JPS593986A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents
半導体レ−ザ素子Info
- Publication number
- JPS593986A JPS593986A JP11266682A JP11266682A JPS593986A JP S593986 A JPS593986 A JP S593986A JP 11266682 A JP11266682 A JP 11266682A JP 11266682 A JP11266682 A JP 11266682A JP S593986 A JPS593986 A JP S593986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- doped
- layer
- current
- type semiconductor
- gaas
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- H01S5/20—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
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザ素子に関し、特に基板に電流狭窄
用チャネル溝を形成したＣ５ＩＳ（Ｃｈ−ａｎｎｅｌｅ
ｄ ５ｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｎｅｒ ５ｔｒｉ
ｐｅ）レーザの素子構造に関するものである。
用チャネル溝を形成したＣ５ＩＳ（Ｃｈ−ａｎｎｅｌｅ
ｄ ５ｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｎｅｒ ５ｔｒｉ
ｐｅ）レーザの素子構造に関するものである。
基板にチャネル溝を形成した半導体レーザ素子としては
、第１図に示すよりなＣ５Ｐ（Ｃｈａｎ−ｎｅｌｅｄ
５ｕｂｓｔ−ｒａｔｅ Ｐｌａｎｅｒ）構造のレー
ザ素子が知られている。この半導体し一ザ素子は、ｎ−
ＧａＡｓ基板１のエピタキシャル成長面をエツチング加
工してストライプ状の溝２を形成し、この上′Ｋｎ−Ｇ
ａＡｔＡｓクラッド層３を上面が平坦になるように成長
させた後、ＱａＡｓ活性層４、Ｐ−ＧａＡ４Ａｓクラッ
ド層５、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層６を順次積層した後に
このｎ−ＧａＡｓ電流阻止層６にＺｎ等を拡散してＰ＋
−ＧａＡｓ拡散層７を電流通路として形成し、更にｎ−
ＧａＡｓ基板１裏面Ｋｎ側電極８、Ｐ＋−拡散層７上に
Ｐ側電極９を形成したものである。活性層４け溝２直上
部分でレーザ動作が行なわれ、層厚の薄いｎ−クラッド
層３に接する部分では活性層４の光がｎ−ＧａＡｓ基板
１にしみ出す導波機構が構成されているため、適当な駆
動電流範囲に於いて縦横ともに完全な単一モードのレー
ザ発振を行なうことができる０しかしながら、第１図に
矢印で示す如く上記構造の半導体レーザ素子り活性層近
辺に電流の通路幅６を規制する構造がないため、チャネ
ルの両側部分で発振に関与しない無効電流が流れ、結果
的に発掘閾値電流の増加を招くこととガる。
、第１図に示すよりなＣ５Ｐ（Ｃｈａｎ−ｎｅｌｅｄ
５ｕｂｓｔ−ｒａｔｅ Ｐｌａｎｅｒ）構造のレー
ザ素子が知られている。この半導体し一ザ素子は、ｎ−
ＧａＡｓ基板１のエピタキシャル成長面をエツチング加
工してストライプ状の溝２を形成し、この上′Ｋｎ−Ｇ
ａＡｔＡｓクラッド層３を上面が平坦になるように成長
させた後、ＱａＡｓ活性層４、Ｐ−ＧａＡ４Ａｓクラッ
ド層５、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層６を順次積層した後に
このｎ−ＧａＡｓ電流阻止層６にＺｎ等を拡散してＰ＋
−ＧａＡｓ拡散層７を電流通路として形成し、更にｎ−
ＧａＡｓ基板１裏面Ｋｎ側電極８、Ｐ＋−拡散層７上に
Ｐ側電極９を形成したものである。活性層４け溝２直上
部分でレーザ動作が行なわれ、層厚の薄いｎ−クラッド
層３に接する部分では活性層４の光がｎ−ＧａＡｓ基板
１にしみ出す導波機構が構成されているため、適当な駆
動電流範囲に於いて縦横ともに完全な単一モードのレー
ザ発振を行なうことができる０しかしながら、第１図に
矢印で示す如く上記構造の半導体レーザ素子り活性層近
辺に電流の通路幅６を規制する構造がないため、チャネ
ルの両側部分で発振に関与しない無効電流が流れ、結果
的に発掘閾値電流の増加を招くこととガる。
本発明は上述の問題点に鑑み、技術的手段を駆使するこ
とにより、内部ストライプ構造の無効電流を抑制した新
規有用な半導体レーザ素子を提供することを目的とする
ものである。
とにより、内部ストライプ構造の無効電流を抑制した新
規有用な半導体レーザ素子を提供することを目的とする
ものである。
以下、本発明を実施例に従って図面を参照しながら詳説
する。
する。
第２図は本発明の１実施例を示す半導体レーザ素子の構
成図である。また第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は第
２図に示す半導体レーザ素子の製造工程図である。
成図である。また第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は第
２図に示す半導体レーザ素子の製造工程図である。
本実施例の半導体レーザ素子は、導波機構が第１図のＣ
８Ｐ構造と同一であるが、ｎ型基板の代りにｐ−ＧａＡ
ｓ基板を使用し、ｐ −ＧａＡｓ基板上にｎ −Ｇ
ａＡｓ電流阻止層を介在させている。
８Ｐ構造と同一であるが、ｎ型基板の代りにｐ−ＧａＡ
ｓ基板を使用し、ｐ −ＧａＡｓ基板上にｎ −Ｇ
ａＡｓ電流阻止層を介在させている。
この電流阻止層の介在により図中に矢印で示す如く電流
の通過幅はチャネルの両側部分に規制され、横方向への
拡がりｔがなくなり無効電流の増加が抑制される。
の通過幅はチャネルの両側部分に規制され、横方向への
拡がりｔがなくなり無効電流の増加が抑制される。
以下製造工程順に説明する。
１×１０１９ｃｒｎ−３のキャリア濃度を有するＺｎド
ープでキャリア濃度５Ｘ１０ 、、”を有するＴｅド
ープ十 ｎ −ＧａＡｓから成る電流阻止層１２を０．６μｍ
の厚さに成長させる。これを第３図（ａ）に示す。次に
電流阻止層１２表面よりＧ ａ Ａ ｓ基板１１に至る
迄ストライプ状の溝１３をエツチング加工する。
ープでキャリア濃度５Ｘ１０ 、、”を有するＴｅド
ープ十 ｎ −ＧａＡｓから成る電流阻止層１２を０．６μｍ
の厚さに成長させる。これを第３図（ａ）に示す。次に
電流阻止層１２表面よりＧ ａ Ａ ｓ基板１１に至る
迄ストライプ状の溝１３をエツチング加工する。
溝１３の幅Ｗば５μｍとする。これを第３図（ｂ）に示
す。溝１３を３００μｍのピッチで並設した後、再度エ
ピタキシャル成長法でＺｎドープＰ−Ｇａｏ、７Ａ ’
ｏ、 ｓ Ａ ｓから成る第１クラッド層１４を層厚
的０．５．ｃｃｍで、Ｓｉ ドープｎ−Ｇａ Ａｔ
Ａｓか０．９５ ０．０５ ら成る活性層１５を層厚的０．１μｍで、Ｔｅドープｎ
−Ｇａｏ、、、Ａｔ、、３Ａ ｓから成る第２クラッド
層１６を層厚的１μｍで、Ｔｅドープｎ−ＧａＡｓから
成るキャップ層１７を層厚的３μｍで、それぞれ順次成
長させる。次にＧａＡ、ｓ基板１１裏面にＰ側電極１８
、キャップ層１７Ｖｃｎ側電極１９を蒸着形成し、溝１
３を中心と実る幅、３ｏｏμｍ毎にウェハーを分割して
襞間法で共振器端面を形成することによりレーザ素子を
得る。これを第３図（ｃ）（ｄ）に示す。
す。溝１３を３００μｍのピッチで並設した後、再度エ
ピタキシャル成長法でＺｎドープＰ−Ｇａｏ、７Ａ ’
ｏ、 ｓ Ａ ｓから成る第１クラッド層１４を層厚
的０．５．ｃｃｍで、Ｓｉ ドープｎ−Ｇａ Ａｔ
Ａｓか０．９５ ０．０５ ら成る活性層１５を層厚的０．１μｍで、Ｔｅドープｎ
−Ｇａｏ、、、Ａｔ、、３Ａ ｓから成る第２クラッド
層１６を層厚的１μｍで、Ｔｅドープｎ−ＧａＡｓから
成るキャップ層１７を層厚的３μｍで、それぞれ順次成
長させる。次にＧａＡ、ｓ基板１１裏面にＰ側電極１８
、キャップ層１７Ｖｃｎ側電極１９を蒸着形成し、溝１
３を中心と実る幅、３ｏｏμｍ毎にウェハーを分割して
襞間法で共振器端面を形成することによりレーザ素子を
得る。これを第３図（ｃ）（ｄ）に示す。
以上の工程を介して作製された第２図の半導体レーザ素
子は、発振波長が０．８３μｍでありその発振閾値は共
振器長を２５０μｍとした場合平均して６０ｍＡであり
、第１図のレーザ素子に比較して約２０ｍＡ減少した。
子は、発振波長が０．８３μｍでありその発振閾値は共
振器長を２５０μｍとした場合平均して６０ｍＡであり
、第１図のレーザ素子に比較して約２０ｍＡ減少した。
十
本実施例でけＰ −ＧａＡｓ基板１１を成長用基板とし
て用いかつｎ型不純物として結晶成長を阻害する傾向の
あるＴｅを用いているが、ｎ型層は活性層を形成した後
に成長されることとなり、Ｔｅドープに起因する結晶性
の低下は活性層には及ばない０ 以上詳説した如く、本発明はＣ８Ｐ構造に内部ストライ
プ構造を導入したＣ３ｌＳ構造とすることにより、低発
振閾値電流を有する縦横単一モードの半導体レーザ装置
を得ることができる。
て用いかつｎ型不純物として結晶成長を阻害する傾向の
あるＴｅを用いているが、ｎ型層は活性層を形成した後
に成長されることとなり、Ｔｅドープに起因する結晶性
の低下は活性層には及ばない０ 以上詳説した如く、本発明はＣ８Ｐ構造に内部ストライ
プ構造を導入したＣ３ｌＳ構造とすることにより、低発
振閾値電流を有する縦横単一モードの半導体レーザ装置
を得ることができる。
尚、上記実施例ではＧａＡｔＡｓ−ＧａＡｓ系レーザ素
子について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなくζ他の半導体材料のものについても広く応用す
ることができる。
子について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなくζ他の半導体材料のものについても広く応用す
ることができる。
第１図は従来のＣ８Ｐ構造半導体レーザ素子の構成図で
ある。 第２図は本発明の１実施例を示す半導体レーザ素子の構
成図である。 第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は第２図に示す半導体
レーザ素子の製造工程図である。 １１・・・ＧａＡｓ基板′ １２・・・電流阻止層１３
・・・溝 １５・・・活性層 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）Ｖ 第１図 ９ 第２図 ′。 某３図 手続補正書 ！、事件の表示 昭和５７年６月２９日提出の特許願 ２、発明の名称 半導体レーザ素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 住 所 ８５４５大阪市阿倍野区長池町２２番２２号
３−
ある。 第２図は本発明の１実施例を示す半導体レーザ素子の構
成図である。 第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は第２図に示す半導体
レーザ素子の製造工程図である。 １１・・・ＧａＡｓ基板′ １２・・・電流阻止層１３
・・・溝 １５・・・活性層 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）Ｖ 第１図 ９ 第２図 ′。 某３図 手続補正書 ！、事件の表示 昭和５７年６月２９日提出の特許願 ２、発明の名称 半導体レーザ素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 住 所 ８５４５大阪市阿倍野区長池町２２番２２号
３−
Claims (1)
- Ｉ Ｐ型半導体基板上に内部電流阻止層としてｎ型半導
体層を堆積し、該ｎ型半導体層にストライブ状の溝を前
記Ｐ型半導体基板に達する迄形成して電流通路を開通せ
しめるとともにレーザ発振用活性層を有する多層結晶層
を積層したことを特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11266682A JPS593986A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11266682A JPS593986A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593986A true JPS593986A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14592438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11266682A Pending JPS593986A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593986A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5290280A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-29 | Nec Corp | Semiconductor laser element |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP11266682A patent/JPS593986A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5290280A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-29 | Nec Corp | Semiconductor laser element |
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