JPH07321406A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH07321406A JPH07321406A JP11633394A JP11633394A JPH07321406A JP H07321406 A JPH07321406 A JP H07321406A JP 11633394 A JP11633394 A JP 11633394A JP 11633394 A JP11633394 A JP 11633394A JP H07321406 A JPH07321406 A JP H07321406A
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2222—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
- H01S5/2227—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties special thin layer sequence
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 しきい値電流が低い半導体レーザ装置を提供
することを目的とする。 【構成】 ストライプ状活性層の両側面に、活性層から
滲み出した光を活性層にもどす方向に動作する反射鏡が
設けられている半導体レーザ装置である。
することを目的とする。 【構成】 ストライプ状活性層の両側面に、活性層から
滲み出した光を活性層にもどす方向に動作する反射鏡が
設けられている半導体レーザ装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ストライプ状活性層を
挟んで電流狭窄層が設けられている、いわゆる埋め込み
ヘテロ構造の半導体レーザ装置の改良と、少なくとも上
部クラッド層とコンタクト層とがメサ状に突出してい
る、いわゆるリッジストライプ型半導体レーザの改良と
に関する。特に、しきい値電流を低減する改良に関す
る。
挟んで電流狭窄層が設けられている、いわゆる埋め込み
ヘテロ構造の半導体レーザ装置の改良と、少なくとも上
部クラッド層とコンタクト層とがメサ状に突出してい
る、いわゆるリッジストライプ型半導体レーザの改良と
に関する。特に、しきい値電流を低減する改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術に係る半導体レーザ装置の１例
を、図を参照して説明する。
を、図を参照して説明する。
【０００３】図８参照図において、１はｎ型ＩｎＰ基板
であり、２はｎ型ＩｎＰ層よりなる下部クラッド層であ
り、光放出方向（図において紙面に垂直な方向）に平行
なストライプを残留して左右が除去されてメサ状とされ
ている。ストライプ状の下部クラッド層２上には、活性
層３（例えばバンドギャップ波長が１．３６μｍである
ＩｎＧａＡｓＰよりなる井戸層とバンドギャップ波長が
１．１μｍであるＩｎＧａＡｓＰよりなるバリヤ層の８
ペアよりなる量子井戸層）と、ｐ型ＩｎＰ層よりなる上
部クラッド層４とが形成されている。一方、ストライプ
を左右方向から挟んで、ｐ型ＩｎＰ層５ａとその上に形
成されるｎ型ＩｎＰ層６との組み合わせよりなる電流狭
窄層が形成されている。その上に、ｐ型ＩｎＰ層よりな
る第２上部クラッド層７が形成され、その上に、ｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓ層よりなるコンタクト層８が形成され、その
上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層よりなる正電極９が形成され
ており、一方、ｎ型ＩｎＰ基板１は半導体積層体が製造
された後厚さが１００μｍ程度に研磨され、ＡｕＧｅ／
Ａｕ層よりなる負電極１０が形成されている。また、ス
トライプにそう方向の長さ（共振器長）が１５０〜２０
０μｍになるように劈開され、両端面に高反射膜（図示
せず。）がコートされている。
であり、２はｎ型ＩｎＰ層よりなる下部クラッド層であ
り、光放出方向（図において紙面に垂直な方向）に平行
なストライプを残留して左右が除去されてメサ状とされ
ている。ストライプ状の下部クラッド層２上には、活性
層３（例えばバンドギャップ波長が１．３６μｍである
ＩｎＧａＡｓＰよりなる井戸層とバンドギャップ波長が
１．１μｍであるＩｎＧａＡｓＰよりなるバリヤ層の８
ペアよりなる量子井戸層）と、ｐ型ＩｎＰ層よりなる上
部クラッド層４とが形成されている。一方、ストライプ
を左右方向から挟んで、ｐ型ＩｎＰ層５ａとその上に形
成されるｎ型ＩｎＰ層６との組み合わせよりなる電流狭
窄層が形成されている。その上に、ｐ型ＩｎＰ層よりな
る第２上部クラッド層７が形成され、その上に、ｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓ層よりなるコンタクト層８が形成され、その
上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層よりなる正電極９が形成され
ており、一方、ｎ型ＩｎＰ基板１は半導体積層体が製造
された後厚さが１００μｍ程度に研磨され、ＡｕＧｅ／
Ａｕ層よりなる負電極１０が形成されている。また、ス
トライプにそう方向の長さ（共振器長）が１５０〜２０
０μｍになるように劈開され、両端面に高反射膜（図示
せず。）がコートされている。
【０００４】正負電極９・１０間に順方向電圧が印加さ
れると、正電極９から負電極に向かって電流が流れる
が、ストライプ状をなす活性層３を左右方向から挟ん
で、逆導電型接合の電流狭窄層５ａ・６が形成されてい
るので、電流はストライプ状の活性層３のみを流れるこ
とになる。そして、量子井戸層等よりなる活性層３内
で、活発に電子の再結合が発生して、活性層３を構成す
る半導体のバンドギャップに対応して決定される波長の
ルミネッセンス光を発光する。このルミネッセンス光は
すべての方向に発光するが、活性層３は光放出方向（図
において紙面に垂直な方向）を除いて、上下左右とも屈
折率の小さいＩｎＰ層に囲まれているので、光は活性層
３中に閉じ込められる。一方、光放出方向（図において
紙面に垂直な方向）には高反射膜が形成されているの
で、光は活性層３内を光放出方向に往復することになっ
て増幅されて、レーザとして機能することになる。
れると、正電極９から負電極に向かって電流が流れる
が、ストライプ状をなす活性層３を左右方向から挟ん
で、逆導電型接合の電流狭窄層５ａ・６が形成されてい
るので、電流はストライプ状の活性層３のみを流れるこ
とになる。そして、量子井戸層等よりなる活性層３内
で、活発に電子の再結合が発生して、活性層３を構成す
る半導体のバンドギャップに対応して決定される波長の
ルミネッセンス光を発光する。このルミネッセンス光は
すべての方向に発光するが、活性層３は光放出方向（図
において紙面に垂直な方向）を除いて、上下左右とも屈
折率の小さいＩｎＰ層に囲まれているので、光は活性層
３中に閉じ込められる。一方、光放出方向（図において
紙面に垂直な方向）には高反射膜が形成されているの
で、光は活性層３内を光放出方向に往復することになっ
て増幅されて、レーザとして機能することになる。
【０００５】上記の構造の場合、しきい値電流は１ｍＡ
程度であり、実用できる程度である。また、遠視野像半
値幅の水平・垂直方向のアスペクト比は１．２程度であ
るため、光ファイバーとの結合効率も良好であり、この
点からも実用できる程度である。
程度であり、実用できる程度である。また、遠視野像半
値幅の水平・垂直方向のアスペクト比は１．２程度であ
るため、光ファイバーとの結合効率も良好であり、この
点からも実用できる程度である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記構造の半導体レー
ザ装置の特性は実用可能な程度であるが、しきい値電流
をさらに低下したいと云う要望がある。
ザ装置の特性は実用可能な程度であるが、しきい値電流
をさらに低下したいと云う要望がある。
【０００７】本発明の目的はこの要望に応えることにあ
り、しきい値電流がより低い半導体レーザ装置を提供す
ることにある。
り、しきい値電流がより低い半導体レーザ装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、ストライ
プ状活性層の両側面に、活性層から滲み出した光を活性
層にもどす方向に動作する反射鏡が設けられている半導
体レーザ装置によって達成される。
プ状活性層の両側面に、活性層から滲み出した光を活性
層にもどす方向に動作する反射鏡が設けられている半導
体レーザ装置によって達成される。
【０００９】そして、この反射鏡は電流狭窄層としても
機能する構成とすることもできる。
機能する構成とすることもできる。
【００１０】
【作用】本発明に係る半導体レーザ装置においては、ス
トライプ状活性層の両側面に、活性層から滲み出した光
を活性層にもどすように動作する反射鏡が設けられてい
るので、光の閉じ込め効率が良好であり、しきい値電流
が低下する。
トライプ状活性層の両側面に、活性層から滲み出した光
を活性層にもどすように動作する反射鏡が設けられてい
るので、光の閉じ込め効率が良好であり、しきい値電流
が低下する。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の四つの実施
例に係る半導体レーザ装置について説明し、本発明の構
成と特有の効果とを明らかにする。
例に係る半導体レーザ装置について説明し、本発明の構
成と特有の効果とを明らかにする。
【００１２】第１例 図２参照 有機金属気相成長法（以下ＭＯＣＶＤ法と云う。）を使
用して、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ｎ型ＩｎＰ層よりなる
下部クラッド層２を形成し、次に、バンドギャップ波長
が１．１μｍ、１．０５μｍ、１．０μｍ及び０．９５
μｍのＩｎＧａＡｓＰ層よりなる４ステップの下部グレ
ーデッドインデックスセパレートコンファインメントヘ
テロストラクチャー層（以下ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層と云
う。）３ａを形成し、その上に、バンドギャップ波長が
１．３６μｍであるＩｎＧａＡｓＰ層よりなる井戸層と
バンドギャップ波長が１．１μｍであるＩｎＧａＡｓＰ
層よりなるバリヤ層との８ペアよりなる量子井戸（ＭＱ
Ｗ）活性層３を形成し、さらにその上に、バンドギャッ
プ波長が０．９５μｍ、１．０μｍ、１．０５μｍ及び
１．１μｍのＩｎＧａＡｓＰ層よりなる４ステップの上
部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層３ｂを形成し、その上に、ｐ型Ｉ
ｎＰ層よりなる上部クラッド層４を形成する。
用して、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ｎ型ＩｎＰ層よりなる
下部クラッド層２を形成し、次に、バンドギャップ波長
が１．１μｍ、１．０５μｍ、１．０μｍ及び０．９５
μｍのＩｎＧａＡｓＰ層よりなる４ステップの下部グレ
ーデッドインデックスセパレートコンファインメントヘ
テロストラクチャー層（以下ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層と云
う。）３ａを形成し、その上に、バンドギャップ波長が
１．３６μｍであるＩｎＧａＡｓＰ層よりなる井戸層と
バンドギャップ波長が１．１μｍであるＩｎＧａＡｓＰ
層よりなるバリヤ層との８ペアよりなる量子井戸（ＭＱ
Ｗ）活性層３を形成し、さらにその上に、バンドギャッ
プ波長が０．９５μｍ、１．０μｍ、１．０５μｍ及び
１．１μｍのＩｎＧａＡｓＰ層よりなる４ステップの上
部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層３ｂを形成し、その上に、ｐ型Ｉ
ｎＰ層よりなる上部クラッド層４を形成する。
【００１３】その上に、ストライプに対応して、ＳｉＮ
膜よりなるマスク４ａを形成する。この工程は気相成長
法（ＣＶＤ法）とバッファードフッ酸（フッ酸の希釈
液）をエッチャントとするウェットエッチング法とを使
用して容易に実行できる。
膜よりなるマスク４ａを形成する。この工程は気相成長
法（ＣＶＤ法）とバッファードフッ酸（フッ酸の希釈
液）をエッチャントとするウェットエッチング法とを使
用して容易に実行できる。
【００１４】図３参照 ＳｉＮ膜よりなるマスク４ａとブロムメタノール等ブロ
ム系エッチャントを使用してなすウェットエッチング法
とを使用して、上部クラッド層４と上部ＧＲＩＮ−ＳＣ
Ｈ層３ｂとＭＱＷ活性層３と下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層３
ａとをストライプ状にエッチングする。このとき、スト
ライプはマスク４ａの下部まで、いくらかサイドエッチ
されることは避け難い。さらに、下部クラッド層２をメ
サ状にエッチングする。
ム系エッチャントを使用してなすウェットエッチング法
とを使用して、上部クラッド層４と上部ＧＲＩＮ−ＳＣ
Ｈ層３ｂとＭＱＷ活性層３と下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層３
ａとをストライプ状にエッチングする。このとき、スト
ライプはマスク４ａの下部まで、いくらかサイドエッチ
されることは避け難い。さらに、下部クラッド層２をメ
サ状にエッチングする。
【００１５】図４参照 再びＭＯＣＶＤ法を使用して、バンドギャップ波長が
１．１μｍであり厚さがλ／４ｎ１（但し、λは発光波
長であり、ｎ１はＩｎＧａＡｓＰの屈折率である。）で
あるｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層と厚さがλ／４ｎ２（但し、
λは発光波長であり、ｎ２はＩｎＰの屈折率である。）
であるｐ型ＩｎＰ層とを交互に各５層積層した分布帰還
型光反射層（ＤＢＲ層）５とｎ型ＩｎＰ層６との組み合
わせよりなる電流狭窄層を形成する。なお、バンドギャ
ップ波長が１．１μｍであるＩｎＧａＡｓＰの屈折率ｎ
１は３．３２であり、ＩｎＰの屈折率ｎ２は３．２１で
ある。
１．１μｍであり厚さがλ／４ｎ１（但し、λは発光波
長であり、ｎ１はＩｎＧａＡｓＰの屈折率である。）で
あるｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層と厚さがλ／４ｎ２（但し、
λは発光波長であり、ｎ２はＩｎＰの屈折率である。）
であるｐ型ＩｎＰ層とを交互に各５層積層した分布帰還
型光反射層（ＤＢＲ層）５とｎ型ＩｎＰ層６との組み合
わせよりなる電流狭窄層を形成する。なお、バンドギャ
ップ波長が１．１μｍであるＩｎＧａＡｓＰの屈折率ｎ
１は３．３２であり、ＩｎＰの屈折率ｎ２は３．２１で
ある。
【００１６】本発明では、ＤＢＲ層の反射率をより高く
することが、しきい値電流を低下させるために好ましい
ため、上記の組み合わせの場合、ＤＢＲ層のペア数は５
以上とすることが好ましい。また、少ないペア数で、高
い反射率を得るため、屈折率差が大きくなるペアが望ま
しい。しかし、ＩｎＰ系材料の場合、ＩｎＰに対して屈
折率差を大きくするためには、バンドギャップ波長の大
きいＩｎＧａＡｓＰ層を用いなければならない。このた
め、発振波長に近づきすぎると逆に吸収されてしまうの
で損失となってしまう。このようなことから、発振波長
１．３μｍで発振する素子の場合は、ＩｎＰとバンドギ
ャップ波長が１．１〜１．２μｍ程度であるＩｎＧａＡ
ｓＰとのペアーが好ましく、ＩｎＧａＡｓＰのバンドギ
ャップ波長は１．１５μｍが特に好ましい。また、発振
波長１．５５μｍで発振する素子の場合は、ＩｎＰとバ
ンドギャップ波長が１．２０〜１．４０μｍ程度である
ＩｎＧａＡｓＰとのペアーが好ましく、ＩｎＧａＡｓＰ
のバンドギャップ波長は１．３０μｍが特に好ましい。
することが、しきい値電流を低下させるために好ましい
ため、上記の組み合わせの場合、ＤＢＲ層のペア数は５
以上とすることが好ましい。また、少ないペア数で、高
い反射率を得るため、屈折率差が大きくなるペアが望ま
しい。しかし、ＩｎＰ系材料の場合、ＩｎＰに対して屈
折率差を大きくするためには、バンドギャップ波長の大
きいＩｎＧａＡｓＰ層を用いなければならない。このた
め、発振波長に近づきすぎると逆に吸収されてしまうの
で損失となってしまう。このようなことから、発振波長
１．３μｍで発振する素子の場合は、ＩｎＰとバンドギ
ャップ波長が１．１〜１．２μｍ程度であるＩｎＧａＡ
ｓＰとのペアーが好ましく、ＩｎＧａＡｓＰのバンドギ
ャップ波長は１．１５μｍが特に好ましい。また、発振
波長１．５５μｍで発振する素子の場合は、ＩｎＰとバ
ンドギャップ波長が１．２０〜１．４０μｍ程度である
ＩｎＧａＡｓＰとのペアーが好ましく、ＩｎＧａＡｓＰ
のバンドギャップ波長は１．３０μｍが特に好ましい。
【００１７】使用済みのＳｉＮ膜よりなるマスク４ａを
除去する。
除去する。
【００１８】図１参照 さらにＭＯＣＶＤ法を使用して、ｐ型ＩｎＰ層よりなる
第２上部クラッド層７とｐ型ＩｎＧａＡｓ層よりなるコ
ンタクト層８とを形成する。その上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａ
ｕ層よりなる正電極９を形成する。
第２上部クラッド層７とｐ型ＩｎＧａＡｓ層よりなるコ
ンタクト層８とを形成する。その上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａ
ｕ層よりなる正電極９を形成する。
【００１９】ｎ型ＩｎＰ基板１の厚さを１００μｍ程度
に研磨して、その下に、ＡｕＧｅ／Ａｕ層よりなる負電
極１０を形成する。
に研磨して、その下に、ＡｕＧｅ／Ａｕ層よりなる負電
極１０を形成する。
【００２０】次に、共振器長が１５０〜２００μｍにな
るように劈開し、両端面にＳｉＯ2等の高反射膜（図示
せず。）を形成する。
るように劈開し、両端面にＳｉＯ2等の高反射膜（図示
せず。）を形成する。
【００２１】上記の工程をもって製造されたいわゆる埋
め込みヘテロ構造の半導体レーザ装置の電流狭窄層は、
ＤＢＲ層５とｎ型ＩｎＰ層６との組み合わせよりなるの
で、電流狭窄効果が十分発揮されることは勿論、光閉じ
込め効果も従来の場合より向上するので、しきい値電流
が低下する。実験の結果によれば、しきい値電流は５０
０μＡ程度であり、その他の条件は特に変更されていな
い半導体レーザ装置のしきい値電流の５０％である。
め込みヘテロ構造の半導体レーザ装置の電流狭窄層は、
ＤＢＲ層５とｎ型ＩｎＰ層６との組み合わせよりなるの
で、電流狭窄効果が十分発揮されることは勿論、光閉じ
込め効果も従来の場合より向上するので、しきい値電流
が低下する。実験の結果によれば、しきい値電流は５０
０μＡ程度であり、その他の条件は特に変更されていな
い半導体レーザ装置のしきい値電流の５０％である。
【００２２】なお、ＤＢＲの各層には、異なる屈折率を
有する材料であれば使用できるが、少ないペア数で十分
な反射率を有する組み合わせであればよいのであり、上
記の例には限定されない。
有する材料であれば使用できるが、少ないペア数で十分
な反射率を有する組み合わせであればよいのであり、上
記の例には限定されない。
【００２３】第２例 図５参照 図に第２実施例に係る半導体レーザ装置の層構成図を示
す。図１に示す例と相違する点は、電流狭窄層がアモル
ファスシリコン層とＳｉＯ2 層とを交互に積層したＤＢ
Ｒ層により構成されていることのみである。このアモル
ファスシリコン層とＳｉＯ2 層との積層体は絶縁物であ
り電流狭窄効果を有するとゝもに、発光波長に対して高
反射率を有するので光閉じ込め効果も有し、しきい値電
流を低下する効果を有する。屈折率は、Ｓｉが３．４４
であり、ＳｉＯ2 が１．４５であり、実施例１の組み合
わせより少ないペア数で本発明の効果が得られるが、３
ペア以上とすることが好ましい。
す。図１に示す例と相違する点は、電流狭窄層がアモル
ファスシリコン層とＳｉＯ2 層とを交互に積層したＤＢ
Ｒ層により構成されていることのみである。このアモル
ファスシリコン層とＳｉＯ2 層との積層体は絶縁物であ
り電流狭窄効果を有するとゝもに、発光波長に対して高
反射率を有するので光閉じ込め効果も有し、しきい値電
流を低下する効果を有する。屈折率は、Ｓｉが３．４４
であり、ＳｉＯ2 が１．４５であり、実施例１の組み合
わせより少ないペア数で本発明の効果が得られるが、３
ペア以上とすることが好ましい。
【００２４】なお、本実施例においては、電流狭窄層５
ｂを構成する絶縁物としてアモルファスシリコン層とＳ
ｉＯ2 層との積層体を使用しているが、これは１例であ
る。発光波長に対して高反射率を有すればよく、アモル
ファスシリコン層とＳｉＯ2層との積層体に限定するも
のではない。
ｂを構成する絶縁物としてアモルファスシリコン層とＳ
ｉＯ2 層との積層体を使用しているが、これは１例であ
る。発光波長に対して高反射率を有すればよく、アモル
ファスシリコン層とＳｉＯ2層との積層体に限定するも
のではない。
【００２５】使用する材料は、屈折率が異なればよい
が、少ないペア数で、十分な反射率を得るためには、両
材料の屈折率差が大きい程よいので、アモルファスシリ
コンと、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化シ
リコン、フッ化マグネシュウム、酸化マグネシュウム等
との組み合わせが使用可能である。特に、アモルファス
シリコンと窒化アルミニウムとの組み合わせは熱伝導率
が良好であるから、活性層の発熱の影響も低減できる利
点がある。たゞ、これらの材料は、格子定数が半導体の
それと大幅に異なるので、ペア数は少ないことが好まし
い。信頼性が向上するからである。
が、少ないペア数で、十分な反射率を得るためには、両
材料の屈折率差が大きい程よいので、アモルファスシリ
コンと、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化シ
リコン、フッ化マグネシュウム、酸化マグネシュウム等
との組み合わせが使用可能である。特に、アモルファス
シリコンと窒化アルミニウムとの組み合わせは熱伝導率
が良好であるから、活性層の発熱の影響も低減できる利
点がある。たゞ、これらの材料は、格子定数が半導体の
それと大幅に異なるので、ペア数は少ないことが好まし
い。信頼性が向上するからである。
【００２６】第３例 図６参照 図に第３実施例に係る半導体レーザ装置の層構成図を示
す。図５に示す例と相違する点は、電流狭窄層５ｂと下
部クラッド層２・活性層３（ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層３ａ・
３ｂを含む。）・上部クラッド層８との間にｐ型ＩｎＰ
層よりなる保護層５ｃが付加されていることのみであ
る。
す。図５に示す例と相違する点は、電流狭窄層５ｂと下
部クラッド層２・活性層３（ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層３ａ・
３ｂを含む。）・上部クラッド層８との間にｐ型ＩｎＰ
層よりなる保護層５ｃが付加されていることのみであ
る。
【００２７】この保護層５ｃの機能は活性層３（ＧＲＩ
Ｎ−ＳＣＨ層３ａ・３ｂを含む。）の保護と横モードの
安定とにある。
Ｎ−ＳＣＨ層３ａ・３ｂを含む。）の保護と横モードの
安定とにある。
【００２８】第４例 図７参照 図に第４実施例に係る半導体レーザ装置の層構成図を示
す。図１に示す例と相違する点は、電流狭窄層が厚さが
λ／４ｎ１（λは発光波長であり、ｎ１はＩｎＧａＡｓ
Ｐの屈折率である。）のＦｅドープの半絶縁性ＩｎＧａ
ＡｓＰ層（バンドギャップ波長は１．１μｍ）と厚さが
λ／４ｎ２（λは発光波長であり、ｎ２はＩｎＰの屈折
率である。）のＦｅドープの半絶縁性ＩｎＰとの５ペア
５ｄとｎ型ＩｎＰ層６との組み合わせとされていること
のみである。
す。図１に示す例と相違する点は、電流狭窄層が厚さが
λ／４ｎ１（λは発光波長であり、ｎ１はＩｎＧａＡｓ
Ｐの屈折率である。）のＦｅドープの半絶縁性ＩｎＧａ
ＡｓＰ層（バンドギャップ波長は１．１μｍ）と厚さが
λ／４ｎ２（λは発光波長であり、ｎ２はＩｎＰの屈折
率である。）のＦｅドープの半絶縁性ＩｎＰとの５ペア
５ｄとｎ型ＩｎＰ層６との組み合わせとされていること
のみである。
【００２９】ＦｅドープのＩｎＧａＡｓＰ層とＦｅドー
プのＩｎＰ層との積層体よりなるＤＢＲ層５ｄの機能
は、電流狭窄効果と光閉じ込め効果に加えて、動作性を
高速化することにある。この組み合わせの場合、キャパ
シタンスが低下するので動作速度が高速化し、本実施例
に係る半導体レーザ装置においては、しきい値電流が低
いことに加えて、動作速度が向上する利点がある。な
お、他の半絶縁性半導体の組み合わせも使用できる。使
用する半導体は屈折率が異なればよいが、少ないペア数
で十分大きな反射率を得るためには、両材料の屈折率差
が大きいことが望ましい。
プのＩｎＰ層との積層体よりなるＤＢＲ層５ｄの機能
は、電流狭窄効果と光閉じ込め効果に加えて、動作性を
高速化することにある。この組み合わせの場合、キャパ
シタンスが低下するので動作速度が高速化し、本実施例
に係る半導体レーザ装置においては、しきい値電流が低
いことに加えて、動作速度が向上する利点がある。な
お、他の半絶縁性半導体の組み合わせも使用できる。使
用する半導体は屈折率が異なればよいが、少ないペア数
で十分大きな反射率を得るためには、両材料の屈折率差
が大きいことが望ましい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体レーザ装置は、ストライプ状活性層の両側面に、活性
層から滲み出した光を活性層にもどすように動作する反
射鏡が設けられているので、電流狭窄層中に滲み出る自
然放出光が活性層中に押しもどされ、光閉じ込め効果が
向上して、しきい値電流が低下する。
体レーザ装置は、ストライプ状活性層の両側面に、活性
層から滲み出した光を活性層にもどすように動作する反
射鏡が設けられているので、電流狭窄層中に滲み出る自
然放出光が活性層中に押しもどされ、光閉じ込め効果が
向上して、しきい値電流が低下する。
【００３１】なお、上記の実施例にあっては、活性層に
は、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層に挟まれた量子井戸層が使用さ
れているが、これは１例であり、本発明を限定するもの
ではない。また、上記の実施例では、反射鏡としてＤＢ
Ｒのみを例示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えばコルゲーション構造であっても同様の効
果を得ることが出来るのであり、本発明の範囲に含まれ
る。さらに、第２・第３実施例から明らかなように、い
わゆる埋め込み構造だけでなく、少なくとも上部クラッ
ド層とコンタクト層とがメサ状に突出している、いわゆ
るリッジストライプ構造であってもよい。
は、ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層に挟まれた量子井戸層が使用さ
れているが、これは１例であり、本発明を限定するもの
ではない。また、上記の実施例では、反射鏡としてＤＢ
Ｒのみを例示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えばコルゲーション構造であっても同様の効
果を得ることが出来るのであり、本発明の範囲に含まれ
る。さらに、第２・第３実施例から明らかなように、い
わゆる埋め込み構造だけでなく、少なくとも上部クラッ
ド層とコンタクト層とがメサ状に突出している、いわゆ
るリッジストライプ構造であってもよい。
【図１】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ装置の
層構成図である。
層構成図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ装置の
製造工程図である。
製造工程図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ装置の
製造工程図である。
製造工程図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ装置の
製造工程図である。
製造工程図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る半導体レーザ装置の
層構成図である。
層構成図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る半導体レーザ装置の
層構成図である。
層構成図である。
【図７】本発明の第４実施例に係る半導体レーザ装置の
層構成図である。
層構成図である。
【図８】従来技術に係る半導体レーザ装置の層構成図で
ある。
ある。
１ ｎ型ＩｎＰ基板 ２ 下部クラッド層（ｎ型ＩｎＰ） ３ 活性層（ＭＱＷ） ３ａ 下部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層 ３ｂ 上部ＧＲＩＮ−ＳＣＨ層 ４ 上部クラッド層（ｐ型ＩｎＰ） ４ａ マスク（ＳｉＮ） ５ ＤＢＲ層 ５ａ ｐ型ＩｎＰ層 ５ｂ 電流狭窄層（アモルファスシリコン層とＳｉＯ
2 層とのペア） ５ｃ 保護層（ｐ型ＩｎＰ） ５ｄ Ｆｅドープの半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰ層とＦｅ
ドープの半絶縁性ＩｎＰ層とのペア ６ ｎ型ＩｎＰ層 ７ 第２上部クラッド層（ｐ型ＩｎＰ） ８ コンタクト層（ｐ型ＩｎＧａＡｓ） ９ 正電極 １０ 負電極
2 層とのペア） ５ｃ 保護層（ｐ型ＩｎＰ） ５ｄ Ｆｅドープの半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰ層とＦｅ
ドープの半絶縁性ＩｎＰ層とのペア ６ ｎ型ＩｎＰ層 ７ 第２上部クラッド層（ｐ型ＩｎＰ） ８ コンタクト層（ｐ型ＩｎＧａＡｓ） ９ 正電極 １０ 負電極
Claims (2)
- 【請求項１】 ストライプ状活性層の両側面に、前記活
性層から滲み出した光を前記活性層にもどす方向に動作
する反射鏡が設けられてなることを特徴とする半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項２】 前記反射鏡は電流狭窄層を兼ねてなるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11633394A JPH07321406A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11633394A JPH07321406A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321406A true JPH07321406A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14684369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11633394A Pending JPH07321406A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07321406A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2743197A1 (fr) * | 1995-12-28 | 1997-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif a semi-conducteur a structure mesa et procede de fabrication d'un tel dispositif |
| EP1170839A2 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-09 | Lucent Technologies Inc. | Mesa geometry semiconductor light emitter having chalcogenide dielectric coating |
| US7092423B2 (en) | 1999-02-17 | 2006-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, optical disk apparatus and optical integrated unit |
| JP2008235691A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Anritsu Corp | 半導体発光素子 |
| JP2010165870A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Opnext Japan Inc | 半導体レーザ素子 |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP11633394A patent/JPH07321406A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2743197A1 (fr) * | 1995-12-28 | 1997-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif a semi-conducteur a structure mesa et procede de fabrication d'un tel dispositif |
| US7092423B2 (en) | 1999-02-17 | 2006-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, optical disk apparatus and optical integrated unit |
| US7212556B1 (en) | 1999-02-17 | 2007-05-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device optical disk apparatus and optical integrated unit |
| US7426227B2 (en) | 1999-02-17 | 2008-09-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, optical disk apparatus and optical integrated unit |
| EP1170839A2 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-09 | Lucent Technologies Inc. | Mesa geometry semiconductor light emitter having chalcogenide dielectric coating |
| EP1170839A3 (en) * | 2000-07-07 | 2002-04-03 | Lucent Technologies Inc. | Mesa geometry semiconductor light emitter having chalcogenide dielectric coating |
| JP2008235691A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Anritsu Corp | 半導体発光素子 |
| JP2010165870A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Opnext Japan Inc | 半導体レーザ素子 |
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