JPH0964455A - 長波長帯面発光レーザ - Google Patents
長波長帯面発光レーザInfo
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- H01S5/32358—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength longer than 1000 nm, e.g. InP-based 1300 nm and 1500 nm lasers containing very small amounts, usually less than 1%, of an additional III or V compound to decrease the bandgap strongly in a non-linear way by the bowing effect
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高反射率反射鏡および電流狭窄層を有する長
波長帯面発光レーザを提供する。 【解決手段】 活性層及びクラッド層を、一対の光反射
鏡で挾んで構成したＩｎＰ基板１９上の面発光レーザに
おいて、前記光反射鏡の内少なくても基板に近い側の光
反射鏡を、半導体薄膜と、Ａｌを構成元素とする半導体
を酸化してできる薄膜とを交互に積層してＩｎＰとＡｌ
ＡｓＳｂ酸化物とを交互に積層してなる第一光反射層１
８を構成する。
波長帯面発光レーザを提供する。 【解決手段】 活性層及びクラッド層を、一対の光反射
鏡で挾んで構成したＩｎＰ基板１９上の面発光レーザに
おいて、前記光反射鏡の内少なくても基板に近い側の光
反射鏡を、半導体薄膜と、Ａｌを構成元素とする半導体
を酸化してできる薄膜とを交互に積層してＩｎＰとＡｌ
ＡｓＳｂ酸化物とを交互に積層してなる第一光反射層１
８を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高反射率反射鏡およ
び電流狭窄層を有する長波長帯面発光レーザに関するも
のである。
び電流狭窄層を有する長波長帯面発光レーザに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】面発光レーザは、低しきい値電流動作，
高密度２次元集積化光源が可能なデバイスであり、光情
報処理用，光通信用，光インターコネクション用光源と
して期待されている。
高密度２次元集積化光源が可能なデバイスであり、光情
報処理用，光通信用，光インターコネクション用光源と
して期待されている。
【０００３】面発光レーザにおいては、レーザー発振を
させるために極めて高反射率を持った光反射層が必要で
ある。従来、面発光レーザの光反射層として、ＩｎＰに
光学波長の１／４の膜厚で格子整合した半導体多層膜
（例えば交互にエピタキシャル成長したＩｎＰ，ＩｎＧ
ａＡｓＰ）を両面に用いるか、若しくは光学波長の１／
４の膜厚をもつ誘電体多層膜（例えば交互に積層したＳ
ｉ，ＳｉＯ2 ）を両面に用いるか、若しくは基板に近い
方（以下、「下面側」と称す）の光反射層として上記半
導体多層膜、基板に遠い方（以下、「上面側」と称す）
の光反射層として誘電体多層膜を用いる構造を有してい
た。図３は下面側に半導体多層膜、上面側に誘電体多層
膜から成る光反射層を有する従来のＩｎＰ基板上の面発
光レーザの断面図である。図３において、符号０１はＳ
ｉとＳｉＯ2 を交互に積層してなる第二光反射層、０２
はｐ型電極、０３はｐ−ＩｎＰクラッド層、０４はｎ−
ＩｎＰクラッド層、０５はｐ−ＩｎＰクラッド層、０６
はＩｎＧａＡｓＰ活性層、０７はＩｎＧａＡｓＰ／Ｉｎ
Ｐを交互に積層してなる第一光反射層、０８はＩｎＰ基
板及び０９はｎ型電極を各々図示する。
させるために極めて高反射率を持った光反射層が必要で
ある。従来、面発光レーザの光反射層として、ＩｎＰに
光学波長の１／４の膜厚で格子整合した半導体多層膜
（例えば交互にエピタキシャル成長したＩｎＰ，ＩｎＧ
ａＡｓＰ）を両面に用いるか、若しくは光学波長の１／
４の膜厚をもつ誘電体多層膜（例えば交互に積層したＳ
ｉ，ＳｉＯ2 ）を両面に用いるか、若しくは基板に近い
方（以下、「下面側」と称す）の光反射層として上記半
導体多層膜、基板に遠い方（以下、「上面側」と称す）
の光反射層として誘電体多層膜を用いる構造を有してい
た。図３は下面側に半導体多層膜、上面側に誘電体多層
膜から成る光反射層を有する従来のＩｎＰ基板上の面発
光レーザの断面図である。図３において、符号０１はＳ
ｉとＳｉＯ2 を交互に積層してなる第二光反射層、０２
はｐ型電極、０３はｐ−ＩｎＰクラッド層、０４はｎ−
ＩｎＰクラッド層、０５はｐ−ＩｎＰクラッド層、０６
はＩｎＧａＡｓＰ活性層、０７はＩｎＧａＡｓＰ／Ｉｎ
Ｐを交互に積層してなる第一光反射層、０８はＩｎＰ基
板及び０９はｎ型電極を各々図示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩｎＰ
を基板０８とする面発光レーザの場合、下面側光反射層
として上記半導体多層膜を用いる構造、上面側光反射層
として誘電体多層膜を用いる構造においては、従来の長
波長帯面発光レーザの下面側光反射層を構成するＩｎＰ
にエピタキシャル成長させた２種類の半導体の屈折率差
を大きく取れない。このため、高反射率（例えば９９．
９％）を得るためには、半導体の（ＤＢＲ構造）を約４
０対以上とその対数を多くとらなければならないという
問題があった。
を基板０８とする面発光レーザの場合、下面側光反射層
として上記半導体多層膜を用いる構造、上面側光反射層
として誘電体多層膜を用いる構造においては、従来の長
波長帯面発光レーザの下面側光反射層を構成するＩｎＰ
にエピタキシャル成長させた２種類の半導体の屈折率差
を大きく取れない。このため、高反射率（例えば９９．
９％）を得るためには、半導体の（ＤＢＲ構造）を約４
０対以上とその対数を多くとらなければならないという
問題があった。
【０００５】この結果、面発光レーザを構成する全膜厚
が約２０μｍにまで及んでしまい、さらに成長時間も長
くなるため、成長方向の膜厚に揺らぎが生じやすく、所
望の高反射率が得られないという問題点があった。
が約２０μｍにまで及んでしまい、さらに成長時間も長
くなるため、成長方向の膜厚に揺らぎが生じやすく、所
望の高反射率が得られないという問題点があった。
【０００６】また、基板側反射鏡として誘電体多層膜を
用いる構造においては、基板裏面にもパターニングを施
し、エッチングをする必要がある。
用いる構造においては、基板裏面にもパターニングを施
し、エッチングをする必要がある。
【０００７】このため、上面側光反射層と下面側光反射
層に挟まれた活性層を含む半導体層が非常に薄くなり、
長時間動作におけるデバイスの信頼性に問題があった。
層に挟まれた活性層を含む半導体層が非常に薄くなり、
長時間動作におけるデバイスの信頼性に問題があった。
【０００８】一方、ＧａＡｓ基板上に作成する短波系面
発光レーザにおいては、上面側光反射層として、ＧａＡ
ｓに格子整合するＡｌＡｓとＧａＡｓとを交互にエピタ
キシャル成長し、その後ＡｌＡｓのみを選択的に酸化さ
せた構造を有している面発光レーザも存在する（M.H.Ma
cDougal et al:IEEE Photon Tecnol.Lett.vol.7,no.3,p
p.229-231,1995参照）。図４は下面側に半導体多層膜、
上面側にＡｌＡｓの酸化物とＧａＡｓとから成る多層膜
構造を有する面発光レーザの断面図である。図４中、符
号０１１はＡｌＡｓ酸化物とＧａＡｓとを交互に積層し
てなる第二光反射層、０１２はｐ型電極、０１３はＳｉ
Ｎｘ絶縁層、０１４はｐ−ＧａＡｓクラッド層、０１５
はｐ−ＡｌＡｓクラッド層、０１６はＡｌＧａＡｓ活性
層、０１７はｐ−ＧａＡｓクラッド、０１８はＡｌＡｓ
とＧａＡｓとを交互に積層してなる第一光反射層、０１
９はＧａＡｓ基板及び０２０はｎ型電極を各々図示す
る。
発光レーザにおいては、上面側光反射層として、ＧａＡ
ｓに格子整合するＡｌＡｓとＧａＡｓとを交互にエピタ
キシャル成長し、その後ＡｌＡｓのみを選択的に酸化さ
せた構造を有している面発光レーザも存在する（M.H.Ma
cDougal et al:IEEE Photon Tecnol.Lett.vol.7,no.3,p
p.229-231,1995参照）。図４は下面側に半導体多層膜、
上面側にＡｌＡｓの酸化物とＧａＡｓとから成る多層膜
構造を有する面発光レーザの断面図である。図４中、符
号０１１はＡｌＡｓ酸化物とＧａＡｓとを交互に積層し
てなる第二光反射層、０１２はｐ型電極、０１３はＳｉ
Ｎｘ絶縁層、０１４はｐ−ＧａＡｓクラッド層、０１５
はｐ−ＡｌＡｓクラッド層、０１６はＡｌＧａＡｓ活性
層、０１７はｐ−ＧａＡｓクラッド、０１８はＡｌＡｓ
とＧａＡｓとを交互に積層してなる第一光反射層、０１
９はＧａＡｓ基板及び０２０はｎ型電極を各々図示す
る。
【０００９】しかし、ＧａＡｓ基板０１９上において
は、たとえ上面側光反射層のみに選択的な酸化を施した
としても、下面側光反射層として半導体多層膜、または
誘電体多層膜を用いる構造においては、それぞれ前記の
成長方向の膜厚の揺らぎ、またはデバイスの信頼性に関
する問題は解決されない。
は、たとえ上面側光反射層のみに選択的な酸化を施した
としても、下面側光反射層として半導体多層膜、または
誘電体多層膜を用いる構造においては、それぞれ前記の
成長方向の膜厚の揺らぎ、またはデバイスの信頼性に関
する問題は解決されない。
【００１０】基板側反射鏡が絶縁性の材料である場合、
ｐ側，ｎ側両方の電極を基板表面から取るが、その場
合、注入電流が不均一になるという問題があった。ま
た、面発光レーザの低電流動作には活性層に有効に電流
を注入する必要がある。
ｐ側，ｎ側両方の電極を基板表面から取るが、その場
合、注入電流が不均一になるという問題があった。ま
た、面発光レーザの低電流動作には活性層に有効に電流
を注入する必要がある。
【００１１】また、従来、ＩｎＰ基板上の面発光レーザ
の電流狭窄の方法として、ｐｎ埋込構造の方法がとられ
てきたが、この構造は電流狭窄が完全に行われず、また
製造プロセスが煩雑になるといった問題点がある。
の電流狭窄の方法として、ｐｎ埋込構造の方法がとられ
てきたが、この構造は電流狭窄が完全に行われず、また
製造プロセスが煩雑になるといった問題点がある。
【００１２】本発明の目的は、上記従来技術に鑑みて成
されたものであり、光反射層の屈折率差を大きくし、少
ない層数で所望の反射率が得られ、さらに電流狭窄化を
簡便かつ確実に行うことが可能な長波長帯面発光レーザ
を提供することにある。
されたものであり、光反射層の屈折率差を大きくし、少
ない層数で所望の反射率が得られ、さらに電流狭窄化を
簡便かつ確実に行うことが可能な長波長帯面発光レーザ
を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の長波長帯面発光レーザの構成は、活性層及びクラッ
ド層を、一対の光反射鏡で挾んで構成したＩｎＰ基板上
の面発光レーザにおいて、前記光反射鏡の内少なくても
基板に近い側の光反射鏡を、半導体薄膜と、Ａｌを構成
元素とする半導体を酸化してできる薄膜とを交互に積層
して構成することを特徴とする。
明の長波長帯面発光レーザの構成は、活性層及びクラッ
ド層を、一対の光反射鏡で挾んで構成したＩｎＰ基板上
の面発光レーザにおいて、前記光反射鏡の内少なくても
基板に近い側の光反射鏡を、半導体薄膜と、Ａｌを構成
元素とする半導体を酸化してできる薄膜とを交互に積層
して構成することを特徴とする。
【００１４】前記長波長帯面発光レーザにおいて、前記
クラッド層内に、Ａｌを構成元素とする半導体を、中心
部を残して酸化した電流狭窄層を有することを特徴とす
る。
クラッド層内に、Ａｌを構成元素とする半導体を、中心
部を残して酸化した電流狭窄層を有することを特徴とす
る。
【００１５】［作用］Ａｌを含む半導体は酸化され易
く。その酸化物の屈折率は酸化されていないＡｌを含む
半導体に比較して非常に小さくなる。一方、Ａｌを含ま
ない半導体は比較的酸化されにくい。このため、酸化処
理をおこなうことにより光反射層を構成するＡｌを含む
半導体層のみが選択的に酸化される。その結果、基板を
エッチングすることなく２種類の半導体の屈折率差を大
きくすることが可能となり、従来構造に比べ、少ない対
数で安定的に高反射率が得られ、低電流動作が可能にな
る。また、活性層を含む半導体層中にＡｌを含む半導体
層を設け、途中まで酸化処理を行い絶縁層を導入するこ
とにより、より効率的な電流狭窄が行なわれ、低電流動
作が可能になる。
く。その酸化物の屈折率は酸化されていないＡｌを含む
半導体に比較して非常に小さくなる。一方、Ａｌを含ま
ない半導体は比較的酸化されにくい。このため、酸化処
理をおこなうことにより光反射層を構成するＡｌを含む
半導体層のみが選択的に酸化される。その結果、基板を
エッチングすることなく２種類の半導体の屈折率差を大
きくすることが可能となり、従来構造に比べ、少ない対
数で安定的に高反射率が得られ、低電流動作が可能にな
る。また、活性層を含む半導体層中にＡｌを含む半導体
層を設け、途中まで酸化処理を行い絶縁層を導入するこ
とにより、より効率的な電流狭窄が行なわれ、低電流動
作が可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する実施の形
態を示す。
態を示す。
【００１７】［第１の実施の形態例］図１は本発明によ
り作成された１．５５μｍ帯面発光レーザ構造の断面図
である。
り作成された１．５５μｍ帯面発光レーザ構造の断面図
である。
【００１８】図１において、１１はＩｎＰとＡｌＡｓＳ
ｂ酸化物とを交互に積層してなる第二光反射（ＤＢＲ
層）、１２はｐ型電極、１３はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層、１４はｐ−ＩｎＰクラッド層、１５はＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層、１６はｎ−ＩｎＰクラッド層、１７はｎ
型電極、１８はＩｎＰとＡｌＡｓＳｂ酸化物とを交互に
積層してなる第一光反射層、１９はＩｎＰ基板である。
ｂ酸化物とを交互に積層してなる第二光反射（ＤＢＲ
層）、１２はｐ型電極、１３はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層、１４はｐ−ＩｎＰクラッド層、１５はＩｎＧａ
ＡｓＰ活性層、１６はｎ−ＩｎＰクラッド層、１７はｎ
型電極、１８はＩｎＰとＡｌＡｓＳｂ酸化物とを交互に
積層してなる第一光反射層、１９はＩｎＰ基板である。
【００１９】本実施例の長波長帯面発光レーザは次のよ
うにして製造する。まず、ＩｎＰ基板１９上に有機金属
気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて、ＡｌＡｓＳｂの
酸化物に対する１．５５μｍの光学波長の１／４の膜厚
でＡｌＡｓＳｂと、ＩｎＰに対する１．５５μｍの光学
波長の１／４の膜厚（最上層のみ光学波長の５／４）で
ＩｎＰとを交互に１０対エピタキシャル成長させて第一
光反射層１８を形成する。
うにして製造する。まず、ＩｎＰ基板１９上に有機金属
気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて、ＡｌＡｓＳｂの
酸化物に対する１．５５μｍの光学波長の１／４の膜厚
でＡｌＡｓＳｂと、ＩｎＰに対する１．５５μｍの光学
波長の１／４の膜厚（最上層のみ光学波長の５／４）で
ＩｎＰとを交互に１０対エピタキシャル成長させて第一
光反射層１８を形成する。
【００２０】次に、ｎ型ＩｎＰクラッド層１６、ｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰ（１．５５μｍ組成）活性層１５、ｐ型Ｉ
ｎＰクラッド層１４、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層１
３を成長する。
ｎＧａＡｓＰ（１．５５μｍ組成）活性層１５、ｐ型Ｉ
ｎＰクラッド層１４、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層１
３を成長する。
【００２１】そして引き続き、前記第一光反射層１８と
同様の手順でＡｌＡｓＳｂと、ＩｎＰとを交互に１０対
エピタキシャル成長させて第二光反射層１１を形成す
る。
同様の手順でＡｌＡｓＳｂと、ＩｎＰとを交互に１０対
エピタキシャル成長させて第二光反射層１１を形成す
る。
【００２２】前述の行程を施した後、素子の断面の大き
さを８０μｍ角にするためにパターニングをし、ＩｎＰ
基板１９までエッチングを行う。次に残ったメサ構造に
対し、上端面に５０μｍ角のパターニングを行い、第一
反射層１８までエッチングを行う。さらに、残ったメサ
構造に対し、第二反射層１１の断面の大きさを１５μｍ
角にするためにパターニングをし、第二反射層１１のエ
ッチングを行う。その後、高温下水蒸気雰囲気中で第
一，第二光反射層１８，１１を構成するＡｌＡｓＳｂを
十分に酸化させる。最後に、第一反射層１８を構成する
ＩｎＧａＡｓＰの上にｎ電極１７としてＡｕＧｅＮｉ／
Ａｕを蒸着し、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層１３の上
端面にＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ型電極１２を形成する。
さを８０μｍ角にするためにパターニングをし、ＩｎＰ
基板１９までエッチングを行う。次に残ったメサ構造に
対し、上端面に５０μｍ角のパターニングを行い、第一
反射層１８までエッチングを行う。さらに、残ったメサ
構造に対し、第二反射層１１の断面の大きさを１５μｍ
角にするためにパターニングをし、第二反射層１１のエ
ッチングを行う。その後、高温下水蒸気雰囲気中で第
一，第二光反射層１８，１１を構成するＡｌＡｓＳｂを
十分に酸化させる。最後に、第一反射層１８を構成する
ＩｎＧａＡｓＰの上にｎ電極１７としてＡｕＧｅＮｉ／
Ａｕを蒸着し、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層１３の上
端面にＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ型電極１２を形成する。
【００２３】上記のようにして構成した長波長帯面発光
レーザにおいて電流・光出力特性を測定したところ、こ
れまでに報告されている第一，第二反射層をＩｎＰ／Ｉ
ｎＧａＡｓＰの半導体多層膜で構成した長波長帯面発光
レーザの構造に比べて、しきい値電流２５ｍＡ，発振波
長１．５４μｍでレーザ発振が確認された。
レーザにおいて電流・光出力特性を測定したところ、こ
れまでに報告されている第一，第二反射層をＩｎＰ／Ｉ
ｎＧａＡｓＰの半導体多層膜で構成した長波長帯面発光
レーザの構造に比べて、しきい値電流２５ｍＡ，発振波
長１．５４μｍでレーザ発振が確認された。
【００２４】［第２の実施の形態例］図２に本発明の実
施例を示す。
施例を示す。
【００２５】図２は本発明により作成された１．３μｍ
帯面発光レーザ構造の断面図である。
帯面発光レーザ構造の断面図である。
【００２６】図２において、２１はＳｉとＳｉＯ2 を交
互に積層してなる第二光反射層（ＤＢＲ層），２２はｐ
型電極、２３はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、２４は
ｐ−ＩｎＰクラッド層、２５はｐ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電
流狭窄層、２６はＩｎＧａＡｓＰ活性層、２７はｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層、２８はｎ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄
層、２９はｎ型電極、３０はＩｎＰとＩｎＡｌＡｓ酸化
物とを交互に積層してなる第一光反射層、３１はＩｎＰ
基板である。
互に積層してなる第二光反射層（ＤＢＲ層），２２はｐ
型電極、２３はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、２４は
ｐ−ＩｎＰクラッド層、２５はｐ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電
流狭窄層、２６はＩｎＧａＡｓＰ活性層、２７はｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層、２８はｎ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄
層、２９はｎ型電極、３０はＩｎＰとＩｎＡｌＡｓ酸化
物とを交互に積層してなる第一光反射層、３１はＩｎＰ
基板である。
【００２７】本実施例の長波長帯面発光レーザは次のよ
うにして製造する。まず、ＩｎＰ基板３１上にＭＯＣＶ
Ｄ法を用いて、ＩｎＡｌＡｓの酸化物に対する１．３μ
ｍの光学波長の１／４の膜厚でＩｎＡｌＡｓと、ＩｎＰ
に対する１．５５μｍの光学波長の１／４の膜厚（最上
層のみ光学波長の５／４）でＩｎＰとを交互に１０対エ
ピタキシャル成長させて第一光反射層３０を形成する。
うにして製造する。まず、ＩｎＰ基板３１上にＭＯＣＶ
Ｄ法を用いて、ＩｎＡｌＡｓの酸化物に対する１．３μ
ｍの光学波長の１／４の膜厚でＩｎＡｌＡｓと、ＩｎＰ
に対する１．５５μｍの光学波長の１／４の膜厚（最上
層のみ光学波長の５／４）でＩｎＰとを交互に１０対エ
ピタキシャル成長させて第一光反射層３０を形成する。
【００２８】次に、ｎ型ＩｎＰクラッド層２７、ｎ型Ｉ
ｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層２８、ｎ型ＩｎＰクラッド層
２７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ（１．３μｍ組成）活性層２
６、ｐ型ＩｎＰクラッド層２７、ｐ型ＩｎＡｌＧａＡｓ
電流狭窄層２５、ｐ型ＩｎＰクラッド層２４、ｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰキャップ層２３を成長する。
ｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層２８、ｎ型ＩｎＰクラッド層
２７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ（１．３μｍ組成）活性層２
６、ｐ型ＩｎＰクラッド層２７、ｐ型ＩｎＡｌＧａＡｓ
電流狭窄層２５、ｐ型ＩｎＰクラッド層２４、ｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓＰキャップ層２３を成長する。
【００２９】前述の行程を施した後、素子の断面の大き
さを８０μｍ角にするためにパターニングをし、ＩｎＰ
基板３１までエッチングを行う。次に残ったメサ構造に
対し、上端面に５０μｍ角のパターニングを行い、第一
反射層３０までエッチングを行う。その後、高温下水蒸
気雰囲気中に第二光反射層を構成するＩｎＡｌＡｓを中
心部まで全面を酸化させると同時に、組成の違いによる
酸化速度の違いを利用し、ｎ型，ｐ型のクラッドそれぞ
れに挟まれたＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層２８を中心を
１０μｍ角程度残して酸化させる。そして引き続き、第
一反射層３０を構成するＩｎＧａＡｓＰの上にｎ電極２
９としてＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着し、ｐ型ＩｎＧａＡ
ｓＰキャップ層２３の上端面にＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ
型電極２２を形成する。
さを８０μｍ角にするためにパターニングをし、ＩｎＰ
基板３１までエッチングを行う。次に残ったメサ構造に
対し、上端面に５０μｍ角のパターニングを行い、第一
反射層３０までエッチングを行う。その後、高温下水蒸
気雰囲気中に第二光反射層を構成するＩｎＡｌＡｓを中
心部まで全面を酸化させると同時に、組成の違いによる
酸化速度の違いを利用し、ｎ型，ｐ型のクラッドそれぞ
れに挟まれたＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層２８を中心を
１０μｍ角程度残して酸化させる。そして引き続き、第
一反射層３０を構成するＩｎＧａＡｓＰの上にｎ電極２
９としてＡｕＧｅＮｉ／Ａｕを蒸着し、ｐ型ＩｎＧａＡ
ｓＰキャップ層２３の上端面にＡｕＺｎＮｉ／Ａｕのｐ
型電極２２を形成する。
【００３０】最後に、ＳｉＯ2 とＳｉとを交互に光学波
長の１／４の膜厚で五対積層させ、１５μｍ角にパター
ニングをし、第二光反射層２１を形成する。
長の１／４の膜厚で五対積層させ、１５μｍ角にパター
ニングをし、第二光反射層２１を形成する。
【００３１】上記のようにして構成した長波長帯面発光
レーザにおいて電流・光出力特性を測定したところ、こ
れまでに報告されている第一光反射層をＩｎＰ／ＩｎＧ
ａＡｓＰの半導体多層膜、第二光反射層をＳｉＯ2 ／Ｓ
ｉの誘電体多層膜で構成し、ｐｎ埋込型の電流狭窄化を
行った長波長帯面発光レーザの構造に比べてしきい値電
流２０ｍＡ，発振波長１．３３μｍでレール発振が確認
された。
レーザにおいて電流・光出力特性を測定したところ、こ
れまでに報告されている第一光反射層をＩｎＰ／ＩｎＧ
ａＡｓＰの半導体多層膜、第二光反射層をＳｉＯ2 ／Ｓ
ｉの誘電体多層膜で構成し、ｐｎ埋込型の電流狭窄化を
行った長波長帯面発光レーザの構造に比べてしきい値電
流２０ｍＡ，発振波長１．３３μｍでレール発振が確認
された。
【００３２】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明における長波長帯面発光レーザによれ
ば、光反射層を構成するＡｌを含む半導体層を選択的に
酸化させることで、Ａｌを含まない半導体層との屈折率
差が大きくなり、少ない対数で高反射率が得られ、同時
に電流の狭窄化を行うため室温ＣＷ動作が容易になる。
このことにより、光情報処理用，光通信用，光インター
コネクション用の光源として利用できる。
たように、本発明における長波長帯面発光レーザによれ
ば、光反射層を構成するＡｌを含む半導体層を選択的に
酸化させることで、Ａｌを含まない半導体層との屈折率
差が大きくなり、少ない対数で高反射率が得られ、同時
に電流の狭窄化を行うため室温ＣＷ動作が容易になる。
このことにより、光情報処理用，光通信用，光インター
コネクション用の光源として利用できる。
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【図２】本発明の実施例の断面図である。
【図３】従来のｐｎ埋込型面発光レーザの断面図であ
る。
る。
【図４】従来のｐｎ埋込型面発光レーザの断面図であ
る。
る。
１１ ＩｎＧａＡｓＰ／ＡｌＡｓＳｂ酸化物とを交互に
積層してなる第二光反射層（ＤＢＲ層） １２ ｐ型電極 １３ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 １４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １５ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １６ ｎ−ＩｎＰクラッド層 １７ ｎ型電極 １８ ＩｎＧａＡｓＰ／ＡｌＡｓＳｂ酸化物とを交互に
積層してなる第一光反射層 １９ ＩｎＰ基板 ２１ ＳｉとＳｉＯ2 を交互に積層してなる第二光反射
層（ＤＢＲ層） ２２ ｐ型電極 ２３ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 ２４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ２５ ｐ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層 ２６ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ２７ ｎ−ＩｎＰクラッド層 ２８ ｎ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層 ２９ ｎ型電極 ３０ ＩｎＰとＩｎＡｌＡｓ酸化物とを交互に積層して
なる第一光反射層 ３１ ＩｎＰ基板
積層してなる第二光反射層（ＤＢＲ層） １２ ｐ型電極 １３ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 １４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １５ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １６ ｎ−ＩｎＰクラッド層 １７ ｎ型電極 １８ ＩｎＧａＡｓＰ／ＡｌＡｓＳｂ酸化物とを交互に
積層してなる第一光反射層 １９ ＩｎＰ基板 ２１ ＳｉとＳｉＯ2 を交互に積層してなる第二光反射
層（ＤＢＲ層） ２２ ｐ型電極 ２３ ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層 ２４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 ２５ ｐ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層 ２６ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ２７ ｎ−ＩｎＰクラッド層 ２８ ｎ−ＩｎＡｌＧａＡｓ電流狭窄層 ２９ ｎ型電極 ３０ ＩｎＰとＩｎＡｌＡｓ酸化物とを交互に積層して
なる第一光反射層 ３１ ＩｎＰ基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田所 貴志 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 黒川 隆志 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 活性層及びクラッド層を、一対の光反射
鏡で挾んで構成したＩｎＰ基板上の面発光レーザにおい
て、 前記光反射鏡の内少なくても基板に近い側の光反射鏡
を、半導体薄膜と、 Ａｌを構成元素とする半導体を酸化してできる薄膜とを
交互に積層して構成することを特徴とする長波長帯面発
光レーザ。 - 【請求項２】 請求項１の長波長帯面発光レーザにおい
て、 前記クラッド層内に、Ａｌを構成元素とする半導体を、
中心部を残して酸化した電流狭窄層を有することを特徴
とする長波長帯面発光レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21433495A JPH0964455A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 長波長帯面発光レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21433495A JPH0964455A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 長波長帯面発光レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964455A true JPH0964455A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16654044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21433495A Pending JPH0964455A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 長波長帯面発光レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964455A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1154831A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2005285831A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 面発光半導体レーザ素子 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP21433495A patent/JPH0964455A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1154831A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2005285831A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 面発光半導体レーザ素子 |
| JP4599865B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2010-12-15 | 住友電気工業株式会社 | 面発光半導体レーザ素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020625 |