JPS59200482A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS59200482A JPS59200482A JP7293383A JP7293383A JPS59200482A JP S59200482 A JPS59200482 A JP S59200482A JP 7293383 A JP7293383 A JP 7293383A JP 7293383 A JP7293383 A JP 7293383A JP S59200482 A JPS59200482 A JP S59200482A
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- epitaxial growth
- gaalas
- layer
- laser device
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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
- H01S5/30—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
-
- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/24—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
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- 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
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、凹溝を設けたＧａＡｓ基板を用いた半導体レ
ーザ装置に関する。
ーザ装置に関する。
ＧａＡｓ ＧａＡｌＡｓ系及びＧａＡｌＡｓ−ＧａＡ
Ａ’Ａａ系半導体レーザ装置において、単−横モード発
振が可能な構造として、第１図に示すチャンネルド・サ
ブストレート・プラナ−壷ストライプ（Ｃｈａｎｎｅｌ
ｅｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｌａｎａｒ ８ｔｒ’
ｌ？ｐｅ ）型レーザ（以下Ｃ８Ｐ型レーザと略す）が
特開昭５２−９０２８０号で知られている。第１図にお
いて、（２）はｎ型ＧａＡｓ基板、（４）は基板（２）
に形成したストライプ状の凹溝、（６）はｎ型ＧａＡＡ
’Ａｓクラッド層、（８）はＧａＡｓ活性層、００）は
Ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層、（１２１はｎ型Ｇａ Ａ
ｓキャラプ層、Ｉは亜鉛の選択拡散によるＰ型ＧａＡ
ｓコンタクト部、（Ｉ６）はｎ側電極、鱈はｎ側電極
である。活性層（８）で発する光は、凹溝（４）に対応
する部分以外ではｎ型クラッド層（６）が薄いためしみ
出して基板（２）で吸収される。このため凹溝（４）に
対応する部分以外の活性層（８）の等価折率が変化し、
損失も大きくなり、光導波機構が形成される。この結果
、発振領域は凹溝（４）に対応するストライブ領域に限
定され、凹溝（４）の幅が充分狭ければ単−横モード発
振が可能となる。
Ａ’Ａａ系半導体レーザ装置において、単−横モード発
振が可能な構造として、第１図に示すチャンネルド・サ
ブストレート・プラナ−壷ストライプ（Ｃｈａｎｎｅｌ
ｅｄＳｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｌａｎａｒ ８ｔｒ’
ｌ？ｐｅ ）型レーザ（以下Ｃ８Ｐ型レーザと略す）が
特開昭５２−９０２８０号で知られている。第１図にお
いて、（２）はｎ型ＧａＡｓ基板、（４）は基板（２）
に形成したストライプ状の凹溝、（６）はｎ型ＧａＡＡ
’Ａｓクラッド層、（８）はＧａＡｓ活性層、００）は
Ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層、（１２１はｎ型Ｇａ Ａ
ｓキャラプ層、Ｉは亜鉛の選択拡散によるＰ型ＧａＡ
ｓコンタクト部、（Ｉ６）はｎ側電極、鱈はｎ側電極
である。活性層（８）で発する光は、凹溝（４）に対応
する部分以外ではｎ型クラッド層（６）が薄いためしみ
出して基板（２）で吸収される。このため凹溝（４）に
対応する部分以外の活性層（８）の等価折率が変化し、
損失も大きくなり、光導波機構が形成される。この結果
、発振領域は凹溝（４）に対応するストライブ領域に限
定され、凹溝（４）の幅が充分狭ければ単−横モード発
振が可能となる。
しかしながら、第１図に示す従来例では以下（二述べる
ような問題点があった。即ち、従ぺ例では（１００）面
を表面とするｎ型ＧａＡｓ基板叫に通常のフォトレジス
ト工程とエツチング工程によってり３２図に示すような
ストライプ状の凹溝（２（■を、例えば溝幅Ｕが４μｍ
、深さ１μｍの大きさに形成した後、液相エピタキシャ
ル成長法を用いて第１図に示す多層へテロ接合構造を形
成する。しかし、溝の角部（２２）は結晶の表面エネル
ギーが高いために、液相エピタキシャル成長を行う際の
ヒートサイクルにおいて、雰囲気ガスと接するときのＡ
ｓの移動いわゆるマストランスファ、および液相と接す
るときの溶融いわゆるメルトバックを受けてだれてしま
い、溝幅Ｕが７μｍ以上に広がってしまう。しがもこの
溝変形の舅を再現性よく制御することは非常に難しく、
従って所定の溝幅な有する光導波機構を再現性よく形成
することは困難であった。
ような問題点があった。即ち、従ぺ例では（１００）面
を表面とするｎ型ＧａＡｓ基板叫に通常のフォトレジス
ト工程とエツチング工程によってり３２図に示すような
ストライプ状の凹溝（２（■を、例えば溝幅Ｕが４μｍ
、深さ１μｍの大きさに形成した後、液相エピタキシャ
ル成長法を用いて第１図に示す多層へテロ接合構造を形
成する。しかし、溝の角部（２２）は結晶の表面エネル
ギーが高いために、液相エピタキシャル成長を行う際の
ヒートサイクルにおいて、雰囲気ガスと接するときのＡ
ｓの移動いわゆるマストランスファ、および液相と接す
るときの溶融いわゆるメルトバックを受けてだれてしま
い、溝幅Ｕが７μｍ以上に広がってしまう。しがもこの
溝変形の舅を再現性よく制御することは非常に難しく、
従って所定の溝幅な有する光導波機構を再現性よく形成
することは困難であった。
本発明は、ストライブ状の凹溝な有するＧａＡｓ基板の
表面近傍にＧａＡｌＡｓからなる溝変形阻止層を設ける
ことによって、溝変形を抑制し、所定の特性の半導体レ
ーザ装置を再現性よく得ることができるようにしたもの
である。
表面近傍にＧａＡｌＡｓからなる溝変形阻止層を設ける
ことによって、溝変形を抑制し、所定の特性の半導体レ
ーザ装置を再現性よく得ることができるようにしたもの
である。
本発明の一実施例を第３図及び第４図を参照し説明する
。第３図に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板（財）上に有
機金属熱分解法（ＭＯ−ＣＶＤ法）にてＧａ（１，６Ａ
ｌｏ、４Ａｓから成る厚さ０．１μｍ溝変形阻止層１？
ｌ）、厚さ０．１μｍのＧａＡｓ層（２→を連続して形
成し、通常のフォトレジスト工程とエツチング工程によ
って、例えば溝幅Ｖが４±０２μｍ１深さ１μｍの１７
．冒３０）を形成する。ＡｌＡｓのモル濃度が０．１以
上のＧａＡｌＡｓは液相エピタキシャル成長時にほとん
ど変形しないが表１■が酸化され易く、−皮表面を空気
にさらすと良好なエピタキシャル成長ができなくなる。
。第３図に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板（財）上に有
機金属熱分解法（ＭＯ−ＣＶＤ法）にてＧａ（１，６Ａ
ｌｏ、４Ａｓから成る厚さ０．１μｍ溝変形阻止層１？
ｌ）、厚さ０．１μｍのＧａＡｓ層（２→を連続して形
成し、通常のフォトレジスト工程とエツチング工程によ
って、例えば溝幅Ｖが４±０２μｍ１深さ１μｍの１７
．冒３０）を形成する。ＡｌＡｓのモル濃度が０．１以
上のＧａＡｌＡｓは液相エピタキシャル成長時にほとん
ど変形しないが表１■が酸化され易く、−皮表面を空気
にさらすと良好なエピタキシャル成長ができなくなる。
この為溝変形阻止層（２６）の上に連続してＧａＡｓ層
（２）ｌｌを付加し、これによって良好な液相エピタキ
シャル成長を可能ならしめる。また溝変形阻止層（２１
ｉ）の厚さが０２μｍを越えると、溝側壁で露出し酸化
されるＧａＡｌＡｓ表面の露出面積が大きくなるため良
好なエピタキシャル成長ができない。
（２）ｌｌを付加し、これによって良好な液相エピタキ
シャル成長を可能ならしめる。また溝変形阻止層（２１
ｉ）の厚さが０２μｍを越えると、溝側壁で露出し酸化
されるＧａＡｌＡｓ表面の露出面積が大きくなるため良
好なエピタキシャル成長ができない。
第４図は、第３図に示した基板を用いて液相エピタキシ
ャル成長法により形成したＣ８Ｐ型レーザの断面図を示
す。第１図に示されるｃｓｐ型レーザと同様（＝形成し
たもので、（３功はｎ型ＧａＡｌＡｓクランド層、（２
）はＧ ａＡ ｓ活性層、（！ＡはＰ型ＧａＡＡＡｓク
ラッド層、（刃はｎ型ＧａＡｓキャンプ層、（４１は亜
鉛の選択拡散によるＰ型ＧａＡｓコンタクト部、（４り
はＰ側電極、（４４）はｎ側電極である。溝幅Ｗは、４
．１±・０２μｍの範囲に再現性よくおさまり、溝変形
阻止層（２Ｇ）によって溝幅の広がりは、幅の測定誤差
以内に抑制された。また溝の形も従来は第１図に示され
るようにＶ型に近かったのに対し、本発明ではＵ型に近
くなり、活性層内に等偏屈折率の急峻な変化のある理想
的な光導波機構に近づけることができ、安定に単−横モ
ード発振するＣ８Ｐ型レーザ装置を歩留りよく得ること
ができた。
ャル成長法により形成したＣ８Ｐ型レーザの断面図を示
す。第１図に示されるｃｓｐ型レーザと同様（＝形成し
たもので、（３功はｎ型ＧａＡｌＡｓクランド層、（２
）はＧ ａＡ ｓ活性層、（！ＡはＰ型ＧａＡＡＡｓク
ラッド層、（刃はｎ型ＧａＡｓキャンプ層、（４１は亜
鉛の選択拡散によるＰ型ＧａＡｓコンタクト部、（４り
はＰ側電極、（４４）はｎ側電極である。溝幅Ｗは、４
．１±・０２μｍの範囲に再現性よくおさまり、溝変形
阻止層（２Ｇ）によって溝幅の広がりは、幅の測定誤差
以内に抑制された。また溝の形も従来は第１図に示され
るようにＶ型に近かったのに対し、本発明ではＵ型に近
くなり、活性層内に等偏屈折率の急峻な変化のある理想
的な光導波機構に近づけることができ、安定に単−横モ
ード発振するＣ８Ｐ型レーザ装置を歩留りよく得ること
ができた。
第５図は、基板（財）と逆の導電型をもつ電流狭窄層（
＝１６）を有する内部ストライブ電極付Ｃ８Ｐ型レーザ
に本発明を適用したものである。図中の参照番号は、第
４図と同等のものには同じ番号を符した。
＝１６）を有する内部ストライブ電極付Ｃ８Ｐ型レーザ
に本発明を適用したものである。図中の参照番号は、第
４図と同等のものには同じ番号を符した。
この実施例によっても、溝変形阻止層（２Ｇ）により溝
幅の広がりが抑制され、安定に単−横モード発振する内
部ストライブ電極付Ｃ８Ｐ型レーザ装置を歩留りよく得
ることができた。
幅の広がりが抑制され、安定に単−横モード発振する内
部ストライブ電極付Ｃ８Ｐ型レーザ装置を歩留りよく得
ることができた。
上述の実施例においては、溝変形阻止層と、この上に形
成されるＧａＡｓ層をＭＯ−ＣＶＤ法により形成したが
、液相エピタキシャル成長法や分子線エピタキシャル法
或は他の結晶成長法を用いても良い。
成されるＧａＡｓ層をＭＯ−ＣＶＤ法により形成したが
、液相エピタキシャル成長法や分子線エピタキシャル法
或は他の結晶成長法を用いても良い。
また実施例において、導電型を全て反転してもよい。更
にＧａＡｌＡｓ系に限らず、ＧａＡｓ基相上にエピタキ
シャル成長が可能な化合物半導体を用いた他の半導体発
光装置についても本発明の適用が可能である。
にＧａＡｌＡｓ系に限らず、ＧａＡｓ基相上にエピタキ
シャル成長が可能な化合物半導体を用いた他の半導体発
光装置についても本発明の適用が可能である。
上述のように、ストライプ状の凹溝を形成した基板を用
いる半導体レーザ装置において、基板の表面近傍にＧａ
ＡｌＡｓから成る溝変形阻止層を設けることにより、溝
の変形が抑制され安定に単−横モード発振が可能な半導
体レーザ装置を歩留りよく製造することが可能となった
。
いる半導体レーザ装置において、基板の表面近傍にＧａ
ＡｌＡｓから成る溝変形阻止層を設けることにより、溝
の変形が抑制され安定に単−横モード発振が可能な半導
体レーザ装置を歩留りよく製造することが可能となった
。
第１図はｃｓｐ型レーザ装置の断面図、第２図はＣ８Ｐ
型レーザ装置に用いるストライプ状凹溝付き基板の斜視
図、第３図は本発明の一実施例で適用される溝変形阻止
層を設けた基板の斜視図、第４図は第３図に示される基
板を用いた本発明一実施例に係るＣ８Ｐ型レーザ装置の
断面図、第５図は本発明の他の実施例の半導体レーザ装
置の断面図である。 （２４）・・・ｎ型ＧａＡ ｓ基板、 （２６）・・・
溝変形阻止層、（２８） ・＝ ＧａＡｓ層、
ｔ３０） ・−ｍ、０り・・・ｎ型ＧａＡｌＡｓクラッ
ド層、（３４） −ＧａＡｓ活性層、 （３６） ・Ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層、Ｃ刑・・・
ｎ型ＧａＡｓキャップ層、 （４＠・・・Ｐ型コンタクト部、（４２・・・Ｐ側電極
、（４４）・・・ｎ側電極。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１名）第１図 第 ２ 凶 第 ３ 図 第 ５ 図
型レーザ装置に用いるストライプ状凹溝付き基板の斜視
図、第３図は本発明の一実施例で適用される溝変形阻止
層を設けた基板の斜視図、第４図は第３図に示される基
板を用いた本発明一実施例に係るＣ８Ｐ型レーザ装置の
断面図、第５図は本発明の他の実施例の半導体レーザ装
置の断面図である。 （２４）・・・ｎ型ＧａＡ ｓ基板、 （２６）・・・
溝変形阻止層、（２８） ・＝ ＧａＡｓ層、
ｔ３０） ・−ｍ、０り・・・ｎ型ＧａＡｌＡｓクラッ
ド層、（３４） −ＧａＡｓ活性層、 （３６） ・Ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層、Ｃ刑・・・
ｎ型ＧａＡｓキャップ層、 （４＠・・・Ｐ型コンタクト部、（４２・・・Ｐ側電極
、（４４）・・・ｎ側電極。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１名）第１図 第 ２ 凶 第 ３ 図 第 ５ 図
Claims (1)
- ストライプ状の凹溝を設けたＧａＡｓ基板上に多層へテ
ロ接合を形成して成る半導体レーザ装置において、前記
ＧａＡｓ基板の表面近傍にＡｌＡｓのモル濃度が０．１
以上のＧａＡｌＡｓからなる溝変形阻止層を設けたこと
を特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7293383A JPS59200482A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 半導体レ−ザ装置 |
| EP84104505A EP0124051B1 (en) | 1983-04-27 | 1984-04-19 | Semiconductor laser |
| DE8484104505T DE3483733D1 (de) | 1983-04-27 | 1984-04-19 | Halbleiterlaser. |
| US06/603,453 US4639925A (en) | 1983-04-27 | 1984-04-24 | Semiconductor laser |
| KR1019840002261A KR890003391B1 (ko) | 1983-04-27 | 1984-04-27 | 반도체 레이저 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7293383A JPS59200482A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200482A true JPS59200482A (ja) | 1984-11-13 |
Family
ID=13503656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7293383A Pending JPS59200482A (ja) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200482A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115365A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Sharp Corp | 半導体素子 |
-
1983
- 1983-04-27 JP JP7293383A patent/JPS59200482A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115365A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Sharp Corp | 半導体素子 |
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