JPH0537078A - 量子井戸半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents
量子井戸半導体レーザ素子およびその製造方法Info
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- JPH0537078A JPH0537078A JP21427791A JP21427791A JPH0537078A JP H0537078 A JPH0537078 A JP H0537078A JP 21427791 A JP21427791 A JP 21427791A JP 21427791 A JP21427791 A JP 21427791A JP H0537078 A JPH0537078 A JP H0537078A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流狭窄効果を保ちながら実効屈折率差を低
減でき、且つ基本横モード発振が可能な量子井戸半導体
レーザ素子、およびその製造方法を提供する。 【構成】 ＩｎＧａＡｓから成る量子井戸活性層１１と
ＧａＡｓから成る障壁層１２とで構成された量子井戸構
造４と、量子井戸構造４の上下に配置され、且つＩｎＧ
ａＰから成るクラッド層３，５，９と、量子井戸構造４
上に設けられた電流狭窄層７，８とで形成された量子井
戸半導体レーザ素子１において、電流狭窄層７，８がＡ
ｌＧａＩｎＰから成ることを特徴とする。
減でき、且つ基本横モード発振が可能な量子井戸半導体
レーザ素子、およびその製造方法を提供する。 【構成】 ＩｎＧａＡｓから成る量子井戸活性層１１と
ＧａＡｓから成る障壁層１２とで構成された量子井戸構
造４と、量子井戸構造４の上下に配置され、且つＩｎＧ
ａＰから成るクラッド層３，５，９と、量子井戸構造４
上に設けられた電流狭窄層７，８とで形成された量子井
戸半導体レーザ素子１において、電流狭窄層７，８がＡ
ｌＧａＩｎＰから成ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、又は情報処理
用の光源として使用される量子井戸半導体レーザ素子に
関するもので、特にリッジ導波型量子井戸半導体レーザ
素子、およびその製造方法に関するものである。
用の光源として使用される量子井戸半導体レーザ素子に
関するもので、特にリッジ導波型量子井戸半導体レーザ
素子、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】ＩｎＧａＡｓから成る量子井戸活性層とＩ
ｎＧａＰから成るクラッド層とを半導体基板上に積層し
て形成された量子井戸半導体レーザ素子は、従来のＧａ
Ａｓ／ＡｌＧａＡｓ系、およびＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ
系の格子接合系レーザではちょうど谷間となっている波
長０．９〜１．１マイクロメートルの光源として期待さ
れている。
ｎＧａＰから成るクラッド層とを半導体基板上に積層し
て形成された量子井戸半導体レーザ素子は、従来のＧａ
Ａｓ／ＡｌＧａＡｓ系、およびＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ
系の格子接合系レーザではちょうど谷間となっている波
長０．９〜１．１マイクロメートルの光源として期待さ
れている。
【０００３】ところで、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ系の量
子井戸半導体レーザ素子の構造としては、横モードを制
御するために量子井戸活性層を平坦なまま残して屈折率
導波型の導波路を形成できるリッジ導波型が好ましく、
本出願人は先に図６に示す構造のリッジ導波型量子井戸
半導体レーザ素子２８を提案している。
子井戸半導体レーザ素子の構造としては、横モードを制
御するために量子井戸活性層を平坦なまま残して屈折率
導波型の導波路を形成できるリッジ導波型が好ましく、
本出願人は先に図６に示す構造のリッジ導波型量子井戸
半導体レーザ素子２８を提案している。
【０００４】即ち、このリッジ導波型量子井戸半導体レ
ーザ素子２８は、３５０マイクロメートル厚でｎ型のＧ
ａＡｓより成り、且つ（１００）面を表面とする半導体
基板２９と、０．５マイクロメートル厚でｎ型のＧａＡ
ｓより成るバッファ層３０と、１．５マイクロメートル
厚でｎ型のＩｎＧａＰより成るクラッド層３１と、量子
井戸構造３２と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＩ
ｎＧａＰより成るクラッド層３３と、１．５マイクロメ
ートル厚でｐ型のＩｎＧａＰより成るクラッド層３４
と、３０オングストローム厚のＧａＡｓより成るエッチ
ング停止層３５と、０．５マイクロメートル厚でｐ型の
ＧａＡｓより成るコンタクト層３６とから構成され、さ
らにコンタクト層３６上には図示しない電極が形成され
る。
ーザ素子２８は、３５０マイクロメートル厚でｎ型のＧ
ａＡｓより成り、且つ（１００）面を表面とする半導体
基板２９と、０．５マイクロメートル厚でｎ型のＧａＡ
ｓより成るバッファ層３０と、１．５マイクロメートル
厚でｎ型のＩｎＧａＰより成るクラッド層３１と、量子
井戸構造３２と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＩ
ｎＧａＰより成るクラッド層３３と、１．５マイクロメ
ートル厚でｐ型のＩｎＧａＰより成るクラッド層３４
と、３０オングストローム厚のＧａＡｓより成るエッチ
ング停止層３５と、０．５マイクロメートル厚でｐ型の
ＧａＡｓより成るコンタクト層３６とから構成され、さ
らにコンタクト層３６上には図示しない電極が形成され
る。
【０００５】量子井戸構造３２は図７に拡大図示するよ
うに、１００オングストローム厚のＩｎＧａＡｓから成
る量子井戸活性層３７と、それぞれが５００オングスト
ローム厚のＧａＡｓから成る障壁層３８とで構成されて
おり、量子井戸活性層３７は障壁層３８に囲まれた状態
で設けられている。
うに、１００オングストローム厚のＩｎＧａＡｓから成
る量子井戸活性層３７と、それぞれが５００オングスト
ローム厚のＧａＡｓから成る障壁層３８とで構成されて
おり、量子井戸活性層３７は障壁層３８に囲まれた状態
で設けられている。
【０００６】また、このリッジ導波型量子井戸半導体レ
ーザ素子２８の製造方法は、先ず、半導体基板２９上に
バッファ層３０と、クラッド層３１と、量子井戸構造３
２と、クラッド層３３，３４と、エッチング停止層３５
と、コンタクト層３６とをＭＯＣＶＤ法（有機金属気相
成長法）等のエピタキシャル成長法を用いて順次積層す
る。続いて、コンタクト層３６上にＳｉＯ2 等のエッチ
ングマスクを形成した後、コンタクト層３６とクラッド
３４とをエッチング停止層３５までエッチングし、幅Ａ
のリッジストライプ３９を形成する。最後に、コンタク
ト層３６上に図示しない電極を形成してリッジ導波型量
子井戸半導体レーザ素子２８を作製する。
ーザ素子２８の製造方法は、先ず、半導体基板２９上に
バッファ層３０と、クラッド層３１と、量子井戸構造３
２と、クラッド層３３，３４と、エッチング停止層３５
と、コンタクト層３６とをＭＯＣＶＤ法（有機金属気相
成長法）等のエピタキシャル成長法を用いて順次積層す
る。続いて、コンタクト層３６上にＳｉＯ2 等のエッチ
ングマスクを形成した後、コンタクト層３６とクラッド
３４とをエッチング停止層３５までエッチングし、幅Ａ
のリッジストライプ３９を形成する。最後に、コンタク
ト層３６上に図示しない電極を形成してリッジ導波型量
子井戸半導体レーザ素子２８を作製する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】量子井戸半導体レーザ
素子の多くはその発振光（レーザー光）を集光させて使
用されているが、その集光性を保つためには量子井戸半
導体レーザ素子を基本横モードで発振させる必要があ
る。特に、リッジ導波型量子井戸半導体レーザ素子の場
合はＴＥモード（垂直、水平モード）で発振するため、
それぞれの方向について発振モードを考慮しなければな
らない。
素子の多くはその発振光（レーザー光）を集光させて使
用されているが、その集光性を保つためには量子井戸半
導体レーザ素子を基本横モードで発振させる必要があ
る。特に、リッジ導波型量子井戸半導体レーザ素子の場
合はＴＥモード（垂直、水平モード）で発振するため、
それぞれの方向について発振モードを考慮しなければな
らない。
【０００８】まず、各半導体層の積層面に対して垂直方
向においては、量子井戸活性層の厚さが０．４マイクロ
メートル程度以下であれば垂直基本横モード発振とな
る。してみると、リッジ導波型量子井戸半導体レーザ素
子２８の場合は、量子井戸活性層３７と障壁層３８との
膜厚を足しても０．１１マイクロメートルなので、十分
垂直基本横モード発振が可能である。
向においては、量子井戸活性層の厚さが０．４マイクロ
メートル程度以下であれば垂直基本横モード発振とな
る。してみると、リッジ導波型量子井戸半導体レーザ素
子２８の場合は、量子井戸活性層３７と障壁層３８との
膜厚を足しても０．１１マイクロメートルなので、十分
垂直基本横モード発振が可能である。
【０００９】一方、各半導体層の積層面に対して水平方
向においては、台形状のリッジストライプ３９の幅Ａ
と、リッジストライプ３９以外の箇所に形成されている
厚さｄのクラッド層３３との実効屈折率差によって決ま
り、水平基本横モードで発振させるためには、この幅Ａ
を実効屈折率差によって決まるＷ（Ｗは実効屈折率差が
小さいほど大きくなる変数）よりも小さくする必要があ
る。例えば、リッジ導波型量子井戸半導体レーザ素子２
８では、ｄ＝０．１マイクロメートルの時、リッジスト
ライプ３９の幅Ａを４マイクロメートル以上にすると非
常に高次モードが立ち易かったが、リッジストライプ３
９の幅Ａを３マイクロメートル以下にすると安定した水
平基本横モード発振が得られる。
向においては、台形状のリッジストライプ３９の幅Ａ
と、リッジストライプ３９以外の箇所に形成されている
厚さｄのクラッド層３３との実効屈折率差によって決ま
り、水平基本横モードで発振させるためには、この幅Ａ
を実効屈折率差によって決まるＷ（Ｗは実効屈折率差が
小さいほど大きくなる変数）よりも小さくする必要があ
る。例えば、リッジ導波型量子井戸半導体レーザ素子２
８では、ｄ＝０．１マイクロメートルの時、リッジスト
ライプ３９の幅Ａを４マイクロメートル以上にすると非
常に高次モードが立ち易かったが、リッジストライプ３
９の幅Ａを３マイクロメートル以下にすると安定した水
平基本横モード発振が得られる。
【００１０】しかしながらリッジストライプ３９の幅Ａ
を狭くすると、コンタクト層３６上に電極を形成するこ
とが非常に困難になってしまうので、リッジストライプ
３９の幅Ａを広く保ったまま（好ましくは４マイクロメ
ートル以上）で水平基本横モード発振させたいが、その
ためには実効屈折率差を小さくしなければならない。リ
ッジ導波型量子井戸半導体レーザ素子２８においては、
ｄの厚さを厚くすれば実効屈折率差は小さくできるが、
逆に電流の広がりが大きくなって無効電流が増加すると
いう相反する問題が生じる。
を狭くすると、コンタクト層３６上に電極を形成するこ
とが非常に困難になってしまうので、リッジストライプ
３９の幅Ａを広く保ったまま（好ましくは４マイクロメ
ートル以上）で水平基本横モード発振させたいが、その
ためには実効屈折率差を小さくしなければならない。リ
ッジ導波型量子井戸半導体レーザ素子２８においては、
ｄの厚さを厚くすれば実効屈折率差は小さくできるが、
逆に電流の広がりが大きくなって無効電流が増加すると
いう相反する問題が生じる。
【００１１】
【発明の目的】本発明は前記問題点に鑑みなされたもの
でその目的とするところは、電流狭窄効果を保ちながら
実効屈折率差を低減でき、且つ基本横モード発振が可能
な量子井戸半導体レーザ素子、およびその製造方法を提
供することにある。
でその目的とするところは、電流狭窄効果を保ちながら
実効屈折率差を低減でき、且つ基本横モード発振が可能
な量子井戸半導体レーザ素子、およびその製造方法を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、ＩｎＧａＡｓから成る量子井戸活性
層とＧａＡｓから成る障壁層とで構成された量子井戸構
造と、該量子井戸構造の上下に配置されＩｎＧａＰから
成るクラッド層と、前記量子井戸構造上に設けられた電
流狭窄層とで形成された量子井戸半導体レーザ素子にお
いて、該電流狭窄層がＡｌＧａＩｎＰから成ることを特
徴とする。また、上記の量子井戸半導体レーザ素子を製
造する方法は、前記量子井戸構造上に２００オングスト
ローム以下の膜厚で、且つＧａＡｓから成る半導体層
と、ＡｌＧａＩｎＰから成る電流狭窄層とを順次積層し
た後、該電流狭窄層上にレジストを形成して該電流狭窄
層を選択的にエッチングし、しかる後、該エッチングし
た箇所にＩｎＧａＰから成るクラッド層を積層すること
を特徴とする。
の本発明の構成は、ＩｎＧａＡｓから成る量子井戸活性
層とＧａＡｓから成る障壁層とで構成された量子井戸構
造と、該量子井戸構造の上下に配置されＩｎＧａＰから
成るクラッド層と、前記量子井戸構造上に設けられた電
流狭窄層とで形成された量子井戸半導体レーザ素子にお
いて、該電流狭窄層がＡｌＧａＩｎＰから成ることを特
徴とする。また、上記の量子井戸半導体レーザ素子を製
造する方法は、前記量子井戸構造上に２００オングスト
ローム以下の膜厚で、且つＧａＡｓから成る半導体層
と、ＡｌＧａＩｎＰから成る電流狭窄層とを順次積層し
た後、該電流狭窄層上にレジストを形成して該電流狭窄
層を選択的にエッチングし、しかる後、該エッチングし
た箇所にＩｎＧａＰから成るクラッド層を積層すること
を特徴とする。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を図１を用いて説明する。
【００１４】本発明の量子井戸半導体レーザ素子１の特
徴は、量子井戸構造４上に積層された電流狭窄層７，８
がＡｌＧａＩｎＰから形成されていることである。
徴は、量子井戸構造４上に積層された電流狭窄層７，８
がＡｌＧａＩｎＰから形成されていることである。
【００１５】図１に示す量子井戸半導体レーザ素子１は
リッジ導波型構造で、１００マイクロメートル厚でｎ型
のＧａＡｓより成り、且つ（１００）面を表面とする半
導体基板２と、１．５マイクロメートル厚でｎ型のＩｎ
ＧａＰより成るクラッド層３と、後述する量子井戸構造
４と、０．１マイクロメートル厚でｐ型のＩｎＧａＰよ
り成るクラッド層５と、３０オングストローム厚のＧａ
Ａｓより成るエッチング停止層６と、例えば、０．３マ
イクロメートル厚で、且つ不純物濃度が４×１０17ｃｍ
-3でｎ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.3 Ｉｎ0.5 Ｐより成る電流狭
窄層７と、例えば、０．７マイクロメートル厚で、且つ
不純物濃度が４×１０17ｃｍ-3でｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ
0.3 Ｉｎ0.5 Ｐより成る電流狭窄層８と、１．５マイク
ロメートル厚でｐ型のＩｎＧａＰより成るクラッド層９
と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＧａＡｓより成
るコンタクト層１０とで構成されている。さらに、コン
タクト層１０上のリッジストライプＢに対応した箇所に
は図示しない電極が形成される。尚、上記不純物濃度と
して示した具体的な不純物は、電流狭窄層７の場合はセ
レン（Ｓｅ）、電流狭窄層８の場合は亜鉛（Ｚｎ）であ
る。
リッジ導波型構造で、１００マイクロメートル厚でｎ型
のＧａＡｓより成り、且つ（１００）面を表面とする半
導体基板２と、１．５マイクロメートル厚でｎ型のＩｎ
ＧａＰより成るクラッド層３と、後述する量子井戸構造
４と、０．１マイクロメートル厚でｐ型のＩｎＧａＰよ
り成るクラッド層５と、３０オングストローム厚のＧａ
Ａｓより成るエッチング停止層６と、例えば、０．３マ
イクロメートル厚で、且つ不純物濃度が４×１０17ｃｍ
-3でｎ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.3 Ｉｎ0.5 Ｐより成る電流狭
窄層７と、例えば、０．７マイクロメートル厚で、且つ
不純物濃度が４×１０17ｃｍ-3でｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ
0.3 Ｉｎ0.5 Ｐより成る電流狭窄層８と、１．５マイク
ロメートル厚でｐ型のＩｎＧａＰより成るクラッド層９
と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＧａＡｓより成
るコンタクト層１０とで構成されている。さらに、コン
タクト層１０上のリッジストライプＢに対応した箇所に
は図示しない電極が形成される。尚、上記不純物濃度と
して示した具体的な不純物は、電流狭窄層７の場合はセ
レン（Ｓｅ）、電流狭窄層８の場合は亜鉛（Ｚｎ）であ
る。
【００１６】また、量子井戸構造４は図２に拡大図示す
るように、１００オングストローム厚のＩｎＧａＡｓか
ら成る量子井戸活性層１１と、それぞれが５００オング
ストローム厚のＧａＡｓから成る障壁層１２とで構成さ
れており、量子井戸活性層１１は障壁層１２に囲まれた
状態で設けられている。
るように、１００オングストローム厚のＩｎＧａＡｓか
ら成る量子井戸活性層１１と、それぞれが５００オング
ストローム厚のＧａＡｓから成る障壁層１２とで構成さ
れており、量子井戸活性層１１は障壁層１２に囲まれた
状態で設けられている。
【００１７】量子井戸半導体レーザ素子１のリッジスト
ライプＢ部と、その他の部分に形成されているクラッド
層５との実効屈折率差を測定した結果、クラッド層３３
の厚さｄが０．１マイクロメートル時の従来例では約１
％であったのに対し、本実施例の量子井戸半導体レーザ
素子１では、クラッド層５の厚さが０．１マイクロメー
トルの時でも０．３％に低減でき、基本横モード発振が
可能なリッジストライプＢの幅を従来の３マイクロメー
トルから５マイクロメートルまで拡大することができ
る。
ライプＢ部と、その他の部分に形成されているクラッド
層５との実効屈折率差を測定した結果、クラッド層３３
の厚さｄが０．１マイクロメートル時の従来例では約１
％であったのに対し、本実施例の量子井戸半導体レーザ
素子１では、クラッド層５の厚さが０．１マイクロメー
トルの時でも０．３％に低減でき、基本横モード発振が
可能なリッジストライプＢの幅を従来の３マイクロメー
トルから５マイクロメートルまで拡大することができ
る。
【００１８】また、リッジストライプＢ部では上からｐ
／ｎ接合になっているので、電流は流れるが、リッジス
トライプＢ部以外では、上からｐ／ｎ／ｐ／ｎ接合にな
っているので、中間の接合が逆バイアスになり電流は流
れない。従って、電流狭窄作用は保たれる。
／ｎ接合になっているので、電流は流れるが、リッジス
トライプＢ部以外では、上からｐ／ｎ／ｐ／ｎ接合にな
っているので、中間の接合が逆バイアスになり電流は流
れない。従って、電流狭窄作用は保たれる。
【００１９】次に、量子井戸半導体レーザ素子１の製造
方法を図３を用いて説明する。
方法を図３を用いて説明する。
【００２０】先ず、図３(a) に示すように、半導体基板
２上に、クラッド層３と、量子井戸構造４と、クラッド
層５と、エッチング停止層６と、電流狭窄層７，８とを
ＭＢＥ法（分子線気相成長法）、あるいはＭＯＣＶＤ法
（有機金属気相成長法）等のエピタキシャル成長法を用
いて順次積層する。
２上に、クラッド層３と、量子井戸構造４と、クラッド
層５と、エッチング停止層６と、電流狭窄層７，８とを
ＭＢＥ法（分子線気相成長法）、あるいはＭＯＣＶＤ法
（有機金属気相成長法）等のエピタキシャル成長法を用
いて順次積層する。
【００２１】次に、電流狭窄層８上にフォトリソグラフ
ィによりストライプ状に目抜かれたレジスト１３を形成
した後、図３(b) に示すように塩酸と燐酸とを１：３の
割り合で混合したエッチング溶液を用いて電流狭窄層
７，８を１０分以上選択エッチングする。尚、この時の
選択エッチングは、順メサ方向のストライプにおいては
約５５°のスロープを形成し、且つエッチング停止層６
との界面でエッチングは停止する。また、エッチング溶
液は塩酸のみ、あるいは塩酸と酢酸との混合溶液を用い
てもよい。
ィによりストライプ状に目抜かれたレジスト１３を形成
した後、図３(b) に示すように塩酸と燐酸とを１：３の
割り合で混合したエッチング溶液を用いて電流狭窄層
７，８を１０分以上選択エッチングする。尚、この時の
選択エッチングは、順メサ方向のストライプにおいては
約５５°のスロープを形成し、且つエッチング停止層６
との界面でエッチングは停止する。また、エッチング溶
液は塩酸のみ、あるいは塩酸と酢酸との混合溶液を用い
てもよい。
【００２２】さらに、レジスト１３を除去した後、エッ
チング除去した箇所にクラッド層９を埋め込み、しかる
後、クラッド層９上にコンタクト層１０を積層して、図
１に示す量子井戸半導体レーザ素子１を作製する。
チング除去した箇所にクラッド層９を埋め込み、しかる
後、クラッド層９上にコンタクト層１０を積層して、図
１に示す量子井戸半導体レーザ素子１を作製する。
【００２３】次に、本発明の他の実施例を図４を用いて
説明する。
説明する。
【００２４】図４に示す量子井戸半導体レーザ素子１４
は、３５０マイクロメートル厚でｎ型のＧａＡｓより成
り、且つ（１００）面を表面とする半導体基板１５と、
０．５マイクロメートル厚でｎ型のＧａＡｓより成るバ
ッファ層１６と、１．５マイクロメートル厚でｎ型のＩ
ｎＧａＰより成るクラッド層１７と、量子井戸構造１８
と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＩｎＧａＰより
成るクラッド層１９と、１．５マイクロメートル厚でｐ
型のＩｎＧａＰより成るクラッド層２０と、３０オング
ストローム厚のＧａＡｓより成るエッチング停止層２１
と、例えば、０．３マイクロメートル厚で、且つ不純物
濃度が４×１０17ｃｍ-3でｎ型のＡｌ0. 2 Ｇａ0.3 Ｉｎ
0.5 Ｐより成る電流狭窄層２２と、例えば、０．７マイ
クロメートル厚で、且つ不純物濃度が４×１０17ｃｍ-3
でｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.3 Ｉｎ0.5 Ｐより成る電流狭窄
層２３と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＧａＡｓ
より成るコンタクト層２４とで構成され、コンタクト層
２４上には図示しない電極が形成される。
は、３５０マイクロメートル厚でｎ型のＧａＡｓより成
り、且つ（１００）面を表面とする半導体基板１５と、
０．５マイクロメートル厚でｎ型のＧａＡｓより成るバ
ッファ層１６と、１．５マイクロメートル厚でｎ型のＩ
ｎＧａＰより成るクラッド層１７と、量子井戸構造１８
と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＩｎＧａＰより
成るクラッド層１９と、１．５マイクロメートル厚でｐ
型のＩｎＧａＰより成るクラッド層２０と、３０オング
ストローム厚のＧａＡｓより成るエッチング停止層２１
と、例えば、０．３マイクロメートル厚で、且つ不純物
濃度が４×１０17ｃｍ-3でｎ型のＡｌ0. 2 Ｇａ0.3 Ｉｎ
0.5 Ｐより成る電流狭窄層２２と、例えば、０．７マイ
クロメートル厚で、且つ不純物濃度が４×１０17ｃｍ-3
でｐ型のＡｌ0.2 Ｇａ0.3 Ｉｎ0.5 Ｐより成る電流狭窄
層２３と、０．５マイクロメートル厚でｐ型のＧａＡｓ
より成るコンタクト層２４とで構成され、コンタクト層
２４上には図示しない電極が形成される。
【００２５】量子井戸構造１８は図５に拡大図示するよ
うに、１００オングストローム厚のＩｎＧａＡｓから成
る量子井戸活性層２５と、それぞれが５００オングスト
ローム厚でＧａＡｓから成る障壁層２６とで構成され、
量子井戸活性層２５が３層積層された多重量子井戸構造
で形成されている。図４からも分かるように、本実施例
の量子井戸半導体レーザ素子１４は、従来のリッジ導波
型量子井戸半導体レーザ素子２８の空気（屈折率＝１）
であった部分がＡｌＧａＩｎＰに変わったものである。
ＡｌＧａＩｎＰの屈折率はおよそ３．１で、ＩｎＧａＰ
の屈折率３．２５よりは小さいが空気よりは遙かに大き
いので、電流をリッジストライプＣのみに閉じ込めるこ
とが可能となる。
うに、１００オングストローム厚のＩｎＧａＡｓから成
る量子井戸活性層２５と、それぞれが５００オングスト
ローム厚でＧａＡｓから成る障壁層２６とで構成され、
量子井戸活性層２５が３層積層された多重量子井戸構造
で形成されている。図４からも分かるように、本実施例
の量子井戸半導体レーザ素子１４は、従来のリッジ導波
型量子井戸半導体レーザ素子２８の空気（屈折率＝１）
であった部分がＡｌＧａＩｎＰに変わったものである。
ＡｌＧａＩｎＰの屈折率はおよそ３．１で、ＩｎＧａＰ
の屈折率３．２５よりは小さいが空気よりは遙かに大き
いので、電流をリッジストライプＣのみに閉じ込めるこ
とが可能となる。
【００２６】尚、本実施例では基板面方位を（１００）
としたが、面方位はこれに限られるものではなく、また
半導体層のストライプ方向も本実施例に限らない。さら
に、本発明の主旨を逸脱しない限り、例えばバッファ層
１６を超格子構造にしたり、障壁層１２，２６をＧＲＩ
Ｎ構造にしてもかまわない。
としたが、面方位はこれに限られるものではなく、また
半導体層のストライプ方向も本実施例に限らない。さら
に、本発明の主旨を逸脱しない限り、例えばバッファ層
１６を超格子構造にしたり、障壁層１２，２６をＧＲＩ
Ｎ構造にしてもかまわない。
【００２７】本実施例の量子井戸半導体レーザ素子１，
１４によれば、電流狭窄層７，８，２２，２３をＡｌＧ
ａＩｎＰで形成しているので、リッジストライプＢ，Ｃ
の幅を狭くすることなく実効屈折率差を低減することが
でき、しかも、基本横モードで発振させることが可能と
なる。また、本発明の量子井戸半導体レーザ素子の製造
方法によれば、簡単な方法で量子井戸半導体レーザ素子
１，１４を作製することが可能となる。
１４によれば、電流狭窄層７，８，２２，２３をＡｌＧ
ａＩｎＰで形成しているので、リッジストライプＢ，Ｃ
の幅を狭くすることなく実効屈折率差を低減することが
でき、しかも、基本横モードで発振させることが可能と
なる。また、本発明の量子井戸半導体レーザ素子の製造
方法によれば、簡単な方法で量子井戸半導体レーザ素子
１，１４を作製することが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の量子井戸半導体レーザ素子によ
れば、電流狭窄層をＡｌＧａＩｎＰで形成しているの
で、電流狭窄効果を保ちながら実効屈折率差を低減する
ことができ、且つ基本横モード発振が可能な量子井戸半
導体レーザ素子を提供することができる。また、本発明
の製造方法によれば、簡単な方法で上記効果を有する量
子井戸半導体レーザ素子を製造することができる。
れば、電流狭窄層をＡｌＧａＩｎＰで形成しているの
で、電流狭窄効果を保ちながら実効屈折率差を低減する
ことができ、且つ基本横モード発振が可能な量子井戸半
導体レーザ素子を提供することができる。また、本発明
の製造方法によれば、簡単な方法で上記効果を有する量
子井戸半導体レーザ素子を製造することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図３(a),(b) は本発明の一実施例の製造工程図
である。
である。
【図４】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
１ 量子井戸半導体レーザ素子
２ 半導体基板
３，５，９ クラッド層
４ 量子井戸構造
６ エッチング停止層
７，８ 電流狭窄層
１０ コンタクト層
Claims (2)
- 【請求項１】 ＩｎＧａＡｓから成る量子井戸活性層と
ＧａＡｓから成る障壁層とで構成された量子井戸構造
と、該量子井戸構造の上下に配置され、且つＩｎＧａＰ
から成るクラッド層と、前記量子井戸構造上に設けられ
た電流狭窄層とで形成された量子井戸半導体レーザ素子
において、前記電流狭窄層がＡｌＧａＩｎＰから成るこ
とを特徴とする量子井戸半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記量子井戸構造上に２００オングスト
ローム以下の膜厚で、且つＧａＡｓから成る半導体層
と、ＡｌＧａＩｎＰから成る電流狭窄層とを順次積層し
た後、該電流狭窄層上にレジストを形成して該電流狭窄
層を選択的にエッチングし、しかる後、該エッチングし
た箇所にＩｎＧａＰから成るクラッド層を積層すること
を特徴とする量子井戸半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21427791A JPH0537078A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 量子井戸半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21427791A JPH0537078A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 量子井戸半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537078A true JPH0537078A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16653072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21427791A Pending JPH0537078A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 量子井戸半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537078A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446753A (en) * | 1993-06-04 | 1995-08-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Current block type semiconductor laser |
| US5933443A (en) * | 1995-09-08 | 1999-08-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor laser |
| KR100455053B1 (ko) * | 1995-12-28 | 2004-12-30 | 산요덴키가부시키가이샤 | 반도체레이저소자및그제조방법 |
| US7016384B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-03-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Second-harmonic generation device using semiconductor laser element having quantum-well active layer in which resonator length and mirror loss are arranged to increase width of gain peak |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP21427791A patent/JPH0537078A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446753A (en) * | 1993-06-04 | 1995-08-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Current block type semiconductor laser |
| US5933443A (en) * | 1995-09-08 | 1999-08-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor laser |
| KR100455053B1 (ko) * | 1995-12-28 | 2004-12-30 | 산요덴키가부시키가이샤 | 반도체레이저소자및그제조방법 |
| US7016384B2 (en) | 2002-03-14 | 2006-03-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Second-harmonic generation device using semiconductor laser element having quantum-well active layer in which resonator length and mirror loss are arranged to increase width of gain peak |
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