JPH054832B2 - - Google Patents

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JPH054832B2
JPH054832B2 JP24580686A JP24580686A JPH054832B2 JP H054832 B2 JPH054832 B2 JP H054832B2 JP 24580686 A JP24580686 A JP 24580686A JP 24580686 A JP24580686 A JP 24580686A JP H054832 B2 JPH054832 B2 JP H054832B2
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JP
Japan
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layer
type
conductivity type
cladding layer
face
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JP24580686A
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JPS6399588A (en
Inventor
Toshitaka Aoyanagi
Yoshito Ikuwa
Kenji Ikeda
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体レーザ装置およびその製造
方法に関し、さらに詳しくは、放出されるレーザ
光の放射角が狭く、かつ高出力を得らるように改
良した半導体レーザ装置およびその製造方法に係
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same, and more specifically, the present invention relates to a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same. The present invention relates to an improved semiconductor laser device and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来例によるこの種のレーザ光の放射角を狭く
した半導体レーザ装置の一例として、例えば特開
昭54−6790号公報に開示された半導体レーザ装置
の概要構成を第6図に示す。
As an example of a conventional semiconductor laser device in which the radiation angle of laser light is narrowed, FIG. 6 shows a schematic configuration of a semiconductor laser device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-6790.

すなわち、この第6図に示す従来例の構成おい
て、符号1はP型GaAs結晶基板を示し、2はP
型Ga1-xAlxAsクラツド層、3はGa1-yAlyAs活性
層、4はN型Ga1-xAlxAsクラツド層、5はN型
Ga1-zAlzAs光ガイド層、6はN型GaAsコンタク
ト層であつて、基板1上に順次に形成されてお
り、また7および8は電極、9は放射されるレー
ザ光、10および11は光強度分布、12は共振
器端面である。
That is, in the conventional configuration shown in FIG. 6, numeral 1 indicates a P-type GaAs crystal substrate, and 2 indicates a P-type
Type Ga 1-x Al x As cladding layer, 3 is Ga 1-y Al y As active layer, 4 is N-type Ga 1-x Al x As cladding layer, 5 is N-type
A Ga 1-z Al z As light guide layer, 6 an N-type GaAs contact layer, are formed in sequence on the substrate 1, 7 and 8 are electrodes, 9 is a laser beam to be emitted, 10 and 11 is a light intensity distribution, and 12 is a resonator end face.

なお、この場合、0≦y≦z<xであり、かつ
説明の都合上、こゝではP型とN型とを入れ換え
てある。
In this case, 0≦y≦z<x, and for convenience of explanation, P type and N type are interchanged here.

しかして、前記した従来例による構成にあつて
は、Ga1-yAlyAs活性層3について、通常の場合、
P型Ga1-xAlxAsグラツド層2およびN型Ga1-x
AlxAsクラツド層4よりも、その禁制帯幅が小さ
い材料で形成されるために、電極7および8から
注入されるキヤリアは、Ga1-yAlyAs活性層3内
に閉じ込められて、効率よくレーザ光9を発生
し、同時にGa1-yAlyAs活性層3の屈折率は、P
型Ga1-xAlxAsグラツド層2およびN型Ga1-xAlx
Asクラツド層4よりも高くなるために、Ga1-y
AlyAs活性層3内で強いピークをもつ光強度分布
10を示すことになる。
Therefore, in the conventional structure described above, the Ga 1-y Al y As active layer 3 is usually
P-type Ga 1-x Al x As gradient layer 2 and N-type Ga 1-x
Since it is formed of a material whose forbidden band width is smaller than that of the Al x As cladding layer 4, carriers injected from the electrodes 7 and 8 are confined within the Ga 1-y Al y As active layer 3. The laser beam 9 is efficiently generated, and at the same time, the refractive index of the Ga 1-y Al y As active layer 3 is P
Type Ga 1-x Al x As gradient layer 2 and N-type Ga 1-x Al x
Since it is higher than the As cladding layer 4, Ga 1-y
A light intensity distribution 10 with a strong peak is shown within the Al y As active layer 3.

また一方で、前記した共振器端面12に隣接す
る部分においては、Ga1-yAlyAs活性層3に接し
て、N型Ga1-xAlxAsクラツド層4よりも、その
禁制帯幅が小さくて、かつ屈折率が低くされたN
型Ga1-zAlzAs光ガイド層(0≦y≦z<x)5
が形成されており、こゝではGa1-yAlyAs活性層
3がN型Ga1-xAlxAsクラツド層4に接している
部分に比較するとき、その光の閉じ込めが弱くな
つて、裾の拡がつた光強度分布11を示すことに
なる。
On the other hand, in the portion adjacent to the resonator end face 12, in contact with the Ga 1-y Al y As active layer 3, its forbidden band width is smaller than that of the N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4. is small and has a low refractive index.
Type Ga 1-z Al z As light guide layer (0≦y≦z<x)5
is formed, and here, when compared to the part where the Ga 1-y Al y As active layer 3 is in contact with the N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4, the light confinement is weaker. , a light intensity distribution 11 with a widening tail is shown.

そしてこのために、共振器端面12における活
性層厚さ方向のレーザビームスポツト径が大きく
なり、この共振器端面12から放射されるレーザ
光9は、あまり回折現象をおこさなくなつて、そ
の放射角を狭くし得るのである。
For this reason, the diameter of the laser beam spot in the thickness direction of the active layer on the cavity end face 12 increases, and the laser beam 9 emitted from the cavity end face 12 does not undergo much diffraction phenomenon, and its radiation angle can be narrowed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前記したように、従来例によるレーザ光の放射
角を狭くした半導体レーザ装置においては、共振
器端面12に隣接する部分で、Ga1-yAlyAs活性
層3と、同層に接するN型Ga1-zAlzAs光ガイド
層5との禁制帯幅の差(y−z)が小さいため
に、Ga1-yAlyAs活性層3内へのキヤリア閉じ込
めが不充分になつて、しきい値電流が増加するな
どの問題点があり、また、その製造に際しては、
Ga1-yAlyAs活性層3を残して、同層と接するN
型Ga1-xAlxAsクラツド層4を少くとも一部分は
エツチング除去する必要があるが、このエツチン
グ除去が非常に困難であつて、除去し得たとして
も、この除去によりGa1-yAlyAs活性層3の上面
が大気に曝されて酸化し、素子特性に悪影響をも
たらす惧れがある。
As described above, in the conventional semiconductor laser device in which the radiation angle of the laser beam is narrowed, in the portion adjacent to the cavity end face 12, the Ga 1-y Al y As active layer 3 and the N-type layer in contact with the same layer are formed. Since the difference in forbidden band width (y-z) with the Ga 1-z Al z As optical guide layer 5 is small, carrier confinement within the Ga 1-y Al y As active layer 3 is insufficient. There are problems such as an increase in threshold current, and when manufacturing it,
Leaving Ga 1-y Al y As active layer 3, N in contact with the same layer
It is necessary to remove at least a portion of the Ga 1 -y Al y The upper surface of the As active layer 3 may be exposed to the atmosphere and oxidized, which may adversely affect device characteristics.

この発明は、従来のこのような問題点を解消す
るためになされたものであつて、その目的とする
ところは、しきい値電流を増加させずにレーザ光
の放射角を狭くし得るようにし、併せて、高出力
でも端面破壊を生じ難くした、この種の半導体レ
ーザ装置およびその製造方法を提供することであ
る。
This invention was made to solve these conventional problems, and its purpose is to narrow the radiation angle of laser light without increasing the threshold current. Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser device of this type and a method for manufacturing the same, in which end face breakage is less likely to occur even at high output.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記目的を達成するために、この発明に係る半
導体レーザ装置は、第1導電型のクラツド層、活
性層、および第2導電型のクラツド層を有する半
導体レーザ装置において、該クラツド層の外側面
で、かつ少なくとも一方の共振器端面に隣接する
部分に、当該部分よりも屈折率が高い半導体層を
有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to the present invention includes a cladding layer of a first conductivity type, an active layer, and a cladding layer of a second conductivity type. , and includes a semiconductor layer having a higher refractive index than that portion in a portion adjacent to at least one resonator end face.

〔作用〕[Effect]

すなわち、この発明においては、ダブルヘテロ
構造によつて活性層内にキヤリアおよび光を十分
に閉じ込めると共に、一方で共振器端面に隣接す
る部分に、ダブルヘテロ構造の外側面に屈折率の
高い光ガイド層を有することから、同端面部での
光の閉じ込めが弱くなつて、活性層と垂直な方向
でのレーザ光のビームスポツト径が大きくなり、
その結果として光密度が小さくされて、光学的な
端面破壊を阻止でき、かつこの端面から放射され
るレーザ光の回折現象が抑制されて、その放射角
を狭くし得るのである。
That is, in this invention, carriers and light are sufficiently confined within the active layer by the double heterostructure, and on the other hand, a light guide with a high refractive index is provided on the outer surface of the double heterostructure in a portion adjacent to the cavity end face. Since it has a layer, the confinement of light at the same end face becomes weaker, and the beam spot diameter of the laser light in the direction perpendicular to the active layer becomes larger.
As a result, the optical density is reduced, optical end face destruction can be prevented, and the diffraction phenomenon of laser light emitted from this end face is suppressed, making it possible to narrow the radiation angle.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明に係る半導体レーザ装置および
その製造方法の各別の実施例につき、第1図ない
し第5図を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, various embodiments of a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

これらの第1図ないし第5図に示す各実施例に
おいて、前記第6図従来例と同一符号は同一また
は相当部分を表わしている。
In each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 5, the same reference numerals as in the conventional example shown in FIG. 6 represent the same or corresponding parts.

第1図はこの発明の第1実施例による半導体レ
ーザ装置の概要構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the general structure of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

この第1実施例装置では、前記した従来例構成
において、N型Ga1-xAlxAsクラツド層4とN型
GaAsコンタクト層6間に、N型Ga1-xAlxAs半導
体層13を形成させると共に、この半導体層13
内の共振器端面12に隣接する部分に対して、N
型Ga1-zAlzAs光ガイド層5を形成させたもので
ある。そして、このN型Ga1-xAlxAs半導体層1
3におけるAl組成比xについては、従来例構成
でのP型Ga1-xAlxAsクラツド層2およびN型
Ga1-xAlxAsクラツド層4のそれと同一にされる。
In this first embodiment device, in the conventional configuration described above, the N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4 and the N-type
An N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 13 is formed between the GaAs contact layers 6, and this semiconductor layer 13
N for the portion adjacent to the resonator end face 12 within
A Ga 1-z Al z As light guide layer 5 is formed. Then, this N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 1
Regarding the Al composition ratio x in 3, the P type Ga 1-x Al x As cladding layer 2 and the N type
The Ga 1-x Al x As cladding layer 4 is made to be the same as that of the Ga 1-x Al x As cladding layer 4.

しかして、この第1実施例による装置構成の場
合、P型Ga1-xAlxAsクラツド層2およびN型
Ga1-xAlxAsクラツド層4は、そのAl組成比が0
≦y<xの関係、例えばx=0.3〜0.6、y=0〜
0.2の関係にあつて、ダブルヘテロ構造を形成し
ており、従つて、電極7および8からキヤリアを
注入すれば、Ga1-yAlyAs活性層3内にキヤリア
が閉じ込められ、このキヤリアの再結合によつて
目的とするレーザ光の誘導放出がなされるのであ
る。
Therefore, in the case of the device configuration according to the first embodiment, the P-type Ga 1-x Al x As cladding layer 2 and the N-type
The Ga 1-x Al x As cladding layer 4 has an Al composition ratio of 0.
Relationship of ≦y<x, e.g. x=0.3~0.6, y=0~
0.2, forming a double heterostructure. Therefore, when carriers are injected from the electrodes 7 and 8, the carriers are confined within the Ga 1-y Al y As active layer 3, and the carriers are Through recombination, the target laser light is stimulated to be emitted.

そして、この際、前記N型Ga1-xAlxAsクラツ
ド層4を、例えば0.01〜1.0μm程度に薄く形成し
てあるとき、このN型Ga1-xAlxAsクラツド層4
がN型Ga1-xAlxAs半導体層13と接している部
ぶ分においては、Ga1-yAlyAs活性層3が両面か
ら充分に厚いクラツド層で挟まれることになるた
めに、レーザ光がGa1-yAlyAs活性層3内に効果
的に閉じ込められた光強度分布10の形態をと
り、かつまた、このN型Ga1-xAlxAsクラツド層
4が、例えばz=0〜0.6(但しy≦z<x)のN
型Ga1-zAlzAs光ガイド層5と接している部分に
おいては、Ga1-yAlyAs活性層3内のレーザ光が、
N型Ga1-zAlzAs光ガイド層5に洩れ出して光強
度分布11の形態をとる。
At this time, when the N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4 is formed as thin as, for example, about 0.01 to 1.0 μm, this N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4
In the part where the active layer 3 is in contact with the N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 13, the Ga 1-y Al y As active layer 3 is sandwiched between sufficiently thick cladding layers from both sides. The laser light takes the form of a light intensity distribution 10 that is effectively confined within the Ga 1-y Al y As active layer 3, and this N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4 is, for example, z = N of 0 to 0.6 (y≦z<x)
In the part in contact with the type Ga 1-z Al z As light guide layer 5, the laser light in the Ga 1-y Al y As active layer 3 is
The light leaks into the N-type Ga 1-z Al z As light guide layer 5 and takes the form of a light intensity distribution 11 .

すなわち、このようにして、共振器端面12に
おける活性層3に垂直な方向のレーザビームスポ
ツト径が等価的に大きくなると、同端面部での光
密度が減少し、たとえ高出力動作時にあつても、
光学的な端面破壊を起し難く、また、回折現象も
受け難くなつて、共振器端面12から放射される
レーザ光9の放射角を狭くし得られ、併せて、光
ガイド層5が、共振器端面12に隣接する部分に
のみ形成されているため、装置全体として垂直横
モードが、光ガイド層5により高次モード化して
しまうのを容易に防止し得るのである。
That is, as the laser beam spot diameter in the direction perpendicular to the active layer 3 at the cavity end face 12 increases equivalently in this way, the optical density at the same end face decreases, even during high-power operation. ,
Since it is difficult to cause optical end face destruction and to be less susceptible to diffraction phenomena, the radiation angle of the laser beam 9 emitted from the resonator end face 12 can be narrowed. Since it is formed only in the portion adjacent to the end face 12 of the device, it is possible to easily prevent the vertical transverse mode from becoming a higher order mode due to the light guide layer 5 in the device as a whole.

また、前記第1実施例による装置構成において
は、N型Ga1-zAlzAs光ガイド層5を、共振器端
面12に隣接する部分にのみ形成させるようにし
ているが、第2図に示す第2実施例のように、こ
のN型Ga1-zAlzAs光ガイド層5をして、N型
Ga1-xAlxAsクラツド層4、N型Ga1-xAlxAs半導
体層13間の全面に亘つて厚さを薄く、かつ共振
器端面12に隣接する部分で厚さを厚くした状態
に形成させても、同様な作用、効果を得ることが
できる。
Furthermore, in the device configuration according to the first embodiment, the N-type Ga 1-z Al z As optical guide layer 5 is formed only in the portion adjacent to the cavity end face 12, but as shown in FIG. As shown in the second embodiment, this N-type Ga 1-z Al z As light guide layer 5 is
A state in which the thickness is thin over the entire surface between the Ga 1-x Al x As cladding layer 4 and the N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 13, and the thickness is thick in the portion adjacent to the resonator end face 12. Similar effects and effects can be obtained even if formed in the form of

さらに、第3図は第3実施例による装置構成で
あつて、同図中、符号1aはN型GaAs結晶基
板、6aはP型GaAsコンタクト層、14は端面
部エツチング溝をそれぞれに示しており、この第
3実施例での構成のように、Ga1-yAlyAs活性層
3側から見て、N型Ga1-zAlzAs光ガイド層5を
N型GaAs結晶基板1a側に形成させるようにし
ても、同様な作用、効果を得ることができる。
Furthermore, FIG. 3 shows the device configuration according to the third embodiment, in which reference numeral 1a indicates an N-type GaAs crystal substrate, 6a indicates a P-type GaAs contact layer, and 14 indicates an etched groove on the end surface. As in the configuration of this third embodiment, when viewed from the Ga 1-y Al y As active layer 3 side, the N-type Ga 1-z Al z As optical guide layer 5 is placed on the N-type GaAs crystal substrate 1a side. Even if it is formed, similar actions and effects can be obtained.

次に、第4図aないしfは前記第1実施例によ
る半導体レーザ装置の製造工程を順次に示すそれ
ぞれ斜視図である。
Next, FIGS. 4A to 4F are perspective views sequentially showing the manufacturing process of the semiconductor laser device according to the first embodiment.

すなわち、まず、P型GaAs結晶基板1上にあ
つて、N型GaAs電流ブロツク層15を形成した
後(同図a)、このN型GaAs電流ブロツク層1
5の選択された一部を、ストライプ状にエツチン
グ除去してストライプ溝16を形成する(同図
b)。
That is, first, after forming an N-type GaAs current blocking layer 15 on a P-type GaAs crystal substrate 1 (see a in the figure), this N-type GaAs current blocking layer 1 is
A selected portion of the groove 5 is removed by etching in a stripe pattern to form a stripe groove 16 (FIG. 1b).

ついで、その上にP型Ga1-xAlxAsグラツド層
2、Ga1-yAlyAs活性層3、N型Ga1-xAlxAsクラ
ツド層4、およびN型Ga1-zAlzAs光ガイド層5
を順次に形成する(同図c)。但し、この場合、
0≦y≦z<xである。
Then, a P-type Ga 1-x Al x As cladding layer 2, a Ga 1-y Al y As active layer 3, an N-type Ga 1-x Al x As cladding layer 4, and an N-type Ga 1-z Al z As light guide layer 5
are sequentially formed (c in the same figure). However, in this case,
0≦y≦z<x.

そして、前記N型Ga1-zAlzAs光ガイド層5に
ついては、前記ストライプ溝16に直交する方向
に、これを選択的かつ部分的に残した状態で、残
余の部分を、前記N型Ga1-xAlxAsクラツド層4
が露出するまでエツチング除去して、光ガイド層
除去溝17を形成する(同図d)のであるが、こ
の際、N型Ga1-zAlzAs光ガイド層5は、Al組成
比において、N型Ga1-xAlxAsクラツド層4とz
<xの関係にあるため、例えばアンモニア過酸化
水素系のエツチング液などを用いて、所要の光ガ
イド層部分のみを制御性よく選択的にエツチング
除去できる。
The N-type Ga 1-z Al z As optical guide layer 5 is selectively and partially left in the direction perpendicular to the stripe groove 16, and the remaining part is formed into the N-type Ga 1-z Al z As light guide layer 5. Ga 1-x Al x As cladding layer 4
The light guide layer removal groove 17 is formed by etching until it is exposed (d in the same figure). At this time, the N-type Ga 1-z Al z As light guide layer 5 has an Al composition ratio of N-type Ga 1-x Al x As cladding layers 4 and z
Because of the relationship <x, only the required portions of the light guide layer can be selectively etched away with good control using, for example, an ammonia-hydrogen peroxide-based etching solution.

続いて、これらの上にN型Ga1-xAlxAs半導体
層13、およびN型GaAsコンタクト層6を順次
に形成した上で、さらに電極7および8をそれぞ
れに形成し(同図e)、最後に、へき開線18に
沿いへき開し、かつチツプ分離線19に沿いチツ
プ分離して、所期の、こゝでは第1実施例に対応
する半導体レーザ装置を得るのである(同図f)。
Subsequently, an N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 13 and an N-type GaAs contact layer 6 are sequentially formed on these, and then electrodes 7 and 8 are formed respectively (e in the same figure). Finally, the semiconductor laser device is cleaved along the cleavage line 18 and separated into chips along the chip separation line 19 to obtain the desired semiconductor laser device, which corresponds to the first embodiment (f in the same figure). .

また次に、第5図aないしeは前記第3実施例
による半導体レーザ装置の製造工程を順次に示す
それぞれ斜視図である。
FIGS. 5a to 5e are perspective views sequentially showing the manufacturing process of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

すなわち、まず、N型GaAs結晶基板1a上に
あつて、ストライプ状の基板端面部エツチング溝
14を形成した後(同図a)、N型Ga1-xAlxAs半
導体層13を、同溝14対応部が平坦にならない
程度で形成し、ついで、N型Ga1-zAlzAs光ガイ
ド層5を、前記溝14対応部が平坦になるように
形成した上で、その上にN型Ga1-xAlxAsクツド
層4、Ga1-yAlyAs活性層2、P型Ga1-xAlxAsク
ラツド層2、およびN型GaAs電流ブロツク層1
5を順次に形成する(同図b)。
That is, first, after forming stripe-shaped etching grooves 14 on the end face of the substrate on the N-type GaAs crystal substrate 1a (see a in the figure), the N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 13 is etched in the same grooves. The N-type Ga 1-z Al z As optical guide layer 5 is formed so that the corresponding portion of the groove 14 is not flat, and then the N-type Ga 1-z Al z As optical guide layer 5 is formed so that the corresponding portion of the groove 14 is flat. Ga 1-x Al x As clad layer 4, Ga 1-y Al y As active layer 2, P-type Ga 1-x Al x As clad layer 2, and N-type GaAs current blocking layer 1
5 are formed one after another (see figure b).

続いて、前記N型GaAs電流ブロツク層15上
にあつて、前記基板端面部エツチング溝14と直
交する方向に、ストライプ状のエツチングを施す
ことにより、前記P型Ga1-xAlxAsクラツド層2
の一部を露出させて、活性ストライプ溝16を形
成する(同図c)。
Next, stripe-like etching is performed on the N-type GaAs current blocking layer 15 in a direction perpendicular to the substrate edge etching groove 14, thereby forming the P-type Ga 1-x Al x As cladding layer. 2
A part of the active stripe groove 16 is exposed to form an active stripe groove 16 (FIG. 3(c)).

ついで、その上にP型Ga1-xAlxAs半導体層2
0、P型コンタクト層6a、それに電極7および
8をそれぞれに形成し(同図d)、最後に、へき
開線18に沿いへき開し、かつチツプ分離線19
に沿いチツプ分離して、所期の、こゝでは第3実
施例に対応する半導体レーザ装置を得るのである
(同図e)。
Then, on top of that, a P-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer 2 is formed.
0, a P-type contact layer 6a and electrodes 7 and 8 are formed thereon (d in the same figure), and finally, the chip is cleaved along the cleavage line 18 and the chip separation line 19 is formed.
By separating the chips along the lines, the desired semiconductor laser device corresponding to the third embodiment is obtained (see e in the same figure).

しかして、これらの各実施例方法によつて得た
半導体レーザ装置では、光ガイド層を片側あるい
は両側の共振器端面に隣接する部分に形成させて
いるが、どちらの場合でも同様な作用、効果が得
られる。また、こゝでは、光ガイド層を共振器端
面に隣接する部分で、PN接合と平行な方向の全
域に亘つて形成させているが、活性ストライプ溝
の近傍にのみ形成させてもよく、さらには、これ
らの各実施例構成以外にも、ストライプ構造をも
つ、あるいはもたない半導体レーザ装置すべてに
対して適用できることは勿論である。
However, in the semiconductor laser devices obtained by the methods of each of these embodiments, the optical guide layer is formed in a portion adjacent to the resonator end facet on one or both sides, but the same operation and effect are obtained in either case. is obtained. In addition, here, the optical guide layer is formed over the entire area in the direction parallel to the PN junction in the part adjacent to the cavity end face, but it may also be formed only in the vicinity of the active stripe groove. Of course, in addition to the configurations of these embodiments, the following can be applied to all semiconductor laser devices with or without a stripe structure.

また、実施例1については、光ガイド層の導電
形は特に問うものではない。また、前述の実施例
中では簡単のためにP型クラツド層2、N型クラ
ツド層4およびP型半導体層13のAl組成比を
すべて同一としたが、同一でなくても同様な効果
が得られる。
Further, regarding Example 1, the conductivity type of the light guide layer is not particularly important. Furthermore, in the above embodiment, for simplicity, the Al composition ratios of the P-type cladding layer 2, the N-type cladding layer 4, and the P-type semiconductor layer 13 were all made the same, but even if they are not the same, the same effect can be obtained. It will be done.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、この発明によれば、第1
導電型のクラツド層、活性層、および第2導電型
のクラツド層を有する半導体レーザ装置におい
て、該クラツド層の外側面で、かつ少なくとも一
方の共振器端面に隣接する部分に、当該部分より
も屈折率が高い半導体層を設けたので、しきい値
電流を増加させずに、かつ垂直横モードを高次モ
ード化させずに、光放射角が狭くて、しかも高出
力動作時にも端面破壊を生じ難い半導体レーザ装
置を、極めて容易に得ることができるものであ
る。
As detailed above, according to the present invention, the first
In a semiconductor laser device having a cladding layer of a conductivity type, an active layer, and a cladding layer of a second conductivity type, a portion on the outer surface of the cladding layer and adjacent to at least one cavity end face has a higher refraction than that portion. By providing a semiconductor layer with a high ratio, the light emission angle is narrow without increasing the threshold current or converting the vertical transverse mode into a higher-order mode, and even during high-power operation, edge destruction occurs. This makes it possible to extremely easily obtain a semiconductor laser device that is difficult to manufacture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図、および第3図はこの発明に係
る半導体レーザ装置の第1、第2、および第3の
各実施例による概要構成をそれぞれに示す縦断側
面図、第4図aないしf、および第5図aないし
eは第1、および第3の各実施例構成での製造方
法を工程順に示すそれぞれ斜視図であり、また第
6図は従来例による同上装置の概要構成を示す縦
断側面図である。 1……P型GaAs結晶基板、1a……N型
GaAs結晶基板。2……P型Ga1-xAlxAsクラツド
層、3……Ga1-yAlyAs活性層、4……N型Ga1-x
AlxAsクラツド層、5……N型Ga1-zAlzAs光ガ
イド層、13……P型Ga1-xAlxAs半導体層、2
0……N型Ga1-xAlxAs半導体層。12……共振
器端面、14……基板端面部エツチング溝、16
……活性ストライプ溝、17……光ガイド層除去
溝。
1, 2, and 3 are longitudinal sectional side views showing the schematic configurations of the first, second, and third embodiments of the semiconductor laser device according to the present invention, and FIGS. 4a to 4 f and FIGS. 5a to 5e are perspective views showing the manufacturing method of the first and third embodiment configurations in the order of steps, and FIG. 6 shows a general configuration of the same device according to the conventional example. FIG. 1...P-type GaAs crystal substrate, 1a...N-type
GaAs crystal substrate. 2...P-type Ga 1-x Al x As cladding layer, 3... Ga 1-y Al y As active layer, 4... N-type Ga 1-x
Al x As cladding layer, 5... N-type Ga 1-z Al z As optical guide layer, 13... P-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer, 2
0...N-type Ga 1-x Al x As semiconductor layer. 12...Resonator end face, 14...Substrate end face etching groove, 16
...Active stripe groove, 17... Light guide layer removal groove.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1導電型のクラツド層、活性層、および第
2導電型のクラツド層を有する半導体レーザ装置
において、該クラツド層の外側面で、かつ少なく
とも一方の共振器端面に隣接する部分に、当該部
分よりも屈折率が高い半導体層を有することを特
徴とする半導体レーザ装置。 2 結晶基板上にあつて、第1導電型のグラツド
層、活性層、第2導電型のクラツド層、および光
ガイド層を順次に形成する工程と、前記光ガイド
層の少なくとも一方の共振器端面に隣接する部分
以外を、選択エツチングにより除去した上で、こ
の除去部分に光ガイド層よりも屈折率の低い第2
導電型の半導体層を形成する工程を含むことを特
徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 3 結晶基板上にあつて、少なくとも一方の共振
器端面に隣接する部分にエツチング溝を掘り込む
工程と、同基板上にエツチング溝形状を失わずに
第1導電型の半導体層を形成する工程と、この第
1導電型の半導体層上に、エツチング溝を埋めて
同層よりも屈折率の高い光ガイド層を形成する工
程と、この光ガイド層上に、第1導電型のクラツ
ド層、活性層、第2導電型のクラツド層を順次に
形成する工程とを含むことを特徴とする半導体レ
ーザ装置の製造方法。
[Scope of Claims] 1. In a semiconductor laser device having a cladding layer of a first conductivity type, an active layer, and a cladding layer of a second conductivity type, on the outer surface of the cladding layer and adjacent to at least one cavity end face. 1. A semiconductor laser device comprising a semiconductor layer having a refractive index higher than that of the portion. 2. A step of sequentially forming a first conductivity type gradient layer, an active layer, a second conductivity type cladding layer, and a light guide layer on a crystal substrate, and forming a resonator end face of at least one of the light guide layers. After removing the portion other than the portion adjacent to the light guide layer by selective etching, a second layer having a refractive index lower than that of the light guide layer is added to the removed portion.
A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of forming a conductive type semiconductor layer. 3. A step of digging an etching groove in a portion of the crystal substrate adjacent to at least one resonator end face, and a step of forming a semiconductor layer of the first conductivity type on the substrate without losing the shape of the etching groove. , forming an optical guide layer having a higher refractive index than the same layer by filling the etching groove on the semiconductor layer of the first conductivity type, and forming a cladding layer of the first conductivity type and an active layer on the optical guide layer. 1. A method of manufacturing a semiconductor laser device, comprising the steps of sequentially forming a cladding layer of a second conductivity type and a second conductivity type cladding layer.
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