JPS593873B2 - semiconductor light emitting device - Google Patents

semiconductor light emitting device

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JPS593873B2
JPS593873B2 JP53153560A JP15356078A JPS593873B2 JP S593873 B2 JPS593873 B2 JP S593873B2 JP 53153560 A JP53153560 A JP 53153560A JP 15356078 A JP15356078 A JP 15356078A JP S593873 B2 JPS593873 B2 JP S593873B2
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JP
Japan
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width
light emitting
layer
cladding layer
emitting device
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JP53153560A
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JPS5580387A (en
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洋 西
光博 矢野
重雄 大坂
清 花光
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二重ヘテロ接合ストライプ構造の半導体発光
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor light emitting device having a double heterojunction stripe structure.

光通信等に使用する光ファイバは、波長0.85μm散
1.05μm散1.3μm散1.6μm帯等に於いて低
い伝送損失特性を示すものである。
Optical fibers used for optical communications etc. exhibit low transmission loss characteristics in wavelength bands of 0.85 μm, 1.05 μm, 1.3 μm, and 1.6 μm.

従つて光源としては前述の波長帯の光を発生する発光装
置が5 採用されている。例えば、GaAlAs、In
GaAs、GaAsSb、InGaAsP等を用いた二
重ヘテロ接合ストライプ構造の半導体発光装置が提案さ
れている。このような従来の半導体発光装置は、電流注
入領域を発光領域としているものであり、横モ10−ド
の単一化を図るように考慮しているが、実際は困難であ
つた。又駆動電流と光出力との関係の直線性が充分でな
かつた。本発明は、横モードの単一化並びに安定化を図
り、且つ光出力特性を改善することを目的とする15も
のである。
Therefore, a light emitting device that generates light in the above-mentioned wavelength range is used as a light source. For example, GaAlAs, In
Semiconductor light emitting devices having a double heterojunction stripe structure using GaAs, GaAsSb, InGaAsP, etc. have been proposed. In such conventional semiconductor light emitting devices, the current injection region is used as the light emitting region, and although attempts have been made to unify the transverse mode, it has been difficult in practice. Furthermore, the linearity of the relationship between drive current and optical output was not sufficient. The present invention aims to unify and stabilize transverse modes, and to improve optical output characteristics.

以下実施例について詳細に説明する。第1図は本発明の
実施例の説明図であり、1はn−GaAs基板、2はn
(aAlAsクラッド層、3はGaAsまたはGaAl
As活性層、4はGaAlAs層、4aはp−GaAl
Asクラッド層、4bはn一20GaAlAsクラッド
部、5はp−GaAs層、6はp+のオーミックコンタ
クト層、T38は電極である。クラッド層2は1μml
丈上の厚さ、活性層3は0.1〜0.3μmの厚さ、ク
ラッド部4aは幅wの範囲が1μm以上の厚さ、クラッ
ド部4bは0.3μm25程度の厚さとするものであり
、クラッド部4aはクラッド部4bと同一の厚さの部分
も含めて幅sのものである。クラッド部4bはクラッド
層4にs拡散等によりn型とするか或はプロトン注入に
より高抵抗化30したものである。
Examples will be described in detail below. FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, where 1 is an n-GaAs substrate, 2 is an n-GaAs substrate, and 2 is an n-GaAs substrate.
(aAlAs cladding layer, 3 is GaAs or GaAl
As active layer, 4 is GaAlAs layer, 4a is p-GaAl
4b is an n-20 GaAlAs cladding layer, 5 is a p-GaAs layer, 6 is a p+ ohmic contact layer, and T38 is an electrode. Cladding layer 2 is 1μml
The active layer 3 has a thickness of 0.1 to 0.3 μm, the cladding portion 4a has a width w of 1 μm or more, and the cladding portion 4b has a thickness of about 0.3 μm25. The cladding portion 4a has a width s including a portion having the same thickness as the cladding portion 4b. The cladding portion 4b is formed by making the cladding layer 4 n-type by s-diffusion or the like, or increasing the resistance 30 by implanting protons.

又オーミックコンタクト層6はZn拡散等により形成し
て電極7とのオーミックコンタクトを良好にするもので
ある。この場合、Zn拡散領域は活性層3から離れてい
るので、Zn拡散に原因する活性層3の等価的な屈折率
の35減少によるデフオーカシング(defocusi
ng)効果を避けることができる。電極T、8間の電流
はクラッド部4aを介して流れるので電流注入領域の幅
はsとなり、又クラツド部4aの一部及びクラツド部4
bの厚さが薄く、その上部に金属の電極7が設けられて
いるので、幅w以外の部分の光損失が大きくなり、発光
領域の幅はwとなる。
The ohmic contact layer 6 is formed by Zn diffusion or the like to make good ohmic contact with the electrode 7. In this case, since the Zn diffusion region is far from the active layer 3, defocusing occurs due to a 35% decrease in the equivalent refractive index of the active layer 3 caused by Zn diffusion.
ng) effect can be avoided. Since the current between the electrodes T and 8 flows through the cladding part 4a, the width of the current injection region is s, and a part of the cladding part 4a and the cladding part 4
Since the thickness of b is small and the metal electrode 7 is provided on the top thereof, the light loss in the portion other than the width w is large, and the width of the light emitting region is w.

このように電流注入領域の幅sに比較して発光領域の幅
wが狭いことにより、誘導放出によつて中心部の注入キ
ヤリア分布に空間的なホールバーニング(HOlebu
ming)が生じ、これによつて中心部の等価的な屈折
率が上昇し、キヤリア分布によるフオーカシング(FO
cusing)効果を利用することができる。従つて横
モードの単一化並びに安定化を実現することができ、光
出力特性を改善することができる。具体例としては、n
−GaAs基板1上にn−GaO.7AlO.3Asの
クラツド層2を厚さ2μm1その上にP{AO.92A
lO.O8Asの活性層3を厚さ0.1μm、その上に
p−GaO.7AlO.3Asのクラツド層4を厚さ1
.5μm1その上にp−GaA8を1μmそれぞれ液相
エピタキシヤル成長法により形成し、幅wのマスクを施
してエツチングし、マスク以外のクラツド層4の厚さを
0.3μmとし、幅Sのマスクを施してS拡散を行なつ
て点線斜線のクラツド部4bをn型とし、次にZn拡散
によりオーミツクコンタクト層7を形成した。
Since the width w of the light emitting region is narrower than the width s of the current injection region, spatial hole burning (HOlebu) occurs in the injection carrier distribution at the center due to stimulated emission.
ming), which increases the equivalent refractive index at the center and causes focusing due to carrier distribution (FO
cusing) effect can be used. Therefore, the transverse mode can be unified and stabilized, and the optical output characteristics can be improved. As a specific example, n
- n-GaO. 7AlO. A 3As cladding layer 2 with a thickness of 2 μm 1 is formed thereon with P{AO. 92A
lO. The active layer 3 of O8As has a thickness of 0.1 μm, and p-GaO. 7AlO. 3As cladding layer 4 with a thickness of 1
.. A layer of p-GaA 8 of 1 μm thick was formed thereon by liquid phase epitaxial growth, and etched using a mask with a width of W. The thickness of the cladding layer 4 other than the mask was set to 0.3 μm, and a mask with a width of S was applied. Then, sulfur diffusion was performed to make the dotted and diagonal cladding portion 4b n-type, and then Zn was diffused to form the ohmic contact layer 7.

そして電極7としてTi一Pt−Auの多層構造の電極
を全面に形成した。なお電極8は電極7と同一構成とす
ることができるものであり、又液相エピタキシヤル成長
前に形成することもできる。このような構成に於いてs
=10μM,w=7μmとしたとき、電流光出力特性は
第2図に示すものとなつた。
Then, as the electrode 7, an electrode having a multilayer structure of Ti-Pt-Au was formed on the entire surface. Note that the electrode 8 can have the same structure as the electrode 7, and can also be formed before liquid phase epitaxial growth. In such a configuration, s
When w=10 μM and w=7 μm, the current-light output characteristics were as shown in FIG.

閾値電流は100mAで、発光波長は0.85μm帯で
あつて、光出力が15mWまでは直線性が良好であり、
且つ横モードは単一の基本モードで安定であつた。前述
の実施例はGaAlAsとGaAsとの二重へゼロ接合
構造についてのものであるが、他の多元化合物を用いる
こともできるものである。
The threshold current is 100 mA, the emission wavelength is in the 0.85 μm band, and the linearity is good until the optical output is 15 mW.
Moreover, the transverse mode was stable with a single fundamental mode. Although the foregoing example is for a double zero junction structure of GaAlAs and GaAs, other multicomponent compounds can also be used.

例えば基板1をInP、クラツド層2をInP、活性層
3をInGaAsPlクラツド層4をInP、層5をI
nP又はInGaAsPとすることができ、層5をIn
Pで構成した場合は、オーミツクコンタクト層7に相当
する部分をInGaAsPとするものである。このよう
なInGaAsPとInPとにより構成した場合、発光
成長は0.9〜1.4μm程度とすることができる。以
上説明したように、本発明は、第2のクラツド層4を、
発光領域の幅wに相当する幅の厚い部分と、その両側の
第1のクラツド層2に比較して薄い部分とにより断面凸
状とし、その薄い部分の一部を活性層3に対して反対の
導電型又は高抵抗の領域として、発光領域の幅wを電流
注入領域の幅Sより狭くしたものであり、横モードの安
定化を図ることができ、且つ光出力特性の直線性を改善
することができる利点がある。
For example, the substrate 1 is InP, the cladding layer 2 is InP, the active layer 3 is InGaAsPl, the cladding layer 4 is InP, and the layer 5 is InP.
It can be nP or InGaAsP, with layer 5 being In
When it is made of P, the portion corresponding to the ohmic contact layer 7 is made of InGaAsP. When constructed from such InGaAsP and InP, the luminescent growth can be approximately 0.9 to 1.4 μm. As explained above, in the present invention, the second cladding layer 4 is
A convex cross section is formed by a thick part with a width corresponding to the width w of the light emitting region and parts thinner than the first cladding layer 2 on both sides thereof, and a part of the thin part is opposite to the active layer 3. As a conductivity type or high resistance region, the width W of the light emitting region is narrower than the width S of the current injection region, which can stabilize the transverse mode and improve the linearity of the light output characteristics. There is an advantage that it can be done.

又製作も比較的容易である利点がある。It also has the advantage of being relatively easy to manufacture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の説明図、第2図は本発明の実
施例の半導体発光装置の電流光出力特性曲線図である。 1は基板、2,4はクラツド層、3は活性層、6はオー
ミツクコンタクト層、7,8は電極である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a current-light output characteristic curve diagram of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. 1 is a substrate, 2 and 4 are cladding layers, 3 is an active layer, 6 is an ohmic contact layer, and 7 and 8 are electrodes.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 二重ヘテロ接合ストライプ構造の半導体発光装置に
於いて、基板上に第1のクラッド層と活性層と第2のク
ラッド層とを有し、該第2のクラッド層は、発光領域の
幅に相当する幅の厚い部分と、該厚い部分の両側で前記
第1のクラッド層に比較して薄い部分とにより断面凸状
をなし、且つ前記発光領域の幅より電流注入領域の幅が
広く該電流注入領域の幅に相当する幅の両側の前記薄い
部分を前記活性層に対して反対の導電型又は高抵抗の領
域とし、上部全面に金属電極を設けたことを特徴とする
半導体発光装置。
1. A semiconductor light emitting device with a double heterojunction stripe structure has a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer on a substrate, and the second cladding layer has a width of a light emitting region. The cross-section is convex with a thick portion having a corresponding width and thinner portions than the first cladding layer on both sides of the thick portion, and the width of the current injection region is wider than the width of the light emitting region. A semiconductor light emitting device characterized in that the thin portions on both sides of the width corresponding to the width of the injection region are regions of the opposite conductivity type or high resistance to the active layer, and a metal electrode is provided on the entire upper surface.
JP53153560A 1978-12-11 1978-12-11 semiconductor light emitting device Expired JPS593873B2 (en)

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JPS5580387A JPS5580387A (en) 1980-06-17
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