JPS60227490A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPS60227490A JPS60227490A JP7656985A JP7656985A JPS60227490A JP S60227490 A JPS60227490 A JP S60227490A JP 7656985 A JP7656985 A JP 7656985A JP 7656985 A JP7656985 A JP 7656985A JP S60227490 A JPS60227490 A JP S60227490A
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- laser
- layer
- beams
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-
- 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
- H01S5/10—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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体レーザに関するもので、とりわけ、位相
の揃った大出力のレーザ光を得るのに有効なものである
。
の揃った大出力のレーザ光を得るのに有効なものである
。
半導体レーザは、光通信、光ディスク、レーザビームプ
リンタ等の分野で実用化が進められている。今後、半導
体レーザの応用分野をさらに拡大するためには、レーザ
光出力の向上が不可欠である。現在のモード制御された
単体の半導体レーザは、連続発振時の出力として１５ｍ
Ｗ程度が限度である。これを向上させることにより、従
来炭酸ガスレーザやクリプトンレーザ、アルゴンレーザ
などの高出力レーザが使用されていた、医用レーザメス
、レーザ加工、超高速レーザビームプリンタ等、より広
範な分野に半導体レーザを利用することができる。
リンタ等の分野で実用化が進められている。今後、半導
体レーザの応用分野をさらに拡大するためには、レーザ
光出力の向上が不可欠である。現在のモード制御された
単体の半導体レーザは、連続発振時の出力として１５ｍ
Ｗ程度が限度である。これを向上させることにより、従
来炭酸ガスレーザやクリプトンレーザ、アルゴンレーザ
などの高出力レーザが使用されていた、医用レーザメス
、レーザ加工、超高速レーザビームプリンタ等、より広
範な分野に半導体レーザを利用することができる。
従来、多数の独立なレーザを集積化することによる高出
力化がなされているが、この場合、各レーザは独立に動
作しており位相がランダムであるので微少スポットに集
光できないなどの難点がある。この点を改善するため、
レーザを相互に結合する様に近接させて配置し、位相の
そろったレーザ出力を得る、いわゆるフェーズド・アレ
イ・レーザ（ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ １ａｓｅｒ）
が考えられている。
力化がなされているが、この場合、各レーザは独立に動
作しており位相がランダムであるので微少スポットに集
光できないなどの難点がある。この点を改善するため、
レーザを相互に結合する様に近接させて配置し、位相の
そろったレーザ出力を得る、いわゆるフェーズド・アレ
イ・レーザ（ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ １ａｓｅｒ）
が考えられている。
（ディー・アール・シフレス他″高出カフェーズロック
ド レーザアップライド フィジックスレター第３４巻
、１９７９年第２５９〜２６１頁（Ｄ、Ｒ，５ｃｉｆｒ
ｅｓ ｅｔ ａｌ、 ”Ｈｉｇｈ−ｐｏｗｅｒｃｏｕｐ
ｌｅｄ−ｓｔｒｉｐｅ ｐｈａｓｅ−１ｏｃｋｅｄ １
ｎｊｅｃｔｉｏｎ １ａｓｅｒ″Ａｐｐｌ−Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ ３４ （４）、１５ Ｆｅｂ。
ド レーザアップライド フィジックスレター第３４巻
、１９７９年第２５９〜２６１頁（Ｄ、Ｒ，５ｃｉｆｒ
ｅｓ ｅｔ ａｌ、 ”Ｈｉｇｈ−ｐｏｗｅｒｃｏｕｐ
ｌｅｄ−ｓｔｒｉｐｅ ｐｈａｓｅ−１ｏｃｋｅｄ １
ｎｊｅｃｔｉｏｎ １ａｓｅｒ″Ａｐｐｌ−Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ ３４ （４）、１５ Ｆｅｂ。
１９７９、ｐ、２５９〜２６１）参照）。この方式は、
レーザ同士の相互作用の強さが、幾何学的配置のみで決
まっているため、レーザの間隔や、レーザの活性層の厚
み、屈折率分布などをきわめて精密に＃御しなければな
らないため、製造が困難である。
レーザ同士の相互作用の強さが、幾何学的配置のみで決
まっているため、レーザの間隔や、レーザの活性層の厚
み、屈折率分布などをきわめて精密に＃御しなければな
らないため、製造が困難である。
高出力化する別の方法として、レーザ素子をアレイ状に
配置しておき、レンズ、反射鏡等の外部光学系を用いて
、これらのレーザを光学的に結合させ、位相のそろった
出力を得るものがある。この場合、レーザチップの作成
は容易であるが、外部光学系を必要とするため高価なも
のとなり、また光学系の組立調整が複雑になるという欠
点が存した。
配置しておき、レンズ、反射鏡等の外部光学系を用いて
、これらのレーザを光学的に結合させ、位相のそろった
出力を得るものがある。この場合、レーザチップの作成
は容易であるが、外部光学系を必要とするため高価なも
のとなり、また光学系の組立調整が複雑になるという欠
点が存した。
〔発明の目的Ｊ
本発明の目的は、上記欠点のない、位相の揃った大出力
光の半導体レーザを提供することにある。
光の半導体レーザを提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の構成は、基板上に形
成された複数個のストライプ状の活性領域を、光出射用
臂開面に対して垂直から０．５〜１０°の範囲で僅かに
傾斜角θを持たせることにある。
成された複数個のストライプ状の活性領域を、光出射用
臂開面に対して垂直から０．５〜１０°の範囲で僅かに
傾斜角θを持たせることにある。
活性領域は、複数個でそれぞれ独立に発光を呈するもの
であればよく、ストライプ状の電極が複数本平行に設け
られている場合、活性領域が既に複数本平行に設けられ
ている場合、基板上に垂直方向に複数個の活性領域が層
状に設けられている場合など、いずれも差違なく適用さ
れる。すなわち、前者のストライプ状電極が複数のフェ
ーズド・アレイ型レーザ、マルチストライプ型、拡散ス
トライプ型、ＢＨ型レーザなどがとりわけ有効である。
であればよく、ストライプ状の電極が複数本平行に設け
られている場合、活性領域が既に複数本平行に設けられ
ている場合、基板上に垂直方向に複数個の活性領域が層
状に設けられている場合など、いずれも差違なく適用さ
れる。すなわち、前者のストライプ状電極が複数のフェ
ーズド・アレイ型レーザ、マルチストライプ型、拡散ス
トライプ型、ＢＨ型レーザなどがとりわけ有効である。
一方、後者の累積されている複数層の活性領域を有して
いるトランスバース・ジャンクション・ストライプ（一
般にＴＪＳ型）レーザなども有効である。
いるトランスバース・ジャンクション・ストライプ（一
般にＴＪＳ型）レーザなども有効である。
以上の諸タイプのレーザはＳ本発明に在っては、上述し
た様に、レーザ光放射面と垂直な角度から０だけ傾いて
いる。即ち、射出されたレーザ光の光軸方向からθ傾斜
させておくことが肝要である。
た様に、レーザ光放射面と垂直な角度から０だけ傾いて
いる。即ち、射出されたレーザ光の光軸方向からθ傾斜
させておくことが肝要である。
フェーズド・アレイ型レーザにおいては、レーザの共振
器長をＱとすると、ストライプ状の活性領域相互間の間
隔をＷとすると、 ＷλＱ・θ（ｒａｄ） を満たす様にθを選択する。普通のレーザでは０．５〜
３″で充分である。また、ＴＪＳ型レーザにおいては、
活性層相互間の眉間距離をＷ、とすると、 ｗｔ−Ｑ−ｅｔ （ｒａｄ） を満たす様に０１を適宜選択する。普通のレーザでは０
．５〜ｌＯ°が適当である。なお、θ、は基板上下方向
に対する傾斜角である。
器長をＱとすると、ストライプ状の活性領域相互間の間
隔をＷとすると、 ＷλＱ・θ（ｒａｄ） を満たす様にθを選択する。普通のレーザでは０．５〜
３″で充分である。また、ＴＪＳ型レーザにおいては、
活性層相互間の眉間距離をＷ、とすると、 ｗｔ−Ｑ−ｅｔ （ｒａｄ） を満たす様に０１を適宜選択する。普通のレーザでは０
．５〜ｌＯ°が適当である。なお、θ、は基板上下方向
に対する傾斜角である。
本発明は上述の構成になるので、光が放射面から射出す
ると同時に、一部該面で反射して再び活性領域内部に反
復する。しかし、活性領域が反射面に対して所定の角度
だけ傾斜しているので、光が導波路から洩れて、隣接す
る活性領域内に入射する。すると、結局活性領域相互間
に実質的に光結合が生じて、各活性領域が同一位相に同
期され発振する。この様にして位相が揃い人出′力光が
得られる。
ると同時に、一部該面で反射して再び活性領域内部に反
復する。しかし、活性領域が反射面に対して所定の角度
だけ傾斜しているので、光が導波路から洩れて、隣接す
る活性領域内に入射する。すると、結局活性領域相互間
に実質的に光結合が生じて、各活性領域が同一位相に同
期され発振する。この様にして位相が揃い人出′力光が
得られる。
以下実施例を用いて詳細に説明する。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例としての
半導体レーザの概略斜視図、およびその上面図である。
半導体レーザの概略斜視図、およびその上面図である。
図において、ｎ導電型のＧ ａ Ａ ｓ基板１上に、ｎ
−ＧａＡ ｆｌ Ａｓからなるクラッド層２、ＧａＡ
ｆｉＡｓからなる活性層３、ｐ ＧａＡＱＡｓからなる
クラッド層４、そして、ｎ ＧａＡｓからなるキャップ
層５が順次液相成長法により設けられている。そして、
上記活性層３上にストライプ電極としてのストライプ状
の導電領域６がＺｎ拡散により形成されている。また、
光出射面７は臂開面になっており、レーザ光８が所定の
方向に放射される。本構造の特徴は、Ｗ＝４〜５μｍの
間隔でレーザをアレイ状に配置し、このレーザ共振器面
７ （結晶の臂開面）をレーザのストライプ方向に対し
、θだけ図の様に傾ける点である。光が導波路からもれ
て、図の点線９で示したように、隣接するレーザ内に入
射する様にすると、相互に光結合が生じて、各レーザ素
子が同一位相に同期され発光する。各レーザの横方向光
とじこめを生じている屈折率差は５Ｘ１０−３の程度で
あり、０の値として、１層程度で十分な光結合が得られ
る。
−ＧａＡ ｆｌ Ａｓからなるクラッド層２、ＧａＡ
ｆｉＡｓからなる活性層３、ｐ ＧａＡＱＡｓからなる
クラッド層４、そして、ｎ ＧａＡｓからなるキャップ
層５が順次液相成長法により設けられている。そして、
上記活性層３上にストライプ電極としてのストライプ状
の導電領域６がＺｎ拡散により形成されている。また、
光出射面７は臂開面になっており、レーザ光８が所定の
方向に放射される。本構造の特徴は、Ｗ＝４〜５μｍの
間隔でレーザをアレイ状に配置し、このレーザ共振器面
７ （結晶の臂開面）をレーザのストライプ方向に対し
、θだけ図の様に傾ける点である。光が導波路からもれ
て、図の点線９で示したように、隣接するレーザ内に入
射する様にすると、相互に光結合が生じて、各レーザ素
子が同一位相に同期され発光する。各レーザの横方向光
とじこめを生じている屈折率差は５Ｘ１０−３の程度で
あり、０の値として、１層程度で十分な光結合が得られ
る。
レーザの共振器長を８ （μｍ）とすると、レーザの間
隔Ｗ（μｍ）がＷとＱ・θ（ｒａｄ）となるようにとれ
ばレーザ端面での光強度分布が均一になる。Ｑ〜３００
μｍ、θ１＝１″とすると、Ｗの最適値は約５μｍであ
る。４つのレーザをアレイ化した本構造により、出力５
０ｍＷが可能であった・ 所定の面を有したｎ導電型のＧａＡｓ基板１上に膜厚が
１ 、０〜５ 、０ ｐ ｍのｎ−Ｇａｌ−３（Ａ Ｑ
ｘＡｓ（０，２≦Ｘ≦０．７）からなるクラッド層２
が設けられている。該層２上に膜厚が０．０３〜０．２
０ｐｍのＧａ ｔ−ｙ Ａ Ｑ ｙ Ａｓ （０≦ｙ≦
０．３５）からなる活性層３が設けられている。
隔Ｗ（μｍ）がＷとＱ・θ（ｒａｄ）となるようにとれ
ばレーザ端面での光強度分布が均一になる。Ｑ〜３００
μｍ、θ１＝１″とすると、Ｗの最適値は約５μｍであ
る。４つのレーザをアレイ化した本構造により、出力５
０ｍＷが可能であった・ 所定の面を有したｎ導電型のＧａＡｓ基板１上に膜厚が
１ 、０〜５ 、０ ｐ ｍのｎ−Ｇａｌ−３（Ａ Ｑ
ｘＡｓ（０，２≦Ｘ≦０．７）からなるクラッド層２
が設けられている。該層２上に膜厚が０．０３〜０．２
０ｐｍのＧａ ｔ−ｙ Ａ Ｑ ｙ Ａｓ （０≦ｙ≦
０．３５）からなる活性層３が設けられている。
該層３上に膜厚が１．０〜５．０μｍのＰ−Ｇａ １−
Ｘ Ａ Ｑ ｘ Ａｓ （０、２≦Ｘ≦０．７）からな
るクラッド層４が設けられている。該層上に膜厚が約１
μｍのｎ−ＧａＡｓからなるキャップ層５、上記ｎ−Ｇ
ａＡｓ層５中に選択的にストライプ状のＰ導電型領域６
が設けられている。この導電領域６は光出射面（一般に
臂開面）に対する垂直軸から１″傾斜されている。傾斜
は左右どちら側に偏っていてもよいが、領域６相互は平
行である。上記層５又は６上、および上記基板１の裏面
に金属電極（図示せず）を設けて半導体レーザが構成さ
れている。次いで製法につき述べる。
Ｘ Ａ Ｑ ｘ Ａｓ （０、２≦Ｘ≦０．７）からな
るクラッド層４が設けられている。該層上に膜厚が約１
μｍのｎ−ＧａＡｓからなるキャップ層５、上記ｎ−Ｇ
ａＡｓ層５中に選択的にストライプ状のＰ導電型領域６
が設けられている。この導電領域６は光出射面（一般に
臂開面）に対する垂直軸から１″傾斜されている。傾斜
は左右どちら側に偏っていてもよいが、領域６相互は平
行である。上記層５又は６上、および上記基板１の裏面
に金属電極（図示せず）を設けて半導体レーザが構成さ
れている。次いで製法につき述べる。
予め用意した基板Ｉ上に、厚さが１〜５μｍの前記クラ
ッド層２を液相成長により形成する。上記液相成長法は
普通７００〜８５０℃の高温雰囲気中で、グラファイト
を使用した所謂スライド治具により形成される。液相成
長の溶液は、例えば。
ッド層２を液相成長により形成する。上記液相成長法は
普通７００〜８５０℃の高温雰囲気中で、グラファイト
を使用した所謂スライド治具により形成される。液相成
長の溶液は、例えば。
Ｇａが４ｇ、ＡＱが４〜１０ｍｇ、ＧａＡｓが２００ｍ
ｇ、そしてＴｅが０ 、１〜０ 、３ ｍ ｇである。
ｇ、そしてＴｅが０ 、１〜０ 、３ ｍ ｇである。
次いで、上記クラッド層２上に、活性層３を上記液相成
長法により形成する。溶液は、例えば、Ｇａが４ｇｔＡ
ｏがＯ〜１０ｍｇ、ＧａＡｓが２００ ｍ ｇのアンド
ープ（不純物非添加）である。上記活性層３３はほぼ均
一の膜厚で平坦かつ水平に形成される。次いで、上記活
性層３上に上記クラッド層４を上記液相成長法により形
成する。溶液は、例えば、Ｇａが４ｇ、Ａｆｉが４〜１
０ ｍ ｇ 、 ＧａＡｓが２００ｍｇ、そしてＺｎが
１０〜３０ ｍ ｇであ゛る。次いで、上記クラッド層
４上にキャップ層５を上記液相成長法により形成する。
長法により形成する。溶液は、例えば、Ｇａが４ｇｔＡ
ｏがＯ〜１０ｍｇ、ＧａＡｓが２００ ｍ ｇのアンド
ープ（不純物非添加）である。上記活性層３３はほぼ均
一の膜厚で平坦かつ水平に形成される。次いで、上記活
性層３上に上記クラッド層４を上記液相成長法により形
成する。溶液は、例えば、Ｇａが４ｇ、Ａｆｉが４〜１
０ ｍ ｇ 、 ＧａＡｓが２００ｍｇ、そしてＺｎが
１０〜３０ ｍ ｇであ゛る。次いで、上記クラッド層
４上にキャップ層５を上記液相成長法により形成する。
溶液は、例えば、Ｓｎが１０００ｍｇ、Ｑａが４ｇ、そ
して、Ｇ ａ Ａ ｓが２００ ｍ ｇである。次いで
、上記キャップ層５上の所定の位置に電極窓を有する酸
化膜（図示せず）を形成する。上記酸化膜は通常のＣＶ
Ｄ法によるものでよく、被膜形成後、公知の写真蝕刻技
術により上記複数のストライプ状の窓が形成される。上
記窓は光出射軸に対して１°傾斜させる。これは、公知
の半導体製造技術等を使用して容易に形成される。上記
被膜は酸化膜に限らず、窒化膜など他の絶縁膜であって
もよいことは勿論である。
して、Ｇ ａ Ａ ｓが２００ ｍ ｇである。次いで
、上記キャップ層５上の所定の位置に電極窓を有する酸
化膜（図示せず）を形成する。上記酸化膜は通常のＣＶ
Ｄ法によるものでよく、被膜形成後、公知の写真蝕刻技
術により上記複数のストライプ状の窓が形成される。上
記窓は光出射軸に対して１°傾斜させる。これは、公知
の半導体製造技術等を使用して容易に形成される。上記
被膜は酸化膜に限らず、窒化膜など他の絶縁膜であって
もよいことは勿論である。
上記キャップ層５にＰ導電型の不純物拡散領域６を設け
る。必要ならばクラッド層４に達していてもよい。しか
し、活′性層３に到達しない様、予め調整されることは
勿論である。次いで、少なく共上記電極窓を覆って、Ｃ
ｒ、Ａｕの２層からなるＰ導電型電極（図示せず）を形
成する。次いで、上記基板１の裏面にＡｕ−Ｇｅ合金か
らなるｎ導電型電極（図示せず）を形成して半導体レー
ザが構成される。
る。必要ならばクラッド層４に達していてもよい。しか
し、活′性層３に到達しない様、予め調整されることは
勿論である。次いで、少なく共上記電極窓を覆って、Ｃ
ｒ、Ａｕの２層からなるＰ導電型電極（図示せず）を形
成する。次いで、上記基板１の裏面にＡｕ−Ｇｅ合金か
らなるｎ導電型電極（図示せず）を形成して半導体レー
ザが構成される。
第２図（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施例として
の半導体レーザの概略断面図である。この場合。
の半導体レーザの概略断面図である。この場合。
用いた基板が結晶学的（１００）方位からレーザ光の進
行方向の（０１１）方向に角度θ２だけ傾けてあり、前
記実施例で述べたと同様の原理により各レーザ間に結合
が生ずる。この場合、波長８３０ｎｍで、クラッドの組
成をＸ７＝０．３７とし、活性層の厚さを０．０５μｍ
としたときには、角度θ２として、０．５°〜１０が適
当である。共振器長Ｑを３００μｍとすると、隣接する
活性層の間隔はｗ＝ｕ・θ２（ｒａｄ）＝２．５μｍ程
度がよい。この方法で光出力５０〜１００ｍＷが可能で
あった。また、本構造では、垂直方向のレーザビームの
広がり角が１ｏ°、水平方向法がり角が１０″と、等方
性、指向性のすぐれたレーザ出力が得られる利点がある
。次に製法に就いて述べる。
行方向の（０１１）方向に角度θ２だけ傾けてあり、前
記実施例で述べたと同様の原理により各レーザ間に結合
が生ずる。この場合、波長８３０ｎｍで、クラッドの組
成をＸ７＝０．３７とし、活性層の厚さを０．０５μｍ
としたときには、角度θ２として、０．５°〜１０が適
当である。共振器長Ｑを３００μｍとすると、隣接する
活性層の間隔はｗ＝ｕ・θ２（ｒａｄ）＝２．５μｍ程
度がよい。この方法で光出力５０〜１００ｍＷが可能で
あった。また、本構造では、垂直方向のレーザビームの
広がり角が１ｏ°、水平方向法がり角が１０″と、等方
性、指向性のすぐれたレーザ出力が得られる利点がある
。次に製法に就いて述べる。
基板の主面が上記ストライプと平行な方向のずれを０７
、これと垂直な方向のずれをθ土とすると、 １θ上１≦１０／１．θ±≦０７≦１゜の範囲での角度
ずれを有した（１００）面のｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板
１０を準備する。上記所定の角度ずれを有した結晶面は
、例えば水平温度勾配法で形成された結晶棒を所定の角
度で切り出して得られる。
、これと垂直な方向のずれをθ土とすると、 １θ上１≦１０／１．θ±≦０７≦１゜の範囲での角度
ずれを有した（１００）面のｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板
１０を準備する。上記所定の角度ずれを有した結晶面は
、例えば水平温度勾配法で形成された結晶棒を所定の角
度で切り出して得られる。
また、通常市販されているウェハを所定の角度で研摩し
、鏡面仕上げを行なって使用してもよい。
、鏡面仕上げを行なって使用してもよい。
適宜、目的、用途に応じて選ばれることは云うまでもな
い。次いで、第２図（ａ）および（ｂ）に示すように絶
縁性ＣｒドープＧａＡｓ基板１ｏ上にｎ型Ｇａ１ＸＡＱ
ＸＡｓクラッド層２１〜２４、ｎ型Ｇ ａ ｘ −ｙ
Ａ Ｑ ｙ Ａ ｓ層３１〜３４．ｎ型Ｇａｚ−ｚＡＱ
、Ａｓ層２５、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層４４を形成する。
い。次いで、第２図（ａ）および（ｂ）に示すように絶
縁性ＣｒドープＧａＡｓ基板１ｏ上にｎ型Ｇａ１ＸＡＱ
ＸＡｓクラッド層２１〜２４、ｎ型Ｇ ａ ｘ −ｙ
Ａ Ｑ ｙ Ａ ｓ層３１〜３４．ｎ型Ｇａｚ−ｚＡＱ
、Ａｓ層２５、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層４４を形成する。
各層のＡ ｎ Ａｓ混晶比は、ｘ−０，３５−０，８、
ｙ ＝ ０−０ 、２５、ｚ −０、３５〜０ 、８と
する。このような多層構造に、第２図（ｂ）に示すよう
な鏡面側からみた断面り字形の形状にＺｎを拡散し、Ｐ
半領域３６を形成する。そして、ｎ側電極３８、Ｐ側電
極３７、裏面メタライズ（図示せず）を施す。
ｙ ＝ ０−０ 、２５、ｚ −０、３５〜０ 、８と
する。このような多層構造に、第２図（ｂ）に示すよう
な鏡面側からみた断面り字形の形状にＺｎを拡散し、Ｐ
半領域３６を形成する。そして、ｎ側電極３８、Ｐ側電
極３７、裏面メタライズ（図示せず）を施す。
上記構造においては、ｐ−ｎ接合は、層２１〜２５、層
３１〜３４、層４内に形成されるが、障壁電圧の差によ
りキャリアの再結合、すなわち発光は主に層３１〜３４
内に形成されたｐ−ｎ接合部において起こる。
３１〜３４、層４内に形成されるが、障壁電圧の差によ
りキャリアの再結合、すなわち発光は主に層３１〜３４
内に形成されたｐ−ｎ接合部において起こる。
本構造によるＧａ１−ｙＡＱｙＡｓ層は一般に活性領域
と呼ばれているが、実際はＺｎ拡散によるｐ十導電型の
第１の領域と、上記Ｚｎが引伸し拡散により形成された
Ｐ導電型の第２の領域と元のままのｎ導電型の第３の領
域に３分され、上記第２と第３領域の境界、すなわちＰ
Ｎ接合領域を狭義の活性領域と呼ぶ場合もある。上記狭
義の活性領域となるＰ Ｇ ａ １− ｙ Ａ Ｑ ｙ
Ａ ｓ領域では、これを挾むｎ、高濃度Ｐ領域（Ｐ＋
）に比べ、屈折率がわずか大きくなるため、横モードも
安定となる。
と呼ばれているが、実際はＺｎ拡散によるｐ十導電型の
第１の領域と、上記Ｚｎが引伸し拡散により形成された
Ｐ導電型の第２の領域と元のままのｎ導電型の第３の領
域に３分され、上記第２と第３領域の境界、すなわちＰ
Ｎ接合領域を狭義の活性領域と呼ぶ場合もある。上記狭
義の活性領域となるＰ Ｇ ａ １− ｙ Ａ Ｑ ｙ
Ａ ｓ領域では、これを挾むｎ、高濃度Ｐ領域（Ｐ＋
）に比べ、屈折率がわずか大きくなるため、横モードも
安定となる。
本実施例では、Ｘ ＝ ｚ ＞ Ｑ 、 ５ 、 ｙ
ｚ Ｑ 、 ２とし、発振波長７５０ｎｍで、しきい電
流値、４０ｍＡ、光出力８０ｍＷまで横基本モード発振
のレーザが得られた。
ｚ Ｑ 、 ２とし、発振波長７５０ｎｍで、しきい電
流値、４０ｍＡ、光出力８０ｍＷまで横基本モード発振
のレーザが得られた。
この実施例におけるＴＪＳ型レーザは、予め用意した上
記基板１０上に、通常の半導体層形成技術により複数層
の半導体層２１〜２５．３１〜３４、および４４が形成
される。次いで、必要ならば、上記複数の半導体層を部
分的に基板１０に達するまでエツチングしメサ状に形成
される。次いで、上記メサ領域の略半分の領域を基板１
０に達するＺｎ拡散領域３６により拡散領域と非拡散領
域に分割する。次いで、上記拡散及び非拡散領域上に周
知の金属蒸着技術に上りそれぞれ異なった電極３７およ
び３８を形成し、半導体レーザを構成する。
記基板１０上に、通常の半導体層形成技術により複数層
の半導体層２１〜２５．３１〜３４、および４４が形成
される。次いで、必要ならば、上記複数の半導体層を部
分的に基板１０に達するまでエツチングしメサ状に形成
される。次いで、上記メサ領域の略半分の領域を基板１
０に達するＺｎ拡散領域３６により拡散領域と非拡散領
域に分割する。次いで、上記拡散及び非拡散領域上に周
知の金属蒸着技術に上りそれぞれ異なった電極３７およ
び３８を形成し、半導体レーザを構成する。
以上の実施例では、ＧａＡｓ基板のＧａＡＡＡｓ成長層
を用いた半導体レーザについてのべてきたが、本発明の
構造は、ＩｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡｓＰ系材料など
他の材料系に対しても適用可能である。
を用いた半導体レーザについてのべてきたが、本発明の
構造は、ＩｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡｓＰ系材料など
他の材料系に対しても適用可能である。
第１図の場合に、各レーザは横基本モードで発振する構
造が必要であるが、ことに埋め込みへテロ（Ｂ Ｈ）構
造は、透明なりラッド層を通して効率よく光結合がなさ
れるので、本発明の目的に好適である。
造が必要であるが、ことに埋め込みへテロ（Ｂ Ｈ）構
造は、透明なりラッド層を通して効率よく光結合がなさ
れるので、本発明の目的に好適である。
また、上述の実施例においては、フェーズド・アレイ型
レーザ及びＴ、ＪＳ型レーザにつき述べたが、電極スト
ライプ型、メサストライプ型、プロトン照射ストライプ
型、接合ストライプ型、そしてプレーナストライプ型な
どの他のストライプ型レーザも全く同様に形成できた。
レーザ及びＴ、ＪＳ型レーザにつき述べたが、電極スト
ライプ型、メサストライプ型、プロトン照射ストライプ
型、接合ストライプ型、そしてプレーナストライプ型な
どの他のストライプ型レーザも全く同様に形成できた。
以上詳述したように、本発明は活性領域を光出射光軸に
対し所定の角度でずらすことにより位相の揃った大出力
光の半導体レーザを得る点、工業的利益大なるものであ
る。
対し所定の角度でずらすことにより位相の揃った大出力
光の半導体レーザを得る点、工業的利益大なるものであ
る。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例としての
半導体レーザの概略斜視断面図、およびその平面図、第
２図（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施例としての
半導体レーザの概略断面図である。 １・・・基板、２，４・・・クラッド層、３・・・活性
層、５・・・キャップ層、６・・・ストライプ層、７・
・・臂開面、８・・・レーザ光、９・・・反射光。 代理人 弁理士 小 川 勝 男 ｖＪｌ 図 第１頁の続き ＠発明者茅根 直歯 ［相］発明者相木 国男 ＠発明者 梅１）淳− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８幡地 株式会社日立製作所
中国分寺市東恋ケ窪１丁目２８＠地 株式会社日立製作
所中央研究所内
半導体レーザの概略斜視断面図、およびその平面図、第
２図（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施例としての
半導体レーザの概略断面図である。 １・・・基板、２，４・・・クラッド層、３・・・活性
層、５・・・キャップ層、６・・・ストライプ層、７・
・・臂開面、８・・・レーザ光、９・・・反射光。 代理人 弁理士 小 川 勝 男 ｖＪｌ 図 第１頁の続き ＠発明者茅根 直歯 ［相］発明者相木 国男 ＠発明者 梅１）淳− 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８幡地 株式会社日立製作所
中国分寺市東恋ケ窪１丁目２８＠地 株式会社日立製作
所中央研究所内
Claims (1)
- 所定の基板と、該基板上に形成された互いに独立して発
光を呈する複数個のストライプ状の活性領域と、上記発
光光線を閉じ込めてなる光導波領域と、上記発光光線を
出射せしめてなる光出射端面と、所定の電極領域を備え
てなる半導体レーザにおいて、上記活性領域は上記光出
射端面に対する垂直方向から傾斜されてなることを特徴
とした半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7656985A JPS60227490A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7656985A JPS60227490A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227490A true JPS60227490A (ja) | 1985-11-12 |
Family
ID=13608861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7656985A Pending JPS60227490A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227490A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486587A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Sharp Kk | Semiconductor laser array device |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP7656985A patent/JPS60227490A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486587A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Sharp Kk | Semiconductor laser array device |
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