JPS5992593A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS5992593A JPS5992593A JP20298682A JP20298682A JPS5992593A JP S5992593 A JPS5992593 A JP S5992593A JP 20298682 A JP20298682 A JP 20298682A JP 20298682 A JP20298682 A JP 20298682A JP S5992593 A JPS5992593 A JP S5992593A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atoms
- laser
- face
- radii
- end surface
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は半導体レーザ装置、特に端面保護膜を有する半
導体レーザ装置に関するものである。
導体レーザ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
半導体レーザ、とりわけ高出力半導体レーザにおいては
端面劣化の防止による長寿命化のため、端面に保護膜を
付着することが多い。一般的にはＡｔ２０３．Ｓｉｏ２
．Ｓｉ ３Ｎ４等（Ｄ誘電物質が多く 用いられる。
端面劣化の防止による長寿命化のため、端面に保護膜を
付着することが多い。一般的にはＡｔ２０３．Ｓｉｏ２
．Ｓｉ ３Ｎ４等（Ｄ誘電物質が多く 用いられる。
しかしながら、これらの誘電物質と半導体レーザの半導
体層との界面は必らずしも充分に安定であるわけではな
く、レーザ動作を長時間性なえば、２ ベージ レーザ素子を構成している半導体結晶の原子が、誘電物
質の保護膜の表面、及び内部に移動することが、オージ
ェ分析などによシ解明されている。
体層との界面は必らずしも充分に安定であるわけではな
く、レーザ動作を長時間性なえば、２ ベージ レーザ素子を構成している半導体結晶の原子が、誘電物
質の保護膜の表面、及び内部に移動することが、オージ
ェ分析などによシ解明されている。
そして、ＧａＡｓ系レーザにおいて発光領域に接するＳ
１０２膜中には、非発光領域に接する５１０２膜中よ
シも、多くのＧａおよび八８の原子が存在することがオ
ージェ分析によって見出されているＯＧａと八８の原子
数の比は、母体結晶を構成している組成比と同一である
ことも分かっているＯＧａと八８が移動する原因として
は、外気の酸素との電気陰性度にもとづく引力によると
考えられているが、Ｇａと八８ との比が母体と同一で
あるということよシ、拡散によっても動いていると考え
られる。
１０２膜中には、非発光領域に接する５１０２膜中よ
シも、多くのＧａおよび八８の原子が存在することがオ
ージェ分析によって見出されているＯＧａと八８の原子
数の比は、母体結晶を構成している組成比と同一である
ことも分かっているＯＧａと八８が移動する原因として
は、外気の酸素との電気陰性度にもとづく引力によると
考えられているが、Ｇａと八８ との比が母体と同一で
あるということよシ、拡散によっても動いていると考え
られる。
このように、保護膜と端面の界面が急峻でなくなり、端
面が安定でなくなることは、レーザの特性の劣化を招く
原因となシレーザの長寿命化の妨げとなる。
面が安定でなくなることは、レーザの特性の劣化を招く
原因となシレーザの長寿命化の妨げとなる。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を除去するもので、し３ベージ
ーザの特性の劣化を起こさずかつ長寿命化に寄与する保
護膜をキャビティ端面に形成することを目的とする。
護膜をキャビティ端面に形成することを目的とする。
発明の構成
本発明は誘電物質と不活性元素（Ｎｅ 、Ａｒ 、Ｋｒ
。
。
Ｘｅ、等）との混合物を、端面保護膜として、キャビテ
ィ端面に付着した半導体レーザである。大きいイオン半
径を持つ不活性元素が保護膜内に存在することにより、
キャビティ端面を構成している物質の移動を減少させる
ことができる。
ィ端面に付着した半導体レーザである。大きいイオン半
径を持つ不活性元素が保護膜内に存在することにより、
キャビティ端面を構成している物質の移動を減少させる
ことができる。
実施例の説明
Ｇ ａ Ａ ｓ −Ｇ ａ Ａ ｔＡ ｓ 系レーザ
の端面に誘電物質としてＡｔ２ｏ３．不活性元素として
Ａｒを混合した保護膜を付してレーザを形成した。
の端面に誘電物質としてＡｔ２ｏ３．不活性元素として
Ａｒを混合した保護膜を付してレーザを形成した。
Ｃｆ ａ 、 Ａ ８の原子半径はそれぞれ１．２４人
、 １．２５人であり、保護膜構成元素であるＡ Ｚ
＋ Ｏｒ Ｓ ｉの原子半径がそれぞれ１．４３八、０
．６１人、１．１７人であるのに対し、不活性ガスＡｒ
は１．９１ Ａ という大きな原子半径を持つ。この
ような大きな原子半径を持つ原子が、保護膜中に存在す
ることにより、Ｇａや八８が移動しにくくなる。なお、
不活性元素としてＫｅ、Ｋｒ 、Ｘｅ （原子半径がそ
れぞれ１．５９人、 ２．０１八、２．２０人）を用い
ても同様の効果がある。
、 １．２５人であり、保護膜構成元素であるＡ Ｚ
＋ Ｏｒ Ｓ ｉの原子半径がそれぞれ１．４３八、０
．６１人、１．１７人であるのに対し、不活性ガスＡｒ
は１．９１ Ａ という大きな原子半径を持つ。この
ような大きな原子半径を持つ原子が、保護膜中に存在す
ることにより、Ｇａや八８が移動しにくくなる。なお、
不活性元素としてＫｅ、Ｋｒ 、Ｘｅ （原子半径がそ
れぞれ１．５９人、 ２．０１八、２．２０人）を用い
ても同様の効果がある。
Ａｔ２０３膜はアモルファス状態であり、Ａｔと０の組
成比は２：３から変動しうるＯＡｔの１原子に対して原
子比で酸素が１．０〜１．６ 、 Ａｒが０．０３〜０
．６（最適な組成値はＡＬ ：Ｏ： Ａ ｒ ＝ １：
１．３ ： ０．２ ）を有する膜を付した半導体レ
ーザが長寿命であり、かつ高い最大光出力値を有する０
寿命は、端面保護膜を有しないレーザの寿命を１とする
と、Ａｔ２ｏ３膜を有するレーザの寿命は約２で、Ａｔ
：Ａｒ ＝ １ ： １．３ ： ０．２の膜を有する
し〜ザの寿命は６〜１０であった。
成比は２：３から変動しうるＯＡｔの１原子に対して原
子比で酸素が１．０〜１．６ 、 Ａｒが０．０３〜０
．６（最適な組成値はＡＬ ：Ｏ： Ａ ｒ ＝ １：
１．３ ： ０．２ ）を有する膜を付した半導体レ
ーザが長寿命であり、かつ高い最大光出力値を有する０
寿命は、端面保護膜を有しないレーザの寿命を１とする
と、Ａｔ２ｏ３膜を有するレーザの寿命は約２で、Ａｔ
：Ａｒ ＝ １ ： １．３ ： ０．２の膜を有する
し〜ザの寿命は６〜１０であった。
最大光出力値の膜組成依存性を第１図に示す。
第１図はＡｒ／ＡＬが０．２のときの酸素含有量（酸素
のアルミニウムに対する比）と最大光出力値との関係を
表わす。
のアルミニウムに対する比）と最大光出力値との関係を
表わす。
第２図はアルゴン含有量（アルゴンのアルミニウムに対
する比）と最大光出力値との関係を表わ５ ページ す。
する比）と最大光出力値との関係を表わ５ ページ す。
Ａｔ１に対し０．０３＜（Ａｒ：ｌ＜０．３５ ０．８
＜〔ｏ〕く１．７の範囲の膜を有するレーザが高い最大
光出力値を与える。
＜〔ｏ〕く１．７の範囲の膜を有するレーザが高い最大
光出力値を与える。
この原因として２次のことがあげられる。
２つの異なる物質が接合している場合、界面準位が生じ
る。レーザ端面と、保護膜間に界面準位が多く生じた場
合、光エネルギーを受けた電子は熱エネルギーを放出す
るため、加熱されて、端面が溶融してレーザは劣化する
。Ａｒを混入させると生じる界面準位が少なくなシ、熱
の発生も減少し、端面溶融をひき起こす光出力の値が上
がるため、最大光出力値が大きくなる。
る。レーザ端面と、保護膜間に界面準位が多く生じた場
合、光エネルギーを受けた電子は熱エネルギーを放出す
るため、加熱されて、端面が溶融してレーザは劣化する
。Ａｒを混入させると生じる界面準位が少なくなシ、熱
の発生も減少し、端面溶融をひき起こす光出力の値が上
がるため、最大光出力値が大きくなる。
以上の様に、Ａｔ２０３にＡｒを混合させることによっ
て、発光に伴うＧａと八８の保護膜中への移動を低減さ
せることができる。
て、発光に伴うＧａと八８の保護膜中への移動を低減さ
せることができる。
なお、以上の実施例では不活性元素としてＡｒを用いた
が、他の不活性元素、Ｈｅ、Ｎｏ、Ｋｒ。
が、他の不活性元素、Ｈｅ、Ｎｏ、Ｋｒ。
Ｘ ｅ 、 Ｎ ２等を混合させた保護膜によっても同
様の効果が得られる。
様の効果が得られる。
６ ページ
発明の詳細
な説明したように本発明の半導体レーザ装置は、キャビ
ティ端面に誘電物質と不活性元素との混合物からなる膜
を付することにより、レーザ装置が長寿命化、高出力化
するもので工業上の利用価値が高い。
ティ端面に誘電物質と不活性元素との混合物からなる膜
を付することにより、レーザ装置が長寿命化、高出力化
するもので工業上の利用価値が高い。
第１図は本発明の実施例の半導体レーザ装置のキャビテ
ィ端面に付した保護膜の酸素組成比と最大光出力値の関
係を示す図、第２図は同レーザ装置のキャビティ端面に
付した保護膜のアルゴン組成比と最大光出力値との関係
を示す図である。
ィ端面に付した保護膜の酸素組成比と最大光出力値の関
係を示す図、第２図は同レーザ装置のキャビティ端面に
付した保護膜のアルゴン組成比と最大光出力値との関係
を示す図である。
Claims (1)
- キャビテイ面に誘電物質と不活性元素との混合物からな
る膜を付することを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20298682A JPS5992593A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20298682A JPS5992593A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992593A true JPS5992593A (ja) | 1984-05-28 |
Family
ID=16466434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20298682A Pending JPS5992593A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992593A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287185A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JP2007189201A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-07-26 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体レーザ素子の製造方法 |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP20298682A patent/JPS5992593A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61287185A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JP2007189201A (ja) * | 2005-12-16 | 2007-07-26 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体レーザ素子の製造方法 |
| US8368095B2 (en) | 2005-12-16 | 2013-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor light emitting device and method of fabricating nitride semiconductor laser device |
| US8735192B2 (en) | 2005-12-16 | 2014-05-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Nitride semiconductor light emitting device and method of fabricating nitride semiconductor laser device |
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