JPS5828887A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS5828887A JPS5828887A JP12749281A JP12749281A JPS5828887A JP S5828887 A JPS5828887 A JP S5828887A JP 12749281 A JP12749281 A JP 12749281A JP 12749281 A JP12749281 A JP 12749281A JP S5828887 A JPS5828887 A JP S5828887A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- type region
- carrier density
- type
- 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
- H01S5/20—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、改良された横方向接合ストライプレーザ等の
半導体レーザに関するものである。
半導体レーザに関するものである。
横方向接合ストライプ（ＴＲＡＮｓＶＥＲ８ＪＵＮＣＴ
ＩＯＮＳＴＲＩＰ以下ＴＪＳと称す）レーザの構造と特
性については、例えばＩ ＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ Ｉ
ｏｆ ＱｕａｎｔｕｍｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、ＱＥ
−１１、Ｐ４２ （１９７５）に５了しい。このＴＪＳ
レーザは低閾値電流で、安定した単一モード発振の得ら
れる優れた構造で、１０ 時間を越える動作が可能で
ある。
ＩＯＮＳＴＲＩＰ以下ＴＪＳと称す）レーザの構造と特
性については、例えばＩ ＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａ Ｉ
ｏｆ ＱｕａｎｔｕｍｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、ＱＥ
−１１、Ｐ４２ （１９７５）に５了しい。このＴＪＳ
レーザは低閾値電流で、安定した単一モード発振の得ら
れる優れた構造で、１０ 時間を越える動作が可能で
ある。
この様な優れた特性を更に向上させるには、放射パター
ンの等方化が要求される。この放射パターンの等方化の
要因として横方向ビームの拡がり角がある。この拡がり
角は後述するように活性層のｎ影領域のキャリア濃度に
依存し、従来の半導体ｌノーザではこのキャリア濃度が
２．５ Ｘ １０１Ｂ１０ｎ３〜８×１０１８／ｃｒｎ
３である。上記キャリア濃度のｎ影領域を有する従来の
半導体レーザの拡がり角は９°〜１１゜であり必ずしも
適正ではなかった。
ンの等方化が要求される。この放射パターンの等方化の
要因として横方向ビームの拡がり角がある。この拡がり
角は後述するように活性層のｎ影領域のキャリア濃度に
依存し、従来の半導体ｌノーザではこのキャリア濃度が
２．５ Ｘ １０１Ｂ１０ｎ３〜８×１０１８／ｃｒｎ
３である。上記キャリア濃度のｎ影領域を有する従来の
半導体レーザの拡がり角は９°〜１１゜であり必ずしも
適正ではなかった。
本発明は上記従来の半導体レーザの欠点を取除くために
なされたものであり、ｎ影領域のキャリア濃度を４×１
０１８／／１３〜１×１０１９／ｃＩｎ３とすることニ
ヨリ、横方向ビームの拡がり角が適正で閾値電流の小さ
い半導体レーザを提供するものである。
なされたものであり、ｎ影領域のキャリア濃度を４×１
０１８／／１３〜１×１０１９／ｃＩｎ３とすることニ
ヨリ、横方向ビームの拡がり角が適正で閾値電流の小さ
い半導体レーザを提供するものである。
以下図面により本発明の一実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例の半絶縁基板ＴＪＳレーザ
である。図中、（１）は高比低抗Ｎ形ガリウム・砒素（
ＧａＡ、ｓ）基板、（２）は第１のクラッド層であるガ
リウム・アルミニウム・砒素（Ｇａｌ −ｘ ＡｌｘＡ
ｓ０ ＜ｘ （１） 層、（３ｉは活性層であるガリウ
ム・アルミニウム・砒素（Ｇａ＋ −ｙ ＡＩｙＡ、ｓ
ｏ＜ｙ＜ｘ＜ｌ） ｍ、（４）は第２のクラッド族で
あるガリウムアルミニュム、砒素（Ｇａ＋ −ｘ／ Ａ
ｌｘＡｓ０ｙ＜ｘ’＜１）層であり、活性層であるＧａ
＋ −ｙＡ、ＩｙＡｓ 層（３）の禁制帯幅は、第１の
クラッド層であるＧａ１ ｘ ＡｌｘＡｓ 層ｔ２＋、
および第２のクラッド層であるＧａ＋ −ｘ’ Ａｌｘ
Ａｓ０（４）の禁制帯幅より狭い。（５）は高濃度Ｐ形
不純物拡散領域、（６）は低濃度Ｐ形不純物拡散領域、
（７）はｎ影領域、（８）は正電舒、（９）は負電極、
００はレーザ発振の起こる活性領域である。
である。図中、（１）は高比低抗Ｎ形ガリウム・砒素（
ＧａＡ、ｓ）基板、（２）は第１のクラッド層であるガ
リウム・アルミニウム・砒素（Ｇａｌ −ｘ ＡｌｘＡ
ｓ０ ＜ｘ （１） 層、（３ｉは活性層であるガリウ
ム・アルミニウム・砒素（Ｇａ＋ −ｙ ＡＩｙＡ、ｓ
ｏ＜ｙ＜ｘ＜ｌ） ｍ、（４）は第２のクラッド族で
あるガリウムアルミニュム、砒素（Ｇａ＋ −ｘ／ Ａ
ｌｘＡｓ０ｙ＜ｘ’＜１）層であり、活性層であるＧａ
＋ −ｙＡ、ＩｙＡｓ 層（３）の禁制帯幅は、第１の
クラッド層であるＧａ１ ｘ ＡｌｘＡｓ 層ｔ２＋、
および第２のクラッド層であるＧａ＋ −ｘ’ Ａｌｘ
Ａｓ０（４）の禁制帯幅より狭い。（５）は高濃度Ｐ形
不純物拡散領域、（６）は低濃度Ｐ形不純物拡散領域、
（７）はｎ影領域、（８）は正電舒、（９）は負電極、
００はレーザ発振の起こる活性領域である。
ＴＪＳレーザの横方向ビームの拡がり角は、活性領域Ｏ
Ｏとそｎを畳むＰ影領域、ｎ影領域の駈折率で決まり、
ビームの拡がり角を広くするにはｎ影領域の屈折率を小
さくして、活性領域とｎ領域の屈折率差を大きくすｎば
良い。ｎ影領域の屈折率は第２図（Ｄ−Ｄ−５ｅｌｌ他
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ
ＶＯＬ ４５ Ｐ２６５０ （１９７４））に示すよ
うに、ｎ影領域のキャリア濃度が５ Ｘ ］ ０ 、／
；：ｔｎ”以トではキャリア濃度を大きくする程小さく
なる。従ってｎ影領域のキャリア濃度を大きくする程横
方向ビームの拡がり角は広く出来る。この実施例ではｎ
影領域のキャリア濃度を４ Ｘ Ｉ Ｏ１”／ｃｎｉ’
〜Ｉ Ｘ １０１９Ａ７ｎ３としたので拡がり角が１
７°のものを実現することができた。
Ｏとそｎを畳むＰ影領域、ｎ影領域の駈折率で決まり、
ビームの拡がり角を広くするにはｎ影領域の屈折率を小
さくして、活性領域とｎ領域の屈折率差を大きくすｎば
良い。ｎ影領域の屈折率は第２図（Ｄ−Ｄ−５ｅｌｌ他
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ
ＶＯＬ ４５ Ｐ２６５０ （１９７４））に示すよ
うに、ｎ影領域のキャリア濃度が５ Ｘ ］ ０ 、／
；：ｔｎ”以トではキャリア濃度を大きくする程小さく
なる。従ってｎ影領域のキャリア濃度を大きくする程横
方向ビームの拡がり角は広く出来る。この実施例ではｎ
影領域のキャリア濃度を４ Ｘ Ｉ Ｏ１”／ｃｎｉ’
〜Ｉ Ｘ １０１９Ａ７ｎ３としたので拡がり角が１
７°のものを実現することができた。
またＴＪＳレーザの閾値電流は電子電流と正孔？１（流
の和で与えられるが、ｎ影領域のキャリア濃度を大きく
すると、正孔電流の割合は減少する。
の和で与えられるが、ｎ影領域のキャリア濃度を大きく
すると、正孔電流の割合は減少する。
ＴＪＳレーザの発振に寄与するものは、ｔｎ子畢流のみ
である０従ってｎ影領域のキャリア濃度を大きくすると
、閾値電流が低くなる利点もある。
である０従ってｎ影領域のキャリア濃度を大きくすると
、閾値電流が低くなる利点もある。
本発明によればＴＪＳレーザの活性層のｎ形１ｉ１１域
のキャリア濃度を４Ｘ１０”シａに３〜Ｉ Ｘ １０’
ηｍ３としたもので、横方向ビームの拡がり角が広く、
かつ閾値電流の低いＴＪＳレーザが得られる、という１
やれた効果を有する。
のキャリア濃度を４Ｘ１０”シａに３〜Ｉ Ｘ １０’
ηｍ３としたもので、横方向ビームの拡がり角が広く、
かつ閾値電流の低いＴＪＳレーザが得られる、という１
やれた効果を有する。
第１図は本発明の一実施例の半絶縁基板ＴＪＳレーザの
１断面図、第２図はキャリア濃度と屈折率の相関図であ
る。（１）は高比抵抗Ｎ形ガリウム、砒素Ｊ４板、（２
）は第１のクラッド層であるガリウム・アルミニウム・
砒素層、（３）は活性層であるガリウム・アルミニウム
砒素層、（４）は第２のクラッド層であるガリウム・ア
ルミニウム・砒素層、（５）は窩濃Ｉｆ Ｐ形不純物拡
散領域、（６）は低濃度Ｐ形不純物領域、（７）はｎ影
領域である。Ｃ１Ｏはレーザ発振が起る活性領域である
。 代理人 葛野信− 第１Ｖ 第２筐
１断面図、第２図はキャリア濃度と屈折率の相関図であ
る。（１）は高比抵抗Ｎ形ガリウム、砒素Ｊ４板、（２
）は第１のクラッド層であるガリウム・アルミニウム・
砒素層、（３）は活性層であるガリウム・アルミニウム
砒素層、（４）は第２のクラッド層であるガリウム・ア
ルミニウム・砒素層、（５）は窩濃Ｉｆ Ｐ形不純物拡
散領域、（６）は低濃度Ｐ形不純物領域、（７）はｎ影
領域である。Ｃ１Ｏはレーザ発振が起る活性領域である
。 代理人 葛野信− 第１Ｖ 第２筐
Claims (1)
- （１）第１．第２．第３の半導体層を順次積層してなり
、前記第２の半導体層の禁制シ１）幅は、これを挾む前
記第１．第３の半導体１ｊ弓の禁制’４）幅より狭く、
前記第１．第２．第Ｘ３の半導体層の２つの境界面と交
わるＰｎ 接合により、Ｐ影領域とｎ影領域に分か几で
なる半導体レーザにおいて、前記第２の半導体層の前記
Ｐｎ 接合面近傍を除く前記ｎ影領域のギヤリア濃度が
４ Ｘ １０１８／ｃｍ３〜１×１ｏ１９／Ｃ１ｎ３で
あることを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749281A JPS5828887A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749281A JPS5828887A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828887A true JPS5828887A (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=14961292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12749281A Pending JPS5828887A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828887A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60111822A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| US5038185A (en) * | 1989-11-30 | 1991-08-06 | Xerox Corporation | Structurally consistent surface skimming hetero-transverse junction lasers and lateral heterojunction bipolar transistors |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP12749281A patent/JPS5828887A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60111822A (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| JPH0251093B2 (ja) * | 1983-11-22 | 1990-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| 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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