JPS58225682A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS58225682A JPS58225682A JP10890882A JP10890882A JPS58225682A JP S58225682 A JPS58225682 A JP S58225682A JP 10890882 A JP10890882 A JP 10890882A JP 10890882 A JP10890882 A JP 10890882A JP S58225682 A JPS58225682 A JP S58225682A
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- Japan
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- semiconductor
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- Pending
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-
- 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
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- 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の一種である横方向接合ストライ
プレーザ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｊｕｎｏｔｉｏｎ
５ｔｒｉｐｅＬａｓｅｒ ３以下、１ＴＪｓレーザ」と
記す）の改良に関するものである。
プレーザ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｊｕｎｏｔｉｏｎ
５ｔｒｉｐｅＬａｓｅｒ ３以下、１ＴＪｓレーザ」と
記す）の改良に関するものである。
第１図は従来のＴＪＳレーザの断面図である。図におい
て、（１１は半絶縁性（ρ〉１０６Ω・ａｍ）ガリウム
・ヒソ（ＧａＡａ）基板、（２）及び（４１はＡｔｚ（
）ａ １−ｘＡａ活性層（３）を挾むＡｔｙＧ ａ ｚ
−ｙＡＪクラッド層（ｙ＞ｘ） 、（５）はａａＡａコ
ンタクト層、（６）は選択拡散技術により形成したＰ十
形拡散領域、（７）はＰ形ドライブ領域、（８」は画直
方向をｈｔ＠成の大きいＡＡｙＧａ ｚ−ｙＡ ８で、
水平方向をＰ＋形層及びＮ形層でかこまれ次活性碩域、
（９）及び叫はそれぞれＨ側電極及びＰ［電極である。
て、（１１は半絶縁性（ρ〉１０６Ω・ａｍ）ガリウム
・ヒソ（ＧａＡａ）基板、（２）及び（４１はＡｔｚ（
）ａ １−ｘＡａ活性層（３）を挾むＡｔｙＧ ａ ｚ
−ｙＡＪクラッド層（ｙ＞ｘ） 、（５）はａａＡａコ
ンタクト層、（６）は選択拡散技術により形成したＰ十
形拡散領域、（７）はＰ形ドライブ領域、（８」は画直
方向をｈｔ＠成の大きいＡＡｙＧａ ｚ−ｙＡ ８で、
水平方向をＰ＋形層及びＮ形層でかこまれ次活性碩域、
（９）及び叫はそれぞれＨ側電極及びＰ［電極である。
また、図中のＷｐはＰ−Ｎ接合からＰ側踵極明までの距
離、Ｗ、はＰ−Ｎ接合からＨ側電極（９）までの距離、
Ｗは（）ａＡ８コンタクト層（５）のＰ−Ｎ接合部分の
分離＠を示す（Ｗ＝Ｗｐ＋ＷＨ）。
離、Ｗ、はＰ−Ｎ接合からＨ側電極（９）までの距離、
Ｗは（）ａＡ８コンタクト層（５）のＰ−Ｎ接合部分の
分離＠を示す（Ｗ＝Ｗｐ＋ＷＨ）。
ところで、レーザ・ダイオードの直列抵抗Ｒ８は、電極
からＰ−Ｎ接合までの抵抗と、電極のコンタクト抵抗と
の和で決まる。ここで電極のコンタクト抵抗は通常０．
５Ω以下と小さくて無視できるが、電極からＰ−Ｎ接合
までの抵抗は後述のように直列抵抗に大きく影響する。
からＰ−Ｎ接合までの抵抗と、電極のコンタクト抵抗と
の和で決まる。ここで電極のコンタクト抵抗は通常０．
５Ω以下と小さくて無視できるが、電極からＰ−Ｎ接合
までの抵抗は後述のように直列抵抗に大きく影響する。
この直列抵抗の増加は、レーザ・ダイオードの熱抵抗を
増大させ、レーザ発振しきい値電流の増加、温度特性の
悪化、さらには信頼性を悪（するなどレーザ・ダイオー
ドの特性に悪影響を及ぼす。第１図に示す従来のＴＪＳ
レーザ・ダイオードの直列抵抗Ｒ８はＰ側電極−及びＮ
側電極（９）からＰ−Ｎ接合までの距離ＷＰ及びＷＮと
、ＡｔｚＧａｘ−ｘＡθ活性層（３）及びＡ！−ｙＧａ
ｘ −ｙＡ ８クラッド層（２３、Ｔ４１の比抵抗に
依って決まる。次頁の表ＩＫレーザ発振波長が７７０Ｏ
Ａの可視光ＴＪＳレーザの各成長層の厚み、Ａ７組成比
、キャリヤ濃度及び比抵抗の代表的な例を示す。
増大させ、レーザ発振しきい値電流の増加、温度特性の
悪化、さらには信頼性を悪（するなどレーザ・ダイオー
ドの特性に悪影響を及ぼす。第１図に示す従来のＴＪＳ
レーザ・ダイオードの直列抵抗Ｒ８はＰ側電極−及びＮ
側電極（９）からＰ−Ｎ接合までの距離ＷＰ及びＷＮと
、ＡｔｚＧａｘ−ｘＡθ活性層（３）及びＡ！−ｙＧａ
ｘ −ｙＡ ８クラッド層（２３、Ｔ４１の比抵抗に
依って決まる。次頁の表ＩＫレーザ発振波長が７７０Ｏ
Ａの可視光ＴＪＳレーザの各成長層の厚み、Ａ７組成比
、キャリヤ濃度及び比抵抗の代表的な例を示す。
第２図はｗＰ、ｗＨおよびＷの値とこれらの値を用いて
表１の値から計算したレーザ・ダイオードの直列抵抗Ｒ
９（Ω）との関係を示すグラフである。
表１の値から計算したレーザ・ダイオードの直列抵抗Ｒ
９（Ω）との関係を示すグラフである。
直列抵抗Ｒ８はＰ−Ｎ接合からＰ側電極−までの距離ｗ
Ｐに太き（影響されることがわかる。分離幅Ｗは写真製
版のマスク合わせ精度及び分離エツチングの制御性に依
って決まシ、通常、１０μｍ程度であり、このときの直
列抵抗Ｒ８は図２から約７０にもなる。
Ｐに太き（影響されることがわかる。分離幅Ｗは写真製
版のマスク合わせ精度及び分離エツチングの制御性に依
って決まシ、通常、１０μｍ程度であり、このときの直
列抵抗Ｒ８は図２から約７０にもなる。
以上述べたように従来のＴＪＳレーザの構造ではｐ−ｓ
接合からＰ側電極までの距離Ｗｐがダイオードの一列抵
抗を増加させる主因になっていた。
接合からＰ側電極までの距離Ｗｐがダイオードの一列抵
抗を増加させる主因になっていた。
本＠明は、上述の点Ｖｃｓみてなされたもので、ダイオ
ードの直列抵抗の内、特に影響の大きいＰ側の直列抵抗
の少ない構造を提供することを目的としたものである。
ードの直列抵抗の内、特に影響の大きいＰ側の直列抵抗
の少ない構造を提供することを目的としたものである。
第３図は本発明に依るＴＪＳレーザの一実施例の断面図
である。図において、（１１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、
（２）及び（４）はＡｔｚＧａｌ−ＸＡ８活性層（３）
を挾むｈｔｙＧ ａ ｚ −ｙＡ Ｂクラッド膚（７＞
Ｘ） 、（５）はＧａＡａコンタクト層、（６ａ）、
（７ａ）はそれぞれ半導体チップの裏面に到達するよう
に形成したＰ十形拡散領域およびＰ形ドライブ領域、（
８〕は活性領域、（９）及び四はそれぞれＮ側′鴫極及
びＰｉ４１１電極である。
である。図において、（１１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、
（２）及び（４）はＡｔｚＧａｌ−ＸＡ８活性層（３）
を挾むｈｔｙＧ ａ ｚ −ｙＡ Ｂクラッド膚（７＞
Ｘ） 、（５）はＧａＡａコンタクト層、（６ａ）、
（７ａ）はそれぞれ半導体チップの裏面に到達するよう
に形成したＰ十形拡散領域およびＰ形ドライブ領域、（
８〕は活性領域、（９）及び四はそれぞれＮ側′鴫極及
びＰｉ４１１電極である。
本発明に係るＴＪＳレーザの特徴はＰ十形拡散層（６ａ
）及びＰ形ドライブ層（７ａ）が上述のように半導体チ
ップの裏面に到達するように形成されており、裏面の全
面にＰ側電極−が形成された構造になっていることであ
る。第４図は本発明によるＴＪＳレーザの他の実施例を
示す断面図であり、ラッピング又はエツチング等に依ｐ
ウェハを薄くした後、表裏両面から亜鉛（Ｚｎ ）拡散
及びドライブを行なう。図中、 （ａｂ）は表面から選
択的ＫＺｎ拡散したＰ十形拡散領域、（７ａ）はＰ形ド
ライブ偵域、同は裏面の全面からＺｎ拡散したＰ十形拡
散領域、０４はＰ形ドライブ領域である。ここでＰ＋十
形拡散領域６ａ） ｒ ｆｌｌ）及びＰ形ドライブ領域
（ｖａ） 、 Ｈはそれぞれ同じ拡散工程及びドライブ
工程で形成される。
）及びＰ形ドライブ層（７ａ）が上述のように半導体チ
ップの裏面に到達するように形成されており、裏面の全
面にＰ側電極−が形成された構造になっていることであ
る。第４図は本発明によるＴＪＳレーザの他の実施例を
示す断面図であり、ラッピング又はエツチング等に依ｐ
ウェハを薄くした後、表裏両面から亜鉛（Ｚｎ ）拡散
及びドライブを行なう。図中、 （ａｂ）は表面から選
択的ＫＺｎ拡散したＰ十形拡散領域、（７ａ）はＰ形ド
ライブ偵域、同は裏面の全面からＺｎ拡散したＰ十形拡
散領域、０４はＰ形ドライブ領域である。ここでＰ＋十
形拡散領域６ａ） ｒ ｆｌｌ）及びＰ形ドライブ領域
（ｖａ） 、 Ｈはそれぞれ同じ拡散工程及びドライブ
工程で形成される。
本発明に依るＴＪＳレーザの構造の特徴は、活性領域（
８」がＧａＡｓ基板（１）に形成されたＰｉ１５電極四
電極上にあＪ） ＊ ＧａＡｓ基板（ＩＩ ＶＣＺｎが
拡散・ドライブされた領域の方が、ＡｔｆＧａ ｈ−ツ
ム８クラツド層（２）。
８」がＧａＡｓ基板（１）に形成されたＰｉ１５電極四
電極上にあＪ） ＊ ＧａＡｓ基板（ＩＩ ＶＣＺｎが
拡散・ドライブされた領域の方が、ＡｔｆＧａ ｈ−ツ
ム８クラツド層（２）。
（４］ ％ＡｔｚＧａｘ−ｘＡｓ活性層（ａ）ｌｃＺｎ
が拡散・ドライブされた領域よシはるかに比抵抗が小さ
くなるため、Ｐ側電極−からＰ−Ｎ接合までの抵抗はほ
とんど無視できる。例えば、 ＧａＡ日コンタクト層（
５）のＰ−Ｎ接合の分離幅Ｗが１０μｍのとき、ダイオ
ードの直列抵抗に影響するのはＮ１Ｎ１４１１（Ｗの約
５μｍであり、第２図よりこのときの直列抵抗は約１．
５０となる。
が拡散・ドライブされた領域よシはるかに比抵抗が小さ
くなるため、Ｐ側電極−からＰ−Ｎ接合までの抵抗はほ
とんど無視できる。例えば、 ＧａＡ日コンタクト層（
５）のＰ−Ｎ接合の分離幅Ｗが１０μｍのとき、ダイオ
ードの直列抵抗に影響するのはＮ１Ｎ１４１１（Ｗの約
５μｍであり、第２図よりこのときの直列抵抗は約１．
５０となる。
すなわち、直列抵抗は従来の構造のものに比べて１Ａ以
下に低減される。本発明に係る構造に依れば、レーザ発
振しきい値電流の低い、温度特性の艮い、しかも信頼性
の高いＴＪ８レーザが得られる。
下に低減される。本発明に係る構造に依れば、レーザ発
振しきい値電流の低い、温度特性の艮い、しかも信頼性
の高いＴＪ８レーザが得られる。
さらＫ ＧａＡｓ基板１ｃｐ１１１１４ｉ’Ｅ形成して
いるため、従来構造のようＶｃＰ側電極にリードボンデ
ィングする必要がな（、組立工程が藺ＭＡになるなどの
利点がある。
いるため、従来構造のようＶｃＰ側電極にリードボンデ
ィングする必要がな（、組立工程が藺ＭＡになるなどの
利点がある。
なお、以上の説明はＧａＡａ −ＡｂａＡｓ系材料を用
いたＴＪＳレーザを例にとって説明したが、本発明は、
それのみに依るものではなく、他の■−ｖ及びＩＩ−Ｖ
Ｉ族族化合物半体体よるＴＪＳレーザにおいても全く同
様に有効なものである。
いたＴＪＳレーザを例にとって説明したが、本発明は、
それのみに依るものではなく、他の■−ｖ及びＩＩ−Ｖ
Ｉ族族化合物半体体よるＴＪＳレーザにおいても全く同
様に有効なものである。
第１図は従来のＴＪＳレーザの断面図、第２図は電極か
らＰ−Ｎ接合までの距離とレーザ・ダイオードの直列抵
抗の関係を示すグラフ、第３図及び４図はそれぞれ本発
明に係るＴＪＳレーザの一実施例の断面図である。 図において、（１）は半絶縁性ＧａＡｓ基板（高比抵抗
を有する半導体基板） 、＋２） 、 （４１はＡｔｙ
Ｇａｉ−ｙＡａクラッドノー（第ｌ、第３の半導体層）
、 （，１（）はＡｔＸＧａｘ−ＸＡＳ活性層（第２
の半導体層）、（６）、 （６ａ） 。 （６ｂ）はＰ十形拡散領域（≠影領域の構成要系）、（
７Ｊ、（７ａ）、 （７ｂ）はＰ形ドライブ碩域（Ｐ影
領域の構（Ｐ影領域の構成要素）である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 代理人 葛 野 信 −（外１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５’／−１０８９０８号
２、発明の名称 半導体レープ装置３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片由仁
八部 ５、補正の対象 明細誓の発明の詳細な説明の橢 ６、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。 （２）
らＰ−Ｎ接合までの距離とレーザ・ダイオードの直列抵
抗の関係を示すグラフ、第３図及び４図はそれぞれ本発
明に係るＴＪＳレーザの一実施例の断面図である。 図において、（１）は半絶縁性ＧａＡｓ基板（高比抵抗
を有する半導体基板） 、＋２） 、 （４１はＡｔｙ
Ｇａｉ−ｙＡａクラッドノー（第ｌ、第３の半導体層）
、 （，１（）はＡｔＸＧａｘ−ＸＡＳ活性層（第２
の半導体層）、（６）、 （６ａ） 。 （６ｂ）はＰ十形拡散領域（≠影領域の構成要系）、（
７Ｊ、（７ａ）、 （７ｂ）はＰ形ドライブ碩域（Ｐ影
領域の構（Ｐ影領域の構成要素）である。 なお、図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 代理人 葛 野 信 −（外１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５’／−１０８９０８号
２、発明の名称 半導体レープ装置３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表者片由仁
八部 ５、補正の対象 明細誓の発明の詳細な説明の橢 ６、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。 （２）
Claims (1)
- （１）高比抵抗を有する半導体基板の一方の主面上に、
順次、第１．第２及び箒３の半導体層が形成され第２の
半導体層の禁制帯幅はこれを挾む第１及び第３の半導体
層の禁制帯幅より狭（、これらの半導体層が形成する二
つの境界面と交わるＰ−Ｎ接合面によりＰ影領域とＮ影
領域に分かたれているものにおいて、上記Ｐ影領域が上
記第１゜Ｍ２及び第３の半導体層から、上記高比抵抗を
有する半導体基板の他方の主面に達してお９、しかも上
記他方の主面上に上記Ｐ影領域に接するようにＰ形電極
が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 |
|---|---|---|---|
| JP10890882A JPS58225682A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10890882A JPS58225682A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58225682A true JPS58225682A (ja) | 1983-12-27 |
Family
ID=14496679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10890882A Pending JPS58225682A (ja) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58225682A (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 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115090A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser unit and its manufacture |
| JPS5511370A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser system |
-
1982
- 1982-06-22 JP JP10890882A patent/JPS58225682A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115090A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser unit and its manufacture |
| JPS5511370A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser system |
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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