JPS59115582A - 半導体レ−ザ - Google Patents

半導体レ−ザ

Info

Publication number
JPS59115582A
JPS59115582A JP22573382A JP22573382A JPS59115582A JP S59115582 A JPS59115582 A JP S59115582A JP 22573382 A JP22573382 A JP 22573382A JP 22573382 A JP22573382 A JP 22573382A JP S59115582 A JPS59115582 A JP S59115582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
grooves
active layer
layer
semiconductor 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
Application number
JP22573382A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Yoshitoshi
慶一 吉年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Denki Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP22573382A priority Critical patent/JPS59115582A/ja
Publication of JPS59115582A publication Critical patent/JPS59115582A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2232Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
    • H01S5/2234Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は半導体レーザに関し、特に高出力型の半導体レ
ーザに関する。
〈背景技術〉 近年半導体レーザにおいて低しきい値電流、単−横モー
ド、高出力を目指しで多くのダブルへテロ型の半導体レ
ーザが開発きれている。このような特性を得る基本的な
構成は活性層の少なくとも発振領域の層19を0.05
μ程度とすると共に活性層の基板側に配されたクラッド
層の上記発振領域と隣接しない部分の層を薄くすること
にある。
第1図は従来のこの種レーザを示し、(1)はn型Ga
As基板であり、該基板には一生面に紙面垂直方向に延
在する第1〜第3溝(2a)〜(2c)が形成されてい
る。また上記溝は中央に位置する第2溝(2b)に比し
て第1・第3溝(2a)(2c)の方が幅及び深さにお
いて犬である。
(3)は基板(1〉の−主面上に形成された発振層であ
り°、該発振層はn型G al−XA 1iXA s(
0< X< 1>からなる第1クラッド層(4)、G 
al−YA uYA s(Y2O、X> Y)からなる
活性層(5)、P型G al−XA QXA sからな
る第2クラッド層(6)及びn型GaAsからなるキャ
ップ層(7)を順次液相エピタキシャル成長にて連続的
に積層することにより得られる。
通常、液相成長の成長速度はその成長面の形状により異
なる。つまり、平坦面上での成長に較べで凹部、段部、
傾斜部等での成長の方が3倍以上速くなる。これは成長
成分、例えばGaAS成長用メルトにおけるAs(砒素
〉成分が凹部、段部、傾斜部等に集中する傾向を示し、
平坦部上には斯る成分が相対的に少なくなるためである
従って、第1クラッド層(4)の成長時間を適当に制御
することにより上記第1クラツドN(4)の成長表面形
状は、図面に示す如く第1、第3溝(2a>(2c)上
では湾曲し、その他の部分では平坦となり、かつ溝部以
外の第1クラッド層(4)の厚みは01μm程度と薄く
できる。
このような表面形状を有した第1クラッド層(4)lに
成長した活性層<5)の成長速度は既述した如く第1ク
ラ・ノド層(4〉の湾曲部にその成長成分が集中する傾
向を示すため、湾曲部に較へて平坦部での成長は比較的
低速となり、従って0.05μm厚程度0制御も可能と
なる。
(7゛)は第211Ii(2b)直上のキャップMj 
(7)表面より第2クラッド層(6)内に達するP型の
拡散層であり、該拡散層はZn(亜鉛)を上記第2溝(
2b)に沿って拡散することにより得られる。(8)(
9)は夫、々基板(1)裏面及び拡散層(7゛)表面に
形成きれたオーミンク性の第1拳第211を極である。
斯る半導体レーザにおいて第1・第2電極(8)(9)
間に順方向バイアスを印加するとキャップ層(7)がn
型であるため、電流は拡散1!(7’)直下、即ち第2
溝(2b)直上を流れることとなる。また第1・第2ク
ラッド層(4>(6)のAH濃度は活性層(5)より大
であるため、正孔、1子は第2溝(2b)直上の活性層
(5)内に良好に閉し込められ発光再結合光を生じる。
従って斯る活性層(5)部分が発振領域となる。
実際には印加電流は拡散層(7゛)により狭窄されると
いえども第2溝〈2b)直上以外の活性層(5)内にも
多少拡がる。しかし乍ら、第1溝(2a)と第2溝(2
b)及び第2溝(2b)と第3溝(2c)との間隔を夫
々上記電流の拡散距離より充分大きくすれば、溝直上以
外の第1クラッド層(4)は0.1μmと薄いため、第
2溝(2b〉直上以外の活性層(5)内で生じた不所望
な光は第1クラッド層(4)を透過して基板(1)に吸
収される。ゆえに単一モード発振が可能となる。
また、発振領域の活性層<5ンは0.05μm厚に構成
されているため低しきい値電流にて発振が可能となる。
更に断る活性層<5〉は上記した如く薄いが、発振領域
直下の第1クラッド層(4)は第2溝(2b)の深さ分
だけの層厚を有しているため活性層(5)で発した光は
基板(1)に吸収されることはなく、それどころか上記
光の滲み出しにより第1クジツド層(4)の一部が光導
波路として作用し、発振出力も高くなる。
このように第1図の半導体レーザでは低しきい値電流、
単−横モード発振、高出力が可能である。
ところが、上記構成では第1、第3溝<2a)(2c>
を第2溝(2b)より犬となし、第1クラッド層り4)
の第1、第3溝(2a)(2c)上の湾曲度を可能な限
り大となしても第2溝(2b’)上の活性層(5)の成
長速度は、005μm成長するのに5秒程度しかかから
す゛、再現性良く活性層(5)を得ることは非常に難し
かった。また第1、第3溝(2aH2c)を第2溝(2
b)より深く形成するためには少なくとも2回のエンチ
ングが必要であるので工程が複雑となる。
〈発明の目的〉 本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、低しきい
値電流、単−横モード、高出力発振が可能で、かつ0.
05μm厚の活性層の成長時間が制御ir能な充分な長
さとなる半導体レーザを提供せんとするものである。
〈発明の開示〉 本発明半導体レーザの特徴は、半導体基板、該基板の一
生面上に積層されたダブルへテロ接合型の発振層を有す
る半導体レーザにおいて、上記基板の一生面にはメサス
トライプ部が形成されると共に、該メサストラブ部には
斯るメサストライプ部と同一方向に延在する複数の溝が
形成されていることである。
〈実施例〉 第2図は本発明半導体レーザの一実施例を示し、その特
徴は基板り1)の−主面計上にある。尚第1図と同一箇
所には同一番号が付されている。
本実施例にお(Jる基板<1)の−主面には紙面垂直方
向に延在するメサストライプ部(1a〉が形成されると
共に該メサストライプ部(1a)表面には紙面垂直方向
に延在するメサストライプ部(la)が形成きれると共
に該メサストライプ部表面には紙面垂直方向に延在する
第1〜第3溝(2a)〜(2c)が形成されている。ま
た上記メサストライプ部(1a)の高さT及び第1〜第
3溝(2a)〜(2c)の深さDは同一としである。
具体的にはメサストライプ部(1a)の幅W=50μm
、高さT=1.5.um、第1、第3溝(2a)(2c
)の溝幅B1=7.um、第2溝(2b)の溝幅B2’
=5μm、第1〜第3溝(2a)〜(2c)の溝深さD
=1.5am、各溝間距離I=7μmとした。
このような基板上に溝以外のメサストライプ部(1a〉
上での第1クラッド層(4〉の厚みが0.1μmとなる
ように第1クラッド層(4)を成長させると、その成長
表面形状は第2図に示す如くメサストライプ部(la)
上では平坦となり、その他の部分ではメサストライプ部
(1a)より斯るメサストライプ部(1a)と平行に延
在する基板(1)の縁に向って湾曲状となる。
斯る第1クラッド層(4〉上に活性層(5)を液相エピ
タキシャル成長させるとメサストライプ部(1a)直上
の活性層(5)の成長速度は第1図の半導体レーザにお
ける第2溝(2b)上の活性層(5)の成長速度に比し
て低速となることが判明した。
第3図は第1図の半導体レーザにおける活性層<5)の
成長速度Aと第2図の本実施例半導体レーザにおける活
性層の成長速度Bを夫々調べたものである。具体的には
第1図の半導体レーザの基板形状は第1、第3溝(2a
)(2c)の溝幅B1=77=m、深aD1=2μm、
第2溝(2b)の溝幅B2−5μm、深さD 2= 1
.5μmとしである。
第3図から明らかな如く、本実施例半導体レーザにおけ
る活性層(5)の成長速度の方が第1図の半導体レーザ
の活性層(5)の成長速度に較へて約%となる。具体的
には第1図の構図では0.05μm厚の活性層の成長時
間が約5秒であるのに対して、本実施例では約20秒と
非常に長く、厚み制御が容易で再現性良く形成できる成
長速度となる。
尚、上記活性層の成長は成長開始温度を780℃とし、
冷却速度0.5℃/+ninで行なったものである。
第4図は、上記第1、第2図に夫々に示された半導体レ
ーザにおいて夫々の第1、第3溝の溝幅B1を変化きせ
1こ際の活性層の成長速度A、Bの変化を調へたもので
ある。具体的には第1、第3溝の溝幅B1を変化させ他
の条件は既述の第3図に示した実験と同一とし、8秒間
成長させたときの溝幅Blに対する活性層の厚み変化を
調へたものである。尚、図中横軸には溝幅B1を、縦軸
には活性層厚みを夫々とっである。
第4図から明らかな如く、第1図の半導体レーザでは、
溝幅Blが約10μm以上で活性層厚みは約0.05μ
mとなり、第2図の本実施例半導体レーザグでは溝幅B
1が約7μm以上で活性層厚みは約0.02μmとなる
ことがわかる。
このように第1、第3溝の溝幅B1は第2溝の溝幅より
大となる方が活性層の成長速度は低速となる。
また本発明者の実験によれば第1、第3溝の深さ及びメ
サストライプ部の高さは第2溝の深さを基準としてそれ
以上であれば活性層の成長速度は。
略一定となり、それ以下では成長速度が速くなるという
結果が得られている。
以上の結果に鑑みて、第1、第2図に示した半導体レー
ザにおい℃活性層(特に発振領域となる部分)の成長速
度を遅くするには (1〉第1、第3溝の溝幅B1を第2溝の溝幅より大と
なす。
(11)第1、第3溝の溝深さを第2溝の溝深さと同等
かもしくは犬となす。
ことが必要条件であることが判明した。
また、第3図、第4図からも明らかな如く、第2図の半
導体レーザの方が活性層の成長速度が相対的に低速にな
ることが判る。これは理論的には明確ではないが、メサ
ストライプ部(1a)の存在が大きく効いているものと
考えられる。
本発明者の他の種々の実験によれば、第1図の、半導体
レーザでは活性層(5)の成長速度は最低で0.01,
11 m/secであるのに対して、第2図の半導体レ
ーザでは活性層の成長速度は最低で0.0025μm/
secまで下がることが判明した。
このように本実施例装置では活性層(5)の成長速度は
非常に低速となるので、再現性良<0.05μm厚の活
性層を得ることが可能となる。
また本実施例において第2溝(2b〉の溝幅を5μmと
したのけ、単−横モード発振を得るためであり、一般的
に斯る溝幅が5μm以上−Cは単−横モード発振は得・
られない。また各溝間を7.ilmとしたのは、第1図
の半導体レー→)°と同様に印加電流の拡散により生じ
る不所望な光を基板(1)に吸収させるためのものであ
り、従って本実施例の如く第2クランドN(6)に達す
る拡散層(7゛)により電流狭窄を行なう時には上記の
値があれは充分であるが、他の狭窄手段を用いるときに
は適当に溝間を設定する必要性がある。更に第2溝(2
b)Q)深さを15μm程度としたのは発振領域となる
第2溝(2b〉上の活性層(5〉から発する光に対して
斯る溝中の第1クラッド層(4〉に光導波路の役目をも
たせるためである。
このように発振動作においては本実施例半導体レーザは
第1図の半導体レーザと同様な効果を示。
し、従って低しきい値電流、単−横モード発振、高出力
が可能となる。
〈効果〉 本発明の半導体レーザでは活性層の層厚制御が容易であ
るため、低しきい値電流、単−横モード、高出力型の半
導体レーザが再現性良く得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す断面図、第2図は本発明の一実施
例を示す断面図、第3図、第4図は本発明を説明するた
めの特性図である。 (1)・・・基板、(la)・・ストライプ部、(2a
)〜(2c)・ 第1〜第3溝、(3)・・発振層。 0 5占+主池め成&時1旬(Bεり 第4図 1勾 jす・1つA軸 (F町 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. く1)半導体基板、該基板の一生面上に積層されたダブ
    ルへテロ接合型の発振層を有する半導体レーザにおいで
    、上記基板の一生面にはメサストライプ部が形成される
    と共に、該メサストラブ部には斯るメサストライプ部と
    同一方向に延在する複数の溝が形成されていることを特
    徴とする半導体レーザ。
JP22573382A 1982-12-22 1982-12-22 半導体レ−ザ Pending JPS59115582A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22573382A JPS59115582A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 半導体レ−ザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22573382A JPS59115582A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 半導体レ−ザ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59115582A true JPS59115582A (ja) 1984-07-04

Family

ID=16833970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22573382A Pending JPS59115582A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 半導体レ−ザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59115582A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61121770U (ja) * 1985-01-17 1986-07-31
FR2645555A1 (fr) * 1989-04-10 1990-10-12 Aussedat Rey Procede d'obtention d'un support haut brillant et support obtenu

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55124292A (en) * 1979-03-19 1980-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device and method of fabricating the same
JPS5646593A (en) * 1979-09-12 1981-04-27 Xerox Corp Heteroostructure semiconductor laser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55124292A (en) * 1979-03-19 1980-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser device and method of fabricating the same
JPS5646593A (en) * 1979-09-12 1981-04-27 Xerox Corp Heteroostructure semiconductor laser

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61121770U (ja) * 1985-01-17 1986-07-31
FR2645555A1 (fr) * 1989-04-10 1990-10-12 Aussedat Rey Procede d'obtention d'un support haut brillant et support obtenu
US5169715A (en) * 1989-04-10 1992-12-08 Societe Anonyme: Aussedat-Rey High gloss base paper

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4366568A (en) Semiconductor laser
JPS5940592A (ja) 半導体レ−ザ素子
JPS59115582A (ja) 半導体レ−ザ
JPH0461292A (ja) 半導体レーザ
JPH0722213B2 (ja) 半導体レーザ
JPS63124484A (ja) 半導体レ−ザ素子
JPS5861693A (ja) 分布帰還形半導体レ−ザ
JPS58225681A (ja) 半導体レ−ザ素子
JPS60137088A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH1174624A (ja) レーザダイオード及びその製造方法
JPS6112399B2 (ja)
JPS6318874B2 (ja)
JPS6136720B2 (ja)
JPS62281384A (ja) 半導体レ−ザ素子およびその製造方法
JPS60257583A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPS61245592A (ja) 半導体レ−ザ素子
JPH0314280A (ja) 大出力半導体レーザ及びその製造方法
JPS6292385A (ja) 半導体レ−ザ
JPH02213183A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JPH0211025B2 (ja)
JPS63307793A (ja) 半導体レ−ザ素子
JPS5980983A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH05235468A (ja) 半導体レーザ装置
JPS58207691A (ja) 半導体レ−ザ素子
JPS6288390A (ja) 半導体レ−ザ