JPH0716074B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH0716074B2 JPH0716074B2 JP60035962A JP3596285A JPH0716074B2 JP H0716074 B2 JPH0716074 B2 JP H0716074B2 JP 60035962 A JP60035962 A JP 60035962A JP 3596285 A JP3596285 A JP 3596285A JP H0716074 B2 JPH0716074 B2 JP H0716074B2
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- JP
- Japan
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- laser
- layer
- active region
- resistant resin
- heat resistant
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術の分野） 本発明は埋込構造を有する半導体レーザの改良に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術） 埋込構造（BH）レーザは動作電流が比較的小さく、また
横モードの制御が容易である等のすぐれた特徴を有する
ため、広く使用されている。
横モードの制御が容易である等のすぐれた特徴を有する
ため、広く使用されている。
第３図はInGaAsPを活性層とする1.5μｍ帯で発光する従
来のBHレーザの構造の一例である。
来のBHレーザの構造の一例である。
（H.Asahi他:Electronics Letters vol.19N0.14p.507〜
509,1983） ｎ型InP基板32上に設けられたｎ−InP,InGaAsP,p−InP
からなるメサ形状の活性領域31がｐ−InP,n−InPからな
る埋込層33によって取り囲まれた構造となっている。
509,1983） ｎ型InP基板32上に設けられたｎ−InP,InGaAsP,p−InP
からなるメサ形状の活性領域31がｐ−InP,n−InPからな
る埋込層33によって取り囲まれた構造となっている。
第３図に示すような従来のBHレーザは、埋込層33がｐ−
n2層からなり、動作時にこの部分に逆バイアスが印加さ
れることになるため埋込層を通つて流れる無効電流（レ
ーザ発振に寄与しない電流）が小さい。したがつて発振
しきい値電流が小さく、すぐれた特性が得られる。
n2層からなり、動作時にこの部分に逆バイアスが印加さ
れることになるため埋込層を通つて流れる無効電流（レ
ーザ発振に寄与しない電流）が小さい。したがつて発振
しきい値電流が小さく、すぐれた特性が得られる。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、第３図に示すような従来のBHレーザにおいては
埋込層33をエピタキシヤル成長により形成する必要があ
り、またｐ−InP34とｎ−InP35との界面36の位置がメサ
形状の活性領域31の特定の場所に一致するようにそれら
の厚さを正確に制御する必要があつた。
埋込層33をエピタキシヤル成長により形成する必要があ
り、またｐ−InP34とｎ−InP35との界面36の位置がメサ
形状の活性領域31の特定の場所に一致するようにそれら
の厚さを正確に制御する必要があつた。
このために従来のBHレーザは埋込層のエピタキシヤル成
長に高精度の制御が要求され、優れた性能を有するレー
ザを再現性良く製造することは必ずしも容易でないとい
う問題があつた。
長に高精度の制御が要求され、優れた性能を有するレー
ザを再現性良く製造することは必ずしも容易でないとい
う問題があつた。
（発明の目的） 本発明は従来のBHレーザの上記のような問題点を解決
し、BHレーザの優れた性能をそのまま有するとともに、
簡易に再現性よく製造することができる半導体レーザを
提供することを目的とする。以下、本発明について実施
例に基づき詳しく説明する。
し、BHレーザの優れた性能をそのまま有するとともに、
簡易に再現性よく製造することができる半導体レーザを
提供することを目的とする。以下、本発明について実施
例に基づき詳しく説明する。
（発明の構成） 第１図は本発明の実施例を示す半導体レーザの断面図で
ある。第１図においてメサストライプ形状に整形させた
活性領域11は半導体薄層12で被覆され、さらにその周囲
は耐熱性樹脂13で埋込まれている。半導体薄層12および
耐熱性樹脂13の屈折率はレーザ活性層16のそれよりも小
さいものを選ぶ。これによつてレーザ光は通常のBHレー
ザと同様レーザ活性層16の内部に有効に閉じ込められ
る。またレーザに流れる電流は、耐熱性樹脂13の絶縁性
によつて活性領域11の内部にのみ限定される。
ある。第１図においてメサストライプ形状に整形させた
活性領域11は半導体薄層12で被覆され、さらにその周囲
は耐熱性樹脂13で埋込まれている。半導体薄層12および
耐熱性樹脂13の屈折率はレーザ活性層16のそれよりも小
さいものを選ぶ。これによつてレーザ光は通常のBHレー
ザと同様レーザ活性層16の内部に有効に閉じ込められ
る。またレーザに流れる電流は、耐熱性樹脂13の絶縁性
によつて活性領域11の内部にのみ限定される。
第２図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザの外観
図である。メサストライプ状に整形した活性領域21を高
抵抗InPからなる半導体薄層22で被覆し、さらにその周
囲を耐熱性樹脂23で埋込んだ。活性領域21の上面および
耐熱性樹脂23の表面にわたつて展延する一方の電極24を
設け、この電極の耐熱性樹脂23の表面上の部分をリード
ワイヤを接続すべきボンデイングパツト20としている。
図である。メサストライプ状に整形した活性領域21を高
抵抗InPからなる半導体薄層22で被覆し、さらにその周
囲を耐熱性樹脂23で埋込んだ。活性領域21の上面および
耐熱性樹脂23の表面にわたつて展延する一方の電極24を
設け、この電極の耐熱性樹脂23の表面上の部分をリード
ワイヤを接続すべきボンデイングパツト20としている。
本実施例において、ｎ−InP基板27上のｎ−InPクラッド
層211,InGaAsP活性層212,InGaAsPメルトバツク防止層21
3,p−InPクラツド層214,p−InGaAsPコンタクト層215か
らなる活性領域21はスライドボートを用いた通常の液相
エピタキシヤル成長法で形成した。活性領域21をメサエ
ツチングによりストライプ形状に整形した後、高抵抗In
Pからなる半導体薄層22を気相成長法により形成した。
この半導体薄層22の厚さは0.2μｍ以下とし、この層を
通つて流れる洩れ電流が活性領域を流れる電流に比べ無
視できる程度の値とした。
層211,InGaAsP活性層212,InGaAsPメルトバツク防止層21
3,p−InPクラツド層214,p−InGaAsPコンタクト層215か
らなる活性領域21はスライドボートを用いた通常の液相
エピタキシヤル成長法で形成した。活性領域21をメサエ
ツチングによりストライプ形状に整形した後、高抵抗In
Pからなる半導体薄層22を気相成長法により形成した。
この半導体薄層22の厚さは0.2μｍ以下とし、この層を
通つて流れる洩れ電流が活性領域を流れる電流に比べ無
視できる程度の値とした。
さらにこの周囲を埋込む耐熱性樹脂23としてはボリイミ
ド系の樹脂を使用した。樹脂層はスピンコート法により
塗布した後、不活性ガス中で250℃以上で熱処理・硬化
させることによつて形成した。活性領域21の上面部分を
覆う樹脂層を通常のフオトリソグラフイおよびドライプ
ロセスによつて除去して活性領域21の表面のpInGaAsPコ
ンタクト層215を露出させた後、この表面および耐熱性
樹脂23の表面にわたつて展延する一方の電極24を電子ビ
ーム蒸着およびフオトリソグラフイにより形成した。電
極にはTi−Anの２層構造を使用した。電極24のうち耐熱
性樹脂23の表面上に存在する部分20をボンデイングパツ
ドとして使用する。
ド系の樹脂を使用した。樹脂層はスピンコート法により
塗布した後、不活性ガス中で250℃以上で熱処理・硬化
させることによつて形成した。活性領域21の上面部分を
覆う樹脂層を通常のフオトリソグラフイおよびドライプ
ロセスによつて除去して活性領域21の表面のpInGaAsPコ
ンタクト層215を露出させた後、この表面および耐熱性
樹脂23の表面にわたつて展延する一方の電極24を電子ビ
ーム蒸着およびフオトリソグラフイにより形成した。電
極にはTi−Anの２層構造を使用した。電極24のうち耐熱
性樹脂23の表面上に存在する部分20をボンデイングパツ
ドとして使用する。
最後に裏面にAu−Ge−Niからなる他方の電極25を形成
し、410℃で熱処理を施し電極を合金化させた。電極24
と耐熱性樹脂23との間の密着性を改善するためTiと樹脂
との間にAlを介在させる構造をとることもできる。
し、410℃で熱処理を施し電極を合金化させた。電極24
と耐熱性樹脂23との間の密着性を改善するためTiと樹脂
との間にAlを介在させる構造をとることもできる。
（発明の効果） 本発明のレーザはメサストライプ形状に整形された活性
領域を半導体薄膜で被覆し、その周囲を耐熱性樹脂で埋
込んだことを特徴としている。
領域を半導体薄膜で被覆し、その周囲を耐熱性樹脂で埋
込んだことを特徴としている。
したがつて、従来のBHレーザにおいて埋込層をエピタキ
シヤル成長により形成する際、問題であつたエピタキシ
ヤル埋込層の厳密な厚さ制御の必要性がなく、本発明の
レーザにおいては簡易な気相成長法等によつて活性層を
被覆する方法をとることができるために、製造工程が簡
易となり再現性良くレーザを製造することができる。
シヤル成長により形成する際、問題であつたエピタキシ
ヤル埋込層の厳密な厚さ制御の必要性がなく、本発明の
レーザにおいては簡易な気相成長法等によつて活性層を
被覆する方法をとることができるために、製造工程が簡
易となり再現性良くレーザを製造することができる。
また薄膜被覆層の周囲を耐熱性樹脂で埋込んでいるた
め、従来のBHレーザと同様の良好な特性が得られる。耐
熱性樹脂は絶縁性を有するため活性領域以外の部分を流
れる洩れ電流が効果的に抑制されることおよび樹脂が低
屈折率であるためレーザ光が有効に活性層内部に閉じ込
められるからである。
め、従来のBHレーザと同様の良好な特性が得られる。耐
熱性樹脂は絶縁性を有するため活性領域以外の部分を流
れる洩れ電流が効果的に抑制されることおよび樹脂が低
屈折率であるためレーザ光が有効に活性層内部に閉じ込
められるからである。
さらに、耐熱性樹脂を使用している事の別の効果とし
て、電極形成後の熱処理を樹脂層形成のあとに行うこと
ができる。
て、電極形成後の熱処理を樹脂層形成のあとに行うこと
ができる。
このためにリードワイヤ接続のためのボンデイングパツ
ドを活性領域上部から外れた樹脂層上面に作ることがで
き、樹脂層の緩衝効果と相まつてワイヤボンデイング時
の衝撃が活性領域およびその他の結晶部分に伝播しにく
くなつており、レーザの潜在的な故障要因を発生させる
ことが少くなるという効果もある。
ドを活性領域上部から外れた樹脂層上面に作ることがで
き、樹脂層の緩衝効果と相まつてワイヤボンデイング時
の衝撃が活性領域およびその他の結晶部分に伝播しにく
くなつており、レーザの潜在的な故障要因を発生させる
ことが少くなるという効果もある。
なお、活性領域を被覆する半導体薄層は耐熱性樹脂と活
性領域側面との化学反応を防止する効果をも有する。す
なわち、まし半導体薄層を介在させないで耐熱性樹脂と
活性領域とが直接接触している場合には、製造工程にお
ける熱処理等により耐熱性樹脂と活性領域側面との間で
化学反応が起こつて活性領域側面に変質層が形成させ
る。このためにレーザを動作させたとき、この変質層を
通つて洩れ電流が流れレーザの特性が悪化する。
性領域側面との化学反応を防止する効果をも有する。す
なわち、まし半導体薄層を介在させないで耐熱性樹脂と
活性領域とが直接接触している場合には、製造工程にお
ける熱処理等により耐熱性樹脂と活性領域側面との間で
化学反応が起こつて活性領域側面に変質層が形成させ
る。このためにレーザを動作させたとき、この変質層を
通つて洩れ電流が流れレーザの特性が悪化する。
半導体薄層を介在させたことにより上記のような不都合
は除去され、良好な特性を有するレーザが得られる。
は除去され、良好な特性を有するレーザが得られる。
第１図は本発明に係るレーザの構造を示す断面図であ
る。図において、11はメサストライプ形状に整形された
活性領域、12は半導体薄層、13は耐熱性樹脂、14および
15は電極、16はレーザ活性層である。 第２図は本発明に係るレーザの他の実施例を示す外観図
である。図において21はメサストライプ状に整形した活
性領域、22は半導体薄層、23は耐熱性樹脂、24は一方の
電極、25は他方の電極、26はレーザ活性層、27は基板結
晶である。 第３図は従来のBHレーザの構造を示す断面図である。図
において32はnInP基板結晶、31はメサ形状の活性領域、
33は埋込層である。
る。図において、11はメサストライプ形状に整形された
活性領域、12は半導体薄層、13は耐熱性樹脂、14および
15は電極、16はレーザ活性層である。 第２図は本発明に係るレーザの他の実施例を示す外観図
である。図において21はメサストライプ状に整形した活
性領域、22は半導体薄層、23は耐熱性樹脂、24は一方の
電極、25は他方の電極、26はレーザ活性層、27は基板結
晶である。 第３図は従来のBHレーザの構造を示す断面図である。図
において32はnInP基板結晶、31はメサ形状の活性領域、
33は埋込層である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−84592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−219789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193081（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】メサストライプ形状に整形された活性領域
を屈折率が前記活性領域より低くかつ厚さが0.2μｍ以
下の半導体薄層で被覆し、その周囲を屈折率が前記活性
領域より低い耐熱性樹脂で埋込んでなることを特徴とす
る半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035962A JPH0716074B2 (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035962A JPH0716074B2 (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194889A JPS61194889A (ja) | 1986-08-29 |
| JPH0716074B2 true JPH0716074B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=12456583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035962A Expired - Lifetime JPH0716074B2 (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716074B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01114092A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Hitachi Ltd | 埋込み型半導体レーザ |
| JP3238783B2 (ja) * | 1992-07-30 | 2001-12-17 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子 |
| JP5350658B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-11-27 | シャープ株式会社 | 発光素子 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58219789A (ja) * | 1982-06-16 | 1983-12-21 | Hitachi Ltd | 埋込み型光半導体装置 |
| JPS5984592A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ−素子およびその製造方法 |
| JPS59193081A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Hitachi Ltd | 発光半導体素子およびこれを用いた半導体装置 |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP60035962A patent/JPH0716074B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61194889A (ja) | 1986-08-29 |
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