JPH0831655B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH0831655B2 JPH0831655B2 JP32440987A JP32440987A JPH0831655B2 JP H0831655 B2 JPH0831655 B2 JP H0831655B2 JP 32440987 A JP32440987 A JP 32440987A JP 32440987 A JP32440987 A JP 32440987A JP H0831655 B2 JPH0831655 B2 JP H0831655B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- conductivity type
- current
- ridge portion
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、埋め込みリッジ形の半導体レーザ装置に
関するものである。
関するものである。
第２図は従来の半導体レーザ装置を示す断面図であ
る。
る。
この図において、１はｎ形（以下ｎ−と略す）GaAsか
らなる基板、２は前記基板１上に設けられたｎ−AlGaAs
からなる第１クラッド層、３は前記第１クラッド層２上
に設けられたｐ形（以下ｐ−と略す）AlGaAsからなる活
性層、４は前記活性層３上に設けられたｐ−AlGaAsから
なる第２クラッド層で、台形のリッジ部分10を有してい
る。５は前記第２クラッド４上のリッジ部分10の上面以
外の部分に設けられたｐ−GaAsからなるバッファ層、６
は前記バッファ層５上に設けられたｎ−GaAsからなる電
流阻止層、７はｐ−GaAsからなるコンタクト層、８はｎ
側電極、９はｐ側電極、矢印は順バイアスをかけた際に
流れる電流の経路である。
らなる基板、２は前記基板１上に設けられたｎ−AlGaAs
からなる第１クラッド層、３は前記第１クラッド層２上
に設けられたｐ形（以下ｐ−と略す）AlGaAsからなる活
性層、４は前記活性層３上に設けられたｐ−AlGaAsから
なる第２クラッド層で、台形のリッジ部分10を有してい
る。５は前記第２クラッド４上のリッジ部分10の上面以
外の部分に設けられたｐ−GaAsからなるバッファ層、６
は前記バッファ層５上に設けられたｎ−GaAsからなる電
流阻止層、７はｐ−GaAsからなるコンタクト層、８はｎ
側電極、９はｐ側電極、矢印は順バイアスをかけた際に
流れる電流の経路である。
次に動作について説明する。
ｐ側電流９とｎ側電流８の間にｐ側電流９が正となる
ようなバイアスを印加すると、両電極8,9の間の電流阻
止層６が介在している領域では、電流阻止層６とバッフ
ァ層５で形成されるpn接合が逆方向にバイアスされるた
めに電流は流れず、リッジ部分10のみに電流11が流れ
る。流れる電流11の経路は図中の矢印で示してある。
ようなバイアスを印加すると、両電極8,9の間の電流阻
止層６が介在している領域では、電流阻止層６とバッフ
ァ層５で形成されるpn接合が逆方向にバイアスされるた
めに電流は流れず、リッジ部分10のみに電流11が流れ
る。流れる電流11の経路は図中の矢印で示してある。
活性層３内に注入された電子および正孔は再結合して
光を輻射し、流入する電流を増していくと誘導輻射が始
まってレーザ発振に至る。レーザ光は、装置の上下方向
では活性層３と第１クラッド層２および第２クラッド層
４の間の実屈折率差でとじ込められる。また装置の左右
方向では、レーザ光がバッファ層５および電流阻止層６
に吸収されることによるロスガイド機構で導波される。
光を輻射し、流入する電流を増していくと誘導輻射が始
まってレーザ発振に至る。レーザ光は、装置の上下方向
では活性層３と第１クラッド層２および第２クラッド層
４の間の実屈折率差でとじ込められる。また装置の左右
方向では、レーザ光がバッファ層５および電流阻止層６
に吸収されることによるロスガイド機構で導波される。
ところでこのような構造では電流狭窄は上述のように
２回目の結晶成長の際に連続的に形成されるバッファ層
５と電流阻止層６により行なわれるので、これらのpn結
合界面にはバッファ層５の無い構造よりも深い界面準位
が極めて少なく、電流狭窄特性に優れているとともに、
高歩留、高信頼度の装置が得られている。
２回目の結晶成長の際に連続的に形成されるバッファ層
５と電流阻止層６により行なわれるので、これらのpn結
合界面にはバッファ層５の無い構造よりも深い界面準位
が極めて少なく、電流狭窄特性に優れているとともに、
高歩留、高信頼度の装置が得られている。
上記のような従来の半導体レーザ装置では、電流が狭
窄して流れるリッジ部分10の断面が台形をしているた
め、活性層３に近く、活性層３への注入電流の有効幅を
決めるリッジ部分10の下部よりも上部の方が狭くなって
いる。
窄して流れるリッジ部分10の断面が台形をしているた
め、活性層３に近く、活性層３への注入電流の有効幅を
決めるリッジ部分10の下部よりも上部の方が狭くなって
いる。
このため、レーザ発振における活性層３に沿った横モ
ードを単一モードな安定化されるために活性層３への注
入電流の有効幅を狭く（〜３μｍ）すると、リッジ部分
10の上部の幅が極めて狭くなり、装置の直列抵抗値が高
くなり、余分な発熱を生じて温度特性が悪くなるほか、
装置の寿命が短くなるという問題点があった。
ードを単一モードな安定化されるために活性層３への注
入電流の有効幅を狭く（〜３μｍ）すると、リッジ部分
10の上部の幅が極めて狭くなり、装置の直列抵抗値が高
くなり、余分な発熱を生じて温度特性が悪くなるほか、
装置の寿命が短くなるという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、単一な横モードが得られ、直列抵抗値が低く、
動作時の温度特性に優れるうえ、寿命も長い半導体レー
ザ装置を得ることを目的とする。
もので、単一な横モードが得られ、直列抵抗値が低く、
動作時の温度特性に優れるうえ、寿命も長い半導体レー
ザ装置を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体レーザ装置は、第１導電型の基
板上に設けられた第１導電型の第１クラッド層と、この
第１クラッド層上に設けられた活性層と、この活性層上
に設けられた断面が逆台形でストライプ状のリッジ部分
を有する第２導電型の第２クラッド層と、この第２クラ
ッド層上のリッジ部分の上面以外の部分に設けられた第
２導電型のバッファ層と、このバッファ層上に設けられ
た第１導電型の電流阻止層と、この電流阻止層上および
第２クラッド層のリッジ部分の上面に設けられた第２導
電型のコンタクト層とから構成したものである。
板上に設けられた第１導電型の第１クラッド層と、この
第１クラッド層上に設けられた活性層と、この活性層上
に設けられた断面が逆台形でストライプ状のリッジ部分
を有する第２導電型の第２クラッド層と、この第２クラ
ッド層上のリッジ部分の上面以外の部分に設けられた第
２導電型のバッファ層と、このバッファ層上に設けられ
た第１導電型の電流阻止層と、この電流阻止層上および
第２クラッド層のリッジ部分の上面に設けられた第２導
電型のコンタクト層とから構成したものである。
この発明においては、活性層への注入電流の有効幅を
狭くしても、リッジ部分は下部よりも幅が広くこの部分
によって装置の直列抵抗値が高くなることがなくなる。
狭くしても、リッジ部分は下部よりも幅が広くこの部分
によって装置の直列抵抗値が高くなることがなくなる。
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
この図において、第２図と同一符号は同一のものを示
し、4aは活性層３上に形成されたｐ−AlGaAsからなる第
２クラッド層で、逆台形状のリッジ部分を有している。
し、4aは活性層３上に形成されたｐ−AlGaAsからなる第
２クラッド層で、逆台形状のリッジ部分を有している。
次に動作について説明する。
ｐ側電流９とｎ側電流８の間にｐ型電流９が正となる
ようなバイアスを印加すると、両電極8,9の間の電流阻
止層６が介在している領域では、電流阻止層６とバッフ
ァ層５で形成されるpn接合が逆方向にバイアスされるた
めに電流は流れず、リッジ部分10aのみに電流が流れ
る。流れる電流の経路は図中の矢印で示してある。
ようなバイアスを印加すると、両電極8,9の間の電流阻
止層６が介在している領域では、電流阻止層６とバッフ
ァ層５で形成されるpn接合が逆方向にバイアスされるた
めに電流は流れず、リッジ部分10aのみに電流が流れ
る。流れる電流の経路は図中の矢印で示してある。
活性層３内に注入された電子および正孔は再結合して
光を輻射し、流入する電流を増していくと誘導輻射が始
まってレーザ発振に至る。レーザ光は、装置の上下方向
では活性層３と第１クラッド層２および第２クラッド層
４の間の実屈折率差でとじ込められる。また装置の左右
方向では、レーザ光がバッファ層５および電流阻止層６
に吸収されることによるロスガイド機構で導波される。
光を輻射し、流入する電流を増していくと誘導輻射が始
まってレーザ発振に至る。レーザ光は、装置の上下方向
では活性層３と第１クラッド層２および第２クラッド層
４の間の実屈折率差でとじ込められる。また装置の左右
方向では、レーザ光がバッファ層５および電流阻止層６
に吸収されることによるロスガイド機構で導波される。
すなわち、この発明の半導体レーザ装置においては、
電流狭窄は上述したように逆台形状のリッジ部分10aに
沿った電流経路で行なわれるので、活性層３への注入電
流の有効幅を狭くしても、リッジ部分10a上部では電流
経路が下部よりも広がっている。このため、同一の活性
層３への注入電流幅を与えた時の直列抵抗値が台形状の
リッジ部分10を有する従来例のものよりも大幅に低下す
る。
電流狭窄は上述したように逆台形状のリッジ部分10aに
沿った電流経路で行なわれるので、活性層３への注入電
流の有効幅を狭くしても、リッジ部分10a上部では電流
経路が下部よりも広がっている。このため、同一の活性
層３への注入電流幅を与えた時の直列抵抗値が台形状の
リッジ部分10を有する従来例のものよりも大幅に低下す
る。
したがって、動作時に抵抗成分による無用な発熱がな
くなり、装置としての温度特性が向上するとともに、動
作時の接合温度が低下して装置の寿命が伸び、特性，信
頼性ともに向上する。
くなり、装置としての温度特性が向上するとともに、動
作時の接合温度が低下して装置の寿命が伸び、特性，信
頼性ともに向上する。
この発明は以上説明したとおり、第１導電型の基板上
に設けられた第１導電型の第１クラッド層と、この第１
クラッド層上に設けられた活性層と、この活性層上に設
けられた断面が逆台形でストライプ状のリッジ部分を有
する第２導電型の第２クラッド層と、この第２クラッド
層上のリッジ部分の上面以外の部分に設けられた第２導
電型のバッファ層と、このバッファ層上に設けられた第
１導電型の電流阻止層と、この電流阻止層上および第２
クラッド層のリッジ部分の上面に設けられた第２導電型
のコンタクト層とから構成したので、直列抵抗値の大幅
な低減を横モード安定性を損なわずに実現でき、温度特
性の向上および装置の長寿命化が図れるという効果があ
る。
に設けられた第１導電型の第１クラッド層と、この第１
クラッド層上に設けられた活性層と、この活性層上に設
けられた断面が逆台形でストライプ状のリッジ部分を有
する第２導電型の第２クラッド層と、この第２クラッド
層上のリッジ部分の上面以外の部分に設けられた第２導
電型のバッファ層と、このバッファ層上に設けられた第
１導電型の電流阻止層と、この電流阻止層上および第２
クラッド層のリッジ部分の上面に設けられた第２導電型
のコンタクト層とから構成したので、直列抵抗値の大幅
な低減を横モード安定性を損なわずに実現でき、温度特
性の向上および装置の長寿命化が図れるという効果があ
る。
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す
断面図、第２図は従来の半導体レーザ装置を示す断面図
である。 図において、１は基板、２は第１クラッド層,3は活性
層,4aは第２クラッド層,5はバッファ層,6は電流阻止層,
7はコンタクト層,8はｎ側電極,9はｐ側電極,10aはリッ
ジ部分である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
断面図、第２図は従来の半導体レーザ装置を示す断面図
である。 図において、１は基板、２は第１クラッド層,3は活性
層,4aは第２クラッド層,5はバッファ層,6は電流阻止層,
7はコンタクト層,8はｎ側電極,9はｐ側電極,10aはリッ
ジ部分である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 和義 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内 (72)発明者 河野 正基 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】第１導電型の基板上に設けられた第１導電
型の第１クラッド層と、この第１クラッド層上に設けら
れた活性層と、この活性層上に設けられた断面が逆台形
でストライプ状のリッジ部分を有する第２導電型の第２
クラッド層と、この第２クラッド層上のリッジ部分の上
面以外の部分に設けられた第２導電型のバッファ層と、
このバッファ層上に設けられた第１導電型の電流阻止層
と、この電流阻止層上および前記第２クラッド層のリッ
ジ部分の上面に設けられた第２導電型のコンタクト層と
から構成したことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32440987A JPH0831655B2 (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32440987A JPH0831655B2 (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287980A JPH01287980A (ja) | 1989-11-20 |
| JPH0831655B2 true JPH0831655B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=18165478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32440987A Expired - Lifetime JPH0831655B2 (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831655B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240539C2 (de) * | 1992-01-21 | 1997-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers |
| US5316967A (en) * | 1992-01-21 | 1994-05-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for producing semiconductor device |
| DE4244822C2 (de) * | 1992-01-21 | 1997-06-12 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung |
-
1987
- 1987-12-22 JP JP32440987A patent/JPH0831655B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01287980A (ja) | 1989-11-20 |
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