JPH0613713A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

Info

Publication number
JPH0613713A
JPH0613713A JP3157547A JP15754791A JPH0613713A JP H0613713 A JPH0613713 A JP H0613713A JP 3157547 A JP3157547 A JP 3157547A JP 15754791 A JP15754791 A JP 15754791A JP H0613713 A JPH0613713 A JP H0613713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
active layer
clad
laser device
semiconductor laser
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
Application number
JP3157547A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kasahara
正樹 笠原
Shinichi Sakaguchi
伸一 阪口
Shigemitsu Watanabe
重光 渡辺
Tadashi Ono
位 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
Priority to JP3157547A priority Critical patent/JPH0613713A/en
Publication of JPH0613713A publication Critical patent/JPH0613713A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain a highly efficient semiconductor laser device by a method wherein a beam of light is led out to a clad layer from an active layer by making small the difference of refractive index on the interface between the active layer and the clad layer, the light output is increased, and the meltback on the interface is prevented. CONSTITUTION:This semiconductor laser device is composed of an active layer 16, the first and the second clad layers 14 and 18 which are provided on both surfaces of the active layer 16 sandwiching the active layer 16, and a semiconductor substrate 11 containing a current constriction layer 12 with a stripe-like groove provided adjacent to the first clad layer 14. The semiconductor layer device is constituted in such a manner that an optical guide layer 17, having the refractive index middle of that of the active layer 16 and the clad layer 18, is provided at least on the interface between the active layer 16 and the second clad layer 18 among the interfaces of the active layer 16 and the first and the second clad layers 14 and 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザー装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばインナストライプ型半導体
レーザー装置は、図3に示すように、構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an inner stripe type semiconductor laser device is constructed as shown in FIG.

【0003】即ち、図3において、半導体レーザー装置
1は、p+ 形GaAsから成る基板2と、n+ 形GaA
sから成る電流狭窄層3と、p+ 形GaAlxAsから
成るp−クラッド層4と、GaAlyAsから成る活性
層5と、セレン,テルル等のVI族元素がドーピングされ
たn+ 形GaAlxAsから成るn−クラッド層6と、
+ 形GaAsから成るキャップ層7とから構成されて
いる。
That is, in FIG. 3, a semiconductor laser device 1 includes a substrate 2 made of p + -type GaAs and an n + -type GaA.
a current confinement layer 3 made of s, a p-cladding layer 4 made of p + -type GaAlxAs, an active layer 5 made of GaAlyAs, and an n-type made of n + -type GaAlxAs doped with a group VI element such as selenium or tellurium. Clad layer 6,
and a cap layer 7 made of n + type GaAs.

【0004】該基板2の下面及び該キャップ層7の上面
には、それぞれ図示しない電極層が備えられていると共
に、ストライプ状溝8が、電流狭窄層3の上面からV字
状に該電流狭窄層3と基板2との境界を越えて該基板2
内に達するように、設けられている。ここで、上記xは
yよりも大きく選定されている。
Electrode layers (not shown) are provided on the lower surface of the substrate 2 and the upper surface of the cap layer 7, respectively, and a stripe-shaped groove 8 is formed in a V shape from the upper surface of the current confinement layer 3. Beyond the boundary between layer 3 and substrate 2 said substrate 2
It is provided to reach inside. Here, the above x is selected to be larger than y.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の半導体レーザー装置1によれば、各層のエネ
ルギー準位は、図4に示すようになっており、該活性層
5と、その両側に位置するp−クラッド層4,n−クラ
ッド層6との間のエネルギーの段差が比較的大きいこと
から、該活性層5とp−クラッド層4,n−クラッド層
6との屈折率の差が比較的大きくなってしまう。
However, according to the semiconductor laser device 1 having such a structure, the energy level of each layer is as shown in FIG. 4, and the active layer 5 and the both sides thereof are formed. Since the energy difference between the p-cladding layer 4 and the n-cladding layer 6 located is relatively large, the difference in refractive index between the active layer 5 and the p-cladding layer 4 and the n-cladding layer 6 is large. It becomes relatively large.

【0006】これにより、該活性層5からp−クラッド
層4,n−クラッド層6に対して、該活性層5で発生せ
しめられた光が、しみ出しにくく、従って半導体レーザ
ー装置10の発光スポットは、比較的小さく、大きな光
出力を得ることは困難であった。
As a result, the light generated in the active layer 5 does not easily exude from the active layer 5 to the p-clad layer 4 and the n-clad layer 6, and therefore the light emission spot of the semiconductor laser device 10 is prevented. Was relatively small, and it was difficult to obtain a large light output.

【0007】また、Al組成比yの比較的小さいGaA
lyAsから成る活性層5の上に、VI族元素をドーピン
グしたAl組成比xの比較的大きいn+ 形GaAlxA
sから成るn−クラッド層6を液相結晶成長させる場
合、メルトバックが発生することによって、これら活性
層5とn−クラッド層6の界面が荒れることになってし
まい、さらに光出力が低下してしまうという問題があっ
た。
GaA having a relatively small Al composition ratio y
On the active layer 5 made of lyAs, an n + type GaAlxA doped with a group VI element and having a relatively large Al composition ratio x is formed.
When liquid phase crystal growth of the n-clad layer 6 made of s is performed, meltback occurs, so that the interface between the active layer 5 and the n-clad layer 6 is roughened, and the optical output is further reduced. There was a problem that it would end up.

【0008】本発明は、以上の点に鑑み、活性層,クラ
ッド層の界面における屈折率の差を小さくすることによ
って、該活性層からクラッド層に光を導出せしめるよう
にして、発光スポットを大きくして、光出力を増大せし
めると共に、該界面におけるメルトバックを防止するこ
とにより、効率の良い半導体レーザー装置を提供するこ
とを目的としている。
In view of the above points, the present invention reduces the difference in the refractive index at the interface between the active layer and the clad layer so that the light can be guided from the active layer to the clad layer, thereby increasing the emission spot. Then, it is an object of the present invention to provide an efficient semiconductor laser device by increasing the light output and preventing meltback at the interface.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、活性層と、
該活性層を挟むように、該活性層の両面に備えられた第
一及び第二のクラッド層と、第一のクラッド層に隣接し
て備えられたストライプ状溝を有する電流狭窄層と含む
半導体基板とから成る、半導体レーザー装置において、
該活性層と第一及び第二のクラッド層との界面のうち、
少なくとも第二のクラッド層との界面に、該活性層とク
ラッド層の屈折率の中間の屈折率を有する光ガイド層が
設けられており、該光ガイド層が、メルトバック防止層
を兼ねていることを特徴とする、半導体レーザー装置に
より、達成される。
The above object is to provide an active layer,
A semiconductor including first and second clad layers provided on both surfaces of the active layer so as to sandwich the active layer, and a current confinement layer having a stripe-shaped groove provided adjacent to the first clad layer. In a semiconductor laser device consisting of a substrate,
Of the interfaces between the active layer and the first and second cladding layers,
An optical guide layer having an intermediate refractive index between the active layer and the cladding layer is provided at least at the interface with the second cladding layer, and the optical guide layer also serves as a meltback prevention layer. It is achieved by a semiconductor laser device characterized by the above.

【0010】[0010]

【作用】上記構成によれば、活性層とその上方に位置す
るクラッド層、あるいは該活性層とその上下に位置する
クラッド層との界面が、それぞれ該活性層とクラッド層
の屈折率の中間の屈折率を有する光ガイド層によって、
隔離されていることから、それぞれ該活性層と光ガイド
層、そして該光ガイド層とクラッド層との間の屈折率の
差が比較的小さくなるため、該活性層から該光ガイド層
を介してクラッド層に向かって、該活性層内に発生した
光が容易に導出せしめられ得ることから、これによって
発光スポットが大きくされ、従って光出力が増大され得
ることになる。
According to the above construction, the interface between the active layer and the cladding layers located above it, or the interface between the active layer and the cladding layers above and below it, respectively, has an intermediate refractive index between the active layer and the cladding layer. By the light guide layer having a refractive index,
Since they are isolated, the difference in the refractive index between the active layer and the light guide layer and between the light guide layer and the cladding layer becomes relatively small. Since the light generated in the active layer can be easily led out toward the clad layer, this can increase the emission spot and thus the light output.

【0011】また、該光ガイド層のドーピング材料とし
てVI族以外のn型となる材料を使用した場合は、該第二
のクラッド層を液相成長させる際の活性層のメルトバッ
クが防止され得ることとなり、各々活性層,クラッド層
のAl組成比,ドーピング濃度等が最適値に選定され得
ることにより、電子の注入効率が向上せしめられ、さら
に良好な効率が得られることとなる。
When an n-type material other than Group VI is used as the doping material of the optical guide layer, meltback of the active layer during liquid phase growth of the second cladding layer can be prevented. This means that the Al composition ratio, the doping concentration, etc. of the active layer and the cladding layer can be selected to the optimum values, so that the electron injection efficiency can be improved, and a better efficiency can be obtained.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図1は、本発明により構成したイ
ンナストライプ型半導体レーザー装置の一実施例を示し
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an inner stripe type semiconductor laser device constructed according to the present invention.

【0013】半導体レーザー装置10は、p+ 形GaA
sから成る基板11の表面に、LPE法によって、n+
形GaAsから成る電流狭窄層12を結晶成長させた
後、エッチング等によって該電流狭窄層12の表面から
基板11内にまで達するストライプ状溝13を形成す
る。
The semiconductor laser device 10 is a p + type GaA.
On the surface of the substrate 11 made of s, n +
After crystal growth of the current confinement layer 12 made of GaAs, a stripe-shaped groove 13 extending from the surface of the current confinement layer 12 into the substrate 11 is formed by etching or the like.

【0014】続いて、LPE法により、p+ 形GaAl
xAsから成るp−クラッド層14と、p+ 形GaAl
zAsから成る第一の光ガイド層15と、GaAlyA
sから成る活性層16と、n+ 形GaAlzAsから成
る第二の光ガイド層17と、セレン,テルル等のVI族元
素がドーピングされたn+ 形GaAlxAsから成るn
−クラッド層18と、n+ 形GaAsから成るキャップ
層19とを順次に結晶成長さる。
Subsequently, p + GaAl was formed by the LPE method.
p-clad layer 14 made of xAs and p + -type GaAl
a first light guide layer 15 made of zAs and GaAlyA
an active layer 16 made of s, and a second optical guide layer 17 made of n + -type GaAlzAs, selenium, consisting n + -type GaAlxAs to VI group elements is doped tellurium n
-Clad layer 18 and cap layer 19 made of n + -type GaAs are sequentially crystal-grown.

【0015】その後、該基板11の下面及び該キャップ
層19の上面に、それぞれ図示しない電極層を備えるこ
とにより、構成されている。
Thereafter, the lower surface of the substrate 11 and the upper surface of the cap layer 19 are provided with electrode layers (not shown), respectively.

【0016】ここで、該光ガイド層15,17は、Al
組成比zが、活性層16のAl組成比yよりも大きく、
且つp−クラッド層14,n−クラッド層18のAl組
成比xよりも小さく選定されていると共に、該光ガイド
層17は、好ましくはドーピング材料としてVI族以外の
n形となる材料、例えばSiを使用して、ドーピングさ
れている。
Here, the light guide layers 15 and 17 are made of Al.
The composition ratio z is larger than the Al composition ratio y of the active layer 16,
Further, it is selected to be smaller than the Al composition ratio x of the p-clad layer 14 and the n-clad layer 18, and the light guide layer 17 is preferably a material other than a group VI n-type material such as Si. It has been doped using.

【0017】本発明による半導体レーザー装置10は、
以上のように構成されており、活性層16と、p−クラ
ッド層14との間に、第一の光ガイド層15が、活性層
16とn−クラッド層18との間に、VI族元素がドーピ
ングされた該二の光ガイド層17が、それぞれ備えられ
ていることから、該活性層16とp−クラッド層14ま
たはn−クラッド層18との間のAl組成比の差(x−
y)が比較的大きく、従って屈折率の差が大きい場合で
あっても、その間に光ガイド層15,17が存在するこ
とにより、該活性層16と光ガイド層15,17,また
該光ガイド層15,17とp−クラッド層14,n−ク
ラッド層18との間にて、それぞれAl組成比の差(x
−z)及び(z−y)が比較的小さくなるので、屈折率
の差も小さくなる。
The semiconductor laser device 10 according to the present invention comprises:
The first optical guide layer 15 is formed between the active layer 16 and the p-clad layer 14, and the VI group element is formed between the active layer 16 and the n-clad layer 18 as described above. Since the two optical guide layers 17 doped with are respectively provided, the difference in the Al composition ratio (x−x−) between the active layer 16 and the p-cladding layer 14 or the n-cladding layer 18 is obtained.
Even when y) is relatively large and therefore the difference in refractive index is large, the presence of the light guide layers 15 and 17 between them causes the active layer 16 and the light guide layers 15 and 17, and also the light guide layers. The difference in the Al composition ratio between the layers 15 and 17 and the p-clad layer 14 and the n-clad layer 18 (x
Since -z) and (z-y) are relatively small, the difference in refractive index is also small.

【0018】これにより、該活性層16から該光ガイド
層15,17を介して該p−クラッド層14,n−クラ
ッド層18に向かって、該活性層16で発生した光が容
易に導出され得ることとなり、発光スポットが大きくな
って、光出力が増大せしめられ得る。
As a result, the light generated in the active layer 16 is easily led out from the active layer 16 through the light guide layers 15 and 17 toward the p-cladding layer 14 and the n-cladding layer 18. As a result, the light emission spot can be increased and the light output can be increased.

【0019】さらに、p−クラッド層14の上に第一の
光ガイド層15を形成する場合にも、該第一の光ガイド
層15の上に活性層16を形成する場合にも、また活性
層16の上に第二の光ガイド層17を形成する場合に
も、該第二の光ガイド層17の上にn−クラッド層18
を形成する場合にも、それぞれの界面でメルトバックが
生ずるようなことはない。
Furthermore, when the first optical guide layer 15 is formed on the p-clad layer 14 and when the active layer 16 is formed on the first optical guide layer 15, the active layer is also active. Even when the second light guide layer 17 is formed on the layer 16, the n-clad layer 18 is formed on the second light guide layer 17.
Even when forming a film, meltback does not occur at each interface.

【0020】従って、各界面は平滑に保持されることに
なり、p−クラッド層14,活性層16,n−クラッド
層18は、それぞれ最適なAl組成比x,yに選定され
得ると共に、ドーピング濃度も最適値に選定され得る。
これにより、本半導体レーザー装置10の各層のエネル
ギー準位は、図2に示すようになり、かくして、キャリ
アの注入効率が低下したり、とじ込め効率が低下するよ
うなことがなく、効率の高い良好な半導体レーザー装置
10が得られることとなる。
Therefore, each interface is kept smooth, and the p-cladding layer 14, the active layer 16, and the n-cladding layer 18 can be selected to have optimum Al composition ratios x and y, respectively, and the doping can be performed. The concentration can also be chosen to be the optimum value.
As a result, the energy level of each layer of the semiconductor laser device 10 becomes as shown in FIG. 2, and thus the carrier injection efficiency and the confinement efficiency do not decrease and the efficiency is high. A good semiconductor laser device 10 can be obtained.

【0021】尚、以上の実施例においては、活性層16
の上下に位置するクラッド層14,18との間に、それ
ぞれ光ガイド層15,17を設けた場合について説明し
たが、これに限らず、光ガイド層15を省略した構造に
おいても、効果がやや低下するもののほぼ同様の効果が
得られる。
In the above embodiment, the active layer 16
Although the case where the optical guide layers 15 and 17 are provided between the cladding layers 14 and 18 located above and below, respectively, the present invention is not limited to this, and the structure in which the optical guide layer 15 is omitted is also effective. Although reduced, almost the same effect can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、活
性層,クラッド層の界面における屈折率の差を小さくす
ることによって、該活性層からクラッド層に光を導出せ
しめるようにして、発光スポットを大きくし、光出力を
増大せしめると共に、該界面におけるメルトバックを防
止することにより、効率の良い、極めて優れた半導体レ
ーザー装置が提供され得ることになる。
As described above, according to the present invention, the difference in the refractive index at the interface between the active layer and the clad layer is made small so that the light can be guided from the active layer to the clad layer. By increasing the light emission spot, increasing the light output, and preventing meltback at the interface, an efficient and extremely excellent semiconductor laser device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による半導体レーザー装置の一実施例を
示す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention.

【図2】図1の半導体レーザー装置における各層のエネ
ルギー準位を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the energy level of each layer in the semiconductor laser device of FIG.

【図3】従来の半導体レーザー装置の一例を示す部分断
面図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor laser device.

【図4】図3の半導体レーザー装置における各層のエネ
ルギー準位を示すグラフである。
4 is a graph showing energy levels of respective layers in the semiconductor laser device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体レーザー装置 11 基板 12 電流狭窄層 13 ストライプ状溝 14 p−クラッド層 15 第一の光ガイド層 16 活性層 17 第二の光ガイド層 18 n−クラッド層 19 キャップ層 10 semiconductor laser device 11 substrate 12 current confinement layer 13 stripe-shaped groove 14 p-clad layer 15 first optical guide layer 16 active layer 17 second optical guide layer 18 n-clad layer 19 cap layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性層と、該活性層を挟むように、該活
性層の両面に備えられた第一及び第二のクラッド層と、
第一のクラッド層に隣接して備えられたストライプ状溝
を有する電流狭窄層と含む半導体基板とから成る、半導
体レーザー装置において、該活性層と第一及び第二のク
ラッド層との界面のうち、少なくとも第二のクラッド層
との界面に、該活性層とクラッド層の屈折率の中間の屈
折率を有する光ガイド層が設けられていることを特徴と
する、半導体レーザー装置。
1. An active layer, and first and second clad layers provided on both sides of the active layer so as to sandwich the active layer,
In a semiconductor laser device comprising a semiconductor substrate including a current confinement layer having a stripe-shaped groove provided adjacent to the first clad layer, among the interfaces between the active layer and the first and second clad layers. A semiconductor laser device, wherein an optical guide layer having a refractive index intermediate between those of the active layer and the cladding layer is provided at least at the interface with the second cladding layer.
【請求項2】 該光ガイド層が、メルトバック防止層を
兼ねていることを特徴とする、請求項1に記載の半導体
レーザー装置。
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light guide layer also functions as a meltback prevention layer.
JP3157547A 1991-05-31 1991-05-31 Semiconductor laser device Pending JPH0613713A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3157547A JPH0613713A (en) 1991-05-31 1991-05-31 Semiconductor laser device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3157547A JPH0613713A (en) 1991-05-31 1991-05-31 Semiconductor laser device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0613713A true JPH0613713A (en) 1994-01-21

Family

ID=15652068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3157547A Pending JPH0613713A (en) 1991-05-31 1991-05-31 Semiconductor laser device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0613713A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11753220B2 (en) 2017-01-19 2023-09-12 Conopco, Inc. Container cap and a package having the cap

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11753220B2 (en) 2017-01-19 2023-09-12 Conopco, Inc. Container cap and a package having the cap

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05243669A (en) Semiconductor laser element
US6539040B2 (en) Laser diode and fabrication process thereof
KR100232993B1 (en) Semiconductor laser device and method of fabricating semiconductor laser device
US7215691B2 (en) Semiconductor laser device and method for fabricating the same
US6023484A (en) Semiconductor laser device
JPS61168981A (en) Semiconductor laser device
US5518954A (en) Method for fabricating a semiconductor laser
JPH0613713A (en) Semiconductor laser device
JPH0671121B2 (en) Semiconductor laser device
JPH07254756A (en) Optical device
JPH09148669A (en) Semiconductor laser of buried-structure
JP2004134786A (en) Semiconductor laser device and manufacturing method therefor
JPS621277B2 (en)
JP2869875B2 (en) Manufacturing method of optical integrated circuit
KR100545625B1 (en) Semiconductor laser diode with an asymmetric separate-confinement heterostructure and manufacturing method thereof
JPH07193316A (en) Semiconductor laser
JPS62279688A (en) Manufacture of semiconductor laser element
JP2558767B2 (en) Semiconductor laser device
JP2988552B2 (en) Semiconductor laser device and method of manufacturing the same
JPH05160509A (en) Quantum well structure buried semiconductor laser
JPS6136720B2 (en)
JPH054833B2 (en)
JP2001077466A (en) Semiconductor laser
JPH088482A (en) Semiconductor laser and manufacture thereof
JPH0613697A (en) Semiconductor device