JPS60163486A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS60163486A JPS60163486A JP1772484A JP1772484A JPS60163486A JP S60163486 A JPS60163486 A JP S60163486A JP 1772484 A JP1772484 A JP 1772484A JP 1772484 A JP1772484 A JP 1772484A JP S60163486 A JPS60163486 A JP S60163486A
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- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
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- 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
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- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- 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】
（技術分野Ｊ
不発明は半導体レーザ、特に大光出力を得ら扛る半導体
レーザに関するものでめる。
レーザに関するものでめる。
最近、 ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ 等の結晶材料τ用い
た可視光半導体レーザは低ｉ！ｉｌ値で高効率の室温迎
続発振會行り事ができるので、光方式のディー）タル・
オーディオ・ディスク（ＤＡＤ）用光源として最適であ
りこの半導体レーザ金柑い友装置が来月化さｎつつめる
。この可視光半導体レーザは元フＩＪンタ等の光４＠こ
み用光源としての詰賛も＾まっているが、この要求をみ
たす丸め火元出力発掘に耐える可視光半導体レーザの研
究開発が進Ｖすｎている。また、この可視光半導体レー
ザとしては光学系との績せ効率？上げる事が望ましく、
活性層水平方向と垂直方向との広が９角が等しいレーザ
を妥求されている。
た可視光半導体レーザは低ｉ！ｉｌ値で高効率の室温迎
続発振會行り事ができるので、光方式のディー）タル・
オーディオ・ディスク（ＤＡＤ）用光源として最適であ
りこの半導体レーザ金柑い友装置が来月化さｎつつめる
。この可視光半導体レーザは元フＩＪンタ等の光４＠こ
み用光源としての詰賛も＾まっているが、この要求をみ
たす丸め火元出力発掘に耐える可視光半導体レーザの研
究開発が進Ｖすｎている。また、この可視光半導体レー
ザとしては光学系との績せ効率？上げる事が望ましく、
活性層水平方向と垂直方向との広が９角が等しいレーザ
を妥求されている。
（従米孜術）
このような半導体レーザの中で、ツヵダにＬ９米国雑誌
” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡｐｐＨｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ ’ ｍ ４５巻４８９９貞〜４９０６頁ＶＣ報’
ｔａ サｎているＢＨ（Ｂｕｒ ｉｅｄ ｔｉｅｔｅｒ
ｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）レーザがめるが、このＢＨレー
ザは活性ｔｔｔｉ全クラッド層でとり囲魯ｐｎ接付の組
付−ｉｔこより活性層内にのみ有効にキャリアを注入で
さる構造をもつものでめハ油性層の水平力量と垂直方向
との広がυ角が等しい円形に近い光源でめり、低量１区
電流で高効率のレーザ発振會行う丁ぐｎた物性を有して
いる。し〃ｓし、通常のＢＨレーザはスポットサイズが
２〜３μｍ桂１建ときわめて小さいので、室温連続発振
（ＣＷ）光出力が２〜３ ｍＷ 、パルス動作（１０（
ｌｓ＋１ｇ）の光出力が１０ｍＷ程度の動作限界となっ
ており。
” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＡｐｐＨｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ ’ ｍ ４５巻４８９９貞〜４９０６頁ＶＣ報’
ｔａ サｎているＢＨ（Ｂｕｒ ｉｅｄ ｔｉｅｔｅｒ
ｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）レーザがめるが、このＢＨレー
ザは活性ｔｔｔｉ全クラッド層でとり囲魯ｐｎ接付の組
付−ｉｔこより活性層内にのみ有効にキャリアを注入で
さる構造をもつものでめハ油性層の水平力量と垂直方向
との広がυ角が等しい円形に近い光源でめり、低量１区
電流で高効率のレーザ発振會行う丁ぐｎた物性を有して
いる。し〃ｓし、通常のＢＨレーザはスポットサイズが
２〜３μｍ桂１建ときわめて小さいので、室温連続発振
（ＣＷ）光出力が２〜３ ｍＷ 、パルス動作（１０（
ｌｓ＋１ｇ）の光出力が１０ｍＷ程度の動作限界となっ
ており。
こび以上の光出力を放出丁ゐと容易に反射面が破壊さ′
ｎ−る。この現象は光学損傷として知らＣて２り、七の
ＣＷＳ作の限界尤出方街度はＩＭＷ／、３前恢でめゐ。
ｎ−る。この現象は光学損傷として知らＣて２り、七の
ＣＷＳ作の限界尤出方街度はＩＭＷ／、３前恢でめゐ。
こｎに対し光学（貝慟τ防ぎ大光出力を得る方法として
、油性層に隣接してガイド層を設け１こ構造Ｂ ００
（Ｂｕｒｎｅｄ ０ｐｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ＨＨ）
レーザが、ナカジマ等にニジ雑＃”Ｊａｐａｎｅｓｅ
′Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｎｙｓ１
ｃｓ’ ｊＪ、 １９巻Ｌ５９１頁〜Ｌ５９４ 頁に報
告ざｎている。この構成鎖活性１−及びカイト層分クラ
ッド層で埋込み１古注層の光の一部を隣接し７ｃｊイド
１ｆＩＩｌにしみ出させ光学ＩＪＡ、ｗ、の生じるレベ
ルを上昇させようというものでるゐ。この構成はガイド
ｌ−にしみ出す光の量に依存するが信頼性よく使用でき
る最大光出方は１０１１１Ｗ前板が限界でめった。
、油性層に隣接してガイド層を設け１こ構造Ｂ ００
（Ｂｕｒｎｅｄ ０ｐｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ＨＨ）
レーザが、ナカジマ等にニジ雑＃”Ｊａｐａｎｅｓｅ
′Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｎｙｓ１
ｃｓ’ ｊＪ、 １９巻Ｌ５９１頁〜Ｌ５９４ 頁に報
告ざｎている。この構成鎖活性１−及びカイト層分クラ
ッド層で埋込み１古注層の光の一部を隣接し７ｃｊイド
１ｆＩＩｌにしみ出させ光学ＩＪＡ、ｗ、の生じるレベ
ルを上昇させようというものでるゐ。この構成はガイド
ｌ−にしみ出す光の量に依存するが信頼性よく使用でき
る最大光出方は１０１１１Ｗ前板が限界でめった。
（発明の目的）
本発明の目的は、上記欠点を除去し、吐−埴、高効率で
発嶽丁ゐのみならず基本横モード発振によゐ大光出力発
振が可能であり比較的容易に製作でき再現性２工び１ｇ
枳性の上で丁ぐｎた半導体レーザを提供丁心ことＫめゐ
。
発嶽丁ゐのみならず基本横モード発振によゐ大光出力発
振が可能であり比較的容易に製作でき再現性２工び１ｇ
枳性の上で丁ぐｎた半導体レーザを提供丁心ことＫめゐ
。
（発明の構成）
本発明の半導体レーザの構成は、共振器の長手方向の内
反射面近傍を凹部領域とした半導体基板上に設けら１．
平坦に形成した活性ｊ−とこの活性１−よりも屈折率が
小さい半導体で前８じ内反射面近傍を厚くブ影成した第
１のガイド層とを前記第１のガイド１ｍ！りも屈折率の
小さい第１と第２とのクラッド層で挾みこんだダブルへ
テロ接合半導体層管用いて、前記共振器の長手方向に中
央部分の幅全狭く前記内反射面近傍ＶＣ＆いて幅を広く
形成したストライプ状構造と；このストライプ状構造の
両側面を前記第１のガイド層よりも屈折率の小さい再２
のガイド層をこの第２のガイド層よシも屈折率の小さい
＄３と第４とのクラッド層で挾みこんだ半導体層で埋込
んだ多Ｐ！！構造とを備え；少くとも前記＠１のガイド
層と前記活性層とが前記第２のガイド１−と隣接さｒｔ
、かつ前記幅の狭いストライプ状領域と前記幅の広いス
トライプ状領域との境界面がレーザ発振光に対する全反
射角となるように形成しＩにと′ｆｒ特徴とする。
反射面近傍を凹部領域とした半導体基板上に設けら１．
平坦に形成した活性ｊ−とこの活性１−よりも屈折率が
小さい半導体で前８じ内反射面近傍を厚くブ影成した第
１のガイド層とを前記第１のガイド１ｍ！りも屈折率の
小さい第１と第２とのクラッド層で挾みこんだダブルへ
テロ接合半導体層管用いて、前記共振器の長手方向に中
央部分の幅全狭く前記内反射面近傍ＶＣ＆いて幅を広く
形成したストライプ状構造と；このストライプ状構造の
両側面を前記第１のガイド層よりも屈折率の小さい再２
のガイド層をこの第２のガイド層よシも屈折率の小さい
＄３と第４とのクラッド層で挾みこんだ半導体層で埋込
んだ多Ｐ！！構造とを備え；少くとも前記＠１のガイド
層と前記活性層とが前記第２のガイド１−と隣接さｒｔ
、かつ前記幅の狭いストライプ状領域と前記幅の広いス
トライプ状領域との境界面がレーザ発振光に対する全反
射角となるように形成しＩにと′ｆｒ特徴とする。
（実施例）
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。１第１図は
本発明の実施例の斜視図、第２図、第３図、第４図は第
１図のＡ−Ａ／、 Ｂ−Ｂ／、Ｃ−Ｃ／断面図％第５因
、４０図、第７図はこの実施例の製造途中の側面図、斜
視図２よび平面図でめる。
本発明の実施例の斜視図、第２図、第３図、第４図は第
１図のＡ−Ａ／、 Ｂ−Ｂ／、Ｃ−Ｃ／断面図％第５因
、４０図、第７図はこの実施例の製造途中の側面図、斜
視図２よび平面図でめる。
この実施例の製造方法は、まず第５図に示すように、（
１ｏｏ）面を平面とするｎ ｆ／Ｇ ａ Ａ ｓ 基板
１０上に５ｉ０２膜をつけ、（０１１）方向の画成射面
近傍部分に幅４０μｍにわたって８ｉＣ）ｚ膜を除去し
−深さ１μｍエツチングした後、伐った５ｉ０２膜を除
去丁ゐ。この基板１０上に、ｎ形Ａｌ ｇ、４ Ｇａ０
１ｅ Ａｓ第ｌクラッド１１１１を共振器の中央領域で
厚さ０．５μｍ、ｎ形Ａ ｌ ｇ、２ Ｇａ Ｏ，Ｂ
Ａｓ 第１ガイド＋ｗｉｓｚｔ中犬＝ｍ域での厚さＱ、
５μｍ、アンドープＡｌ ｇ、Ｉ Ｇａ ６．ｇＡｓ頂
性１１１３２厚さ０．０８１１ｍ 、ｐ形Ａｌ □、４
Ｃｉａｏ、６Ａｓ第４Ｃｉａｏ、１４を厚さ１μｍ、ｎ
形ＧａＡｓキャップＩ＠１５を厚さ０．５μｍ連続成長
する。この時。
１ｏｏ）面を平面とするｎ ｆ／Ｇ ａ Ａ ｓ 基板
１０上に５ｉ０２膜をつけ、（０１１）方向の画成射面
近傍部分に幅４０μｍにわたって８ｉＣ）ｚ膜を除去し
−深さ１μｍエツチングした後、伐った５ｉ０２膜を除
去丁ゐ。この基板１０上に、ｎ形Ａｌ ｇ、４ Ｇａ０
１ｅ Ａｓ第ｌクラッド１１１１を共振器の中央領域で
厚さ０．５μｍ、ｎ形Ａ ｌ ｇ、２ Ｇａ Ｏ，Ｂ
Ａｓ 第１ガイド＋ｗｉｓｚｔ中犬＝ｍ域での厚さＱ、
５μｍ、アンドープＡｌ ｇ、Ｉ Ｇａ ６．ｇＡｓ頂
性１１１３２厚さ０．０８１１ｍ 、ｐ形Ａｌ □、４
Ｃｉａｏ、６Ａｓ第４Ｃｉａｏ、１４を厚さ１μｍ、ｎ
形ＧａＡｓキャップＩ＠１５を厚さ０．５μｍ連続成長
する。この時。
画成射近傍の凹部領域の成長速度が共振器の平坦な中央
領域に比べて２倍程度早いので内反射面近傍の凹ｓ慣域
には、ｎ形Ａ １ ｇ、４Ｇａｇ、６ Ａｓ 纂１クラ
ラド１曽１１が１μｍ、ｎ形Ａ ｌ Ｏ，２０ａ６．Ｂ
Ａｓ 第１ガイド層１２が１μｍ成長し、活性１’＊
１３以上の各層は平坦で一様な１−厚で成長する。
領域に比べて２倍程度早いので内反射面近傍の凹ｓ慣域
には、ｎ形Ａ １ ｇ、４Ｇａｇ、６ Ａｓ 纂１クラ
ラド１曽１１が１μｍ、ｎ形Ａ ｌ Ｏ，２０ａ６．Ｂ
Ａｓ 第１ガイド層１２が１μｍ成長し、活性１’＊
１３以上の各層は平坦で一様な１−厚で成長する。
仄に、８ｉ０２膜１６で全体を被膜した恢、フォトレジ
スタ法２よびエツチング法により共振器の長手方向でｔ
Ｄゐ（０１１１方向に中央部分に長さ２５０μｍ１幅４
．５μｍ１両反射面近傍にそｎぞｎ長さ４０μｍ幅６μ
ｍのストライプ状に８ｉ０２膜１６を残して他をｎ形Ｇ
ａ Ａ ｓ基板１０Ｖｃ達するまでエツチングしてスト
ライプ状構造を形成する（第６図）。このときストライ
プの中央は、共振器の長手方向で一致丁／ｂ、ｃうにし
、また中央の幅の狭い部分のストライプ状碩域と幅の広
い内反射面近傍のストライプ状領域との境界では斜面が
共振器のせ手方向となす角度θ（第７図）は−一〇が臨
界角Ｌ９も大きくなるようにする。
スタ法２よびエツチング法により共振器の長手方向でｔ
Ｄゐ（０１１１方向に中央部分に長さ２５０μｍ１幅４
．５μｍ１両反射面近傍にそｎぞｎ長さ４０μｍ幅６μ
ｍのストライプ状に８ｉ０２膜１６を残して他をｎ形Ｇ
ａ Ａ ｓ基板１０Ｖｃ達するまでエツチングしてスト
ライプ状構造を形成する（第６図）。このときストライ
プの中央は、共振器の長手方向で一致丁／ｂ、ｃうにし
、また中央の幅の狭い部分のストライプ状碩域と幅の広
い内反射面近傍のストライプ状領域との境界では斜面が
共振器のせ手方向となす角度θ（第７図）は−一〇が臨
界角Ｌ９も大きくなるようにする。
すなわち、臨界角ψは、ｎ１ｆｉｒ埋込み層の屈折率、
ｆｉｇをガイド噛、活性層の屈折率とするとべ式のよ
うに表わせする。
ｆｉｇをガイド噛、活性層の屈折率とするとべ式のよ
うに表わせする。
８ｉｎψ＝正と
２
（−Ｅ−Ａ−）でめルば工い。例えば、活性層のみなら
ず２ ガイド１＊へしケ出して伝導する元が全反射す／）Ｐ１
度θは、０くθ＜１２度の範囲が望筐しい。このような
角度に丁Ｃは中央の励匙憤域ρλら発元し活性１−およ
びガイド１−８會共振器の長手方向に伝導し反射面で反
射さｎてもどる光は、その斜面で全反射さｎ中央部分の
幅の伏い励匙慎域円に有効に入る。
ず２ ガイド１＊へしケ出して伝導する元が全反射す／）Ｐ１
度θは、０くθ＜１２度の範囲が望筐しい。このような
角度に丁Ｃは中央の励匙憤域ρλら発元し活性１−およ
びガイド１−８會共振器の長手方向に伝導し反射面で反
射さｎてもどる光は、その斜面で全反射さｎ中央部分の
幅の伏い励匙慎域円に有効に入る。
仄に、 ８ｉ０２膜１６を残した′１まｐ−形Ａｌｏ、
。
。
Ｇａ Ｏ，６Ａｓ ａ ３クラッドｌ１ｉ１７．ｐ−形
Ａ ｌ ０．３（ｊａｇ、ｙＡｓ 嘱２ガイド１曽１８
ｐよびｎ−形Ａｌ ｇ、４ＧａＯ，６Ａｓ纂４クラッド
噛１９を癌絖して埋込む。この時ｐ−形渠３クラッドＩ
＊１７Ｕ主にｎ形（ｊａＡｓ ＃板の両端に成佼丁ゐの
で、ｐ−形第２カイト壇１８でその成長表面が【古性増
の位置に達す／）様Ｖこ埋込ひ。こうしてｎ形第１ガイ
ドＪ＊１２ｙ↓び清性増１３の両端はｐ−形第２ガイド
層１８で堀込ま扛ることになる。さらに残りは１１−形
第４り２ラド層１９で埋込み多層構造を形成する。この
場せ８ｉＱ２膜１６のよ［は埋込み鳩が成長しないので
。
Ａ ｌ ０．３（ｊａｇ、ｙＡｓ 嘱２ガイド１曽１８
ｐよびｎ−形Ａｌ ｇ、４ＧａＯ，６Ａｓ纂４クラッド
噛１９を癌絖して埋込む。この時ｐ−形渠３クラッドＩ
＊１７Ｕ主にｎ形（ｊａＡｓ ＃板の両端に成佼丁ゐの
で、ｐ−形第２カイト壇１８でその成長表面が【古性増
の位置に達す／）様Ｖこ埋込ひ。こうしてｎ形第１ガイ
ドＪ＊１２ｙ↓び清性増１３の両端はｐ−形第２ガイド
層１８で堀込ま扛ることになる。さらに残りは１１−形
第４り２ラド層１９で埋込み多層構造を形成する。この
場せ８ｉＱ２膜１６のよ［は埋込み鳩が成長しないので
。
ストライプ状ダブルへテロ接合構造の両側で埋込ひ事が
できる。こ１ら各埋込み層は比抵抗の烏い１−にする事
がより望ましい。
できる。こ１ら各埋込み層は比抵抗の烏い１−にする事
がより望ましい。
次に、Ｓ’ｉ ０２膜１６を除去した恢、Ｓ ｉ０２膜
２０で全体τ被膜し埋込んだダブルへテロ接置ストライ
プ状領域と同一の形状の窓會めけ第２り２ツド１曽１４
の途中まで亜鉛を拡散させて亜鉛拡散惺域２１を形成し
、この亜鉛拡散した領域（２１）にｐ形オーミックコン
タクト２２．基板ｌＯ側にｎ形オーミックコンタクト２
３を形成して本発明の半導体レーザが侍らｎ ６ 。
２０で全体τ被膜し埋込んだダブルへテロ接置ストライ
プ状領域と同一の形状の窓會めけ第２り２ツド１曽１４
の途中まで亜鉛を拡散させて亜鉛拡散惺域２１を形成し
、この亜鉛拡散した領域（２１）にｐ形オーミックコン
タクト２２．基板ｌＯ側にｎ形オーミックコンタクト２
３を形成して本発明の半導体レーザが侍らｎ ６ 。
本拠施例の構造は、活性１−１３に瞬接して第１ガイド
１ｆｌｉｉｌ ２が形成さＣているので、活性１−１３
の光はガイド層１２に一部しみ出して伝播し、また中央
領域のレーザ発振光は活性層とガイド層とを伝播してい
くが２画成射面近傍では中＊。１ｓＪＬ域にくらべてガ
イド層１２が約２倍厚いので活性層１３の光の大部分に
ガイド層１２内にし不出して伝播する。丈に、この内反
射面近傍のストライプ幅は中央領域に比べて広く、この
唄域では光が全体に広がって伝播する。反射面で光は一
部反射さｎて共振器長手１回にもとゐが、この反射囲肛
傍では主にガイドｌ−内を元が伝播し、内反射面近傍と
共ｉ器の中央領域との境界面で竺反射さｎるので。
１ｆｌｉｉｌ ２が形成さＣているので、活性１−１３
の光はガイド層１２に一部しみ出して伝播し、また中央
領域のレーザ発振光は活性層とガイド層とを伝播してい
くが２画成射面近傍では中＊。１ｓＪＬ域にくらべてガ
イド層１２が約２倍厚いので活性層１３の光の大部分に
ガイド層１２内にし不出して伝播する。丈に、この内反
射面近傍のストライプ幅は中央領域に比べて広く、この
唄域では光が全体に広がって伝播する。反射面で光は一
部反射さｎて共振器長手１回にもとゐが、この反射囲肛
傍では主にガイドｌ−内を元が伝播し、内反射面近傍と
共ｉ器の中央領域との境界面で竺反射さｎるので。
共振器の中央領域−Ｃは活性増肉と増厚の比教的博いガ
イド層内に一部しみ糸して元は伝播丁ゐ。更に５画成射
面近傍２工び中央領域の元の伝播する第２ガイド驕１８
は、その両端が第２ガイド驕１２ニジも屈折率の小さい
第２ガイド驕１８で橿込まＣていゐので光がこのＭｌガ
イドＩ−１，２に来光して伝播する。また共振器となる
ストライプ状填域外部は比抵抗の島い層で埋込まｆして
２９、丑にｔ古注層１３に隣接し電流の江入唄域となる
第２クラツド１１１４の両端は伝導型の異なる比抵抗の
尚い第４のクラッド層１５で埋込ましゐので、流入酸流
が有効に発振に薔与丁ゐ。従って、元ｒｃ慎矢をうけゐ
事なく共振器の長す方向に伝播すると共に、キャリアの
も（１も少ないのでは一１直尚幼率のレーザ発振全行な
う拳がでさる。
イド層内に一部しみ糸して元は伝播丁ゐ。更に５画成射
面近傍２工び中央領域の元の伝播する第２ガイド驕１８
は、その両端が第２ガイド驕１２ニジも屈折率の小さい
第２ガイド驕１８で橿込まＣていゐので光がこのＭｌガ
イドＩ−１，２に来光して伝播する。また共振器となる
ストライプ状填域外部は比抵抗の島い層で埋込まｆして
２９、丑にｔ古注層１３に隣接し電流の江入唄域となる
第２クラツド１１１４の両端は伝導型の異なる比抵抗の
尚い第４のクラッド層１５で埋込ましゐので、流入酸流
が有効に発振に薔与丁ゐ。従って、元ｒｃ慎矢をうけゐ
事なく共振器の長す方向に伝播すると共に、キャリアの
も（１も少ないのでは一１直尚幼率のレーザ発振全行な
う拳がでさる。
（発明の効果フ
本発明の構造では、光学損傷の生じるレベルを前記ナカ
ジマ等によって報告さｎたＢ（ＪＵレーザにくらべて２
倍以上に上昇丁心事かでさゐ。丁なわち、１…」反射面
端面では光が主にバンドギャップの広い第ｌガイドＩｆ
ｌｉ ｘ、 ２ ｖｃしみ出して伝播して２ｐ、活性１
ｉ！＃１３内の光の量（閉込め係数〕が者しく小さくな
りている。光学損傷の生じるレベルは閉込り係数が大き
い程はぼ反比例して咽下するので、不発明の構造ではそ
のレベルを飛躍的に上昇す／）墨ができる。また、一般
にン古性驕の閉込め係数を小さくすると相対的に閾１直
藏流が尚くなるが。
ジマ等によって報告さｎたＢ（ＪＵレーザにくらべて２
倍以上に上昇丁心事かでさゐ。丁なわち、１…」反射面
端面では光が主にバンドギャップの広い第ｌガイドＩｆ
ｌｉ ｘ、 ２ ｖｃしみ出して伝播して２ｐ、活性１
ｉ！＃１３内の光の量（閉込め係数〕が者しく小さくな
りている。光学損傷の生じるレベルは閉込り係数が大き
い程はぼ反比例して咽下するので、不発明の構造ではそ
のレベルを飛躍的に上昇す／）墨ができる。また、一般
にン古性驕の閉込め係数を小さくすると相対的に閾１直
藏流が尚くなるが。
不発明の俳遺では画成射面近傍の閉込め係数のφが小さ
く、甲犬鋼域の活性層の閉込め係数は島〈できるので、
１鯛１ｌｌＬ亀流の上昇も小さい。
く、甲犬鋼域の活性層の閉込め係数は島〈できるので、
１鯛１ｌｌＬ亀流の上昇も小さい。
また、不発明の構造では、活性１−１３の両側がクラッ
ド層に比べて屈折率の藁い第２ガイドｐＩｉ１ｇに１ｌ
ｊｌＮ接しているので、活性）−の水平横１同に作９つ
けらｎる天動的な屈折率の高さを比較的小さくすること
ができる。このためストライプ幅を比較的広くしても広
範囲にわたる電皿注入饋域で安定な基不横モード発振を
維持″ｆ／）ことができる。この時スポットサイズも同
時に広くなるが、光出力はスポットサイズに比例丁ゐの
で大光出力元伽會得る事ができる。こｒＬに対しＢＯＧ
レーザを含む通常のＢＨレーザは活性層水平横方向の屈
折率がきわめて小さいクラッド１−で埋込よ扛てぃ＠の
で、基本横モード発振を維持させるにはストライプ幅自
体を狭く丁ゐ必要が６り＃）ｂその結果スポットサイズ
も小さくｌシ光出力は限定さＩしてい罠が、不発明の構
造は光学損傷の生じるレベルを上昇でき心ばかｐでなく
、スポットサイズ自体も犬さくでき心ので両者の効果が
相５１！さｎで大光出力発振が可能になる。又画成射面
近傍にめゐ光導波徳燵金進行すゐうちに元はこの懺域全
体に広がるが５ｇｓ面から放射さｎたレーザ光はＣの模
構會終成しているガイドｊ−の幅と厚さとに限定さルて
いるので、外部光学系とのカップリングもやりや丁〈そ
の効率？上昇させる事ができる。
ド層に比べて屈折率の藁い第２ガイドｐＩｉ１ｇに１ｌ
ｊｌＮ接しているので、活性）−の水平横１同に作９つ
けらｎる天動的な屈折率の高さを比較的小さくすること
ができる。このためストライプ幅を比較的広くしても広
範囲にわたる電皿注入饋域で安定な基不横モード発振を
維持″ｆ／）ことができる。この時スポットサイズも同
時に広くなるが、光出力はスポットサイズに比例丁ゐの
で大光出力元伽會得る事ができる。こｒＬに対しＢＯＧ
レーザを含む通常のＢＨレーザは活性層水平横方向の屈
折率がきわめて小さいクラッド１−で埋込よ扛てぃ＠の
で、基本横モード発振を維持させるにはストライプ幅自
体を狭く丁ゐ必要が６り＃）ｂその結果スポットサイズ
も小さくｌシ光出力は限定さＩしてい罠が、不発明の構
造は光学損傷の生じるレベルを上昇でき心ばかｐでなく
、スポットサイズ自体も犬さくでき心ので両者の効果が
相５１！さｎで大光出力発振が可能になる。又画成射面
近傍にめゐ光導波徳燵金進行すゐうちに元はこの懺域全
体に広がるが５ｇｓ面から放射さｎたレーザ光はＣの模
構會終成しているガイドｊ−の幅と厚さとに限定さルて
いるので、外部光学系とのカップリングもやりや丁〈そ
の効率？上昇させる事ができる。
以上説明したように、不発明による半導体レーザは、大
光出力発振ができるばかりでなく、 ’ｚ７Ｃ通常のＢ
Ｈレーザと同一製造過程でつくる事ができる。
光出力発振ができるばかりでなく、 ’ｚ７Ｃ通常のＢ
Ｈレーザと同一製造過程でつくる事ができる。
ｆｚ ａ 、 コ（Ｄ 災ｊ１例は、 ＡｌＧａＡｓ／
ＧａＡｓダブルへテロ接合結晶材料について説明したが
、他の結晶材料、例えば１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＰ、
ＩｎＧａＰ／Ａ１１ｎＰ、１ｎｌｊａＡｓＰ／ＩｎＰ、
ＡｌＧａＡｓＳｂ／ＧａＡｓ８ｂ等数多くの結晶材料に
も適用する事ができる。
ＧａＡｓダブルへテロ接合結晶材料について説明したが
、他の結晶材料、例えば１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＰ、
ＩｎＧａＰ／Ａ１１ｎＰ、１ｎｌｊａＡｓＰ／ＩｎＰ、
ＡｌＧａＡｓＳｂ／ＧａＡｓ８ｂ等数多くの結晶材料に
も適用する事ができる。
第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図、第３図、第
４図は巣１図のＡ−Ａ′、 Ｂ−Ｂ’ｓ−よびＣ−Ｃ’
の各断面図、第５図はこの実施例の作製の過程ＶＣ２い
てダブルへテロ接曾粘晶を成長した時の断面図、第６図
はこの実施例の作製過程に２いてダブルへテロ接合結晶
會ストライブ状執域？ｆｉしてその１Ｉｉｉｉ側をエッ
チオフした時の斜視図、第７図は第６図の上面図でめる
。図において ｌ Ｑ −−−−−−ｎ形ＧａＡｓ＆、板、ｌ １ ・
−・・−’ ｎ形ＡｌＧ、４（）ａ ｇ、６Ａ３ Ｍ
１クラッドｌ曽、１２・・・・・・ｎ＃Ａ１０．２Ｇａ
Ｏ，８Ａ８ ｄａ ｌガイド１組１３ ・−・・−・
アンドープＡｌｏ、ｌＧａ Ｏ，Ｑ Ａｓ ｉ性層、１
４・・・・・・ｐ形Ａ ｌ ｇ、４０ａ □、６Ａ８第
６ＡラッドＪｉｇ、１５・・・・・・ｎ形ＧａＡｓ’キ
ャップ１４゜１６＝−８ｉＵｚ膜、１７−・−・−９−
形Ａｌ’ ｇ、４Ｇａｇ、６ＡＳｍ３クラッド層、１８
− ・” ｌ） →Ａ１ ｏ、３ Ｕａ６，７ Ａｓ
第２ガイドＩ組１９−−−−・・ｎ−＠Ａｌ ｇ、４
Ｇａ ｇ、６ＡＳ ａ ４クラツド１載 ２０・・・・
・・Ｓ ｉ ０２膜、２１・・・・・・亜鉛拡散領域ｈ
２２・・・・・・ｐ形オーミックコンタクト、２３・
・・・・・ｎ形オーミックコンタクトでるる。 ￥ｌ：：５ 峯４ＴｉＪ 阜 仝 回 峯 ２ 副 ￥ ７図
４図は巣１図のＡ−Ａ′、 Ｂ−Ｂ’ｓ−よびＣ−Ｃ’
の各断面図、第５図はこの実施例の作製の過程ＶＣ２い
てダブルへテロ接曾粘晶を成長した時の断面図、第６図
はこの実施例の作製過程に２いてダブルへテロ接合結晶
會ストライブ状執域？ｆｉしてその１Ｉｉｉｉ側をエッ
チオフした時の斜視図、第７図は第６図の上面図でめる
。図において ｌ Ｑ −−−−−−ｎ形ＧａＡｓ＆、板、ｌ １ ・
−・・−’ ｎ形ＡｌＧ、４（）ａ ｇ、６Ａ３ Ｍ
１クラッドｌ曽、１２・・・・・・ｎ＃Ａ１０．２Ｇａ
Ｏ，８Ａ８ ｄａ ｌガイド１組１３ ・−・・−・
アンドープＡｌｏ、ｌＧａ Ｏ，Ｑ Ａｓ ｉ性層、１
４・・・・・・ｐ形Ａ ｌ ｇ、４０ａ □、６Ａ８第
６ＡラッドＪｉｇ、１５・・・・・・ｎ形ＧａＡｓ’キ
ャップ１４゜１６＝−８ｉＵｚ膜、１７−・−・−９−
形Ａｌ’ ｇ、４Ｇａｇ、６ＡＳｍ３クラッド層、１８
− ・” ｌ） →Ａ１ ｏ、３ Ｕａ６，７ Ａｓ
第２ガイドＩ組１９−−−−・・ｎ−＠Ａｌ ｇ、４
Ｇａ ｇ、６ＡＳ ａ ４クラツド１載 ２０・・・・
・・Ｓ ｉ ０２膜、２１・・・・・・亜鉛拡散領域ｈ
２２・・・・・・ｐ形オーミックコンタクト、２３・
・・・・・ｎ形オーミックコンタクトでるる。 ￥ｌ：：５ 峯４ＴｉＪ 阜 仝 回 峯 ２ 副 ￥ ７図
Claims (1)
- 共掘器の長手方向の内反射面近傍を凹部狽域とした半導
体基板上に設けられ、平坦に形成した活性１−とこの活
性層よりも屈折率が小さい半導体で１＠記両反射面近傍
τ厚く形成した第１のガイド１曽とｔこの第１のガイド
層よシも屈折率の小さい第１と第２とのクラッド層で挾
みこんにダブルへテロ接せ半導体Ｉｍを用いて、前記共
振器の長手方向に中央部分の幅を狭く前記内反射面近傍
ｒｃ２？いて＠を広く形成したストライプ状構造と；こ
のストライプ状構造の両側面ｉｏ記第１のガイド１−工
りも屈折率の小さい第２のｉｊガイド層この第２のガイ
ドｔｔｉＬｖも屈折率の小さい第３２よび纂４のクラッ
ド）−で挾みこんだ半導体ｌ−で埋込んだ多層構造とを
鋪え；少くとも前記第ｌのガイド層と前記活性ノーとが
前記第２のガイド層とｌ１４接さル、かつ前前記幅の狭
いストライプ状狽域と前把幅の広いストライプ状領域と
の境界面がレーザ元伽尤に対する全反射角となりように
形成したことン特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1772484A JPS60163486A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1772484A JPS60163486A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163486A true JPS60163486A (ja) | 1985-08-26 |
Family
ID=11951691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1772484A Pending JPS60163486A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163486A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102580A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6393182A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-23 | Sharp Corp | 埋込型半導体レ−ザ素子 |
| WO2003092130A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode and method for making such a diode |
| US6768758B1 (en) | 1999-05-13 | 2004-07-27 | Nec Corporation | Semiconductor laser, semiconductor optical amplifier, and production method thereof |
| JP2018085468A (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体レーザ、光源ユニット及びレーザ光照射装置 |
| US20220115835A1 (en) * | 2019-01-31 | 2022-04-14 | Ferdinand-Braun-Institut gGmbH, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik | Device for generating laser radiation |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP1772484A patent/JPS60163486A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102580A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レ−ザ装置 |
| JPH0588556B2 (ja) * | 1985-10-29 | 1993-12-22 | Kogyo Gijutsuin | |
| JPS6393182A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-23 | Sharp Corp | 埋込型半導体レ−ザ素子 |
| JPH0519998B2 (ja) * | 1986-10-08 | 1993-03-18 | Sharp Kk | |
| US6768758B1 (en) | 1999-05-13 | 2004-07-27 | Nec Corporation | Semiconductor laser, semiconductor optical amplifier, and production method thereof |
| WO2003092130A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode and method for making such a diode |
| US6798815B2 (en) | 2002-04-24 | 2004-09-28 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode and method for making such a diode |
| JP2018085468A (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体レーザ、光源ユニット及びレーザ光照射装置 |
| CN108110616A (zh) * | 2016-11-25 | 2018-06-01 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体激光器、光源单元和激光照射装置 |
| US20220115835A1 (en) * | 2019-01-31 | 2022-04-14 | Ferdinand-Braun-Institut gGmbH, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik | Device for generating laser radiation |
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