JPS60115282A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS60115282A JPS60115282A JP22202783A JP22202783A JPS60115282A JP S60115282 A JPS60115282 A JP S60115282A JP 22202783 A JP22202783 A JP 22202783A JP 22202783 A JP22202783 A JP 22202783A JP S60115282 A JPS60115282 A JP S60115282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- semiconductor
- insulating
- oscillation
- 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
- H01S5/04—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
- H01S5/0422—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers with n- and p-contacts on the same side of the active layer
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は発振波長が異なり、かつ相互に独立変調が可能
な２つの半導体レーザが同一基板上に集積化された半導
体レーザに係り、特に消去可能な光ディスクや波長多重
光通信用の光源として好適な半導体レーザ光源に関する
。
な２つの半導体レーザが同一基板上に集積化された半導
体レーザに係り、特に消去可能な光ディスクや波長多重
光通信用の光源として好適な半導体レーザ光源に関する
。
従来の半導体レーザは単一の発光領域を有するものが大
部分であった。複数個の発光領域金持つ、場合でも、そ
の発振波長は各領域とも同じであった。このため、波長
多重光通信や書き込み、記録と消去を必要とする光デイ
スクファイル用の光ｄ１；（とじて用いる場合、発振波
長の異なる２つ以上の半導体レーザを使用する必要があ
った。
部分であった。複数個の発光領域金持つ、場合でも、そ
の発振波長は各領域とも同じであった。このため、波長
多重光通信や書き込み、記録と消去を必要とする光デイ
スクファイル用の光ｄ１；（とじて用いる場合、発振波
長の異なる２つ以上の半導体レーザを使用する必要があ
った。
本発明の目的は発振波長が異なり、かつ独立変調可能な
２つの半導体レーザが同一半導体基板上にモノリシック
に集積化された半導体装置を提供することにある。
２つの半導体レーザが同一半導体基板上にモノリシック
に集積化された半導体装置を提供することにある。
発振波長の異なる２つの半導体レーザを集積化するため
には組成の異なる活性領域を同−基板上設ける必要があ
り、かつ、２つのレーザを独立に変調する必要があった
。本発明ではこれを実現するため、同一導電性をもち、
少なくとも１つの発光領域を有するダブルへテロ構造を
半絶縁性あるいは絶縁性層を介して上下に債層させて絶
縁し、さらに各々のダブルへテロ接合に電流注入を行な
うため、他の伝導性を有する半導体層をこれに接して設
けた。
には組成の異なる活性領域を同−基板上設ける必要があ
り、かつ、２つのレーザを独立に変調する必要があった
。本発明ではこれを実現するため、同一導電性をもち、
少なくとも１つの発光領域を有するダブルへテロ構造を
半絶縁性あるいは絶縁性層を介して上下に債層させて絶
縁し、さらに各々のダブルへテロ接合に電流注入を行な
うため、他の伝導性を有する半導体層をこれに接して設
けた。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ｎ形
（ＪａＡｓ基板結晶１上にｎ形Ｇａ１− ｘ Ａ Ａｘ
Ａ ８層２（Ｘ〜０．３７．厚さ約２μｍ）、ｎ形Ｇ
ａトｙＡｔアＡｓ層３（ｙ 〜０．０５．厚さ約０．１
ｐ ｍ ）、ｎ形Ｇａ＋ −ｍ Ａ４ Ａ ｓ層４（Ｚ
〜０．３７゜厚さ約２μｍ）、高抵抗Ｑａ、 −ＩＩ
Ａｌｐ Ａｓｓ層５０ ＜ｐ＜ ０．７ 、厚さ約２
μｍ）、ｎ形Ｑａ、−＋１Ａ ４Ａｓ層６ （’ｑ〜０
．４５．厚さ約２μｍ）、ｎ形Ｇ ａ＋ −ｒ ｋｌ−
ｒ Ａ ｓ層７（ｒ〜ｏ、ｔ４．厚さ約０．１μｍ）、
ｎ形ＧａＩ −ｍ Ａ Ｌｍ Ａ ｓ層８（ｓ 〜０．
４５゜厚さ約２ ｐ ｍ ）およびｎ形ＧａＡｓ＃９（
厚さ約０．５μｍ）を液相成長法により順次形成する。
（ＪａＡｓ基板結晶１上にｎ形Ｇａ１− ｘ Ａ Ａｘ
Ａ ８層２（Ｘ〜０．３７．厚さ約２μｍ）、ｎ形Ｇ
ａトｙＡｔアＡｓ層３（ｙ 〜０．０５．厚さ約０．１
ｐ ｍ ）、ｎ形Ｇａ＋ −ｍ Ａ４ Ａ ｓ層４（Ｚ
〜０．３７゜厚さ約２μｍ）、高抵抗Ｑａ、 −ＩＩ
Ａｌｐ Ａｓｓ層５０ ＜ｐ＜ ０．７ 、厚さ約２
μｍ）、ｎ形Ｑａ、−＋１Ａ ４Ａｓ層６ （’ｑ〜０
．４５．厚さ約２μｍ）、ｎ形Ｇ ａ＋ −ｒ ｋｌ−
ｒ Ａ ｓ層７（ｒ〜ｏ、ｔ４．厚さ約０．１μｍ）、
ｎ形ＧａＩ −ｍ Ａ Ｌｍ Ａ ｓ層８（ｓ 〜０．
４５゜厚さ約２ ｐ ｍ ）およびｎ形ＧａＡｓ＃９（
厚さ約０．５μｍ）を液相成長法により順次形成する。
その後、絶縁膜形成工程、ホトリソグラフィ工程を経て
選択拡散用マスクをウェハのエピタキシアル成長層側に
形成した後、Ｚｎの選択拡散を行ない、拡散領域１０を
形成する。その後、ウェハのエピタキシアル成長層側全
面に絶縁膜を形成し、高温処理（９００（、”、１２０
分）して、７． ｎの押し出し拡散領域１１を形成する
。その後、絶縁膜を除去し、ウェハ表面側にオーミック
電極１２．１３を形成する。次に基板側にオーミック電
極１４を形成する。この後、スクライブ、へき開工程を
経て、巾４００μｍ、共振器長３００μｒｎのチップと
した。
選択拡散用マスクをウェハのエピタキシアル成長層側に
形成した後、Ｚｎの選択拡散を行ない、拡散領域１０を
形成する。その後、ウェハのエピタキシアル成長層側全
面に絶縁膜を形成し、高温処理（９００（、”、１２０
分）して、７． ｎの押し出し拡散領域１１を形成する
。その後、絶縁膜を除去し、ウェハ表面側にオーミック
電極１２．１３を形成する。次に基板側にオーミック電
極１４を形成する。この後、スクライブ、へき開工程を
経て、巾４００μｍ、共振器長３００μｒｎのチップと
した。
作製したチップをステム上にｐｂＳｎソルダを用いてエ
ピタキシアル層側を上にしてボンディングし特性測定を
行なった。電極１３から１２へ電流を注入した結果、エ
ピタキシアル層７の押し出し拡散領域で、波長７８０ｎ
ｍのレーザ発振が得られた。素子のしきい値電流は３０
ｍＡで、光出力１０ｍＷまで安定な横基本モード動作が
得られた。
ピタキシアル層側を上にしてボンディングし特性測定を
行なった。電極１３から１２へ電流を注入した結果、エ
ピタキシアル層７の押し出し拡散領域で、波長７８０ｎ
ｍのレーザ発振が得られた。素子のしきい値電流は３０
ｍＡで、光出力１０ｍＷまで安定な横基本モード動作が
得られた。
また、電極１３から１４へ電流注入した結果、波長８３
０ｎｍでのレーザ発振を得た。素子のしきい値電流は約
２０ｍＡで、光出力１０ｍＷまで安定な横基本モード動
作した。次に電極１３をアノードとして、電極１２およ
び１４に同時に、電流を印加した結果、７８０ｎｍおよ
び８３ Ｑ ｎ ｍでの２波長発振が得られた。
０ｎｍでのレーザ発振を得た。素子のしきい値電流は約
２０ｍＡで、光出力１０ｍＷまで安定な横基本モード動
作した。次に電極１３をアノードとして、電極１２およ
び１４に同時に、電流を印加した結果、７８０ｎｍおよ
び８３ Ｑ ｎ ｍでの２波長発振が得られた。
上記実施例ではｎ形Ｇａ１−ｘ ＡＬ、 Ａ ８層２と
ｎ形Ｇａｐ−ｍＡムＡｓ層４の間にｎ形Ｇａｔ−ｙ Ａ
ｔ、 Ａｓ層３を１層のみ形成したが、この層を相互に
０．５μ口１離して３層設けた結果、発振波長８３０ｎ
ｍでの光出力が３０１ｎＷまで向上できた。
ｎ形Ｇａｐ−ｍＡムＡｓ層４の間にｎ形Ｇａｔ−ｙ Ａ
ｔ、 Ａｓ層３を１層のみ形成したが、この層を相互に
０．５μ口１離して３層設けた結果、発振波長８３０ｎ
ｍでの光出力が３０１ｎＷまで向上できた。
半導体基板として、上記実施例の他、半絶縁性の基板を
用いた場合についても検討した。この場合、電極１４は
基板側のかわりに、ｎ形ＧａＨ−ｘんｔｘＡ ｓ２層表
面側に設けた。
用いた場合についても検討した。この場合、電極１４は
基板側のかわりに、ｎ形ＧａＨ−ｘんｔｘＡ ｓ２層表
面側に設けた。
本実施例では材料として０ａｋＳｌＯａＡｔ系を用いた
場合について説明したが、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系を
用いた場合にも同様な結果が得られることは言うまでも
ない。
場合について説明したが、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系を
用いた場合にも同様な結果が得られることは言うまでも
ない。
本発明によれば、発振波長が異なる、独立変調可能な２
つの半導体レーザが集積化された１台が高歩留で容易に
作製できる。また、応用面では非常に近接した位置に発
振波長の異なる発電領域が設けられているため、同一の
光学系を用いて、２つのレーザ光を集束、平行化でき、
波長多質の光通信用光源や光デイスクファイル用光源と
して、システム光学系の簡素化の点で効果がある。
つの半導体レーザが集積化された１台が高歩留で容易に
作製できる。また、応用面では非常に近接した位置に発
振波長の異なる発電領域が設けられているため、同一の
光学系を用いて、２つのレーザ光を集束、平行化でき、
波長多質の光通信用光源や光デイスクファイル用光源と
して、システム光学系の簡素化の点で効果がある。
第１図は本発明にかかわる半導体レーザ“の共振器端面
側からみた断面図である。 １・・・ｎ形半導体基板、２・・・ｎ形Ｇ”１−ｘＡＬ
Ａｓ層、３−−・ｎ形Ｇ ａｌ−ｙ Ａｔ、 Ａ ｓ層
、４ ・−ｎ形（Ｊａ＋−ｔＡｔｓ Ａ ｓ層、５・・
・高抵抗ｏａ、−、Ａｔ、Ａｓ層、６・・・ｎ形Ｇａ１
− ｑ Ａ Ｌｑ Ａ ｓ層、７−・ｎ形Ｑ ａ Ｈ−
ｒ Ａ ！−ｒ Ａ ８層、８−ｎ形Ｇ” １−Ｉ Ａ
４ Ａ Ｓ層、９はｎ形ＧａＡｓ１ｎ。 １０・・・Ｚｎ拡散領域、１１・・・押出し拡散領域、
Ｚ１図 第１頁の続き ＠発明者 中塚 慎− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８幡地 株式会社日立製作所
中央研究所内
側からみた断面図である。 １・・・ｎ形半導体基板、２・・・ｎ形Ｇ”１−ｘＡＬ
Ａｓ層、３−−・ｎ形Ｇ ａｌ−ｙ Ａｔ、 Ａ ｓ層
、４ ・−ｎ形（Ｊａ＋−ｔＡｔｓ Ａ ｓ層、５・・
・高抵抗ｏａ、−、Ａｔ、Ａｓ層、６・・・ｎ形Ｇａ１
− ｑ Ａ Ｌｑ Ａ ｓ層、７−・ｎ形Ｑ ａ Ｈ−
ｒ Ａ ！−ｒ Ａ ８層、８−ｎ形Ｇ” １−Ｉ Ａ
４ Ａ Ｓ層、９はｎ形ＧａＡｓ１ｎ。 １０・・・Ｚｎ拡散領域、１１・・・押出し拡散領域、
Ｚ１図 第１頁の続き ＠発明者 中塚 慎− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８幡地 株式会社日立製作所
中央研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上に、半絶縁もしくは絶縁層をはさんで
上下に第１の導電性を有する２つの半導体積層が設けら
れ、かつ各々の半導体積層は少なくとも１つ以上の禁制
帯巾の狭い半導体層がより禁制帯巾の広い半導体層では
さまれた構造を有し、半絶縁もしくは絶縁層を介して設
けられたこれらの半導体積層の一方の側面に接して第２
の導電型を持つ半導体層が設けられたことを特徴とする
半導体レーザ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザにおいて
、第２の導電性を有する半導体層の形成を上記半導体積
層に不純物拡散することにより行なうことを特徴とする
半導体レーザ装置。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体レー
ザにおいて、半絶縁性もしくは絶縁層を介して設けられ
た２つの半導体積層中の禁制帯巾の狭い半導体層の禁制
帯巾が互いに異なってい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 |
|---|---|---|---|
| JP22202783A JPS60115282A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22202783A JPS60115282A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115282A true JPS60115282A (ja) | 1985-06-21 |
Family
ID=16775941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22202783A Pending JPS60115282A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115282A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185086A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Hitachi Ltd | 波長可変半導体レ−ザ |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP22202783A patent/JPS60115282A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185086A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Hitachi Ltd | 波長可変半導体レ−ザ |
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