JPS5857771A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS5857771A JPS5857771A JP15571281A JP15571281A JPS5857771A JP S5857771 A JPS5857771 A JP S5857771A JP 15571281 A JP15571281 A JP 15571281A JP 15571281 A JP15571281 A JP 15571281A JP S5857771 A JPS5857771 A JP S5857771A
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- 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
- H01S5/2237—Buried stripe structure with a non-planar active layer
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
-
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- 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
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- H01S5/24—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 grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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に関するものである。
ＩｎＰ／ＩＨＧＩムＩＰ等の結晶材料を用いた長波長半
導体レーザは光ファイバの伝送損失の低い光源として注
目され、その実用化が進められている。
導体レーザは光ファイバの伝送損失の低い光源として注
目され、その実用化が進められている。
実用化に際しては広い動作電流にわたって安定した単−
横モード発振をし、更に縫和振動の抑圧されたすぐれた
動特性を示す半導体レーザが必要となる。これらの要求
を満たすために各種のストライブ構造が提案され試作さ
れている。
横モード発振をし、更に縫和振動の抑圧されたすぐれた
動特性を示す半導体レーザが必要となる。これらの要求
を満たすために各種のストライブ構造が提案され試作さ
れている。
中でもとラオ等によってシールナル、オプ、アプライド
、フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄＰｈｙｓｉｃｓ）誌５１！！４５３９頁〜４５４０頁
に報告されているＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ ＢＨ牛導体
レーザは活性領域となるＩｎＧａＡｓＰ（λ＝Ｌ３μｍ
）層を屈折率が低くかつクラッド層となるＩｎＰで囲ん
だ榊瀘をもち、活性層にＩｉｉ！接したクラッド領域の
一部に′−流注入領域を設け、その両端は反対のＳＷ型
のクラッド層で埋込んだものである。
、フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄＰｈｙｓｉｃｓ）誌５１！！４５３９頁〜４５４０頁
に報告されているＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ ＢＨ牛導体
レーザは活性領域となるＩｎＧａＡｓＰ（λ＝Ｌ３μｍ
）層を屈折率が低くかつクラッド層となるＩｎＰで囲ん
だ榊瀘をもち、活性層にＩｉｉ！接したクラッド領域の
一部に′−流注入領域を設け、その両端は反対のＳＷ型
のクラッド層で埋込んだものである。
該ＢＨ半導体レーザは活性領域の垂直方向のみならず水
平方向もクラッド層を有しているため、屈折率差にもと
づく矩形状の屈折率分布を持ち安定な横モード発振を維
持し続けるばかりでなく活性領域と電流閉込め領域とが
一致しており閾値電流が小さくかつ緩和振動の抑圧され
た動特性を示すなどすぐれた特性を期待する事ができる
。
平方向もクラッド層を有しているため、屈折率差にもと
づく矩形状の屈折率分布を持ち安定な横モード発振を維
持し続けるばかりでなく活性領域と電流閉込め領域とが
一致しており閾値電流が小さくかつ緩和振動の抑圧され
た動特性を示すなどすぐれた特性を期待する事ができる
。
しかし活性領域をクラッド層内［１１込んだままの状態
では活性領域に隣接し電流注入領域となるクラッド層か
らその両側に隣接したクラッド層に電流が漏れ流れるた
め活性領域へ有効に電流が注入されず閾値電流が上昇し
温度特性がわるくなるなどの欠点を有していた。この欠
点をおぎなうため通常は漏れ電流に対して電流注入領域
と同じ導電型のクラッド層を活性領域ｌ１ｆｉｌｉ側に
設はブロック層として用いている。しかしブロック層が
厚くなり電流注入領域となるクラッド層と接した場合に
は電流注入領域から同じ＊％Ｅ型のブロック層へ電流が
流れ漏れ電流は急激に増大し、又一方ブロック層が薄い
場合には電流はブロック層をのりこえて流れブロッキン
グ効果がなかった。従ってブロッキング効果を有効に働
かせる為には活性領域と同一の厚さでかつ活性層の両端
にあわせてブロック層を成長する必要があり、この成長
の制御はきわめて困難であり再現性よく作る事は不可能
であった０ 更にＢＨ半導体レーザでは基本横モード発振を得るには
エツチングにより幅２μｍ以下の活性領域をつくる必要
があり、その上ブロツク層及び埋込みクラッド層等の成
長をやりゃすくする為、エツチングの深さ及び形状をｖ
Ｊ復する必要がありきわめて複雑な工程を有していた。
では活性領域に隣接し電流注入領域となるクラッド層か
らその両側に隣接したクラッド層に電流が漏れ流れるた
め活性領域へ有効に電流が注入されず閾値電流が上昇し
温度特性がわるくなるなどの欠点を有していた。この欠
点をおぎなうため通常は漏れ電流に対して電流注入領域
と同じ導電型のクラッド層を活性領域ｌ１ｆｉｌｉ側に
設はブロック層として用いている。しかしブロック層が
厚くなり電流注入領域となるクラッド層と接した場合に
は電流注入領域から同じ＊％Ｅ型のブロック層へ電流が
流れ漏れ電流は急激に増大し、又一方ブロック層が薄い
場合には電流はブロック層をのりこえて流れブロッキン
グ効果がなかった。従ってブロッキング効果を有効に働
かせる為には活性領域と同一の厚さでかつ活性層の両端
にあわせてブロック層を成長する必要があり、この成長
の制御はきわめて困難であり再現性よく作る事は不可能
であった０ 更にＢＨ半導体レーザでは基本横モード発振を得るには
エツチングにより幅２μｍ以下の活性領域をつくる必要
があり、その上ブロツク層及び埋込みクラッド層等の成
長をやりゃすくする為、エツチングの深さ及び形状をｖ
Ｊ復する必要がありきわめて複雑な工程を有していた。
又上記ブロック層の厚さは活性領域厚と同等で〜０．２
μｍ前後であり漏れ電流を完全に阻止する蓼はできなか
った。
μｍ前後であり漏れ電流を完全に阻止する蓼はできなか
った。
上記Ｂ）Ｉ千４体レーザの欠点を除き製法が比較的容易
で再現性のある埋込み型半導体レーザとして電子通信学
会技術研究報告光・電子エレクトロニクス０ＢＱ８１−
１４ ７９頁〜８４頁に今井他によってｖａ４基板内埋
込み型（ＶＳＢ）レーザが提案されている。これはｎ
−１，Ｐ基板上にブロッキング層としてｐ−ＩｎＰ層を
成長した後Ｖ字型溝を彫成しこのＶ字型溝内部Ｋ ｎ
−ＩＩＰタ２ツＹ層、活性層、更にｐ−１，Ｐクラッド
層を連続成長したものである。こうしてＶ字厘溝内部に
成長した活性層はＩｎＰ層にＨまれた伏線になり埋込み
型中４体レーザが作製される。しかしこのＶ８Ｂレーザ
ではＶ溝内での成長、のｙＩＡｖ溝壁面での成長速度が
速い為、 −ＩｎＰクラッド層の成長表面がＶ溝中央部
で（！ｉ面状に湾曲しその結果この、 −ｒ、ｐクラッ
ド層にｌＩ接して成長する活性層は中央が厚くかつ湾曲
した形状になると共にＶ溝内部にあるプリッタ層には点
状に近い形でしか成長しない。従りて活性層中央部分の
屈折率が高くなり容易に一次槽そ−ド発振が生じるばか
りでなくブロック層と活性層に隣接して成長したｐ −
ＩｎＰクラッド層とがつながってしまい電流が漏れやす
くその為温度特性が悪いなどの欠点を有していた。
で再現性のある埋込み型半導体レーザとして電子通信学
会技術研究報告光・電子エレクトロニクス０ＢＱ８１−
１４ ７９頁〜８４頁に今井他によってｖａ４基板内埋
込み型（ＶＳＢ）レーザが提案されている。これはｎ
−１，Ｐ基板上にブロッキング層としてｐ−ＩｎＰ層を
成長した後Ｖ字型溝を彫成しこのＶ字型溝内部Ｋ ｎ
−ＩＩＰタ２ツＹ層、活性層、更にｐ−１，Ｐクラッド
層を連続成長したものである。こうしてＶ字厘溝内部に
成長した活性層はＩｎＰ層にＨまれた伏線になり埋込み
型中４体レーザが作製される。しかしこのＶ８Ｂレーザ
ではＶ溝内での成長、のｙＩＡｖ溝壁面での成長速度が
速い為、 −ＩｎＰクラッド層の成長表面がＶ溝中央部
で（！ｉ面状に湾曲しその結果この、 −ｒ、ｐクラッ
ド層にｌＩ接して成長する活性層は中央が厚くかつ湾曲
した形状になると共にＶ溝内部にあるプリッタ層には点
状に近い形でしか成長しない。従りて活性層中央部分の
屈折率が高くなり容易に一次槽そ−ド発振が生じるばか
りでなくブロック層と活性層に隣接して成長したｐ −
ＩｎＰクラッド層とがつながってしまい電流が漏れやす
くその為温度特性が悪いなどの欠点を有していた。
本発明の目的は上記欠点を除去し基本横モード発振を広
汎な注入電流範囲で維持できるばかりでなく漏れ電流も
少なく低閾値で発振しかつ等心円的な発振をし光ファイ
バーとの結合効率のよい半導体レーザを提供する事にあ
る。
汎な注入電流範囲で維持できるばかりでなく漏れ電流も
少なく低閾値で発振しかつ等心円的な発振をし光ファイ
バーとの結合効率のよい半導体レーザを提供する事にあ
る。
本発明の半導体レーザは第１のクラッド層とこの第１ク
ラツＶ層に隣接したブロック層、更にプロッタ層Ｋｌｊ
接した電流狭窄用クラッド層とを備えた多層構造の半導
体層に前記電流狭窄用クラッド層側からプ讐ツク層側に
かけて断面が台形の溝を形成し溝の先端がＩｉｌり２ラ
ド層に達する６ｆ造において、＃！１クラッド層は溝の
先端中央に凸部を有し、該第１クラッド層及びブロック
層に隣接して溝内部にクラッド層よりも屈折率が高いガ
イド層更にａ接して成長面が前記ブロック層成長面に一
致するように活性領域を形成し、この活性領域及び電流
狭窄用クラッド層に隣接して一層又は多層から成る半導
体層を形成した構造を有している。
ラツＶ層に隣接したブロック層、更にプロッタ層Ｋｌｊ
接した電流狭窄用クラッド層とを備えた多層構造の半導
体層に前記電流狭窄用クラッド層側からプ讐ツク層側に
かけて断面が台形の溝を形成し溝の先端がＩｉｌり２ラ
ド層に達する６ｆ造において、＃！１クラッド層は溝の
先端中央に凸部を有し、該第１クラッド層及びブロック
層に隣接して溝内部にクラッド層よりも屈折率が高いガ
イド層更にａ接して成長面が前記ブロック層成長面に一
致するように活性領域を形成し、この活性領域及び電流
狭窄用クラッド層に隣接して一層又は多層から成る半導
体層を形成した構造を有している。
本発明の原理はガイド層への光のしみ出しの相違によっ
て活性層水平横方向に形成される実効的な屈折率差とり
一華−モードの原理を応用したものである。
て活性層水平横方向に形成される実効的な屈折率差とり
一華−モードの原理を応用したものである。
本発明の如く第１クラッド層Ｋｍ接しかつ１１１１クラ
ッド層の凸部を有する底面をもつ溝内にガイド層を成長
させると凸部の両わきの凹部には厚く凸部にはうすくガ
イド層は成長する。
ッド層の凸部を有する底面をもつ溝内にガイド層を成長
させると凸部の両わきの凹部には厚く凸部にはうすくガ
イド層は成長する。
すなわち凹部の側面は溝の側面と凸部の側面とからなっ
ているためその部分の成長速度は平坦部にくらべて比較
的速い。７従りて凸部の高さをｌｌ整する事によりガイ
ド層の成長面を平坦にする事ができる。本発明者等の実
験によれば凸部の高さを０．２μｍにしておけば凹部底
面から０．５μｍ程度成長すれば成長平面は平坦になる
。この状態でガイド層に隣接して活性層を成長すれば平
坦な活性層が得られる。その上活性層の厚さは０．２μ
ｍ〜０．３μｍ前後以下でよいので活性層成長の際特に
溝側面が厚く成長する恐れはなく槌って活性層成長面の
位置も再現性よく定まりブロック層成長面と一致させる
事ができる。
ているためその部分の成長速度は平坦部にくらべて比較
的速い。７従りて凸部の高さをｌｌ整する事によりガイ
ド層の成長面を平坦にする事ができる。本発明者等の実
験によれば凸部の高さを０．２μｍにしておけば凹部底
面から０．５μｍ程度成長すれば成長平面は平坦になる
。この状態でガイド層に隣接して活性層を成長すれば平
坦な活性層が得られる。その上活性層の厚さは０．２μ
ｍ〜０．３μｍ前後以下でよいので活性層成長の際特に
溝側面が厚く成長する恐れはなく槌って活性層成長面の
位置も再現性よく定まりブロック層成長面と一致させる
事ができる。
上記の如く平坦な活性層が得られるゆえに前記ｖＳＢレ
ーザのように湾曲して中心部分が厚くなり容易に一次横
モードを許容する挙はない上にプルツク成長面と活性層
成長面とを一致させる事も容易なので漏れ電流を阻止で
き低閾値で発振可能となる。
ーザのように湾曲して中心部分が厚くなり容易に一次横
モードを許容する挙はない上にプルツク成長面と活性層
成長面とを一致させる事も容易なので漏れ電流を阻止で
き低閾値で発振可能となる。
一方本構造では活性層の光はクラッド層よりも屈折率が
高く活性層よりも屈折率が低いガイド層へとしみ出す。
高く活性層よりも屈折率が低いガイド層へとしみ出す。
このときガイド層は真底面凸部の部分はうすくその両端
の凹部は厚いので活性層からしみ出す光も凸部は少なく
四部は多くなる。従つて活性層には凸部の上にあたる活
性層中央部分の屈折率が小さくその両端の屈折率が窩い
実効的な屈折率分布が生じ活性層内部ではり−キーガイ
ド機構になる。しかし活性層両端にくらべて活性層全体
ははるかに大きい屈折率を有するので活性層内の光は屈
折率ガイディング機構によつてガイドされ安定な横モー
ド発振をする。本発明の一実施によって形成される屈折
率分布を図−３に示す。
の凹部は厚いので活性層からしみ出す光も凸部は少なく
四部は多くなる。従つて活性層には凸部の上にあたる活
性層中央部分の屈折率が小さくその両端の屈折率が窩い
実効的な屈折率分布が生じ活性層内部ではり−キーガイ
ド機構になる。しかし活性層両端にくらべて活性層全体
ははるかに大きい屈折率を有するので活性層内の光は屈
折率ガイディング機構によつてガイドされ安定な横モー
ド発振をする。本発明の一実施によって形成される屈折
率分布を図−３に示す。
更に上記のように活性層内部ではり−キーガイド機構を
そなえている為光は活性層全体に広がる傾向をもちその
結果活性層幅が３〜４μｍ程度広くても基本横モード発
振ｔ−維持する事ができる。しかも流入電流を増加し工
も光は活性層幅全域にわたって一様に発振するのでキャ
リア分布の空間的なホールバーニングもおこりにくく安
定な基本横モード発振を維持し続ける事ができる。又発
振領域が広いので外部微分量子効率もよくかつ大光出力
発振が可能となる。
そなえている為光は活性層全体に広がる傾向をもちその
結果活性層幅が３〜４μｍ程度広くても基本横モード発
振ｔ−維持する事ができる。しかも流入電流を増加し工
も光は活性層幅全域にわたって一様に発振するのでキャ
リア分布の空間的なホールバーニングもおこりにくく安
定な基本横モード発振を維持し続ける事ができる。又発
振領域が広いので外部微分量子効率もよくかつ大光出力
発振が可能となる。
更にガイド層への光の２もれにより活性層水平横方向と
ｍ＊方向との光の放射角を近づける事ができる。従って
等心円に近い点光源となり光ファイバーとのカップリン
グ効率を上昇させる事ができるＯ 又一般にＶ字型の溝を埋め込むように成長すると溝側面
での成長速度が速い為Ｖ溝中央に成長時のストレスが生
じこれが原因ですべり転位などが生じレーザ素子の寿命
を纏め信頼性をおとすおそれがあった。これに対し本構
造ではそのようなおそれは全くなく半導体レーザの信頼
性を向上させる事ができる。
ｍ＊方向との光の放射角を近づける事ができる。従って
等心円に近い点光源となり光ファイバーとのカップリン
グ効率を上昇させる事ができるＯ 又一般にＶ字型の溝を埋め込むように成長すると溝側面
での成長速度が速い為Ｖ溝中央に成長時のストレスが生
じこれが原因ですべり転位などが生じレーザ素子の寿命
を纏め信頼性をおとすおそれがあった。これに対し本構
造ではそのようなおそれは全くなく半導体レーザの信頼
性を向上させる事ができる。
以上説明したように本発明による半導体レーザは次の如
き効果を有する。■本発明による構造では活性層内水平
横方向にリーキーなガイド機構をそなえておりモードの
広がり要素をもっているためキャリア分布の空間的なホ
ールバーニングがおこりにくいばかりでなく活性層両端
は屈折率の低いブロック層でかこまれているため屈折率
ガイディング機構を持ちきわめて安定な基本横モード発
振を広汎な電流注入領域で維持する事ができる。
き効果を有する。■本発明による構造では活性層内水平
横方向にリーキーなガイド機構をそなえておりモードの
広がり要素をもっているためキャリア分布の空間的なホ
ールバーニングがおこりにくいばかりでなく活性層両端
は屈折率の低いブロック層でかこまれているため屈折率
ガイディング機構を持ちきわめて安定な基本横モード発
振を広汎な電流注入領域で維持する事ができる。
■本発明の構造では活性層が平坦になり活性層成長表面
とブロック層成長表面とを一致させる事が比較的容易で
もれ電流なく低閾値で発振可能となる。又活性層を数μ
ｍ程度と広くしても基本横モード発振ができる事も製法
の許容度を大きくしている。■活性層水平垂直両方向の
光の広がり角を同程度にする事ができ等心円に近い点光
源になり光ファイバーとの結合効率を上昇させる事がで
きる。■活性層内部がリーキーガイドになりモードが広
がり又瞬接してガイド層を有しているため発振領域が広
くなり外部微分量子効率が高くかつ大光出力発振が可能
である。０本構造では従来のＶ溝埋込み構造に見られる
ストレスが生じる事がなく半導体レーザの信頼性を向上
させる事ができる。
とブロック層成長表面とを一致させる事が比較的容易で
もれ電流なく低閾値で発振可能となる。又活性層を数μ
ｍ程度と広くしても基本横モード発振ができる事も製法
の許容度を大きくしている。■活性層水平垂直両方向の
光の広がり角を同程度にする事ができ等心円に近い点光
源になり光ファイバーとの結合効率を上昇させる事がで
きる。■活性層内部がリーキーガイドになりモードが広
がり又瞬接してガイド層を有しているため発振領域が広
くなり外部微分量子効率が高くかつ大光出力発振が可能
である。０本構造では従来のＶ溝埋込み構造に見られる
ストレスが生じる事がなく半導体レーザの信頼性を向上
させる事ができる。
以下図面を用いて本発明の一実施例について説明する。
第１図は本発明の半導体レーザの製造工程途中の断面図
を示している◎まず（１００）面ｎ−ＩｎＰ基板１０上
にｐ −ＩｎＰプａｙり層１１を０．５μｍ。
を示している◎まず（１００）面ｎ−ＩｎＰ基板１０上
にｐ −ＩｎＰプａｙり層１１を０．５μｍ。
ｎ −ＩｎＰ［流狭窄用クラ２ツド層１２を０．５ｐｍ
連続して成長させる。クラッド層１２上にＳｉｎ、１３
１３をつけフォトレジスト法で（０１１）面に垂直に輻
２μｍのストライプを間隔３μｍあけて平行に二本ぬき
４ＨＢｒ ： ｌＨ，ＰＯ，の混合溶液で深さ０．２μ
ｍエツチングする。次にストライプ中央のＳ目入績を除
失し、−ＩＢＰ基板までエツチングしていきｎ −１１
１Ｐ基板に凸面ができるまでエツチングする。（１１１
）面がエツチングされエツチング先端に凸面をもつ台形
状の断面をもつ溝１００が形成される。これまでの工程
で得られる構造がｊ１！１図である。次に８１０．膜を
除央し溝内にｎ−ＩＨＧ、Ａ、Ｐ（λ＝ＬＩＪＩＩｍ）
ガイド層１４を溝底の四部から０．５μｍになるまで成
長しアンドープＩＢＧａＡｓＦ（λｚＬ３ｘｍ）活性層
１５を０．２μｍ成長する。このときガイド層成長面は
平坦になり活性層成長面とブロック層成長面とが一襞す
る。
連続して成長させる。クラッド層１２上にＳｉｎ、１３
１３をつけフォトレジスト法で（０１１）面に垂直に輻
２μｍのストライプを間隔３μｍあけて平行に二本ぬき
４ＨＢｒ ： ｌＨ，ＰＯ，の混合溶液で深さ０．２μ
ｍエツチングする。次にストライプ中央のＳ目入績を除
失し、−ＩＢＰ基板までエツチングしていきｎ −１１
１Ｐ基板に凸面ができるまでエツチングする。（１１１
）面がエツチングされエツチング先端に凸面をもつ台形
状の断面をもつ溝１００が形成される。これまでの工程
で得られる構造がｊ１！１図である。次に８１０．膜を
除央し溝内にｎ−ＩＨＧ、Ａ、Ｐ（λ＝ＬＩＪＩＩｍ）
ガイド層１４を溝底の四部から０．５μｍになるまで成
長しアンドープＩＢＧａＡｓＦ（λｚＬ３ｘｍ）活性層
１５を０．２μｍ成長する。このときガイド層成長面は
平坦になり活性層成長面とブロック層成長面とが一襞す
る。
次いでｐ −１，Ｐクラッド層１６を溝全体を岬込んで
成長し更にｎ ＩｎＧａ人ｓＰ（λ＝１．１ｎｍ）キ
ャップ層１７を厚さ０．５μｍ連続して首相成長させる
。一般に（１１１）面を有する溝内部の成長速変は平坦
部にくらべて約３倍はやいのでガイド層１４及び活性層
１５はそれぞれ〜０．２μｍ−０．１μｍ程度電流狭窄
用クラクド層１２上に成長しこれも電流狭窄の役割をは
たす。ｐ −ｒ、ｐクラッド層１６はこの電流狭窄用層
上厚さ２μｍになるようにする。キャップ層１７成長回
上にＳｉｎ、膜をつけ７オドレジスト法で溝上に位置す
るように幅３μｍのストライプ状の窓をあけＣｄを拡散
しｐ−ＩｎＰクラッド層１層中６中深、２μｍ程度にな
るように制御する（ｃｄ拡散領域１８）。次に８１０゜
膜を除失しｐ形オーミックコンタクト１９を基板側には
ｎ形オーミックフ／タクト２０をそれぞれつけて第２図
に示した構造の半導体レーザが得られる。
成長し更にｎ ＩｎＧａ人ｓＰ（λ＝１．１ｎｍ）キ
ャップ層１７を厚さ０．５μｍ連続して首相成長させる
。一般に（１１１）面を有する溝内部の成長速変は平坦
部にくらべて約３倍はやいのでガイド層１４及び活性層
１５はそれぞれ〜０．２μｍ−０．１μｍ程度電流狭窄
用クラクド層１２上に成長しこれも電流狭窄の役割をは
たす。ｐ −ｒ、ｐクラッド層１６はこの電流狭窄用層
上厚さ２μｍになるようにする。キャップ層１７成長回
上にＳｉｎ、膜をつけ７オドレジスト法で溝上に位置す
るように幅３μｍのストライプ状の窓をあけＣｄを拡散
しｐ−ＩｎＰクラッド層１層中６中深、２μｍ程度にな
るように制御する（ｃｄ拡散領域１８）。次に８１０゜
膜を除失しｐ形オーミックコンタクト１９を基板側には
ｎ形オーミックフ／タクト２０をそれぞれつけて第２図
に示した構造の半導体レーザが得られる。
こうして得られた半導体レーザでは活性層内の光がガイ
ド層へもれ活性層内部には中央四部の実効的な屈折率差
が生じる。これに対し活性層両端は屈折率の小さいブロ
ック層ではさまれているため活性層全体は屈折率ガイデ
ィング機構をもつ。
ド層へもれ活性層内部には中央四部の実効的な屈折率差
が生じる。これに対し活性層両端は屈折率の小さいブロ
ック層ではさまれているため活性層全体は屈折率ガイデ
ィング機構をもつ。
本構造より得られる実効的な屈折率差を第３因に示す。
上記実施例においてｐ形、ｎ形を反対してもよく又各層
厚ＩＨＧ３Ａ３Ｆの組成、拡散材料などは上記にかぎら
ない。又上記実施例はｒｎＰ −１ｎＧｈＡＢＰダブル
へテロ接合結晶材料について説明したが池の材料例えば
ＧａＡａ８ｂ ＡｌＧａＡｓＳｂ？数多くの結晶材料に
適用する事ができる。
厚ＩＨＧ３Ａ３Ｆの組成、拡散材料などは上記にかぎら
ない。又上記実施例はｒｎＰ −１ｎＧｈＡＢＰダブル
へテロ接合結晶材料について説明したが池の材料例えば
ＧａＡａ８ｂ ＡｌＧａＡｓＳｂ？数多くの結晶材料に
適用する事ができる。
第１図は本発明の一実施例の半導体レーザの製造途中の
構造を示す図、すなわち工ｎＰ基板上にブロック層、電
流狭窄用クラッド層を連Ｉｉ成長した後溝を形成した状
態の断面図、第２図は本発明によって形成された半導体
レーザの一実施例の断面図、第３ｗＪは本発明によって
形成された上記半導体レーザにＮｅ成される実効的な屈
折率を示す図である。 図において、１０°°°虱形ＩＭＰ基板、１１゛″″ｐ
形ＩｎＰブロック層、１２・・・ｎ形ＩｎＰクラッド層
、１３・−８４０，膜、１４ ＝ ｎ １１ Ｉｎ（）
ａ＆Ｐ（λ＝ｕｘｍ）ガイド層、１５・−アンドープＩ
ｎ（ｈＡｇＰ（λ＝Ｌ３ａｍ）活性層ｓ １６ ・＝
ｐ ｆｌ−ＩｎＰクラッド層、１７・−ｎ形ＩＨＧａＡ
ｍＦ（λ＝１１μｍ）キａｒｙプ層、１８−Ｃｄ１拡散
領域、１９・・・ｐ形オーｒｙクコンタクト。 ２０ ＝ ｍ形オーミックコンタクト、１００−溝を示
す
構造を示す図、すなわち工ｎＰ基板上にブロック層、電
流狭窄用クラッド層を連Ｉｉ成長した後溝を形成した状
態の断面図、第２図は本発明によって形成された半導体
レーザの一実施例の断面図、第３ｗＪは本発明によって
形成された上記半導体レーザにＮｅ成される実効的な屈
折率を示す図である。 図において、１０°°°虱形ＩＭＰ基板、１１゛″″ｐ
形ＩｎＰブロック層、１２・・・ｎ形ＩｎＰクラッド層
、１３・−８４０，膜、１４ ＝ ｎ １１ Ｉｎ（）
ａ＆Ｐ（λ＝ｕｘｍ）ガイド層、１５・−アンドープＩ
ｎ（ｈＡｇＰ（λ＝Ｌ３ａｍ）活性層ｓ １６ ・＝
ｐ ｆｌ−ＩｎＰクラッド層、１７・−ｎ形ＩＨＧａＡ
ｍＦ（λ＝１１μｍ）キａｒｙプ層、１８−Ｃｄ１拡散
領域、１９・・・ｐ形オーｒｙクコンタクト。 ２０ ＝ ｍ形オーミックコンタクト、１００−溝を示
す
Claims (1)
- 第１のクラッド層とこの第１クラッド層に隣接したブロ
ック層、更にブロック層に瞬接した電流狭窄用クラッド
層とを備えた多層構造の半導体層に前記電流狭窄用クラ
ッド層側からブロック層側にかけて断面が台形の溝を形
成し溝の先端が第１クラッド層に達する構造において、
第１クラッド層は溝の先端中央に凸部を有し、該第１ク
ラッド層及びブロック層に隣接して溝内部にクラッドＩ
−よりも屈折率が高いガイド層更に隣接して成長面が前
記ブロック層成長面に一致するように活性領域を形成し
この活性領域及び電流狭窄用クラッド層に隣接して一層
又は多層から成る半導体層を有する事を特徴とする半導
体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15571281A JPS5857771A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15571281A JPS5857771A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857771A true JPS5857771A (ja) | 1983-04-06 |
| JPS6249758B2 JPS6249758B2 (ja) | 1987-10-21 |
Family
ID=15611845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15571281A Granted JPS5857771A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857771A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60501634A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-09-26 | ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション | 平担な活性層を有するレーザ・アレーの製造方法 |
| US7515622B2 (en) * | 2004-09-07 | 2009-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Quantum nanostructure semiconductor laser |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15571281A patent/JPS5857771A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60501634A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-09-26 | ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション | 平担な活性層を有するレーザ・アレーの製造方法 |
| JPH0573075B2 (ja) * | 1983-06-17 | 1993-10-13 | Rca Corp | |
| US7515622B2 (en) * | 2004-09-07 | 2009-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Quantum nanostructure semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6249758B2 (ja) | 1987-10-21 |
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