JPH11243250A - 半導体レーザ素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子及びその製造方法Info
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- JPH11243250A JPH11243250A JP4240898A JP4240898A JPH11243250A JP H11243250 A JPH11243250 A JP H11243250A JP 4240898 A JP4240898 A JP 4240898A JP 4240898 A JP4240898 A JP 4240898A JP H11243250 A JPH11243250 A JP H11243250A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 活性層からのキャリアのオーバーフローを抑
制して、高温でのエッチングストップ層でのキャリアの
再結合を減らすことにより、高温での高出力の発振動作
を実用レベルで行うこと。 【解決手段】 エッチングストップ層の下側に、不純物
濃度が従来よりも高いクラッド層６２を形成することに
より、ＭＱＷ活性層４からクラッド層６２への障壁を従
来よりも高くすることができる。これにより、ＭＱＷ活
性層からクラッド層８へのキャリアのオーバーフローが
抑制される。このため、高温時、エッチングストップ層
でのキャリアの再結合が少なくなるため、レーザの閾値
電流が高くなる度合いが抑制され、高温でも、高出力の
発振動作が実用レベルの強度で行なわれる。
制して、高温でのエッチングストップ層でのキャリアの
再結合を減らすことにより、高温での高出力の発振動作
を実用レベルで行うこと。 【解決手段】 エッチングストップ層の下側に、不純物
濃度が従来よりも高いクラッド層６２を形成することに
より、ＭＱＷ活性層４からクラッド層６２への障壁を従
来よりも高くすることができる。これにより、ＭＱＷ活
性層からクラッド層８へのキャリアのオーバーフローが
抑制される。このため、高温時、エッチングストップ層
でのキャリアの再結合が少なくなるため、レーザの閾値
電流が高くなる度合いが抑制され、高温でも、高出力の
発振動作が実用レベルの強度で行なわれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩｎＧａＡｌＰ系
材料を用いたリッジ導波路型の半導体レーザ素子及びそ
の製造方法に係り、特に発振波長が短い場合の温度特性
の改善に関する。
材料を用いたリッジ導波路型の半導体レーザ素子及びそ
の製造方法に係り、特に発振波長が短い場合の温度特性
の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、波長６００ｎｍから７００ｎｍの
半導体レーザ素子の開発が盛んである。図４は従来のリ
ッジ導波路型の半導体レーザ素子の構造を示した断面図
である。半導体レーザ素子は、ＧａＡｓ基板１上にｎ−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層２、Ｉ
ｎ0.5 （Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 ）0.5 Ｐガイド層３、Ｉｎ0.
5 Ｇａ0.5 Ｐ／Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 ）0.5 Ｐの
ＭＱＷ（Multiple Qｕａｎｔｕｍ Well ；多重量子井
戸）活性層４、Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 ）0.5Ｐガ
イド層５、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐク
ラッド層６、ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングストッ
プ層７、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラ
ッド層８を順次成長し、次にｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａ
ｌ0.7 ）0.5Ｐクラッド層８をストライプ状のリッジ型
導波路に形成した後、ｎ−ＧａＡｓの電流ブロック層
９、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０で埋め込んだ構造を
有している。 ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングスト
ップ層７は所望のリッジ形状を得るための層である。即
ち、ＩｎＧａＰ層がＩｎＧａＡｌＰ層に比べエッチング
速度が小さいことを利用して、ウエットエッチングによ
りリッジを形成する際、ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチ
ングストップ層７で上記したエッチングを止めることが
できる。
半導体レーザ素子の開発が盛んである。図４は従来のリ
ッジ導波路型の半導体レーザ素子の構造を示した断面図
である。半導体レーザ素子は、ＧａＡｓ基板１上にｎ−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層２、Ｉ
ｎ0.5 （Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 ）0.5 Ｐガイド層３、Ｉｎ0.
5 Ｇａ0.5 Ｐ／Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 ）0.5 Ｐの
ＭＱＷ（Multiple Qｕａｎｔｕｍ Well ；多重量子井
戸）活性層４、Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 ）0.5Ｐガ
イド層５、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐク
ラッド層６、ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングストッ
プ層７、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラ
ッド層８を順次成長し、次にｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａ
ｌ0.7 ）0.5Ｐクラッド層８をストライプ状のリッジ型
導波路に形成した後、ｎ−ＧａＡｓの電流ブロック層
９、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０で埋め込んだ構造を
有している。 ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングスト
ップ層７は所望のリッジ形状を得るための層である。即
ち、ＩｎＧａＰ層がＩｎＧａＡｌＰ層に比べエッチング
速度が小さいことを利用して、ウエットエッチングによ
りリッジを形成する際、ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチ
ングストップ層７で上記したエッチングを止めることが
できる。
【０００３】従って、結晶成長の際、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８中の所望の位置に
ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングストップ層７を入れ
ておくことにより、任意の高さのリッジ導波路を形成す
ることができる。
ａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８中の所望の位置に
ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングストップ層７を入れ
ておくことにより、任意の高さのリッジ導波路を形成す
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来構造のリッジ導波路型の半導体レーザ素子で
は、発振波長が短くなる（６５０ｎｍ程度）と、特に高
温時（例えば周囲温度１００℃位）に、このエッチング
ストップ層７でのキャリアの再結合が無視できなくなっ
てくる。即ち、図５に示したバンド構造図に示すよう
に、高温になると、ＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉｎ0.5
（Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８ヘオーバーフ
ローしたキャリアがエッチングストップ層７で再結合し
てしまい、レーザの閾値電流が高くなって発振が止まる
か、或いはその発振強度が極めて小さくなって実用レベ
ル以下になってしまい、半導体レーザ素子の温度特性を
劣化させてしまうという問題があった。
ような従来構造のリッジ導波路型の半導体レーザ素子で
は、発振波長が短くなる（６５０ｎｍ程度）と、特に高
温時（例えば周囲温度１００℃位）に、このエッチング
ストップ層７でのキャリアの再結合が無視できなくなっ
てくる。即ち、図５に示したバンド構造図に示すよう
に、高温になると、ＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉｎ0.5
（Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８ヘオーバーフ
ローしたキャリアがエッチングストップ層７で再結合し
てしまい、レーザの閾値電流が高くなって発振が止まる
か、或いはその発振強度が極めて小さくなって実用レベ
ル以下になってしまい、半導体レーザ素子の温度特性を
劣化させてしまうという問題があった。
【０００５】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、高温での活性層
からのキャリアのオーバーフローを抑制して、エッチン
グストップ層でのキャリアの再結合を減らすことによ
り、高温での周波数の高い発振動作を実用レベルで行う
ことができる半導体レーザ素子及びその製造方法を提供
することである。
るためになされたもので、その目的は、高温での活性層
からのキャリアのオーバーフローを抑制して、エッチン
グストップ層でのキャリアの再結合を減らすことによ
り、高温での周波数の高い発振動作を実用レベルで行う
ことができる半導体レーザ素子及びその製造方法を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の特徴は、ＧａＡｓ基板上に、少なくと
も第一導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層、活性層、第
二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１、第二導電型の
エッチングストップ層、第二導電型のＩｎＧａＡｌＰク
ラッド層２を積層したリッジ導波路型の半導体レーザ素
子において、前記エッチングストップ層と前記活性層と
の間に形成された前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラ
ッド層１の一部分の第二導電型の不純物濃度を高くした
ことにある。
に、第１の発明の特徴は、ＧａＡｓ基板上に、少なくと
も第一導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層、活性層、第
二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１、第二導電型の
エッチングストップ層、第二導電型のＩｎＧａＡｌＰク
ラッド層２を積層したリッジ導波路型の半導体レーザ素
子において、前記エッチングストップ層と前記活性層と
の間に形成された前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラ
ッド層１の一部分の第二導電型の不純物濃度を高くした
ことにある。
【０００７】この第１の発明によれば、前記エッチング
ストップ層と前記活性層との間に形成された前記第二導
電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電
型の不純物濃度を高くすると、前記活性層と前記第二導
電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１間のバンドギャップ
が広がり、前記活性層からオーバーフローするキャリア
の量が減り、エッチングストップ層でのキャリアの再結
合が抑制される。そのことにより、高温時の短波長にお
ける発振が可能になり、半導体レーザの温度特性が向上
する。
ストップ層と前記活性層との間に形成された前記第二導
電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電
型の不純物濃度を高くすると、前記活性層と前記第二導
電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１間のバンドギャップ
が広がり、前記活性層からオーバーフローするキャリア
の量が減り、エッチングストップ層でのキャリアの再結
合が抑制される。そのことにより、高温時の短波長にお
ける発振が可能になり、半導体レーザの温度特性が向上
する。
【０００８】第２の発明の特徴は、前記第二導電型のＩ
ｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電型の不純
物濃度は、１．５×１０１８ｃｍ-3以上の濃度にしたこ
とにある。
ｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電型の不純
物濃度は、１．５×１０１８ｃｍ-3以上の濃度にしたこ
とにある。
【０００９】第３の発明の特徴は、前記第二導電型のＩ
ｎＧａＡｌＰクラッド層１の前記不純物濃度を高くした
部分のＡｌ組成比を高くしたことにある。
ｎＧａＡｌＰクラッド層１の前記不純物濃度を高くした
部分のＡｌ組成比を高くしたことにある。
【００１０】この第３の発明によれば、前記エッチング
ストップ層と前記活性層との間に形成された前記第二導
電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電
型の不純物濃度を高くし且つＡｌの組成比を高くする
と、前記活性層と前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラ
ッド層１間のバンドギャップが更に広がり、前記活性層
からオーバーフローするキャリアの量が減り、エッチン
グストップ層でのキャリアの再結合が抑制される。その
ことにより、高温時の短波長における発振が可能にな
り、半導体レーザの温度特性が向上する。
ストップ層と前記活性層との間に形成された前記第二導
電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電
型の不純物濃度を高くし且つＡｌの組成比を高くする
と、前記活性層と前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラ
ッド層１間のバンドギャップが更に広がり、前記活性層
からオーバーフローするキャリアの量が減り、エッチン
グストップ層でのキャリアの再結合が抑制される。その
ことにより、高温時の短波長における発振が可能にな
り、半導体レーザの温度特性が向上する。
【００１１】第４の発明の特徴は、前記第二導電型のＩ
ｎＧａＡｌＰクラッド層１の組成がＩｎ0.5 （Ｇａ1-X
ＡｌX ）0.5 Ｐで表される場合、前記不純物濃度を高く
した部分のＡｌの組成比ｘを０．８以上にしたことにあ
る。
ｎＧａＡｌＰクラッド層１の組成がＩｎ0.5 （Ｇａ1-X
ＡｌX ）0.5 Ｐで表される場合、前記不純物濃度を高く
した部分のＡｌの組成比ｘを０．８以上にしたことにあ
る。
【００１２】第５の発明の特徴は、ＧａＡｓ基板上に、
少なくとも第一導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層、活
性層、第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１、第二
導電型のエッチングストップ層、第二導電型のＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層２を積層したリッジ導波路型の半導体
レーザ素子の製造方法において、前記エッチングストッ
プ層と前記活性層との間に形成される前記第二導電型の
ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電型の不
純物濃度を高くする工程を含むことにある。
少なくとも第一導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層、活
性層、第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１、第二
導電型のエッチングストップ層、第二導電型のＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層２を積層したリッジ導波路型の半導体
レーザ素子の製造方法において、前記エッチングストッ
プ層と前記活性層との間に形成される前記第二導電型の
ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一部分の第二導電型の不
純物濃度を高くする工程を含むことにある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の半導体レーザ素
子の第１の実施の形態を示した断面図である。半導体レ
ーザ素子は、ｎ−ＧａＡｓ基板（濃度；３×１０１８ｃ
ｍ-3）１上に、ｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 3 Ａｌ0.7 ）0.5
Ｐクラッド層２（３×１０１７ｃｍ-3）、Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.4Ａｌ0.6 ）0.5 Ｐガイド層３、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5
Ｐ／Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.5 Ａｌ0. 5 ）0.5 ＰＭＱＷ活性層
４、Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 ）0.5 Ｐガイド層５、
ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６
１（７×１０１７ｃｍ-3）、ｐ＋−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3
Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６２（２×１０１８ｃ
ｍ-3）、ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングストップ層
７（１×１０１８ｃｍ-3）、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａ
ｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８（７×１０１７ｃｍ-3）を
順次成長させ、次にｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）
0.5 Ｐクラッド層８をストライプ状のリツジ型導波路に
形成した後、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層９、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層１０（５×１０１８ｃｍ-3）で埋め込
んだ構造を有している。
に基づいて説明する。図１は、本発明の半導体レーザ素
子の第１の実施の形態を示した断面図である。半導体レ
ーザ素子は、ｎ−ＧａＡｓ基板（濃度；３×１０１８ｃ
ｍ-3）１上に、ｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 3 Ａｌ0.7 ）0.5
Ｐクラッド層２（３×１０１７ｃｍ-3）、Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.4Ａｌ0.6 ）0.5 Ｐガイド層３、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5
Ｐ／Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.5 Ａｌ0. 5 ）0.5 ＰＭＱＷ活性層
４、Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.4 Ａｌ0.6 ）0.5 Ｐガイド層５、
ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６
１（７×１０１７ｃｍ-3）、ｐ＋−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3
Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６２（２×１０１８ｃ
ｍ-3）、ｐ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐエッチングストップ層
７（１×１０１８ｃｍ-3）、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａ
ｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８（７×１０１７ｃｍ-3）を
順次成長させ、次にｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）
0.5 Ｐクラッド層８をストライプ状のリツジ型導波路に
形成した後、ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層９、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層１０（５×１０１８ｃｍ-3）で埋め込
んだ構造を有している。
【００１４】本例のクラッド層６１，６２は図４に示し
た従来のｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラ
ッド層６を、低濃度のｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 ）0. 5 Ｐクラッド層６１（７×１０１７ｃｍ-3）と
高濃度のｐ＋一Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐク
ラッド層６２（２×１０１８ｃｍ-3）に分けている。実
際には従来のＰクラッド層６の上部にＰ型の不純物を高
濃度に拡散してクラッド層６２を形成することにより、
クラッド層６１とクラッド層６２を形成している。
た従来のｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラ
ッド層６を、低濃度のｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 ）0. 5 Ｐクラッド層６１（７×１０１７ｃｍ-3）と
高濃度のｐ＋一Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐク
ラッド層６２（２×１０１８ｃｍ-3）に分けている。実
際には従来のＰクラッド層６の上部にＰ型の不純物を高
濃度に拡散してクラッド層６２を形成することにより、
クラッド層６１とクラッド層６２を形成している。
【００１５】このようにエッチングストップ層７の下層
に高濃度のｐ＋一Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐ
クラッド層６２があると、図２に示した本例のバンド構
造図に示すように、クラッド層６２の伝導帯が上昇し
て、ＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８へのキャリアのオーバーフロ
ーがし難くなり、また、素子劣化の原因となる不純物の
ＭＱＷ活性層４ヘの拡散も抑えることが出来る。
に高濃度のｐ＋一Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐ
クラッド層６２があると、図２に示した本例のバンド構
造図に示すように、クラッド層６２の伝導帯が上昇し
て、ＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８へのキャリアのオーバーフロ
ーがし難くなり、また、素子劣化の原因となる不純物の
ＭＱＷ活性層４ヘの拡散も抑えることが出来る。
【００１６】本実施の形態によれば、エッチングストッ
プ層７の下層に高濃度のｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層
６２を形成することにより、ＭＱＷ活性層４からこのク
ラッド層６２への障壁を高くすることにより、高温時の
ＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）
0.5 Ｐクラッド層８へのキャリアのオーバーフロー量を
少なくして、エッチングストップ層７でのキャリアの再
結合を減らすことができる。これにより、高温でのレー
ザの閾値電流が高くなる度合いを抑制することができ、
高温での高出力の発振動作を実用レベルで行なうことが
できる。
プ層７の下層に高濃度のｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層
６２を形成することにより、ＭＱＷ活性層４からこのク
ラッド層６２への障壁を高くすることにより、高温時の
ＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）
0.5 Ｐクラッド層８へのキャリアのオーバーフロー量を
少なくして、エッチングストップ層７でのキャリアの再
結合を減らすことができる。これにより、高温でのレー
ザの閾値電流が高くなる度合いを抑制することができ、
高温での高出力の発振動作を実用レベルで行なうことが
できる。
【００１７】なお、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）
0.5 Ｐクラッド層８を高濃度（２×１０１８ｃｍ-3）に
すれば、素子抵抗を下げることができ、動作電圧を減少
させることができる。
0.5 Ｐクラッド層８を高濃度（２×１０１８ｃｍ-3）に
すれば、素子抵抗を下げることができ、動作電圧を減少
させることができる。
【００１８】図３は本発明の半導体レーザ素子の第２の
実施の形態を説明するバンド構造図である。但し、本例
の半導体レーザ素子の構造は図１に示した第１の実施の
形態と同様であるため、以下、図１を借用して説明す
る。本例では、エッチングストップ層７の下側のｐ＋−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６２
（２×１０１８ｃｍ-3）の不純物濃度を高濃度としただ
けでなく、その組成も変えてある点が第１の実施の形態
と異なる点である。即ち、ｐ＋一Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 2 Ａ
ｌ0.8 ）0.5 Ｐとして、Ａｌの組成比を０．８と高くし
てある。但し、Ａｌの組成比は０．８以上であってもよ
い。
実施の形態を説明するバンド構造図である。但し、本例
の半導体レーザ素子の構造は図１に示した第１の実施の
形態と同様であるため、以下、図１を借用して説明す
る。本例では、エッチングストップ層７の下側のｐ＋−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層６２
（２×１０１８ｃｍ-3）の不純物濃度を高濃度としただ
けでなく、その組成も変えてある点が第１の実施の形態
と異なる点である。即ち、ｐ＋一Ｉｎ0.5 （Ｇａ0. 2 Ａ
ｌ0.8 ）0.5 Ｐとして、Ａｌの組成比を０．８と高くし
てある。但し、Ａｌの組成比は０．８以上であってもよ
い。
【００１９】これにより、本例の半導体レーザ素子のバ
ンド構造は図３に示した如くなり、クラッド層６２の伝
導帯が更に上昇して、ＭＱＷ活性層４への障壁を更に高
くすることができ、高温でのＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉ
ｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８へのキ
ャリアのオーバーフローを上記した第１の実施の形態の
それよりも減らすことができ、エッチングストップ層７
でのキャリアの再結合を更に少なくすることができる。
このため、高温での高出力の発振動作を実用レベルで行
なうことができ、半導体レーザ素子の温度特性を更に改
善することができる。
ンド構造は図３に示した如くなり、クラッド層６２の伝
導帯が更に上昇して、ＭＱＷ活性層４への障壁を更に高
くすることができ、高温でのＭＱＷ活性層４からｐ−Ｉ
ｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８へのキ
ャリアのオーバーフローを上記した第１の実施の形態の
それよりも減らすことができ、エッチングストップ層７
でのキャリアの再結合を更に少なくすることができる。
このため、高温での高出力の発振動作を実用レベルで行
なうことができ、半導体レーザ素子の温度特性を更に改
善することができる。
【００２０】なお、本例も、ｐ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａ
ｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８を高濃度（２×１０１８ｃ
ｍ-3）にすれば、素子抵抗を下げることができ、動作電
圧を減少させることができる。
ｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層８を高濃度（２×１０１８ｃ
ｍ-3）にすれば、素子抵抗を下げることができ、動作電
圧を減少させることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の半
導体レーザ素子及びその製造方法によれば、活性層から
のキャリアのオーバーフローを抑制して、高温でのエッ
チングストップ層でのキャリアの再結合を減らすことに
より、高温での周波数の高い発振動作を実用レベルで行
うことができる。
導体レーザ素子及びその製造方法によれば、活性層から
のキャリアのオーバーフローを抑制して、高温でのエッ
チングストップ層でのキャリアの再結合を減らすことに
より、高温での周波数の高い発振動作を実用レベルで行
うことができる。
【図１】本発明の半導体レーザ素子の第１の実施の形態
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザ素子のバンド構造図
である。
である。
【図３】本発明の半導体レーザ素子の第２の実施の形態
を説明するバンド構造図である。
を説明するバンド構造図である。
【図４】従来の半導体レーザ素子の構造を示した断面図
である。
である。
【図５】図４に示した半導体レーザ素子のバンド構造図
である。
である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ３、５ ＩｎＧａＡｌＰガイド層 ４ ＭＱＷ活性層 ７ エッチングストップ層 ８ 第３ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ９ ｎ−ＧａＡｓブロック層 １０ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 ６１ 第１ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 ６２ 第２ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層
Claims (5)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に、少なくとも第一導電
型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層、活性層、第二導電型の
ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１、第二導電型のエッチング
ストップ層、第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層２
を積層したリッジ導波路型の半導体レーザ素子におい
て、 前記エッチングストップ層と前記活性層との間に形成さ
れた前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一
部分の第二導電型の不純物濃度を高くしたことを特徴と
する半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッ
ド層１の一部分の第二導電型の不純物濃度は、１．５×
１０１８ｃｍ-3以上の濃度にしたことを特徴とする請求
項１記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項３】 前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッ
ド層１の前記不純物濃度を高くした部分のＡｌ組成比を
高くしたことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体
レーザ素子。 - 【請求項４】 前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッ
ド層１の組成がＩｎ0.5 （Ｇａ1-X ＡｌX ）0.5 Ｐで表
される場合、前記不純物濃度を高くした部分のＡｌの組
成比ｘを０．８以上にしたことを特徴とする請求項３記
載の半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 ＧａＡｓ基板上に、少なくとも第一導電
型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層、活性層、第二導電型の
ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１、第二導電型のエッチング
ストップ層、第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層２
を積層したリッジ導波路型の半導体レーザ素子の製造方
法において、 前記エッチングストップ層と前記活性層との間に形成さ
れる前記第二導電型のＩｎＧａＡｌＰクラッド層１の一
部分の第二導電型の不純物濃度を高くする工程を含むこ
とを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240898A JPH11243250A (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240898A JPH11243250A (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11243250A true JPH11243250A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=12635251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4240898A Pending JPH11243250A (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11243250A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1187277A2 (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-13 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Laser diode and fabrication process thereof |
| JPWO2019187809A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2021-03-18 | ソニー株式会社 | 垂直共振器型面発光レーザ素子及び電子機器 |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP4240898A patent/JPH11243250A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1187277A2 (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-13 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Laser diode and fabrication process thereof |
| EP1187277A3 (en) * | 2000-09-04 | 2004-08-25 | Fujitsu Quantum Devices Limited | Laser diode and fabrication process thereof |
| JPWO2019187809A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2021-03-18 | ソニー株式会社 | 垂直共振器型面発光レーザ素子及び電子機器 |
| US11973316B2 (en) | 2018-03-28 | 2024-04-30 | Sony Corporation | Vertical cavity surface emitting laser element and electronic apparatus |
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