JPS5887893A - 半導体レ−ザ−素子 - Google Patents
半導体レ−ザ−素子Info
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- JPS5887893A JPS5887893A JP18543081A JP18543081A JPS5887893A JP S5887893 A JPS5887893 A JP S5887893A JP 18543081 A JP18543081 A JP 18543081A JP 18543081 A JP18543081 A JP 18543081A JP S5887893 A JPS5887893 A JP S5887893A
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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
- 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
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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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- 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
-
- 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
- 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
- H01S5/3235—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 longer than 1000 nm, e.g. InP-based 1300 nm and 1500 nm lasers
- H01S5/32391—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 longer than 1000 nm, e.g. InP-based 1300 nm and 1500 nm lasers based on In(Ga)(As)P
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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1ノーサー素子に関する。
半導体1ノ−ザー素子として、第1図に示すような埋込
へテロ(BH)形の素子あるいは第2図に示すようなダ
ブルへテロ構造の素子が開発されている。
へテロ(BH)形の素子あるいは第2図に示すようなダ
ブルへテロ構造の素子が開発されている。
第1図で示す前者の半導体レーザー素子は、n導電型(
略してn型と称す。)のInPからなる基板1上にn型
クラッド層2.活性層3. 9導電型(略してp型と称
す。)のクラッド層4を順次液相エピタキシャル成長に
よって形成した後、中央を除く両側のn型クラッド層4
.活性層3をエンチング除去するとともに、エツチング
をn型クラッド層2中に壕で及ぼし、メサ形とする。そ
の後、露出するn型クラッド層2上に順次p型のブロッ
キング層5. n型埋込層6を形成してエツチングに
よって掘り下げた部分を埋め、全体の表面をp型のキャ
ップ層7で被うことによって形成される。
略してn型と称す。)のInPからなる基板1上にn型
クラッド層2.活性層3. 9導電型(略してp型と称
す。)のクラッド層4を順次液相エピタキシャル成長に
よって形成した後、中央を除く両側のn型クラッド層4
.活性層3をエンチング除去するとともに、エツチング
をn型クラッド層2中に壕で及ぼし、メサ形とする。そ
の後、露出するn型クラッド層2上に順次p型のブロッ
キング層5. n型埋込層6を形成してエツチングに
よって掘り下げた部分を埋め、全体の表面をp型のキャ
ップ層7で被うことによって形成される。
また、活性層3の真上のキャンプ層7部分にはp型りラ
レド#4に1で達するようにZnを拡散させて電極コン
タクト用のp型の拡散層8(図中クロスハツチングを施
した領域)を形成しである。
レド#4に1で達するようにZnを拡散させて電極コン
タクト用のp型の拡散層8(図中クロスハツチングを施
した領域)を形成しである。
また、基板】の下面にカソード電極9を、キャップ層7
上にアノード′電極10をそれぞれ金糸の電極材で形成
している。なお、n型クラッド層2およびn型埋込層6
はInP(Te)からなり、p型のブロッキング層5お
よびp型りラッド層4はInP(Zn)からなる。1k
、活性層3はInGaAsP、キャップ層7はInGa
AsP(Zn)となっている。
上にアノード′電極10をそれぞれ金糸の電極材で形成
している。なお、n型クラッド層2およびn型埋込層6
はInP(Te)からなり、p型のブロッキング層5お
よびp型りラッド層4はInP(Zn)からなる。1k
、活性層3はInGaAsP、キャップ層7はInGa
AsP(Zn)となっている。
−万、第2図で示すダブルへテロ構造の2子は、たとえ
ばngのG a A s基板1を基にして形成され
。
ばngのG a A s基板1を基にして形成され
。
ている。すなわち、この基板1の主面(上向)にはその
長手方向に沿って溝(チャネル)】1が形成されている
。そして、この基板1の主面−ヒには順次数千A〜数数
円m前後厚さにn型G a A I A sからなるク
ランド層(下クラッドj―)2、GaAsからなる活性
層3、p型G a A (l A s からなるクラッ
ド層(−ヒフラッド層)4、p型GaAsからなるキャ
ップ層7が液相エピタキシャル成長方法で積層形成され
るとともに、キャップ層7上にはアノード電極】0が、
基板Jの下面にはカソード電極9が全系電極材料で形成
されている。1″#、キャップ層7およびその下層の上
クラッド層4表層部KZnが拡散され”’cp型のコン
タクト用の拡散層8(図でクロスハツチングを施した領
域)が形成されている。この拡散層8は一足の幅を有し
、チャネル】1に平行に延在している。なお、これらの
図において、太幅矢印はレーザー光12を示す。
長手方向に沿って溝(チャネル)】1が形成されている
。そして、この基板1の主面−ヒには順次数千A〜数数
円m前後厚さにn型G a A I A sからなるク
ランド層(下クラッドj―)2、GaAsからなる活性
層3、p型G a A (l A s からなるクラッ
ド層(−ヒフラッド層)4、p型GaAsからなるキャ
ップ層7が液相エピタキシャル成長方法で積層形成され
るとともに、キャップ層7上にはアノード電極】0が、
基板Jの下面にはカソード電極9が全系電極材料で形成
されている。1″#、キャップ層7およびその下層の上
クラッド層4表層部KZnが拡散され”’cp型のコン
タクト用の拡散層8(図でクロスハツチングを施した領
域)が形成されている。この拡散層8は一足の幅を有し
、チャネル】1に平行に延在している。なお、これらの
図において、太幅矢印はレーザー光12を示す。
ところで、このようACタイプのレーザー素子ではそれ
ぞれつぎのような長所、短所がある。
ぞれつぎのような長所、短所がある。
(1)、前者のBH形はtlA電流値が] 0〜40
mAと低い利点はあるが、遠視野像(ファー フィール
ド・パターン; FFP )が第3図fatで示すよう
にぎれいに現われず、光伝送における結合効率が低い。
mAと低い利点はあるが、遠視野像(ファー フィール
ド・パターン; FFP )が第3図fatで示すよう
にぎれいに現われず、光伝送における結合効率が低い。
また、モードも不安定であり、かつ活性層幅が2.5t
imと狭いことから、製造マージンか小さい。
imと狭いことから、製造マージンか小さい。
(2)、後者のチャネルを有する素子は、第3図(bl
に示すように、F’FPがきれいであることと、モード
が安定するため光通信用光源とし又望ましいが、閾電流
値がたとえば80〜100m八と高く、温度上昇が高(
なる欠点がある。
に示すように、F’FPがきれいであることと、モード
が安定するため光通信用光源とし又望ましいが、閾電流
値がたとえば80〜100m八と高く、温度上昇が高(
なる欠点がある。
したがって、本発明の目的は、光発ft、特性が優れた
低使用電力の半導体1〕−ザー菓子を提供することにあ
る。
低使用電力の半導体1〕−ザー菓子を提供することにあ
る。
また、本発明の他の目的は、製造マージンが大きくとれ
、製造歩留りの高い半導体レーザー素子を提供すること
にある。
、製造歩留りの高い半導体レーザー素子を提供すること
にある。
このような目的を達成するために本発明は、第1導電型
の化合物半導体基板の主面上に、下を第1導電型のクラ
ッド層、上を第2導電型のクラッドr=、両側を第1導
屯型の埋込層で挾持される活性層を有する半導体レーザ
ー素子において、前記基板の主面中央は活性層に沿って
平行に延在する溝を有するとともに、この溝は前記第1
導篭型のクラッド層で埋められているものであっ又、以
下実施例により本発明を説明する。
の化合物半導体基板の主面上に、下を第1導電型のクラ
ッド層、上を第2導電型のクラッドr=、両側を第1導
屯型の埋込層で挾持される活性層を有する半導体レーザ
ー素子において、前記基板の主面中央は活性層に沿って
平行に延在する溝を有するとともに、この溝は前記第1
導篭型のクラッド層で埋められているものであっ又、以
下実施例により本発明を説明する。
第5図は本発明の一実施例による半導体レーザー素子を
示す斜視図である。同図に示すように、n型のInPか
らなる基板1はその主面中央に長手方向に沿って溝(チ
ャネル)11が設けられ又いる。この溝J】は深さが1
.2μm9幅が6μmとなるとともに、溝11の側面は
45°前後の傾斜面となっている。この基板1土にはT
eを含んでn型となり#InPからなるクラッド層2が
重ねて形成されている。したがって、#J111はこの
クラッド層2で埋められ又いる。
示す斜視図である。同図に示すように、n型のInPか
らなる基板1はその主面中央に長手方向に沿って溝(チ
ャネル)11が設けられ又いる。この溝J】は深さが1
.2μm9幅が6μmとなるとともに、溝11の側面は
45°前後の傾斜面となっている。この基板1土にはT
eを含んでn型となり#InPからなるクラッド層2が
重ねて形成されている。したがって、#J111はこの
クラッド層2で埋められ又いる。
一万、クラッド層2の中央にはI n G a A s
Pからなる活性層3.Znを含んでp型となったIn
Pからなるクラッド層4が重ねられるとともに、これら
の層の両側にはZnを含んでp型となったブロッキング
層7.Teを含んでn型となった埋込層6が順次重ねて
形成されている。これらの層の形成にあっ又は、基板1
上に液相エピタキシャル成長方法によって、順次n型ク
ラッド層2.活性層3、p型りランド層4を所望厚さに
積層形成した後、常用のエツチング技術によって、溝】
1の真上から外れる部分のp型りラッド層4.活性層3
を除去する。この際、エツチングはn型クラッド層20
表層部にも達するようにする。その後、再び部分液相エ
ピタキシャル成長方法によって、エツチングによって除
去された領域にp型のブロッキング層5および埋込層6
を形成する。埋込層6は活性層3の側面を塞ぐようにな
る。なお、活性層30幅は真下に延在する溝11の幅と
同一あるいはわずかに大きい。換言するならば、活性層
3の側縁は溝11の側縁を形作る斜面−ヒに位置してい
る。
Pからなる活性層3.Znを含んでp型となったIn
Pからなるクラッド層4が重ねられるとともに、これら
の層の両側にはZnを含んでp型となったブロッキング
層7.Teを含んでn型となった埋込層6が順次重ねて
形成されている。これらの層の形成にあっ又は、基板1
上に液相エピタキシャル成長方法によって、順次n型ク
ラッド層2.活性層3、p型りランド層4を所望厚さに
積層形成した後、常用のエツチング技術によって、溝】
1の真上から外れる部分のp型りラッド層4.活性層3
を除去する。この際、エツチングはn型クラッド層20
表層部にも達するようにする。その後、再び部分液相エ
ピタキシャル成長方法によって、エツチングによって除
去された領域にp型のブロッキング層5および埋込層6
を形成する。埋込層6は活性層3の側面を塞ぐようにな
る。なお、活性層30幅は真下に延在する溝11の幅と
同一あるいはわずかに大きい。換言するならば、活性層
3の側縁は溝11の側縁を形作る斜面−ヒに位置してい
る。
他方、p型クラッド層4と埋込層6との上面をZnを含
んでn型となったInPGaAsからなるキャンプ層7
で被う。また、活性層3の真上のキャップ層7部分には
、p型クラッド層4および埋込層6に1で達するように
Znを一部拡散させて電極コンタクト用のp型の拡散層
8(図中クロスハンチングを施した領域)を形成しであ
る。さらに金糸の電極材料を用い壬、基板】の下面にカ
ソード電極9を、キャップ層7上にアノード電極】Oを
それぞれ形成している。
んでn型となったInPGaAsからなるキャンプ層7
で被う。また、活性層3の真上のキャップ層7部分には
、p型クラッド層4および埋込層6に1で達するように
Znを一部拡散させて電極コンタクト用のp型の拡散層
8(図中クロスハンチングを施した領域)を形成しであ
る。さらに金糸の電極材料を用い壬、基板】の下面にカ
ソード電極9を、キャップ層7上にアノード電極】Oを
それぞれ形成している。
このような実施例によれば、活性層3は土工をn型およ
びp型のクラッド層2.4で塞がれるとともに、両側を
1対のn型の埋込146で塞がれ、埋込ヘテロ構造とな
っているため、閾電流値がlO〜40mAと低くとれる
。この結果、光出力に対する印加パワーは小さく、pn
ジャンクションにおける温度上昇率も小さい。
びp型のクラッド層2.4で塞がれるとともに、両側を
1対のn型の埋込146で塞がれ、埋込ヘテロ構造とな
っているため、閾電流値がlO〜40mAと低くとれる
。この結果、光出力に対する印加パワーは小さく、pn
ジャンクションにおける温度上昇率も小さい。
また、この実施例では、活性層3の真下にはチャネル】
1が設けられている。このチャネル幅は活性層3の幅と
同一あるいは小さくなっているため、活性層30幅方向
の屈折率は第6図(blに示すように、活性層3の両側
部で徐々に低くなる。したがって、E’ F Pは第6
図(atに示すようにぎれいに現われ、光通信の伝送効
率を向上させることができる。なお、第4図1al、
(blは第1図および第2図で示す従来の半導体!/−
ザー素子の屈折率を示すものであって、埋込ヘテロ型で
は活性層の両端で折屈率が急に降下し、ダブルへテロ型
では活性層の両側で徐々に降下する。この結果、FFP
は第3図(at、 tblで示すように、ダブルへテロ
型ではきれいに現われ、埋込型ではきれいに現われない
ことになる。しかし、本発明の実施例では、一部にダブ
ルへテロ型構造の溝を採用しているので、FFPはきれ
いに現われることになる。
1が設けられている。このチャネル幅は活性層3の幅と
同一あるいは小さくなっているため、活性層30幅方向
の屈折率は第6図(blに示すように、活性層3の両側
部で徐々に低くなる。したがって、E’ F Pは第6
図(atに示すようにぎれいに現われ、光通信の伝送効
率を向上させることができる。なお、第4図1al、
(blは第1図および第2図で示す従来の半導体!/−
ザー素子の屈折率を示すものであって、埋込ヘテロ型で
は活性層の両端で折屈率が急に降下し、ダブルへテロ型
では活性層の両側で徐々に降下する。この結果、FFP
は第3図(at、 tblで示すように、ダブルへテロ
型ではきれいに現われ、埋込型ではきれいに現われない
ことになる。しかし、本発明の実施例では、一部にダブ
ルへテロ型構造の溝を採用しているので、FFPはきれ
いに現われることになる。
さらに、この実施例では、溝によって導波路の幅を規制
している。この溝構造では活性層の幅は6μmとBH槽
構造2.5μmに対して太き(できる。このため、製造
マージンが大きくとれ、歩留も高くすることができ、コ
ストの低減も図れる。
している。この溝構造では活性層の幅は6μmとBH槽
構造2.5μmに対して太き(できる。このため、製造
マージンが大きくとれ、歩留も高くすることができ、コ
ストの低減も図れる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな(、
本発明の技術思想に基いてその変形が可能である。
本発明の技術思想に基いてその変形が可能である。
以上のように、本発明によれば、光発光特性が優れた低
電力の半導体l/−ザー累子菓子価に提供することがで
きる。
電力の半導体l/−ザー累子菓子価に提供することがで
きる。
第1図および第2図は従来の半導体レーザー素子を示す
斜視図、第3図(at、 (blおよび第4図(a)。 (blは同じ(遠視野像および屈折率分布を示すグラフ
、第5図は本発明の一実施例による半導体レーザー素子
を示す斜視図、第6図(al、 (blは同じ(遠視野
像および屈折率分布を示すグラフである。 J・・・基板、2,4・・・クラッド層、3・・・活性
層、5・・・ブロッキング層、6・・・埋込層、7・・
・キャップ層、8・・・拡散層、1]・・・溝、12・
・・レーザー元。 第 1 図 第 2 図
斜視図、第3図(at、 (blおよび第4図(a)。 (blは同じ(遠視野像および屈折率分布を示すグラフ
、第5図は本発明の一実施例による半導体レーザー素子
を示す斜視図、第6図(al、 (blは同じ(遠視野
像および屈折率分布を示すグラフである。 J・・・基板、2,4・・・クラッド層、3・・・活性
層、5・・・ブロッキング層、6・・・埋込層、7・・
・キャップ層、8・・・拡散層、1]・・・溝、12・
・・レーザー元。 第 1 図 第 2 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1導電型の化合物半導体基板の主面上に、下を第
1導電型のクラッド層、土を第2導電型のクラッド層1
両側を第1導電型の埋込層で挾持される活性層を有する
半導体レーザー素子において、前記基板の主面中央は活
性層に沿っ又平行に延在する溝を有するとともに、この
溝は前記第1導電型のクラッド層で埋められていること
を特徴とする半導体レーザー素子。 2、前記溝の縁は傾斜した斜面となるとともに、溝の幅
は活性層の幅と同一あるいはわずかに狭(なっているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体1)
−ザー素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18543081A JPS5887893A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 半導体レ−ザ−素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18543081A JPS5887893A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 半導体レ−ザ−素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5887893A true JPS5887893A (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=16170641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18543081A Pending JPS5887893A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 半導体レ−ザ−素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5887893A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61222293A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
JPS61236189A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5596694A (en) * | 1979-01-18 | 1980-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device and method of fabricating the same |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP18543081A patent/JPS5887893A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5596694A (en) * | 1979-01-18 | 1980-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device and method of fabricating the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61222293A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
JPS61236189A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
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