JPH08316572A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
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- JPH08316572A JPH08316572A JP8106584A JP10658496A JPH08316572A JP H08316572 A JPH08316572 A JP H08316572A JP 8106584 A JP8106584 A JP 8106584A JP 10658496 A JP10658496 A JP 10658496A JP H08316572 A JPH08316572 A JP H08316572A
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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
- H01S5/20—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
-
- 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
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- H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
- H01S5/2009—Confining in the direction perpendicular to the layer structure by using electron barrier layers
-
- 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
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- 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
-
- 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
- H01S5/30—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
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターン化されない均一な活性層を有し、比
較的単純なブロッキング構造により電流閉じ込めを達成
できるレーザを提供する。 【解決手段】 本発明による新規なＩｎＰ半導体レーザ
１０は、レーザの基板１１と本質的に同一空間にあるパ
ターン化されていない活性領域１４、電子ストッパ層１
５、および別個の閉じ込めヘテロ構造ＳＣＨ層１６から
なる。このＳＣＨ層は、他の部分よりも厚い部分を有す
る。この厚さの違いは、レーザモードの横方向ガイドを
提供する。その中にウインドウ２０を有するパターン化
された電流ブロッキング層１７が、ＳＣＨ層の上に配置
される。ウインドウ２０は、ＳＣＨ層のうち厚さが増加
される領域を定義する。この性能が改善されたレーザ
は、容易に製造可能である。
較的単純なブロッキング構造により電流閉じ込めを達成
できるレーザを提供する。 【解決手段】 本発明による新規なＩｎＰ半導体レーザ
１０は、レーザの基板１１と本質的に同一空間にあるパ
ターン化されていない活性領域１４、電子ストッパ層１
５、および別個の閉じ込めヘテロ構造ＳＣＨ層１６から
なる。このＳＣＨ層は、他の部分よりも厚い部分を有す
る。この厚さの違いは、レーザモードの横方向ガイドを
提供する。その中にウインドウ２０を有するパターン化
された電流ブロッキング層１７が、ＳＣＨ層の上に配置
される。ウインドウ２０は、ＳＣＨ層のうち厚さが増加
される領域を定義する。この性能が改善されたレーザ
は、容易に製造可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザおよ
び半導体レーザを含む装置に関する。
び半導体レーザを含む装置に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】様々なタイプの半導体レーザが知ら
れている。これらの中には、いわゆる「埋込み形ヘテロ
接合」（ＢＨ）タイプがあり、これは光ファイバ通信シ
ステムにおいてしばしば使用される。例えば、J.L.Zilk
o et al.,J.Quantum Electronics,Vol.25,p.2091(1989)
を参照のこと。
れている。これらの中には、いわゆる「埋込み形ヘテロ
接合」（ＢＨ）タイプがあり、これは光ファイバ通信シ
ステムにおいてしばしば使用される。例えば、J.L.Zilk
o et al.,J.Quantum Electronics,Vol.25,p.2091(1989)
を参照のこと。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＢＨレーザにより、例
えば高出力、高速信号モード非冷却動作のような効果を
達成できるが、ＢＨレーザには欠点がある。例えば、従
来のＢＨレーザの製造プロセスは、「メサ」を形成する
ために活性層を通して層構造をエッチングするステッ
プ、およびメサの側壁を覆う多層電流ブロッキング構造
を成長させるステップを含む。この技術的アプローチ
は、ブロッキング層の正確な制御を必要とし、活性層と
ブロッキング構造とのインタフェースにおける欠陥の潜
在的な原因である。このような欠陥は、とりわけ初期デ
バイス故障を導き、極めて望ましくない。さらに、良好
な電流閉じ込めを達成することは困難であり、レーザの
正常順バイアスでの逆バイアスｐ−ｎ接合を提供するよ
うにとりわけ設計された複雑な閉じ込め構造を必要とす
る。
えば高出力、高速信号モード非冷却動作のような効果を
達成できるが、ＢＨレーザには欠点がある。例えば、従
来のＢＨレーザの製造プロセスは、「メサ」を形成する
ために活性層を通して層構造をエッチングするステッ
プ、およびメサの側壁を覆う多層電流ブロッキング構造
を成長させるステップを含む。この技術的アプローチ
は、ブロッキング層の正確な制御を必要とし、活性層と
ブロッキング構造とのインタフェースにおける欠陥の潜
在的な原因である。このような欠陥は、とりわけ初期デ
バイス故障を導き、極めて望ましくない。さらに、良好
な電流閉じ込めを達成することは困難であり、レーザの
正常順バイアスでの逆バイアスｐ−ｎ接合を提供するよ
うにとりわけ設計された複雑な閉じ込め構造を必要とす
る。
【０００４】例えば光ファイバ通信システムなどの多く
の技術分野において単横方向モード半導体レーザが重要
であるために、特性が改善された容易に製造可能なレー
ザを入手可能にすることが強く望まれている。特に、パ
ターン化されない均一な活性層を有し、比較的単純なブ
ロッキング構造により電流閉じ込めを達成できるレーザ
を入手可能にすることが強く望まれている。
の技術分野において単横方向モード半導体レーザが重要
であるために、特性が改善された容易に製造可能なレー
ザを入手可能にすることが強く望まれている。特に、パ
ターン化されない均一な活性層を有し、比較的単純なブ
ロッキング構造により電流閉じ込めを達成できるレーザ
を入手可能にすることが強く望まれている。
【０００５】パターン化されない均一な活性層を有する
レーザは公知のものである。例えば、H.Tanaka,Laser O
ptics & Optronics,August 1991,p.30を参照のこと。こ
れは、パターン化された（ｎ−ＧａＡｓ）ブロッキング
層の手段により電流閉じ込めを達成するレーザを開示し
ている。米国特許第５，４４８，５８５号は、活性領域
とｐ側導波路層との間に配置された電子ストッパ層を含
む半導体レーザを開示する。
レーザは公知のものである。例えば、H.Tanaka,Laser O
ptics & Optronics,August 1991,p.30を参照のこと。こ
れは、パターン化された（ｎ−ＧａＡｓ）ブロッキング
層の手段により電流閉じ込めを達成するレーザを開示し
ている。米国特許第５，４４８，５８５号は、活性領域
とｐ側導波路層との間に配置された電子ストッパ層を含
む半導体レーザを開示する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、比較的単純な
構造のレーザであって、レーザの活性領域をエッチング
することなしに光および電流の両者の横方向閉じ込めを
達成する単横方向モードレーザとして具現化される。
構造のレーザであって、レーザの活性領域をエッチング
することなしに光および電流の両者の横方向閉じ込めを
達成する単横方向モードレーザとして具現化される。
【０００７】より具体的には、本発明は、基板上に多層
半導体構造を有し、レーザが所定波長の放射を発するよ
うに、多層構造を通して電流を流すことを容易にする接
点を有する半導体レーザを含む例えば光送信機のような
装置として具現化される。多層構造は、第１および第２
のクラッド層、これらのクラッド層間に配置された活性
領域、および活性領域と第２のクラッド層との間に配置
されたキャリアストッパ層を含む。第１および第２のク
ラッド層は、それぞれ第１および第２の導電型の材料か
らなる。
半導体構造を有し、レーザが所定波長の放射を発するよ
うに、多層構造を通して電流を流すことを容易にする接
点を有する半導体レーザを含む例えば光送信機のような
装置として具現化される。多層構造は、第１および第２
のクラッド層、これらのクラッド層間に配置された活性
領域、および活性領域と第２のクラッド層との間に配置
されたキャリアストッパ層を含む。第１および第２のク
ラッド層は、それぞれ第１および第２の導電型の材料か
らなる。
【０００８】重要なことは、レーザの活性領域が、パタ
ーン化されておらず、本質的に均一な厚さを有し、基板
と同一の空間にあることである。多層構造は、第１およ
び第２のＳＣＨ（別個の光閉じ込めヘテロ構造）層、お
よび第２のＳＣＨ層と第２のクラッド領域の少なくとも
一部との間に配置されたパターン化されたブロッキング
層を含む電流ブロッキング手段をさらに含む。第１のＳ
ＣＨ層は第１のクラッド領域と活性領域との間に配置さ
れ、第２のＳＣＨ層はキャリアストッパ層と第２のクラ
ッド領域との間に配置される。
ーン化されておらず、本質的に均一な厚さを有し、基板
と同一の空間にあることである。多層構造は、第１およ
び第２のＳＣＨ（別個の光閉じ込めヘテロ構造）層、お
よび第２のＳＣＨ層と第２のクラッド領域の少なくとも
一部との間に配置されたパターン化されたブロッキング
層を含む電流ブロッキング手段をさらに含む。第１のＳ
ＣＨ層は第１のクラッド領域と活性領域との間に配置さ
れ、第２のＳＣＨ層はキャリアストッパ層と第２のクラ
ッド領域との間に配置される。
【０００９】第２のＳＣＨ層は、第２のＳＣＨ層の残り
の部分よりも厚い部分を有し、その厚さの違いは、レー
ザの少なくとも１つの放射モードの実質的な横方向ガイ
ドとなるために十分なものである。「ＳＣＨ」層とは、
活性層のエネルギーギャップよりも大きく、クラッド層
のエネルギーギャップよりも小さいエネルギーギャップ
を有する材料の層を意味し、光閉じ込めを向上させるた
めに役立つ。
の部分よりも厚い部分を有し、その厚さの違いは、レー
ザの少なくとも１つの放射モードの実質的な横方向ガイ
ドとなるために十分なものである。「ＳＣＨ」層とは、
活性層のエネルギーギャップよりも大きく、クラッド層
のエネルギーギャップよりも小さいエネルギーギャップ
を有する材料の層を意味し、光閉じ込めを向上させるた
めに役立つ。
【００１０】例えば、レーザはＩｎＰレーザであり、第
１および第２の導電型はそれぞれｎ型およびｐ型であ
り、キャリアストッパ層はｉ型またはｐ型の電子ストッ
パ層であり、パターン化されたブロッキング領域は２つ
のｎドープサブ領域間のｉ型のサブ領域を含む。
１および第２の導電型はそれぞれｎ型およびｐ型であ
り、キャリアストッパ層はｉ型またはｐ型の電子ストッ
パ層であり、パターン化されたブロッキング領域は２つ
のｎドープサブ領域間のｉ型のサブ領域を含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるレーザ１０
の層構造の一実施形態を示す。典型的には、エピタキシ
ャルＩｎＰバッファ層をその上に有するバルクＩｎＰ材
料からなる通常のｎ型ＩｎＰ基板１１の上に、ｎ型Ｉｎ
Ｐの第１のクラッド層１２、本質的に非ドープのまたは
ｎ型のＩｎＧａＡｓＰの第１のＳＣＨ層１３、活性領域
１４、本質的に非ドープのまたはｐ型のＩｎＡｌＡｓの
電子ストッパ層１５、およびｐ型ＩｎＧａＡｓＰの第２
のＳＣＨ層１６が順に配置される。活性領域は、典型的
には１つ以上の量子井戸を含むことになるが、バルク活
性領域であってもよく、典型的には非ドープまたはｐ型
の材料を含む。
の層構造の一実施形態を示す。典型的には、エピタキシ
ャルＩｎＰバッファ層をその上に有するバルクＩｎＰ材
料からなる通常のｎ型ＩｎＰ基板１１の上に、ｎ型Ｉｎ
Ｐの第１のクラッド層１２、本質的に非ドープのまたは
ｎ型のＩｎＧａＡｓＰの第１のＳＣＨ層１３、活性領域
１４、本質的に非ドープのまたはｐ型のＩｎＡｌＡｓの
電子ストッパ層１５、およびｐ型ＩｎＧａＡｓＰの第２
のＳＣＨ層１６が順に配置される。活性領域は、典型的
には１つ以上の量子井戸を含むことになるが、バルク活
性領域であってもよく、典型的には非ドープまたはｐ型
の材料を含む。
【００１２】図１からわかるように、この層構造の層１
２〜１６はパターン化されておらず、基板１１と実質的
に同じ空間内にある。すなわち、レーザ製造において、
層１２〜１６は、通常の基板、例えば直径２インチのＩ
ｎＰウエハ上に通常の方法で堆積され、層１２〜１６は
レーザ製造過程でパターン化（エッチング）されない。
２〜１６はパターン化されておらず、基板１１と実質的
に同じ空間内にある。すなわち、レーザ製造において、
層１２〜１６は、通常の基板、例えば直径２インチのＩ
ｎＰウエハ上に通常の方法で堆積され、層１２〜１６は
レーザ製造過程でパターン化（エッチング）されない。
【００１３】この層構造は、キャリア再結合領域の横方
向位置を定義するパターン化された電流ブロッキング層
１７をさらに含む。電流ブロッキング層１７は不均一に
ｎ型にドープすることができるが、ブロッキング層中の
「ウインドウ」２０に対する電流閉じ込めを向上させる
ために、好ましくはｎ−ｉ−ｎである。このウインドウ
は、通常の手段により電流ブロッキング層１７を通して
エッチングすることができる。「ｉ材料（またはその同
義語）」は、典型的にはＦｅドープＩｎＰを意味するも
のとする。
向位置を定義するパターン化された電流ブロッキング層
１７をさらに含む。電流ブロッキング層１７は不均一に
ｎ型にドープすることができるが、ブロッキング層中の
「ウインドウ」２０に対する電流閉じ込めを向上させる
ために、好ましくはｎ−ｉ−ｎである。このウインドウ
は、通常の手段により電流ブロッキング層１７を通して
エッチングすることができる。「ｉ材料（またはその同
義語）」は、典型的にはＦｅドープＩｎＰを意味するも
のとする。
【００１４】ウインドウ２０のエッチングの後に、さら
にＳＣＨ層１８がウエハ上に均一に堆積される。この層
は、典型的にはｐ−ＩｎＧａＡｓＰであり、第２のＳＣ
Ｈ層１６と実質的に同じ組成である。当業者であれば容
易に理解できるように、ウインドウ２０において、ＳＣ
Ｈ層材料は、電流ブロッキング層１７上には堆積され
ず、第２のＳＣＨ層１６上に堆積されて、領域２１を形
成して、第２のＳＣＨ層の厚さを増加させる。第２のＳ
ＣＨ層の部分２１の組成および厚さを適切に選ぶことに
より、レーザ動作における所望のレーザ発振モードの横
方向ガイドを提供することができる。
にＳＣＨ層１８がウエハ上に均一に堆積される。この層
は、典型的にはｐ−ＩｎＧａＡｓＰであり、第２のＳＣ
Ｈ層１６と実質的に同じ組成である。当業者であれば容
易に理解できるように、ウインドウ２０において、ＳＣ
Ｈ層材料は、電流ブロッキング層１７上には堆積され
ず、第２のＳＣＨ層１６上に堆積されて、領域２１を形
成して、第２のＳＣＨ層の厚さを増加させる。第２のＳ
ＣＨ層の部分２１の組成および厚さを適切に選ぶことに
より、レーザ動作における所望のレーザ発振モードの横
方向ガイドを提供することができる。
【００１５】ＳＣＨ層１８の上にさらに、典型的にはｐ
型ＩｎＰの第２のクラッド層１９が堆積される。クラッ
ド層材料は、領域２１の上のウインドウ２０がクラッド
材料で実質的に均一に充填されるように、通常のプロセ
スで堆積される。最終的に、レーザは、レーザ構造を通
る電流の流れを容易にする通常の接点２２、２３を含
む。
型ＩｎＰの第２のクラッド層１９が堆積される。クラッ
ド層材料は、領域２１の上のウインドウ２０がクラッド
材料で実質的に均一に充填されるように、通常のプロセ
スで堆積される。最終的に、レーザは、レーザ構造を通
る電流の流れを容易にする通常の接点２２、２３を含
む。
【００１６】図２は、公知のＰＡＤＲＥプログラムによ
り計算された、図１に示されたレーザの通常の順バイア
スにおけるバンド構造を示す。図２は、成長方向への活
性領域からの正孔の漏出は、ＩｎＰと導波路材料との間
の価電子帯の不連続により制限される。デバイス活性領
域からブロッキング層およびクラッド層への電子の熱電
子流は、ＩｎＡｌＡｓストッパ層により徹底的に減少さ
せられ、活性領域へのキャリアの注入を実質的に妨げる
ことなく、電気的漏洩は減少する。
り計算された、図１に示されたレーザの通常の順バイア
スにおけるバンド構造を示す。図２は、成長方向への活
性領域からの正孔の漏出は、ＩｎＰと導波路材料との間
の価電子帯の不連続により制限される。デバイス活性領
域からブロッキング層およびクラッド層への電子の熱電
子流は、ＩｎＡｌＡｓストッパ層により徹底的に減少さ
せられ、活性領域へのキャリアの注入を実質的に妨げる
ことなく、電気的漏洩は減少する。
【００１７】図３は、図１および図２によるレーザの内
部量子効率ηの値の２次元的計算の結果を示す。図示さ
れているように、ηの値は、８７℃および高レベルの注
入電流においても一定に近く、効率的なデバイス動作を
示している。
部量子効率ηの値の２次元的計算の結果を示す。図示さ
れているように、ηの値は、８７℃および高レベルの注
入電流においても一定に近く、効率的なデバイス動作を
示している。
【００１８】電子ストッパ層１５の存在は、内部効率の
増大によるレーザ性能の強化を提供できるだけでなく、
光モード幅の減少も提供できる。さらに、これは、電流
ブロッキング構造の特性を大きく向上させることができ
る。電子のためのエネルギー障壁は０．３５ｅＶに達し
得るので、２重注入を実質的に取り除くことができる。
増大によるレーザ性能の強化を提供できるだけでなく、
光モード幅の減少も提供できる。さらに、これは、電流
ブロッキング構造の特性を大きく向上させることができ
る。電子のためのエネルギー障壁は０．３５ｅＶに達し
得るので、２重注入を実質的に取り除くことができる。
【００１９】
実施例１：レーザは、通常の低圧有機金属化学気相成長
法（ＭＯＣＶＤ）により、以下のように製造される。通
常のｎ−ＩｎＰ基板の上に、０．７５μｍのｎ−ＩｎＰ
バッファ層（クラッド層として機能する）、５０ｎｍの
格子整合ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ・ＳＣＨ層、活性層、２０
ｎｍのＩｎＡｌＡｓ電子ストッパ層、５０ｎｍのｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ・ＳＣＨ層、および０．７５μｍのｎ−Ｉ
ｎＰブロッキング層が順に成長させられる。ｎ層は１〜
２×１０18／ｃｍ3のレベルにおいてドープされ、ｐ−
ＳＣＨ層は５×１０17／ｃｍ3のレベルにおいてドープ
される。
法（ＭＯＣＶＤ）により、以下のように製造される。通
常のｎ−ＩｎＰ基板の上に、０．７５μｍのｎ−ＩｎＰ
バッファ層（クラッド層として機能する）、５０ｎｍの
格子整合ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ・ＳＣＨ層、活性層、２０
ｎｍのＩｎＡｌＡｓ電子ストッパ層、５０ｎｍのｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰ・ＳＣＨ層、および０．７５μｍのｎ−Ｉ
ｎＰブロッキング層が順に成長させられる。ｎ層は１〜
２×１０18／ｃｍ3のレベルにおいてドープされ、ｐ−
ＳＣＨ層は５×１０17／ｃｍ3のレベルにおいてドープ
される。
【００２０】活性層は、格子整合されかつ約５×１０17
／ｃｍ3においてｐ型でドープされた１０ｎｍの障壁を
有し約１．５％圧縮変形された９個の量子井戸（７．０
ｎｍ）を有する。そして、ｎ−ＩｎＰブロッキング層中
に約２μｍ幅の間隔に離れた平行溝を形成するように、
ウエハは通常の技術によりパターン化される。マスク材
料の除去後に、ウエハはＭＯＣＶＤ反応炉の中に再度挿
入され、１５ｎｍのｐ−ＩｎＧａＡｓＰ・ＳＣＨ層、
０．６μｍのｐ−ＩｎＰクラッド層、およびｐ−ＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層が順に成長させられる。
／ｃｍ3においてｐ型でドープされた１０ｎｍの障壁を
有し約１．５％圧縮変形された９個の量子井戸（７．０
ｎｍ）を有する。そして、ｎ−ＩｎＰブロッキング層中
に約２μｍ幅の間隔に離れた平行溝を形成するように、
ウエハは通常の技術によりパターン化される。マスク材
料の除去後に、ウエハはＭＯＣＶＤ反応炉の中に再度挿
入され、１５ｎｍのｐ−ＩｎＧａＡｓＰ・ＳＣＨ層、
０．６μｍのｐ−ＩｎＰクラッド層、およびｐ−ＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層が順に成長させられる。
【００２１】クラッド層は約１〜２×１０18／ｃｍ3の
レベルにおいてドープされ、コンタクト層は約１×１０
19／ｃｍ3のレベルにおいてドープされる。つぎに、
「溝」に平行に切り開かれた接点を提供するために、ウ
エハは通常の方法によりメタライズされる。得られるバ
ーは、所望の長さのバーに切り開かれる。本発明により
製造されるレーザは、試験され、上述したものと実質的
に同じ性能を有する。
レベルにおいてドープされ、コンタクト層は約１×１０
19／ｃｍ3のレベルにおいてドープされる。つぎに、
「溝」に平行に切り開かれた接点を提供するために、ウ
エハは通常の方法によりメタライズされる。得られるバ
ーは、所望の長さのバーに切り開かれる。本発明により
製造されるレーザは、試験され、上述したものと実質的
に同じ性能を有する。
【００２２】実施例２：ｎ−ＩｎＰブロッキング層がｎ
−ｉ−ｎ層で置き換えられることを除けば、レーザは上
述の実施例１と実質的に同じプロセスで製造される。
０．２５μｍのｎ領域は、１〜２×１０18／ｃｍ3のレ
ベルにドープされ、０．３μｍのｉ領域は、半絶縁材料
となるのに十分なＦｅでドープされる。このレーザは、
上述の実施例と実質的に同じ性能を有する。Ｆｅでドー
プしてｉ領域を形成することは、ＭＯＣＶＤにおいて通
常の方法である。
−ｉ−ｎ層で置き換えられることを除けば、レーザは上
述の実施例１と実質的に同じプロセスで製造される。
０．２５μｍのｎ領域は、１〜２×１０18／ｃｍ3のレ
ベルにドープされ、０．３μｍのｉ領域は、半絶縁材料
となるのに十分なＦｅでドープされる。このレーザは、
上述の実施例と実質的に同じ性能を有する。Ｆｅでドー
プしてｉ領域を形成することは、ＭＯＣＶＤにおいて通
常の方法である。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ターン化されない均一な活性層を有し、比較的単純なブ
ロッキング構造により電流閉じ込めを達成できるレーザ
を提供することができる。
ターン化されない均一な活性層を有し、比較的単純なブ
ロッキング構造により電流閉じ込めを達成できるレーザ
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態によるレーザの層構造を示
す模式図。
す模式図。
【図２】図１に示したレーザの通常順バイアスにおける
バンド図。
バンド図。
【図３】本発明の一実施形態によるレーザの注入電流に
対する内部効率の計算値を示す図。
対する内部効率の計算値を示す図。
１０ レーザ １１ ｎ型ＩｎＰ基板 １２ 第１のクラッド層 １３ 第１のＳＣＨ層 １４ 活性領域 １５ 電子ストッパ層 １６ 第２のＳＣＨ層 １７ 電流ブロッキング層 １８ ＳＣＨ層 １９ 第２のクラッド層 ２０ ウインドウ ２１ 領域 ２２、２３ 接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルドルフ フェオドア カザリノフ アメリカ合衆国，08836 ニュージャージ ー，マーティンズヴィル，スタングル ロ ード 603 (72)発明者 ケイスケ コジマ アメリカ合衆国，18103 ペンシルヴァニ ア，アレンタウン，アスコット サークル 4301 (72)発明者 クロード ルイス レイノルズ，ジュニア アメリカ合衆国，19608 ペンシルヴァニ ア，シンキング スプリング，オクタゴン アヴェニュー 2901
Claims (3)
- 【請求項１】 基板（１１）上の多層半導体構造および
この多層半導体構造を通る電流の流れを容易にする接点
（２２、２３）を有し、前記多層半導体構造は、 ａ）第１の導電型の材料からなる第１のクラッド領域
（１２）と、 ｂ）第２の導電型の材料からなる第２のクラッド領域
（１９）と、 ｃ）前記クラッド領域（１２、１９）間に配置された活
性領域（１４）と、 ｄ）前記活性領域と前記第２のクラッド領域との間に配
置されたキャリアストッパ層（１５）とを有するレーザ
（１０）装置において、 ｅ）前記活性領域は、パターン化されておらず、本質的
に均一な厚さであり、前記基板と本質的に同一空間にあ
り、 ｆ）前記多層半導体構造は、 ｉ）前記第１のクラッド領域と前記活性領域との間に配
置された第１のＳＣＨ層（１３）と、 ｉｉ）前記キャリアストッパ層と前記第２のクラッド層
との間に配置され、他の部分よりも厚い部分を有し、そ
の厚さの違いはレーザの横方向放射モードの実質的な横
方向ガイドとして十分である第２のＳＣＨ層（１６）
と、 ｉｉｉ）前記第２のＳＣＨ層と前記第２のクラッド領域
の少なくとも一部との間に配置されたパターン化された
ブロッキング領域を含む電流ブロッキング手段（１７）
とを有することを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項２】 第１のクラッド層はｎ型であり、第１の
ＳＣＨ層は本質的に非ドープまたはｎ型であり、活性層
は非ドープまたはｐ型材料からなり、キャリアストッパ
層は本質的に非ドープまたはｐ型の電子ストッパ層であ
り、第２のＳＣＨ層はｐ型であることを特徴とする請求
項１記載のレーザ装置。 - 【請求項３】 パターン化された電流ブロッキング層
は、ｎ型材料からなり、第２のＳＣＨ層と第２のクラッ
ド層との間に配置され、電流ブロッキング層を通って延
びるウインドウを有し、 前記ウインドウは、第２のＳＣＨ層の厚い部分を定義す
ることを特徴とする請求項２記載のレーザ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/440,150 US5539762A (en) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Article comprising a semiconductor laser with carrier stopper layer |
| US440150 | 1995-05-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316572A true JPH08316572A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=23747645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8106584A Pending JPH08316572A (ja) | 1995-05-12 | 1996-04-26 | レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5539762A (ja) |
| JP (1) | JPH08316572A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3787195B2 (ja) * | 1996-09-06 | 2006-06-21 | シャープ株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法 |
| JPH11163458A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-06-18 | Mitsui Chem Inc | 半導体レーザ装置 |
| US6635502B1 (en) | 2000-12-20 | 2003-10-21 | Triquint Technology Holding Co. | Method of manufacturing semiconductor optical devices |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003548A (en) * | 1988-09-21 | 1991-03-26 | Cornell Research Foundation, Inc. | High power (1,4 W)AlGaInP graded-index separate confinement heterostructure visible (λ-658 nm) laser |
| US5465263A (en) * | 1992-12-12 | 1995-11-07 | Xerox Corporation | Monolithic, multiple wavelength, dual polarization laser diode arrays |
| US5448585A (en) * | 1994-06-29 | 1995-09-05 | At&T Ipm Corp. | Article comprising a quantum well laser |
-
1995
- 1995-05-12 US US08/440,150 patent/US5539762A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-26 JP JP8106584A patent/JPH08316572A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5539762A (en) | 1996-07-23 |
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