JPS5871677A - ２波長埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ - Google Patents
２波長埋め込みへテロ構造半導体レ−ザInfo
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- JPS5871677A JPS5871677A JP16948881A JP16948881A JPS5871677A JP S5871677 A JPS5871677 A JP S5871677A JP 16948881 A JP16948881 A JP 16948881A JP 16948881 A JP16948881 A JP 16948881A JP S5871677 A JPS5871677 A JP S5871677A
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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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- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
- H01S5/4043—Edge-emitting structures with vertically stacked active layers
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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
- 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
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
-
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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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- H01S5/22—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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
本発明は発光波長の異なる２つの埋め込みへテロ構造半
導体レーザが同−半導体基板上にレーザ共振軸（平行に
互いに並んで配列され九２波長埋め込みへテロ構造レー
ザに関する。
導体レーザが同−半導体基板上にレーザ共振軸（平行に
互いに並んで配列され九２波長埋め込みへテロ構造レー
ザに関する。
近年、元手導体素子や元ファイバの高品質化が進み、元
ファイバ通信の実用化が急速に進展を見るに至った。こ
の元ファイバ通信方式のひとつとして、１本の元７アイ
パに波長の異なる複数の元ビームを多重して伝送する元
ファイバ波長分割多重伝送方式があ〕、その最も基本的
な伝送方式として２波長伝送刃式が考えられる。このよ
うな伝送方式を構成するために線波長の真なる光源を用
意する必要があシ、本発明め端者紘特願昭５６−７１６
６１号において波長の異なる複数の埋め込みへテロ構造
半導レーザを同一半導体基板上に配列した波長多重化埋
め込みへテロ構造中導体レーザアレイを出願し喪。この
レーザアレイは、複数回ノエビタキシャル成長過程によ
りて得られる多波長レーザウェファを用いて、メサエッ
チング、および埋め込み成長を行なうことによ）大きく
異なる発振波長の埋め込みへテロ構造半導体レーザを集
積化した多波長レーザアレイである。
ファイバ通信の実用化が急速に進展を見るに至った。こ
の元ファイバ通信方式のひとつとして、１本の元７アイ
パに波長の異なる複数の元ビームを多重して伝送する元
ファイバ波長分割多重伝送方式があ〕、その最も基本的
な伝送方式として２波長伝送刃式が考えられる。このよ
うな伝送方式を構成するために線波長の真なる光源を用
意する必要があシ、本発明め端者紘特願昭５６−７１６
６１号において波長の異なる複数の埋め込みへテロ構造
半導レーザを同一半導体基板上に配列した波長多重化埋
め込みへテロ構造中導体レーザアレイを出願し喪。この
レーザアレイは、複数回ノエビタキシャル成長過程によ
りて得られる多波長レーザウェファを用いて、メサエッ
チング、および埋め込み成長を行なうことによ）大きく
異なる発振波長の埋め込みへテロ構造半導体レーザを集
積化した多波長レーザアレイである。
しかしながらこの例においては多波長のレーザウェファ
を作製するために複数回のエピタキシャル成長過程を必
要としており、さらに埋め込み成長を行なうため、たと
えば２波長の光源を得るためには２波長レーザウエフア
を得るための２回の結晶成長、および埋め込み成長を含
めて計３回のエピタキシャル成長過程を必要とした。そ
のためにエピタキシャル成長の回数が重なるにつれ、最
初に成長させ九活性層あるいはクラッド層が熱的なダメ
ージを受けやすく、シたがって製造の歩留り、再現性が
悪いという欠点があった。
を作製するために複数回のエピタキシャル成長過程を必
要としており、さらに埋め込み成長を行なうため、たと
えば２波長の光源を得るためには２波長レーザウエフア
を得るための２回の結晶成長、および埋め込み成長を含
めて計３回のエピタキシャル成長過程を必要とした。そ
のためにエピタキシャル成長の回数が重なるにつれ、最
初に成長させ九活性層あるいはクラッド層が熱的なダメ
ージを受けやすく、シたがって製造の歩留り、再現性が
悪いという欠点があった。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、波長範囲が広くと
れ、発振しきい値が低く高性能な埋め込みへテロ構造生
部体Ｖ−ザが同−半導体基板上に並列に配置され、製造
歩留りのよい２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザを
提供することにある。
れ、発振しきい値が低く高性能な埋め込みへテロ構造生
部体Ｖ−ザが同−半導体基板上に並列に配置され、製造
歩留りのよい２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザを
提供することにある。
本発明によれば活性層の周囲がよ〕エネルギーギャップ
の大きな、屈折率の小さな生部体材料でおおわれている
２つの埋め込みへテロ構造半導体レーザが同−半導体基
板上に並列に配置され、隣ヤ合う埋め込みへテロ構造半
導体レーザの活性層の発覚波長が異なり、隣シ合う埋め
込みへテロ構造半導体レーザの間を異なる導電型の生部
体層が電流ブロック層となるべく又互に積層されてなる
２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、前記
半導体基板が高さの異なる２つのメサストライプを含み
、それぞれのメサストライプの上面に発元波飛の異なる
埋め込み活性層が形成されていることを特徴とする２波
長埋め込みへテロ構造半導体レーザが得られる。
の大きな、屈折率の小さな生部体材料でおおわれている
２つの埋め込みへテロ構造半導体レーザが同−半導体基
板上に並列に配置され、隣ヤ合う埋め込みへテロ構造半
導体レーザの活性層の発覚波長が異なり、隣シ合う埋め
込みへテロ構造半導体レーザの間を異なる導電型の生部
体層が電流ブロック層となるべく又互に積層されてなる
２波長埋め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、前記
半導体基板が高さの異なる２つのメサストライプを含み
、それぞれのメサストライプの上面に発元波飛の異なる
埋め込み活性層が形成されていることを特徴とする２波
長埋め込みへテロ構造半導体レーザが得られる。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の２波長埋め込みへテロ構造生
部体Ｖ−ザの斜視図である。まず（１００）ｎ−ＩｎＰ
基板１０１に幅が約２μｍで高さの異なる２つの第１及
び第２のメサストライプ１０２゜１０３を（０１１＞方
向に平行になるように形成し先生導体基板上に結晶成長
を行なう、ここでメサ高さの高い第１のメサストライプ
１０２は約２−１メサ高さの低い第２０メサストライプ
１０３は約α５μｍのメサ高さとなるようにメサエッチ
ノグする。この半導体基板上に第２の発覚波長をもつノ
ンドープｌ１ｌｓ−ｘＧＩＸＡｌｌ−ｙＰＶ （０（
ｘ（１゜Ｏくｙ＜ｘ ）活性層１０４を第２のメサスト
ライプ１０３上部に−さα２μｍ程度成長させる。
部体Ｖ−ザの斜視図である。まず（１００）ｎ−ＩｎＰ
基板１０１に幅が約２μｍで高さの異なる２つの第１及
び第２のメサストライプ１０２゜１０３を（０１１＞方
向に平行になるように形成し先生導体基板上に結晶成長
を行なう、ここでメサ高さの高い第１のメサストライプ
１０２は約２−１メサ高さの低い第２０メサストライプ
１０３は約α５μｍのメサ高さとなるようにメサエッチ
ノグする。この半導体基板上に第２の発覚波長をもつノ
ンドープｌ１ｌｓ−ｘＧＩＸＡｌｌ−ｙＰＶ （０（
ｘ（１゜Ｏくｙ＜ｘ ）活性層１０４を第２のメサスト
ライプ１０３上部に−さα２μｍ程度成長させる。
この際、第１のメサストライプ１０２はメサ高さが十分
高いためこのＩｎ １−ｘＱａｘＡｓｌ−ｙｐｙ層は成
長せず、また第２のメサストライプの部分ではメを側面
には成長せず、したがってこの層はメサ上部に孤立して
成長することになる。つづけてｐ−ＩｎＰｇ流ブロツブ
ロック層１０５＃の発覚波長をもつノンドープのＩｎ１
−ｘＩＧａｘ’Ａｓ１−、／Ｐｙ’（ｘ’”ｅ ｘｓ
ｙ’ ”ｅ ｙ ）活性層１０６．ｎ−ＩｎＰ電流ブ
ロック層１０７．ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１０８． ｆ
ｌ−ＩｎＱｍＡｓＦ 電極層１０９ｔ−順次成長させ
る。
高いためこのＩｎ １−ｘＱａｘＡｓｌ−ｙｐｙ層は成
長せず、また第２のメサストライプの部分ではメを側面
には成長せず、したがってこの層はメサ上部に孤立して
成長することになる。つづけてｐ−ＩｎＰｇ流ブロツブ
ロック層１０５＃の発覚波長をもつノンドープのＩｎ１
−ｘＩＧａｘ’Ａｓ１−、／Ｐｙ’（ｘ’”ｅ ｘｓ
ｙ’ ”ｅ ｙ ）活性層１０６．ｎ−ＩｎＰ電流ブ
ロック層１０７．ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１０８． ｆ
ｌ−ＩｎＱｍＡｓＦ 電極層１０９ｔ−順次成長させ
る。
ただし、ここでｐ−ＩｎＰ電流ブロック層１０５は第１
のメサ１０２の上面のみ成長させず、Ｉ”ｘ−ｙｆＧＩ
Ｘ’Ａ１１−、／Ｐ）／活性層１０６は第１のメサ１０
２の側面のみ成長しないようにして、メを上部に埋め込
み活性層を形成する。ｔたこれらにつづくｎ−ＩｎＰ１
１流ブロッタブロック層１０７和度の小さな二相溶液の
メルトを用いることにより、第１および第２のメサ１０
２，１０３の上面には積層しないように結晶成長させる
ことができる。このようにして発覚波長の大きく異立っ
た２つのＢＨ−ＬＤ１５１，１５２が同一基板上に集積
化された２波１ＢＨ−ＬＤが＊だ一回のエピタキシャル
結晶成長法で製作でき、メサストライプの幅、高さ、用
いる成長溶液の過飽和度をそれぞれ適当に定めることに
よ砂、結晶成長の再現性はきわめて良く、製造歩留シも
大幅に向上した。２つのＢＨ−ＬＤ１５１と１５２はた
とえばプロトン注入によって形成された絶縁化層１１０
によって電気的に絶縁され、Ｚｎ選択拡散層１１１．ｔ
ｉ２ を介してｐ形オーシック電極１１４．１１５によ
って独立に駆動させることができる。なお、ｎ形オー電
ツク電極１１６は２つのＢＨ−ＬＤに対して共通であり
、このような素子で発振波長ｔ３μｍのＢＨ−ＬＤ。
のメサ１０２の上面のみ成長させず、Ｉ”ｘ−ｙｆＧＩ
Ｘ’Ａ１１−、／Ｐ）／活性層１０６は第１のメサ１０
２の側面のみ成長しないようにして、メを上部に埋め込
み活性層を形成する。ｔたこれらにつづくｎ−ＩｎＰ１
１流ブロッタブロック層１０７和度の小さな二相溶液の
メルトを用いることにより、第１および第２のメサ１０
２，１０３の上面には積層しないように結晶成長させる
ことができる。このようにして発覚波長の大きく異立っ
た２つのＢＨ−ＬＤ１５１，１５２が同一基板上に集積
化された２波１ＢＨ−ＬＤが＊だ一回のエピタキシャル
結晶成長法で製作でき、メサストライプの幅、高さ、用
いる成長溶液の過飽和度をそれぞれ適当に定めることに
よ砂、結晶成長の再現性はきわめて良く、製造歩留シも
大幅に向上した。２つのＢＨ−ＬＤ１５１と１５２はた
とえばプロトン注入によって形成された絶縁化層１１０
によって電気的に絶縁され、Ｚｎ選択拡散層１１１．ｔ
ｉ２ を介してｐ形オーシック電極１１４．１１５によ
って独立に駆動させることができる。なお、ｎ形オー電
ツク電極１１６は２つのＢＨ−ＬＤに対して共通であり
、このような素子で発振波長ｔ３μｍのＢＨ−ＬＤ。
および波長組成が１．３ａｍメルトバック防止層を活性
層の上に積層した１、５μｍ帯ＢＨ−ＬＤの２つのＢＨ
−ＬＤがそれぞれ発振しきい値電流２０Ｉｎへ２５ｍ
Ａ、微分量子効率がともに４（ｌである２波長ＢＨ−Ｌ
Ｄを得た。
層の上に積層した１、５μｍ帯ＢＨ−ＬＤの２つのＢＨ
−ＬＤがそれぞれ発振しきい値電流２０Ｉｎへ２５ｍ
Ａ、微分量子効率がともに４（ｌである２波長ＢＨ−Ｌ
Ｄを得た。
上記の実施例において示したように本発明の２波長ＢＨ
−ＬＤにおいては発光波長の大きく異なるＢＨ−ＬＤを
同−半導体基板上に配列し要素子がただ一回のエピタキ
シャル結晶成分によって得られ、複数回のエピタキシャ
ル成長を必要とするもので比べて熱ダメージ等の影影響
がまったく無い。したがって結晶成長の再現性、製造歩
留りが良い。
−ＬＤにおいては発光波長の大きく異なるＢＨ−ＬＤを
同−半導体基板上に配列し要素子がただ一回のエピタキ
シャル結晶成分によって得られ、複数回のエピタキシャ
ル成長を必要とするもので比べて熱ダメージ等の影影響
がまったく無い。したがって結晶成長の再現性、製造歩
留りが良い。
なお本発明の実施例においては２つのＢＨ−ＬＤを絶縁
するためにプロトン注入による絶縁化層を用Ｌｎ７ｊが
、このような方法に限ることなく、ｐ−ＩｎＰ埋め込み
層１０８をつきぬけるまでエツチングすることによ如電
気的絶縁を行なってもよい。またｎ−ＩｎＰ１１流ブロ
ック層１０７は第２のメサストライプ１０３の上部には
成長してもよいが１この場合にはＺｕ拡散層１１２がｐ
−ＩｎＰ電流電流クロッ２層１０５適していることが必
要である。
するためにプロトン注入による絶縁化層を用Ｌｎ７ｊが
、このような方法に限ることなく、ｐ−ＩｎＰ埋め込み
層１０８をつきぬけるまでエツチングすることによ如電
気的絶縁を行なってもよい。またｎ−ＩｎＰ１１流ブロ
ック層１０７は第２のメサストライプ１０３の上部には
成長してもよいが１この場合にはＺｕ拡散層１１２がｐ
−ＩｎＰ電流電流クロッ２層１０５適していることが必
要である。
上述したように本発明の特徴は発光波長が大きく異な〕
高性能な２つのＢＨ−ＬＤがただ一回のエピタキシャル
成長によって得られ、したがって素子製作の再現性、歩
留）がきわめて良いことである。
高性能な２つのＢＨ−ＬＤがただ一回のエピタキシャル
成長によって得られ、したがって素子製作の再現性、歩
留）がきわめて良いことである。
第１図は本発明の実施例の斜視図である。
図中、１０１ ””・（１００）ｎ−ＩｎＰ 基板、１
０２・・・・・・第１のメサストライプ、１０Ｂ・・・
・・・第２のメサストライプ、１０４ ””・Ｉｎ ５
−１ＧａｘＡｓ １−ｙＰｙ活性層、１０５・・・・・
・ｐ−ＩｎＰ電流電流ブタ２２層 ０６ ・・・・・・
Ｉｎ、１−ｘ／ＧａＸ’Ａｓ １−メＰ７活性層、１０
７・・・・・・ｎ−ＩｎＰ電流電流ブタ２２層ｏ８・・
印・ｐ−ＩｎＰ埋め込み層、ｌ ０９ ＝ ｎ−ＩｏＱ
ａＡｓＰ ＠極層、１１０・・・・・・絶縁化層、１１
１，１１２・・団・Ｚｎ選択拡敏層、１１３・・・・・
・５１０１絶縁膜、１１４，１１５・・・・・・ｐ形オ
ーミック電極、１１６・・・・・・ｎ形オー建ツク電極
、１５１．１５２・・・・・・それぞれ発光波長の異な
る２つのＢＨ−ＬＤである。 給１功
０２・・・・・・第１のメサストライプ、１０Ｂ・・・
・・・第２のメサストライプ、１０４ ””・Ｉｎ ５
−１ＧａｘＡｓ １−ｙＰｙ活性層、１０５・・・・・
・ｐ−ＩｎＰ電流電流ブタ２２層 ０６ ・・・・・・
Ｉｎ、１−ｘ／ＧａＸ’Ａｓ １−メＰ７活性層、１０
７・・・・・・ｎ−ＩｎＰ電流電流ブタ２２層ｏ８・・
印・ｐ−ＩｎＰ埋め込み層、ｌ ０９ ＝ ｎ−ＩｏＱ
ａＡｓＰ ＠極層、１１０・・・・・・絶縁化層、１１
１，１１２・・団・Ｚｎ選択拡敏層、１１３・・・・・
・５１０１絶縁膜、１１４，１１５・・・・・・ｐ形オ
ーミック電極、１１６・・・・・・ｎ形オー建ツク電極
、１５１．１５２・・・・・・それぞれ発光波長の異な
る２つのＢＨ−ＬＤである。 給１功
Claims (1)
- 活性層の周囲がよりエネルギーギャップの大きな、屈折
率の小さな半導体材料でおおわれている２つの埋め込み
へテロ構造半導体レーザが同一半導体基板上に並列に配
置され、隣シ合う前記埋め込みヘテー構造半導体レーザ
の活性層の発光波長が異なシ、隣シ合う前記埋め込みへ
テロ構造半導体レーザの間を異なる導電型の半導体層が
電流ブロック層となるべく交互に積層されてなる２波長
埋め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、前記半導体
基板が高さの異なる２つのメサストライプを含み、それ
ぞれのメサストライプの上面に発光波長の異なる埋め込
み活性層が形成されていることを特徴とする２波長埋め
込みへテロ構造半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16948881A JPS5871677A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | ２波長埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16948881A JPS5871677A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | ２波長埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871677A true JPS5871677A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15887454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16948881A Pending JPS5871677A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | ２波長埋め込みへテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871677A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001352129A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JP2002314200A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Sony Corp | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
| CN114899697A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 日照市艾锐光电科技有限公司 | 一种双波长级联半导体激光器及制备方法 |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16948881A patent/JPS5871677A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001352129A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JP2002314200A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Sony Corp | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
| JP4724946B2 (ja) * | 2001-04-19 | 2011-07-13 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
| CN114899697A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 日照市艾锐光电科技有限公司 | 一种双波长级联半导体激光器及制备方法 |
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