JPH06342956A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH06342956A JPH06342956A JP614091A JP614091A JPH06342956A JP H06342956 A JPH06342956 A JP H06342956A JP 614091 A JP614091 A JP 614091A JP 614091 A JP614091 A JP 614091A JP H06342956 A JPH06342956 A JP H06342956A
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- JP
- Japan
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- stripe
- face
- type
- semiconductor laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電流注入効率を高め、発振しきい値の低減とス
ロープ効率の改善を計る。 【構成】半導体レーザ端面内部のリッジストライプを分
割し、電流ブロック層を光吸収のない半導体層で構成
し、さらに端面近傍のストライプ幅を広げる構成とし
た。
ロープ効率の改善を計る。 【構成】半導体レーザ端面内部のリッジストライプを分
割し、電流ブロック層を光吸収のない半導体層で構成
し、さらに端面近傍のストライプ幅を広げる構成とし
た。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、高出力半導体レーザに
関し、特に発振波長６８０ｎｍ以下の可視光半導体レー
ザに関するものである。
関し、特に発振波長６８０ｎｍ以下の可視光半導体レー
ザに関するものである。
【従来の技術】半導体レーザは、光通信装置や光ディス
ク装置等の光情報装置用の光源として、利用されてお
り、各種構造の半導体レーザが提案されている。従来の
高出力可視光半導体レーザの例として、１９８９年秋応
用物理学会講演会予稿集ｐ８９２ ２８ａ−ＺＧ−１に
示されている。従来の半導体レーザの一例を図２に示
す。従来型の半導体レーザは、ｎ−ＧａＡｓ基板（１）
上に発光領域となる をこれよりも禁制帯幅の大きいクラッド層（３）および
（５）ではさんでなるダブルヘテロ構造を備え、これに
隣接して、隣接側とは逆導電性の電流ブロック層（６）
を備え、半導体層（７）を備えた後に、電極（９），
（１０）を設けて構成されている。この半導体レーザで
は、活性層厚０．０４μｍ、ストライプ幅４０μｍ、キ
ャビティ長６００μｍ、前後の端面反射率の変更によ
り、発振しきい値２６０ｍＡ，１２０ｍＷのＣＷ発振が
得られている。
ク装置等の光情報装置用の光源として、利用されてお
り、各種構造の半導体レーザが提案されている。従来の
高出力可視光半導体レーザの例として、１９８９年秋応
用物理学会講演会予稿集ｐ８９２ ２８ａ−ＺＧ−１に
示されている。従来の半導体レーザの一例を図２に示
す。従来型の半導体レーザは、ｎ−ＧａＡｓ基板（１）
上に発光領域となる をこれよりも禁制帯幅の大きいクラッド層（３）および
（５）ではさんでなるダブルヘテロ構造を備え、これに
隣接して、隣接側とは逆導電性の電流ブロック層（６）
を備え、半導体層（７）を備えた後に、電極（９），
（１０）を設けて構成されている。この半導体レーザで
は、活性層厚０．０４μｍ、ストライプ幅４０μｍ、キ
ャビティ長６００μｍ、前後の端面反射率の変更によ
り、発振しきい値２６０ｍＡ，１２０ｍＷのＣＷ発振が
得られている。
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体レー
ザでは、高出力動作を可能にするため、活性層厚を０．
０４μｍ，ストライプ幅４０μｍ，キャビティ長６００
μｍとすることで、１２０ｍＷの光出力を得ているが、
発振しきい値が２６０ｍＡとかなり高くなっている。ま
た、電流ブロック層をＧａＡｓで構成しているため、レ
ーザ光の吸収損失を伴うため、高出力動作の防げ、ま
た、素子の発熱を助長する結果となっている。そこで、
本発明においては、発振しきい値の低減と、スロープ効
率の改善をはかる構成となっている。
ザでは、高出力動作を可能にするため、活性層厚を０．
０４μｍ，ストライプ幅４０μｍ，キャビティ長６００
μｍとすることで、１２０ｍＷの光出力を得ているが、
発振しきい値が２６０ｍＡとかなり高くなっている。ま
た、電流ブロック層をＧａＡｓで構成しているため、レ
ーザ光の吸収損失を伴うため、高出力動作の防げ、ま
た、素子の発熱を助長する結果となっている。そこで、
本発明においては、発振しきい値の低減と、スロープ効
率の改善をはかる構成となっている。
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ
は、電流の注入効率を高めるため、リッジストライプの
端面内側を２分割し、電流ブロック層を発振光に対し
て、光吸収層として働かない半導体層で構成し、さら
に、端面近傍のストライプ幅を広げることにより、端面
光密度を低減する構成となっている。
は、電流の注入効率を高めるため、リッジストライプの
端面内側を２分割し、電流ブロック層を発振光に対し
て、光吸収層として働かない半導体層で構成し、さら
に、端面近傍のストライプ幅を広げることにより、端面
光密度を低減する構成となっている。
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明の一実施例の断面図である。ま
ず、１回目の結晶成長をＭＯ−ＶＰＥ法により、成長温
度６８０℃，成長圧力７６Ｔｏｒｒの条件下で、ＧａＡ
ｓ基板（１）上に 順次積層する。次に、リッジストライプ形成用のエッチ
ングマスク兼選択成長用マスクとなる二酸化シリコン膜
を２０００オングストローム成膜させ、レジストを塗布
し、これをマスクとして に二酸化シリコン膜のストライプを形成し、硫酸系のエ
ッチャントによりＰ−クラッド層（５）を０．２５μｍ
の厚さを残すようにエッチングする。この際同時に端面
の内側のリッジストライプを２分割するエッチングも行
う。端面におけるリッジ幅Ｗ1 は、底部において、１０
μｍとする。２分割するリッジの幅Ｗ2 は４．５μｍと
する。次に、２回目の結晶成長をＭＯ−ＶＰＥ法により または を厚さ０．８μｍ、二酸化シリコン膜をマスクとした選
択成長を行う。次に、二酸化シリコン膜を除去した後、
３回目の結晶成長をＭＯ−ＶＰＥ法により行い、 のＺｎドープＧａＡｓコンタクト層（７）を３μｍ形成
する。続いて、電極（９），（１０）を形成して本発明
の半導体レーザが得られる。本発明において、端面内側
の電流注入のためのリッジストライプを分割することに
より、単一ストライプよりも効率的に活性層（４）へ電
流注入を行うことができる。また、電流ブロック層を活
性層（４）よりも大きいバンドギャップ半導体層で構成
しているため、発振光の吸収損失がなくなることによ
り、素子の発熱の低減効果がある。本構造により、発振
しきい値は、従来例と同じキャビティ長で、約８０ｍＡ
になり、また、スロープ効率も５０％程度の改善が可能
となる。また、端面近傍のストライプ幅を広くして、端
面光密度の低減させ、端面破壊をおさえる構造にしたこ
とにより、従来例と同程度の光出力が得られる。本発明
では、活性層（４）を からなる多重量子井戸構造で形成すれば、発振しきい値
の低減，特性温度の向上，光出力の増大のさらなる改善
が可能となる。また、成長方法は、ＭＯ−ＶＰＥ法に限
らず、ガスソースＭＢＥ法，ＭＯ−ＭＢＥ法による結晶
成長でも実現できる。
る。第１図は、本発明の一実施例の断面図である。ま
ず、１回目の結晶成長をＭＯ−ＶＰＥ法により、成長温
度６８０℃，成長圧力７６Ｔｏｒｒの条件下で、ＧａＡ
ｓ基板（１）上に 順次積層する。次に、リッジストライプ形成用のエッチ
ングマスク兼選択成長用マスクとなる二酸化シリコン膜
を２０００オングストローム成膜させ、レジストを塗布
し、これをマスクとして に二酸化シリコン膜のストライプを形成し、硫酸系のエ
ッチャントによりＰ−クラッド層（５）を０．２５μｍ
の厚さを残すようにエッチングする。この際同時に端面
の内側のリッジストライプを２分割するエッチングも行
う。端面におけるリッジ幅Ｗ1 は、底部において、１０
μｍとする。２分割するリッジの幅Ｗ2 は４．５μｍと
する。次に、２回目の結晶成長をＭＯ−ＶＰＥ法により または を厚さ０．８μｍ、二酸化シリコン膜をマスクとした選
択成長を行う。次に、二酸化シリコン膜を除去した後、
３回目の結晶成長をＭＯ−ＶＰＥ法により行い、 のＺｎドープＧａＡｓコンタクト層（７）を３μｍ形成
する。続いて、電極（９），（１０）を形成して本発明
の半導体レーザが得られる。本発明において、端面内側
の電流注入のためのリッジストライプを分割することに
より、単一ストライプよりも効率的に活性層（４）へ電
流注入を行うことができる。また、電流ブロック層を活
性層（４）よりも大きいバンドギャップ半導体層で構成
しているため、発振光の吸収損失がなくなることによ
り、素子の発熱の低減効果がある。本構造により、発振
しきい値は、従来例と同じキャビティ長で、約８０ｍＡ
になり、また、スロープ効率も５０％程度の改善が可能
となる。また、端面近傍のストライプ幅を広くして、端
面光密度の低減させ、端面破壊をおさえる構造にしたこ
とにより、従来例と同程度の光出力が得られる。本発明
では、活性層（４）を からなる多重量子井戸構造で形成すれば、発振しきい値
の低減，特性温度の向上，光出力の増大のさらなる改善
が可能となる。また、成長方法は、ＭＯ−ＶＰＥ法に限
らず、ガスソースＭＢＥ法，ＭＯ−ＭＢＥ法による結晶
成長でも実現できる。
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、半導体
レーザ端面内部のリッジストライプを分割することによ
り、単一ストライプよりも、効率的に活性層へキャリア
注入することができ、電流ブロック層を光吸収のない半
導体層で構成したので、発振しきい値は、約８０ｍＡま
で低減することができ、スロープ効率の約３０％の改善
効果がある。また、端面近傍のストライプを広くしてあ
るため、端面光密度の低減ができるため、従来例と同程
度以上の光出力が得られる。
レーザ端面内部のリッジストライプを分割することによ
り、単一ストライプよりも、効率的に活性層へキャリア
注入することができ、電流ブロック層を光吸収のない半
導体層で構成したので、発振しきい値は、約８０ｍＡま
で低減することができ、スロープ効率の約３０％の改善
効果がある。また、端面近傍のストライプを広くしてあ
るため、端面光密度の低減ができるため、従来例と同程
度以上の光出力が得られる。
【図１】本発明の一実施例の半導体レーザで、（ａ）は
平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断
面図である。
平面図、（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断
面図である。
【図２】従来の半導体レーザの断面図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 ３ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（０．５≦Ｚ≦
１） ４ アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層（０≦ｘ≦０．
３）又は、多重量子井戸活性層 ５ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ６ ｎ−ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層（０≦ｕ≦０．
７） ７ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ８ ｐ−ＧａＩｎＰ層 ９，１０ 電極
１） ４ アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層（０≦ｘ≦０．
３）又は、多重量子井戸活性層 ５ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 ６ ｎ−ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層（０≦ｕ≦０．
７） ７ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ８ ｐ−ＧａＩｎＰ層 ９，１０ 電極
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に、発光領域となる活性
層を または、 からなる多重量子井戸構造で形成し、前記活性層をこれ
よりも禁制帯幅の大きい ではさむ、ダブルヘテロ構造を有し、前記クラッド層に
隣接して、同じ導電性の を形成し、前記クラッド層および隣接する をリッジストライプ状にし、さらに、前記リッジストラ
イプの発光端面より内側を分割するメサを形成し、リッ
ジストライプ両側および分割メサ内に、逆導電性の電流
ブロック層を形成し、さらに電極コンタクト層を設けた
ことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP614091A JPH06342956A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP614091A JPH06342956A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342956A true JPH06342956A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=11630209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP614091A Withdrawn JPH06342956A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06342956A (ja) |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP614091A patent/JPH06342956A/ja not_active Withdrawn
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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: 19980514 |