JPS60130880A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS60130880A JPS60130880A JP24124983A JP24124983A JPS60130880A JP S60130880 A JPS60130880 A JP S60130880A JP 24124983 A JP24124983 A JP 24124983A JP 24124983 A JP24124983 A JP 24124983A JP S60130880 A JPS60130880 A JP S60130880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- current
- semi
- insulating
- current confinement
- 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
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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
- H01S5/24—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
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体レーザ装置に係り、特に内部ストライ
プ半導体レーザ装置の改良に関するものである。
プ半導体レーザ装置の改良に関するものである。
第１図は従来の内部ストライプ半導体レーザ装置の一例
を示す斜視図で、（１）は基板、（２）は電流狭窄層、
（３）は電流狭窄層（２）Ｋ形成されたストライプ状の
溝、（４）は下側クラッド層、（５）は活性層、（６）
は上側クラッド層、（７）はコンタクト層、（８） 、
（９）は電極である。この半１専体レーザ装置では、
基板（１）としてガリウム・ヒ素１ＧａＡｓ）を用い、
その上に液相結晶成長技術を用いて電流狭窄層（２）を
成長させた後に、化学的エツチングによって溝（３）を
形成し、さらにその上に液相結晶成長技術を用いて下側
クラッド層（４）、活性層（５）、上側クラッド層（６
）およびコンタクト層（７）を成長させ、しかる後に基
板（１）の下面およびコンタクト層（７）の上面にそれ
ぞれ電極（８）および（９）を形成する。
を示す斜視図で、（１）は基板、（２）は電流狭窄層、
（３）は電流狭窄層（２）Ｋ形成されたストライプ状の
溝、（４）は下側クラッド層、（５）は活性層、（６）
は上側クラッド層、（７）はコンタクト層、（８） 、
（９）は電極である。この半１専体レーザ装置では、
基板（１）としてガリウム・ヒ素１ＧａＡｓ）を用い、
その上に液相結晶成長技術を用いて電流狭窄層（２）を
成長させた後に、化学的エツチングによって溝（３）を
形成し、さらにその上に液相結晶成長技術を用いて下側
クラッド層（４）、活性層（５）、上側クラッド層（６
）およびコンタクト層（７）を成長させ、しかる後に基
板（１）の下面およびコンタクト層（７）の上面にそれ
ぞれ電極（８）および（９）を形成する。
次に１基板としてｐ形ＧａＡｓを用いた場合について更
に詳細な構成および動作を説明する、この場合には電流
狭窄層（２）はｎ形ＧａＡｓ 、下側クラッド層（４）
はｐ形ガリウム・アル□ミニウム・ヒ素（ＧａＡｔＡｅ
）、上側クラッド層（６）はｎ形ＧａＡｔＡｓ、コンタ
クト層（７）はｎ１杉ＧａＡｓであり、活性層（５）は
ｐ形ＧａＡｔＡｓでもｎ形ＧａＡｔＡｓでもかまわない
。但し、活性層（５）のＡｔの混晶比は１側クラッド層
（４）および上側クラッド層（６）のそれより小さくす
る。
に詳細な構成および動作を説明する、この場合には電流
狭窄層（２）はｎ形ＧａＡｓ 、下側クラッド層（４）
はｐ形ガリウム・アル□ミニウム・ヒ素（ＧａＡｔＡｅ
）、上側クラッド層（６）はｎ形ＧａＡｔＡｓ、コンタ
クト層（７）はｎ１杉ＧａＡｓであり、活性層（５）は
ｐ形ＧａＡｔＡｓでもｎ形ＧａＡｔＡｓでもかまわない
。但し、活性層（５）のＡｔの混晶比は１側クラッド層
（４）および上側クラッド層（６）のそれより小さくす
る。
この半導体レーザ装置では、電１（８） 、 （９）間
に電極（８）側が正になるように印加きれた電圧によっ
て注゛入された電流は電流狭窄層（２）が存在するので
、溝（３）内のみを流れ、る。すなわち、溝（３）以外
の部分では電流狭窄層（２）と下側クラッド層（４）と
の間のｐｎ接合が逆バイアスされるので電流が流れず、
溝（３）内部のみに電流が流れ、活性層（５）の溝（３
）上の部分のみに電流は集中する。また、下側クラッド
層（４）は厚さが０．３μｍ以下で極めて薄いので、活
性層（５）で発生した光の一部は電流狭窄層（２）に吸
収きれて溝（３）の上部とそれ以外の部分とでは実効的
屈折率に差ができて、光は活性層（５）の溝（３）の上
の部分に閉じこめられる。すなわち、溝（３）に沿って
先導波路が形成される。
に電極（８）側が正になるように印加きれた電圧によっ
て注゛入された電流は電流狭窄層（２）が存在するので
、溝（３）内のみを流れ、る。すなわち、溝（３）以外
の部分では電流狭窄層（２）と下側クラッド層（４）と
の間のｐｎ接合が逆バイアスされるので電流が流れず、
溝（３）内部のみに電流が流れ、活性層（５）の溝（３
）上の部分のみに電流は集中する。また、下側クラッド
層（４）は厚さが０．３μｍ以下で極めて薄いので、活
性層（５）で発生した光の一部は電流狭窄層（２）に吸
収きれて溝（３）の上部とそれ以外の部分とでは実効的
屈折率に差ができて、光は活性層（５）の溝（３）の上
の部分に閉じこめられる。すなわち、溝（３）に沿って
先導波路が形成される。
ところが、この従来の半昇体レーザ装置では電流の狭窄
にｐｎ接合の逆方向特性を利用している。
にｐｎ接合の逆方向特性を利用している。
従って、活性層（５）で発生した光の一部が電流狭窄層
（２）に吸収され電子−正孔対を発生し、少数キャリヤ
は両側の層へ拡散するが、多数キャリヤが蓄低 積するので、電流狭窄層（２）の償金障壁が祈くなり、
電流が流れるようになり、電流狭窄機能を失うおそれが
ある。これを防ぐために１電流狭窄層（２）に高濃度に
不純物をドーピングして、少数キャリヤの拡散長を短く
させるか、電流狭窄層（２）自体を少＆＝？ヤリャの拡
散長に比して十分厚くせねばならなかった。高濃度の不
純物ドーピングを行う圧は、不純物の選択が限定される
し、成長層の表面モ７オロジーも悪くなり易いという欠
点がある。また、電流狭窄層（２）を厚くすると、＃（
３）はこの層（２）を貫くようにしなければならないの
で、その分だけ溝（３）を深く形成する必要がある。化
学的エツチングで＋＃ （３）を形成する場合には、深
い溝（３）を形成するとどうしても溝（３）の幅も広く
なってしまうので、横モードが不安定になりやすいとい
う欠点がある。
（２）に吸収され電子−正孔対を発生し、少数キャリヤ
は両側の層へ拡散するが、多数キャリヤが蓄低 積するので、電流狭窄層（２）の償金障壁が祈くなり、
電流が流れるようになり、電流狭窄機能を失うおそれが
ある。これを防ぐために１電流狭窄層（２）に高濃度に
不純物をドーピングして、少数キャリヤの拡散長を短く
させるか、電流狭窄層（２）自体を少＆＝？ヤリャの拡
散長に比して十分厚くせねばならなかった。高濃度の不
純物ドーピングを行う圧は、不純物の選択が限定される
し、成長層の表面モ７オロジーも悪くなり易いという欠
点がある。また、電流狭窄層（２）を厚くすると、＃（
３）はこの層（２）を貫くようにしなければならないの
で、その分だけ溝（３）を深く形成する必要がある。化
学的エツチングで＋＃ （３）を形成する場合には、深
い溝（３）を形成するとどうしても溝（３）の幅も広く
なってしまうので、横モードが不安定になりやすいとい
う欠点がある。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、電
流狭窄機能を半絶縁性とすることによって、電流狭窄を
容易に行うことのできる半導体レーザ装置を提供するも
のである。
流狭窄機能を半絶縁性とすることによって、電流狭窄を
容易に行うことのできる半導体レーザ装置を提供するも
のである。
「布団の実施例１１
この発明の第１の実施例は図示すれば第１図の従来例と
同様である。ただ、ｐ形ＧａＡｓ基板（１）上に成長さ
せる電流狭窄層（２）に有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ
）法によって得られる半絶縁性のＧａＡｓまたは半絶縁
性のＧａＡｔＡｓを用いる点が異っている。液相成長技
術では半絶縁性の成長層を得ることは難しいが、ＭＯＣ
ＶＤ法では低温（例えば７００℃以下）で成長させるこ
とによって半絶縁性のＧａＡｓを、酸素を適当にドーピ
ングさせることにより半絶縁性のＧａＡｔＡｓを比較的
容易に得ることができる。このＭＯＣＶＤ法によって電
流狭窄層（２）を成長させた後の工程は従来例と同じで
ある。
同様である。ただ、ｐ形ＧａＡｓ基板（１）上に成長さ
せる電流狭窄層（２）に有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ
）法によって得られる半絶縁性のＧａＡｓまたは半絶縁
性のＧａＡｔＡｓを用いる点が異っている。液相成長技
術では半絶縁性の成長層を得ることは難しいが、ＭＯＣ
ＶＤ法では低温（例えば７００℃以下）で成長させるこ
とによって半絶縁性のＧａＡｓを、酸素を適当にドーピ
ングさせることにより半絶縁性のＧａＡｔＡｓを比較的
容易に得ることができる。このＭＯＣＶＤ法によって電
流狭窄層（２）を成長させた後の工程は従来例と同じで
ある。
この第１の実施例においては、電極＋８） 、 （９）
に順方向に電圧を印加して注入された電流は電流狭窄層
（２）が半絶縁性であるので、この部分には流れず、ｍ
（３）部処集中し電流密度が上昇しレーザ発振が発生す
る。そして、レーザ光の一部は活性層（５）からしみ出
て、電流狭窄層（２）に吸収されるが、溝（３）の内部
と外部とでは吸収される割合が異るので、失効的屈折率
差が生じ、溝（３）に沿って光導波路が形成される。こ
のとき従来例と同様に、光が電流狭窄層（２）に吸収さ
れ、電子・正孔対が発生するが、この実施例では半絶縁
性であるので、従来例の場合のようにｐｎ接合がターン
オンして電流が不要部分に流れるというようなおそれが
ない。
に順方向に電圧を印加して注入された電流は電流狭窄層
（２）が半絶縁性であるので、この部分には流れず、ｍ
（３）部処集中し電流密度が上昇しレーザ発振が発生す
る。そして、レーザ光の一部は活性層（５）からしみ出
て、電流狭窄層（２）に吸収されるが、溝（３）の内部
と外部とでは吸収される割合が異るので、失効的屈折率
差が生じ、溝（３）に沿って光導波路が形成される。こ
のとき従来例と同様に、光が電流狭窄層（２）に吸収さ
れ、電子・正孔対が発生するが、この実施例では半絶縁
性であるので、従来例の場合のようにｐｎ接合がターン
オンして電流が不要部分に流れるというようなおそれが
ない。
第２図はこの発明の第２の実施例の構成を示す斜視図で
、この実施例では、基板（１）の上には直接ド側クラッ
ド層（４）を形成し、活性層（５）および上側クラッド
層（６）を成長させた後に、その上に半絶縁性ＧａＡｓ
または半絶縁性ＧａＡｔＡｓからなる電流狭窄層（２ａ
）をＭＯＣＶＤ法で形成し、これにストライプ状の溝（
３ａ）を設けたもので、第１の実施例と同様の効果が得
られる。゛また、各実施例とも電流狭メジ層を半絶縁性
のＧａＡｓとＧａＡｔＡｓとの２層構造にしてもよいこ
とはいうまでもない。
、この実施例では、基板（１）の上には直接ド側クラッ
ド層（４）を形成し、活性層（５）および上側クラッド
層（６）を成長させた後に、その上に半絶縁性ＧａＡｓ
または半絶縁性ＧａＡｔＡｓからなる電流狭窄層（２ａ
）をＭＯＣＶＤ法で形成し、これにストライプ状の溝（
３ａ）を設けたもので、第１の実施例と同様の効果が得
られる。゛また、各実施例とも電流狭メジ層を半絶縁性
のＧａＡｓとＧａＡｔＡｓとの２層構造にしてもよいこ
とはいうまでもない。
以上説明したように、この発明になる半導体レーザ装置
では電流狭窄層を半絶縁性の層を用いたので電流狭ｙＢ
を容易に確実に行うことができる。
では電流狭窄層を半絶縁性の層を用いたので電流狭ｙＢ
を容易に確実に行うことができる。
第１図は従来およびこの発明の第１の実施例になる半導
体レーザ装置の構成を示す斜視図、第２図はこの発明の
第２の実施例の構成を示す斜視図である。 図において、（１）は半導体基板、（２） 、 （２ａ
）は電流狭窄層、（３） 、 （３ａ）は溝、（４）は
下側クラッド層、（５）は活性層、（６）は上側クラッ
ド層である。 なお、図中同−ｔｑ号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄
体レーザ装置の構成を示す斜視図、第２図はこの発明の
第２の実施例の構成を示す斜視図である。 図において、（１）は半導体基板、（２） 、 （２ａ
）は電流狭窄層、（３） 、 （３ａ）は溝、（４）は
下側クラッド層、（５）は活性層、（６）は上側クラッ
ド層である。 なお、図中同−ｔｑ号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）半導体基板上に形成され下側クラッド層と上側ク
ラッド層とに挾まれた活性層を有し、ストライプ状の溝
が形成された電流狭窄層が上記各層に貨ねて形成され上
記溝の部分に電流を集中させるようにしたものにおいて
、上記電流狭窄層を半絶縁性ＪＨで構成したことを特徴
とする半導体レーザ装置。 （：！）半導体基板をガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）、下
側クラッド層、活性層および上側クラッド層をガリウム
・アルミニウム゛・ヒ素（ＧａＡｔＡｓ ）、電流狭窄
層を半絶縁性ＧａＡ３で構成したことを特徴とする特許
、ｌｌ１Ｊ氷の範囲第１項記載の半導体レーザ装置。 （３） 半ｔｔｐ体基板をＧＩＬＡ！３ 、下側クラッ
ド層、活性層および上側クラッド層をＧａ４ム８、電流
狭窄層を半絶縁性ＧａＡｔＡｓで構成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置。 （４） 電流狭窄層を半導体基板と下側クラッド層との
闇に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれかに記載の半導体し一ザ装置。 （５） 電流狭窄層を上側クラッド層の上に設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかＫＮ載の半導体レーザ装置。 （６） 電流狭窄層が有機金属気相成長法によって形成
されたものであることを特徴とする特許請求、の範囲第
１項ないし第５項のいずれかに記載の半導体レーザ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24124983A JPS60130880A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24124983A JPS60130880A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130880A true JPS60130880A (ja) | 1985-07-12 |
Family
ID=17071422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24124983A Pending JPS60130880A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130880A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151090A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser apparatus and its manufacturing method |
| JPS5730385A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-18 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light emitting element |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP24124983A patent/JPS60130880A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151090A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser apparatus and its manufacturing method |
| JPS5730385A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-18 | Fujitsu Ltd | Semiconductor light emitting element |
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