JPS60187082A - 半導体レ−ザ素子とその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザ素子とその製造方法Info
- Publication number
- JPS60187082A JPS60187082A JP4365484A JP4365484A JPS60187082A JP S60187082 A JPS60187082 A JP S60187082A JP 4365484 A JP4365484 A JP 4365484A JP 4365484 A JP4365484 A JP 4365484A JP S60187082 A JPS60187082 A JP S60187082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- semiconductor laser
- reflecting
- film
- electrodes
- 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】
（技術分野）
本発明は、半導体レーザ素子とその製造方法に関する。
（従来技術）
半導体レーザの一対の反射面から放射される光出力のう
ち１元通信や元情報処理などの光源として利用されるの
は前面からの光出力であり、裏面からの光出力は一部が
光出力のモニター等に利用される他は無効に消費される
。そこで、裏面に反射膜を形成して反射率を高め１元出
力の利用効率を向上させることが一般に行なわれている
。
ち１元通信や元情報処理などの光源として利用されるの
は前面からの光出力であり、裏面からの光出力は一部が
光出力のモニター等に利用される他は無効に消費される
。そこで、裏面に反射膜を形成して反射率を高め１元出
力の利用効率を向上させることが一般に行なわれている
。
裏面の反射率を高めるのに従来用いられてきた手段は、
裏側の骨間面上に８ｉ０ｚやＡｅ２０３などの誘電体薄
膜と非晶質Ｓ１薄膜とを交互に４〜５層重ねて多層の反
射膜を形成するもので、多層膜の界面での多重反射によ
って、最高９０％以上の反射率を実現するＣとができる
。ところが、この従来技術には１反射率が素子の動作中
に経時変化しやすいという欠点があった。この技術が適
用できるのは短波長レーザから可視レーザであり主にＡ
４ＧａＡ１ レーザであるが、これらの波長範囲の発振
光に対して非晶質Ｓｔ薄膜は数百〜数千ｃｍ”という大
きな吸収係数をもつ。数ｍＷの比較的低い光出力でも、
その密度は著しく高＜ Ｉ ＭＷ／ｃｍ２程度の値にな
る。非晶質であるために原子の結合状態が不安定なＳｔ
薄膜は、このような高密度な光出力による励起を受ける
と、容易に変質し、屈折率が変化する。この結果１反射
率が変化し、閾値電流値や効率に変化をもたらすことに
なる。この現象は波長の短かい半導体レーザ程Ｓｔ薄膜
の吸収係数が大きくなるため著しい。非晶質８ｉ薄膜中
にＨ原子を混入させて、実効的な禁制帯幅を広げ吸収係
数を小さくして波長の短かい半導体レーザや、高出力威
の半導体レーザ素子に適用する技術も知られている。し
かし、Ｈ原子を混入させた非晶質Ｓｉ薄膜では、Ｓｔ原
子とＨ原子との結びつきが弱いから半導体レーザの動作
中にＨ原子が脱離しやすい。このように、Ｈ原子混入非
晶質Ｓｔ薄膜は１女定性に欠けることから、これまで閾
値電流値や効率の不安定性を充分改善できていない。
裏側の骨間面上に８ｉ０ｚやＡｅ２０３などの誘電体薄
膜と非晶質Ｓ１薄膜とを交互に４〜５層重ねて多層の反
射膜を形成するもので、多層膜の界面での多重反射によ
って、最高９０％以上の反射率を実現するＣとができる
。ところが、この従来技術には１反射率が素子の動作中
に経時変化しやすいという欠点があった。この技術が適
用できるのは短波長レーザから可視レーザであり主にＡ
４ＧａＡ１ レーザであるが、これらの波長範囲の発振
光に対して非晶質Ｓｔ薄膜は数百〜数千ｃｍ”という大
きな吸収係数をもつ。数ｍＷの比較的低い光出力でも、
その密度は著しく高＜ Ｉ ＭＷ／ｃｍ２程度の値にな
る。非晶質であるために原子の結合状態が不安定なＳｔ
薄膜は、このような高密度な光出力による励起を受ける
と、容易に変質し、屈折率が変化する。この結果１反射
率が変化し、閾値電流値や効率に変化をもたらすことに
なる。この現象は波長の短かい半導体レーザ程Ｓｔ薄膜
の吸収係数が大きくなるため著しい。非晶質８ｉ薄膜中
にＨ原子を混入させて、実効的な禁制帯幅を広げ吸収係
数を小さくして波長の短かい半導体レーザや、高出力威
の半導体レーザ素子に適用する技術も知られている。し
かし、Ｈ原子を混入させた非晶質Ｓｉ薄膜では、Ｓｔ原
子とＨ原子との結びつきが弱いから半導体レーザの動作
中にＨ原子が脱離しやすい。このように、Ｈ原子混入非
晶質Ｓｔ薄膜は１女定性に欠けることから、これまで閾
値電流値や効率の不安定性を充分改善できていない。
裏面の反射率を高める第２の手段として、襞間面上に絶
縁用として５ｉｎｚやＡｇ２Ｏ３などの誘電体薄膜を形
成し、その上にＡｕなとの金属薄膜を設ける方式が試み
られている。この方式では金属薄膜が半導体レーザのｎ
側電極とｎ側電極とに接触し、短絡しやすいこと、ま７
′ｃ、半導体レーザ素子をヒートシンクに融着する工程
中に、融着材金属が金属薄膜と反応して反射面にせりあ
が９．やはりｎ側電極とｎ側電極との短絡が起り易いこ
となどの問題がある。これを避けるため融着工程を終え
た段階で、融着されてない側の電極を覆いかくして高反
射面用の金属薄膜を形成する方式がとられている。この
ため、第２の手段は、量産性がなく、また、融着材金属
と金属薄膜とが接触しているため５時間の経過とともに
両者が徐々に反応し、ｎ側電極とｎ側電極とがやがては
短絡することが多いなどの欠点がある。
縁用として５ｉｎｚやＡｇ２Ｏ３などの誘電体薄膜を形
成し、その上にＡｕなとの金属薄膜を設ける方式が試み
られている。この方式では金属薄膜が半導体レーザのｎ
側電極とｎ側電極とに接触し、短絡しやすいこと、ま７
′ｃ、半導体レーザ素子をヒートシンクに融着する工程
中に、融着材金属が金属薄膜と反応して反射面にせりあ
が９．やはりｎ側電極とｎ側電極との短絡が起り易いこ
となどの問題がある。これを避けるため融着工程を終え
た段階で、融着されてない側の電極を覆いかくして高反
射面用の金属薄膜を形成する方式がとられている。この
ため、第２の手段は、量産性がなく、また、融着材金属
と金属薄膜とが接触しているため５時間の経過とともに
両者が徐々に反応し、ｎ側電極とｎ側電極とがやがては
短絡することが多いなどの欠点がある。
（発明の目的）
本発明の目的は１反射膜の反射率が経時変化しに＜＜、
シかもその反射膜がｎ側電極とｎ側電極とを短絡させる
ことのない半導体レーザ素子及びその製造方法の提供に
ある。
シかもその反射膜がｎ側電極とｎ側電極とを短絡させる
ことのない半導体レーザ素子及びその製造方法の提供に
ある。
（発明の構成）
本願の第１の発明による半導体レーザ素子の構成は、半
導体レーザ結晶の一方の反射面に、第１の誘電体薄膜、
金属薄膜及び第２の誘電体薄膜が順次に積層しであるこ
とを特徴とする。
導体レーザ結晶の一方の反射面に、第１の誘電体薄膜、
金属薄膜及び第２の誘電体薄膜が順次に積層しであるこ
とを特徴とする。
λ゛：願の第２の発明による半導体レーザ素子の製造方
法は、半導体レーザ結晶の一方の反射面にスパッタ法又
はケミカルベーパーデポジション法により第１の誘電体
薄膜を形成する工程と、この第１の誘電体薄膜の上に真
空蒸着法により金属薄膜を形成する工程と、この金属薄
膜の上にスパッタ法又はケミカルペーパーデポジション
法により第２の誘電体薄膜を形成する工程とを含む構成
である。
法は、半導体レーザ結晶の一方の反射面にスパッタ法又
はケミカルベーパーデポジション法により第１の誘電体
薄膜を形成する工程と、この第１の誘電体薄膜の上に真
空蒸着法により金属薄膜を形成する工程と、この金属薄
膜の上にスパッタ法又はケミカルペーパーデポジション
法により第２の誘電体薄膜を形成する工程とを含む構成
である。
（実施例）
以下、実施例を挙げ本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の模式的断面図である。
活性層を含む半導体多層膜よ夕構成される半導体レーザ
結晶１に％ ｎ側電極２及びｎ側電極３が形成されてい
る。光共振器を構成する一対の反射面４．４′の一方４
の上に、スパッタ法によシＳム０２薄膜５を、電子ビー
ム加熱式真空蒸着法によ５Ａｕ薄１［６を、スバ・ツタ
法によりＳ １０ｇ薄膜７を順次形成する。このと＠ｐ
ｎ側電極２よびｎ側電極３は反射面から２０〜３０μｍ
の領１１ｅ残して板状の治具で覆われ、露出した反射面
４がスパッタのターゲット電極あるいは蒸着源に対向す
るよう設置して各々の薄膜を形成する。５１０２薄膜は
、ターゲットに対向して設置した反射面４だけでなく、
スパッタ法におけるまわり込み効果によりて反射面４に
直角なｎ側電極２およびｎ側電極３の露出した部分にも
形成される。これに対し。
結晶１に％ ｎ側電極２及びｎ側電極３が形成されてい
る。光共振器を構成する一対の反射面４．４′の一方４
の上に、スパッタ法によシＳム０２薄膜５を、電子ビー
ム加熱式真空蒸着法によ５Ａｕ薄１［６を、スバ・ツタ
法によりＳ １０ｇ薄膜７を順次形成する。このと＠ｐ
ｎ側電極２よびｎ側電極３は反射面から２０〜３０μｍ
の領１１ｅ残して板状の治具で覆われ、露出した反射面
４がスパッタのターゲット電極あるいは蒸着源に対向す
るよう設置して各々の薄膜を形成する。５１０２薄膜は
、ターゲットに対向して設置した反射面４だけでなく、
スパッタ法におけるまわり込み効果によりて反射面４に
直角なｎ側電極２およびｎ側電極３の露出した部分にも
形成される。これに対し。
真空蒸着法では蒸着物の直進性が良いために対向して設
置した反射面４上にのみＡｕが形成される。
置した反射面４上にのみＡｕが形成される。
この結果、第１図に模式的に示した様にｈ Ａｕ薄膜６
は第１と第２の８１０２薄膜５．７でとり囲まれた構造
になる。そこで、ｎ側電極２とｎ側電極３とは短絡する
ことがなく、また一方の電極を融着金属によりヒートシ
ンクに融着した場合にも。
は第１と第２の８１０２薄膜５．７でとり囲まれた構造
になる。そこで、ｎ側電極２とｎ側電極３とは短絡する
ことがなく、また一方の電極を融着金属によりヒートシ
ンクに融着した場合にも。
Ａｕ薄膜６が融着金属と反応しないから、この面からも
ｎ側電極２とｎｇＩｌ電極３との短絡が起ることがない
。また、この実施例では、非晶質８１薄膜を用いないか
ら２反射率が経時変化することもない。
ｎ側電極２とｎｇＩｌ電極３との短絡が起ることがない
。また、この実施例では、非晶質８１薄膜を用いないか
ら２反射率が経時変化することもない。
第１の５ｌＯｘ薄膜５をレーザの発振波長の半波長の整
数倍に設定すると反射面４と金属薄膜６とで反射される
光の位相が一致し１反射の効率が最大になる。Ａｕ薄膜
６での反射率は、Ａｕ薄膜６の厚さによって制御でき、
〜１ｏｏｏ人でほぼ１００チであるが、〜１００人にす
れば７０〜８０％となり出力のモニター用の光出力をと
９出すことができる。
数倍に設定すると反射面４と金属薄膜６とで反射される
光の位相が一致し１反射の効率が最大になる。Ａｕ薄膜
６での反射率は、Ａｕ薄膜６の厚さによって制御でき、
〜１ｏｏｏ人でほぼ１００チであるが、〜１００人にす
れば７０〜８０％となり出力のモニター用の光出力をと
９出すことができる。
光出力はもう一方の反射面４′からと９出される。反射
面４′上には、劣化防止のための誘電体保護膜８が設け
られてお先その膜厚を選ぶことにより％効率、閾１ｍ電
流値を適切な値に設計できる。
面４′上には、劣化防止のための誘電体保護膜８が設け
られてお先その膜厚を選ぶことにより％効率、閾１ｍ電
流値を適切な値に設計できる。
第１及び第２の誘電体薄膜としてＳｉｎｇ、金属薄膜と
してＡｕを用いた実施例について説明したが、誘電体薄
膜としてＡｇｚＯａ、 ５ｉａＮａ、金属薄膜としてＡ
＃、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ等を用いても本発明は同様の効果
を上げることができる。また１本発明は、Ａ＃ＧａＡｓ
レーザ、ＩｔｉＧａＡｓＰレーザ全はじめ各種の半導体
レーザに適用でき、Ｏｒ視帯から赤外域に及ぶ広い波長
範囲の半導体レーザ素子に有効である。前述の実施例で
は第１及び第２の８ｉ０２薄膜はスパッタ法で形成した
が１本発明の誘電体薄膜はケミカルペーパーデボジシ目
ン法でも形成できる。ま九、その実施例ではＡｕ薄膜６
は電子ビーム加熱式真空蒸着法により形成したが。
してＡｕを用いた実施例について説明したが、誘電体薄
膜としてＡｇｚＯａ、 ５ｉａＮａ、金属薄膜としてＡ
＃、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ等を用いても本発明は同様の効果
を上げることができる。また１本発明は、Ａ＃ＧａＡｓ
レーザ、ＩｔｉＧａＡｓＰレーザ全はじめ各種の半導体
レーザに適用でき、Ｏｒ視帯から赤外域に及ぶ広い波長
範囲の半導体レーザ素子に有効である。前述の実施例で
は第１及び第２の８ｉ０２薄膜はスパッタ法で形成した
が１本発明の誘電体薄膜はケミカルペーパーデボジシ目
ン法でも形成できる。ま九、その実施例ではＡｕ薄膜６
は電子ビーム加熱式真空蒸着法により形成したが。
本発明の金属薄膜は抵抗加熱式真空蒸着法によっても形
成できる。
成できる。
（発明の効果）
以上に詳しく述べたように１本発明によれは。
反射膜の反射率が経時変化しに＜＜、シかもその反射膜
がｎ側電極とｎ側電極とを短絡させることのない半導体
レーザ素子及びその製造方法が提供できる。
がｎ側電極とｎ側電極とを短絡させることのない半導体
レーザ素子及びその製造方法が提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す模式的断面図である。
１・・・・・・半導体レーザ結晶、２・・・・・・ｎ側
電極、３・・・・・・ｎ側電極、４． ４’・・・・・
・反射面、５． ７． ８・・・・・・ｆ３ｉＱ２薄膜
、６・・・・・・Ａｕ薄膜。 華 ｔｍ ３
電極、３・・・・・・ｎ側電極、４． ４’・・・・・
・反射面、５． ７． ８・・・・・・ｆ３ｉＱ２薄膜
、６・・・・・・Ａｕ薄膜。 華 ｔｍ ３
Claims (2)
- （１） 半導体レーザ結晶の一方の反射面上に、第１の
誘電体薄膜、金属薄膜及び第２の誘電体薄膜が順次に積
層しであることを特徴とする半導体レーザ素子。 - （２） 半導体レーザ結晶の一方の反射面にスバ・ツタ
法又はケミカルペーパーデポジション法により第１の誘
電体薄膜を形成する工程と、この第１の誘電体薄膜の上
に真空蒸着法により金属薄膜を形成する工程と、この金
属薄膜の上にスパッタ法又はケミカルペーパーデポジシ
ョン法により第２の誘電体薄膜を形成する工程とを含む
半導体レーザ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4365484A JPS60187082A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 半導体レ−ザ素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4365484A JPS60187082A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 半導体レ−ザ素子とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187082A true JPS60187082A (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=12669848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4365484A Pending JPS60187082A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 半導体レ−ザ素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187082A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02191389A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| CN109119892A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 住友电气工业株式会社 | 量子级联激光器 |
| JP2019009346A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP4365484A patent/JPS60187082A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02191389A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| CN109119892A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 住友电气工业株式会社 | 量子级联激光器 |
| JP2019009346A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケード半導体レーザ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3856300B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS59145588A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0529702A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP2941364B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS60242689A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| US4852112A (en) | Semiconductor laser with facet protection film of selected reflectivity | |
| JPS60187082A (ja) | 半導体レ−ザ素子とその製造方法 | |
| JP3635880B2 (ja) | 面発光型半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH0766500A (ja) | 光学薄膜形成方法 | |
| JP3509543B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP2002164609A (ja) | 半導体レーザ素子およびその製造方法 | |
| JP3080312B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2003101126A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法及び半導体レーザ装置 | |
| JP2889628B2 (ja) | ブロードエリアレーザ | |
| JPS5854691A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0682862A (ja) | 半導体レーザ励起固体レーザ装置 | |
| JPS62291192A (ja) | 面発光レ−ザ | |
| JP3617618B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP3863577B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH06224514A (ja) | 半導体レーザの端面コーティング | |
| JP3084784B2 (ja) | アルゴンガスレーザミラー | |
| JPH0461181A (ja) | エタロン | |
| JPH0311781A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3210519B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP2666086B2 (ja) | 半導体レーザ装置 |