JPS58197789A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS58197789A JPS58197789A JP8188382A JP8188382A JPS58197789A JP S58197789 A JPS58197789 A JP S58197789A JP 8188382 A JP8188382 A JP 8188382A JP 8188382 A JP8188382 A JP 8188382A JP S58197789 A JPS58197789 A JP S58197789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- junction
- semiconductor 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
-
- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
-
- 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
- H01S5/20—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
- 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
- H01S5/2203—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 with a transverse junction stripe [TJS] structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体レーザに係り、特に横方向接合ストラ
イブ（Ｔｒａｎｖｅｒｓｅ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ５ｔｒ
ｉｐｅ ＋ ＴＪＳ）レーザの改良に関するものである
。
イブ（Ｔｒａｎｖｅｒｓｅ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ５ｔｒ
ｉｐｅ ＋ ＴＪＳ）レーザの改良に関するものである
。
？Ｊ８レーザは低しきい値電流で安定した単一モードの
レーザ発振の得られるすぐれた構造で、しかも１０時間
を越える長時間寿命を有している。
レーザ発振の得られるすぐれた構造で、しかも１０時間
を越える長時間寿命を有している。
第１図はこのような従来のＴ、ＴＳレーザの構造を示す
斜視図で、１１１は半絶縁性ガリウム・ヒ素（ＧａムＳ
）基板、（２）はガリウム・アルミニウム・ヒ素〔Ｇａ
１−ＸＡ／ＸＡ８＋ （０（Ｘ（１） 〕からなる第
１のクラッド層、（３）はＧ ａ １−ｙＡ ／ ｙＡ
ｓ Ｉ（０≦ｙ＜ ｘ＜ １ ）からなる活性層、（
４）はＧａｌ −７Ａ／７Ａ８ ＋ （ｏ≦ｙ＜ｚ＜
１ ）からなる第２のクラッド層、（５）は高濃度ｐ形
不純物拡散領域（ｐ＋形領領域 、［６１は低濃度ｐ形
不純物拡散領域（ｐ影領域） 、［７１はｐ＋形領領域
５）およびｐ影領域（６）を除く第１のクラッド層（２
）、活性層（３）および第２のクラッド層（４）の各ｎ
形部分からなるｎ影領域、（８）はｐ ＠１電極、（９
）はｎ ＩＩＩ電極、（１０ａ）、 （１０ｂ）は一対
の共振器面、ＣＩ＋＋はｐ影領域（６）とｎ影領域（７
）との間に形成され、上記一対の共振器面（１０ａ）、
（１０ｂ）に垂直なｐｎ（ｌａ久２ 接合面、０２）は共振器面参における発光領域である。
斜視図で、１１１は半絶縁性ガリウム・ヒ素（ＧａムＳ
）基板、（２）はガリウム・アルミニウム・ヒ素〔Ｇａ
１−ＸＡ／ＸＡ８＋ （０（Ｘ（１） 〕からなる第
１のクラッド層、（３）はＧ ａ １−ｙＡ ／ ｙＡ
ｓ Ｉ（０≦ｙ＜ ｘ＜ １ ）からなる活性層、（
４）はＧａｌ −７Ａ／７Ａ８ ＋ （ｏ≦ｙ＜ｚ＜
１ ）からなる第２のクラッド層、（５）は高濃度ｐ形
不純物拡散領域（ｐ＋形領領域 、［６１は低濃度ｐ形
不純物拡散領域（ｐ影領域） 、［７１はｐ＋形領領域
５）およびｐ影領域（６）を除く第１のクラッド層（２
）、活性層（３）および第２のクラッド層（４）の各ｎ
形部分からなるｎ影領域、（８）はｐ ＠１電極、（９
）はｎ ＩＩＩ電極、（１０ａ）、 （１０ｂ）は一対
の共振器面、ＣＩ＋＋はｐ影領域（６）とｎ影領域（７
）との間に形成され、上記一対の共振器面（１０ａ）、
（１０ｂ）に垂直なｐｎ（ｌａ久２ 接合面、０２）は共振器面参における発光領域である。
以上のように構成されているので活性層（３１０県制帯
幅は第１のクラッド層（２）および第２のクラッドｊ１
４）の禁制゛帯幅′より狭くなっている。従って、ｐ側
電極（８）とｎ＠電極（９）との間の印加電圧によって
ｐｎ接合面（１１）を横切って流れる電流はその殆んど
が活性′層（３）のｐｎ接合に業申し、ｐ形活性層でレ
ーザ発振か発生する。
幅は第１のクラッド層（２）および第２のクラッドｊ１
４）の禁制゛帯幅′より狭くなっている。従って、ｐ側
電極（８）とｎ＠電極（９）との間の印加電圧によって
ｐｎ接合面（１１）を横切って流れる電流はその殆んど
が活性′層（３）のｐｎ接合に業申し、ｐ形活性層でレ
ーザ発振か発生する。
ところで、この従来のＴＪＳレーザにおいては、注入電
流は共振器中央部を流れ易く、ｐｎ接合面（ｉｌｌを流
れる電流密度は一様ではない。このため電流密度で決ま
る発振状態か不均一になり易い。一方、第２図ＡはＴ、
７８レーザの活性層におけるｐｎ接合（１１）を横切る
方向の拡散プロファイルによって決まるキャリヤ密度分
布を示し、第２図ＢはＴＪＳレーザの電流を注入しない
と色の上記キャリヤ密度に対応した屈折率分布を示す。
流は共振器中央部を流れ易く、ｐｎ接合面（ｉｌｌを流
れる電流密度は一様ではない。このため電流密度で決ま
る発振状態か不均一になり易い。一方、第２図ＡはＴ、
７８レーザの活性層におけるｐｎ接合（１１）を横切る
方向の拡散プロファイルによって決まるキャリヤ密度分
布を示し、第２図ＢはＴＪＳレーザの電流を注入しない
と色の上記キャリヤ密度に対応した屈折率分布を示す。
しかし、電流注入状態では路２図Ｃに示すように、電流
によって屈折率分布か変化する。従って、上述のように
電流密度か一様でなければ屈折率分布も共振器方向で一
様ではなく、発振状態は更に不均一になり、しきい値電
流が増大するという欠点かあった。
によって屈折率分布か変化する。従って、上述のように
電流密度か一様でなければ屈折率分布も共振器方向で一
様ではなく、発振状態は更に不均一になり、しきい値電
流が増大するという欠点かあった。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、共
振器方向のＸ流分布を規制する構造にして、１ｉＬｆＩ
Ｌ分布を均一に近くすることによって、発振状態の均一
な、し舞い値亀流の小さい半導体レーザを提供すること
を目的としている。
振器方向のＸ流分布を規制する構造にして、１ｉＬｆＩ
Ｌ分布を均一に近くすることによって、発振状態の均一
な、し舞い値亀流の小さい半導体レーザを提供すること
を目的としている。
第３図はこの発明の一夾施例の構造を示す斜視図で、第
１図の従来例と同等部分は同一符号で示す。この実施例
では半絶縁性ＧａＡ３基板（１）は厚さ７６痺、１！４
１のクラッド層（２）はＧａ０１５ムＪＯ，５Ａ８から
なり厚さ２ｐｒｎ、、活性層（３）はＧａ（１，１１Ａ
ＩＱ、１Ａ８からなり厚さα１１’ｍｓ第２のり？ラド
層（４）はＧａｏ４ Ａ／ ６．ｓ Ａｓからなり厚さ
２μｍであり、活性層ｉＢ＋の禁制帯幅は両クラッド層
ｆ２１ ｔ ＋４１の禁制帯幅より狭い。なお、この実
施例の共振器長は２８０μｍであり、この共振器に沿う
方向に並んで、それぞれｐｎｆｉ合面（ＩＩ）から所定
距離ａ（この例では５μｍ）離れた位置に先端を有する
幅ｂ（この例では１０μｍ）のｐ形不純物拡散部分（ｐ
形部分）α（至）が４個相互間隔８０μｍへだてて設け
られている０ このｐ形部分（＋３１は注入電流をいくつかの（この例
では３つ）Ｓ分に分割する効果を肩し、注入電流の共振
器方向での不均一性を少なくし、前述のしきい値１１１
ｆｉを小さく保持することができる。
１図の従来例と同等部分は同一符号で示す。この実施例
では半絶縁性ＧａＡ３基板（１）は厚さ７６痺、１！４
１のクラッド層（２）はＧａ０１５ムＪＯ，５Ａ８から
なり厚さ２ｐｒｎ、、活性層（３）はＧａ（１，１１Ａ
ＩＱ、１Ａ８からなり厚さα１１’ｍｓ第２のり？ラド
層（４）はＧａｏ４ Ａ／ ６．ｓ Ａｓからなり厚さ
２μｍであり、活性層ｉＢ＋の禁制帯幅は両クラッド層
ｆ２１ ｔ ＋４１の禁制帯幅より狭い。なお、この実
施例の共振器長は２８０μｍであり、この共振器に沿う
方向に並んで、それぞれｐｎｆｉ合面（ＩＩ）から所定
距離ａ（この例では５μｍ）離れた位置に先端を有する
幅ｂ（この例では１０μｍ）のｐ形不純物拡散部分（ｐ
形部分）α（至）が４個相互間隔８０μｍへだてて設け
られている０ このｐ形部分（＋３１は注入電流をいくつかの（この例
では３つ）Ｓ分に分割する効果を肩し、注入電流の共振
器方向での不均一性を少なくし、前述のしきい値１１１
ｆｉを小さく保持することができる。
第４図はこの発明の他の実施例の構造を示す斜゛ 視図
で、この実施例では、半絶縁性ＧａＡａ基板（１）へ流
れ込んでその中のｐｎ接合を流れる％流を阻止するため
に、第１のクラッド層（２）との界面に厚さα５μｍの
ｐ形のＧａ ｏ、６ Ａ ｌｏ、５ Ａ８層０＜が設け
られている０そして、注入電流規制用のｐ形部分０（至
）はこの例ではａ＝δμｍの位置に、６２１０μｍの幅
で、相互間１２５μｍで３個形成されており、第３図の
実施例と同様の効果を有する。
で、この実施例では、半絶縁性ＧａＡａ基板（１）へ流
れ込んでその中のｐｎ接合を流れる％流を阻止するため
に、第１のクラッド層（２）との界面に厚さα５μｍの
ｐ形のＧａ ｏ、６ Ａ ｌｏ、５ Ａ８層０＜が設け
られている０そして、注入電流規制用のｐ形部分０（至
）はこの例ではａ＝δμｍの位置に、６２１０μｍの幅
で、相互間１２５μｍで３個形成されており、第３図の
実施例と同様の効果を有する。
また、ｐ形部分＋１３１はレーザ光に対する吸収係数が
大きいので、ｐｎ接合（１１）の不均一部分から発生す
る散乱光を吸収する効果をも有し、結晶成長層（２１〜
（４）に平行な方向のレーザ光放射パターンか上記散乱
光による干渉によって乱されるという欠点を少なくする
ことができる。更に、端面部に設けたｐ形部分（１３１
は端面近傍の抵抗を増大させ、端面再結合電流を抑制す
るので、光出力を大きくすることかできる。なお、ｐ形
部分Ｑ３・は本質的には活性層（３）にのみ形成すれば
よい。
大きいので、ｐｎ接合（１１）の不均一部分から発生す
る散乱光を吸収する効果をも有し、結晶成長層（２１〜
（４）に平行な方向のレーザ光放射パターンか上記散乱
光による干渉によって乱されるという欠点を少なくする
ことができる。更に、端面部に設けたｐ形部分（１３１
は端面近傍の抵抗を増大させ、端面再結合電流を抑制す
るので、光出力を大きくすることかできる。なお、ｐ形
部分Ｑ３・は本質的には活性層（３）にのみ形成すれば
よい。
以上説明したように、この発明になるＴ、ｒｅレーザで
はｐｎ接合に沿ってｎ形領域内に所定間隔で複数個のｐ
形部分を設け、ｐｎ接合への注入電流の分布を一様にし
たので、低しきい値で、平行方向の放射パターン形状の
良い高光出力の半導体し−ザが実現できる。
はｐｎ接合に沿ってｎ形領域内に所定間隔で複数個のｐ
形部分を設け、ｐｎ接合への注入電流の分布を一様にし
たので、低しきい値で、平行方向の放射パターン形状の
良い高光出力の半導体し−ザが実現できる。
第１図は従来のＴＪＳレーザの構造を示す斜視図、Ｗ、
２図Ａはその活性層におけるｐｎ接合を横切る方向の拡
散プロファイルによってきまるキャリヤ密度分布を示す
図、第２図Ｂは電流を注入しないときの上記キャリヤ密
度に対応した屈折率分布を示す図、第２図Ｃ＆′ｉ電流
江入による上記屈折率分布の変化の一例を示す図、第３
図はこの発明の一実施例の構造を示す斜視図、第４図は
この発明の他の実施例の構造を示す斜視図である。 図において、（２）は第１のクラッド層（１４１０半導
体層） 、（ｓｉは活性層（第２の半導体ＭＬ（４ｉは
第２のクラッド層（第３の半導体ｒ＠）、（５１はｐ１
形領域（ｐ影領域）、（６）はｐ影領域、（７）はｎ影
領域、（８）はｐ側電極、（９）はｎ側電極、（１１）
はｐｎ接合面、（１３）はｐ形部分である。 なお、図中向−符号は同一または和尚部分を示す。 第１図 第２図 第３図
２図Ａはその活性層におけるｐｎ接合を横切る方向の拡
散プロファイルによってきまるキャリヤ密度分布を示す
図、第２図Ｂは電流を注入しないときの上記キャリヤ密
度に対応した屈折率分布を示す図、第２図Ｃ＆′ｉ電流
江入による上記屈折率分布の変化の一例を示す図、第３
図はこの発明の一実施例の構造を示す斜視図、第４図は
この発明の他の実施例の構造を示す斜視図である。 図において、（２）は第１のクラッド層（１４１０半導
体層） 、（ｓｉは活性層（第２の半導体ＭＬ（４ｉは
第２のクラッド層（第３の半導体ｒ＠）、（５１はｐ１
形領域（ｐ影領域）、（６）はｐ影領域、（７）はｎ影
領域、（８）はｐ側電極、（９）はｎ側電極、（１１）
はｐｎ接合面、（１３）はｐ形部分である。 なお、図中向−符号は同一または和尚部分を示す。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌｌ 第１の半導体層と、この第１の半導体層より
禁制帯幅の狭い第２の半導体層と、このｗ、２の半導体
層より禁制帯幅の広い＄３の半導体層とが１１１次重ね
て形成され、これら３つの半導体層が共通のｐｎ接合面
によってそれぞれｐ影領域とｎ影領域とに分けられると
ともに、上記第３の半導体層のｐ影領域およびｎ影領域
にそれぞれ電気的に接触してｐ側電極およびｎ形１に＆
が設けられ、上記第２の半導体層の上記ｐｎ接合（３）
に沿う部分を共振器とする半導体レーザにおいて、上記
３つの半導体層のうち、少なくとも上記第２の半導体層
の上記ｐｎ接合面に沿った上記ｎ影領域内に互いに所定
間隔を保つとともに上記共振器の両端面部にはそれぞれ
存在するように設けられた３個以上のｐ形部分を備えた
ことを特徴とする半導体レーザ０ （２）ｐ形部分のｐｎ接合面との間隔をｎ形電極の上記
ｐｎ接合との間隔より小さくしたことを特徴とする特許
請求の範囲＠１項記載の半導体レーザ０ ＴＢＩ ｐ形部分はすべてｎ形電極と電気的に接触し
ないように形成されたことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記軟の半導体レーザ。 （４）半導体層がガリウム・アルミニウム・ヒ素からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
のいずれかに記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188382A JPS58197789A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188382A JPS58197789A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197789A true JPS58197789A (ja) | 1983-11-17 |
Family
ID=13758846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8188382A Pending JPS58197789A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197789A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5038185A (en) * | 1989-11-30 | 1991-08-06 | Xerox Corporation | Structurally consistent surface skimming hetero-transverse junction lasers and lateral heterojunction bipolar transistors |
-
1982
- 1982-05-13 JP JP8188382A patent/JPS58197789A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5038185A (en) * | 1989-11-30 | 1991-08-06 | Xerox Corporation | Structurally consistent surface skimming hetero-transverse junction lasers and lateral heterojunction bipolar transistors |
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