JPH06164069A - Semiconductor laser - Google Patents

Semiconductor laser

Info

Publication number
JPH06164069A
JPH06164069A JP31520292A JP31520292A JPH06164069A JP H06164069 A JPH06164069 A JP H06164069A JP 31520292 A JP31520292 A JP 31520292A JP 31520292 A JP31520292 A JP 31520292A JP H06164069 A JPH06164069 A JP H06164069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
quantum well
type
gain
holes
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.)
Withdrawn
Application number
JP31520292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Yamamoto
剛之 山本
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP31520292A priority Critical patent/JPH06164069A/en
Publication of JPH06164069A publication Critical patent/JPH06164069A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To compensate for the decrease in the total gain of quantum well active layer by selecting at least one of the composition or the width of layer of quantum well layer at the side of p-type layer to have an effective band gap narrower than the effective band gap of at least one quantum well layer at the side of n-type layer. CONSTITUTION:The semiconductor laser is provided with the active layer of a multiple quantum well structure 4 with at least two layers of InGaAsP quantum well layers 8a-e and a p-type layer 5 and n-type layer 3 putting the active layer between. So as to compensate for the change of peak wavelength of the gain when holes are unevenly injected, at least one of the composition or the width of the layer of quantum well layer 8e at the side of p-type layer is selected to have an effective band gap narrower than at least one of the effective band gap of the quantum well layer 8a at the side of n-type layer. Thus, the potential well for holes becomes deeper than the potential for electrons, resulting in reducing the oscillation threshold value of an MQW laser in which the holes are injected unevenly by the forward energization.

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、半導体レーザに関し、
特に多重量子井戸構造の活性層を有するInGaAsP
/InP系半導体レーザに関する。なお、本明細書で
「InGaAsP系」とは、InGaAsを含むものと
する。また、量子井戸層での伝導帯における基底エネル
ギ準位と価電子帯における基底エネルギ準位との間のエ
ネルギ差を実効的バンドギャップと呼ぶ。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser,
In particular, InGaAsP having active layer of multiple quantum well structure
/ InP semiconductor laser. In addition, in this specification, "InGaAsP system" shall include InGaAs. The energy difference between the ground energy level in the conduction band and the ground energy level in the valence band in the quantum well layer is called the effective band gap.

【0002】半導体レーザは、小型、軽量、高信頼性、
長寿命という特性を生かして、オプトエレクトロニクス
のキーデバイスとして通信用、民生用に広く実用化され
ている。
Semiconductor lasers are small, lightweight, highly reliable,
It has been widely put into practical use as a key device of optoelectronics for communication and consumer use by taking advantage of its long life.

【0003】特に、InP基板上にInGaAsP系活
性層を備えたInGaAsP/InP系半導体レーザ
は、発振波長が1.2〜1.5μm帯をカバーするた
め、石英系ファイバの最低損失領域と一致し、長距離光
通信用光源として重要視されている。
In particular, an InGaAsP / InP semiconductor laser provided with an InGaAsP active layer on an InP substrate covers an oscillation wavelength band of 1.2 to 1.5 μm, and therefore coincides with the minimum loss region of a silica fiber. , Is regarded as important as a light source for long-distance optical communication.

【0004】[0004]

【従来の技術】光通信用光源として、半導体レーザに要
求される特性は、発振モードの単一性や光出力、高速変
調時の安定性等、多岐に亘る。現在、世界的に進められ
ている幹線系通信から、さらに加入者系やLAN系とい
う分岐系へ光ファイバ通信を拡大していくためには、光
源として用いられる半導体レーザに広い温度範囲で安定
して低閾値発振できる特性が求められている。
2. Description of the Related Art The characteristics required of a semiconductor laser as a light source for optical communication are wide-ranging such as singleness of oscillation mode, optical output and stability at high speed modulation. In order to expand optical fiber communication from trunk line communication, which is currently being promoted worldwide, to branch systems such as subscriber systems and LAN systems, semiconductor lasers used as light sources are stable over a wide temperature range. It is required to have characteristics that enable low threshold oscillation.

【0005】低閾値発振の目的で注目されているものに
量子井戸型レーザがある。その層構造および量子井戸活
性層のバンド構造を、図4に示す。量子井戸型レーザ
は、従来のダブルヘテロ構造によるキャリアおよび光の
空間的閉じ込めに加えて、キャリアのエネルギ的閉じ込
め効果によって利得を増し、発振閾値を下げることがで
きる。通常は図示したように、複数の量子井戸層を有す
る多重量子井戸構造を活性層に用いることが多い。
A quantum well laser is attracting attention for the purpose of low threshold oscillation. The layer structure and the band structure of the quantum well active layer are shown in FIG. In addition to the spatial confinement of carriers and light by the conventional double hetero structure, the quantum well laser can increase the gain and lower the oscillation threshold by the energy confinement effect of the carriers. Usually, as shown in the figure, a multiple quantum well structure having a plurality of quantum well layers is often used for the active layer.

【0006】図4(A)は、一般に用いられている多重
量子井戸型レーザの層構造を示す。n型基板21上に、
エピタキシャル成長技術を用いてn型クラッド層22、
n型光閉じ込め層23、i型(アンドープ)多重量子井
戸層(活性層)24、p型光閉じ込め層25、p型クラ
ッド層26およびp型コンタクト層27が層状に堆積さ
れている。
FIG. 4A shows a layer structure of a commonly used multiple quantum well laser. On the n-type substrate 21,
N-type cladding layer 22 using an epitaxial growth technique,
An n-type optical confinement layer 23, an i-type (undoped) multiple quantum well layer (active layer) 24, a p-type optical confinement layer 25, a p-type cladding layer 26 and a p-type contact layer 27 are deposited in layers.

【0007】光閉じ込め層23、25は、SCH(Sepa
rate Confinement Heterostructure)層ともいわれる。
各成長層は、通常n型基板21に格子整合しているが、
最近意図的に格子不整合を導入した歪多重量子井戸構造
も提唱されている。
The optical confinement layers 23 and 25 are made of SCH (Sepa
Rate Confinement Heterostructure) Also called the layer.
Each growth layer is usually lattice-matched to the n-type substrate 21,
Recently, a strained multiple quantum well structure, which intentionally introduces lattice mismatch, has also been proposed.

【0008】図4(B)に示すように、i型多重量子井
戸層24は、複数の量子井戸層、たとえば3層の量子井
戸層28a、28b、28cと量子井戸層を分離するバ
リア層、たとえば2層のバリア層29a、29bを含
む。
As shown in FIG. 4B, the i-type multiple quantum well layer 24 includes a plurality of quantum well layers, for example, three quantum well layers 28a, 28b and 28c and a barrier layer for separating the quantum well layers, For example, it includes two barrier layers 29a and 29b.

【0009】その電流注入時のエネルギ帯図は図4
(C)のようになる。図で、Ec は伝導帯のバンド端の
エネルギを、ΔEc は量子井戸層とバリア層のEc の差
を、Evは価電子帯のバンド端のエネルギを、ΔEv
量子井戸層とバリア層のEvの差を、Egは量子井戸層
のバンドギャップを示す。
The energy band diagram during the current injection is shown in FIG.
It becomes like (C). In the figure, E c is the energy at the band edge of the conduction band, ΔE c is the difference between the E c of the quantum well layer and the barrier layer, E v is the energy at the band edge of the valence band, and ΔE v is the quantum well layer. And the barrier layer Ev, and Eg represents the bandgap of the quantum well layer.

【0010】量子井戸層の幅は、電子のドブロイ波長以
下の薄さ(通常数〜数十Å)に設定されている。この結
果、電子のとり得る準位は量子化され、量子準位に局在
化された電子および正孔間で再結合輻射を生じる。
The width of the quantum well layer is set to be as thin as the de Broglie wavelength of electrons (usually several to several tens of liters). As a result, the possible levels of electrons are quantized, and recombination radiation is generated between the electrons and holes localized in the quantum levels.

【0011】1次元(厚さ)方向の量子化によりエネル
ギ状態密度が階段状になる。このため、利得が増加して
低閾値で発振し得る。発振エネルギは、エネルギ準位の
量子化によりバンドギャップEgより大きくなる。
The quantization in the one-dimensional (thickness) direction makes the energy state density stepwise. Therefore, the gain is increased, and oscillation can be performed at a low threshold. The oscillation energy becomes larger than the band gap Eg due to the quantization of the energy level.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】比較的高温の環境下に
おいても、量子井戸層に十分キャリアを閉じ込めておく
には、量子井戸層のポテンシャル井戸は電子に対して
も、また正孔に対しても十分深くならなければならな
い。
In order to sufficiently confine carriers in the quantum well layer even under a relatively high temperature environment, the potential well of the quantum well layer is used for electrons and holes. Must also be deep enough.

【0013】しかるに、光通信用レーザであるInGa
AsP/InP系レーザの場合、電子に対するポテンシ
ャル井戸の深さ(図4(B)のΔEc )が、正孔に対す
るポテンシャル井戸の深さ(ΔEv )より浅い。したが
って、ΔEc を十分な大きさで確保すると、ΔEv は必
要以上に大きくなる。
However, InGa which is a laser for optical communication is used.
In the case of an AsP / InP laser, the depth of the potential well for electrons (ΔE c in FIG. 4B) is shallower than the depth of the potential well for holes (ΔE v ). Therefore, if ΔE c is secured with a sufficient size, ΔE v becomes larger than necessary.

【0014】この結果、順方向バイアスによってキャリ
アが量子井戸層に注入されると、p型層に近い量子井戸
程多くの正孔が分布し、正孔濃度が各井戸層間で異なる
分布を持つ。
As a result, when carriers are injected into the quantum well layer by forward bias, more holes are distributed in the quantum well closer to the p-type layer, and the hole concentration has a different distribution between the well layers.

【0015】図1(A)、(B)を用いて説明すると、
次のようになる。今、4層のポテンシャル井戸を有する
量子井戸活性層の各ポテンシャル井戸に均等に正孔が注
入された理想的な場合には、単一量子井戸層の利得gは
各量子井戸層で等しくなる。
With reference to FIGS. 1A and 1B,
It looks like this: Now, in the ideal case in which holes are uniformly injected into each potential well of a quantum well active layer having four layers of potential wells, the gain g of a single quantum well layer is equal in each quantum well layer.

【0016】すなわち、正孔に対する各ポテンシャル井
戸をWh1、Wh2、Wh3、Wh4(ただし、番号はp層側か
ら数えるものとする)とした時、各量子井戸層の利得g
と波長λの関係を示す図は、図1(A)の中央の図のよ
うに与えられ、各量子井戸層で等しくなる。
That is, when the potential wells for holes are W h1 , W h2 , W h3 , and W h4 (however, the numbers are counted from the p layer side), the gain g of each quantum well layer is
A diagram showing the relationship between the wavelength and the wavelength λ is given as in the center diagram of FIG. 1A, and is equal in each quantum well layer.

【0017】したがって、量子井戸活性層全体の総合利
得Gは、単純に単一量子井戸層の利得gを4倍して、図
1(A)の右側の図のように与えられることになる。利
得ピーク波長で利得は層数倍される。
Therefore, the total gain G of the entire quantum well active layer is simply given by multiplying the gain g of the single quantum well layer by 4, and is given as shown on the right side of FIG. At the gain peak wavelength, the gain is multiplied by the number of layers.

【0018】しかし、電子に対するポテンシャル井戸の
深さを十分深くしたInGaAsP/InP系量子井戸
活性層に正孔を注入すると、正孔に対するポテンシャル
井戸が深いため、正孔はp層側に近いポテンシャル井戸
程高濃度となるように不均一に分布する。すなわち、正
孔に対する各ポテンシャル井戸の正孔濃度をpi (i=
1〜4)とすると、p1 >p2 >p3 >p4 となる。
However, when holes are injected into the InGaAsP / InP-based quantum well active layer in which the depth of the potential well for electrons is sufficiently deep, since the potential well for holes is deep, the holes are close to the p-layer side. It is distributed unevenly so that the concentration becomes higher. That is, the hole concentration of each potential well with respect to holes is expressed by p i (i =
When 1-4), the p 1> p 2> p 3 > p 4.

【0019】この結果、図1(B)で示すように、各量
子井戸層における利得gは波長に対して異なるピーク位
置を示し、かつピーク値gmax 自体も井戸層毎に異な
る。ピークの波長位置が変わると、各量子井戸層の寄与
を合計した量子井戸活性層の総合利得Gは、ピーク値G
max が図1(A)の場合より小さくなる。
As a result, as shown in FIG. 1B, the gain g in each quantum well layer shows different peak positions with respect to the wavelength, and the peak value g max itself also differs for each well layer. When the wavelength position of the peak changes, the total gain G of the quantum well active layer, which is the sum of the contributions of the quantum well layers, becomes the peak value G.
max is smaller than that in the case of FIG.

【0020】このことは、とりもなおさず、レーザ発振
の閾値増大につながる。不均一な正孔注入の問題点を回
避するために、バリア層の厚みを減らして隣接する量子
井戸層間をトンネル結合させ、バリア層を通過するトン
ネリングによって正孔濃度を均一化させようとする提案
がある。
This leads to an increase in the threshold value of laser oscillation. In order to avoid the problem of non-uniform hole injection, a proposal is made to reduce the thickness of the barrier layer, tunnel-connect between adjacent quantum well layers, and make the hole concentration uniform by tunneling through the barrier layer. There is.

【0021】しかし、この場合には、電子のポテンシャ
ル井戸間でもトンネル結合が生じて、波動関数の広がり
によるブロードニングのために電子準位がボケて量子井
戸層による電子局在化の効果が薄れる。この結果、閾値
が上昇してしまう。
In this case, however, tunneling coupling also occurs between the potential wells of the electrons, and the broadening of the wave function causes a broadening of the electron levels, which reduces the effect of electron localization by the quantum well layer. . As a result, the threshold value increases.

【0022】本発明の目的は、正孔の不均一注入が引き
起こす量子井戸活性層の総合利得Gの低下を補償できる
InGaAsP/InP系多重量子井戸型レーザを提供
することである。
An object of the present invention is to provide an InGaAsP / InP multi quantum well laser capable of compensating for the decrease in the total gain G of the quantum well active layer caused by the non-uniform injection of holes.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、少なくとも2層以上のInGaAsP系量子井戸層
を有する多重量子井戸構造の活性層と活性層を挟むp型
層とn型層を有する半導体レーザであって、正孔の不均
一注入による利得のピーク波長の変化を補償するよう
に、p型層側の量子井戸層の組成または層厚の少なくと
も一方が、n型層側の少なくとも1つの量子井戸層の実
効的バンドギャップよりも狭い実効的バンドギャップを
有するように選択されていることを特徴とする。
A semiconductor laser of the present invention is a semiconductor having an active layer having a multiple quantum well structure having at least two InGaAsP-based quantum well layers, a p-type layer and an n-type layer sandwiching the active layer. In the laser, at least one of the composition and layer thickness of the quantum well layer on the p-type layer side is at least one on the n-type layer side so as to compensate the change in the peak wavelength of the gain due to the non-uniform injection of holes. The quantum well layer is characterized by having an effective bandgap narrower than that of the quantum well layer.

【0024】[0024]

【作用】実効的バンドギャップが狭い量子井戸層には、
正孔の不均一注入により、より多くの正孔が注入され
る。このため、電子・正孔間の再結合輻射エネルギは上
昇する。
[Function] For a quantum well layer having a narrow effective band gap,
Due to the non-uniform injection of holes, more holes are injected. Therefore, the recombination radiant energy between electrons and holes increases.

【0025】上昇した電子・正孔の再結合エネルギがよ
りn型層側の量子井戸層の電子・正孔間の再結合輻射エ
ネルギと等しくなれば、利得のピーク波長が揃う。この
ようにして、正孔の不均一注入による利得のピーク波長
の変化を実効的バンドギャップの変化によって補償する
ことができる。
If the increased electron-hole recombination energy becomes equal to the electron-hole recombination radiation energy of the quantum well layer closer to the n-type layer, the peak wavelengths of the gains are aligned. In this way, the change in the peak wavelength of the gain due to the non-uniform injection of holes can be compensated by the change in the effective band gap.

【0026】なお、実効的バンドギャップの変化は、量
子井戸層の組成または層厚を調整することによって実行
することができる。
The effective band gap can be changed by adjusting the composition or layer thickness of the quantum well layer.

【0027】[0027]

【実施例】図1は、本発明の半導体レーザの原理を説明
するための図である。ここで、半導体レーザの多重量子
井戸層は、1例として4層の井戸を有しているものとす
る。InGaAsP系材料の特性からΔEc <ΔEv
ある。正孔に対するポテンシャル井戸層は、p層側から
順にWh1、Wh2、Wh3、Wh4と表されている。
1 is a diagram for explaining the principle of a semiconductor laser of the present invention. Here, it is assumed that the multiple quantum well layer of the semiconductor laser has, for example, four wells. From the characteristics of the InGaAsP-based material, ΔE c <ΔE v . The potential well layers for holes are expressed as W h1 , W h2 , W h3 , and W h4 in this order from the p-layer side.

【0028】図1(B)を用いて既に説明したように、
このような多重量子井戸活性層においては、順方向バイ
アスが印加された時、p層側から注入される正孔濃度
は、正孔に対する各ポテンシャル井戸の正孔濃度をp1
〜p4 とする時、p1 >p2 >p3 >p4 と不均一に分
布する。
As already described with reference to FIG.
In such a multiple quantum well active layer, when a forward bias is applied, the hole concentration injected from the p layer side is the hole concentration of each potential well with respect to the hole concentration p 1
When the ~p 4, p 1> p 2 > p 3> p 4 and unevenly distributed.

【0029】各ポテンシャル井戸の深さおよび幅が等し
い従来の量子井戸層においては、この結果、各量子井戸
層で発生する利得gが図1(B)のように不均一とな
り、総合利得Gは低くなる。
In the conventional quantum well layer in which the depths and widths of the potential wells are equal, as a result, the gain g generated in each quantum well layer becomes nonuniform as shown in FIG. Get lower.

【0030】図1(C)で示したポテンシャル井戸の深
さが不均一な量子井戸層からなる多重量子井戸型レーザ
においては、各量子井戸の利得gのピーク波長を揃える
ことができる。
In the multi-quantum well laser shown in FIG. 1C, which has a quantum well layer in which the depth of the potential well is not uniform, the peak wavelengths of the gains g of the respective quantum wells can be made uniform.

【0031】すなわち、InGaAsP/InP系半導
体レーザにおいては、ΔEc <ΔE v であるが、各量子
井戸層のバンドギャップEg(n) が Eg(1) <Eg(2) <Eg(3) <Eg(4) に選定されている。
That is, the InGaAsP / InP system semiconductor
In body lasers, ΔEc<ΔE vBut each quantum
Band gap Eg of well layer(n)Is Eg(1)<Eg(2)<Eg(3)<Eg(Four) Has been selected.

【0032】このような選定は、各量子井戸層を構成す
るIn1-x Gax Asy 1-y の混晶比x、y(組成)
を変化させることによって行なうことができる。また、
量子井戸層の幅を変えることによっても実効的バンドギ
ャップを変化させることができる。
Such selection is performed by selecting the mixed crystal ratio x, y (composition) of In 1-x Ga x As y P 1-y constituting each quantum well layer.
Can be done by changing the. Also,
The effective band gap can also be changed by changing the width of the quantum well layer.

【0033】各量子井戸層のバンドギャップEg
(n) が、図1(C)に示すようにp型層側ほど狭くなっ
ていると、不均一な正孔注入が生じた時、正孔濃度の不
均一に伴う利得ピーク波長の差を補償することができ
る。
Bandgap Eg of each quantum well layer
When (n) is narrower toward the p-type layer side as shown in FIG. 1C, when uneven hole injection occurs, the difference in gain peak wavelength due to uneven hole concentration is Can be compensated.

【0034】この結果、正孔濃度の違いによる利得gの
ピーク値gmax の違いは存在するが、各井戸層でgmax
を与える波長を、図1(C)の中央の図のように揃える
ことができる。したがって、各量子井戸層の利得gを加
算した多重量子井戸活性層の総合利得Gは、図1(C)
の右端のように大きくなる。
[0034] As a result, although the difference of the peak value g max gain g due to the difference in the hole concentration is present, g max in the well layers
It is possible to align the wavelengths that give the wavelengths as shown in the center diagram of FIG. Therefore, the total gain G of the multiple quantum well active layer obtained by adding the gains g of the respective quantum well layers is shown in FIG.
It grows like the right edge of.

【0035】総合利得Gの大きさは、各量子井戸層の利
得ピークgmax を与える波長が完全に一致すれば、利得
飽和の生じない範囲では、図1(A)右端に示す均一正
孔注入の場合のGにほぼ一致するはずである。
The magnitude of the total gain G is such that if the wavelengths giving the gain peaks g max of the respective quantum well layers are completely matched, the uniform hole injection shown at the right end of FIG. Should almost match G in the case of.

【0036】なお、実効的バンドギャップを変化させる
ために、各量子井戸層の厚さを変化させると、各井戸層
毎にエネルギ状態密度が異なるため、環境温度の変化に
対するキャリアのエネルギ分布の変化が井戸層毎に変わ
ることになる。
When the thickness of each quantum well layer is changed in order to change the effective band gap, the energy state density is different for each well layer, so that the change in the energy distribution of carriers with respect to the change in ambient temperature is changed. Will change for each well layer.

【0037】これに対し、同一層厚で組成を変えた場合
には、エネルギ状態密度はどの井戸層においてもほぼ同
じであるので、温度が変化しても利得のピーク波長を揃
えることができる。
On the other hand, when the composition is changed with the same layer thickness, the energy state density is almost the same in all the well layers, so that the peak wavelengths of the gains can be made uniform even if the temperature changes.

【0038】なお、InP基板上にInGaAsP系材
料で多重量子井戸構造を形成する場合、各量子井戸層の
組成は以下のような条件を考慮して定めればよい。In
1-x Gax Asy 1-y がInPに格子整合する条件
は、 0.1894y−0.4184x+0.0130xy=
0 と表される。
When a multi-quantum well structure is formed on the InP substrate with an InGaAsP-based material, the composition of each quantum well layer may be determined in consideration of the following conditions. In
The condition for 1-x Ga x As y P 1-y to be lattice-matched to InP is 0.1894y−0.4184x + 0.0130xy =
Expressed as 0.

【0039】また、InPに格子整合するInGaAs
Pのバンドギャップエネルギ(Eg)は実験的に、 Eg(y) =1.35−0.72y+0.12y2 と求められている。この2式を用いることにより、所望
のEgに対してx、yを求めることができる。
InGaAs that is lattice-matched to InP
The band gap energy (Eg) of P is experimentally determined as Eg (y) = 1.35-0.72y + 0.12y 2 . By using these two equations, x and y can be calculated for a desired Eg.

【0040】また、Egとバンドギャップ波長(λg)
の関係は、 λg=hc/Eg (h:ブランク定数、c:光
速) で表される。たとえば、InPに格子整合し、バンドギ
ャップ波長λg=1.2μmとなる組成は、In0.78
0.22As0.480.52となる。
Eg and bandgap wavelength (λg)
Is expressed by λg = hc / Eg (h: blank constant, c: speed of light). For example, a composition that is lattice-matched to InP and has a bandgap wavelength λg = 1.2 μm is In 0.78 G
a 0.22 As 0.48 P 0.52 .

【0041】なお、量子井戸層の組成は、上記のInP
基板に格子整合するものに限らない。この場合、量子井
戸層には二軸性の歪が加わり、組成の違いに歪による効
果が加わってバンドギャップが変化する。たとえば、I
1-x Gax As3元混晶の量子井戸層に引張歪を導入
すると、引張歪の大きい量子井戸層程、電子と正孔の量
子準位間エネルギを大きくすることができる。
The composition of the quantum well layer is the above InP.
It is not limited to one that is lattice-matched to the substrate. In this case, biaxial strain is applied to the quantum well layer, and the effect of the strain is added to the difference in composition, and the band gap changes. For example, I
When tensile strain is introduced into the quantum well layer of n 1-x Ga x As ternary mixed crystal, the quantum well layer having a higher tensile strain can increase the energy between the quantum levels of electrons and holes.

【0042】なお、歪を量子井戸層に導入することによ
り、より少ないキャリア濃度で所望の利得を与えること
ができる。このため、歪多重量子井戸構造の活性層を用
いると、発振閾値をより低くすることができる。
By introducing strain into the quantum well layer, a desired gain can be given with a smaller carrier concentration. Therefore, when the active layer having the strained multiple quantum well structure is used, the oscillation threshold can be further lowered.

【0043】図2は、本発明の1具体的実施例によるI
nGaAsP/InP系多重量子井戸半導体レーザの製
造工程の主要部を示す断面図である。InP基板を用
い、多重量子井戸構造の活性層をInGaAsP系半導
体で構成する。
FIG. 2 shows I according to one embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing process of a nGaAsP / InP multiple quantum well semiconductor laser. An InP substrate is used, and an active layer having a multiple quantum well structure is made of an InGaAsP-based semiconductor.

【0044】まず、図2(A)に示すように、有機金属
気相成長(MOCVD)法またはガスソース分子線エピ
タキシ(MBE)法を用いてSnまたはSドープn型I
nP基板1上に、厚さ1μmのSドープn型InPクラ
ッド層2、厚さ0.17μmのSドープn型In0.85
0.15As0.330.67光閉じ込め層3を成長し、その上
にアンドープで厚さ10nmの4層のIn0.85Ga0.15
As0.330.67バリア層と、アンドープで厚さ7nmの
5層のInGaAsP量子井戸層を交互に積層したi型
InGaAsP多重量子井戸(MQW)活性層4を形成
する。
First, as shown in FIG. 2A, Sn or S-doped n-type I is formed by using a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method or a gas source molecular beam epitaxy (MBE) method.
On the nP substrate 1, an S-doped n-type InP clad layer 2 having a thickness of 1 μm and an S-doped n-type In 0.85 G having a thickness of 0.17 μm
a 0.15 As 0.33 P 0.67 An optical confinement layer 3 is grown, and four layers of In 0.85 Ga 0.15 which are undoped and have a thickness of 10 nm are formed on the optical confinement layer 3.
An i-type InGaAsP multiple quantum well (MQW) active layer 4 is formed by alternately stacking an As 0.33 P 0.67 barrier layer and five undoped 7-nm-thick InGaAsP quantum well layers.

【0045】さらに、活性層4の上に厚さ0.17μm
のZnドープp型In0.85Ga0.15As0.330.67光閉
じ込め層5、厚さ2μmのZnドープp型InPクラッ
ド層6をこの順序で連続的にエピタキシャル成長させ
る。
Further, a thickness of 0.17 μm is formed on the active layer 4.
Zn-doped p-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 optical confinement layer 5 and Zn-doped p-type InP clad layer 6 having a thickness of 2 μm are successively epitaxially grown in this order.

【0046】なお、p型InPクラッド層6は、その一
部のみをここで成長させ、残りを後に成長させてもよ
い。各InGaAsP混晶層の組成は、全てInPに格
子整合するように選択される。
Incidentally, the p-type InP clad layer 6 may be grown only partially here and the rest may be grown later. The composition of each InGaAsP mixed crystal layer is selected so as to be lattice-matched to InP.

【0047】i型InGaAsPのMQW活性層4の5
層の量子井戸層8a、8b、8c、8d、8eは、p型
In0.85Ga0.15As0.330.67光閉じ込め層5に近い
程ポテンシャル井戸が深くなるように(バンドギャップ
が小さくなるように)組成が選択され、厚さ10nmの
アンドープIn0.85Ga0.15As0.330.67バリア層9
a、9b、9c、9dと交互に配置される。
5 of i-type InGaAsP MQW active layer 4
The quantum well layers 8a, 8b, 8c, 8d, and 8e of the layers are composed so that the potential well becomes deeper (the band gap becomes smaller) as it is closer to the p-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 optical confinement layer 5. And an undoped In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 barrier layer 9 having a thickness of 10 nm is selected.
It is arranged alternately with a, 9b, 9c and 9d.

【0048】量子井戸層の組成は、中央の8cがIn
0.54Ga0.46As0.980.02(λg=1.64μm)で
あり、電子・正孔の量子準位間遷移によって1.55μ
mの光が輻射される組成となっている。他の量子井戸層
の組成は、図1(C)を用いて説明したように、正孔の
不均一注入による影響を補償して各量子井戸層の利得g
のピーク波長が1.55μmになるように選択する。
In the composition of the quantum well layer, the central 8c is In
0.54 Ga 0.46 As 0.98 P 0.02 (λg = 1.64 μm), which is 1.55 μ due to the transition between electron and hole quantum levels.
The composition is such that m light is emitted. As described with reference to FIG. 1C, the composition of the other quantum well layers compensates for the influence of the non-uniform injection of holes, and the gain g of each quantum well layer is adjusted.
Is selected so that the peak wavelength is 1.55 μm.

【0049】厚さ10nmのバリア層は、隣接量子井戸
層間でトンネル結合が生じ、キャリアがトンネリングす
るのを実質的に抑制できる厚みである。また、バリア層
と量子井戸層のΔEc は約0.15eV、ΔEv は約
0.22eVであり、駆動時にキャリアを量子井戸層内
に閉じ込めるために十分な高さのバリアとなっている。
The barrier layer having a thickness of 10 nm is a thickness that can substantially suppress tunneling of carriers due to tunnel coupling between adjacent quantum well layers. Further, ΔE c of the barrier layer and the quantum well layer is about 0.15 eV and ΔE v is about 0.22 eV, which is a barrier having a sufficient height to confine carriers in the quantum well layer during driving.

【0050】次に、図2(B)で示すように、メサエッ
チングを行ない、ストライプ構造を形成する。まず、p
型InPクラッド層6表面に堆積したSiO2 膜をホト
リソグラフィの技術とエッチングによりパターニング
し、ストライプ状のSiO2 マスク10を形成する。次
に、SiO2 マスク10をエッチングマスクとしてn型
InPクラッド層2までメサエッチングする。
Next, as shown in FIG. 2B, mesa etching is performed to form a stripe structure. First, p
The SiO 2 film deposited on the surface of the InP clad layer 6 is patterned by photolithography and etching to form a stripe-shaped SiO 2 mask 10. Next, using the SiO 2 mask 10 as an etching mask, mesa etching is performed up to the n-type InP clad layer 2.

【0051】次に、図2(C)に示すように、液相エピ
タキシ(LPE)等によりメサ側面の埋込成長を行な
う。図2(C)に示すように、まずp型InP(電流)
狭窄層40を成長させ、続いてn型InP(電流)狭窄
層41を選択成長させる。
Next, as shown in FIG. 2C, buried growth on the side surface of the mesa is performed by liquid phase epitaxy (LPE) or the like. As shown in FIG. 2C, first, p-type InP (current)
The confinement layer 40 is grown, and then the n-type InP (current) confinement layer 41 is selectively grown.

【0052】図2(B)のメサエッチングは、化学エッ
チング、化学エッチングとメルトバック、化学エッチン
グとドライエッチング等によって行なうことができる。
また、図2(C)で示す埋込成長は、LPEの他、MO
CVD法等の他の方法を用いて行なうこともできる。
The mesa etching of FIG. 2B can be performed by chemical etching, chemical etching and meltback, chemical etching and dry etching, or the like.
In addition, the embedded growth shown in FIG.
It is also possible to use another method such as the CVD method.

【0053】図2(D)に示すように、SiO2 マスク
10を除去後、必要に応じてp型InPクラッド層6の
残りの部分を成長し、その上に厚さ0.5μmのZnド
ープのp型In0.72Ga0.28As0.6 0.4 コンタクト
層7を成長する。
As shown in FIG. 2D, after removing the SiO 2 mask 10, if necessary, the remaining portion of the p-type InP clad layer 6 is grown, and Zn-doped with a thickness of 0.5 μm is formed thereon. Of p-type In 0.72 Ga 0.28 As 0.6 P 0.4 contact layer 7 is grown.

【0054】基板およびコンタクト層7上にn層側、p
層側の電極42、43を形成すれば、レーザ素子ができ
あがる。n層電極としては、たとえばAuGe/Au電
極42を、またp層電極としては、たとえばTi/Pt
/Au電極43をそれぞれ蒸着熱処理すればよい。共振
器として端面をへき開すれば、ファブリーペロ形レーザ
となる。
N layer side, p on substrate and contact layer 7
A laser element is completed by forming the layer side electrodes 42 and 43. The n-layer electrode is, for example, an AuGe / Au electrode 42, and the p-layer electrode is, for example, Ti / Pt.
The vapor deposition heat treatment of each / Au electrode 43 should just be carried out. If the end face is cleaved as a resonator, it becomes a Fabry-Perot type laser.

【0055】このレーザ素子をステムにマウントして順
方向に通電すると、量子井戸層の組成が正孔の不均一濃
度分布による利得のピーク波長のずれを打ち消すように
調整されているので、MQW活性層全体の総合利得Gを
高めることができる。この結果、同一サイズ同一組成を
有するMQW活性層を用いた場合に比べて1.55μm
のレーザ発振閾値電流を約30%低減することができ
る。
When this laser device is mounted on a stem and is energized in the forward direction, the composition of the quantum well layer is adjusted so as to cancel out the shift of the peak wavelength of the gain due to the non-uniform concentration distribution of holes, and therefore the MQW activity. The overall gain G of the entire layer can be increased. As a result, the size is 1.55 μm as compared with the case where the MQW active layers having the same size and the same composition are used.
The laser oscillation threshold current can be reduced by about 30%.

【0056】図2に示した実施例では、光閉じ込め層
3、5の混晶組成はMQWのバリア層と同じとし、単一
組成にした。これは、いわゆる単純SCH(Separate C
onfinement Heterostructure)である。
In the embodiment shown in FIG. 2, the mixed crystal composition of the optical confinement layers 3 and 5 is the same as that of the barrier layer of MQW, and is a single composition. This is a so-called simple SCH (Separate C
onfinement Heterostructure).

【0057】しかし、光閉じ込め効率を検討して活性層
に近い領域が最も屈折率が高く、クラッド層に近付くに
つれて徐々に屈折率を低くするような傾斜型ヘテロ構
造、いわゆるGRIN−SCH(Graded Index−SC
H)を用いることもできる。勿論、他の構造のヘテロ接
合を用いてもよい。
However, considering the light confinement efficiency, the region close to the active layer has the highest refractive index, and the refractive index gradually decreases as it approaches the cladding layer, that is, a so-called GRIN-SCH (Graded Index). -SC
H) can also be used. Of course, a heterojunction having another structure may be used.

【0058】図3は、本発明の他の実施例である半導体
レーザの層構造を示す断面図である。この半導体レーザ
においては、歪多重量子井戸構造の活性層が用いられて
いる。
FIG. 3 is a sectional view showing the layer structure of a semiconductor laser according to another embodiment of the present invention. In this semiconductor laser, an active layer having a strained multiple quantum well structure is used.

【0059】Snドープのn型InP基板11上に、M
OCVD法等を用いて、厚さ1μmのSドープn型In
Pクラッド層12、厚さ0.17μmのSドープのn型
In 0.85Ga0.15As0.330.67SCH層13、アンド
ープで3層のInGaAs量子井戸層18a、18b、
18cとアンドープで2層のInGaAsPバリア層1
9a、19bを交互に積層したi型InGaAsP/I
nGaAs多重量子井戸(MQW)活性層14、厚さ
0.17μmのZnドープのp型In0.85Ga0. 15As
0.330.67SCH層15、厚さ2μmのZnドープのp
型InPクラッド層16および厚さ0.5μmのZnド
ープのp型In0.72Ga0.28As0.6 0. 4 コンタクト
層17をこの順序で堆積する。
On the Sn-doped n-type InP substrate 11, M
1 μm thick S-doped n-type In is formed by using the OCVD method or the like.
P-clad layer 12, 0.17 μm thick S-doped n-type
In 0.85Ga0.15As0.33P0.67SCH layer 13, AND
Three InGaAs quantum well layers 18a, 18b,
18c and two undoped InGaAsP barrier layers 1
I-type InGaAsP / I in which 9a and 19b are alternately laminated
nGaAs multiple quantum well (MQW) active layer 14, thickness
0.17 μm Zn-doped p-type In0.85Ga0. 15As
0.33P0.67SCH layer 15, 2 μm thick Zn-doped p
-Type InP clad layer 16 and Zn layer having a thickness of 0.5 μm
P-type In0.72Ga0.28As0.6P0. Fourcontact
Layer 17 is deposited in this order.

【0060】i型InGaAsP/InGaAsMQW
活性層14の量子井戸層18a〜18cは異なる組成を
有し、歪多重量子井戸構造を構成する。厚さ12nmの
i型InGaAs量子井戸層18a〜18cは、InP
より小さな格子定数となる組成を有しており、引張歪を
受ける。
I-type InGaAsP / InGaAsMQW
The quantum well layers 18a to 18c of the active layer 14 have different compositions and form a strained multiple quantum well structure. The i-type InGaAs quantum well layers 18a to 18c having a thickness of 12 nm are made of InP.
It has a composition with a smaller lattice constant and undergoes tensile strain.

【0061】その組成は1.53μmで発振し、かつ正
孔の不均一注入による利得のピーク波長のずれを補償す
るように中央の量子井戸層18bでIn0.35Ga0.65
sであり、n層側量子井戸層18aはこれよりGaリッ
チ、p層側量子井戸層18cはこれよりInリッチの組
成となっている。量子井戸層18a、18cの組成は、
量子井戸層の正孔濃度比に合わせて利得が最大になるよ
うに調整する。
The composition oscillates at 1.53 μm, and In 0.35 Ga 0.65 A is formed in the central quantum well layer 18b so as to compensate the shift of the gain peak wavelength due to the nonuniform injection of holes.
s, the n-layer side quantum well layer 18a has a Ga-rich composition, and the p-layer side quantum well layer 18c has an In-rich composition. The composition of the quantum well layers 18a and 18c is
The gain is adjusted according to the hole concentration ratio of the quantum well layer to maximize the gain.

【0062】バリア層19a、19bは、隣接する量子
井戸層間のトンネリングを実効的に禁止できる厚さ10
nmのi型In0.85Ga0.15As0.330.67からなり、
InPに格子整合している。各井戸層の引張歪量ξは、
ξ18a >ξ18b >ξ18c となる。InP格子整合するI
nGaAs組成はIn0.53Ga0.47Asであり、バンド
ギャップEgは、Eg18a >Eg18b >Eg18c とな
る。
The barrier layers 19a and 19b have a thickness 10 that can effectively prevent tunneling between adjacent quantum well layers.
nm i-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 ,
It is lattice-matched to InP. The tensile strain amount ξ of each well layer is
ξ 18a > ξ 18b > ξ 18c . InP lattice matching I
The nGaAs composition is In 0.53 Ga 0.47 As, and the band gap Eg is Eg 18a > Eg 18b > Eg 18c .

【0063】なお、このような3元混晶では、組成を変
化させれば必ず格子定数が変化し、歪多重量子井戸構造
となる。引張歪は、より少ないキャリア濃度で同じ利得
効果を示すので、引張歪MQW活性層ではさらに閾値が
下がる。
In such a ternary mixed crystal, the lattice constant always changes when the composition is changed, and a strained multiple quantum well structure is formed. Since the tensile strain exhibits the same gain effect with a smaller carrier concentration, the threshold is further lowered in the tensile strain MQW active layer.

【0064】図3に示す層構造も、図2に示したプロセ
ス同様のプロセスで製造することができる。この半導体
レーザに順方向電流を流すと、各井戸層に注入される正
孔濃度は、 p18a <p18b <p18c と不均一に分布する。
The layer structure shown in FIG. 3 can also be manufactured by a process similar to the process shown in FIG. When a forward current is applied to this semiconductor laser, the concentration of holes injected into each well layer is unevenly distributed as p 18a <p 18b <p 18c .

【0065】しかし、前記したように、歪量はn層側で
より大きく、またバンドギャップもn層側でより大き
い。すなわち、同一正孔密度ならn層側でより高い利得
が得られ、かつ利得ピーク波長がより短波長側になる。
However, as described above, the amount of strain is larger on the n-layer side and the band gap is also larger on the n-layer side. That is, if the hole density is the same, a higher gain is obtained on the n-layer side, and the gain peak wavelength is on the shorter wavelength side.

【0066】したがって、正孔の不均一注入の影響が打
ち消されて、各量子井戸層の利得ピーク波長が1.53
μmに揃うと同時に、利得ピーク波長における利得gも
高まる。この結果、総合利得Gがより大きくなり、レー
ザ発振の閾値電流密度が一層低下する。
Therefore, the influence of the non-uniform injection of holes is canceled and the gain peak wavelength of each quantum well layer is 1.53.
The gain g at the gain peak wavelength is increased at the same time when the gain is equal to μm. As a result, the total gain G becomes larger, and the threshold current density of laser oscillation further decreases.

【0067】この実施例においては、InGaAs量子
井戸層の歪量がそれぞれ異なる場合について述べたが、
前述の実施例におけるInGaAsP量子井戸層に歪を
持たせてもよい。この場合は、印加歪量が各量子井戸層
で等しくなるように組成調節することも、異なるように
組成調節することもできる。
In this embodiment, the case where the strain amounts of the InGaAs quantum well layers are different from each other has been described.
Strain may be given to the InGaAsP quantum well layer in the above-mentioned embodiment. In this case, it is possible to adjust the composition so that the applied strain amount is the same in each quantum well layer, or the composition may be adjusted differently.

【0068】また、上述の2つの具体的実施例では、各
量子井戸層の組成を変化させてバンドギャップが、 Eg(n+1) >Eg(n) (ただし、n=1、2、…でp層側から数えた井戸層順
序を示す)の関係を満足するようにしたが、井戸層の幅
を変化させて実効的バンドギャップを変化させてもよ
い。また、実効的バンドギャップが単調に変化するよう
にすればよく、隣接する量子井戸層が同一の実効的バン
ドギャップを有してもよい。
Further, in the above-described two specific examples, the composition of each quantum well layer is changed so that the band gap becomes Eg (n + 1) > Eg (n) (where n = 1, 2, ... Although the relationship of the well layer sequence counted from the p layer side is shown), the effective band gap may be changed by changing the width of the well layer. Further, the effective band gap may be changed monotonically, and adjacent quantum well layers may have the same effective band gap.

【0069】以上、実施例を用いて本発明を説明した
が、InGaAsP/InP系のMQW活性層におい
て、少なくとも各量子井戸層の実効的バンドギャップが
p層側からn層側に向かって単調増大するように組成を
変化させ、正孔の不均一注入による利得のピーク波長の
変化を補償するものであればよい。さらに、量子井戸層
に歪を与えれば閾値をさらに低減することもできる。
The present invention has been described above with reference to the embodiments. In the InGaAsP / InP MQW active layer, at least the effective band gap of each quantum well layer monotonically increases from the p-layer side to the n-layer side. The composition may be changed so as to compensate the change in the peak wavelength of the gain due to the non-uniform injection of holes. Furthermore, the threshold can be further reduced by applying strain to the quantum well layer.

【0070】本発明は、上述の実施例に制限されるもの
ではない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等
が可能なことは当業者に自明であろう。
The invention is not limited to the embodiments described above. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正孔に対するポテンシャル井戸が電子に対するポテンシ
ャルより深く、順方向通電によって正孔が不均一に注入
されるInGaAsP/InP系MQWレーザの発振閾
値を低減することができる。
As described above, according to the present invention,
The potential well for holes is deeper than the potential for electrons, and it is possible to reduce the oscillation threshold of the InGaAsP / InP-based MQW laser in which holes are nonuniformly injected by forward conduction.

【0072】また、歪量子井戸構造とすることによって
発振閾値をさらに低減させることができる。
The oscillation threshold can be further reduced by adopting a strained quantum well structure.

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

【図1】原理説明図である。図1(A)は、理想的なM
QWレーザの活性層の利得特性を示す線図、図1(B)
は、現実のInGaAsP/InP系MQWレーザの活
性層の利得特性を示す線図、図1(C)は、本発明の不
均一深さ量子井戸層を有する活性層の利得特性を示す線
図である。
FIG. 1 is a principle explanatory diagram. FIG. 1A shows an ideal M
Diagram showing gain characteristics of active layer of QW laser, FIG. 1 (B)
FIG. 1 is a diagram showing the gain characteristics of an active layer of an actual InGaAsP / InP MQW laser, and FIG. 1C is a diagram showing the gain characteristics of an active layer having a non-uniform depth quantum well layer of the present invention. is there.

【図2】1実施例によるInGaAsP/InP系MQ
Wレーザの製造工程主要部を示す断面図である。
FIG. 2 is a InGaAsP / InP MQ according to one embodiment.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process main part of W laser.

【図3】別の実施例によるInGaAsP/InP系M
QWレーザの層構造断面を示す断面図である。
FIG. 3 shows an InGaAsP / InP-based M according to another embodiment.
It is a sectional view showing a layer structure section of a QW laser.

【図4】従来の量子井戸型レーザの構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional quantum well laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型InP基板 2 n型InPクラッド層 3 n型In0.85Ga0.15As0.330.67光閉じ込め層 4 i型InGaAsP多重量子井戸(MQW)活性層 5 p型In0.85Ga0.15As0.330.67光閉じ込め層 6 p型InPクラッド層 7 p型In0.72Ga0.28As0.6 0.4 コンタクト層 8a、8b、8c、8d、8e 量子井戸層 9a、9b、9c、9d バリア層 10 SiO2 マスク 11 n型InP基板 12 n型InPクラッド層 13 n型In0.85Ga0.15As0.330.67SCH層 14 i型InGaAsP/InGaAs多重量子井戸
(MQW)活性層 15 p型In0.85Ga0.15As0.330.67SCH層 16 p型InPクラッド層 17 p型In0.72Ga0.28As0.6 0.4 コンタクト
層 18a、18b、18c i型InGaAs量子井戸層 19a、19b i型InGaAsPバリア層 21 n型基板 22 n型クラッド層 23 n型光閉じ込め層 24 i型多重量子井戸層(活性層) 25 p型光閉じ込め層 26 p型クラッド層 27 p型コンタクト層 28a、28b、28c、28d 量子井戸層 29a、29b バリア層 40 p型InP狭窄層 41 n型InP狭窄層 42 AuGe/Au電極 43 Ti/Pt/Au電極
1 n-type InP substrate 2 n-type InP clad layer 3 n-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 optical confinement layer 4 i-type InGaAsP multiple quantum well (MQW) active layer 5 p-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 optical confinement Layer 6 p-type InP clad layer 7 p-type In 0.72 Ga 0.28 As 0.6 P 0.4 contact layer 8a, 8b, 8c, 8d, 8e quantum well layer 9a, 9b, 9c, 9d barrier layer 10 SiO 2 mask 11 n-type InP substrate 12 n-type InP clad layer 13 n-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 SCH layer 14 i-type InGaAsP / InGaAs multiple quantum well (MQW) active layer 15 p-type In 0.85 Ga 0.15 As 0.33 P 0.67 SCH layer 16 p-type InP cladding layer 17 p-type In 0.72 Ga 0.28 As 0.6 P 0.4 contact layer 18a, 18b, 18c i-type InGaAs Sub-well layer 19a, 19b i-type InGaAsP barrier layer 21 n-type substrate 22 n-type cladding layer 23 n-type optical confinement layer 24 i-type multiple quantum well layer (active layer) 25 p-type optical confinement layer 26 p-type cladding layer 27 p Type contact layer 28a, 28b, 28c, 28d quantum well layer 29a, 29b barrier layer 40 p-type InP confinement layer 41 n-type InP confinement layer 42 AuGe / Au electrode 43 Ti / Pt / Au electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2層以上のInGaAsP系
量子井戸層(8、18)を有する多重量子井戸構造
(4、14)の活性層と、活性層を挟むp型層(5、1
5)とn型層(3、13)を有する半導体レーザであっ
て、 正孔の不均一注入による利得のピーク波長の変化を補償
するように、p型層側の量子井戸層(8e、18c)の
組成または層厚の少なくとも一方が、n型層側の少なく
とも1つの量子井戸層(8a、18a)の実効的バンド
ギャップよりも狭い実効的バンドギャップを有するよう
に選択されていることを特徴とする半導体レーザ。
1. An active layer of a multiple quantum well structure (4, 14) having at least two InGaAsP-based quantum well layers (8, 18) and a p-type layer (5, 1) sandwiching the active layer.
5) and an n-type layer (3, 13), wherein a quantum well layer (8e, 18c) on the p-type layer side is provided so as to compensate for a change in peak wavelength of gain due to non-uniform injection of holes. At least one of the composition and the layer thickness is selected so as to have an effective bandgap narrower than that of at least one quantum well layer (8a, 18a) on the n-type layer side. And a semiconductor laser.
【請求項2】 前記n型層側の少なくとも1つの量子井
戸層(8a、18a)が歪を有している請求項1記載の
半導体レーザ。
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein at least one quantum well layer (8a, 18a) on the n-type layer side has a strain.
【請求項3】 前記量子井戸層がn型層側に近づくほど
大きな歪量を有している請求項2記載の半導体レーザ。
3. The semiconductor laser according to claim 2, wherein the quantum well layer has a larger amount of strain as it approaches the n-type layer side.
JP31520292A 1992-11-25 1992-11-25 Semiconductor laser Withdrawn JPH06164069A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31520292A JPH06164069A (en) 1992-11-25 1992-11-25 Semiconductor laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31520292A JPH06164069A (en) 1992-11-25 1992-11-25 Semiconductor laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06164069A true JPH06164069A (en) 1994-06-10

Family

ID=18062637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31520292A Withdrawn JPH06164069A (en) 1992-11-25 1992-11-25 Semiconductor laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06164069A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4837119A (en) * 1986-12-08 1989-06-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Sealed storage battery and method for making its electrode
JPH07235732A (en) * 1993-12-28 1995-09-05 Nec Corp Semiconductor laser
JP2004179428A (en) * 2002-11-27 2004-06-24 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting element
JP2008103711A (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor light emitting device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4837119A (en) * 1986-12-08 1989-06-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Sealed storage battery and method for making its electrode
JPH07235732A (en) * 1993-12-28 1995-09-05 Nec Corp Semiconductor laser
JP2004179428A (en) * 2002-11-27 2004-06-24 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting element
JP2008103711A (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Samsung Electronics Co Ltd Semiconductor light emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4425650A (en) Buried heterostructure laser diode
EP0833395A2 (en) Method of fabricating a device including compound semiconductor crystal and method of fabricating a compound semiconductor layer structure
US8093581B2 (en) Optical semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH0738204A (en) Semiconductor optical device and manufacture thereof
EP0177221B1 (en) Semiconductor laser
JPH07235732A (en) Semiconductor laser
WO2001029943A1 (en) Method and apparatus for long wavelength semiconductor lasers
EP0680119B1 (en) Fabrication process for semiconductor optical device
EP0614254B1 (en) Gain-coupling distributed feedback semiconductor laser and method of producing the same
JP4017196B2 (en) Distributed feedback semiconductor laser device
US7957442B2 (en) Semiconductor optical device
US8213477B2 (en) Semiconductor laser and method of manufacturing the same
US5756373A (en) Method for fabricating optical semiconductor device
EP0293000B1 (en) Light emitting device
JP2677232B2 (en) Long wavelength semiconductor laser and manufacturing method thereof
US6560266B2 (en) Distributed feedback semiconductor laser
JPH06164069A (en) Semiconductor laser
JPH07101674B2 (en) Method for manufacturing optical semiconductor element
JPH0529716A (en) Optical semiconductor element
US7042921B2 (en) Complex coupled single mode laser with dual active region
JP4983791B2 (en) Optical semiconductor element
US5539762A (en) Article comprising a semiconductor laser with carrier stopper layer
JP3255244B2 (en) Semiconductor laser
JP3022351B2 (en) Optical semiconductor device and method of manufacturing the same
JP3251615B2 (en) Semiconductor laser device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000201