JPS60213076A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS60213076A JPS60213076A JP7042884A JP7042884A JPS60213076A JP S60213076 A JPS60213076 A JP S60213076A JP 7042884 A JP7042884 A JP 7042884A JP 7042884 A JP7042884 A JP 7042884A JP S60213076 A JPS60213076 A JP S60213076A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- quantum well
- clad
- active layer
- layers
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
-
- 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
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- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
- H01S5/3432—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs
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、半導体レーザに関する。
（従来技術とその問題点）
従来開発された半導体レーザとして、二重へテロ構造レ
ーザ、単一量子井戸型レーザ、多重量子井戸型レーザが
あり、活性層に隣接して、ｐ型のクラッド層及びｎ型の
クラッド層を有し、二つのへテロ界面によシ、電子及び
ホールを活性層内に有効に閉じ込める構造となっている
。
ーザ、単一量子井戸型レーザ、多重量子井戸型レーザが
あり、活性層に隣接して、ｐ型のクラッド層及びｎ型の
クラッド層を有し、二つのへテロ界面によシ、電子及び
ホールを活性層内に有効に閉じ込める構造となっている
。
しかしながら、このような構造においては、活性層とｐ
型及びｎ型のクラッド層とのへテロ界面近傍に不純物が
存在するため、ヘテロ界面での表面準位による非発光再
結合が増加し、またクラッド層にしみ出した光は、フリ
ーキャリアによる非発光過程を経て吸収を受け、効率が
低下するという欠点があった。
型及びｎ型のクラッド層とのへテロ界面近傍に不純物が
存在するため、ヘテロ界面での表面準位による非発光再
結合が増加し、またクラッド層にしみ出した光は、フリ
ーキャリアによる非発光過程を経て吸収を受け、効率が
低下するという欠点があった。
また、量子井戸型構造レーザは低閾値高効率という優れ
た特性を有しているが、埋込み構造とする際にヘテロ界
面近傍に存在する不純物の熱拡散の影響によシヘテロ界
面が崩れやすりという欠点があった。
た特性を有しているが、埋込み構造とする際にヘテロ界
面近傍に存在する不純物の熱拡散の影響によシヘテロ界
面が崩れやすりという欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような欠点を除去した半導体レー
ザを提供することにある。
ザを提供することにある。
（発明の構成）
本発明によれば、利得領域である活性層と、その活性層
へ注入されたキャリアの閉じ込め機能とその活性層を導
波される光の閉じ込め機能とをもつ少なくとも一つのク
ラッド層をもつ半導体レーザにおいて、少なくとも一方
の前記クラッド層の前記活性層に隣接する領域が真性半
導体であることを特徴とする半導体レーザが得られる。
へ注入されたキャリアの閉じ込め機能とその活性層を導
波される光の閉じ込め機能とをもつ少なくとも一つのク
ラッド層をもつ半導体レーザにおいて、少なくとも一方
の前記クラッド層の前記活性層に隣接する領域が真性半
導体であることを特徴とする半導体レーザが得られる。
（構成の詳細な説明）
本発明は、上述の構成をとることにより、従来技術の問
題点を解決した。
題点を解決した。
クラッド層の活性層に隣接する領域を真性半導体にする
ことにより、活性層とクラッド層とのへテロ界面におけ
る不純物による表面準位が減少し、非発光再結合が抑制
される。また、ヘテロ界面近傍のクラッド層のフリーキ
ャリアが少ないだめ、クラッド層へしみ出した光のフリ
ーキャリアによる非発光再結合が減少する。
ことにより、活性層とクラッド層とのへテロ界面におけ
る不純物による表面準位が減少し、非発光再結合が抑制
される。また、ヘテロ界面近傍のクラッド層のフリーキ
ャリアが少ないだめ、クラッド層へしみ出した光のフリ
ーキャリアによる非発光再結合が減少する。
また、ヘテロ界面近傍に不純物が少ないため、不純物の
熱拡散によって誘引されるヘテロ界面の崩れが起こりに
くくなる。このため、優れた特性を有する量子井戸型構
造の埋込みが可能となシ、高性能な半導体レーザが得ら
れる。
熱拡散によって誘引されるヘテロ界面の崩れが起こりに
くくなる。このため、優れた特性を有する量子井戸型構
造の埋込みが可能となシ、高性能な半導体レーザが得ら
れる。
（実施例）
丁
以７本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。
、本実施例は、ｎ型ＧａＡｓから成る基板１上に結晶成
長されたｎ型ＧａＡｓから成るバッファ一層２、ｎ型Ａ
ＡｌｘＧａｌ−１Ａ （ｘ＝０．３〜０．５ ）から成
るｎクラッド層３、ｉ型Ａｌ ｘＧａｐ−ｘＡｓ （ｘ
＝ ０．３〜０．５ ）から成るｉクラッド層（厚さ
５Ｘ〜１００ＯＸ ） ４、ＧａＡｓから成る量子井戸
層５ ｐ ７ ｙ ９ ＡＩｙＧａ＋−ｙＡｓ （ｙ＝
０．１〜０．３ ）から成るバリア層６＋８１これら量
子井戸層５，７，９とバリア層６，８゜とから構成され
る多重量子井戸構造をもつ活性層１０、Ｉ型ＡＩｚＧａ
Ｉ−１Ａｓ （ｘ ＝ ０．３〜０．５）から成るｉク
ラッド層（厚さ５ Ｘ−１０００Ｘ ） １１、ｐ型Ａ
１ｚＧａｌ−１Ａｓ （ｘ ｚ Ｏ，３〜０，５）から
なるｐクラッド層１２、ｐｍＧａＡｓから成るキャップ
層１３、及びｐ電極１４、ｎ電極１５から構成されてい
る。本実施例は分子線結晶成長法を用いて形成すること
ができる。
長されたｎ型ＧａＡｓから成るバッファ一層２、ｎ型Ａ
ＡｌｘＧａｌ−１Ａ （ｘ＝０．３〜０．５ ）から成
るｎクラッド層３、ｉ型Ａｌ ｘＧａｐ−ｘＡｓ （ｘ
＝ ０．３〜０．５ ）から成るｉクラッド層（厚さ
５Ｘ〜１００ＯＸ ） ４、ＧａＡｓから成る量子井戸
層５ ｐ ７ ｙ ９ ＡＩｙＧａ＋−ｙＡｓ （ｙ＝
０．１〜０．３ ）から成るバリア層６＋８１これら量
子井戸層５，７，９とバリア層６，８゜とから構成され
る多重量子井戸構造をもつ活性層１０、Ｉ型ＡＩｚＧａ
Ｉ−１Ａｓ （ｘ ＝ ０．３〜０．５）から成るｉク
ラッド層（厚さ５ Ｘ−１０００Ｘ ） １１、ｐ型Ａ
１ｚＧａｌ−１Ａｓ （ｘ ｚ Ｏ，３〜０，５）から
なるｐクラッド層１２、ｐｍＧａＡｓから成るキャップ
層１３、及びｐ電極１４、ｎ電極１５から構成されてい
る。本実施例は分子線結晶成長法を用いて形成すること
ができる。
本実施例では、多重量子井戸型構造から成る活性層１０
０両側に、真性半導体のｉクラッド層４１１１があシ、
ヘテロ界面近傍に不純物が存在しないという特徴を持っ
ている。
０両側に、真性半導体のｉクラッド層４１１１があシ、
ヘテロ界面近傍に不純物が存在しないという特徴を持っ
ている。
本実施例においては、活性層が３つの量子井戸から構成
されているが、これに限らず二重へテロ構造、単一量子
井戸構造、多重量子井戸構造のいずれでもよいことは明
らかである。また上述の実施例ではｎ型基板を用いたが
ｐ型基板でもよい。
されているが、これに限らず二重へテロ構造、単一量子
井戸構造、多重量子井戸構造のいずれでもよいことは明
らかである。また上述の実施例ではｎ型基板を用いたが
ｐ型基板でもよい。
真性半導体層が１つでもよい。
上述の実施例ではＡｌＧａＡｓ系混晶を素材としたが、
これに限らず、ＩｎＧａＡｓＰ系等他の半導体を用いて
もよいことは明らかである。
これに限らず、ＩｎＧａＡｓＰ系等他の半導体を用いて
もよいことは明らかである。
（発明の効果）
本発明によれば、活性層とクラッド層のへテロ界面近傍
の不純物を少なくすることによシ、ヘテロ界面における
表面準位による非発光再結合過程を抑制し、クラッド層
でのフリーキャリアによる非発光再結合過程を抑制する
ことができ、効率の高い高性能な半導体レーザが得られ
る。
の不純物を少なくすることによシ、ヘテロ界面における
表面準位による非発光再結合過程を抑制し、クラッド層
でのフリーキャリアによる非発光再結合過程を抑制する
ことができ、効率の高い高性能な半導体レーザが得られ
る。
また、不純物の熱拡散によって誘引されるヘテロ界面の
崩れが、不純の減少にともなって抑制されるため、ヘテ
ロ界面の急峻性が必要とされる量子井戸構造におい−て
も、埋込ダ構造とする上での二回目の結晶成長が可能と
なシ、高性能な半導体レーザが得られる。
崩れが、不純の減少にともなって抑制されるため、ヘテ
ロ界面の急峻性が必要とされる量子井戸構造におい−て
も、埋込ダ構造とする上での二回目の結晶成長が可能と
なシ、高性能な半導体レーザが得られる。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。
図において、１・・・基板、２・・・バッファ一層、３
・・・ｎクラッド層、４・・・ｉクラッド層、５，７゜
９・・・量子井戸層、６ｊ８・・・バリア層、１０・・
・活性層、１１・・・ｉクラッド層、１２・・・ｐクラ
ッド層、１３・・・キャップ層、１４・・・ｐ電極、１
５・・・ｎ電極をそれぞれ示す。
・・・ｎクラッド層、４・・・ｉクラッド層、５，７゜
９・・・量子井戸層、６ｊ８・・・バリア層、１０・・
・活性層、１１・・・ｉクラッド層、１２・・・ｐクラ
ッド層、１３・・・キャップ層、１４・・・ｐ電極、１
５・・・ｎ電極をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 利得領域である活性層と、その活性層へ注入されたキャ
リアの閉じ込め機能とその活性層を導波される光の閉じ
込め機能をもつ少なくとも一つのクラッド層とをもつ半
導体レーザにおいて、少なくとも一方の前記クラッド層
の前記活性層に隣接する領域が真性半導体であることを
特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7042884A JPS60213076A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7042884A JPS60213076A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213076A true JPS60213076A (ja) | 1985-10-25 |
Family
ID=13431197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7042884A Pending JPS60213076A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60213076A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189188A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ素子 |
| EP0334759A2 (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Fujitsu Limited | Semiconductor device |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP7042884A patent/JPS60213076A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189188A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体レーザ素子 |
| EP0334759A2 (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Fujitsu Limited | Semiconductor device |
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