JPH0738193A - 半導体レーザ - Google Patents

半導体レーザ

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JPH0738193A
JPH0738193A JP17920693A JP17920693A JPH0738193A JP H0738193 A JPH0738193 A JP H0738193A JP 17920693 A JP17920693 A JP 17920693A JP 17920693 A JP17920693 A JP 17920693A JP H0738193 A JPH0738193 A JP H0738193A
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JP
Japan
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layer
clad
active layer
refractive index
semiconductor laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP17920693A
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English (en)
Inventor
Shiro Uchida
史朗 内田
Makoto Futaki
誠 二木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短波長発光と共に高出力化をはかることので
きる半導体レーザを提供するものである。 【構成】 活性層13に隣接するクラッド層の少なくと
も放熱体側クラッド層14が、活性層13に接する側に
活性層13に対するキャリアの閉じ込め効果を呈する範
囲で小なる厚さを有し、活性層13に比し大なるエネル
ギーバンドギャップ幅を有するAlGaInP層よりな
る第1のクラッド層14Aと、これに比し熱伝導度が高
く上記活性層に比し屈折率が小さく主として光の閉じ込
め機能を有するAlGaAs層よりなる第2のクラッド
層14Bとを有する半導体レーザにおいて、第2のクラ
ッド層14Bの上記第1のクラッド層14A側に高屈折
率ガイド層14B0 を有する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ、特に室
温で連続発振を可能にしたAlGaInP系半導体レー
ザに係わる。
【0002】
【従来の技術】例えばコンパクトディスク、ビデオディ
スク等の光ディスクや光磁気ディスク等の光源として、
高密度記録化をはかる上で短波長半導体レーザの要求が
高い。
【0003】この短波長半導体レーザ例えば500nm
〜680nmのいわゆる600nm波長帯の半導体レー
ザとしては、AlGaInP系の半導体レーザが注目さ
れており、特に室温で連続発振が可能な半導体レーザと
して、特開昭62−26885号等に開示されたクラッ
ド層が積層された半導体レーザ(以下DSCレーザとい
う)がある。
【0004】このDSCレーザは、図5にその一例の模
式的断面図を示すように、n型GaAs基板1上に、n
型のAlGaInPによるクラッド層(以下基板側クラ
ッド層という)2、GaInPによる活性層3、p型の
クラッド層(以下放熱体側クラッド層という)4、p型
のGaAsによるキャップ層5が順次エピタキシャル成
長されて成り、キャップ層5上の電極6側をヘッダもし
くはヒートシンク等の放熱体7に例えば半田層を介して
熱的および電気的に結合する構成において、特にその放
熱体側クラッド層4を、第1のp型クラッド層4Aと第
2のp型クラッド層4Bとによって構成する。
【0005】そして、放熱体側クラッド層14の、活性
層3に接する側の第1のクラッド層4Aは、活性層3に
比し充分バンドギャップの大なるAlGaInPによっ
て構成するが、放熱体7側、この例ではキャップ層5側
の第2のクラッド層4Bに関しては4元系のAlGaI
nP系に比し熱伝導度が高い3元系のAlGaAsによ
って構成する。
【0006】第1のクラッド層4Aは、キャリアの閉じ
込め効果を得る範囲でできるだけ薄い厚さとし、第2の
クラッド層4Bは、第1および第2のクラッド層4Aお
よび4Bの両層によって光の閉じ込め効果を得ることの
できる比較的厚い層とする。
【0007】このようにして、活性層3と放熱体4との
間に介在する熱伝導度の低いAlGaInPをできるだ
け薄い厚さとして、放熱効果を高め室温での発振を可能
にするものである。
【0008】また、このDSCレーザにおいて、メサ型
構造を採るものにおいて、その特性の安定化、製造の再
現性をはかったものとして、特開昭3−276786号
公報に開示されたものの提案もある。
【0009】ところで、昨今例えば光磁気記録等におい
て、短波長半導体レーザの要求と共に高パワー記録を行
うための高出力短波長半導体レーザの必要性が高まって
いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
短波長発光と共に高出力化をはかることのできる半導体
レーザ特にDSCレーザを提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は図1にそ
の一例の模式的断面図を示すように、活性層13に隣接
するクラッド層の少なくとも放熱体側クラッド層14
が、活性層13に接する側に活性層13に対するキャリ
アの閉じ込め効果を呈する範囲で小なる厚さを有し、活
性層13に比し大なるエネルギーバンドギャップ幅を有
するAlGaInP層よりなる第1のクラッド層14A
と、これに比し熱伝導度が高く上記活性層に比し屈折率
が小さく主として光の閉じ込め機能を有するAlGaA
s層よりなる第2のクラッド層14Bとを有するDSC
半導体レーザにおいて、第2のクラッド層14Bの上記
第1のクラッド層14A側に高屈折率ガイド層14B0
を有する構成とする。
【0012】すなわち第2のクラッド層14Bを、高屈
折率ガイド層14B0 と、これに比し低屈折率のAlG
aAsからなる層(以下低屈折率層という)14B1
より構成する。
【0013】また、第2の本発明は、上述の構成におい
て、高屈折率ガイド層14B0 を、放熱体側クラッド層
14に形成するメサエッチングのエッチングストッパ層
22とする。
【0014】
【作用】本発明は、放熱体側のクラッド層14に高屈折
ガイド層14B0 を設けたことによって光の分布を全体
的にクラッド層14側に引き寄せる。したがって、活性
層近傍の光密度を低めることができることにより、CO
D(光学損傷)レベルを高めることができ、高パワー化
がはかられるものである。
【0015】
【実施例】図1を参照して本発明の一例を詳細に説明す
る。
【0016】この例においては、(100)結晶面によ
るn型GaAs基板11上に、n型AlGaInPの基
板側クラッド層12、アンドープのGaInPによる活
性層13、p型の放熱体側クラッド層14、p型GaA
sによるキャップ層15を順次エピタキシーする。
【0017】クラッド層14は、活性層13側から順次
p型のAlGaInPよりなる第1のクラッド層14A
と、これより熱伝導度の高い第2のクラッド層14Bと
より構成する。
【0018】そして,特に本発明にいては、第2のクラ
ッド層14Bを、高屈折率ガイド層14B0 と、AlG
aAsからなる低屈折率層14B1 とより構成する。
【0019】低屈折率クラッド層14B1 は、Alz
1-z Asよりなり、高屈折率14B0 は、Alz0Ga
1-z0Asより構成する。この場合、上述の組成におい
て、z 0 が、z0 <z、例えばz0 =0.40〜0.5
5に選定される。
【0020】各層12,13,14A,14B0 ,14
1 および15は、MOCVD(有機金属化学的気相成
長)法、MBE(分子線エピタキシー)等によって順次
連続的エピタキシャル成長できる。
【0021】活性層13は、例えばGa0.52In0.48
によって構成され、基板側クラッド層12と、放熱体側
のクラッド層14の第1のクラッド層14Aは、例えば
Al 0.6 GaInPによって構成し得る。
【0022】第1のクラッド層14Aは、例えばAl
0.73GaAsよりなり、その厚さは、活性層13に対し
てキャリアの閉じ込め効果を有する程度の厚さとするも
のの、光の閉じ込めは充分に行うことを必要としないで
きるだけ薄い例えば0.1〜0.3μmとする。しか
し、第1及び第2クラッド層14Aおよび14B全体の
厚さは、これらによって光の閉じ込めをも行うことがで
きる程度の例えば1μm以上に選定する。
【0023】第2のクラッド層14Bの低屈折率層14
1 の厚さは、例えば0.70μm〜0.76μmと
し、高屈折率ガイド層14B0 は、その厚さを例えば4
0nm〜100nmとして例えばAlz0Ga1-z0Asの
0 が0.40〜0.55とする。
【0024】そして、キャップ層15に一方の電極16
がオーミックに被着され、この電極16側で例えば半田
層を介してヘッダ,ヒートシンク等の放熱体17に結合
される。
【0025】また、本発明は図2にその一例の略線的断
面図を示すように、上述の構成において、その電極16
の被着側のキャップ層15および第2のクラッド層14
Bの中央部を図2において紙面と直交する方向に延びる
ストライプ状に残して、その両側にメサエッチングを行
ってそのエッチング溝18に、通電を阻止ないしは低減
化する電流狭窄層19を埋め込む構成を採るメサ型DS
C半導体レーザ構成に適用することができる。
【0026】ここで、図2において図1と対応する部分
には同一符号を付して重複説明を省略するが、この場合
は、第1のクラッド層14A上に、例えばp型のAl
0.73GaInPよりなる劣化防止層21と、メサエッチ
ングを所定の深さにとどめるための例えばp型のAl
0.6 GaInPよりなるエッチングストッパ層22とを
前述の各層と同様にエピタキシャル成長する。
【0027】このメサ構造を有する半導体レーザにおい
て、劣化防止層とエッチングストッパ層とを設けること
によって特性の向上と、再現性の向上をはかることにつ
いては、特開平3−276786号公報で開示されてい
るものであるが、この場合、キャップ層15上に図示し
ないが、エッチングマスクとなる例えばSiO2 ,Si
N等を例えば中央にストライプ状に形成し、これをエッ
チングレジストとしてこのストライプ部の両側をキャッ
プ層15側から例えば硫酸系のエッチング液によってエ
ッチングするとりんPを含むエッチングストッパ層22
が露呈するところでそのエッチング速度が低下すること
から見掛け上エッチングが停止するのでここでエッチン
グをやめることによって所要の深さのメサ溝18を形成
することができる。
【0028】そして、このメサ溝18内に、通電を阻止
するあるいは高抵抗を有する電流狭窄層19を構成する
例えばキャップ層15および放熱体側クラッド層14と
異なる導電型のn型のGaAsをエピタキシャル成長し
て埋込む。
【0029】この場合、メサ溝18内にGaAsをエピ
タキシャル成長させるに際しての加熱温度によって、り
んPの蒸発がなされることから、AlGaInPによる
第1のクラッド層14Aがエッチングによって露呈する
と、その組成が不安定に変化する恐れがあるが、図2の
構成では、エッチングストッパ層22下に、例えばAl
GaAsによる劣化防止層21を設けていることによっ
てクラッド層14AからのりんPの蒸発を阻止できるこ
とによって目的とする特性の半導体レーザを判定して得
ることができる。
【0030】また、この例では、エッチングストッパ層
22を設けたことによって、メサ溝18を形成するメサ
エッチングに際して、その深さの規定を行わせるもので
あるが、このエッチングストッパ層22を高屈折率ガイ
ド層14B0 によって兼ねる構成とすることができる。
図3はこの場合の一例の略線的断面図を示すものであ
る。
【0031】この場合においてはその高屈折率ガイド層
14B0 をp型のGaInPによって構成する。
【0032】また、高屈折率ガイド層14B0 は、図3
にその略線的断面図を示すように、劣化防止層21と、
第1のクラッド層14A間に配置する構成とすることも
できる。
【0033】図3および図4において、図1および図2
と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【0034】上述の各構成によれば、高屈折層ガイド1
4B0 を設けたことによって光の分布が広げられて、活
性層近傍の光密度を低めることができるが、特に本発明
においてはその高屈折率ガイド層14B0 を、放熱体側
のクラッド層14側に設けてその光の分布を放熱体側に
引き寄せたことにより、CODレベルをより高めること
ができ、高パワー化がはかられるものである。
【0035】そして、本発明では、このガイド層14B
0 を、第2のクラッド層14B全体のAl量を減じる構
成とするものではなくクラッド層14Bの一部の層によ
って構成したので全体の屈折率バランスを崩すことな
く、安定な基本モード発振を行うことができる。
【0036】また、上述したように、メサ型構造をとっ
てストライプ構造とする場合に、このストライプ側すな
わちメサ側に光分布を広げる構造としたので、そのスト
ライプ内外の実効屈折率差が大となり、その発光スポッ
トの光点収差を小さくする効果が得られる。
【0037】尚、本発明は、図示の各例に限られるもの
ではなく、例えば図示の各部の導電型をそれぞれ逆の導
電型とすることもできる。
【0038】
【発明の効果】本発明は、放熱体側のクラッド層14に
高屈折ガイド層14B0 を設けたことによって光の分布
を全体的にクラッド層14側に引き寄せることができ、
活性層近傍の光密度を低めることができることにより、
CODレベルを高めることができ、高パワー化がはから
れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の略線的断面図である。
【図2】本発明の他の一例の略線的断面図である。
【図3】本発明の他の一例の略線的断面図である。
【図4】本発明の他の一例の略線的断面図である。
【図5】従来例の略線的断面図である。
【符号の説明】
11 基板 12 基体側クラッド層 13 活性層 14 放熱体側クラッド層 14A 第1のクラッド層 14B 第2のクラッド層 14B0 高屈折率ガイド層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性層に隣接するクラッド層の少なくと
    も放熱体側クラッド層が、上記活性層に接する側に上記
    活性層に対するキャリアの閉じ込め効果を呈する範囲で
    小なる厚さを有し、上記活性層に比し大なるエネルギー
    バンドギャップ幅を有するAlGaInP層よりなる第
    1のクラッド層と、これに比し熱伝導度が高く上記活性
    層に比し屈折率が小さく主として光の閉じ込め機能を有
    するAlGaAs層よりなる第2クラッド層とを有する
    半導体レーザにおいて、 上記第2のクラッド層の上記第1のクラッド層側に高屈
    折率ガイド層を設けたことを特徴とする半導体レーザ。
  2. 【請求項2】 上記高屈折率ガイド層を、メサエッチン
    グのエッチングストッパ層としたことを特徴とする請求
    項1に記載の半導体レーザ。
JP17920693A 1993-07-20 1993-07-20 半導体レーザ Pending JPH0738193A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017813A (ja) * 2000-10-04 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JP2005197414A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Sony Corp 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法
US7129512B2 (en) 2003-12-05 2006-10-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017813A (ja) * 2000-10-04 2003-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
US7129512B2 (en) 2003-12-05 2006-10-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
CN100336274C (zh) * 2003-12-05 2007-09-05 三菱电机株式会社 半导体激光器
JP2005197414A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Sony Corp 半導体発光装置及び半導体発光装置の製造方法

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