JPH0710015B2 - 半導体レ−ザ装置及びその作製方法 - Google Patents
半導体レ−ザ装置及びその作製方法Info
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- JPH0710015B2 JPH0710015B2 JP1423485A JP1423485A JPH0710015B2 JP H0710015 B2 JPH0710015 B2 JP H0710015B2 JP 1423485 A JP1423485 A JP 1423485A JP 1423485 A JP1423485 A JP 1423485A JP H0710015 B2 JPH0710015 B2 JP H0710015B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体レーザに係り、特に非点収差のない、
雑音特性の良好な素子に関する。
雑音特性の良好な素子に関する。
半導体レーザのレーザ光分布（横モード）をストライプ
内部と外縁部との間の屈折率差で閉じ込めたいわゆる屈
折率導波型素子では発振スペクトル線（縦モード）が単
一となる。このような半導体レーザ構造の一例として、
第１図に示すようなｎ−GaAs基板１上にｎ−Ga0.55Al
0.45Asクラツド層２、アンドープGa0.86Al0.14As活性層
３、ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４、ｎ−GaAs層６を
順次設けたのち、ｎ−GaAs層６の一部をストライプ状に
取り除きｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４で埋込み、電
極形成のためｐ−GaAsキヤツプ層５を設けた構造が上げ
られる。このような素子を光デイスクに応用した場合に
は、デイスクからの反射光による戻り光雑音が発生す
る。一方、屈折率差が小さい素子では、縦モードがマル
チ化し、戻り光雑音は発生しないが、活性層に水平な方
向と垂直な方向のビームウエストの位置が異なる、いわ
ゆる非点収差を生じ、レーザビームを絞り込めないとい
う欠点がある。このため、縦モードがマルチモードで非
点収差のない素子がのぞまれる。このためには、半導体
レーザの光軸方向にストライプ構造を変化させ、素子内
部では屈折率差を小さく、少なくとも一方の端面近傍で
屈折率差が大きくすれば、上記目的を達成することがで
きる。このような素子については既に報告があるが、MO
CVDやMBEなどの熱非平衡状態での結晶成長技術を用いて
このような素子を形成するためには、活性層を平坦に作
製する事が望ましく、平坦な活性層よりも上に設けた構
造によりこのような構造を得ることが必要である。以上
に関連する公知例として島田他第31回応用物理学会講演
会（昭59,3,29〜4,2）予稿、30a−Ｍ−８があげられ
る。
内部と外縁部との間の屈折率差で閉じ込めたいわゆる屈
折率導波型素子では発振スペクトル線（縦モード）が単
一となる。このような半導体レーザ構造の一例として、
第１図に示すようなｎ−GaAs基板１上にｎ−Ga0.55Al
0.45Asクラツド層２、アンドープGa0.86Al0.14As活性層
３、ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４、ｎ−GaAs層６を
順次設けたのち、ｎ−GaAs層６の一部をストライプ状に
取り除きｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４で埋込み、電
極形成のためｐ−GaAsキヤツプ層５を設けた構造が上げ
られる。このような素子を光デイスクに応用した場合に
は、デイスクからの反射光による戻り光雑音が発生す
る。一方、屈折率差が小さい素子では、縦モードがマル
チ化し、戻り光雑音は発生しないが、活性層に水平な方
向と垂直な方向のビームウエストの位置が異なる、いわ
ゆる非点収差を生じ、レーザビームを絞り込めないとい
う欠点がある。このため、縦モードがマルチモードで非
点収差のない素子がのぞまれる。このためには、半導体
レーザの光軸方向にストライプ構造を変化させ、素子内
部では屈折率差を小さく、少なくとも一方の端面近傍で
屈折率差が大きくすれば、上記目的を達成することがで
きる。このような素子については既に報告があるが、MO
CVDやMBEなどの熱非平衡状態での結晶成長技術を用いて
このような素子を形成するためには、活性層を平坦に作
製する事が望ましく、平坦な活性層よりも上に設けた構
造によりこのような構造を得ることが必要である。以上
に関連する公知例として島田他第31回応用物理学会講演
会（昭59,3,29〜4,2）予稿、30a−Ｍ−８があげられ
る。
本発明の目的は、雑音特性の良好な、非点収差のない光
デイスク用の半導体レーザを提供することにある。
デイスク用の半導体レーザを提供することにある。
本発明は、ストライプ外部のｐ型クラツド層を部分的に
除去してGaAsもしくはクラツド層よりも屈折率の小さな
（GaAl）Asにより埋込んだ構造において素子端面付近で
クラツド層をより深く除去して上記目的を達成するもの
である。
除去してGaAsもしくはクラツド層よりも屈折率の小さな
（GaAl）Asにより埋込んだ構造において素子端面付近で
クラツド層をより深く除去して上記目的を達成するもの
である。
以下本発明の実施例を図に従い説明する。
実施例１ 第２図に、本実施例による半導体レーザの断面構造を示
す。この構造の作製工程は以下のとおりである。
す。この構造の作製工程は以下のとおりである。
ｎ−GaAs基板１上にMOCVD法によりｎ−Ga0.55All0.45As
クラツド層２、アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ
−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４、ｐ−GaAsキヤツプ層５
を順次結晶成長した後、通常のフオトリソグラフ技術を
用いてSiO2マスクを設けリン酸系のエツチング液を用い
て、ストライプ外部をｐ型クラツド層を0.1〜0.3μｍ残
してエツチングした。次に、再びフオトリソグラフ技術
を用いて半導体レーザの端面となるへきかい線の周辺10
〜50μｍの部分に対して選択的に追加エツチングを加え
る。このようにして作製して第３図のような構造を、再
びMOCVD法によりｎ−GaAs6により埋込んだ。このときSi
O2膜の上に積出ぶつが出来にくいMOCVD法の特性のためS
iO2膜は露出したままとなり、埋込成長後にフツ酸系の
エツチング液により取り除くことが出来た。この構造に
ｐ電極としてCr/Au7をｎ電極としてAuGeNi/Cr/Au8を蒸
着し300μｍ角にへきかいしてレーザチツプとした。本
発明による半導体レーザでは、縦モードはマルチモード
となり、戻り光量にかかわらず、相対雑音強度は10-13H
z-1以下であつた。また、非点収差は５μｍ以下であつ
た。
クラツド層２、アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ
−Ga0.55Al0.45Asクラツド層４、ｐ−GaAsキヤツプ層５
を順次結晶成長した後、通常のフオトリソグラフ技術を
用いてSiO2マスクを設けリン酸系のエツチング液を用い
て、ストライプ外部をｐ型クラツド層を0.1〜0.3μｍ残
してエツチングした。次に、再びフオトリソグラフ技術
を用いて半導体レーザの端面となるへきかい線の周辺10
〜50μｍの部分に対して選択的に追加エツチングを加え
る。このようにして作製して第３図のような構造を、再
びMOCVD法によりｎ−GaAs6により埋込んだ。このときSi
O2膜の上に積出ぶつが出来にくいMOCVD法の特性のためS
iO2膜は露出したままとなり、埋込成長後にフツ酸系の
エツチング液により取り除くことが出来た。この構造に
ｐ電極としてCr/Au7をｎ電極としてAuGeNi/Cr/Au8を蒸
着し300μｍ角にへきかいしてレーザチツプとした。本
発明による半導体レーザでは、縦モードはマルチモード
となり、戻り光量にかかわらず、相対雑音強度は10-13H
z-1以下であつた。また、非点収差は５μｍ以下であつ
た。
実施例２ 第２の実施例として、ｐ形クラツド層をｐ−Ga0.55Al
0.45As層４一層とするかわりにｐ−Ga0.7Al0.3As層９と
ｐ−Ga0.5Al0.5As層10の二層構造とした第４図のような
構造の素子を試作した。ここで、ｐ−Ga0.7Al0.3As層９
の厚みを0.1〜0.3μｍとした。この構造では、沃素系の
エツチング液を用いる事により、ｐ−Ga0.5Al0.5As層10
をｐ−Ga0.7Al0.3As層９に対して選択的に取り除く事が
出来るので、非選択性のエツチングでは第５図に示すよ
うに、端面近傍領域の追加エツチのみを制御すればよく
素子作製が容易となる。
0.45As層４一層とするかわりにｐ−Ga0.7Al0.3As層９と
ｐ−Ga0.5Al0.5As層10の二層構造とした第４図のような
構造の素子を試作した。ここで、ｐ−Ga0.7Al0.3As層９
の厚みを0.1〜0.3μｍとした。この構造では、沃素系の
エツチング液を用いる事により、ｐ−Ga0.5Al0.5As層10
をｐ−Ga0.7Al0.3As層９に対して選択的に取り除く事が
出来るので、非選択性のエツチングでは第５図に示すよ
うに、端面近傍領域の追加エツチのみを制御すればよく
素子作製が容易となる。
なお、第２図および第４図における図（ａ），図（ｂ）
は各々装置の中央部断面と端部断面を各々示している。
は各々装置の中央部断面と端部断面を各々示している。
第１図は、従来の自己整合形半導体レーザの断面構造
図、第２図は実施例一の半導体レーザの断面構造図、第
３図は実施例一の構造の埋込成長前の状態を示す斜視
図、第４図は、実施例２の半導体レーザの断面構造図、
第５図は実施例２の構造の埋込前の構造を示す斜視図を
示したものである。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.55Al0.45Asクラツ
ド層、３……アンドープGa0.86Al0.14As活性層、４……
ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層、５……ｐ−GaAs層、６
……ｎ−GaAs、７……Cr/Au、８……AuGeNi/Cr/Au、９
……ｐ−Ga0.7Al0.3As層、10……ｐ−Ga0.5Al0.5As層。
図、第２図は実施例一の半導体レーザの断面構造図、第
３図は実施例一の構造の埋込成長前の状態を示す斜視
図、第４図は、実施例２の半導体レーザの断面構造図、
第５図は実施例２の構造の埋込前の構造を示す斜視図を
示したものである。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.55Al0.45Asクラツ
ド層、３……アンドープGa0.86Al0.14As活性層、４……
ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層、５……ｐ−GaAs層、６
……ｎ−GaAs、７……Cr/Au、８……AuGeNi/Cr/Au、９
……ｐ−Ga0.7Al0.3As層、10……ｐ−Ga0.5Al0.5As層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶村 俊 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−57487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3177（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも第一の半導体層と、該第一の半
導体層をはさむように設けた、該半導体層より広い禁制
帯幅で導電型の互いに異なる第二、及び第三の半導体層
を有する構造において、第三の半導体層のストライプ上
の部分を除いて第三の半導体層を、活性層で発生した光
がしみだすに十分な深さまで取り除き、光吸収のある第
四の半導体層又は第三の半導体層よりも屈折率の小さな
第五の半導体層により置きかえた半導体レーザ構造にお
いて、素子端面付近で第四または第五の半導体層に置き
かわる第三の半導体層の領域を素子の他の部分に比べ深
くしたことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】少なくとも第一の半導体層と、該第一の半
導体層をはさむように設けた、該半導体層より広い禁制
帯幅で導電型の互いに異なる第二、及び第三の半導体層
を有する半導体レーザ装置の作製方法において、該第三
の半導体層を活性層の光がしみだすに十分な薄さとし、
該第三の半導体層の上に第三の半導体層と同一の導電型
で、第三の半導体層に対して選択的に化学エツチングす
ることが可能な第四の半導体層を設け、ストライプ部分
を除いた素子端面付近で第三の半導体層を選択性のない
エツチング液により追加エツチングすることを特徴とす
る半導体レーザ装置の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1423485A JPH0710015B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 半導体レ−ザ装置及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1423485A JPH0710015B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 半導体レ−ザ装置及びその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174685A JPS61174685A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0710015B2 true JPH0710015B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=11855384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1423485A Expired - Lifetime JPH0710015B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 半導体レ−ザ装置及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710015B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3789695T2 (de) * | 1986-08-08 | 1994-08-25 | Toshiba Kawasaki Kk | Doppelheterostruktur-Halbleiterlaser mit streifenförmigem Mesa-Wellenleiter. |
| GB2222307B (en) * | 1988-07-22 | 1992-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| US5022036A (en) * | 1988-12-29 | 1991-06-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| JP4751024B2 (ja) * | 2004-01-16 | 2011-08-17 | シャープ株式会社 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP1423485A patent/JPH0710015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174685A (ja) | 1986-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |