JPH07221398A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH07221398A JPH07221398A JP7015477A JP1547795A JPH07221398A JP H07221398 A JPH07221398 A JP H07221398A JP 7015477 A JP7015477 A JP 7015477A JP 1547795 A JP1547795 A JP 1547795A JP H07221398 A JPH07221398 A JP H07221398A
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18355—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a defined polarisation
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3202—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures grown on specifically orientated substrates, or using orientation dependent growth
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- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/3403—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having a strained layer structure in which the strain performs a special function, e.g. general strain effects, strain versus polarisation
- H01S5/3404—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having a strained layer structure in which the strain performs a special function, e.g. general strain effects, strain versus polarisation influencing the polarisation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 所定の方向に極性安定化した垂直キャビティ
面発光レーザ装置を提供することである。 【構成】 本発明によるレーザ装置は、多層エピタキシ
ャル半導体製構造体を有する。この構造体に直行する方
向の結晶方向は、［００１］結晶方向にほぼ平行であ
る。この構造体は、活性領域とこの活性領域内に電荷キ
ャリアと注入する手段とを有する。この重要なことは、
この活性領域は、この構造体に直交する方向で変化する
ような化学組成を有し、その為、この活性体は、前記の
［００１］結晶方向に直交する如何なる面に対してもミ
ラー対称を有さない。
面発光レーザ装置を提供することである。 【構成】 本発明によるレーザ装置は、多層エピタキシ
ャル半導体製構造体を有する。この構造体に直行する方
向の結晶方向は、［００１］結晶方向にほぼ平行であ
る。この構造体は、活性領域とこの活性領域内に電荷キ
ャリアと注入する手段とを有する。この重要なことは、
この活性領域は、この構造体に直交する方向で変化する
ような化学組成を有し、その為、この活性体は、前記の
［００１］結晶方向に直交する如何なる面に対してもミ
ラー対称を有さない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直キャビティ面発光
レーザ（ＶＣ−ＳＥＬ）に関する。
レーザ（ＶＣ−ＳＥＬ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】垂直面発光レーザ（ＶＣ−ＳＥＬ）に関
しては、例えば、G.Hasnain 他、IEEEJournal of uantu
m Electronics,Vol.27,No.6,pp/1377-1385(1993).とD.V
akhshoori 他、Applied Physics Letters,Vol.62,pp.14
48-1450(1993).を参照のこと。このような面発光レーザ
装置は、レーザのアレイ、例えば、二次元の光処理を必
要とするようなシステムにとっては、魅力的なものであ
る。このＶＣ−ＳＥＬは低電力消費であり、環状の断面
を有する放射ビームを放射し、その製造に際しても歩留
まりも高い。これは全て好ましい特徴である。しかし、
従来のＶＣ−ＳＥＬは好ましくない特徴も有していた。
すなわち、極性安定性の欠如である。この極性の不安定
性は、極性区分ノイズを生成し、コヒーレントで高速な
レーザ動作を必要とするようなシステムでは、本質的な
欠陥である。さらに、極性が一定になったとしても、こ
の極性がランダムな方向に向いている限り、光学システ
ムの設計は、このランダムな方向のために、複雑となっ
てしまう。従って、好ましくは、この極性は所定の方向
で線形に固定していなければならない。
しては、例えば、G.Hasnain 他、IEEEJournal of uantu
m Electronics,Vol.27,No.6,pp/1377-1385(1993).とD.V
akhshoori 他、Applied Physics Letters,Vol.62,pp.14
48-1450(1993).を参照のこと。このような面発光レーザ
装置は、レーザのアレイ、例えば、二次元の光処理を必
要とするようなシステムにとっては、魅力的なものであ
る。このＶＣ−ＳＥＬは低電力消費であり、環状の断面
を有する放射ビームを放射し、その製造に際しても歩留
まりも高い。これは全て好ましい特徴である。しかし、
従来のＶＣ−ＳＥＬは好ましくない特徴も有していた。
すなわち、極性安定性の欠如である。この極性の不安定
性は、極性区分ノイズを生成し、コヒーレントで高速な
レーザ動作を必要とするようなシステムでは、本質的な
欠陥である。さらに、極性が一定になったとしても、こ
の極性がランダムな方向に向いている限り、光学システ
ムの設計は、このランダムな方向のために、複雑となっ
てしまう。従って、好ましくは、この極性は所定の方向
で線形に固定していなければならない。
【０００３】この極性を安定化したＶＣ−ＳＥＬを生成
する試みが、双軸ストレスをかけること、および横方向
モードエンジンニアリングによって行われている。これ
に関しては、T.Mukaihara 他の論文 IEEE Photonic Tec
hnology Letters,Vol.5,pp.133-135(1993),と K.D.Choq
uette 他の論文「Conference on Lasers and Electro-O
ptics」（IEEE／OSA,Baltimore,Maryland 1993）,p.14
8,CTuN1,respectively）を参照のこと。しかし、これら
のアプローチは、実現が難しく、モードの不安定の問題
に対する満足な解決とはならない。極性安定化ＶＣ−Ｓ
ＥＬの利点を考えると、所定の極性方向で、比較的容易
に製造可能な極性安定化ＶＣ−ＳＥＬを確保することが
望ましい。
する試みが、双軸ストレスをかけること、および横方向
モードエンジンニアリングによって行われている。これ
に関しては、T.Mukaihara 他の論文 IEEE Photonic Tec
hnology Letters,Vol.5,pp.133-135(1993),と K.D.Choq
uette 他の論文「Conference on Lasers and Electro-O
ptics」（IEEE／OSA,Baltimore,Maryland 1993）,p.14
8,CTuN1,respectively）を参照のこと。しかし、これら
のアプローチは、実現が難しく、モードの不安定の問題
に対する満足な解決とはならない。極性安定化ＶＣ−Ｓ
ＥＬの利点を考えると、所定の極性方向で、比較的容易
に製造可能な極性安定化ＶＣ−ＳＥＬを確保することが
望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、所定の方向に極性安定化した垂直キャビティ面発光
レーザ装置を提供することである。
は、所定の方向に極性安定化した垂直キャビティ面発光
レーザ装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は特許請求の範囲
に記載した構成を有する。本発明は、半導体レーザ装置
において実現可能で、その対象は、好ましくはＶＣ−Ｓ
ＥＬであるが、必ずしも端面発光レーザを除外するもの
ではない。このような本発明は、極性の劣化を本質的に
除去するものである。本発明によるレーザ装置は多層エ
ピタキシャル半導体製構造体を有する。この構造体に直
行する方向の結晶方向は、［００１］結晶方向にほぼ平
行である。この構造体は、活性領域とこの活性領域内に
電荷キャリアと注入する手段とを有する。この重要なこ
とは、この活性領域は、この構造体に直交する方向で変
化するような化学組成を有し、その為、この活性体は、
前記の［００１］結晶方向に直交する如何なる面に対し
てもミラー対称を有さない。
に記載した構成を有する。本発明は、半導体レーザ装置
において実現可能で、その対象は、好ましくはＶＣ−Ｓ
ＥＬであるが、必ずしも端面発光レーザを除外するもの
ではない。このような本発明は、極性の劣化を本質的に
除去するものである。本発明によるレーザ装置は多層エ
ピタキシャル半導体製構造体を有する。この構造体に直
行する方向の結晶方向は、［００１］結晶方向にほぼ平
行である。この構造体は、活性領域とこの活性領域内に
電荷キャリアと注入する手段とを有する。この重要なこ
とは、この活性領域は、この構造体に直交する方向で変
化するような化学組成を有し、その為、この活性体は、
前記の［００１］結晶方向に直交する如何なる面に対し
てもミラー対称を有さない。
【０００６】本発明はＶＣ−ＳＥＬおよび端面発光レー
ザにおいて実現可能である。本発明は、面発光レーザに
適応するのが好ましい。端面発光レーザにおいては、そ
の極性劣化は他の手段により取り除くことができる。
ザにおいて実現可能である。本発明は、面発光レーザに
適応するのが好ましい。端面発光レーザにおいては、そ
の極性劣化は他の手段により取り除くことができる。
【０００７】
【実施例】図１に従来の製造方法によりＶＣ−ＳＥＬ内
に形成された多層エピタキシャル半導体製構造体１０を
表す。例えば、ｎ+ＧａＡｓからなる半導体基板１１の
上に順番に底部ミラースタック１２０と、底部クラッド
領域１３０と、活性領域１１４と、上部クラッド領域１
３１と、上部ミラースタック１２１とが形成されてい
る。この活性領域１１４は、非対称の超格子を有する非
対称量子井戸からなる。
に形成された多層エピタキシャル半導体製構造体１０を
表す。例えば、ｎ+ＧａＡｓからなる半導体基板１１の
上に順番に底部ミラースタック１２０と、底部クラッド
領域１３０と、活性領域１１４と、上部クラッド領域１
３１と、上部ミラースタック１２１とが形成されてい
る。この活性領域１１４は、非対称の超格子を有する非
対称量子井戸からなる。
【０００８】図２は立方格子の結晶格子方向を表す。こ
の方向は、従来のミラー指数で示される。立方格子にお
いて、所定の格子方向は対応する格子面に直交する。例
えば、［００１］結晶軸方向は（００１）結晶面に直交
する。
の方向は、従来のミラー指数で示される。立方格子にお
いて、所定の格子方向は対応する格子面に直交する。例
えば、［００１］結晶軸方向は（００１）結晶面に直交
する。
【０００９】様々なＶＣ−ＳＥＬの形態の対称特徴を全
体的な理論解析により、関連する横方向極性の劣化を補
うようなデザインが明きらかとなった。この解析はレー
ザ素子に関連するＩＩＩ−Ｖ族の半導体材料に限られる
ものであり、その結果は、ＩＩＩ−Ｖ族の半導体、例え
ば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、およびそれらの三元素、および
四元素の合金、例えば、ＧａＩｎＡｓＰ（これは、一般
的には、ＧａXＩｎ1-XＡｓYＰ1-Yとして表すことができ
る）に適用できる。特に、（００１）方向のＶＣ−ＳＥ
Ｌ、あるいは、端面発光レーザにおいては、このような
素子の活性領域が（００１）結晶面に対し平行となり、
そして、その結果、活性領域内の量子井戸に対して平行
となるような如何なる面に対しても、ミラー（反射）対
称がないような場合において、極性劣化を補うことがで
きる。このことは図３の説明から明きらかとなる。図３
はクラッド領域３１と３２に挟まれた活性領域３０内の
半導体材料に関連したバンドエッジを表す。同図の上側
に導電バンドエッジ３３が、下側に価電子バンドエッジ
３４が示されている。この図３はＶＣ−ＳＥＬおよび端
面発光レーザの両方に用いられる。
体的な理論解析により、関連する横方向極性の劣化を補
うようなデザインが明きらかとなった。この解析はレー
ザ素子に関連するＩＩＩ−Ｖ族の半導体材料に限られる
ものであり、その結果は、ＩＩＩ−Ｖ族の半導体、例え
ば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、およびそれらの三元素、および
四元素の合金、例えば、ＧａＩｎＡｓＰ（これは、一般
的には、ＧａXＩｎ1-XＡｓYＰ1-Yとして表すことができ
る）に適用できる。特に、（００１）方向のＶＣ−ＳＥ
Ｌ、あるいは、端面発光レーザにおいては、このような
素子の活性領域が（００１）結晶面に対し平行となり、
そして、その結果、活性領域内の量子井戸に対して平行
となるような如何なる面に対しても、ミラー（反射）対
称がないような場合において、極性劣化を補うことがで
きる。このことは図３の説明から明きらかとなる。図３
はクラッド領域３１と３２に挟まれた活性領域３０内の
半導体材料に関連したバンドエッジを表す。同図の上側
に導電バンドエッジ３３が、下側に価電子バンドエッジ
３４が示されている。この図３はＶＣ−ＳＥＬおよび端
面発光レーザの両方に用いられる。
【００１０】図３に示したものは３個の量子井戸の場合
であるが、これよりも数の多い、あるいは、数の少ない
量子井戸を用いることができる。鋸波形状の量子井戸と
なるようなプロファイル以外の他の組成プロファイルも
用いることもできる。但し、この組成プロファイルは、
（００１）結晶面に平行な何れの面に対しても、ミラー
対称がないことが条件である。図３はバンドエッジが表
すが、このＩＩＩ−Ｖ族半導体について、このバンドエ
ッジは、その組成に依存する。例えば、ＩｎXＧａ1-XＡ
YＰ1-Yは、ＩｎＰに格子整合したものであり、このバン
ドギャップエネルギーのある値は、ｘとｙの値に対応す
る。尚、図３において、参照番号３５は、量子井戸を表
す。
であるが、これよりも数の多い、あるいは、数の少ない
量子井戸を用いることができる。鋸波形状の量子井戸と
なるようなプロファイル以外の他の組成プロファイルも
用いることもできる。但し、この組成プロファイルは、
（００１）結晶面に平行な何れの面に対しても、ミラー
対称がないことが条件である。図３はバンドエッジが表
すが、このＩＩＩ−Ｖ族半導体について、このバンドエ
ッジは、その組成に依存する。例えば、ＩｎXＧａ1-XＡ
YＰ1-Yは、ＩｎＰに格子整合したものであり、このバン
ドギャップエネルギーのある値は、ｘとｙの値に対応す
る。尚、図３において、参照番号３５は、量子井戸を表
す。
【００１１】図４−６において、反射対称がないという
要件に合致した代表的な組成プロファイルを表す。活性
領域の組成変動は、必ずしも周期的である必要はない。
しかし、周期的な変動は現在までのところ好ましいもの
である。ここの示した量子井戸（および他の非対称の量
子井戸も含む）は公知の技術、例えば、ＭＢＥにより形
成できる。
要件に合致した代表的な組成プロファイルを表す。活性
領域の組成変動は、必ずしも周期的である必要はない。
しかし、周期的な変動は現在までのところ好ましいもの
である。ここの示した量子井戸（および他の非対称の量
子井戸も含む）は公知の技術、例えば、ＭＢＥにより形
成できる。
【００１２】本発明によるＶＣ−ＳＥＬ内の量子井戸の
厚さは、量子井戸も構成する半導体材料のボーア励起半
径（Bohr excition radius）に相当する。ＩＩＩ−Ｖ族
半導体材料のこのボーア励起半径ｒBは、水素原子の半
径の１００倍のオーダーである。この量子井戸の厚さの
ｒBに「相当する」とは、量子井戸の厚さｔが０．０５
ｒBから１ｒBの範囲内にあることを意味する。好ましく
は、ｔは、０．５−１０ｎｍの範囲内にある。
厚さは、量子井戸も構成する半導体材料のボーア励起半
径（Bohr excition radius）に相当する。ＩＩＩ−Ｖ族
半導体材料のこのボーア励起半径ｒBは、水素原子の半
径の１００倍のオーダーである。この量子井戸の厚さの
ｒBに「相当する」とは、量子井戸の厚さｔが０．０５
ｒBから１ｒBの範囲内にあることを意味する。好ましく
は、ｔは、０．５−１０ｎｍの範囲内にある。
【００１３】非対称、すなわち、（００１）面に対し、
（反射対称はない）ゲイン領域を有する（００１）方向
の半導体層構造体を提供することにより、この半導体層
構造体から製造されるＶＣ−ＳＥＬ出力の２つの横方向
の極性モードに対し、ゲインの劣化を補うことができ
る。このように得られたＶＣ−ＳＥＬのゲインテンソル
の固有方向は、［１１０］と［１１０］（１は１の上付
きのバーを表す）である。本発明によるＶＣ−ＳＥＬの
出力は、この素子の結晶構造の｛１１０｝方向に平行な
極性ベクトルを有する。本発明によるレーザ装置は、通
常のレーザ装置を適したどのようなプロセスによっても
製造できるが、但し、このプロセスの要件は、前述した
非対称の活性領域を提供することである。
（反射対称はない）ゲイン領域を有する（００１）方向
の半導体層構造体を提供することにより、この半導体層
構造体から製造されるＶＣ−ＳＥＬ出力の２つの横方向
の極性モードに対し、ゲインの劣化を補うことができ
る。このように得られたＶＣ−ＳＥＬのゲインテンソル
の固有方向は、［１１０］と［１１０］（１は１の上付
きのバーを表す）である。本発明によるＶＣ−ＳＥＬの
出力は、この素子の結晶構造の｛１１０｝方向に平行な
極性ベクトルを有する。本発明によるレーザ装置は、通
常のレーザ装置を適したどのようなプロセスによっても
製造できるが、但し、このプロセスの要件は、前述した
非対称の活性領域を提供することである。
【００１４】実験例１．従来の（００１）方向のｎ+Ｇ
ａＡｓ構造体（１０8ｃｍ-3Ｓｉ）の上にＭＢＥによ
り、約６００℃で、レーザ構造体を成長させ、その構造
体は順番に０．５μｍのｎ+ＧａＡｓのバッファ層（２
×１０18ｃｍ-3Ｓｉ）と、ｎ+ＡｌＧａＡｓの底部ミラ
ー層（２×１０18ｃｍ-3Ｓｉ）と、８０ｎｍのｎ-Ａｌ
0.3Ｇａ0.7Ａｓの底部クラッド層（１０17ｃｍ-3Ｓｉ）
と、８０ｎｍのｐ-Ａｌ0.3Ｇａ0 .7Ａｓの上部クラッド
層（５×１０17ｃｍ-3Ｂｅ）と、ｐ型のＡｌＧａＡｓ上
部ミラー層と、５ｎｍｐ++ＧａＡｓのキャップ層（２×
１０19ｃｍ-3Ｂｅ）である。この底部ミラー層は、３０
対の層からなり、この層の厚さは各対の光学厚さがλ／
２となるような厚さである。ここで、λはレーザ光の波
長である。一対の層はＡｌ0.56Ｇａ0.44Ａｓ層と、その
後にＡｌＡｓ層と、その後に、Ａｌ0.56Ｇａ0. 44Ａｓ層
と、Ａｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ層からなる。この上部ミラー
層は下部ミラー層と同一構成であるが、但し、上部ミラ
ー層は２０対の層を有し、最初の２つの層は２×１０18
ｃｍ-3Ｂｅでドープされ、次の１４対は、５×１０18ｃ
ｍ-3Ｂｅでドープされ、最後の４対は、２×１０19ｃｍ
-3Ｂｅでドープされている。この活性領域は、３個の非
対称量子井戸を有する。下部クラッド層からスタートし
て、活性領域の層の順序は次の通りである。ＡｌＡｓの
２つのモノレーヤ（ＭＬ：単層）／ＧａＡｓの４個のＭ
Ｌ／ＩｎＡｓの２個のＭＬ／ＡｌＡｓの２個のＭＬ／Ｇ
ａＡｓの４個のＭＬ………／ＩｎＡｓの２個のＭＬ／Ａ
ｌＡｓの２個のＭＬ。ここで、示した半導体材料につい
ては、ＭＬは、約０．５６ｎｍの厚さであり、この量子
井戸の周期性は、かくして約４．５ｎｍである。
ａＡｓ構造体（１０8ｃｍ-3Ｓｉ）の上にＭＢＥによ
り、約６００℃で、レーザ構造体を成長させ、その構造
体は順番に０．５μｍのｎ+ＧａＡｓのバッファ層（２
×１０18ｃｍ-3Ｓｉ）と、ｎ+ＡｌＧａＡｓの底部ミラ
ー層（２×１０18ｃｍ-3Ｓｉ）と、８０ｎｍのｎ-Ａｌ
0.3Ｇａ0.7Ａｓの底部クラッド層（１０17ｃｍ-3Ｓｉ）
と、８０ｎｍのｐ-Ａｌ0.3Ｇａ0 .7Ａｓの上部クラッド
層（５×１０17ｃｍ-3Ｂｅ）と、ｐ型のＡｌＧａＡｓ上
部ミラー層と、５ｎｍｐ++ＧａＡｓのキャップ層（２×
１０19ｃｍ-3Ｂｅ）である。この底部ミラー層は、３０
対の層からなり、この層の厚さは各対の光学厚さがλ／
２となるような厚さである。ここで、λはレーザ光の波
長である。一対の層はＡｌ0.56Ｇａ0.44Ａｓ層と、その
後にＡｌＡｓ層と、その後に、Ａｌ0.56Ｇａ0. 44Ａｓ層
と、Ａｌ0.16Ｇａ0.84Ａｓ層からなる。この上部ミラー
層は下部ミラー層と同一構成であるが、但し、上部ミラ
ー層は２０対の層を有し、最初の２つの層は２×１０18
ｃｍ-3Ｂｅでドープされ、次の１４対は、５×１０18ｃ
ｍ-3Ｂｅでドープされ、最後の４対は、２×１０19ｃｍ
-3Ｂｅでドープされている。この活性領域は、３個の非
対称量子井戸を有する。下部クラッド層からスタートし
て、活性領域の層の順序は次の通りである。ＡｌＡｓの
２つのモノレーヤ（ＭＬ：単層）／ＧａＡｓの４個のＭ
Ｌ／ＩｎＡｓの２個のＭＬ／ＡｌＡｓの２個のＭＬ／Ｇ
ａＡｓの４個のＭＬ………／ＩｎＡｓの２個のＭＬ／Ａ
ｌＡｓの２個のＭＬ。ここで、示した半導体材料につい
ては、ＭＬは、約０．５６ｎｍの厚さであり、この量子
井戸の周期性は、かくして約４．５ｎｍである。
【００１５】従来と同様に、金属化処理を施した後、プ
ロトン注入（３００ｋｅＶで、注入量が２．３μｍ深
さ）を用いて、それぞれのレーザの活性領域を横方向に
規定する。従来の酸素注入を用いて、レーザ間を絶縁す
る。この基板の裏面を従来通り、研磨した後、接点金属
（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ）を堆積し、オーミック接点を
形成する。そして、このレーザをテストした。そのテス
トの結果によれば、この本発明によるレーザは、（００
１）面内の［１１０」方向で出力が極性化されているこ
とが分かった。
ロトン注入（３００ｋｅＶで、注入量が２．３μｍ深
さ）を用いて、それぞれのレーザの活性領域を横方向に
規定する。従来の酸素注入を用いて、レーザ間を絶縁す
る。この基板の裏面を従来通り、研磨した後、接点金属
（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ）を堆積し、オーミック接点を
形成する。そして、このレーザをテストした。そのテス
トの結果によれば、この本発明によるレーザは、（００
１）面内の［１１０」方向で出力が極性化されているこ
とが分かった。
【００１６】実験例２．端面発光レーザを（００１）方
向のＧａＡｓ基板の上に、従来方法により形成した。但
し、活性領域は３個の非対称量子井戸を有し、これは実
験例１と同一である。このレーザの出力は（００１）面
の＜１１０＞方向で極性化されていた。
向のＧａＡｓ基板の上に、従来方法により形成した。但
し、活性領域は３個の非対称量子井戸を有し、これは実
験例１と同一である。このレーザの出力は（００１）面
の＜１１０＞方向で極性化されていた。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、非
対称の活性領域を有することにより、極性が安定化した
レーザ装置を提供できる。
対称の活性領域を有することにより、極性が安定化した
レーザ装置を提供できる。
【図１】本発明による半導体層構造体を表す断面図。
【図２】立方格子の結晶格子の方向を表す図。
【図３】３個の量子井戸を有する活性領域の組成プロフ
ァイルを表す図。
ァイルを表す図。
【図４】少なくとも４個の量子井戸を有する活性領域の
組成プロファイルを表す図。
組成プロファイルを表す図。
【図５】少なくとも１１個の量子井戸を有する活性領域
の組成プロファイルを表す図。
の組成プロファイルを表す図。
【図６】少なくとも５個の量子井戸を有する活性領域の
組成プロファイルを表す図。
組成プロファイルを表す図。
１０ 多層エピタキシャル半導体製構造体 １１ 半導体基板 ３０ 活性領域 ３１、３２ クラッド領域 ３３ 導電バンドエッジ ３４ 価電子バンドエッジ ３５ 量子井戸 １１４ 活性領域 １２０ 底部ミラースタック １２１ 上部ミラースタック １３０ 底部クラッド領域 １３１ 上部クラッド領域
Claims (6)
- 【請求項１】 ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料からなる多層エ
ピタキシャル半導体製構造体（１０）を有する半導体レ
ーザ装置において、 前記構造体（１０）は、この構造体に直交する方向は、
その結晶方向［００１］に実質的に平行で、 前記構造体（１０）は、底部クラッド領域（１３０）と
上部クラッド領域（１３１）との間の活性領域（１１
４）と、前記活性領域（１１４）内に電荷キャリアを注
入する電極手段とを有し、 前記活性領域（１１４）は、前記［００１］結晶方向に
直交する何れの面に対しても、ミラー対称を有さないよ
うに選択された組成を有することを特徴とする半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項２】 前記活性領域（１１４）に平行な底部ミ
ラースタック（１２０）と上部ミラースタック（１２
１）とを有する垂直キャビティ面発光レーザであること
を特徴とする請求項１の装置。 - 【請求項３】 前記活性領域（１１４）は量子井戸（３
５）を有し、前記量子井戸（３５）の少なくとも１つ
は、前記［００１］結晶方向に直交する何れの面に対し
ても、ミラー対称がないことを特徴とする請求項１の装
置。 - 【請求項４】 一定の繰り返し距離を有する複数の同一
の量子井戸を有することを特徴とする請求項３の装置。 - 【請求項５】 複数の量子井戸の内は、少なくとも１つ
の量子井戸と厚さが異なることを特徴とする請求項３の
装置。 - 【請求項６】 前記繰り返し距離は、０．５−１０ｎｍ
の範囲内であることを特徴とする請求項４の装置。
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|---|---|---|---|
| US08/177,503 US5390209A (en) | 1994-01-05 | 1994-01-05 | Article comprising a semiconductor laser that is non-degenerate with regard to polarization |
| US177503 | 1994-01-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221398A true JPH07221398A (ja) | 1995-08-18 |
| JP2923442B2 JP2923442B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=22648865
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7015477A Expired - Lifetime JP2923442B2 (ja) | 1994-01-05 | 1995-01-05 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US5390209A (ja) |
| EP (1) | EP0662739B1 (ja) |
| JP (1) | JP2923442B2 (ja) |
| DE (1) | DE69402172T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007529107A (ja) * | 2003-08-21 | 2007-10-18 | 豊田合成株式会社 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
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-
1994
- 1994-01-05 US US08/177,503 patent/US5390209A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-14 DE DE69402172T patent/DE69402172T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-14 EP EP94309341A patent/EP0662739B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-01-05 JP JP7015477A patent/JP2923442B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| DE69402172D1 (de) | 1997-04-24 |
| US5390209A (en) | 1995-02-14 |
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