JPH0474487A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH0474487A JPH0474487A JP18859690A JP18859690A JPH0474487A JP H0474487 A JPH0474487 A JP H0474487A JP 18859690 A JP18859690 A JP 18859690A JP 18859690 A JP18859690 A JP 18859690A JP H0474487 A JPH0474487 A JP H0474487A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- active layer
- nondoped
- clad
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 29
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 abstract description 18
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 229910018731 Sn—Au Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- MGIUUAHJVPPFEV-ABXDCCGRSA-N magainin ii Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](NC(=O)CN)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1NC=NC=1)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(O)=O)C1=CC=CC=C1 MGIUUAHJVPPFEV-ABXDCCGRSA-N 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/305—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region characterised by the doping materials used in the laser structure
- H01S5/3054—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region characterised by the doping materials used in the laser structure p-doping
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
(イ)産業上の利用分野
本発明は、可視光を出射するInGaAIP系の半導体
レーザに関する。 (ロ)従来の技術 第5図に示す従来の半導体レーザの素子・構造は、Ja
par+eScJournalof Applied
l”hysics Vol。 28、 No、 9. September、 +98
9. pp、 16]5−]62]に開示されたもので
ある。同図において、上からAuZn/Au電極1(1
1,p型GaAsキャップ層102、n型GaAsブロ
ック層103、p型1no、 +(Ga+−xAlx)
。5Pクラッド層104、ノンドープのInosGao
sP活性層105、n型Ino 5(Ga+−xAlx
)a iPクラッド層106、n型GaAsバッファ層
】07、n型GaAs基板108、へuGe/Au電極
】09である。 この例ようにノンドープのl nGa r’活性層10
5を、p型、n型1nGaAIPクラッド層1(14,
](16で挟んだ素子構造では、製造工程中にp型、n
型クラッド層104106のドーパント (例えばケイ
素S1.セレンSe、亜鉛Zn)が活性層]05内に混
入し、素子の信頼性を低ドさせるという問題点があった
。 第6図は第5図の構造を有する素子においてn型クラッ
ド層106にドーパントとしてSeを用いた素f−のS
c、ln’tQ度ブ′ロファイルを示し、第7図は同じ
くドーパントとしてSlを用いた素子のSi、Zn濃度
プロファイルを示したものである。但し、ドーパント濃
度は51M5を用いて測定した。 これらの図からn型ドーパントとしてSeを用いると、
Seのメモリ効果によって、活性層105内にSeが多
量に取り込まれていることが分かる。 一方ドーパントとしてSlを用いると、Seの場合に比
べて活性層105へのSiの取り込みが低減されるもの
の、活性層105とn型クラッド層106との界面では
Siの取り込み量が多くなる。 さらに、第6.7図においてp型ドーパントのZnも活
性層105内に多く拡散して取り込まれていることが分
かる。 (ハ)発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、活性層内にp型
、n型ドーパントが取り込まれる現象を軽減するための
新しい素子構造を提供することを目的とする。 (ニ)課題を解決するための手段 本発明は、1nGaAII’系化合物゛r導体からなる
p型及び
レーザに関する。 (ロ)従来の技術 第5図に示す従来の半導体レーザの素子・構造は、Ja
par+eScJournalof Applied
l”hysics Vol。 28、 No、 9. September、 +98
9. pp、 16]5−]62]に開示されたもので
ある。同図において、上からAuZn/Au電極1(1
1,p型GaAsキャップ層102、n型GaAsブロ
ック層103、p型1no、 +(Ga+−xAlx)
。5Pクラッド層104、ノンドープのInosGao
sP活性層105、n型Ino 5(Ga+−xAlx
)a iPクラッド層106、n型GaAsバッファ層
】07、n型GaAs基板108、へuGe/Au電極
】09である。 この例ようにノンドープのl nGa r’活性層10
5を、p型、n型1nGaAIPクラッド層1(14,
](16で挟んだ素子構造では、製造工程中にp型、n
型クラッド層104106のドーパント (例えばケイ
素S1.セレンSe、亜鉛Zn)が活性層]05内に混
入し、素子の信頼性を低ドさせるという問題点があった
。 第6図は第5図の構造を有する素子においてn型クラッ
ド層106にドーパントとしてSeを用いた素f−のS
c、ln’tQ度ブ′ロファイルを示し、第7図は同じ
くドーパントとしてSlを用いた素子のSi、Zn濃度
プロファイルを示したものである。但し、ドーパント濃
度は51M5を用いて測定した。 これらの図からn型ドーパントとしてSeを用いると、
Seのメモリ効果によって、活性層105内にSeが多
量に取り込まれていることが分かる。 一方ドーパントとしてSlを用いると、Seの場合に比
べて活性層105へのSiの取り込みが低減されるもの
の、活性層105とn型クラッド層106との界面では
Siの取り込み量が多くなる。 さらに、第6.7図においてp型ドーパントのZnも活
性層105内に多く拡散して取り込まれていることが分
かる。 (ハ)発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、活性層内にp型
、n型ドーパントが取り込まれる現象を軽減するための
新しい素子構造を提供することを目的とする。 (ニ)課題を解決するための手段 本発明は、1nGaAII’系化合物゛r導体からなる
p型及び
【1型りランr層と、ノンドープのInGaP
系活性層と、を有し、前記活性層とp F!!I 、
n型クラッド層との夫々の間に、ノンドープのクラッド
層を設けたものである。 そして、前記ノンドープのクラッド層の膜厚は、p1!
2クラッド層と活性層との間及びn型クランド層と活性
層との間の平均膜厚で300λ以下とすることが望まし
い。 (ホ)作用 活性層の両側にあるノンドープのクラッド層により活性
層内へのp型、n型ドーパントの取り込み量を抑制する
。 (へ)実施例 以F本発明の半導体レーザを図面に基づき詳細に説明す
る。 第1図は素子構造を示す断面図であり、上から順に、C
r−^U電極1、p型GaAsキャンプ層2、n型Ga
As1072層3、p型In(Gaa、 5Alo、
s)Pクラッド層4、In(Gao、 5AIc、 s
)Pノンドープ29フ1層5/ンドープ′のInGa1
’活性層6、In(Gao、 5Alo、 s)Pノン
ドープクラッド層7、n’FIn(Gao 5八1.S
)Pクランド層8、n型1nGal’バッファ層9、n
’JGaAs基板10、Cr−8n−Au電極11であ
る。 前記各層は周知のMOCVD法を用いて基板10の一主
面I−に順次エピタキシャル成長され、前記メンドープ
クラッド層5.7の厚みはそれぞれ100人である。 第2図は第1図の素子構造を有する半導体レーザ用素子
において、n型ドーパントとしてSlを用い、p+5ド
ーパントとしてZnを用いたときのドーピングプロファ
イルを示した図である。前記第7図と比較すると、活性
層6内へのドーパントの取り込みが軽減されていること
が分かる。 即ち、従来の素子では、活性層105とn型クラッド層
104との界面では3X 1(1” (cm−’ )程
度のZnの拡散が見られ、活性層105とn型クランド
層】06との界面では7.5X1017(cm−’)程
度のZnの拡散が見られるのに対し、本発明の素子では
各ノンドープクラッド層5,7と活性層6との界面では
夫々IXI(1”2.5Xl(1”(cm−3)程度の
Znの拡散しか見られない。 第3図は前記ノンドープクラッド層5,7の平均膜厚と
20mAG二おける順方向電圧■、との関係を示す図で
ある。ここで平均膜厚とは次式によるものとする。 この図を見ると平均膜厚が300人程度まではV、の変
化が少なく安定していることが明らかである。 第4図は従来の素子と本発明の素子との寿命試験を行っ
た結果を示す電流特性図である。ここで素f−のストラ
イブ幅、活性層6の厚み寸法、共振器長は夫々5μm、
+1.(lhm、3(logm、端面コート無しとし、
寿命試験は50℃、5mW、 A P C(AuLom
aticPower Control)法で行った。 この図から明らかなように従来の素子は1500時間程
度までは大きな電流の変化はみられないが、15(01
時間を過ぎると、その電流値が大きく変化してしまうの
に比して、本発明素子では4000時間に達しても初期
の電流値を保持していることが観察された。 (ト)発明の効果 本発明は以1−の説明の如く、活性層の両側にノンドー
プのクラッド層を介在させることにより、ドーパントの
活性層への拡散を抑制し、長寿命化、及び歩留まりの改
善を期待できるという効果が生まれる。
系活性層と、を有し、前記活性層とp F!!I 、
n型クラッド層との夫々の間に、ノンドープのクラッド
層を設けたものである。 そして、前記ノンドープのクラッド層の膜厚は、p1!
2クラッド層と活性層との間及びn型クランド層と活性
層との間の平均膜厚で300λ以下とすることが望まし
い。 (ホ)作用 活性層の両側にあるノンドープのクラッド層により活性
層内へのp型、n型ドーパントの取り込み量を抑制する
。 (へ)実施例 以F本発明の半導体レーザを図面に基づき詳細に説明す
る。 第1図は素子構造を示す断面図であり、上から順に、C
r−^U電極1、p型GaAsキャンプ層2、n型Ga
As1072層3、p型In(Gaa、 5Alo、
s)Pクラッド層4、In(Gao、 5AIc、 s
)Pノンドープ29フ1層5/ンドープ′のInGa1
’活性層6、In(Gao、 5Alo、 s)Pノン
ドープクラッド層7、n’FIn(Gao 5八1.S
)Pクランド層8、n型1nGal’バッファ層9、n
’JGaAs基板10、Cr−8n−Au電極11であ
る。 前記各層は周知のMOCVD法を用いて基板10の一主
面I−に順次エピタキシャル成長され、前記メンドープ
クラッド層5.7の厚みはそれぞれ100人である。 第2図は第1図の素子構造を有する半導体レーザ用素子
において、n型ドーパントとしてSlを用い、p+5ド
ーパントとしてZnを用いたときのドーピングプロファ
イルを示した図である。前記第7図と比較すると、活性
層6内へのドーパントの取り込みが軽減されていること
が分かる。 即ち、従来の素子では、活性層105とn型クラッド層
104との界面では3X 1(1” (cm−’ )程
度のZnの拡散が見られ、活性層105とn型クランド
層】06との界面では7.5X1017(cm−’)程
度のZnの拡散が見られるのに対し、本発明の素子では
各ノンドープクラッド層5,7と活性層6との界面では
夫々IXI(1”2.5Xl(1”(cm−3)程度の
Znの拡散しか見られない。 第3図は前記ノンドープクラッド層5,7の平均膜厚と
20mAG二おける順方向電圧■、との関係を示す図で
ある。ここで平均膜厚とは次式によるものとする。 この図を見ると平均膜厚が300人程度まではV、の変
化が少なく安定していることが明らかである。 第4図は従来の素子と本発明の素子との寿命試験を行っ
た結果を示す電流特性図である。ここで素f−のストラ
イブ幅、活性層6の厚み寸法、共振器長は夫々5μm、
+1.(lhm、3(logm、端面コート無しとし、
寿命試験は50℃、5mW、 A P C(AuLom
aticPower Control)法で行った。 この図から明らかなように従来の素子は1500時間程
度までは大きな電流の変化はみられないが、15(01
時間を過ぎると、その電流値が大きく変化してしまうの
に比して、本発明素子では4000時間に達しても初期
の電流値を保持していることが観察された。 (ト)発明の効果 本発明は以1−の説明の如く、活性層の両側にノンドー
プのクラッド層を介在させることにより、ドーパントの
活性層への拡散を抑制し、長寿命化、及び歩留まりの改
善を期待できるという効果が生まれる。
第1図は本発明の半導体レーザ素子の構造を示す断面図
、第2図は同じくドーピングプロファイルを示す図、第
3図は同じくノンドープ層の膜厚とV、との関係を示す
図、第4図は本発明の素子と従来の素子との寿命特性を
比較した図、第5図は従来素子の構造断面図、第6図は
n型ドーパントとしてSeを用いた従来素Pのドーピン
グプロファイルを示す図、第7図は第5図に相当する従
来素子のドーピングプロファイルを示す図である。 4・・・n型クラッド層、 6 ノンドープの活性層、 5.7 ノンドープクラッド層、 8 ・n型クラッド層。
、第2図は同じくドーピングプロファイルを示す図、第
3図は同じくノンドープ層の膜厚とV、との関係を示す
図、第4図は本発明の素子と従来の素子との寿命特性を
比較した図、第5図は従来素子の構造断面図、第6図は
n型ドーパントとしてSeを用いた従来素Pのドーピン
グプロファイルを示す図、第7図は第5図に相当する従
来素子のドーピングプロファイルを示す図である。 4・・・n型クラッド層、 6 ノンドープの活性層、 5.7 ノンドープクラッド層、 8 ・n型クラッド層。
Claims (2)
- (1)InGaAlP系化合物半導体からなるp型及び
n型クラッド層と、ノンドープのInGaP系活性層と
、を有し、前記活性層とp型、n型クラッド層との夫々
の間に、ノンドープのクラッド層を設けたことを特徴と
する半導体レーザ。 - (2)前記ノンドープのクラッド層の膜厚をp型クラッ
ド層と活性層との間及びn型クラッド層と活性層との間
の平均膜厚で300Å以下としたことを特徴とする請求
項(1)の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2188596A JP2950927B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2188596A JP2950927B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 半導体レーザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0474487A true JPH0474487A (ja) | 1992-03-09 |
JP2950927B2 JP2950927B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=16226427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2188596A Expired - Fee Related JP2950927B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2950927B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5789773A (en) * | 1995-10-02 | 1998-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting device |
US6563850B1 (en) | 1997-10-06 | 2003-05-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting device and fabricating method thereof |
US6798808B1 (en) | 1999-01-29 | 2004-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and method of manufacturing same |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2188596A patent/JP2950927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5789773A (en) * | 1995-10-02 | 1998-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light-emitting device |
US6563850B1 (en) | 1997-10-06 | 2003-05-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting device and fabricating method thereof |
US6798808B1 (en) | 1999-01-29 | 2004-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device and method of manufacturing same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2950927B2 (ja) | 1999-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5826834B2 (ja) | 半導体レ−ザ−装置 | |
US7276735B2 (en) | Laminated semiconductor substrate and optical semiconductor element | |
US6864514B2 (en) | Light emitting diode | |
JPH0474487A (ja) | 半導体レーザ | |
JPH04111375A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
US5164950A (en) | Semiconductor laser device comprising a sige single crystal substrate | |
JP2006032665A (ja) | 発光ダイオード | |
JP3209786B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP3500762B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
JPS6086879A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
JPS6244717B2 (ja) | ||
JPS63269593A (ja) | 半導体レ−ザ装置とその製造方法 | |
JP2862726B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JP3253267B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
JPS61154191A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
JPS63169775A (ja) | 半導体発光素子 | |
JPH02238432A (ja) | 光変調装置 | |
JPH01313985A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
JP2685818B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JPH0732262B2 (ja) | 半導体受光素子 | |
JPS62159486A (ja) | 半導体発光装置 | |
JPH03225983A (ja) | 半導体レーザ | |
JPH036878A (ja) | 光・電子集積回路 | |
JPH05243604A (ja) | 発光素子 | |
JPH03280483A (ja) | 半導体レーザ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |