JPH067636B2 - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPH067636B2 JPH067636B2 JP26040785A JP26040785A JPH067636B2 JP H067636 B2 JPH067636 B2 JP H067636B2 JP 26040785 A JP26040785 A JP 26040785A JP 26040785 A JP26040785 A JP 26040785A JP H067636 B2 JPH067636 B2 JP H067636B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- semiconductor laser
- face
- coating film
- thickness
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は半導体レーザに関する。
(ロ) 従来の技術 現在、半導体レーザの端面コーテイング膜としては米国
特許第４１７８５６４号明細書に開示されているように
Nλ／2nA（λ：レーザの発振波長、nA：コーテイング膜
の屈折率、Ｎ：正整数）の厚さを有するAl2O3（アルミ
ナ）膜、Si3N4（窒化シリコン）膜等が用いられてい
る。
特許第４１７８５６４号明細書に開示されているように
Nλ／2nA（λ：レーザの発振波長、nA：コーテイング膜
の屈折率、Ｎ：正整数）の厚さを有するAl2O3（アルミ
ナ）膜、Si3N4（窒化シリコン）膜等が用いられてい
る。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 一般に発振波長が約8000Åの半導体レーザの端面コーテ
イング膜材としてAl2O3(nA=1.65)を用いる際には斯る膜
厚は上記式より約2420Åの整数倍とする必要がある。
イング膜材としてAl2O3(nA=1.65)を用いる際には斯る膜
厚は上記式より約2420Åの整数倍とする必要がある。
ところが、このようなコーテイング膜は通常高周波スパ
ツタリングを用いて形成されるが、現在使用されている
高周波スパツタリング装置では基板温度、高周波電界等
のスパツタリング条件を長時間一定に保つことは非常に
困難であり、スパツタリング条件のわずかな変動により
成膜速度は約２０％程度の変動を生じる。
ツタリングを用いて形成されるが、現在使用されている
高周波スパツタリング装置では基板温度、高周波電界等
のスパツタリング条件を長時間一定に保つことは非常に
困難であり、スパツタリング条件のわずかな変動により
成膜速度は約２０％程度の変動を生じる。
例えば、半導体レーザの端面コーテイング膜として膜厚
２４２０ÅのAl2O3を成長させる際に、成膜速度１００
Å／minになるようにスパツタリング条件を設定し、２
４分間の高周波スパツタリングの行なつたとしても成長
した膜厚は所望値より約４８４Å程度の誤差を生じるこ
ととなる。
２４２０ÅのAl2O3を成長させる際に、成膜速度１００
Å／minになるようにスパツタリング条件を設定し、２
４分間の高周波スパツタリングの行なつたとしても成長
した膜厚は所望値より約４８４Å程度の誤差を生じるこ
ととなる。
このような膜厚の誤差を生じると半導体レーザ端面での
光反射率が約７％低下し、結果的にしきい値電流が増大
し、半導体レーザの素子寿命の低下の招く結果となてい
た。
光反射率が約７％低下し、結果的にしきい値電流が増大
し、半導体レーザの素子寿命の低下の招く結果となてい
た。
そこで、半導体レーザの端面での光反射率とコーテイン
グ膜の膜厚との関係が第５図に示す如くコサインカーブ
となるという点に着目して、端面コーテイング膜を２０
０Å程度とすることが考えられている。
グ膜の膜厚との関係が第５図に示す如くコサインカーブ
となるという点に着目して、端面コーテイング膜を２０
０Å程度とすることが考えられている。
このように端面コーテイング膜を２００Å厚とすると、
斯る膜の成長時間は２４２０Å厚の膜を形成するときに
較べて1/10程度となるため、スパツタリング条件の変動
による厚膜誤差も認められず、また端面の光反射率の低
下も２％程度であり、実質的にしきい値電流の増大は認
められない。
斯る膜の成長時間は２４２０Å厚の膜を形成するときに
較べて1/10程度となるため、スパツタリング条件の変動
による厚膜誤差も認められず、また端面の光反射率の低
下も２％程度であり、実質的にしきい値電流の増大は認
められない。
然るに、Al2O3、Si3N4等の膜はその厚さが１０００Å以
下では緻密性が悪く、斯る膜を通して酸素等が半導体レ
ーザの端面に侵入し斯る端面を劣化させるという問題が
あつた。
下では緻密性が悪く、斯る膜を通して酸素等が半導体レ
ーザの端面に侵入し斯る端面を劣化させるという問題が
あつた。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は斯る問題点に鑑みてなされたもので、その構成
的特徴は端面コーテイング膜としてTa2O5（五酸化タン
タル）を用いたことにある。
的特徴は端面コーテイング膜としてTa2O5（五酸化タン
タル）を用いたことにある。
(ホ) 作用 上記Ta2O5からなる膜は２００Å程度の膜厚でも緻密性
に富む。
に富む。
(ヘ)実施例 第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は第
２図のＩ−Ｉ′線断面図、第２図は第１図はII−II′線
断面図である。
２図のＩ−Ｉ′線断面図、第２図は第１図はII−II′線
断面図である。
図において、(1)は一主面が（１００）面のｎ型GaAs基
板であり、該基板のキヤリア濃度は１〜２×１０18/cm3
である。また斯かる基板の一主面には第１図中紙面垂直
方向に延在する溝が形成され、斯る溝の幅は６μｍ、深
さは１．５μｍである。(2)は上記基板(1)の一主面上に
積層された第１クラツド層であり、該クラツド層はキヤ
リア濃度が１〜３×１０13/cm3のｎ型Ga０．５Ａｌ０．
５ASからなり、その膜厚は上記溝上部で１〜２μｍ、そ
の他の部分（以下、単に平坦部と称す）で０．１〜０．
３μｍである。(3)は上記第１クラツド層(2)上に積層さ
れた活性層であり、該活性層はキヤリア濃度が1015〜１
０１６／cm3のノンドープGa０．８５Ａｌ０．１５ＡＳ
からなり、その層厚は０．１μｍである。(4)は上記活
性層(3)上に積層された第２クラツド層であり、該クラ
ツド層はキヤリア濃度が５×１０１７〜３×１０13/cm3
のＰ型Ｇａ０．５Ａｌ０．５ＡＳからなり、その層厚は
表面が平坦となるように溝上部で１．５μｍ、平坦部で
１．２μｍとした。(5)は上記第２クラツド層(4)上に積
層されたキヤツプ層であり、該キヤツプ層はキヤリア濃
度が５×１０13〜５×１０19/cm3のＰ型ＧａＡｓからな
り、その層圧は０．５〜１．５μｍである。(6)は共振
器端面(1a)(1b)上に形成されたコーテイング膜であり、
該コーテイング膜はTa2O5からなり、その膜厚は２００
Åである。
板であり、該基板のキヤリア濃度は１〜２×１０18/cm3
である。また斯かる基板の一主面には第１図中紙面垂直
方向に延在する溝が形成され、斯る溝の幅は６μｍ、深
さは１．５μｍである。(2)は上記基板(1)の一主面上に
積層された第１クラツド層であり、該クラツド層はキヤ
リア濃度が１〜３×１０13/cm3のｎ型Ga０．５Ａｌ０．
５ASからなり、その膜厚は上記溝上部で１〜２μｍ、そ
の他の部分（以下、単に平坦部と称す）で０．１〜０．
３μｍである。(3)は上記第１クラツド層(2)上に積層さ
れた活性層であり、該活性層はキヤリア濃度が1015〜１
０１６／cm3のノンドープGa０．８５Ａｌ０．１５ＡＳ
からなり、その層厚は０．１μｍである。(4)は上記活
性層(3)上に積層された第２クラツド層であり、該クラ
ツド層はキヤリア濃度が５×１０１７〜３×１０13/cm3
のＰ型Ｇａ０．５Ａｌ０．５ＡＳからなり、その層厚は
表面が平坦となるように溝上部で１．５μｍ、平坦部で
１．２μｍとした。(5)は上記第２クラツド層(4)上に積
層されたキヤツプ層であり、該キヤツプ層はキヤリア濃
度が５×１０13〜５×１０19/cm3のＰ型ＧａＡｓからな
り、その層圧は０．５〜１．５μｍである。(6)は共振
器端面(1a)(1b)上に形成されたコーテイング膜であり、
該コーテイング膜はTa2O5からなり、その膜厚は２００
Åである。
斯るコーテイング膜はアルゴンと酸素との混合の比が
９：１の雰囲気中においてターゲツトをTa2O5とし、基
板濃度１４０℃〜１５０℃、入力１５０Ｗの条件下で２
〜３分間高周波スパツタリングを行なうことにより形成
できる。
９：１の雰囲気中においてターゲツトをTa2O5とし、基
板濃度１４０℃〜１５０℃、入力１５０Ｗの条件下で２
〜３分間高周波スパツタリングを行なうことにより形成
できる。
第３図中、○印のデータ曲線は高周波スパツタリングで
形成したTa2O5膜の厚みと緻密性を示す誘電正接との関
係を示し、また×印のデータ曲線は高周波スパツタリン
グで形成したAl2O3膜の厚みと誘電正接との関係を示
す。
形成したTa2O5膜の厚みと緻密性を示す誘電正接との関
係を示し、また×印のデータ曲線は高周波スパツタリン
グで形成したAl2O3膜の厚みと誘電正接との関係を示
す。
誘電正接は膜の緻密性が高いほど小さくなる。従つて第
３図より明らかな如くTa2O5からなる２００Å厚の膜はA
l2O3からなる１０００Å以上の厚みを有する膜と同等の
緻密性を有している。
３図より明らかな如くTa2O5からなる２００Å厚の膜はA
l2O3からなる１０００Å以上の厚みを有する膜と同等の
緻密性を有している。
また、Ta2O5からなる２００Å厚のコーテイング膜(6)を
有する半導体レーザの端面での光反射率はAl2O3からな
る２４２０Å厚のコーテイング膜を有する半導体レーザ
の端面での光反射率に較べてわずかに２％程度減少する
だけであり、しきい値電流の上昇にはほとんど関係しな
い。
有する半導体レーザの端面での光反射率はAl2O3からな
る２４２０Å厚のコーテイング膜を有する半導体レーザ
の端面での光反射率に較べてわずかに２％程度減少する
だけであり、しきい値電流の上昇にはほとんど関係しな
い。
第４図は本実施例装置の寿命（図中○印）とコーテイン
グ膜を２４２０Å厚のAl2O3で形成する従来の装置の寿
命（図中△印）とを測定した結果を示す。尚、斯る測定
は６０℃の雰囲気中で５mwの連続発振を行なつた際の半
導体レーザの動作電流の変化を調べたものである。
グ膜を２４２０Å厚のAl2O3で形成する従来の装置の寿
命（図中△印）とを測定した結果を示す。尚、斯る測定
は６０℃の雰囲気中で５mwの連続発振を行なつた際の半
導体レーザの動作電流の変化を調べたものである。
第４図より明らかな如く、本実施例装置においても、従
来装置と同等の寿命特性が得られている。
来装置と同等の寿命特性が得られている。
更に、本実施例のコーテイング膜(6)は２〜３分という
短時間で形成できるので膜厚のばらつきは少なく、結果
的に端面での反射率のばらつきも１％以内に抑えること
ができる。
短時間で形成できるので膜厚のばらつきは少なく、結果
的に端面での反射率のばらつきも１％以内に抑えること
ができる。
(ト) 発明の効果 本発明の如く半導体レーザの端面のコーテイング膜をTa
2O5で構成すると、２００Å程度の膜厚で緻密なものを
得ることが可能であり、従つて、半導体レーザの端面で
の光反射率を低下させることなく高い歩留りで端面コー
テイングを行なうことができる。
2O5で構成すると、２００Å程度の膜厚で緻密なものを
得ることが可能であり、従つて、半導体レーザの端面で
の光反射率を低下させることなく高い歩留りで端面コー
テイングを行なうことができる。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は第
２図のＩ−Ｉ′線断面図、第２図は第１図のII−II″線
断面図、第３図は膜厚と誘電正接との関係を示す特性
図、第４図は寿命特性を示す特性図、第５図は半導体レ
ーザ端面のコーテイング膜厚と斯る端面での光反射率と
の一般的な関係を示す模式図である。 (6)…コーテイング膜。
２図のＩ−Ｉ′線断面図、第２図は第１図のII−II″線
断面図、第３図は膜厚と誘電正接との関係を示す特性
図、第４図は寿命特性を示す特性図、第５図は半導体レ
ーザ端面のコーテイング膜厚と斯る端面での光反射率と
の一般的な関係を示す模式図である。 (6)…コーテイング膜。
Claims (1)
- 【請求項１】端面コーテイング膜としてTa2O5（五酸化
タンタル）を用い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 |
|---|---|---|---|
| JP26040785A JPH067636B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26040785A JPH067636B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62120093A JPS62120093A (ja) | 1987-06-01 |
| JPH067636B2 true JPH067636B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17347489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26040785A Expired - Lifetime JPH067636B2 (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067636B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3699840B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2005-09-28 | 三菱化学株式会社 | 化合物半導体発光素子 |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP26040785A patent/JPH067636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62120093A (ja) | 1987-06-01 |
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