JPS582089A - 短波長半導体レ−ザ - Google Patents

短波長半導体レ−ザ

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JPS582089A
JPS582089A JP57104669A JP10466982A JPS582089A JP S582089 A JPS582089 A JP S582089A JP 57104669 A JP57104669 A JP 57104669A JP 10466982 A JP10466982 A JP 10466982A JP S582089 A JPS582089 A JP S582089A
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JP
Japan
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active layer
formula
layer
substrate
conductivity type
Prior art date
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Pending
Application number
JP57104669A
Other languages
English (en)
Inventor
マリ−アントワネツト・デイ・フオルト・ポワソン
ジヤン−ピエ−ル・イルツ
ジヤン−パスカル・デユシユマン
ボ−ドウアン・ドウ・クレム−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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Publication of JPS582089A publication Critical patent/JPS582089A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004—Devices characterised by their operation
    • H01L33/002—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap
    • H01L33/0025—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap comprising only AIIIBV compounds
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—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
    • H01S5/32308—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 less than 900 nm
    • H01S5/32325—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 less than 900 nm red laser based on InGaP

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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】 本発明は半導体レーザの中の通常の波長と比較して相対
的に短い波長を持つレーザ光放射を得るための半導体レ
ーザ（レーザダイオード）に係る。
実際、牛導体し−ザ夛イオードにより得られる最も短い
波長はおよそ０．８ミクロンであり。
従って赤外線領域に含まれる。これと対照的に。
本発明は波長が可視光線領域に達することを可能ならし
め、このようにして下記の利点を提供する。
＋１１目視管理が可能であること。
（２）分解能が回折現象による限定を受ける限シにおい
て、光学装置の分解能とくにビデオディスク、オーディ
オディスク及び光学ディスク用読取り装置の分解能の向
上。
これらの適用例において、レーザ光線は円板の表面上に
焦点を結ぶ。焦点半径は波長及び開口数０．６１λ （サインＵ）Ｏ関数として、公式Ｒ＝ｓｉｎＵ　　によ
り与えられる。
分解能を向上せしめるにはとのＲを減らすことが肝要で
ある。したがって。
一本発明の目的である。波長を縮小するか。
−あるい拡開口数を増し、したがってＵの四乗に比例す
る収差の増加を生じさせ、そのため効率の高い、したが
ってきわめて高価な光学装置を用いてこれらの収差の補
正をおこな′うする必要があるという欠点を篤呈する。
それゆえ、半導体レーザの放射する波長の縮小を目指す
ことはあきらかに有利であろう。
本発明に基〈レーザは所定の導電型のＧａＡｍ基゛　　
　　　　　　　　　　　　− 板と少なくとも下記のエピタキシャル層とを含む。
即ち基板と同じ導電型の第一の遮断層、逆の導電１６寸 型の第二の遮断層及び活性層であり、これらの遮ト１ 断層は活性層のそれより広い禁制帯を有する物質によシ
構成される。
本発明のレーザの特徴は、活性層を構成する物質が次の
式の一つに相当ｊる合金であることに存する。
Ｇａ　Ｉｎ　　Ａｓ　Ｐｌ−’　ｍ Ｘ　　ｌ−Ｘ　　７　　　ｙ 式中のＸは０と１の間の値、ｙは０又は０と１の間の値
であり、Ｘ及びｙは１％の誤差内で立証された次の関係
式によって相互に関連して決定される。
また ＧａｘＡｎ、Ｉｎ、−ｘ、Ｐ　　　　　′　　　（２）
但しｘａＯとｌの間の値、２は０又は０と１の間の値で
あシ、ｘ及び２はｌチ誤差内で立証され一―■■―−−
岡■シ た次の関係式によって相互に関連して決定される。
本発明のレーザはさらに、遮断層が次の式に相当する合
金からなることを４Ｉ微とする。
Ｉｎ、Ａｎｌ、Ｐ　　　　　　　　　　　（３）但し ０．４５≦ｘ　＜　０．４９　　　　　　　　　（ｍ）
である。
本発明のその他の特徴を以下の叙述及び添付図面に基き
さらにくわしく説明する。
第１図及び第２図の略部分断面図は本発明に基く半導体
装置を示す。この装置は、遮断層２を支える砒化ガリウ
ム基板１．活性層３．もう一つの遮断層４．及び最後に
両端面の物質と共にオーム接触を形成するメタリゼーシ
ョン層５及び６を含む。このメタリゼーション層は電源
への良好な接続を得るためのものである。
図示のすべての場合において、基板はｐ＋ドーピング処
理をほどこした砒化ガリウムである。ｎ＋ドーピング処
理も同様に可能で、これはもう一つの系列の具体例（図
示しない）に該当する。この・装置ではさまざまな層及
び基板のドーピング処理は相反する導電型でおこなわれ
、どちらの場合も電源の極性は逆転されよう。
第１図の具体例では、各層の特性値は次の如くである。
層２及び４：次“の式を有する合金” Ｉ　ｎ　ｚ　ＡＪ　１−１　Ｐ　− 但し王は上記の関係式（ｌ［Ｉ）を盈足する。
ｔた、層２はｐドーピング処理１層４はｎドーピングＩ
Ｉ＆埋する。
層　３：式（１１及び（２）の一つによって与えられる
組成を有する合金。Ｘ及びｙ、又はＸ及び２は場合に応
じて前述の式及びとくに関係式（Ｉ）及び（２）から決
定されるさまざまな条件を満足する。これらの関係式は
、一つの及び同じ砒化ガリウム基板上でさ壕ざｔ表組成
を有する層の結晶成長によって装置を製造する際に良好
な結晶成長を可能ならしめるために必要である。これら
の関係式は、結晶格子のＪラメ−ターが１乃至２チ以下
でなければならないことを示す。
第２図の具体例では、各層の特性値は次の如くである。
層２及び４：第１図の層２及び４と同−組成及び同一ド
ーピング法を有する合金 層　３：次の組成を有する合金 ＧａｘＩｎ、−ｘＰ この式はｙ　＝　ｚ　＝　Ｏの場合に該当する。
層３にはｎドーピング処理、ｐドーピング処理のいずれ
をほどこしてもよい。
第１図又は第２図の装置のレーザダイオードの機能を説
明するため、旧来型具体例から得られる一般知識を先ず
検討し、つぎに第３図のダイヤグラムの分析に移ること
とする。
レーザダイオードの一般的機能条件に於て、活性層はＩ
ＩＩ−Ｖ族として知られる化合物（周期律表で■及び■
族の元累から成る）で製造されなければならない。第１
図及び第２図の装置の層３の合金の場合がこれである。
さらにこの活性層は、それを構成する物質のそれよシ広
い幅の禁制帯を持つ物質からなる２つのいわゆる遮断層
によシ包囲されなければならない。この点については第
３図で検討する。
四元合金の並置されたダイヤグラムを第３図に示す。即
ち。
一４種の合金ＩｎＡｓ　、　ＧａＡｓ、　ＧａＰ及びＩ
ｎＰの代表点を相互に結び合わせた四角形ダイヤグラム
Ｏ −３頂点が化合物Ｉ　ｎ　Ｐ　＋　Ｇ　ａ　Ｐ及びＡ８
Ｐの代表点である三角形ダイヤグラム。
辺Ｉ　ｎＰ　−ＧａＰを用いて並置した２つのダイヤグ
ラムは２つの空間の境界をなし、２つの空間内の代表点
は次の合金を示す。
一四角形内の合金Ｇ”　Ｘ　Ｉ　”１−Ｘ　Ａ　’　ｙ
　Ｐｔ　ｙ　ｅ　ｘ及びｙの値は代表点から辺ＩｎＰ−
ＩｎＡｓ（ｘの場合）及びＩｎＰ−ＧａＰ　（）’の場
合）までの距離によって決定される。
一三角形内の合金Ｇ　ａ　Ｘ　１１３　ｚ　Ｉ　ｎ　１
ｘ−ｚ　Ｐ　ｍ　ｘ及び１の値は底辺ＩｎＰ−ＧａＰ　
（ｘの場合）及びＡＡＰ−ＩｎＰ　（ｚの場合）との平
行線上で測定される。
さらに、第３図のダイヤグラムの点線は禁制帯の幅がダ
イヤグラムのすべての点で一定であることを示す。禁制
帝の幅は頂点ＩｎＡｓ　（この区域では禁制帯幅は０．
６ａＶ未満である〕から頂点ＡＬＰ（この領域では禁制
帯幅はほぼ２．４　ｅＶである）ｔで拡大することが観
察される。
最後に、直＃ＡＢは四角形ダイヤグラムの区域ＲＯの境
界をなす。この区域内では半導体物質の転移は間接型で
ある。この区域では、この区域の一点に対応する組成の
物質からなる活性層を有するレーザを形成し得る可能性
はない。
第３図のダイヤグラムに於いて１代表点３１．３２及び
３３は次の事柄を示す。
１）横座標Ｘ　＝　０．５２を持つ、直線Ｉ　ｎＰ−Ｇ
ａＰ上の点３１において、第２図のレーザの活性層の組
成。
２）点３２　（Ｘ＝０．６．７＝０．２　）に於て、式
（１１を有する合金の場合の第″１図に基くレーザ活性
層の組成。この代表点は四角形の頂点Ｑｓ、Ａｓｔ点３
１に結ぶｉｆ　Ｍ（ｆ）上にある。座標系Ｘ及びｙの直
１１（Ｉ）の方薯式は関係式（Ｉ）のそれである。
３）点３３（五−０，３４、五−０，４）に於て１式（
２）に＃肖する合金の場合の第１図に基くレーザ活性層
の組成。この代表点は１次の組成を有する合金の代表点
である点Ｃと点３１−とを結ぶ直線（社）上にある。
Ｉ”０．４７ム’０．５３Ｐ これは遮断層の組成である（但し０．４７は関係式■に
よって決定されるｚ値の範囲の中間値である。
点３１．３２及び３３で表わされる活性層組成を有する
レーザ杜、それらの禁制帯幅の拡大につれて、云いかえ
れば直１！ＩｎＰ−ＡＪＰ上の点Ｃに接近するにつれて
縮小する波長を持つことは明瞭である。
点３１に鋏当する活性層組成の禁制帯幅は１．９・Ｖで
、これは放射波長０．６５ｔクロンに和尚する。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の具体例の略部分断面図。 第３図は並置された２つのダイヤグラムによる説明図で
ある。 １・・・基板、２・・・第一層％３・・・活性層。 ４・・・第二層、５．６・・・メタリゼーション層。 代理人弁履士今　　村

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　所定の導電型０ＧａＡｓ基板と、少くとも下
    記のエピタキシャル層、即ち基板と同じ導電型の第一の
    遮断層、活性層及び逆の導電型の嶌 第二の遮断層を含む形式の短波長半導体レーザであって
    、これらの遮断層は活性層のそれよシ広い禁制帯を有す
    る物質によシ構成され、−前記活性層を構成する物質が
    、式 ０式％ 〔但しＸは０と１との間の値、ｙは０か又は０と１との
    間の値であシ、Ｘとｙは１−の誤差内で式 を満足させるように相互に関連して決定され石〕で示さ
    れる合金から成り、 一前記遮断層が１式 ％式％ 〔但し０．４５　＜ｚ　＜、　０．４９１で示される合
    金から成ることを特徴とする短波長半導体レーザ。
  2. （２）所定の導電型のＧａＡｌ基板と、少くとも下記の
    エピタキシャル層、即ち基板と同じ導電型の第一の遮断
    層、活性層及び逆の導電型の第二の遮断層を含む形式の
    短波長半導体レーザであって、これらＯ遮断層は活性層
    のそれよシ広い禁制帯を有する物質によシ構成され、−
    前記活性層を構成する物質が、式 ０式％ 〔但し一線０と１との間の値、玉は０か又は０と１との
    間の値であり％王と１とは１チの誤差内で式 ％式％ を満足させるように相互的に関連して決定される〕で示
    される合金から成り。 一前記遮断層が１式 ％式％ 〔但し０．４５≦２≦０．４９３で示される合金から成
    ることを特徴とする短波長半導体レーザ。
  3. （３）　　活性層を構成する物質が組成ＱａＸＩｎ１−
    ＸＰ〔但しｏ、ｓｌ＜　ｘ≦０．５３１を有することを
    特徴とする％ＦｆＭ求の範囲第１ＪＪ又は第２項に記載
    のレーザ。
JP57104669A 1981-06-19 1982-06-17 短波長半導体レ−ザ Pending JPS582089A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8112143A FR2508244A1 (fr) 1981-06-19 1981-06-19 Laser a semi-conducteur a courte longueur d'onde
FR8112143 1981-06-19

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Publication Number Publication Date
JPS582089A true JPS582089A (ja) 1983-01-07

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ID=9259719

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US (1) US4494237A (ja)
EP (1) EP0069608B1 (ja)
JP (1) JPS582089A (ja)
DE (1) DE3262407D1 (ja)
FR (1) FR2508244A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60206081A (ja) * 1984-03-29 1985-10-17 Sharp Corp 半導体レ−ザ装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8301745A (nl) * 1983-05-17 1984-12-17 Philips Nv Halfgeleiderinrichting.
DE3421215A1 (de) * 1984-06-07 1985-12-12 Aeg-Telefunken Ag, 1000 Berlin Und 6000 Frankfurt Verfahren zur erzeugung von ingaasp und ingaas - doppelheterostrukturlasern und -led's mittels fluessigphasenepitaxie fuer einen wellenlaengenbereich von (lambda) = 1,2 (my)m bis 1,7 (my)m
JPS63197391A (ja) * 1987-02-12 1988-08-16 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
US5003548A (en) * 1988-09-21 1991-03-26 Cornell Research Foundation, Inc. High power (1,4 W)AlGaInP graded-index separate confinement heterostructure visible (λ-658 nm) laser
US5153889A (en) * 1989-05-31 1992-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
US5048035A (en) * 1989-05-31 1991-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
JP3135960B2 (ja) * 1991-12-20 2001-02-19 シャープ株式会社 半導体レーザ装置
JP2773597B2 (ja) * 1993-03-25 1998-07-09 信越半導体株式会社 半導体発光装置及びその製造方法
JP2900754B2 (ja) * 1993-05-31 1999-06-02 信越半導体株式会社 ＡｌＧａＩｎＰ系発光装置
FR2724769B1 (fr) * 1994-09-16 1996-12-06 Thomson Csf Procede de realisation de diodes laser a emission surfacique

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648120A (en) * 1969-01-16 1972-03-07 Bell Telephone Labor Inc Indium aluminum phosphide and electroluminescent device using same
DE3016778A1 (de) * 1980-04-30 1981-11-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Laser-diode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60206081A (ja) * 1984-03-29 1985-10-17 Sharp Corp 半導体レ−ザ装置

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Publication number Publication date
FR2508244A1 (fr) 1982-12-24
DE3262407D1 (en) 1985-03-28
EP0069608A1 (fr) 1983-01-12
EP0069608B1 (fr) 1985-02-20
US4494237A (en) 1985-01-15
FR2508244B1 (ja) 1983-10-07

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