体レーザが得られる。
第１図は、本発明の半導体レーザの断面構造図を、第２
図は従来の半導体レーザの断面構造図を示す。 １１０−ＧａＩｎＰ活性層、１２０−Ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、１３０．１．４．０−Ｎ型Ａ、ｌＧａＩ
ｎ、Ｐクラッド層、１５０・−Ｐ型ＧａＩｎＰ層、１６
０−Ｎ型ＧａＩｎＰエツチングストソバ層、１７０・Ｎ
型ＧａＩｎ、Ｐ層、１−８０・Ｐ型ＧａＡｓ電流ブロッ
ク層、１８５・・・アンドープ」：たはＩ Ｘ １０１
８ｃｍ ”以下のＮ型にドープされた電流ブロック層、
１９０．２００・・・Ｎ型ＧａＡｓギャップ層、２１０
・、Ｐ型ＧａＡ、ｓ基板、２２０．２３０−・・電極、
３１０・・・ＧａＩｎＰ活性層、３２０・Ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層、３３０．３４０・Ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、３５０、Ｐ型ＧａＩｎＰエツチングスト
ッパ層、３６０・Ｐ型ＧａＩｎＰ層、３７０−Ｎ型Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層、３８０゜３９０・Ｐ型ＧａＡｓキ
Ａ’ ７プ層、４００・Ｎ型ＧａＡｓ基板、４１０、４
２０・・・電極。
図は従来の半導体レーザの断面構造図を示す。 １１０−ＧａＩｎＰ活性層、１２０−Ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、１３０．１．４．０−Ｎ型Ａ、ｌＧａＩ
ｎ、Ｐクラッド層、１５０・−Ｐ型ＧａＩｎＰ層、１６
０−Ｎ型ＧａＩｎＰエツチングストソバ層、１７０・Ｎ
型ＧａＩｎ、Ｐ層、１−８０・Ｐ型ＧａＡｓ電流ブロッ
ク層、１８５・・・アンドープ」：たはＩ Ｘ １０１
８ｃｍ ”以下のＮ型にドープされた電流ブロック層、
１９０．２００・・・Ｎ型ＧａＡｓギャップ層、２１０
・、Ｐ型ＧａＡ、ｓ基板、２２０．２３０−・・電極、
３１０・・・ＧａＩｎＰ活性層、３２０・Ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層、３３０．３４０・Ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、３５０、Ｐ型ＧａＩｎＰエツチングスト
ッパ層、３６０・Ｐ型ＧａＩｎＰ層、３７０−Ｎ型Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層、３８０゜３９０・Ｐ型ＧａＡｓキ
Ａ’ ７プ層、４００・Ｎ型ＧａＡｓ基板、４１０、４
２０・・・電極。
Claims (1)
- Ｐ型ＧａＡｓ基板上に、Ｐ型ＡｌＧａＩｎＰまたはＡ
ｌＩｎＰでなる第１のクラッド層、ＧａＩｎＰまたはＡ
ｌＧａＩｎＰでなる活性層、Ｎ型ＡｌＧａＩｎＰまたは
ＡｌＩｎＰでなる第２のクラッド層をこの順に備えるダ
ブルヘテロ構造を有し、前記第２のクラッド層の一部が
部分的に層厚の厚いメサ状の電流注入領域を形成してい
る半導体レーザであって、前記メサの側面およびメサ以
外の部分が、アンドープまたは１×１０＾１＾８ｃｍ＾
−＾３以下のｎ型にドープされた半導体層でなる第１の
電流ブロック層と、Ｐ型の半導体層でなる第２の電流ブ
ロック層でこの順に被覆されたことを特徴とする可視光
半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16590290A JPH0462882A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 可視光半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16590290A JPH0462882A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 可視光半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462882A true JPH0462882A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15821166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16590290A Pending JPH0462882A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 可視光半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462882A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08130346A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-05-21 | Nec Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| EP1283574A2 (en) * | 2001-06-15 | 2003-02-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP16590290A patent/JPH0462882A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08130346A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-05-21 | Nec Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| EP1283574A2 (en) * | 2001-06-15 | 2003-02-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element |
| EP1283574A3 (en) * | 2001-06-15 | 2005-04-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element |
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