JPS60189982A - 埋め込み構造半導体レ−ザ− - Google Patents
埋め込み構造半導体レ−ザ−Info
- Publication number
- JPS60189982A JPS60189982A JP4690984A JP4690984A JPS60189982A JP S60189982 A JPS60189982 A JP S60189982A JP 4690984 A JP4690984 A JP 4690984A JP 4690984 A JP4690984 A JP 4690984A JP S60189982 A JPS60189982 A JP S60189982A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active layer
- layer
- buried
- width
- semiconductor laser
- 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
- H01S5/22—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
-
- 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
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (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、情報処理用に用いられる高出力の埋め込み構
造半導体レーザーに関す漬０ 〈従来技術〉 従来の埋め込み構造半導体レーザーにおいては・ストラ
イプ状の活性層の厘りを禁制帯幅の大きな半導体層で埋
め込まれた構造を有しており、単−横モードで低閾値か
つ効率の良い半導体レーザーとして実用化されつつある
。この様な埋め込み構造において、単−横モード発振を
得るには活性層の幅を１〜２μ４度とかなシ狭くする必
要があった。この様に活性層幅が狭い場合には広い場合
に比べて共振面での光パワー密度が犬きくなり、低い光
出力で共振面の光学的損傷が生じやすいため、大出力が
得られにくいという欠点があった。同時に活性層が狭い
ため、シリ□−ズ抵抗が大きくなり駆動電圧が大きくな
るため、活性層以外へ電流が漏れてしまいやすく、大出
力が得られにくいという欠点があった。
造半導体レーザーに関す漬０ 〈従来技術〉 従来の埋め込み構造半導体レーザーにおいては・ストラ
イプ状の活性層の厘りを禁制帯幅の大きな半導体層で埋
め込まれた構造を有しており、単−横モードで低閾値か
つ効率の良い半導体レーザーとして実用化されつつある
。この様な埋め込み構造において、単−横モード発振を
得るには活性層の幅を１〜２μ４度とかなシ狭くする必
要があった。この様に活性層幅が狭い場合には広い場合
に比べて共振面での光パワー密度が犬きくなり、低い光
出力で共振面の光学的損傷が生じやすいため、大出力が
得られにくいという欠点があった。同時に活性層が狭い
ため、シリ□−ズ抵抗が大きくなり駆動電圧が大きくな
るため、活性層以外へ電流が漏れてしまいやすく、大出
力が得られにくいという欠点があった。
〈発明の目的〉
本発明の目的は活性層幅が広くかつ単−横モード発振で
高出力が得られる埋め込み構造半導体レーザーを提供す
ることにある。
高出力が得られる埋め込み構造半導体レーザーを提供す
ることにある。
〈発明の構成〉
本発明の埋め込み構造半導体レーザーは、ストライブ状
の活性層とそれを上下にはさむ第１及び第２のクラッド
層と前記活性層の両側を囲む埋め込み層と、この埋め込
み層近傍の前記活性層の一領域からしみ出る光の一部を
吸収する吸収層を具備１２、前記第１．第２クラッド層
及び埋め込み層のいずれよりも小さな禁制帯幅を前記活
性層が有する構成に六っている０ 〈実施例〉 次に図面を参隔して本発明の詳細な説明する０本発明の
第１の実施例の断面図を第１図に示す０図中、ｌはｎ−
ＧａＡｓ基板、２けバッファ一層（ｎ−ＧａＡｓ）、３
はｎ型クラッド層（ｎ−ＡｌＧａＡｓ 、厚さ１〜３μ
ｍ）、４は活性層（ＧａＡｓ 、厚さ≦０．２μｍ、幅
≧２μｍ）、５けＰ型クラッド層（Ｐ−ＡＩＧａＡｓ、
厚さ１〜３μｍ）、６は埋め込み層（Ａバ）ａＡｓ、厚
さ≦０．５μｍ）、７は吸収層（ｎ −ＧａＡｓ 、厚
さ０１５〜３μｍ）。
の活性層とそれを上下にはさむ第１及び第２のクラッド
層と前記活性層の両側を囲む埋め込み層と、この埋め込
み層近傍の前記活性層の一領域からしみ出る光の一部を
吸収する吸収層を具備１２、前記第１．第２クラッド層
及び埋め込み層のいずれよりも小さな禁制帯幅を前記活
性層が有する構成に六っている０ 〈実施例〉 次に図面を参隔して本発明の詳細な説明する０本発明の
第１の実施例の断面図を第１図に示す０図中、ｌはｎ−
ＧａＡｓ基板、２けバッファ一層（ｎ−ＧａＡｓ）、３
はｎ型クラッド層（ｎ−ＡｌＧａＡｓ 、厚さ１〜３μ
ｍ）、４は活性層（ＧａＡｓ 、厚さ≦０．２μｍ、幅
≧２μｍ）、５けＰ型クラッド層（Ｐ−ＡＩＧａＡｓ、
厚さ１〜３μｍ）、６は埋め込み層（Ａバ）ａＡｓ、厚
さ≦０．５μｍ）、７は吸収層（ｎ −ＧａＡｓ 、厚
さ０１５〜３μｍ）。
８はＰ電極＝＋ ９はｎ電極、１０はＺｎ拡散領域であ
る０活性層４は、禁制帯幅の大きな埋め込み層６で両側
が囲まれており、活性層４に注入されたキャリアの漏れ
を防いでいる０又、活性層４は、まわりを屈折率の低い
ＡｌＧａＡｓで囲まれているため光は活性層４に閉じ込
められる。本実施例の埋め込み構造半導体レーザーにお
いては活性層４の埋め込み層６近傍の光分布１１のすそ
が吸収層７にかかる様に埋め込み層６が充分薄くなって
いる。
る０活性層４は、禁制帯幅の大きな埋め込み層６で両側
が囲まれており、活性層４に注入されたキャリアの漏れ
を防いでいる０又、活性層４は、まわりを屈折率の低い
ＡｌＧａＡｓで囲まれているため光は活性層４に閉じ込
められる。本実施例の埋め込み構造半導体レーザーにお
いては活性層４の埋め込み層６近傍の光分布１１のすそ
が吸収層７にかかる様に埋め込み層６が充分薄くなって
いる。
このため、基本（０次）横モードに対する活性層４の導
波損失に比べ高次横モードに対する導波損失が大きくな
っており、活性層４の幅を広くしても単−横モード発振
が維持出来る０活性層４の幅が広く出来るため本実施例
においては大光出力においても共振面での光パワー密度
を低減出来共振面の光学的損傷を生じず、又、直列抵抗
を小さくすることが出来るため電流漏れを小さくするこ
とが出来る。 ・ そのため従来の埋め込み構造半導体レーザーに比べては
るかに大きな光出力を得ることが出来た。
波損失に比べ高次横モードに対する導波損失が大きくな
っており、活性層４の幅を広くしても単−横モード発振
が維持出来る０活性層４の幅が広く出来るため本実施例
においては大光出力においても共振面での光パワー密度
を低減出来共振面の光学的損傷を生じず、又、直列抵抗
を小さくすることが出来るため電流漏れを小さくするこ
とが出来る。 ・ そのため従来の埋め込み構造半導体レーザーに比べては
るかに大きな光出力を得ることが出来た。
次に、本実施例の製造方法を簡単に説明する。
まず、最初にｎ−ＧａＡｓ基板１上にバッファ一層２、
ｎ型クラッド層３、活性層４、Ｐ型クラッド層５を順次
結晶成長する０次にホトエツチング法を用いてメサエッ
チングを行ない活性層４をストライプ状にエツチングす
る０次に２回目の結晶成長で埋め込み層６、吸収層７を
成長する。次に選択拡散法を用いてＺｎ拡散領域１０を
形成する０次にＰ電極８及びｎ電極９を形成する。最後
に襞間等を用いてベレットを切り出してヒートシンクに
融着しリード線を取付けて完成する。
ｎ型クラッド層３、活性層４、Ｐ型クラッド層５を順次
結晶成長する０次にホトエツチング法を用いてメサエッ
チングを行ない活性層４をストライプ状にエツチングす
る０次に２回目の結晶成長で埋め込み層６、吸収層７を
成長する。次に選択拡散法を用いてＺｎ拡散領域１０を
形成する０次にＰ電極８及びｎ電極９を形成する。最後
に襞間等を用いてベレットを切り出してヒートシンクに
融着しリード線を取付けて完成する。
第２図は第２の実施例の断面図である０第１の実施例と
異−＆ＬＬ１２Ｐ型クラッド層１２ （Ｐ−ｋｌ ｘ、
Ｇａ、−ｘ、 Ａｓ厚さ＝ ０．７〜３μｍ ）及び
第２のＰ型りラット層（Ｐ−Ａ４ｘ２Ｇａ、−ｘ２Ａｓ
、厚さ６０．５４ｍ。
異−＆ＬＬ１２Ｐ型クラッド層１２ （Ｐ−ｋｌ ｘ、
Ｇａ、−ｘ、 Ａｓ厚さ＝ ０．７〜３μｍ ）及び
第２のＰ型りラット層（Ｐ−Ａ４ｘ２Ｇａ、−ｘ２Ａｓ
、厚さ６０．５４ｍ。
ｘ、 ＜ｘｌ） ｌ ３を備えており、これらのクラッ
ド層の間に段差が設けられである０第１クラッド層１２
及び埋め込み層６は充分薄いため活性層４の端部の光分
布１１のすそは吸収層７にかかる様罠なっている。第２
の実施例では吸収層７の吸収を受ける活性層４の領域が
第１の実施例よりも広くすることが出来るため、活性層
４の幅を広くする点において第１の実施例よりも効果的
である０第２の実施例の製造方法では、メサエッチング
の工程が第１の実施例と異なっている。第２クラッド層
と第１クラッド層のＡ７？組成の違いによるエツチング
速度の違いを利用してメサ側面に第２図に示す様な段差
を形成する０メサエンチング以４外の工程は第１の実施
例と同様である０第１及び第２の実施−においては活性
層が単層構造であったが多重量子井戸構造の様な多層構
造図 であってもよい０又、第１図及び第２２！’においであ
るいはｎ−ＧａＡｓ基板に位置していても良い○第１及
び第２の実施例では埋め込み層をＰ型に吸収層をｎ型と
したがこれに限らずどの伝導型でも長側では材料として
ｋｌＧａＡｓ ／ＧａＡｓ系を用いたがこれに限らず他
の材料のＩ ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系、ＡｌＧａＳｂ／
Ｇａ８ｂ系、ＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＰ系等の材料にも
適用出来る０ 〈発明の効果〉 本発明の埋め込み構造半導体レーザーにおいては光の吸
収を利用することにより活性層の幅を広くすることが出
来るため共振面での光学損傷や、直列抵抗の増大による
電流漏れの増大を避けることが出来て、大出力でかつ単
−横モード発振が得られた。
ド層の間に段差が設けられである０第１クラッド層１２
及び埋め込み層６は充分薄いため活性層４の端部の光分
布１１のすそは吸収層７にかかる様罠なっている。第２
の実施例では吸収層７の吸収を受ける活性層４の領域が
第１の実施例よりも広くすることが出来るため、活性層
４の幅を広くする点において第１の実施例よりも効果的
である０第２の実施例の製造方法では、メサエッチング
の工程が第１の実施例と異なっている。第２クラッド層
と第１クラッド層のＡ７？組成の違いによるエツチング
速度の違いを利用してメサ側面に第２図に示す様な段差
を形成する０メサエンチング以４外の工程は第１の実施
例と同様である０第１及び第２の実施−においては活性
層が単層構造であったが多重量子井戸構造の様な多層構
造図 であってもよい０又、第１図及び第２２！’においであ
るいはｎ−ＧａＡｓ基板に位置していても良い○第１及
び第２の実施例では埋め込み層をＰ型に吸収層をｎ型と
したがこれに限らずどの伝導型でも長側では材料として
ｋｌＧａＡｓ ／ＧａＡｓ系を用いたがこれに限らず他
の材料のＩ ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系、ＡｌＧａＳｂ／
Ｇａ８ｂ系、ＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＰ系等の材料にも
適用出来る０ 〈発明の効果〉 本発明の埋め込み構造半導体レーザーにおいては光の吸
収を利用することにより活性層の幅を広くすることが出
来るため共振面での光学損傷や、直列抵抗の増大による
電流漏れの増大を避けることが出来て、大出力でかつ単
−横モード発振が得られた。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。
第２図は本発明の第２の実施例の断面図である。
図中、ｌはｎ −Ｇａ Ａｓ基板、２はバッファ一層、
３けｎ型クラッド層、４は活性層、５はＰ型クラッド層
、６は埋め込み層、７は吸収層、８はＰ型電極、９はｎ
型電極、１０はＺｎ拡散領域、１１は光分布、１２は第
１のＰ型クラッド層、１３は第２のＰ型クラッド層であ
る。 代理人弁理士 内層 晋 早ｊ図 ／″
３けｎ型クラッド層、４は活性層、５はＰ型クラッド層
、６は埋め込み層、７は吸収層、８はＰ型電極、９はｎ
型電極、１０はＺｎ拡散領域、１１は光分布、１２は第
１のＰ型クラッド層、１３は第２のＰ型クラッド層であ
る。 代理人弁理士 内層 晋 早ｊ図 ／″
Claims (1)
- ストライプ状の活性層とそれを上下にはさむ第１及び第
２のクラッド層と、前記活性層の両側を囲む埋め込み層
と、この埋め込み層近傍の前記活性層の一領域からしみ
出る光の一部を吸収する吸収層とを具備し、前記第１．
第２クラツ１層及び埋め込み層のいずれよりも小さな禁
制帯幅を前記活性層が有することを特徴とする埋め込み
構造半導体レーザー０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4690984A JPS60189982A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 埋め込み構造半導体レ−ザ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4690984A JPS60189982A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 埋め込み構造半導体レ−ザ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189982A true JPS60189982A (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=12760481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4690984A Pending JPS60189982A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 埋め込み構造半導体レ−ザ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189982A (ja) |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP4690984A patent/JPS60189982A/ja active Pending
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