JPS5878490A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS5878490A JPS5878490A JP18455682A JP18455682A JPS5878490A JP S5878490 A JPS5878490 A JP S5878490A JP 18455682 A JP18455682 A JP 18455682A JP 18455682 A JP18455682 A JP 18455682A JP S5878490 A JPS5878490 A JP S5878490A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- thickness
- mixed crystal
- type
- substrate
- 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.)
- Granted
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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
-
- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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、高信頼性、長寿命の半導体レーザ装置に関す
る。
る。
一半導体レーザ装置は、小形、高効率で、大量生産が可
能なことから、レーザプリンタ等の情報端末機器やビデ
オディスク、測距計等の光源として多種の応用が考えら
れている。この際、レーザ光の波長が短い方が、感度や
分解能向上の点から好ましく、また操作上の容易さから
も、低しきい値、高信頼性の可視域に発振波長を持つ半
導体レーザ装置の実用化が望まれている。
能なことから、レーザプリンタ等の情報端末機器やビデ
オディスク、測距計等の光源として多種の応用が考えら
れている。この際、レーザ光の波長が短い方が、感度や
分解能向上の点から好ましく、また操作上の容易さから
も、低しきい値、高信頼性の可視域に発振波長を持つ半
導体レーザ装置の実用化が望まれている。
従来０，８μｍ帯で開発されてきたＧａ□−、Ａ／ｘＡ
ｓ半導体レーザにおいて、活性層のＸを０．１５−０．
３５、クラ、ド層のＸを０．φ〜０．８とすることによ
り、波長７６００λ以下の可視半導体レーザを容易に作
製できる。この場合、Ｇａ Ａｌ基板と成長層の格子定
数のミス々、チングが混晶比Ｘの増 −大と共に大
きくなるため、成長層面内の応力、特に活性層にかかる
応力が、従来の０．８３μｍのレーザに比べてｌケタ以
上大きくなることが、素子の長寿命、高信頼性を得る上
で重要な問題である。
ｓ半導体レーザにおいて、活性層のＸを０．１５−０．
３５、クラ、ド層のＸを０．φ〜０．８とすることによ
り、波長７６００λ以下の可視半導体レーザを容易に作
製できる。この場合、Ｇａ Ａｌ基板と成長層の格子定
数のミス々、チングが混晶比Ｘの増 −大と共に大
きくなるため、成長層面内の応力、特に活性層にかかる
応力が、従来の０．８３μｍのレーザに比べてｌケタ以
上大きくなることが、素子の長寿命、高信頼性を得る上
で重要な問題である。
この竺性層にかかる応力を低減する新しい半導体レーザ
装置の構成を提案する。
装置の構成を提案する。
第１はＧａ ＡＪＦ Ａｌ系のダブルへテロ構造を持つ
多層膜をＧａ、−、Ａ／！Ａｓ混晶基板上に成長させる
ものである。
多層膜をＧａ、−、Ａ／！Ａｓ混晶基板上に成長させる
ものである。
第２は従来通りＧａ Ａｓ基板を用いこの上部にＧａＡ
ｒＡｓ系層のバッファ層を介してＧａ ＡＪｒＡｓ系の
ダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるものである
。
ｒＡｓ系層のバッファ層を介してＧａ ＡＪｒＡｓ系の
ダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるものである
。
第３はＧａ （Ａｓ Ｓｂ ）混晶基板上ニＧａ Ａｊ
Ａｓ系のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させる
ものである。
Ａｓ系のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させる
ものである。
第４は従来通りＧａ Ａｍ基板を用いこの上部にＧｉ（
ＡｓＳｂ）層のバッファ層を介してＧａ Ａｊ Ａｓ系
のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるものであ
る。
ＡｓＳｂ）層のバッファ層を介してＧａ Ａｊ Ａｓ系
のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるものであ
る。
第５は（ＩｎＧａ ） Ａｓ混晶基板上にＧａＡｒＡｓ
系のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるもので
ある。
系のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるもので
ある。
第６は従来通りＧａ Ａｓ基板を用いこの上部に（Ｉｎ
Ｇａ）Ａｌ１層のバッファ層を介してＧａ Ａｊ Ａｓ
系のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるもので
ある。
Ｇａ）Ａｌ１層のバッファ層を介してＧａ Ａｊ Ａｓ
系のダブルへテロ構造を持つ多層膜を成長させるもので
ある。
以下、各々について詳細に説明する。
第１の形態は基板としてＧａＡｊＡａ 混晶基板を用い
るものである。
るものである。
第１図はＧａ Ａｊ Ａｓ系半導体レーザの積層構造の
ファブリペロ共振器を構成する鏡面に平行な平面で切断
した断面図である。同時に各層の厚さをｄ１〜ｄ、に携
示した。
ファブリペロ共振器を構成する鏡面に平行な平面で切断
した断面図である。同時に各層の厚さをｄ１〜ｄ、に携
示した。
各半導体層を次の如く構成することにより本考案の目的
を達することができる。
を達することができる。
Ｇａ、ｘＡ／ｘＡａＡｊ基板（０，０２＜ｘり０．４
）（厚さｄｌ）ｌ上に ｎ型Ｇａ１−ＡＪＦ Ａ１層（ｏ、ｓくｙく０．８）（
厚さｄ、）ｙ ２、Ｇａ、、ん−ＡＦ層（０，１５くｚＯ，３５）（厚
さｄ、）３゜ ｐＭｌ、Ｇａ１−ｕＡｚｕＡｓ層（０，５＜ｕ＜０．８
） （厚さｄ４）４、およびｐｆ！ｌＪ、ＧａＡｓ層
、５の各層を周知の液相エピタキシャル法で成長させる
。層２と層４は反対導電型となす。この場合 ｚ−０，０７５（ｘくｚ＋０．０２５の関係を満たす如
く混晶基板を選定する。
）（厚さｄｌ）ｌ上に ｎ型Ｇａ１−ＡＪＦ Ａ１層（ｏ、ｓくｙく０．８）（
厚さｄ、）ｙ ２、Ｇａ、、ん−ＡＦ層（０，１５くｚＯ，３５）（厚
さｄ、）３゜ ｐＭｌ、Ｇａ１−ｕＡｚｕＡｓ層（０，５＜ｕ＜０．８
） （厚さｄ４）４、およびｐｆ！ｌＪ、ＧａＡｓ層
、５の各層を周知の液相エピタキシャル法で成長させる
。層２と層４は反対導電型となす。この場合 ｚ−０，０７５（ｘくｚ＋０．０２５の関係を満たす如
く混晶基板を選定する。
なお、各層の厚さは大路次の範囲で選択する。
５０μｍくｄｌ＜２００ａｍ、ｌｕｍくｄ、＜３μｍ。
０．０５膜ｍ＜ｄ （０，５ａｍ 、ｌ＃ｍ＜ｄ４＜
３μｍ。
３μｍ。
０．５ μｍ＜ｄ、 ＜ ３ μｍ０
次いで層５−ヒにＡｊ ＊ Ｏｓ’膜をＣＶＤ法により
て厚さ３０６０λに形成する。通常のフォトリングラフ
技術によってＡ／２０．膜を幅５μｍのストライプ状に
選択的に除去する。この窓を通してＺｎ拡散し、Ｚｎ拡
散嶺域８を形成する。Ａｊ、０７膜を除去して後ｐ側電
極７としてＣｒ−Ａｕ、ｎ側電極６としてＡｕ Ｇｅ
Ｎｔ −Ａｕ を蒸着で形成する。
て厚さ３０６０λに形成する。通常のフォトリングラフ
技術によってＡ／２０．膜を幅５μｍのストライプ状に
選択的に除去する。この窓を通してＺｎ拡散し、Ｚｎ拡
散嶺域８を形成する。Ａｊ、０７膜を除去して後ｐ側電
極７としてＣｒ−Ａｕ、ｎ側電極６としてＡｕ Ｇｅ
Ｎｔ −Ａｕ を蒸着で形成する。
半導体レーザ装置の相対する端面９，１０をへき開によ
り相互に平行な共振反射面を作製する。
り相互に平行な共振反射面を作製する。
この構造の素子における活性層中の応力を計算した例が
第２図である各パラメータは図中に例示した。実線は引
張ｉ）応力、破線は圧縮応力を示す。
第２図である各パラメータは図中に例示した。実線は引
張ｉ）応力、破線は圧縮応力を示す。
横軸は基板の混晶比Ｘで、縦軸は活性層中の応力を表わ
す。ここでは活性層中のＡ／Ａｓの混晶比２が０．１５
および０．２の場合が示しである。図より成る２に対し
てＸをある範囲に設定することにより活性層中の応力を
著しく低減できる範囲があることがわかる。
す。ここでは活性層中のＡ／Ａｓの混晶比２が０．１５
および０．２の場合が示しである。図より成る２に対し
てＸをある範囲に設定することにより活性層中の応力を
著しく低減できる範囲があることがわかる。
検討の結果、活性層中の応力が最も小さくなる基板の混
晶比Ｘは Ｘ伽ｚ−０，０２５（この時、ｙ＝ｕ＝（）、６）であ
ることが判明した。また活性層中の応力を１０” ｄｙ
ｎ／ａｍ”以内にするにはｚ−０，０７５＜ｘ＜ｚ＋０
．０２５とすればよいことが判明した。このもようを第
３図に示した。活性層中の応力は各層の厚みｄ！〜ｄｌ
Ｉ に対しではゆるやかに変化する量であることが計算
より確められており、実用的な素子構造に対しては上記
関係は誤差範囲内でほぼ満足される。活性層中のＡｊ・
Ａｓの混晶比２が大きくなると、ｙおよびＵを０．６以
上にする必要があるが、この場合も応力が最小となる範
囲は第３図の領斌内に含まれる。
晶比Ｘは Ｘ伽ｚ−０，０２５（この時、ｙ＝ｕ＝（）、６）であ
ることが判明した。また活性層中の応力を１０” ｄｙ
ｎ／ａｍ”以内にするにはｚ−０，０７５＜ｘ＜ｚ＋０
．０２５とすればよいことが判明した。このもようを第
３図に示した。活性層中の応力は各層の厚みｄ！〜ｄｌ
Ｉ に対しではゆるやかに変化する量であることが計算
より確められており、実用的な素子構造に対しては上記
関係は誤差範囲内でほぼ満足される。活性層中のＡｊ・
Ａｓの混晶比２が大きくなると、ｙおよびＵを０．６以
上にする必要があるが、この場合も応力が最小となる範
囲は第３図の領斌内に含まれる。
以上述べたごと（Ｇａ Ａｊ Ａｓ系可視半導体レーザ
において、Ｚ−Ｑ、０７５くｘ＜ｚ＋０．０２５なる関
係を満足する混晶比（Ｘ）を有する基板を使用すること
により、活性層の応力集中が緩和され、素子の長寿命化
が期待される。なお混晶基板の作成は液相厚膜成長法で
行なうことができる。
において、Ｚ−Ｑ、０７５くｘ＜ｚ＋０．０２５なる関
係を満足する混晶比（Ｘ）を有する基板を使用すること
により、活性層の応力集中が緩和され、素子の長寿命化
が期待される。なお混晶基板の作成は液相厚膜成長法で
行なうことができる。
第２の形態はＧａ Ａｓ基板上部にＧａ ＡＪｒ Ａ１
層のバッファ層を介してＧａ Ｎ！Ａｓ系のダブルへテ
ロ構造を構成するものである。
層のバッファ層を介してＧａ Ｎ！Ａｓ系のダブルへテ
ロ構造を構成するものである。
第４図がこの形態の半導体レーザ装置の例を示すもので
ある。第１図と同様にフチブリペロ共振器を構成する軛
面に平行な平面で切断した主要部断面図である。
ある。第１図と同様にフチブリペロ共振器を構成する軛
面に平行な平面で切断した主要部断面図である。
（１００）面を表面に持つｎ型Ｇａ Ａｌｌ基板４１上
に次の各層を周知の液相連続エピタキシャル法によって
成長する。
に次の各層を周知の液相連続エピタキシャル法によって
成長する。
ｎ型Ｇａ ｔ １Ａ／ｍＡｓ （０（ｚ ＜Ｏ−８）
（厚さｄ４．）４２ 。
（厚さｄ４．）４２ 。
ｎ型Ｇａ、−、Ａ／、Ａｓ （０，５＜７りｏ、８
） （厚さｄ４３）４３ 。
） （厚さｄ４３）４３ 。
Ｇａ、ｘＡ／、Ａ１１（０、ｌｓ＜ｘくｏ、ａ５）（厚
さｄ４４）４４゜ｐｌＩｌ、Ｇａ１−ｕＡ／ｕＡｓ
（０，５＜ｕ ＜ ０．８ ）、−（厚さｄ、、）４５
。
さｄ４４）４４゜ｐｌＩｌ、Ｇａ１−ｕＡ／ｕＡｓ
（０，５＜ｕ ＜ ０．８ ）、−（厚さｄ、、）４５
。
ｐ型ＧａＡｓ （厚さｄ４．） ４６
である。ここで−４２はパ、ファ層で本考案において特
に重要外層である。厚さとしては６μｍ〜２０μｍが適
当である。
に重要外層である。厚さとしては６μｍ〜２０μｍが適
当である。
層４４は活性層で、これ゛をはさむ層４３．４５はクラ
ッド層である。これまでの一般的なダブルへテロ構造と
同様に設計すれば良い。一般には、活性層４４は０．０
５μｍ〜０．２μｍの厚さ、クラ、ド層は大略１μｍ〜
３μｍの厚さとしている。
ッド層である。これまでの一般的なダブルへテロ構造と
同様に設計すれば良い。一般には、活性層４４は０．０
５μｍ〜０．２μｍの厚さ、クラ、ド層は大略１μｍ〜
３μｍの厚さとしている。
第５図に本構造の素子における活性層４４中の応力のパ
、ファ層の厚さに対する変化の状況を示す。第５図の例
は、ＸＷ Ｏ，６、ｙ＝ ｕ＝ ０．２ 。
、ファ層の厚さに対する変化の状況を示す。第５図の例
は、ＸＷ Ｏ，６、ｙ＝ ｕ＝ ０．２ 。
ｄ４．ｅ＝１００ μｍ、 ｄ４３＝ｌ μｍ 、 ｄ
４４＝０．１ ／Ｊｎ。
４４＝０．１ ／Ｊｎ。
ｄ４．＝２μｍ、 ｄ４．＝１μｍ である。横軸は
バッファ層４２の厚さｄ４２、縦軸は活性層中の応力を
示す。なお、図中Ａで矢印した点は従来構造における活
性層の応力を示す。
バッファ層４２の厚さｄ４２、縦軸は活性層中の応力を
示す。なお、図中Ａで矢印した点は従来構造における活
性層の応力を示す。
図より、活性層中の応力を１８’ ｄｙｎ／ａｍ”以下
にするには１．バッファの組成ｚｗｏ、３の場合１３μ
ｍ以上、ｚ＝０．６の場合６μｍ以上によればよいこと
がわかる。活性層中の応力は、パ、ファ層以外の各層の
厚みｄ３〜ｄ６に対しては、それぞれの厚みが２μｍ程
度以下の場合、ゆるやかに変化する量であることが計算
より確かめられており、実用的な素子構造Ｇｉしては、
上記関係は娯差範囲内でほぼ満足される。
にするには１．バッファの組成ｚｗｏ、３の場合１３μ
ｍ以上、ｚ＝０．６の場合６μｍ以上によればよいこと
がわかる。活性層中の応力は、パ、ファ層以外の各層の
厚みｄ３〜ｄ６に対しては、それぞれの厚みが２μｍ程
度以下の場合、ゆるやかに変化する量であることが計算
より確かめられており、実用的な素子構造Ｇｉしては、
上記関係は娯差範囲内でほぼ満足される。
゛ 以上述べたごとく、（Ｇａ ＡｊＰ） Ａｓ系可視
レーザにおいて、Ａ／ Ａｓ混晶比（Ｚ）が０，３程度
以上、厚さ６μｍ〜２０μｍａｔのバッファ層を設ける
ことにより、活性層中の応力が緩和され、素子の長寿命
化が期待できる。
レーザにおいて、Ａ／ Ａｓ混晶比（Ｚ）が０，３程度
以上、厚さ６μｍ〜２０μｍａｔのバッファ層を設ける
ことにより、活性層中の応力が緩和され、素子の長寿命
化が期待できる。
第３ないしＷＡ６の形態は（Ｇａ Ａ／） ＡＩ 系
可視半導体レーザの成長に際し、Ｇａ（ＡＩ８ｂ）又は
（ＩｎＧａ）Ａｓ 系三元混晶をバッフ７層あるいは
、混晶基板として用いることによって、活性層の応力低
減をはかることを特徴とする。
可視半導体レーザの成長に際し、Ｇａ（ＡＩ８ｂ）又は
（ＩｎＧａ）Ａｓ 系三元混晶をバッフ７層あるいは
、混晶基板として用いることによって、活性層の応力低
減をはかることを特徴とする。
以下にその内容を説明する。
室温において、ＧａＡｓ 、 Ａ／Ａｓ 、 Ｇａｒｂ
、 ＩｎＡａの格子定数は、それぞれ５６５３ｉ５６
６２λ。
、 ＩｎＡａの格子定数は、それぞれ５６５３ｉ５６
６２λ。
６０９５λ、６０５８１であり、その差をＧａＡａの格
子定数を基準とした百分率で表わすと、ＡｚＡａは＋０
．１６９６．ＧａＳｂは＋７．５２％、ＩｎＡｓは＋６
．９２％である。これらの系の混晶（Ｇａ１−、Ａｚｘ
）Ａｓ 、 Ｇａ（Ａｓ１−、８ｂ、 ） 。
子定数を基準とした百分率で表わすと、ＡｚＡａは＋０
．１６９６．ＧａＳｂは＋７．５２％、ＩｎＡｓは＋６
．９２％である。これらの系の混晶（Ｇａ１−、Ａｚｘ
）Ａｓ 、 Ｇａ（Ａｓ１−、８ｂ、 ） 。
（Ｉｎ、 Ｇａ１−、 ）Ａｓでは、格子定数が混晶比
ｘ ｍ ）’ ｅ２に比例的に変化するというＶｅｇａ
ｒｄの法則がよくなりたっているから、混晶比Ｘの （Ｇａ、ｘＡｊｘ）Ａｓ と同じ格子定数となるｙ、ｚ
はそれぞれ Ｆ＝ （０，１６／７．５２ ） Ｘ＝ ０．０２１３
Ｘ！＝（０，１６／６．９２）Ｘ＝０．０２３’ｌＸ先
にのべた第１および第２の応力を低減した半導体レーザ
の形態のうち、第２０混晶比ｚ＜０．３の組成のパ、フ
γ層を６〜２０μｍ程度設けるものは、これと同じ格子
定数に対、応するｙ≧０．１０６５のＧａ（Ａｓ、−、
Ｓｂ、）系又は、２〉０．１１５５の（Ｉｎ、 Ｇａ１
１）Ａｓ系のバッファ°層を同じ厚みだけつけることで
代替できる。また、第１の形態であるＸ ｔａｓ ０．
１の混晶基板を用いる代りに、７−０．００２１３のＧ
ａ（Ａｓ、−、Ｓｂ、）系、父はｚｃ−０，００２３１
の（Ｉｎ、Ｇａ、−、）Ａ＋１系混晶基板で代替できる
。
ｘ ｍ ）’ ｅ２に比例的に変化するというＶｅｇａ
ｒｄの法則がよくなりたっているから、混晶比Ｘの （Ｇａ、ｘＡｊｘ）Ａｓ と同じ格子定数となるｙ、ｚ
はそれぞれ Ｆ＝ （０，１６／７．５２ ） Ｘ＝ ０．０２１３
Ｘ！＝（０，１６／６．９２）Ｘ＝０．０２３’ｌＸ先
にのべた第１および第２の応力を低減した半導体レーザ
の形態のうち、第２０混晶比ｚ＜０．３の組成のパ、フ
γ層を６〜２０μｍ程度設けるものは、これと同じ格子
定数に対、応するｙ≧０．１０６５のＧａ（Ａｓ、−、
Ｓｂ、）系又は、２〉０．１１５５の（Ｉｎ、 Ｇａ１
１）Ａｓ系のバッファ°層を同じ厚みだけつけることで
代替できる。また、第１の形態であるＸ ｔａｓ ０．
１の混晶基板を用いる代りに、７−０．００２１３のＧ
ａ（Ａｓ、−、Ｓｂ、）系、父はｚｃ−０，００２３１
の（Ｉｎ、Ｇａ、−、）Ａ＋１系混晶基板で代替できる
。
従りて、Ｇａ（Ａｓ１−、Ｓｂ、）（０＜ｙＣｏ、００
３ ） 。
３ ） 。
（Ｉｎ、Ｇａ、、）Ａｓ（０（ｚ（０，００３）を用い
ることによって本発明の目的を達することが出来る。
ることによって本発明の目的を達することが出来る。
これらの形態は、Ｇａｊ７Ａｓ 系のパ、ファ層や混晶
基板を用いる場合に比べて次の点で有利である。
基板を用いる場合に比べて次の点で有利である。
厚さ１０μｍ〜２０μｍのパ、ファ層をつける際に、も
しもＧａ Ａｓ基板上にパ、ファ層をつける成分と、そ
の上にレーザ構造を作製する成長とを分離できれば、こ
の方法はきわめて再現性よく行なえる。（Ｇａ Ａｊ）
Ａｓ 系でＸ ＆ ０．５以上のパ、ファ層では、７
表面が空気中で直ちに酸化されてしまうためにこのよう
な２回の成長に分離できない。
しもＧａ Ａｓ基板上にパ、ファ層をつける成分と、そ
の上にレーザ構造を作製する成長とを分離できれば、こ
の方法はきわめて再現性よく行なえる。（Ｇａ Ａｊ）
Ａｓ 系でＸ ＆ ０．５以上のパ、ファ層では、７
表面が空気中で直ちに酸化されてしまうためにこのよう
な２回の成長に分離できない。
場合にはこのような問題は全く無い。また、例えばＳＯ
Ｏ℃での、ｙ 〜ｚ 〜０．１の混晶をＧａリッチ溶液
から液相成長する場合の偏析係数はｓｂで−０，５，Ｉ
ｎで−０６２の程度であり、組成の制御は容易である。
Ｏ℃での、ｙ 〜ｚ 〜０．１の混晶をＧａリッチ溶液
から液相成長する場合の偏析係数はｓｂで−０，５，Ｉ
ｎで−０６２の程度であり、組成の制御は容易である。
Ｘ自ｏ、ｉの組成の（Ｇａ１−１Ｅんへ）Ａｓと同じ格
子定数の混晶基板の作製においても、７ ＱＩ Ｚ ｍ
ｓｏ、００２（０゜２嗟）と非常に小さいため、結晶中
のＳｂ 、 Ｉｎの密度は一５Ｘｌ Ｏ”＝ｒ／Ｃｃ
と通常のドーパント１１度で良く、基板としての結晶
の品質を劣化させることなく作製できる。また、ｓｂ。
子定数の混晶基板の作製においても、７ ＱＩ Ｚ ｍ
ｓｏ、００２（０゜２嗟）と非常に小さいため、結晶中
のＳｂ 、 Ｉｎの密度は一５Ｘｌ Ｏ”＝ｒ／Ｃｃ
と通常のドーパント１１度で良く、基板としての結晶
の品質を劣化させることなく作製できる。また、ｓｂ。
Ｉｎの偏析係数が小さいため、均一組成の基板が得やす
い。
い。
具体例をもりて第４および第６の形態を説明するＯ
第４図を用いて説明する。
ｎ形ＧａＡｓ基板４１上に、ｎ形Ｇａ （Ａｓ０．、Ｓ
ｂ、１．）層又はｎ形（ＩｎｃＬｌ、Ｇａ、、、、）Ａ
ｓ層４２．ｎ形（Ｇａ ０４Ａ／ ｏ、ｓ ） Ａｓ層
４３．ｐ形（Ｇａ０．、ｉ／ ｏ、＊ ）Ａｓ層４４．
ｐ形（Ｇａ０．４Ａｔ ｏ、ｓ ） Ａｓ層４５．ｐ形
Ｇａ Ａｓ層４６を液相成長法で連続的に成長する。
ｂ、１．）層又はｎ形（ＩｎｃＬｌ、Ｇａ、、、、）Ａ
ｓ層４２．ｎ形（Ｇａ ０４Ａ／ ｏ、ｓ ） Ａｓ層
４３．ｐ形（Ｇａ０．、ｉ／ ｏ、＊ ）Ａｓ層４４．
ｐ形（Ｇａ０．４Ａｔ ｏ、ｓ ） Ａｓ層４５．ｐ形
Ｇａ Ａｓ層４６を液相成長法で連続的に成長する。
液相成長法は通常のスライドボート法で行ない、各層の
厚さは４２がＩＯａｍ、４３が２μｍ。
厚さは４２がＩＯａｍ、４３が２μｍ。
４４が０．１／Ｊｍ、４５が２μｍ、４６がｌ＃ｍであ
る。
る。
次いで層４６上にＳｔＯ，膜をＣＶＤ法によって厚さ３
０００λに形成する。通常のツーすトリソグラフィ技術
によ？てＳ１０□膜を幅５μｍのストライプ状に選択的
に除去する。その後、ｐ側電極としてＡｕ Ｚｎ％ｎ側
電極としてＡｕＳｎを蒸着で形成する。レーザ長は３０
０＃ｍである。半導体レーザ装置の相対する端面をへき
開により相互に平行な共振反射面を作製する。
０００λに形成する。通常のツーすトリソグラフィ技術
によ？てＳ１０□膜を幅５μｍのストライプ状に選択的
に除去する。その後、ｐ側電極としてＡｕ Ｚｎ％ｎ側
電極としてＡｕＳｎを蒸着で形成する。レーザ長は３０
０＃ｍである。半導体レーザ装置の相対する端面をへき
開により相互に平行な共振反射面を作製する。
上記レーザは室温において７５０ｎｍでレーザ発振し、
しきい電流密度はＩＫＡ／ａｍ”程度と低く、また従来
の０．８３μｍ帯の素子と同程度の寿命が得られた。
しきい電流密度はＩＫＡ／ａｍ”程度と低く、また従来
の０．８３μｍ帯の素子と同程度の寿命が得られた。
更に、ｎ形Ｇａ（Ａｓ １＋ ｏ、。０！ Ｓｂｏ、ｏ
ｏ＊、 ） 基板又は、ｎ形（”０．００！ ”ｌ−
０，０Ｏ１） ”基板を用意し、この上部に前述の４３
．４４，４５．４６と組成と厚みを持った半導体層を同
様の液相成長法で連続的に成長した。本構造のレーザ装
置も、前述と同程度の低しきい電流密度と、長寿命を得
ることが出来る。
ｏ＊、 ） 基板又は、ｎ形（”０．００！ ”ｌ−
０，０Ｏ１） ”基板を用意し、この上部に前述の４３
．４４，４５．４６と組成と厚みを持った半導体層を同
様の液相成長法で連続的に成長した。本構造のレーザ装
置も、前述と同程度の低しきい電流密度と、長寿命を得
ることが出来る。
Ｇａ（Ａａ８ｂ）系、又は（ＩｎＧａ）Ａｓ系のパフ２
フ層あるいは、混晶基板は、Ｇａ Ａｓ基板上に気相成
長したもの、あるいはＣＶＤ法で成長したもの構造の半
導体レーザに関する実施例について詳述したが、埋め込
みへテロ構造、ＣｈａｎｎｅｌｅｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ
Ｐｌａｎａｒ構造等種ｋ（ｒ）構造（７）Ｌ／−ザに
おいても本発明を用いることにより同様の特性が得られ
た。
フ層あるいは、混晶基板は、Ｇａ Ａｓ基板上に気相成
長したもの、あるいはＣＶＤ法で成長したもの構造の半
導体レーザに関する実施例について詳述したが、埋め込
みへテロ構造、ＣｈａｎｎｅｌｅｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ
Ｐｌａｎａｒ構造等種ｋ（ｒ）構造（７）Ｌ／−ザに
おいても本発明を用いることにより同様の特性が得られ
た。
第１図は本発明の半導体レーザ装置の斜視図、第２図は
基板の混昂比と活性層応力の関係を示す図、第３図は活
性層の混晶比と基板の混晶比の領域を示す図、第４図は
本発明の別な実施形態を示す半導体レーザ装置の断面図
、第５図はパラフチ層の厚さと活性層の応力の関係を示
す図である。 ｌ・・・Ｇａ Ａｊ Ａｓ基板、２．４・・・クラッド
層、３・・・活性層、６．７・・・電極、９．ｌＯ・・
・結晶端面、４１・・・ＧａＡｓ基板、４２・・・バッ
フ丁層。 ｆｆ１ｌ 国 弔 ２ 口 σ σ／ ＩＬＩ ６．Ｊ ６，４
６．５循 ３ 圀 箔 ４ 口 弔 ５図 τ パフフチ層め４さ ｄｚｌ□＊） 第１頁の続き ０発 明 者 梅田淳− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
基板の混昂比と活性層応力の関係を示す図、第３図は活
性層の混晶比と基板の混晶比の領域を示す図、第４図は
本発明の別な実施形態を示す半導体レーザ装置の断面図
、第５図はパラフチ層の厚さと活性層の応力の関係を示
す図である。 ｌ・・・Ｇａ Ａｊ Ａｓ基板、２．４・・・クラッド
層、３・・・活性層、６．７・・・電極、９．ｌＯ・・
・結晶端面、４１・・・ＧａＡｓ基板、４２・・・バッ
フ丁層。 ｆｆ１ｌ 国 弔 ２ 口 σ σ／ ＩＬＩ ６．Ｊ ６，４
６．５循 ３ 圀 箔 ４ 口 弔 ５図 τ パフフチ層め４さ ｄｚｌ□＊） 第１頁の続き ０発 明 者 梅田淳− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
Claims (1)
- １、 （ＧａｊＱ）Ａｓ、Ｇａ（Ａｓ、８ｂ）、モジ
くハ（ＩｎＧａ）Ａｓより選ばれた一考の材料上に、Ｇ
ｈ ｔ−ｙ Ａｔｙ Ａｓ層 （０，５（ｙ＜０．８
）、Ｇａ 、 −、Ｍ、 Ａｓ層（０，１５＜ｚＯ，
３５）、Ｇａ、−ｕＡｌｕＡＩ層（０，５（ｕ＜０．８
）（但し、ここでｚｅ ｕ ｅ ｙｈ ｚ ＜ ｕ
＜ ｙなる大小関係を有する。）が順次積層され、少な
くともＧａ１−ｙ Ａ／、 Ａｓ層とＧａ、−ｕＡｊｕ
Ａｓ層は互に反対導電型を持つ如く構成されたダブルへ
テロ構造を有する半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18455682A JPS5878490A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18455682A JPS5878490A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23111785A Division JPS61142786A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 半導体レ−ザ装置 |
| JP11734986A Division JPS61258491A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5878490A true JPS5878490A (ja) | 1983-05-12 |
| JPS6339114B2 JPS6339114B2 (ja) | 1988-08-03 |
Family
ID=16155268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18455682A Granted JPS5878490A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5878490A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258491A (ja) * | 1986-05-23 | 1986-11-15 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JPS62245689A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| EP0556620A2 (en) * | 1992-02-18 | 1993-08-25 | Eastman Kodak Company | AlGaAs laser diode with an AlGaAs Zn-stop diffusion layer |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118717U (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-25 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49113591A (ja) * | 1973-02-26 | 1974-10-30 | ||
| JPS5212719A (en) * | 1975-07-19 | 1977-01-31 | Nat Jutaku Kenzai | Quenching panel |
| JPS52127190A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18455682A patent/JPS5878490A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49113591A (ja) * | 1973-02-26 | 1974-10-30 | ||
| JPS5212719A (en) * | 1975-07-19 | 1977-01-31 | Nat Jutaku Kenzai | Quenching panel |
| JPS52127190A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245689A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| JPH0449276B2 (ja) * | 1986-04-18 | 1992-08-11 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPS61258491A (ja) * | 1986-05-23 | 1986-11-15 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ装置 |
| EP0556620A2 (en) * | 1992-02-18 | 1993-08-25 | Eastman Kodak Company | AlGaAs laser diode with an AlGaAs Zn-stop diffusion layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6339114B2 (ja) | 1988-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4845724A (en) | Semiconductor laser device having optical guilding layers of unequal resistance | |
| JPS6110293A (ja) | 光半導体装置 | |
| KR910003465B1 (ko) | 광 반도체장치 | |
| JPS5878490A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS58132986A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS59175783A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH07111367A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS59227177A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS61142786A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP2000252588A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS61258491A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH06334256A (ja) | 半導体光反射層の製造方法 | |
| JPH0793471B2 (ja) | 半導体量子井戸レ−ザ | |
| JPS62179192A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPS6297386A (ja) | 分布帰還型双安定半導体レ−ザ | |
| JP2889645B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2653457B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH0373584A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH05110197A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH08307005A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH02180084A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH0334488A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH05308173A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH049395B2 (ja) | ||
| JPH047594B2 (ja) |