JPH05102599A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH05102599A JPH05102599A JP25879791A JP25879791A JPH05102599A JP H05102599 A JPH05102599 A JP H05102599A JP 25879791 A JP25879791 A JP 25879791A JP 25879791 A JP25879791 A JP 25879791A JP H05102599 A JPH05102599 A JP H05102599A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- laser
- face
- substrate
- groove
- 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
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザにおいて製造プロセスを複雑化
することなく高出力化を図る。 【構成】 エッチングにより基板２６に溝を形成した
後、ＭＢＥ法によりＤＨ構造の膜を形成する。このと
き、基板２６の主面である｛１００｝面ではｎ型となる
Ｓｉのドーピング領域が、溝の斜面領域の｛１１１｝Ａ
面ではｐ型に反転又は高抵抗化する。したがって、この
溝に沿って劈開しその劈開面を端面（図１では左右側
面）とすれば、動作時において端面部の電流が減少し、
劣化を防止することができる。
することなく高出力化を図る。 【構成】 エッチングにより基板２６に溝を形成した
後、ＭＢＥ法によりＤＨ構造の膜を形成する。このと
き、基板２６の主面である｛１００｝面ではｎ型となる
Ｓｉのドーピング領域が、溝の斜面領域の｛１１１｝Ａ
面ではｐ型に反転又は高抵抗化する。したがって、この
溝に沿って劈開しその劈開面を端面（図１では左右側
面）とすれば、動作時において端面部の電流が減少し、
劣化を防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分子線エピタキシー法
（以下「ＭＢＥ法」という）によって形成されたダブル
ヘテロ接合構造（以下「ＤＨ構造」という）の半導体レ
ーザに関するものであり、更に詳しくは、このような半
導体レーザの高出力化に関する。
（以下「ＭＢＥ法」という）によって形成されたダブル
ヘテロ接合構造（以下「ＤＨ構造」という）の半導体レ
ーザに関するものであり、更に詳しくは、このような半
導体レーザの高出力化に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは、コンパクトディスクや
光ディスク等の光源として実用化が進められている。こ
のうち、追記型光ディスクや書き込み・消去可能な光磁
気ディスク等の分野では、記録用の光源として高出力の
半導体レーザが必要とされている。
光ディスク等の光源として実用化が進められている。こ
のうち、追記型光ディスクや書き込み・消去可能な光磁
気ディスク等の分野では、記録用の光源として高出力の
半導体レーザが必要とされている。
【０００３】しかし、半導体レーザを高出力化すると耐
久性の点で問題が生じ、特に端面部の劣化が問題であ
る。すなわち、レーザ端面部は中央部に比べて光を吸収
しやすく、この光吸収によって発熱し端面の温度が上昇
する。温度が上昇すると、より大きな光吸収を招き更に
温度が上昇するという現象を繰り返し、ついには端面が
溶融する。これは端面部における瞬時光学損傷（ＣＯＤ
＝Catastrophic OpticalDamage ）であり、端面破壊と
呼ばれる。
久性の点で問題が生じ、特に端面部の劣化が問題であ
る。すなわち、レーザ端面部は中央部に比べて光を吸収
しやすく、この光吸収によって発熱し端面の温度が上昇
する。温度が上昇すると、より大きな光吸収を招き更に
温度が上昇するという現象を繰り返し、ついには端面が
溶融する。これは端面部における瞬時光学損傷（ＣＯＤ
＝Catastrophic OpticalDamage ）であり、端面破壊と
呼ばれる。
【０００４】このような半導体レーザの高出力化に伴う
問題に対する対策としては、光スポット径を拡大して光
子密度を低減する方法や、レーザ端面近傍の禁制帯幅を
レーザ中央部に比べて広くすることにより光吸収を小さ
くした端面透明化構造、レーザの動作時における端面部
の電流を低減する方法等が有効である。そして端面透明
化構造としては、選択拡散の手法により端面近傍におい
て活性層にまで達する深いＺｎ拡散を行なうことにより
この部分の光吸収を減少させた窓構造や、選択成長を利
用して端面近傍を禁制帯幅の広い材料で覆ったＮＡＭ
（Non AbsorbingMirror）構造等が用いられる（参考文
献：伊藤良一・中村道治共編「半導体レーザ」、培風
館、１９８９）。以下、このような構造の半導体レーザ
の従来例について図３及び図４を参照しつつ説明する。
問題に対する対策としては、光スポット径を拡大して光
子密度を低減する方法や、レーザ端面近傍の禁制帯幅を
レーザ中央部に比べて広くすることにより光吸収を小さ
くした端面透明化構造、レーザの動作時における端面部
の電流を低減する方法等が有効である。そして端面透明
化構造としては、選択拡散の手法により端面近傍におい
て活性層にまで達する深いＺｎ拡散を行なうことにより
この部分の光吸収を減少させた窓構造や、選択成長を利
用して端面近傍を禁制帯幅の広い材料で覆ったＮＡＭ
（Non AbsorbingMirror）構造等が用いられる（参考文
献：伊藤良一・中村道治共編「半導体レーザ」、培風
館、１９８９）。以下、このような構造の半導体レーザ
の従来例について図３及び図４を参照しつつ説明する。
【０００５】図３に、第１の従来例としてＮＡＭ構造の
半導体レーザの断面構造を示す。この半導体レーザの作
製方法は次の通りである。まず、ｎ−ＧａＡｓ基板７上
に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層６、ｉ−ＧａＡｓ活性
層を順に成長させた後、活性領域９を残してｉ−ＧａＡ
ｓ活性層をエッチングにより除去する。その後、選択成
長を利用してｐ−ＡｌＧａＡｓ光導波層を成長させ、光
導波領域５を形成する。なおここで、ｉ−ＧａＡｓ活性
領域９とｐ−ＡｌＧａＡｓ光導波領域５の形成の順序は
逆であってもよい。ｉ−ＧａＡｓ活性領域９及びｐ−Ａ
ｌＧａＡｓ光導波領域５を形成した後は、ｐ−ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層４、ｐ−ＧａＡｓキャップ層３を順に成
長させる。そして、ＳｉＯ2 絶縁膜２を形成し、最後に
ｐ側電極１及びｎ側電極８を形成して、半導体レーザ構
造を完成させる。
半導体レーザの断面構造を示す。この半導体レーザの作
製方法は次の通りである。まず、ｎ−ＧａＡｓ基板７上
に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層６、ｉ−ＧａＡｓ活性
層を順に成長させた後、活性領域９を残してｉ−ＧａＡ
ｓ活性層をエッチングにより除去する。その後、選択成
長を利用してｐ−ＡｌＧａＡｓ光導波層を成長させ、光
導波領域５を形成する。なおここで、ｉ−ＧａＡｓ活性
領域９とｐ−ＡｌＧａＡｓ光導波領域５の形成の順序は
逆であってもよい。ｉ−ＧａＡｓ活性領域９及びｐ−Ａ
ｌＧａＡｓ光導波領域５を形成した後は、ｐ−ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層４、ｐ−ＧａＡｓキャップ層３を順に成
長させる。そして、ＳｉＯ2 絶縁膜２を形成し、最後に
ｐ側電極１及びｎ側電極８を形成して、半導体レーザ構
造を完成させる。
【０００６】図４に、第２の従来例としてＺｎ拡散を行
なった窓構造の半導体レーザの断面構造を示す。この半
導体レーザの作製方法は次の通りである。まず、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板１７上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１
６、ｉ−ＧａＡｓ活性層１５、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層１４、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１３を順に成長させ
る。次に、選択拡散の手法により端面近傍において活性
層１５にまで達する深いＺｎ拡散を行ない、Ｚｎ拡散領
域Ａを形成する。そして、ＳｉＯ2 絶縁膜１２を形成
し、最後にｐ側電極１１及びｎ側電極１８を形成して、
半導体レーザ構造を完成させる。
なった窓構造の半導体レーザの断面構造を示す。この半
導体レーザの作製方法は次の通りである。まず、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板１７上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１
６、ｉ−ＧａＡｓ活性層１５、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層１４、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１３を順に成長させ
る。次に、選択拡散の手法により端面近傍において活性
層１５にまで達する深いＺｎ拡散を行ない、Ｚｎ拡散領
域Ａを形成する。そして、ＳｉＯ2 絶縁膜１２を形成
し、最後にｐ側電極１１及びｎ側電極１８を形成して、
半導体レーザ構造を完成させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、第１の
従来例のＮＡＭ構造や第２の従来例の窓構造を実現する
には再成長又はＺｎ拡散のプロセス等を必要とする。し
たがって、このような構造を採用して半導体レーザの高
出力化を図ろうとすると、製造プロセスの複雑化を招く
ことになる。
従来例のＮＡＭ構造や第２の従来例の窓構造を実現する
には再成長又はＺｎ拡散のプロセス等を必要とする。し
たがって、このような構造を採用して半導体レーザの高
出力化を図ろうとすると、製造プロセスの複雑化を招く
ことになる。
【０００８】そこで、本発明は、製造プロセスを複雑化
することなく高出力化を図ることができる半導体レーザ
を提供することを目的とする。
することなく高出力化を図ることができる半導体レーザ
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、分子線エピタキシー法によってレーザ
構造が形成される半導体レーザにおいて、該レーザ構造
を構成する層をレーザ端面近傍で｛１１１｝Ａ面に分子
線エピタキシャル成長させることにより、該端面近傍の
電気伝導度をレーザ中央部の電気伝導度よりも低くした
構成としている。
め、本発明では、分子線エピタキシー法によってレーザ
構造が形成される半導体レーザにおいて、該レーザ構造
を構成する層をレーザ端面近傍で｛１１１｝Ａ面に分子
線エピタキシャル成長させることにより、該端面近傍の
電気伝導度をレーザ中央部の電気伝導度よりも低くした
構成としている。
【００１０】
【作用】このような構成によると、ＭＢＥ法による結晶
成長の面方位依存性により、基板の主面である｛１０
０｝面でｎ型となるＳｉのドーピング領域が、レーザ端
面近傍では｛１１１｝Ａ面に成長して伝導型がｐ型に反
転するか又は高抵抗化し、電気伝導度が低くなる。これ
により、半導体レーザの動作時において端面近傍を流れ
る電流が少なくなるため、端面付近の光子密度も低減
し、ＣＯＤ（瞬時光学損傷）を起こさない最大の光出力
レベル（ＣＯＤレベル）が上昇する。すなわち、半導体
レーザの高出力化を達成できる。
成長の面方位依存性により、基板の主面である｛１０
０｝面でｎ型となるＳｉのドーピング領域が、レーザ端
面近傍では｛１１１｝Ａ面に成長して伝導型がｐ型に反
転するか又は高抵抗化し、電気伝導度が低くなる。これ
により、半導体レーザの動作時において端面近傍を流れ
る電流が少なくなるため、端面付近の光子密度も低減
し、ＣＯＤ（瞬時光学損傷）を起こさない最大の光出力
レベル（ＣＯＤレベル）が上昇する。すなわち、半導体
レーザの高出力化を達成できる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて説明する。図１は本発明の一実施例である半導体レ
ーザの断面構造を示す図である。この半導体レーザは、
二つのクラッド層２３、２５で挟まれた活性層２４を有
するＤＨ構造のストライプ型半導体レーザであり、端面
近傍において｛１１１｝Ａ面に成長したＳｉドープのＧ
ａＡｓ又はＡｌＧａＡｓの領域を有する点が特徴であ
る。この半導体レーザの作製方法は次の通りである。
いて説明する。図１は本発明の一実施例である半導体レ
ーザの断面構造を示す図である。この半導体レーザは、
二つのクラッド層２３、２５で挟まれた活性層２４を有
するＤＨ構造のストライプ型半導体レーザであり、端面
近傍において｛１１１｝Ａ面に成長したＳｉドープのＧ
ａＡｓ又はＡｌＧａＡｓの領域を有する点が特徴であ
る。この半導体レーザの作製方法は次の通りである。
【００１２】まず、図２（ａ）に示すように、ｎ−Ｇａ
Ａｓ基板２６を選択的にエッチングして、レーザ発振方
向に垂直な方向（紙面に垂直な方向）に２本の平行な溝
１０、２０を形成する。このとき、溝１０、２０の斜面
（側面）が｛１１１｝Ａ面となるようにエッチングす
る。このような溝が基板２６に形成された後は、通常の
ＭＢＥ法によって図２（ｂ）に示すようなＤＨ構造の膜
を形成する。すなわち、ＭＢＥ法により、ｎ−ＧａＡｓ
基板２６上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２５、ｉ−
ＧａＡｓ活性層２４、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２
３、及びｐ−ＧａＡｓキャップ層２２を順に成長させ
る。このとき、溝１０、２０の斜面上では｛１１１｝Ａ
面に各層が成長し、ｎ型ドーパントとしてＳｉを用いる
と、基板２６の主面である｛１００｝面ではｎ型となる
Ｓｉのドーピング領域が、溝１０、２０の斜面上の領域
ではｐ型に反転するか又は高抵抗化する。この結果、溝
１０、２０近傍の電気伝導度が低くなる。ＭＢＥ法によ
るＤＨ構造の膜の形成後は、ｐ側電極２１及びｎ側電極
２７を形成する。そして、最後に溝１０、２０に沿って
劈開し、その劈開された面をレーザの端面とする。
Ａｓ基板２６を選択的にエッチングして、レーザ発振方
向に垂直な方向（紙面に垂直な方向）に２本の平行な溝
１０、２０を形成する。このとき、溝１０、２０の斜面
（側面）が｛１１１｝Ａ面となるようにエッチングす
る。このような溝が基板２６に形成された後は、通常の
ＭＢＥ法によって図２（ｂ）に示すようなＤＨ構造の膜
を形成する。すなわち、ＭＢＥ法により、ｎ−ＧａＡｓ
基板２６上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２５、ｉ−
ＧａＡｓ活性層２４、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２
３、及びｐ−ＧａＡｓキャップ層２２を順に成長させ
る。このとき、溝１０、２０の斜面上では｛１１１｝Ａ
面に各層が成長し、ｎ型ドーパントとしてＳｉを用いる
と、基板２６の主面である｛１００｝面ではｎ型となる
Ｓｉのドーピング領域が、溝１０、２０の斜面上の領域
ではｐ型に反転するか又は高抵抗化する。この結果、溝
１０、２０近傍の電気伝導度が低くなる。ＭＢＥ法によ
るＤＨ構造の膜の形成後は、ｐ側電極２１及びｎ側電極
２７を形成する。そして、最後に溝１０、２０に沿って
劈開し、その劈開された面をレーザの端面とする。
【００１３】本実施例の半導体レーザよれば、上述の製
造プロセスからわかるように、レーザの端面近傍では
｛１１１｝Ａ面に成長したＳｉドープのＧａＡｓ又はＡ
ｌＧａＡｓの電気伝導度が低くなるため、半導体レーザ
の動作時において端面近傍を流れる電流が少なくなる。
この結果、端面付近の光子密度も低減し、ＣＯＤレベル
が上昇する。すなわち、高出力化に伴うレーザ端面部の
劣化が防止されるため、高出力の半導体レーザの実現が
可能となる。
造プロセスからわかるように、レーザの端面近傍では
｛１１１｝Ａ面に成長したＳｉドープのＧａＡｓ又はＡ
ｌＧａＡｓの電気伝導度が低くなるため、半導体レーザ
の動作時において端面近傍を流れる電流が少なくなる。
この結果、端面付近の光子密度も低減し、ＣＯＤレベル
が上昇する。すなわち、高出力化に伴うレーザ端面部の
劣化が防止されるため、高出力の半導体レーザの実現が
可能となる。
【００１４】ところで、半導体レーザの高出力化を達成
するために考えられた従来の構造（ＮＡＭ構造、Ｚｎ拡
散を行なった窓構造）では、前述のように、通常の半導
体レーザの製造プロセスに比べ、再成長又はＺｎ拡散の
工程やＳｉＯ2 絶縁膜の形成の工程が増える（図３及び
図４参照）。これに対し、本実施例の半導体レーザで
は、通常の半導体レーザの製造プロセスに比べ、溝１
０、２０を形成するためのエッチングの工程が増えるの
みである。したがって、従来例に比べ簡単な製造プロセ
スで高出力化を図ることができる。
するために考えられた従来の構造（ＮＡＭ構造、Ｚｎ拡
散を行なった窓構造）では、前述のように、通常の半導
体レーザの製造プロセスに比べ、再成長又はＺｎ拡散の
工程やＳｉＯ2 絶縁膜の形成の工程が増える（図３及び
図４参照）。これに対し、本実施例の半導体レーザで
は、通常の半導体レーザの製造プロセスに比べ、溝１
０、２０を形成するためのエッチングの工程が増えるの
みである。したがって、従来例に比べ簡単な製造プロセ
スで高出力化を図ることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、通
常の半導体レーザの製造プロセスに比べエッチングの工
程を追加するのみでレーザ端面部の劣化を防止し、レー
ザの高出力化を図ることができる。すなわち、半導体レ
ーザの高出力化を達成するための従来の構造に比べ、簡
単な製造プロセスで高出力の半導体レーザを実現するこ
とができる。
常の半導体レーザの製造プロセスに比べエッチングの工
程を追加するのみでレーザ端面部の劣化を防止し、レー
ザの高出力化を図ることができる。すなわち、半導体レ
ーザの高出力化を達成するための従来の構造に比べ、簡
単な製造プロセスで高出力の半導体レーザを実現するこ
とができる。
【図１】 本発明の一実施例である半導体レーザの断面
図。
図。
【図２】 前記実施例の半導体レーザの製造プロセスを
説明するための図。
説明するための図。
【図３】 第１の従来例の半導体レーザの断面図。
【図４】 第２の従来例の半導体レーザの断面図。
１０、２０…溝 ２１…ｐ側電極 ２２…ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ２３…ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ２４…ｉ−ＧａＡｓ活性層 ２５…ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ２６…ｎ−ＧａＡｓ基板 ２７…ｎ側電極 Ｂ …｛１１１｝Ａ面
Claims (1)
- 【請求項１】 分子線エピタキシー法によってレーザ構
造が形成される半導体レーザにおいて、 該レーザ構造を構成する層をレーザ端面近傍で｛１１
１｝Ａ面に分子線エピタキシャル成長させることによ
り、該端面近傍の電気伝導度をレーザ中央部の電気伝導
度よりも低くしたこと特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25879791A JPH05102599A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25879791A JPH05102599A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102599A true JPH05102599A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17325202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25879791A Pending JPH05102599A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102599A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1002372C2 (nl) * | 1995-02-16 | 1999-02-25 | Sharp Kk | Halfgeleider licht-emitterende inrichting en werkwijze voor het produceren van deze. |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP25879791A patent/JPH05102599A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1002372C2 (nl) * | 1995-02-16 | 1999-02-25 | Sharp Kk | Halfgeleider licht-emitterende inrichting en werkwijze voor het produceren van deze. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5002391B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH11274635A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2008091713A (ja) | 二波長半導体レーザ装置 | |
| JP4295776B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| US5311534A (en) | Semiconductor laser devices | |
| KR100232993B1 (ko) | 반도체 레이저장치 및 그 제조방법 | |
| JP2003046197A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| US4815082A (en) | Semiconductor laser device | |
| JP3270374B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2009302582A (ja) | 二波長半導体レーザ装置 | |
| JPH05102599A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH10223978A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP3410959B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| KR100259003B1 (ko) | 누설 도파 구조를 갖는 반도체 레이저 다이오드 | |
| JPH1126864A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3792434B2 (ja) | 自励発振型半導体レーザ | |
| JP3761130B2 (ja) | 面発光レーザ装置 | |
| KR100261241B1 (ko) | 레이저 다이오드 소자 | |
| JP2006100626A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP3564918B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP2002026454A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3422365B2 (ja) | リッジストライプ型半導体レーザ装置 | |
| JP2966532B2 (ja) | 半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP3217461B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JPH01282883A (ja) | 半導体レーザ装置 |