JPS58213489A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS58213489A JPS58213489A JP9640882A JP9640882A JPS58213489A JP S58213489 A JPS58213489 A JP S58213489A JP 9640882 A JP9640882 A JP 9640882A JP 9640882 A JP9640882 A JP 9640882A JP S58213489 A JPS58213489 A JP S58213489A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- grown
- crystal
- 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
Links
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
- H01S5/20—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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2238—Buried stripe structure with a terraced structure
Landscapes
- 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】
本発明は半導体レーザ装置に関するものである。
今まで、半導体レーザ装置として様々な構造が報告され
ている。それらの中で、基板に段差をつけて活性層に折
れ曲がりを設けることにより、安定な横モード発振を実
現することができる従来のＴＳ型（段差型）レーザにつ
いて説明する。同装置の断面図を第１図に示す。同装置
の構造は基板１の段差部上で活性層３に２つの折れ曲が
りを設け、その折れ曲がり部間で膜厚が厚く、両側の平
坦部でその膜厚を薄くしている。まだ活性層３の下に形
成された第１クラッド層２は段差部で活性層内の光が閉
じ込められるのに十分な厚さを有し、その平坦部で活性
層３内の光が基板１にもれ出す程度に十分薄くなってい
る。さらに、活性層３の上に成長させる第３層クラッド
層４０表面を上記薄い部分の上方で傾斜させて作成し、
その成長層と導伝型の異なる絶縁分離層６をその上に形
成し、第３層クラッド層４の導電型の不純物を表面より
ストライプ状に拡散し、拡散面の一部が、第３層クラッ
ド層４に到達するように作製しである。
ている。それらの中で、基板に段差をつけて活性層に折
れ曲がりを設けることにより、安定な横モード発振を実
現することができる従来のＴＳ型（段差型）レーザにつ
いて説明する。同装置の断面図を第１図に示す。同装置
の構造は基板１の段差部上で活性層３に２つの折れ曲が
りを設け、その折れ曲がり部間で膜厚が厚く、両側の平
坦部でその膜厚を薄くしている。まだ活性層３の下に形
成された第１クラッド層２は段差部で活性層内の光が閉
じ込められるのに十分な厚さを有し、その平坦部で活性
層３内の光が基板１にもれ出す程度に十分薄くなってい
る。さらに、活性層３の上に成長させる第３層クラッド
層４０表面を上記薄い部分の上方で傾斜させて作成し、
その成長層と導伝型の異なる絶縁分離層６をその上に形
成し、第３層クラッド層４の導電型の不純物を表面より
ストライプ状に拡散し、拡散面の一部が、第３層クラッ
ド層４に到達するように作製しである。
このようにして、活性層３の２つの折れ曲がり間に効果
的に電流注入を行ない、低しきい値で、安定な基本横モ
ード発振を得られるようにしである。ところで従来まで
は、この構造の半導体レーザでは、基板１にはｎ型のＧ
ａ Ａ ８ ｓ第１層クラッド層２にはｎ型Ｇ ａ
１− ｘ Ａ １ ｘ Ａ ｓ ｓ活性層３にはｎ型Ｇ
ａ １ ｙ Ａ １ ｙ Ａ ｓ−第３層クラッド
層４にはｐ型Ｇａ１−ＸＡ１ｘＡ８％そして第４層絶縁
分離層５にはｎｍＧａＡβを用いていた。
的に電流注入を行ない、低しきい値で、安定な基本横モ
ード発振を得られるようにしである。ところで従来まで
は、この構造の半導体レーザでは、基板１にはｎ型のＧ
ａ Ａ ８ ｓ第１層クラッド層２にはｎ型Ｇ ａ
１− ｘ Ａ １ ｘ Ａ ｓ ｓ活性層３にはｎ型Ｇ
ａ １ ｙ Ａ １ ｙ Ａ ｓ−第３層クラッド
層４にはｐ型Ｇａ１−ＸＡ１ｘＡ８％そして第４層絶縁
分離層５にはｎｍＧａＡβを用いていた。
しかし、この構成の半導体レーザでは第４層絶縁分離層
６に結晶成長時にしばしば微小な穴が生じ、そのだめに
第４層５が絶縁分離の役目を果たさずに、第３層クラッ
ド層４とｐ側電極７が不純物拡散領域以外のところで短
絡状態になることがあった。このような状態になれば、
もはや活性層３の折れ曲がり部への集中的な電流注入は
行なわれず、レーザ発振は不可能となる。
６に結晶成長時にしばしば微小な穴が生じ、そのだめに
第４層５が絶縁分離の役目を果たさずに、第３層クラッ
ド層４とｐ側電極７が不純物拡散領域以外のところで短
絡状態になることがあった。このような状態になれば、
もはや活性層３の折れ曲がり部への集中的な電流注入は
行なわれず、レーザ発振は不可能となる。
本発明は、上記のような従来の半導体レーザ装置の欠点
金除去するものであり、例えば第１図の半導体レーザ装
置において第４層絶縁分離層６にｎ型ＧａＡｓの代わり
に、混晶であるｎ型Ｇａ１−Ｘ／Ａｌｘ／Ａｓを用いる
というものである。このことにより、第４層絶縁分離層
５での小穴の発生を防止し、作製されだレーザの特性の
安定化をはかることができる。その理由の１つは、第３
層クラッド層４もＧａ１−Ｘ′ＡｌＸＡｓで構成されて
いるので、第４層絶縁分離層５もＧａ１−Ｘ／Ａｌｘ／
Ａｓで構成した方が、お互いの層がなじみやすく、界面
で格子欠陥が生じにくいことである。さらに、Ｇ ａ
１ ｘｒｋ ｌ ｘＩＡ ｓの方がＧａＡｓよりも結
晶に発生するピット数が少なく、結晶の完全塵が高いこ
ともわかっている。
金除去するものであり、例えば第１図の半導体レーザ装
置において第４層絶縁分離層６にｎ型ＧａＡｓの代わり
に、混晶であるｎ型Ｇａ１−Ｘ／Ａｌｘ／Ａｓを用いる
というものである。このことにより、第４層絶縁分離層
５での小穴の発生を防止し、作製されだレーザの特性の
安定化をはかることができる。その理由の１つは、第３
層クラッド層４もＧａ１−Ｘ′ＡｌＸＡｓで構成されて
いるので、第４層絶縁分離層５もＧａ１−Ｘ／Ａｌｘ／
Ａｓで構成した方が、お互いの層がなじみやすく、界面
で格子欠陥が生じにくいことである。さらに、Ｇ ａ
１ ｘｒｋ ｌ ｘＩＡ ｓの方がＧａＡｓよりも結
晶に発生するピット数が少なく、結晶の完全塵が高いこ
ともわかっている。
第２図にＧ ａ １ ｘ’Ａ ｌ ｘＩＡ ８におけ
るＸ′の値を変えていっだときの結晶表面に生じるピッ
ト数を示す。同図かられかるように、Ｘ′が０．０１以
上の値をとるときには、ビットはほとんど生じない。ま
た、Ｘ′の値を大きくしてゆくと、結晶の比抵抗が大き
くなり、その比抵抗の値が５×１０ Ω・濃を越えると
レーザの直列抵抗が大きすぎて実用上問題となるが、第
３図に示すように７の値が０．１以下ならば問題とはな
らない。第２図、第３図の結果から、Ｘ′の値はＧａＡ
ｌＡｓ系では０．０１〜０．１が適当であることがわか
る。
るＸ′の値を変えていっだときの結晶表面に生じるピッ
ト数を示す。同図かられかるように、Ｘ′が０．０１以
上の値をとるときには、ビットはほとんど生じない。ま
た、Ｘ′の値を大きくしてゆくと、結晶の比抵抗が大き
くなり、その比抵抗の値が５×１０ Ω・濃を越えると
レーザの直列抵抗が大きすぎて実用上問題となるが、第
３図に示すように７の値が０．１以下ならば問題とはな
らない。第２図、第３図の結果から、Ｘ′の値はＧａＡ
ｌＡｓ系では０．０１〜０．１が適当であることがわか
る。
以下に絶縁分離層をＧａＡｓ−Ｇａ１−ｘＡｌｘＡｓ系
材料により構成した本発明の実施例における半導体レー
ザ装置を示す。
材料により構成した本発明の実施例における半導体レー
ザ装置を示す。
まず第４図（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板９の
（１００）面上にく１１０〉方向に高さ２μｍの段差を
エツチングにより形成する。次に段差を設けた基板表面
上に液相エピタキシャル法によって第１層ｎ型Ｇ ａ□
、 ６５Ａ １０．３５Ａ ８クラッド層１゜を平坦部
で約１μｍ１第２層ノンドープのＧａ（）、 ｇ ５Ａ
１０．０５Ａ ８活性層１１を段差下側平坦部上の折
れ曲がりの薄くなった部分でＯ，ＯＳμｍ、第３層とし
てｐ型のＧａ□、、６５ＡＩ０．３５ＡＳクラッド層１
２を傾斜部で約１μｍの厚さで連続成長を行なう。
（１００）面上にく１１０〉方向に高さ２μｍの段差を
エツチングにより形成する。次に段差を設けた基板表面
上に液相エピタキシャル法によって第１層ｎ型Ｇ ａ□
、 ６５Ａ １０．３５Ａ ８クラッド層１゜を平坦部
で約１μｍ１第２層ノンドープのＧａ（）、 ｇ ５Ａ
１０．０５Ａ ８活性層１１を段差下側平坦部上の折
れ曲がりの薄くなった部分でＯ，ＯＳμｍ、第３層とし
てｐ型のＧａ□、、６５ＡＩ０．３５ＡＳクラッド層１
２を傾斜部で約１μｍの厚さで連続成長を行なう。
さらに第４層としてｎ型のＧａｏ、 ９９Ａ’０．０１
ＡＳ１３を段差上部平坦部で約１μｍの厚さに成長さ
せ、第４図（ｂ）のように作製する。次に、成長結晶表
面にＳｉ３Ｎ４膜１４を付け、活性層の薄くなった部分
の直上から２μｍずらせた位置にストライプを形成し、
そこへ選択拡散を行ない。拡散面の一部が第３層ｐ型Ｇ
ａ ０．６ ｓＡ １０．３５ Ａ Ｓクラッド層１
２に達するようにする（第４図（Ｃ））。
ＡＳ１３を段差上部平坦部で約１μｍの厚さに成長さ
せ、第４図（ｂ）のように作製する。次に、成長結晶表
面にＳｉ３Ｎ４膜１４を付け、活性層の薄くなった部分
の直上から２μｍずらせた位置にストライプを形成し、
そこへ選択拡散を行ない。拡散面の一部が第３層ｐ型Ｇ
ａ ０．６ ｓＡ １０．３５ Ａ Ｓクラッド層１
２に達するようにする（第４図（Ｃ））。
その後、表面の５ｔ３Ｎ４膜を除去し、ｐ側電極用金属
を蒸着し、合金処理を行なってｐ側オーミック電極１６
を形成する。基板側にはｎ側電極用金属を蒸着し、合金
処理を行なってｎ側オーミック電極１７を形成する（第
４図（ｄ））。このようにして作製した半導体レーザウ
エノ・−をへき開し、Ｓｉブロックにマウントして完成
する。
を蒸着し、合金処理を行なってｐ側オーミック電極１６
を形成する。基板側にはｎ側電極用金属を蒸着し、合金
処理を行なってｎ側オーミック電極１７を形成する（第
４図（ｄ））。このようにして作製した半導体レーザウ
エノ・−をへき開し、Ｓｉブロックにマウントして完成
する。
このような構成をとることにより、第４層絶縁分離層の
成長時における小穴の発生を防止して、確実に活性層折
れ曲がり部への電流注入を実現し、作製したレーザの特
性を安定化させることができた。なお、ここではＧａＡ
ｌＡｇ系のレーザを例としてとりあげたが、本発明はＧ
ａＡｌＡｓ系のみならず、２他の混晶系（ＧａＡＩＰ−
ＩｎＧａＡｓＰなど）でも全く同様の効果をもたらすも
のである。
成長時における小穴の発生を防止して、確実に活性層折
れ曲がり部への電流注入を実現し、作製したレーザの特
性を安定化させることができた。なお、ここではＧａＡ
ｌＡｇ系のレーザを例としてとりあげたが、本発明はＧ
ａＡｌＡｓ系のみならず、２他の混晶系（ＧａＡＩＰ−
ＩｎＧａＡｓＰなど）でも全く同様の効果をもたらすも
のである。
第１図は、段差基板上に構成した従来の半導体レーザ装
置の断面図、第２図、第３図はそれぞれ混晶Ｇ ａ １
ｙ Ａ ｌ ｘ、Ａ ｓにおいて、７の値を変化さ
せたときの、結晶表面のピット数、及び結晶の比抵抗の
変化を示す図、第４図（ａ）〜（（至）は本発明の一実
施例における半導体レーザ装置の製造工程における断面
図である。 １・・・・・・ｎ型ＧａＡ ｓ基板、２・・・・・・ｎ
型Ｇ ａ １ ｘ Ａ １ ｘ Ａ ｓ クラッド
層、３・・・・・・ノンドーグＱ ａ １ ｙＡ １
ｙ Ａ ｓ 活性層、４・・・・・・ｐ型Ｇ ａ
１−ＸＡ １ ｘ Ａ ｓ クラッド層、５−−−−
−− ｆｉ型ＧａＡ ｓ（本発明ではｎ型Ｇａ１．／Ａ
ＩＸ／Ａｓ）、６−−−・−亜鉛拡散領域、７・・・・
・・ｐ側オーミック電極用金属膜、８・・・・・・ｎ型
オーミック電極用金属膜、９・・””ｎ型ＧａＡｓ基板
、１０−−−−−− ｆｉ型Ｇａ、−ｘＡＩＸＡｓクラ
ッド層、１ｌ−Ｑ−−−ノンドープＧａ１−ｙＡ］ｙＡ
ｓ活性層、１２・・・・・・ｐ型Ｇａ１−ＸＡＩＸＡｓ
クラッド層、１３ ・−・−ｆｉ型Ｇａ１−Ｘ／Ａｌｘ
／Ａｓ、 １４・−−−−・絶縁膜、１５・・・・・・
亜鉛拡散領域、１６・・・・・・ｐ側オーミック電極用
金属膜、１７・・・・・・ｎ側オーミック電極用金属膜
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 χ′ 第３図 第４図 ＝よμ ｆ２
置の断面図、第２図、第３図はそれぞれ混晶Ｇ ａ １
ｙ Ａ ｌ ｘ、Ａ ｓにおいて、７の値を変化さ
せたときの、結晶表面のピット数、及び結晶の比抵抗の
変化を示す図、第４図（ａ）〜（（至）は本発明の一実
施例における半導体レーザ装置の製造工程における断面
図である。 １・・・・・・ｎ型ＧａＡ ｓ基板、２・・・・・・ｎ
型Ｇ ａ １ ｘ Ａ １ ｘ Ａ ｓ クラッド
層、３・・・・・・ノンドーグＱ ａ １ ｙＡ １
ｙ Ａ ｓ 活性層、４・・・・・・ｐ型Ｇ ａ
１−ＸＡ １ ｘ Ａ ｓ クラッド層、５−−−−
−− ｆｉ型ＧａＡ ｓ（本発明ではｎ型Ｇａ１．／Ａ
ＩＸ／Ａｓ）、６−−−・−亜鉛拡散領域、７・・・・
・・ｐ側オーミック電極用金属膜、８・・・・・・ｎ型
オーミック電極用金属膜、９・・””ｎ型ＧａＡｓ基板
、１０−−−−−− ｆｉ型Ｇａ、−ｘＡＩＸＡｓクラ
ッド層、１ｌ−Ｑ−−−ノンドープＧａ１−ｙＡ］ｙＡ
ｓ活性層、１２・・・・・・ｐ型Ｇａ１−ＸＡＩＸＡｓ
クラッド層、１３ ・−・−ｆｉ型Ｇａ１−Ｘ／Ａｌｘ
／Ａｓ、 １４・−−−−・絶縁膜、１５・・・・・・
亜鉛拡散領域、１６・・・・・・ｐ側オーミック電極用
金属膜、１７・・・・・・ｎ側オーミック電極用金属膜
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 χ′ 第３図 第４図 ＝よμ ｆ２
Claims (1)
- からなる混晶層が形成され、前記混晶層の表面から前記
半導体層に達するように前記−導電型の領域が選択的に
形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9640882A JPS58213489A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9640882A JPS58213489A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213489A true JPS58213489A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=14164135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9640882A Pending JPS58213489A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213489A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04234185A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Nec Corp | 半導体レーザ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189393A (en) * | 1975-01-31 | 1976-08-05 | Handotaireeza oyobi sonoseizohoho | |
| JPS56116684A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP9640882A patent/JPS58213489A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189393A (en) * | 1975-01-31 | 1976-08-05 | Handotaireeza oyobi sonoseizohoho | |
| JPS56116684A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04234185A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Nec Corp | 半導体レーザ |
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