JPH05145170A - 面発光レーザ - Google Patents
面発光レーザInfo
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- JPH05145170A JPH05145170A JP30193291A JP30193291A JPH05145170A JP H05145170 A JPH05145170 A JP H05145170A JP 30193291 A JP30193291 A JP 30193291A JP 30193291 A JP30193291 A JP 30193291A JP H05145170 A JPH05145170 A JP H05145170A
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- Japan
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- layer
- semiconductor light
- gaas
- light reflecting
- algaas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子抵抗が極めて低く、しかも三端子構造を
作製する上で簡便かつ歩留まり向上となる面発光レーザ
を提供する。 【構成】 面発光レーザの光共振器を構成する第一およ
び第二の光反射層のいずれかを（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48
Ｉｎ0.52Ｐ／ＡｓY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ
≦１）から構成した。
作製する上で簡便かつ歩留まり向上となる面発光レーザ
を提供する。 【構成】 面発光レーザの光共振器を構成する第一およ
び第二の光反射層のいずれかを（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48
Ｉｎ0.52Ｐ／ＡｓY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ
≦１）から構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧａＡｓもしくはＡｌ
ＧａＡｓ基板主面上に第一の半導体光反射層、活性層を
含むキャビティー層、第二の半導体光反射層を前記順で
積層することによって前記第一と第二の光反射層とで光
共振器を構成して前記活性層から放出された光をレーザ
発振させる面発光レーザに関するものであり、さらに詳
しくは、従来技術のものと比較して素子抵抗が極めて低
く、かつ三端子構造等を作製する上で簡便かつ歩留まり
向上となる面発光レーザに関するものである。
ＧａＡｓ基板主面上に第一の半導体光反射層、活性層を
含むキャビティー層、第二の半導体光反射層を前記順で
積層することによって前記第一と第二の光反射層とで光
共振器を構成して前記活性層から放出された光をレーザ
発振させる面発光レーザに関するものであり、さらに詳
しくは、従来技術のものと比較して素子抵抗が極めて低
く、かつ三端子構造等を作製する上で簡便かつ歩留まり
向上となる面発光レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、ＧａＡｓあるいはＩｎＧａＡｓＰ
に代表されるIII −Ｖ族化合物半導体レーザは、基板に
対して平行な方向にファブリーペロー共振器もしくはＤ
ＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）を
形成し、前記半導体結晶のへき開端面よりレーザ光を取
り出している。
に代表されるIII −Ｖ族化合物半導体レーザは、基板に
対して平行な方向にファブリーペロー共振器もしくはＤ
ＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）を
形成し、前記半導体結晶のへき開端面よりレーザ光を取
り出している。
【０００３】この場合、その構造上の問題から二次元的
にウェハ面上にレーザを高密度に集積するのは非常に困
難である。すなわち、個々のレーザは個々に出射端面を
形成しなければならず、光共振器の長さが１００〜８０
０μｍと長いので、ウェハ内に単位面積あたりに集積で
きるレーザの個数には限界がある上、レーザ光は基板に
対して平行に出射するので、基板に垂直な方向に光を取
り出さなければならず、そのためにはレーザ部分とは別
に４５°高反射ミラーをエッチングにより形成しなけれ
ばならないという欠点を有している。
にウェハ面上にレーザを高密度に集積するのは非常に困
難である。すなわち、個々のレーザは個々に出射端面を
形成しなければならず、光共振器の長さが１００〜８０
０μｍと長いので、ウェハ内に単位面積あたりに集積で
きるレーザの個数には限界がある上、レーザ光は基板に
対して平行に出射するので、基板に垂直な方向に光を取
り出さなければならず、そのためにはレーザ部分とは別
に４５°高反射ミラーをエッチングにより形成しなけれ
ばならないという欠点を有している。
【０００４】これに対して結晶成長その他により光共振
器を基板主面に対して垂直に形成し、レーザ光を前記基
板主面に対して垂直に取り出す、いわゆる面発光レーザ
はその構造から容易に基板上に高密度二次元集積するこ
とが可能である。最近ではその発振波長０．８５μｍ、
０．９８μｍ、１．５５μｍ等様々な材料系で試みられ
ており、しかも前記面発光レーザは通常のレーザと比較
して、しきい値電流が１ｍＡを下まわる極めて低いしき
い値を有するレーザが実現可能となっている。
器を基板主面に対して垂直に形成し、レーザ光を前記基
板主面に対して垂直に取り出す、いわゆる面発光レーザ
はその構造から容易に基板上に高密度二次元集積するこ
とが可能である。最近ではその発振波長０．８５μｍ、
０．９８μｍ、１．５５μｍ等様々な材料系で試みられ
ており、しかも前記面発光レーザは通常のレーザと比較
して、しきい値電流が１ｍＡを下まわる極めて低いしき
い値を有するレーザが実現可能となっている。
【０００５】発振波長が０．８５μｍである面発光レー
ザにおいて、大きな問題は前記半導体光反射層による素
子高抵抗化の問題である。すなわち、前記半導体光反射
層は屈折率の異なる二種類の半導体を交互に積層するの
で、極めて高い反射率を実現するためには発振波長で吸
収がなく屈折率差を大きくとらなければならない。この
ため通常ＡｌＡｓとＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓを用いてい
る。
ザにおいて、大きな問題は前記半導体光反射層による素
子高抵抗化の問題である。すなわち、前記半導体光反射
層は屈折率の異なる二種類の半導体を交互に積層するの
で、極めて高い反射率を実現するためには発振波長で吸
収がなく屈折率差を大きくとらなければならない。この
ため通常ＡｌＡｓとＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓを用いてい
る。
【０００６】しかし、この場合、禁制帯幅差が０．７ｅ
Ｖ、電気親和力差が０．５７ｅＶと大きく異なるため、
スパイク、ノッチが生じ、これが素子の極めて高い抵抗
につながる。このため前記ＡｌＡｓとＡｌ0.1 Ｇａ0.9
Ａｓ間に中間層を挿入し、低抵抗化の試みを行っている
がまだ不十分である。また、面型双安定素子等を考えた
場合、深さ方向にエッチングをし、途中から第三の電極
を取り出さなければならないが、選択エッチングは前記
ＡｌＡｓとＡｌ0.１Ｇａ0.9 Ａｓの場合、Ｖ族が共通な
ため選択比が大きくとれない。
Ｖ、電気親和力差が０．５７ｅＶと大きく異なるため、
スパイク、ノッチが生じ、これが素子の極めて高い抵抗
につながる。このため前記ＡｌＡｓとＡｌ0.1 Ｇａ0.9
Ａｓ間に中間層を挿入し、低抵抗化の試みを行っている
がまだ不十分である。また、面型双安定素子等を考えた
場合、深さ方向にエッチングをし、途中から第三の電極
を取り出さなければならないが、選択エッチングは前記
ＡｌＡｓとＡｌ0.１Ｇａ0.9 Ａｓの場合、Ｖ族が共通な
ため選択比が大きくとれない。
【０００７】以上の理由により、素子抵抗が極めて低く
かつ三端子構造等を作製する上で簡便かつ歩留まりの向
上となる面発光レーザを得ることは不可能であった。
かつ三端子構造等を作製する上で簡便かつ歩留まりの向
上となる面発光レーザを得ることは不可能であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術のものと比較して素子抵抗が極めて低くかつ三端子
構造等を作製する上で簡便かつ歩留まり向上となる面発
光レーザを提供することにある。
技術のものと比較して素子抵抗が極めて低くかつ三端子
構造等を作製する上で簡便かつ歩留まり向上となる面発
光レーザを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明者等は種々の実験を行ってきた結果、ＧａＡ
ｓもしくはＡｌＧａＡｓ基板主面上に、第一の半導体光
反射層、活性層を含むキャビティー層、第二の半導体光
反射層をこの順で積層することによって前記第一と第二
の光反射層とで光共振器を構成して前記活性層から放出
された光をレーザ発振させる面発光レーザにおいて、前
記第一もしくは第二の半導体光反射層として、ＡｌＡｓ
とＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ間の電子親和力の差より小さ
く、同等もしくはそれ以上の禁制帯幅、屈折率差を有す
る（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ（電子親和力差〜
０．３ｅｖ、禁制帯幅差〜０．７２ｅＶ）とＡｌY Ｇａ
1-YＡｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなる半導体反
射層を使用することにより、前記半導体光反射層の高抵
抗の要因となるヘテロ界面におけるスパイク、ノッチが
小さくなるため、従来技術のものと比較して、屈折率
差がほぼ同じであるため高反射率を維持したまま層数は
同じ、素子抵抗が一桁下がる、三端子構造製作の際
に選択エッチが可能になる、以上のような利点を有する
面発光レーザを得ることに成功した。
に、本発明者等は種々の実験を行ってきた結果、ＧａＡ
ｓもしくはＡｌＧａＡｓ基板主面上に、第一の半導体光
反射層、活性層を含むキャビティー層、第二の半導体光
反射層をこの順で積層することによって前記第一と第二
の光反射層とで光共振器を構成して前記活性層から放出
された光をレーザ発振させる面発光レーザにおいて、前
記第一もしくは第二の半導体光反射層として、ＡｌＡｓ
とＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ間の電子親和力の差より小さ
く、同等もしくはそれ以上の禁制帯幅、屈折率差を有す
る（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ（電子親和力差〜
０．３ｅｖ、禁制帯幅差〜０．７２ｅＶ）とＡｌY Ｇａ
1-YＡｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）からなる半導体反
射層を使用することにより、前記半導体光反射層の高抵
抗の要因となるヘテロ界面におけるスパイク、ノッチが
小さくなるため、従来技術のものと比較して、屈折率
差がほぼ同じであるため高反射率を維持したまま層数は
同じ、素子抵抗が一桁下がる、三端子構造製作の際
に選択エッチが可能になる、以上のような利点を有する
面発光レーザを得ることに成功した。
【００１０】そこで本発明は、ＧａＡｓもしくはＡｌＧ
ａＡｓ基板主面上に、第一の半導体光反射層、活性層を
含むキャビティー層、第二の半導体光反射層を前記順で
積層することによって前記第一と第二の光反射層で光共
振器を構成して前記活性層から放出された光をレーザ発
振させる面発光レーザにおいて、前記第一もしくは第二
の半導体光反射層が（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ
／ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から
なる半導体光反射層であることを特徴とするものであ
る。
ａＡｓ基板主面上に、第一の半導体光反射層、活性層を
含むキャビティー層、第二の半導体光反射層を前記順で
積層することによって前記第一と第二の光反射層で光共
振器を構成して前記活性層から放出された光をレーザ発
振させる面発光レーザにおいて、前記第一もしくは第二
の半導体光反射層が（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ
／ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）から
なる半導体光反射層であることを特徴とするものであ
る。
【００１１】
【作用】前記構成の本発明に係る面発光レーザによれ
ば、従来技術品と比べて素子抵抗が極めて低く、しかも
三端子構造を簡便に作製することができ、歩留まりの向
上も図ることができる。
ば、従来技術品と比べて素子抵抗が極めて低く、しかも
三端子構造を簡便に作製することができ、歩留まりの向
上も図ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】以下、活性層としてＡｌＧａＡｓ／ＧａＡ
ｓ超格子を用いた発振波長が０．８５μｍの面発光レー
ザの場合について説明する。なお、実施例は一つの例示
であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変
更あるいは改良を行い得ることは言うまでもない。
ｓ超格子を用いた発振波長が０．８５μｍの面発光レー
ザの場合について説明する。なお、実施例は一つの例示
であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変
更あるいは改良を行い得ることは言うまでもない。
【００１４】（実施例１）図１は本発明の第一の実施例
を示す面発光レーザの簡単な構造図である。
を示す面発光レーザの簡単な構造図である。
【００１５】まず、最初に液相成長法で成長された厚さ
３００μｍのＴｅをドープ（１×１０18ｃｍ-3）したｎ
型のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ結晶基板１表面を分子線エピ
タキシャル成長法（ＭＢＥ法）によって準備室でサイク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）を用いて低温でクリーニングを
行う。その後、超高真空中を成長室まで前記基板１を移
動させ、成長温度まで昇温させて、厚さ５ｎｍのＧａＡ
ｓバッファ層２を成長させる。
３００μｍのＴｅをドープ（１×１０18ｃｍ-3）したｎ
型のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ結晶基板１表面を分子線エピ
タキシャル成長法（ＭＢＥ法）によって準備室でサイク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）を用いて低温でクリーニングを
行う。その後、超高真空中を成長室まで前記基板１を移
動させ、成長温度まで昇温させて、厚さ５ｎｍのＧａＡ
ｓバッファ層２を成長させる。
【００１６】続いて、各層の光学膜厚が発振波長のλ／
４（２１５ｎｍ）である３２．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ
0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層３、続いてｎ−Ａ
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層４、活性層として５対のＡｌ0.3
Ｇａ0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超格子層５、およびｐ−Ａｌ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層６からなる全体が発振波長の光学膜
厚の２倍であるキャビティー層を形成する。その後、各
層の光学膜厚が発振波長のλ／４（２１５ｎｍ）である
２０．５対のｐ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1Ｇａ0.9
Ａｓ反射層７、ｐ+ −ＧａＡｓ層８を結晶成長させ
る。
４（２１５ｎｍ）である３２．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ
0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層３、続いてｎ−Ａ
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層４、活性層として５対のＡｌ0.3
Ｇａ0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超格子層５、およびｐ−Ａｌ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層６からなる全体が発振波長の光学膜
厚の２倍であるキャビティー層を形成する。その後、各
層の光学膜厚が発振波長のλ／４（２１５ｎｍ）である
２０．５対のｐ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1Ｇａ0.9
Ａｓ反射層７、ｐ+ −ＧａＡｓ層８を結晶成長させ
る。
【００１７】続いて、リフトオフによりＡｕＺｎＮｉ／
Ａｕのｐ−電極１０を形成、水素雰囲気中におけるシン
ターが終了した上に、レジストパターニングによりマス
クを形成する。そしてマスク外部を塩素ガスによるＥＣ
Ｒエッチングを用いてＡｌＧａＡｓ基板１までドライエ
ッチングおよび硫酸系によるスライトエッチを行う。
Ａｕのｐ−電極１０を形成、水素雰囲気中におけるシン
ターが終了した上に、レジストパターニングによりマス
クを形成する。そしてマスク外部を塩素ガスによるＥＣ
Ｒエッチングを用いてＡｌＧａＡｓ基板１までドライエ
ッチングおよび硫酸系によるスライトエッチを行う。
【００１８】この後、ポリイミド１３を用いて素子平坦
化および前記Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ結晶基板１の裏面に
反射防止膜としてＳｉＯ2 １２を膜厚１４８ｎｍスパッ
タを行った後、上部にｐ電極パッドとしてＴｉ／Ａｕ１
１を、下部にｎ電極としてＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ９を蒸着
シンター後、工程を完了する。
化および前記Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ結晶基板１の裏面に
反射防止膜としてＳｉＯ2 １２を膜厚１４８ｎｍスパッ
タを行った後、上部にｐ電極パッドとしてＴｉ／Ａｕ１
１を、下部にｎ電極としてＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ９を蒸着
シンター後、工程を完了する。
【００１９】前記のように構成した面発光レーザに対し
て、電流を注入し、Ｉ−Ｌ特性を調べたところ、従来報
告されている値と同様、低いしきい値である０．８ｍＡ
においてＩ−Ｌ曲線が立ち上がり、レーザ発振に至るこ
とが確認された。また、素子単体の抵抗はＡｌＡｓとＡ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓを用いた半導体光反射層の場合と比
較して、一桁の改善が図られた。
て、電流を注入し、Ｉ−Ｌ特性を調べたところ、従来報
告されている値と同様、低いしきい値である０．８ｍＡ
においてＩ−Ｌ曲線が立ち上がり、レーザ発振に至るこ
とが確認された。また、素子単体の抵抗はＡｌＡｓとＡ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓを用いた半導体光反射層の場合と比
較して、一桁の改善が図られた。
【００２０】（実施例２）次に、図２に示した第二の実
施例を示す。
施例を示す。
【００２１】まず、最初に厚さ３５０μｍＣｒＯドープ
半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１表面を、ＭＢＥ法によって
準備室で超高真空中でクリーニングを行った。その後、
基板１０１を超高真空中で成長室まで搬送し、昇温さ
せ、最初に膜厚５０ｎｍのＧａＡｓバッファ層１０２を
成長させる。続いて、第一の半導体光反射層として各層
の光学膜厚が発振波長のλ／４である３５．５対のｎ−
Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層１０
３、続いて活性層としてアンドープの５対Ａｌ0.3 Ｇａ
0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超格子層１０４、膜厚１μｍのｐ型
Ａｌ0.3 Ｇａ０．７Ａｓクラッド層１０５、以上３層か
らなるキャビティー層を形成後、膜厚１００ｎｍのｐ型
ＧａＡｓコンタクト層１０６を形成し、続いて可飽和吸
収層としてアンドープの２対Ａｌ０．３ Ｇａ0.7 Ａｓ
／ＧａＡｓ超格子層１０７、続いて第二の半導体光反射
層として各層の光学膜厚が発振波長のλ／４である２
０．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9
Ａｓ反射層１０８を形成し、最後に電極コンタクト層と
してｎ+ −ＧａＡｓ層１０９を結晶成長させる。続い
て、前記ｎ+ −ＧａＡｓ層１０９上部にリフトオフによ
りＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極１１０を形成し、水素雰
囲気中におけるシンターが終了した上に、レジストパタ
ーニングによりマスクを形成する。
半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１表面を、ＭＢＥ法によって
準備室で超高真空中でクリーニングを行った。その後、
基板１０１を超高真空中で成長室まで搬送し、昇温さ
せ、最初に膜厚５０ｎｍのＧａＡｓバッファ層１０２を
成長させる。続いて、第一の半導体光反射層として各層
の光学膜厚が発振波長のλ／４である３５．５対のｎ−
Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層１０
３、続いて活性層としてアンドープの５対Ａｌ0.3 Ｇａ
0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超格子層１０４、膜厚１μｍのｐ型
Ａｌ0.3 Ｇａ０．７Ａｓクラッド層１０５、以上３層か
らなるキャビティー層を形成後、膜厚１００ｎｍのｐ型
ＧａＡｓコンタクト層１０６を形成し、続いて可飽和吸
収層としてアンドープの２対Ａｌ０．３ Ｇａ0.7 Ａｓ
／ＧａＡｓ超格子層１０７、続いて第二の半導体光反射
層として各層の光学膜厚が発振波長のλ／４である２
０．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9
Ａｓ反射層１０８を形成し、最後に電極コンタクト層と
してｎ+ −ＧａＡｓ層１０９を結晶成長させる。続い
て、前記ｎ+ −ＧａＡｓ層１０９上部にリフトオフによ
りＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極１１０を形成し、水素雰
囲気中におけるシンターが終了した上に、レジストパタ
ーニングによりマスクを形成する。
【００２２】そして、マスク外部をＨＣｌ：Ｈ3 ＰＯ4
およびＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2Ｏを用いた選択エッ
チングにより前記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６まで
エッチングを行う。この上部にＡｕＺｎＮｉ／Ａｕから
なるリング電極１１１を形成し、この後レジストにより
前記リング電極１１１のマスクを形成し、マスク外部を
ＨＣｌ：Ｈ3 ＰＯ4 およびＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2
Ｏを用いた選択エッチングにより、前記ｎ−Ｇａ0.48Ｉ
ｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層１０３までエッ
チングを行う。
およびＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2Ｏを用いた選択エッ
チングにより前記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６まで
エッチングを行う。この上部にＡｕＺｎＮｉ／Ａｕから
なるリング電極１１１を形成し、この後レジストにより
前記リング電極１１１のマスクを形成し、マスク外部を
ＨＣｌ：Ｈ3 ＰＯ4 およびＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2
Ｏを用いた選択エッチングにより、前記ｎ−Ｇａ0.48Ｉ
ｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層１０３までエッ
チングを行う。
【００２３】最後に、前記反射層１０３上面にｎ電極と
してＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ１１２を蒸着シンター後、工程
を完了する。
してＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ１１２を蒸着シンター後、工程
を完了する。
【００２４】前記のように構成した面発光レーザに対し
て、室温ＣＷの条件で電流を注入しＩ−Ｌ特性を調べた
ところ、通常の面発光レーザと比較して若干高いしきい
値である６ｍＡにおいて、Ｉ−Ｌ曲線が立ち上がり、レ
ーザ発振に至り、２ｍＡで立ち下がるヒステリシスが見
られ、双安定動作が確認された。この時の光出力は０．
８ｍＷである。また、可飽和吸収層に電圧を印加するこ
とにより、双安定領域を変化させることもできた。ま
た、この状態で可飽和吸収層に逆バイアスを印加するこ
とにより、立ち下がりの応答速度を一桁速く改善するこ
とができた。また、半導体光反射層にＧａ0.48Ｉｎ0.52
Ｐを導入したことにより、素子抵抗もＡｌＡｓ／Ａｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ光反射層を用いたものと比較すると、
一桁低く押さえられ、Ｉ−Ｖ特性も改善された。
て、室温ＣＷの条件で電流を注入しＩ−Ｌ特性を調べた
ところ、通常の面発光レーザと比較して若干高いしきい
値である６ｍＡにおいて、Ｉ−Ｌ曲線が立ち上がり、レ
ーザ発振に至り、２ｍＡで立ち下がるヒステリシスが見
られ、双安定動作が確認された。この時の光出力は０．
８ｍＷである。また、可飽和吸収層に電圧を印加するこ
とにより、双安定領域を変化させることもできた。ま
た、この状態で可飽和吸収層に逆バイアスを印加するこ
とにより、立ち下がりの応答速度を一桁速く改善するこ
とができた。また、半導体光反射層にＧａ0.48Ｉｎ0.52
Ｐを導入したことにより、素子抵抗もＡｌＡｓ／Ａｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ光反射層を用いたものと比較すると、
一桁低く押さえられ、Ｉ−Ｖ特性も改善された。
【００２５】以上の実施例では、活性層にＡｌＧａＡｓ
／ＧａＡｓ超格子を用いた発振波長０．８５μｍ面発光
レーザの場合を例に取り説明したが、他の発振波長を有
する面発光レーザの場合でも同様の効果が得られるのは
言うまでもない。
／ＧａＡｓ超格子を用いた発振波長０．８５μｍ面発光
レーザの場合を例に取り説明したが、他の発振波長を有
する面発光レーザの場合でも同様の効果が得られるのは
言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による面発
光レーザによれば、ＧａＡｓもしくはＡｌＧａＡｓ基板
主面上に、第一の半導体光反射層、活性層を含むキャビ
ティー層、第二の半導体光反射層をこの順で積層するこ
とによって、前記第一と第二の光反射層とで光共振器を
構成して前記活性層から放出された光をレーザ発振させ
る面発光レーザにおいて、前記第一もしくは第二の半導
体光反射層が（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ
Y Ｇａ1-Y Ａｓからなる半導体光反射層であることによ
り、従来技術のものと比較して素子抵抗が極めて低くか
つ三端子構造等を作製する上で簡便かつ歩留まり向上と
なる面発光レーザとなるため、光交換、光ニューラルネ
ットワーク、光情報処理用の光源としての利用が可能に
なる等、経済効果は大である。
光レーザによれば、ＧａＡｓもしくはＡｌＧａＡｓ基板
主面上に、第一の半導体光反射層、活性層を含むキャビ
ティー層、第二の半導体光反射層をこの順で積層するこ
とによって、前記第一と第二の光反射層とで光共振器を
構成して前記活性層から放出された光をレーザ発振させ
る面発光レーザにおいて、前記第一もしくは第二の半導
体光反射層が（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ
Y Ｇａ1-Y Ａｓからなる半導体光反射層であることによ
り、従来技術のものと比較して素子抵抗が極めて低くか
つ三端子構造等を作製する上で簡便かつ歩留まり向上と
なる面発光レーザとなるため、光交換、光ニューラルネ
ットワーク、光情報処理用の光源としての利用が可能に
なる等、経済効果は大である。
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、本発明に
かかる面発光レーザの断面構成図である。
かかる面発光レーザの断面構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示すもので、本発明に
かかる面発光レーザの断面構成図である。
かかる面発光レーザの断面構成図である。
１ Ｔｅドープｎ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓ基板 ２ ＧａＡｓバッファ層 ３ 第一の半導体光反射層である３２．５対のｎ−Ｇａ
0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ 0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層 ４ ｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層 ５ アンドープ５対からなるＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ／Ｇ
ａＡｓ超格子層 ６ ｐ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層 ７ ２０．５対のｐ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇ
ａ0.9 Ａｓ反射層 ８ ｐ+ ＧａＡｓコンタクト層 ９ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極 １０ ＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ電極 １１ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極 １２ ＳｉＯ2 反射防止膜 １３ ポリイミド １０１ ＣｒＯドープ半絶縁性ＧａＡｓ基板 １０２ ｉ−ＧａＡｓバッファ層 １０３ ３５．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層 １０４ アンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超
格子層 １０５ ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層 １０６ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 １０７ アンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超
格子層 １０８ ２０．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層 １０９ ｎ+ ＧａＡｓコンタクト層 １１０ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極 １１１ ＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ電極 １１２ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極
0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ 0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層 ４ ｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層 ５ アンドープ５対からなるＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ／Ｇ
ａＡｓ超格子層 ６ ｐ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層 ７ ２０．５対のｐ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ0.1 Ｇ
ａ0.9 Ａｓ反射層 ８ ｐ+ ＧａＡｓコンタクト層 ９ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極 １０ ＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ電極 １１ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極 １２ ＳｉＯ2 反射防止膜 １３ ポリイミド １０１ ＣｒＯドープ半絶縁性ＧａＡｓ基板 １０２ ｉ−ＧａＡｓバッファ層 １０３ ３５．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層 １０４ アンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超
格子層 １０５ ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ層 １０６ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 １０７ アンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ／ＧａＡｓ超
格子層 １０８ ２０．５対のｎ−Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ／Ａｌ
0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ反射層 １０９ ｎ+ ＧａＡｓコンタクト層 １１０ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極 １１１ ＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ電極 １１２ ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕのｎ電極
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓもしくはＡｌＧａＡｓ基板主面
上に、第一の半導体光反射層、活性層を含むキャビティ
ー層、第二の半導体光反射層が順に積層され、前記第一
と第二の光反射層とで光共振器が構成されて前記活性層
から放出された光がレーザ発振される面発光レーザにお
いて、 前記第一もしくは第二の半導体光反射層が、（Ａｌx Ｇ
ａ1-X ）0.48Ｉｎ0.52Ｐ／ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦ｘ
≦１，０≦ｙ≦１）からなることを特徴とする面発光レ
ーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30193291A JPH05145170A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 面発光レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30193291A JPH05145170A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 面発光レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145170A true JPH05145170A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17902845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30193291A Pending JPH05145170A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 面発光レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145170A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912913A (en) * | 1995-12-27 | 1999-06-15 | Hitachi, Ltd. | Vertical cavity surface emitting laser, optical transmitter-receiver module using the laser, and parallel processing system using the laser |
| JP2007027364A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | ｐ型半導体分布ブラッグ反射器および面発光素子および面発光モノリシックアレイおよび電子写真システムおよび光通信システムおよび光インターコネクションシステム |
| JP2007221020A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム。 |
| JP2011135104A (ja) * | 2011-04-01 | 2011-07-07 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP30193291A patent/JPH05145170A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912913A (en) * | 1995-12-27 | 1999-06-15 | Hitachi, Ltd. | Vertical cavity surface emitting laser, optical transmitter-receiver module using the laser, and parallel processing system using the laser |
| JP2007027364A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | ｐ型半導体分布ブラッグ反射器および面発光素子および面発光モノリシックアレイおよび電子写真システムおよび光通信システムおよび光インターコネクションシステム |
| JP2007221020A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム。 |
| JP2011135104A (ja) * | 2011-04-01 | 2011-07-07 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザ素子、それを備えた面発光レーザアレイ、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた画像形成装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光ピックアップ装置、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送信モジュール、面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光送受信モジュールおよび面発光レーザ素子または面発光レーザアレイを備えた光通信システム |
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