JPS59152683A - 面発光半導体レ−ザ - Google Patents

面発光半導体レ−ザ

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JPS59152683A
JPS59152683A JP58027177A JP2717783A JPS59152683A JP S59152683 A JPS59152683 A JP S59152683A JP 58027177 A JP58027177 A JP 58027177A JP 2717783 A JP2717783 A JP 2717783A JP S59152683 A JPS59152683 A JP S59152683A
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JP
Japan
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layer
forbidden band
semiconductor
band width
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP58027177A
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English (en)
Inventor
Tomoo Yanase
柳瀬　知夫
Hiroyoshi Rangu
博義 覧具
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/581,749 priority patent/US4636821A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
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    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
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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】 本発明は、半導体の基板面と垂直な方向にし一ザ光が出
射する面発光半導体レーザに関するものである。
面発光半導体レーザは、襞間面を共振器の反射面とせず
、結晶の表面と裏面を反射面とするレーザで、骨間とい
う量産にそぐわないプロセスを経ることなしに製造する
点から、将来性が高い半導体レーザと言える・ しかし、従来の面発光半導体レーザは発振に必要な電流
が非常に大きいという欠点を有していた。これは従来の
面発光半導体レーザの構造による。従来の構造は半導体
の表面と裏面に電極が位置し、電流が半導体の各層と垂
直な方向に流れる。このため層と垂直な方向に進むレー
ザ光が増幅される領域は薄いＰｎ接合の部分だけであり
、したがって増幅度は小さく、大きな出力のレーザが得
られなかった。
そこで、本発明の目的は、大きな出力光が得られる面発
光型発導体レーザを提供する仁とＫある。
本発明によれば、半導体結晶基板上に、ＰＷ半導体部、
発光部、１型半導体部が基板と平行な方向に沿って並び
、Ｐ型半導体部とｎ型半導体部は発光部の両側面に各々
接している面発光半導体レーザにおいて、発光部が基板
に対して垂直な方向に多層構碕を有し、広い禁制帯幅を
有する半導体層と狭い禁制帯幅を有する半導体層が交互
に繰シ返し積層していることを特徴とする面発光レーザ
が得られる。又、前記面発光レーザの発光部の狭い禁制
帯幅を有する半導体層の間に入る複数の広い禁制帯幅を
有する半導体層の導電型が、基板に対して垂直方向に異
なる導電型で交互に繰りかえしている仁とを特徴とする
面発光レーザが得られる。
次に図面を用いて本発明を説明する。第１図。
第２図、第３図は、本発明の一実施例を説明する図であ
シ、第１図は発光部１１を含む断面での側面図、第２図
は上部からみた平面図、第３図は第１図の発光部１１の
所を拡大した図である。発光部ｉｉｈ半絶縁性基板１６
の上に多層に形成し、Ｐ型半導体部１４とｎ型半導体部
１５は発光部ｑ両側面に接している。又発光部１１の上
側には半絶縁性半導体１９がＦｌｌＲシているｏＰｆＪ
Ｉｌ半導体部１４とｎ型半導体部１５゜半絶縁性半導体
１６と１９はす（へ）て広い禁制帯幅を有す。このため
、Ｐ型半導体部１４から注入された正孔とｎｆｆ１半導
体部１５から注入された電子はともに発光部１１に保持
される。発光部は第３図に示すように１広い禁制帯幅を
有す半絶縁性基板１６の上に、ｎ型の広い禁制帯幅を有
すＲ３３，注入された゛電子と正孔が再ｉ合する狭い禁
制帯幅を有する活性層３２．Ｐ型の広い禁制帯幅を有す
る層３１．広い禁制帯幅を有する半絶縁層１９が積層し
ている。上記のような多層構造を有する発光部１１の左
側のＰ型半導体部１４から注入された正孔は２厘の広い
禁制帯幅を有する１ｗ３１を介して活性層３２に流れ込
み、又ｎ型半導体部１５から注入された電子はｎ型のム
い禁制帯幅を有するＲ３３を介して活性層３２に流れ込
む。このように注入された電子と正孔は、複数の活性層
３２で同時に発光することが出来、従来の１層しか活性
層がない面発光レーザに比べ大きな増幅度をもたらす。
活性層３２で発光した光は、共振器の反射面として用い
られている表面反射面１７と裏面反射面１８の間を往復
してレーザ発振し、レーザ出力光は表面反射面１７を通
過して出射する。
前述したように、従来の面発光レーザに比べ、領域が広
いので、大きなレーザ出力で発振することが出来る。本
実施例では、半絶縁性半導体１６および１９としてはＩ
ｎＰが用いられ、Ｐ型の広い禁制帯幅を有する半導体部
１４と３１には亜鉛ドープＩｎＰ％ｎ型の広い禁制帯幅
を有する半導体部１５と３３にはすずドープＩｎＰ、活
性層３２にはＩｎＧａＡｓＰが用いられた。
次に本発明の上記実施例の面発光半導体レーザの製法を
簡単に説明する。ＩｎＰ半絶縁性基板１６の上に、各々
２　ａｍの’ｎ−ＩｎＰ層３３．ＩｎＧａＡｓＰ　Ｍ　
３２　、　ｐ−ＩｎＰ層３１　、　ＩｎＧａＡｓＰ層３
２゜ｎ−ＩｎＰ層３３　、　ＩｎＧａＡｓＰ＠３２　、
　Ｐ−ＩｎＰ層を積層した。次に直径４ミクロンの円柱
が残るように発光部１１の周囲をエツチングによシ除い
た。
次にノンドープＩｎＰ層１４，１５．１９を発光部１１
のまわシに埋め込み成長した。さらにＰ型半導体部１４
１′ｉベリリウムをイナ、り打込みし、ｎ型半導体部１
５［はすずをイオン打込みした。
さらにＰ電極１２とｎ　ｉＥ　４ｉｉ　１３を形成した
。
上記実施例ではＩｎＰ　ｋ　ＩｎＧａＡｓＰを用いたが
、ＧａＡｌＡｓとＧａＡｓ　　を始めとする他の混晶を
用いても良いのは明らかである。
上記実施例では活性層３２０層数は３層であったが、こ
の数に限定されない。
上記実施例では、発光部１１０両側のＰ飼半導体部１４
とｎ側半導体部１５はイオン打込みによって形成された
が、選択成長によって埋込んでも良い。
上記実施例では発光部１１の各層の厚みは２μｍでかつ
層数が７Ｒであったが、各層の厚みおよび層数に限定は
なく、例えば厚みを１００又として層数をｔｓｏ＃にす
ると景子井戸壓面発光レーザが形成される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の側面図であり、第２図は上
記実施例の平面図、第３図は第１図の発光部１１を拡大
した図である。図中、１１は発光部、１２はＰ電極、１
３はｎ電極、１４はＰ型半導体部、１５はｎ型半導体部
、１６は半絶縁性基板、１７は表面反射面、１８は裏面
反射面、１９は電流阻止部、３１はＰ型１ｎＰｌ−３２
はＩｎＧａＡｓＰ層、３３はｎ型ＩｎＰ層である。 第１口 第２図 ７ 第３図 ト ［

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板上に、Ｐ型半導体部、発光部、ｎ型半導体部が基板
    と平行な方向に沿りて並び、Ｐ型半導体部とｎ型半導体
    部は発光部の両側面に各々接し′ている面発光半導体レ
    ーザにおいて、発光部が基板に対して垂直な方向に多層
    構造を有し、広い禁制帯幅を有する半導体層と狭い禁制
    帯幅を有する半導体層が交互に操り返し積層し、かつ、
    発光部の狭い禁制帯幅を有する半導体層に狭まれた広い
    禁制帯幅を有する半導体層の導電型が、基板に対して垂
    直方向に異なる導電型で交互に繰りかえしていることを
    特徴とする面発光半導体レーザ。
JP58027177A 1983-02-21 1983-02-21 面発光半導体レ−ザ Pending JPS59152683A (ja)

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JP58027177A JPS59152683A (ja) 1983-02-21 1983-02-21 面発光半導体レ−ザ
US06/581,749 US4636821A (en) 1983-02-21 1984-02-21 Surface-emitting semiconductor elements

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JP58027177A JPS59152683A (ja) 1983-02-21 1983-02-21 面発光半導体レ−ザ

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