JPS58122794A - ダブルヘテロ接合形半導体レ−ザ - Google Patents

ダブルヘテロ接合形半導体レ−ザ

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JPS58122794A
JPS58122794A JP426682A JP426682A JPS58122794A JP S58122794 A JPS58122794 A JP S58122794A JP 426682 A JP426682 A JP 426682A JP 426682 A JP426682 A JP 426682A JP S58122794 A JPS58122794 A JP S58122794A
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semiconductor
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JP426682A
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Kyoichi Kinoshita
恭一 木下
Kiyomasa Sugii
杉井 清昌
Mitsuru Naganuma
永沼 充
Yoshifumi Suzuki
芳文 鈴木
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3222Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIVBVI compounds, e.g. PbSSe-laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダブルヘテal1合形半導体レーザに関する。
タプルヘテロ接合形半導体レーザ(以下簡単の為DH構
造半導体レーザと称す)として、従来、第1114C示
す如く、例えばPbT・で表わされる半導体でなる例え
ばP型の半導体基板1上に、例えばPb6.13”VL
、−て蒙わされる半導体でなるP型のクラッド層2、P
b 1−x811.T@ (0<J<1 )又はPb 
t −y8ny8@(0<y<a4 )で表わされる半
導体でなるP型の活性層3、クラッド層2と同じ半導体
でなるN型のクラッド層4とが、それ等の順に順次積層
され、一方半導体基板1のクラッド層2@とは反対側の
面上及びクラッド層4の活性層3gaとは反対側の面上
に夫々電極5及び6がオーミックに剛されてなる構成の
ものが提案されている。尚図示の構成は、クラッド層2
、活性層3及びクラッド層4による積層体にメ1mが形
成され、そのメサ部の外表面上に、そのメサ部の上面を
除いて絶縁層7、が附趨れ、メサ部の上面に於てのみ電
極6が−されてなる所請電流狭窄形を有するものである
所で斯るDH構造半導体レーザは、その活性層3がPb
1−X5nX’I’s又はPb 、□5ny8@でなる
ことにより、5〜30μm範囲の比較的長い波長を以っ
て発振し、従って比較的長い波長を有するレーず光を祷
ることが出来るという意味に於て、注目されている。
然し乍ら、上述せる従来のDH構造半導体レーザの場合
、その活性層5を構成せるPb 1−!5nXT・又は
Pb 、−y8n、8・ で表わされる半導体のエネル
ギバンドギャップが比較的大なる温度依存性を有するこ
と及び活性層5が、第2図に示す如(、藺る温度依存性
を有する半導体でなる1つの層でなることにより、使用
温度(これを一般に曙とする)か、例えば77にの予定
の値(これをTo  とする)より低くなった場合、(
その値を一般にTL  とする)活性層3のエネルギバ
ンドギャップ(これを一般に81  とする)が、第3
示す如く値E、。に比し小なる値(これを一般にEgL
とする)となり、又使用温度Tが11To  より高く
なった場合(・、−6の値を一般にTHとする入gg 
 が、#IS園Cに示す如く、値]!8.に比し大なる
甑(これを一般にE、ヨとする)になり、こに夫々なっ
た場合、発振・波長 (これを一般に−とする)が、第
8151にて−1121で示す如く、値TL及びTHが
夫々小及び大になるに従い、掘[Tが値T0 であると
会の値(これを一般にλ。
又上述せる従来のDH構造半導体レーザの場合、その活
性層5を構成せるPb 、 −XsnX’r・ 又はP
b、−78!1アS・で表わされる半導体内での電子の
状態密度が比較的大なる電流依存性を有することにより
、発振・波・長が、第9図にて符号31で示す如く、活
性層3への注入電IEIの変化に対して大きく変化する
という欠点を有していた。
依って、本発明は、第1aAにて上述せる従来のDH構
造牛尋体レーザを基礎とするも、上述せる欠点のない#
rMIkなりH構造半導体レーザを提案せんとするもの
で、以下詳述する所より明らかとなるであろう。
第4図は本発明によるDI(構造半導体レーザの実施例
を示し、第1図との対応部分には同一符号を附して詳細
説明はこれを省略するも、第1図にて上述せる構成に於
て、その活性層3が、第5図と共に参照して明らかな如
く、使用温度Tか予定の値T0  より低くなった場合
と高くなった場合とで、エネルギバンドギャップEfK
の値が互に逆関係に変化すべ(Pb/8n比(モル比)
が互に異なっている。Pbt−X、8nx、Te(0<
i、<’ )又はPb < −y 、8ny 、8e 
(0<1 、<u)で表わされる狭エネルギバンドギャ
ップを有する半導体でなる半導体層3人と、pb、−X
、sm、’r・(0<x2<1 )  又はPb 、−
y28ny、8e((Ky、<a4)で表わされる狭エ
ネルギバンドギャップを有する半導体でなる半導体層シ
Bとが、交叉融状に積層されてなる構成を有することを
除いては、第1図の場合と同様の構成を有する。この場
合、半導体5人及び3Bの夫々の犀さ及び半導体層3A
及び3Bを合わせた層数は、活性層5さしての必要な所
費の厚さが祷られるに十分な値に選ばれ、例えば摩さの
値は6〜1000λ、層数の値は10〜数百程度に選ば
れる。
以上が本発明によるDH構造半導体レーザの実施例の構
成であるが、斯る構成による場合、それが上述せる事項
を除いては#11図の場合と同様の構成を有するので、
詳細説明はこれを鳴略するも、I11図に示すDH構造
半導体レーザの場合と同様の半導体レーザとしての機能
が得られるものである。
然し乍ら、第4図に示す本発明によるL)H構造半導体
レーザの構成の場合、その活性層6か、使用温度が低く
なった場合と高くなった場合とで、エネルギバンドギャ
ップE、が互に逆−保に変化する半導体層3人及び3B
が順次交叉に積層されてなる構成を有するので、半導体
層3人及び3Bのエネルギバンドギャップ(これ等ヲ夫
”%、及(jBgB(!1−16 >tJ5、使用al
t Tが予定の値T、(77K)である場合に於ける値
(これ勢を夫々”gAO及び”glglとする)をして
′@6図Bに示す如く互に等しいものとした場合(半導
体層3ム及び5Bが例えば夫々Pb O,65Sn o
、15 T@及びPbo、58n07Te でなる場合
)、EgA及びEgBが、使用11度Tが予定の値T、
より低い値TLになった場合、第6図ムに示す如<、%
Ao 及び’gBOに比し夫々小及び大なる値(それ等
をEgAL及びN。XJとする)になり、そしてgfA
Lの伝導帯の底の上及び価電子帯の頂の下に夫々符号1
0及び11で示すポテンシャル井戸が形成され、それ勢
井戸10及び11内に夫々量子化された準位12及び1
3が形成され、又使用1!tTが予定の値T、より商い
値THになった場合、第61QOに示す如(,8、□。
及び”gBoに比し夫々大及び小なる値(それ等を夫々
”gAH及びggBL  とする)になり、そしてBg
BLの化4帝の底の上及び価電子帯の頂の下に夫々符号
10′及び11”t’示す如くポテンシャル井戸が形成
され、それ等井戸10′及び11′内に量子化された単
位12′及び13′が形成されるものである。
而して準位12及び15は使用温度Tか予定のmT(1
より値TLに変化した場合の81□の値を補償し、又準
位12′及び13′は使用温度Tが予定補償しているも
のである。
この為、第8図にて曲922に示す如く、使用温llT
か値T0より値TL及びTHに変化しても、発振波長λ
の値が第1図にて上述せる従来のDH構造半導体レーザ
の場4!rK比し僅かしか変化しないものである。
又半導体層3人及び3BのE5゜及びEgBか、使用温
度Tが予定の値T、(77K)である場合に於ける値E
ヨ□。及び’gB(lをして第7図Bに示す如く互に異
なる場合(半導体層3A及び3Bか例えば夫々Pb 6
.681gjT@及びPbo、!”’(1,7TIでな
る場會絡6図人及びBにて上述せるポテンシャル井戸1
0及び11又は10′及び11′に準じたポテンシャル
井戸14及び15が形成され、それ等ポテンシャル井戸
14及び15内に量子化された準位16及び17が形成
されているも、EgA及びEgBが、使用温[Tが予定
の値T0  より箇T になった場合及び^い値THに
なった場合、夫々#!7図ム及び1117図Bに示す如
く、ポテンシャル井戸14及び15がそれに比し深い及
び浅いポテンシャル井戸14′及び15′、及び14’
及び15’となり、これに応じて準位16及び17が、
それに比し深い及び浅い単位16′及び17′、及び1
6I及び171となるものである。
この為、前述せる場合に準じて準位16′及び17′、
及び161及び171が、夫々使用温度Tの値が変化し
た場合のE、A及びB3.の値を補償し、依って第8凶
にて上述せると同様に使用温度10月1IToよりgk
TL及びTHに変化しても、発振波長λの値が第1図に
て上述せる従来のDH構遺半導体レーザの場合に比し僅
かしか変化しないものである。
更に、半導体層3A及び3Bが、夫々pbo、?SnQ
及びPb o、7 sn o38・ である場合に於て
も、前述せる場合と同様の理由によって、使用温度Tが
変化しても、発振波長λの値が僅かしか変化しないもの
である。
又#4図にて上述せる本発明によるDH構造半導体レー
ザの場合、活性層Sが使用温度Tが低くなった場合と高
くなった場合とで、エネルギバンドギャップE、の値が
逆関係に変化する半導体層5ム及び3Bが順次交叉に積
層されてなる構成を有し、この為、活性層3内に対する
注入電流に基く活性層s内での電子状線密度か半導体層
5人及び3Bの積層方向にfIiIIをりけ、遣手導体
し−讐の場合に比し僅かしか貧化しないものである。
上述せる如く、本発明によれば、発振波長λの温度依存
性及び活性層への注入電fL依存性か極めて小であると
いう大なる4I會を有するものである。
尚上述に於てはメtgによって電流狭窄形となされてい
る構成のDH構造半導体レーザに本発明を適用した場合
の実施例を述べたが、他の槍々の’([狭窄形のDH構
造半導体レーザは勿論電流狭窄形でない糧々のDH構造
半番体レーザにも本発明を適用し得ること明らかであろ
う。
【図面の簡単な説明】
@14は従来のダブルヘテal1合形半導体レーザを示
す路線的断面図、第2図及び第3図は夫々その活性層を
示す略纏的拡大図、及び活性層のエネルギバンドギャッ
プを示す図、第4図は本発明によるダブルヘテ田接舎形
牛導体し−ずの一例を示す路線的断l1ki図、第5N
はその活性層を示す路線拡大図、116図及び第7図は
第5図に示す活性層のエネルギバンドギャップを示す図
、第8図は本発明による説明に供する発振波長λ(岸m
)の温f T(K) 依存性を示す凶、第9図は同様の
発振波長λの注入電流I (mA)依存性を示す図であ
る。 図中、1は半導体基板、2及び4はクラッド層3は活性
層、5及び6は電極、5A及び5Bは活性Pmsを構成
せる半導体層を夫々示す。 出願人 日本電信電話公社 第5図 第8図 第9図 0   200   400   6001mA)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 活性層か、使用温度が低くなった場合と^(なった場合
    とで、エネルギバンドギャップが互に逆関係に変化する
    べ(Pb/an比が互に異っている% Pb1−X、8
    nt、T*(0<zl<1 )  又はPb1−、.8
    m、、5s(0ぐ、<14)で表わされる狭エネルギバ
    ンドギャップを有する半導体でなる第1の半導体層とで
    表わされる狭エネルギバンドギャップを有する半導体で
    なる第2の半導体層とが、交互順次に積層されてなる構
    成を有する事を4I徴とするダブルヘテc1接合形牛尋
    体レーザ。
JP426682A 1982-01-14 1982-01-14 ダブルヘテロ接合形半導体レ−ザ Granted JPS58122794A (ja)

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JPS58122794A true JPS58122794A (ja) 1983-07-21
JPS6318880B2 JPS6318880B2 (ja) 1988-04-20

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ID=11579731

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JP (1) JPS58122794A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62187034A (ja) * 1986-02-12 1987-08-15 日立化成工業株式会社 メタルコア金属張積層板の製造方法
US4835783A (en) * 1986-04-30 1989-05-30 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser

Cited By (2)

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JPS62187034A (ja) * 1986-02-12 1987-08-15 日立化成工業株式会社 メタルコア金属張積層板の製造方法
US4835783A (en) * 1986-04-30 1989-05-30 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser

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