JPH085575Y2 - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPH085575Y2 JPH085575Y2 JP1986070491U JP7049186U JPH085575Y2 JP H085575 Y2 JPH085575 Y2 JP H085575Y2 JP 1986070491 U JP1986070491 U JP 1986070491U JP 7049186 U JP7049186 U JP 7049186U JP H085575 Y2 JPH085575 Y2 JP H085575Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- current confinement
- groove
- confinement layer
- 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
Description
【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は半導体レーザに関する。
（ロ）従来の技術 現在、DAD（デジタル・オーディオ・ディスク）、VD
（ビデオ・ディスク）、LBP（レーザ・ビーム・プリン
タ）等の光源として可視光半導体レーザが使用されてい
る。
（ビデオ・ディスク）、LBP（レーザ・ビーム・プリン
タ）等の光源として可視光半導体レーザが使用されてい
る。
この種半導体レーザとしては、アプライド フイジツ
クス レター（Appl.Phys.Lett）40（５）,1March 198
2,PP372−PP374に開示されたVSIS型の半導体レーザがあ
る。
クス レター（Appl.Phys.Lett）40（５）,1March 198
2,PP372−PP374に開示されたVSIS型の半導体レーザがあ
る。
第２図は斯る半導体レーザを示し、（１）はＰ型GaAs
からなる基板、（２）は該基板の一主面上に積層された
ｎ型GaAsからなる電流狭窄層であり、該電流狭窄層表面
略中央には紙面垂直方向に延在し、基板（１）に達する
深さの溝が形成されている。（３）は上記狭窄層（２）
上に積層された発振層であり、該発振層は狭窄層側より
第１クラツド層（４）、活性層（５）、第２クラツド層
（６）を順次積層してなる。また上記第１、第２クラツ
ド層（４）（６）及び活性層（５）は夫々Ｐ型Ga1−xAl
xAs（０＜ｘ＜１）、ｎ型Ga1−xAlxAs、ノンドープGa1
−yAlyAs（０≦ｙ＜1,y＜ｘ）からなる。（７）は上記
第２クラツド層（６）上に積層されたキヤツプ層であ
り、該キヤツプ層はｎ型GaAsからなる。（８）（９）は
夫々基板（１）の他主面及びキヤツプ層（７）上に積層
されたオーミツク接触をとるｐ電極及びｎ電極である。
からなる基板、（２）は該基板の一主面上に積層された
ｎ型GaAsからなる電流狭窄層であり、該電流狭窄層表面
略中央には紙面垂直方向に延在し、基板（１）に達する
深さの溝が形成されている。（３）は上記狭窄層（２）
上に積層された発振層であり、該発振層は狭窄層側より
第１クラツド層（４）、活性層（５）、第２クラツド層
（６）を順次積層してなる。また上記第１、第２クラツ
ド層（４）（６）及び活性層（５）は夫々Ｐ型Ga1−xAl
xAs（０＜ｘ＜１）、ｎ型Ga1−xAlxAs、ノンドープGa1
−yAlyAs（０≦ｙ＜1,y＜ｘ）からなる。（７）は上記
第２クラツド層（６）上に積層されたキヤツプ層であ
り、該キヤツプ層はｎ型GaAsからなる。（８）（９）は
夫々基板（１）の他主面及びキヤツプ層（７）上に積層
されたオーミツク接触をとるｐ電極及びｎ電極である。
斯る半導体レーザでは、上記両電極（８）（９）間に
順方向バイアスを印加すると、電流狭窄層（２）の存在
により印加電流は溝直上の活性層（５）に集中し、斯る
活性層（５）においてレーザ光が発振する。
順方向バイアスを印加すると、電流狭窄層（２）の存在
により印加電流は溝直上の活性層（５）に集中し、斯る
活性層（５）においてレーザ光が発振する。
（ハ）考案が解決しようとする問題点 半導体レーザの特性において水平ビーム広がり角度
（θ‖）はピツクアツプのレンズ系や光ノイズの観点か
ら８〜11度にしなければならない。また、このような広
がり角度を得るためには、結晶成長後の溝幅を4.0〜5.0
μｍにする必要がある。
（θ‖）はピツクアツプのレンズ系や光ノイズの観点か
ら８〜11度にしなければならない。また、このような広
がり角度を得るためには、結晶成長後の溝幅を4.0〜5.0
μｍにする必要がある。
一方、液相エピタキシヤル成長（LPE）法では結晶成
長時、溝の肩ダレがあるため、4.0〜5.0μｍの溝幅を得
る際には、成長前の溝幅を2.0〜3.0μｍにする必要があ
る。また、ウエツトエツチングにより例えば幅2.0〜3.0
μｍ、深さ1.5μｍの溝を作るにはサイドエツチングを
考慮してレジスト（エツチング用マスク）のストライプ
幅（開口幅）を1.0〜1.8μｍにしなければならなく、更
に上記幅を一定として深さだけ深くするためには上記ス
トライプ幅をより狭くする必要がある。
長時、溝の肩ダレがあるため、4.0〜5.0μｍの溝幅を得
る際には、成長前の溝幅を2.0〜3.0μｍにする必要があ
る。また、ウエツトエツチングにより例えば幅2.0〜3.0
μｍ、深さ1.5μｍの溝を作るにはサイドエツチングを
考慮してレジスト（エツチング用マスク）のストライプ
幅（開口幅）を1.0〜1.8μｍにしなければならなく、更
に上記幅を一定として深さだけ深くするためには上記ス
トライプ幅をより狭くする必要がある。
現在広く使用されている紫外線マスクアライナーでは
上記ストライプ幅は0.8μｍ程度が限界であるため、幅
2.0〜3.0μｍの溝を形成する際、その深さは1.7μｍ程
度が限界となる。
上記ストライプ幅は0.8μｍ程度が限界であるため、幅
2.0〜3.0μｍの溝を形成する際、その深さは1.7μｍ程
度が限界となる。
従って、電流狭窄層の層厚は溝の深さ限界である1.7
μｍより小さい1.5μｍ程度が実用的な限界となる。
μｍより小さい1.5μｍ程度が実用的な限界となる。
一方、第２図に示した半導体レーザにおいて溝直上の
第１クラツド層（４）の層厚は活性層（５）に光を閉じ
込めるために0.8μｍ以上必要である。
第１クラツド層（４）の層厚は活性層（５）に光を閉じ
込めるために0.8μｍ以上必要である。
ゆえに、電流狭窄層（２）の層厚は実用上0.8〜1.5μ
ｍとすることが好ましい。
ｍとすることが好ましい。
ところで、上記電流狭窄層（２）のドーパントとしては
一般にTe（テルル）が広く用いられている。またこのよ
うな電流狭窄層（２）は下記に示すとおりキヤリア濃度
の増加に伴ない少数キヤリアの拡散長が減少する傾向に
ある。
一般にTe（テルル）が広く用いられている。またこのよ
うな電流狭窄層（２）は下記に示すとおりキヤリア濃度
の増加に伴ない少数キヤリアの拡散長が減少する傾向に
ある。
キヤリア濃度 拡散長 １×1018cm-3 1.7μｍ ２×1018cm-3 1.3μｍ ３×1018cm-3 0.9μｍ ４×1018cm-3 0.6μｍ ５×1018cm-3 0.2μｍ 従って、電流狭窄層としてはキヤリア濃度が高い方が
好ましいが、キヤリア濃度が高いとしきい値電流の上昇
を招くという問題があった。
好ましいが、キヤリア濃度が高いとしきい値電流の上昇
を招くという問題があった。
（ニ）問題点を解決するための手段 本考案はＰ型半導体基板、該基板の一主面上に形成さ
れたTeドープのｎ型GaAsからなる電流狭窄層、該電流狭
窄層に形成された上記基板に達するストライプ状の溝、
該溝が形成された電流狭窄層上に形成された発振層から
なる半導体レーザにおいて、上記電流狭窄層は、上記溝
の幅を4.0〜5.0μｍとしつつ、そのキャリア濃度をしき
い値電流が極小値近傍となる2.0×1018cm-3以上3.0×10
18cm-3未満となるようにしたことを特徴とする。
れたTeドープのｎ型GaAsからなる電流狭窄層、該電流狭
窄層に形成された上記基板に達するストライプ状の溝、
該溝が形成された電流狭窄層上に形成された発振層から
なる半導体レーザにおいて、上記電流狭窄層は、上記溝
の幅を4.0〜5.0μｍとしつつ、そのキャリア濃度をしき
い値電流が極小値近傍となる2.0×1018cm-3以上3.0×10
18cm-3未満となるようにしたことを特徴とする。
（ホ）作用 第２図に示した半導体レーザにおいて、溝幅を4.0μ
ｍ、溝の深さを1.5μｍ、電流狭窄層（２）の層厚を1.3
μｍとした際の電流狭窄層（２）のキヤリア濃度としき
い値電流との関係を調べた。その結果第３図に示す傾向
が判明した。
ｍ、溝の深さを1.5μｍ、電流狭窄層（２）の層厚を1.3
μｍとした際の電流狭窄層（２）のキヤリア濃度としき
い値電流との関係を調べた。その結果第３図に示す傾向
が判明した。
第３図より明らかなように、電流狭窄層（２）のキヤ
リア濃度が2.0×1018cm-3以上3.0×1018cm-3未満では、
30mA以下の低いしきい値電流が得られる。
リア濃度が2.0×1018cm-3以上3.0×1018cm-3未満では、
30mA以下の低いしきい値電流が得られる。
（ヘ）実施例 第１図（ａ）〜（ｄ）は本考案を適用した半導体レー
ザの製造工程を示す。
ザの製造工程を示す。
第１図（ａ）は第１工程を示し、キヤリア濃度１×10
19cm-3のＰ型GaAs基板（１）上に電流狭窄層（２）とな
るｎ型GaAs層を積層する。具体的には、まずGa25g、GaA
s1.2gの中に、不純物となるTeを9mg以上12mg未満添加し
た成長用メルトを一旦805℃まで加熱し、一定時間保持
する。その後上記メルトを0.5℃/minの速度で冷却しな
がら800℃まで冷却した時点で、上記基板（１）に約25
秒接触させる。これによりキヤリア濃度が2.0×1018cm
-3以上3.0×1018cm-3未満、層厚1.3μｍの電流狭窄層
（２）が形成できる。
19cm-3のＰ型GaAs基板（１）上に電流狭窄層（２）とな
るｎ型GaAs層を積層する。具体的には、まずGa25g、GaA
s1.2gの中に、不純物となるTeを9mg以上12mg未満添加し
た成長用メルトを一旦805℃まで加熱し、一定時間保持
する。その後上記メルトを0.5℃/minの速度で冷却しな
がら800℃まで冷却した時点で、上記基板（１）に約25
秒接触させる。これによりキヤリア濃度が2.0×1018cm
-3以上3.0×1018cm-3未満、層厚1.3μｍの電流狭窄層
（２）が形成できる。
第１図（ｂ）は第２工程を示し、上記電流狭窄層
（２）上に幅ｔ＝1.5μｍのストライプ状開口（10）を
有するウエイコートからなるエツチングマスク（11）を
形成する。
（２）上に幅ｔ＝1.5μｍのストライプ状開口（10）を
有するウエイコートからなるエツチングマスク（11）を
形成する。
第１図（ｃ）は第３工程を示し、上記電流狭窄層
（２）表面より基板（１）に達する深さの溝（12）を形
成する。具体的にはリン酸：過酸化水素：メタノール＝
3:1:1の50℃エツチング液を用いて約10秒間エツチング
する。これにより開口幅ｔ′＝2.5μｍ、深さ1.5μｍの
溝が得られる。
（２）表面より基板（１）に達する深さの溝（12）を形
成する。具体的にはリン酸：過酸化水素：メタノール＝
3:1:1の50℃エツチング液を用いて約10秒間エツチング
する。これにより開口幅ｔ′＝2.5μｍ、深さ1.5μｍの
溝が得られる。
その後、上記マスク（11）を除去し、所定メルトを80
5℃より0.5℃/minの速度で冷却させながらＰ型Ga0.5Al
0.5Asからなる第１クラツド層（４）、ノンドープGa0.8
7Al0.13Asからなる活性層（５）、ｎ型Ga0.5Al0.5Asか
らなる第２クラツド層（６）及びｎ型GaAsからなるキヤ
ツプ層（７）を順次液相エピタキシヤル成長させること
により第１図（ｄ）に示すような半導体レーザが得られ
る。
5℃より0.5℃/minの速度で冷却させながらＰ型Ga0.5Al
0.5Asからなる第１クラツド層（４）、ノンドープGa0.8
7Al0.13Asからなる活性層（５）、ｎ型Ga0.5Al0.5Asか
らなる第２クラツド層（６）及びｎ型GaAsからなるキヤ
ツプ層（７）を順次液相エピタキシヤル成長させること
により第１図（ｄ）に示すような半導体レーザが得られ
る。
また、上記各成長層の層厚は第１クラツド層（４）が
溝上で1.7μｍ、溝以外の平坦部で0.2μｍ、活性層
（５）、第２クラツド層（６）及びキヤツプ層（７）が
夫々0.1μｍ、２μｍ、２μｍである。更に、上記各成
長層成長後の溝幅ｔ″は約4.0μｍであった。
溝上で1.7μｍ、溝以外の平坦部で0.2μｍ、活性層
（５）、第２クラツド層（６）及びキヤツプ層（７）が
夫々0.1μｍ、２μｍ、２μｍである。更に、上記各成
長層成長後の溝幅ｔ″は約4.0μｍであった。
このようにして得られた本実施例半導体レーザの特性
はしきい値電流25mA、水平ビーム広がり角θ‖＝10o．
垂直ビーム広がり角θ⊥＝30°、発振波長780nmであっ
た。
はしきい値電流25mA、水平ビーム広がり角θ‖＝10o．
垂直ビーム広がり角θ⊥＝30°、発振波長780nmであっ
た。
（ト）考案の効果 本考案によれば、Ｐ型半導体基板、該基板の一主面上
に形成されたTeドープのｎ型GaAsからなる電流狭窄層、
該電流狭窄層に形成された上記基板に達するストライプ
状の溝、該溝が形成された電流狭窄層上に形成された発
振層からなる半導体レーザにおいて、上記電流狭窄層
は、上記溝の幅を4.0〜5.0μｍとしつつ、そのキャリア
濃度をしきい値電流が極小値近傍となる2.0×1018cm-3
以上3.0×1018cm-3未満となるようにしたので、水平ビ
ーム広がり角θ‖が８〜11°で且つしきい値電流が30mA
以下の半導体レーザが得られる。
に形成されたTeドープのｎ型GaAsからなる電流狭窄層、
該電流狭窄層に形成された上記基板に達するストライプ
状の溝、該溝が形成された電流狭窄層上に形成された発
振層からなる半導体レーザにおいて、上記電流狭窄層
は、上記溝の幅を4.0〜5.0μｍとしつつ、そのキャリア
濃度をしきい値電流が極小値近傍となる2.0×1018cm-3
以上3.0×1018cm-3未満となるようにしたので、水平ビ
ーム広がり角θ‖が８〜11°で且つしきい値電流が30mA
以下の半導体レーザが得られる。
しかも、本考案では、上述のようにキャリア濃度を2.
0×1018cm-3以上3.0×1018cm-3未満としたので、キャリ
ア濃度の設定幅を確保しつつしきい値電流のバラツキを
小さくできる。
0×1018cm-3以上3.0×1018cm-3未満としたので、キャリ
ア濃度の設定幅を確保しつつしきい値電流のバラツキを
小さくできる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本考案の一実施例の製造工程を
示す工程別断面図、第２図は一般的な半導体レーザを示
す断面図、第３図は電流狭窄層のキヤリア濃度としきい
値電流との関係を示す特性図である。 （１）……Ｐ型半導体基板、（２）……電流狭窄層、
（３）……発振層
示す工程別断面図、第２図は一般的な半導体レーザを示
す断面図、第３図は電流狭窄層のキヤリア濃度としきい
値電流との関係を示す特性図である。 （１）……Ｐ型半導体基板、（２）……電流狭窄層、
（３）……発振層
Claims (1)
- 【請求項１】Ｐ型半導体基板、該基板の一主面上に形成
されたTeドープのｎ型GaAsからなる電流狭窄層、該電流
狭窄層に形成された上記基板に達するストライプ状の
溝、該溝が形成された電流狭窄層上に形成された発振層
からなる半導体レーザにおいて、 上記電流狭窄層は、上記溝の幅を4.0〜5.0μｍとしつ
つ、そのキャリア濃度をしきい値電流が極小値近傍とな
る2.0×1018cm-3以上3.0×1018cm-3未満となるようにし
たことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986070491U JPH085575Y2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986070491U JPH085575Y2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182570U JPS62182570U (ja) | 1987-11-19 |
| JPH085575Y2 true JPH085575Y2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=30912175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986070491U Expired - Lifetime JPH085575Y2 (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085575Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159084A (en) * | 1981-03-25 | 1982-10-01 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP1986070491U patent/JPH085575Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62182570U (ja) | 1987-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0118590B2 (ja) | ||
| JPH085575Y2 (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH08242033A (ja) | 半導体レーザ，及び半導体レーザの製造方法 | |
| JPS58114479A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH08250801A (ja) | 半導体レーザ装置とその製造方法 | |
| JP2819160B2 (ja) | 多波長半導体レーザダイオード | |
| JPH02116187A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3108183B2 (ja) | 半導体レーザ素子とその製造方法 | |
| JP3098582B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0846283A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPS58220486A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| US5974067A (en) | Semiconductor laser and method of manufacturing the same | |
| JPH0682886B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS61253882A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS637691A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0629618A (ja) | マルチビーム半導体レーザ及びその製造方法 | |
| KR100278629B1 (ko) | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 | |
| JPS6132587A (ja) | 半導体レ−ザおよびその製造方法 | |
| JPS6319824A (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JPH06177483A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS60224288A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JPS61171185A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH04206585A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH0582900A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPH0580836B2 (ja) |