JPS60239080A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS60239080A JPS60239080A JP9400384A JP9400384A JPS60239080A JP S60239080 A JPS60239080 A JP S60239080A JP 9400384 A JP9400384 A JP 9400384A JP 9400384 A JP9400384 A JP 9400384A JP S60239080 A JPS60239080 A JP S60239080A
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- Japan
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- clad
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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
- H01S5/20—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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2237—Buried stripe structure with a non-planar active layer
Landscapes
- 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灰特に大光出力半導体レーザに関す
るものである。
るものである。
従来技術とその問題点
ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ 等の結晶材料を用いた半導体
レーザは小型であり、低消費電力で高効率の室温連続発
振を行う事ができるので、光方式のディジタル・オーデ
ィオ噛ディスク（ＤＡＤ） 用光源として最適であり実
用化されつつある。可視光半導体レーザは光プリンタ等
の光書きこみ用光源とし ゛ての需要も高まり、この要
求をみたすため大光出力発振に耐えうる町視光牛導体レ
ーザの研究開発が進められ”Ｃいる。
レーザは小型であり、低消費電力で高効率の室温連続発
振を行う事ができるので、光方式のディジタル・オーデ
ィオ噛ディスク（ＤＡＤ） 用光源として最適であり実
用化されつつある。可視光半導体レーザは光プリンタ等
の光書きこみ用光源とし ゛ての需要も高まり、この要
求をみたすため大光出力発振に耐えうる町視光牛導体レ
ーザの研究開発が進められ”Ｃいる。
特に最近では可視光半導体レーザの需要の急速な高まり
に対応するため大量生産が行われるようになってきた。
に対応するため大量生産が行われるようになってきた。
Ａ Ｉ ＧａＡｓ／ＧａＡｓ 半導体レーザの製法にお
いては従来から液相成長法が用いられてきた。これに対
し有機金属を用いた気相成長法（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎ
ｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ 。
いては従来から液相成長法が用いられてきた。これに対
し有機金属を用いた気相成長法（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎ
ｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ 。
（２）
略してＭＯＣＶＤ）は、量産性と精密膜厚制御性とを兼
ね備えていることから、今や光デバイス作製のためのき
わめて重要な技術の一つとなっている。
ね備えていることから、今や光デバイス作製のためのき
わめて重要な技術の一つとなっている。
特にディピュス（Ｒ，Ｄ、Ｄｕｐｕｉｓ）とダピカス（
Ｐ。
Ｐ。
Ｄ 、Ｄａｐｋｕｓ ）とによってアプライド フィジ
ックス レターズ誌（’Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９７７年３１巻屑７４６６頁か
ら４６８頁に発表されて以来、その実用性が着目されＭ
ＯＣＶＤ法を用いたＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ 半導体レ
ーザの研究が進められるようｌこなった。中でも横モー
ド制御した波長λ＝ ０．７８ ｆｉｍＯ，）ＡＩＧａ
Ａｓ／（）ａＡｓ 可視光半導体レーザとしては、例え
ば中塚、小野、梶村、中村により第４４回応用物理学会
学術講演会講演予稿集１９８３年１０９頁２６ｐ−Ｆｌ
−１６に「ＭＯＣＶＤ法による横モード制御半導体レー
ザ」と題して発表された論文ζこ代表されるように、活
性層に隣近してストライプ状領域の両側に吸収層を設は
活性層からの光のしみ出しをこの吸収層で吸収し損失領
域となし、吸収１−のないストライプ状領域々の間４こ
利得−損失のステップを設けて横モード制御を行お（３
） うとするものが提案され試作されている。
ックス レターズ誌（’Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）１９７７年３１巻屑７４６６頁か
ら４６８頁に発表されて以来、その実用性が着目されＭ
ＯＣＶＤ法を用いたＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ 半導体レ
ーザの研究が進められるようｌこなった。中でも横モー
ド制御した波長λ＝ ０．７８ ｆｉｍＯ，）ＡＩＧａ
Ａｓ／（）ａＡｓ 可視光半導体レーザとしては、例え
ば中塚、小野、梶村、中村により第４４回応用物理学会
学術講演会講演予稿集１９８３年１０９頁２６ｐ−Ｆｌ
−１６に「ＭＯＣＶＤ法による横モード制御半導体レー
ザ」と題して発表された論文ζこ代表されるように、活
性層に隣近してストライプ状領域の両側に吸収層を設は
活性層からの光のしみ出しをこの吸収層で吸収し損失領
域となし、吸収１−のないストライプ状領域々の間４こ
利得−損失のステップを設けて横モード制御を行お（３
） うとするものが提案され試作されている。
しかし、上記構造では光出力５〜７ｍＷ７でしか基本横
モード発振しない事、利得−損失のステップを設けるた
め吸収領域を内蔵しているが、この吸収領域では光が損
失となるために閾値電流が高くなる事、発光ビームが非
対称である事等の欠点を持ちＤＡＤ用光源として実用的
でないばかりか大光出力発振は不可能であった。
モード発振しない事、利得−損失のステップを設けるた
め吸収領域を内蔵しているが、この吸収領域では光が損
失となるために閾値電流が高くなる事、発光ビームが非
対称である事等の欠点を持ちＤＡＤ用光源として実用的
でないばかりか大光出力発振は不可能であった。
発明の目的
本発明の目的は、上記欠点を除去しＭＯＣ’￥Ｄ法の特
長を充分に生かし′Ｃ低閾値高効率のレーザ発振をする
のみならず安定な基本横モード発振による大光出力発振
が可能であり、等心円的な光源となり比較的容易に一回
成長で製作でき再現性および信頼性の上ですぐれた半導
体レーザを提供する事ｌこある。
長を充分に生かし′Ｃ低閾値高効率のレーザ発振をする
のみならず安定な基本横モード発振による大光出力発振
が可能であり、等心円的な光源となり比較的容易に一回
成長で製作でき再現性および信頼性の上ですぐれた半導
体レーザを提供する事ｌこある。
発明の構成
本発明の半導体レーザの構成は、凸状のストライプ領域
を具備し、かつ、ストライプ領域の両側に電流ブロック
層を有する半導体基板上に、管内（４） 波長の数倍以下の層厚を有する活性層を、該活性層より
もバンドギャップが広くかつ屈折率が低い材質からなる
第１および第２のクラッド層で挾み込んだダブルへテロ
接合構造を備え、該構造に隣接して或気的に絶縁な第３
のクラッド層を備え、該各層が該半導体基板の凸状領域
に沿って一様な層厚形態にあり、該第３クラッド！−の
一部で該半導体基板の凸状領域の上に位置する領域にス
トライプ状の電気伝導領域を備えている墨を特徴とする
。
を具備し、かつ、ストライプ領域の両側に電流ブロック
層を有する半導体基板上に、管内（４） 波長の数倍以下の層厚を有する活性層を、該活性層より
もバンドギャップが広くかつ屈折率が低い材質からなる
第１および第２のクラッド層で挾み込んだダブルへテロ
接合構造を備え、該構造に隣接して或気的に絶縁な第３
のクラッド層を備え、該各層が該半導体基板の凸状領域
に沿って一様な層厚形態にあり、該第３クラッド！−の
一部で該半導体基板の凸状領域の上に位置する領域にス
トライプ状の電気伝導領域を備えている墨を特徴とする
。
実施例
以下図面を用いて不発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の斜視図、第２図は本発明の実
施例の断面図、第３図はこの実施例の製造途中の断面図
である。この実施例の製造方法は第３図に示すように（
ＩＱＯ）…１を平面とするｎ形ＧａＡ、ｓ基板ｌＯ上に
８ｉ０．膜１１を設け、フォトレジスト法で（０１１）
方向に幅３μｍのストライプ状にＳｉｎ、膜を残してそ
の外部に窓をあけ、亜鉛を深さ２μｍ拡散する。このあ
と５ｉｎ２膜をエッチ（５） ングのマスクとしてそのまま使用し、Ｂｒ、とメチルア
ルコールとの混合溶液を用いて深さ１．０μｍエツチン
グする。この時（０１１）方向をごおいてＳｉＱ、膜１
１を残した領域が凸状の順メサの構造をした凸部電流注
入領域１２となり、その外部平面領域が亜鉛を拡散した
電流ブロック領域１３となる。
施例の断面図、第３図はこの実施例の製造途中の断面図
である。この実施例の製造方法は第３図に示すように（
ＩＱＯ）…１を平面とするｎ形ＧａＡ、ｓ基板ｌＯ上に
８ｉ０．膜１１を設け、フォトレジスト法で（０１１）
方向に幅３μｍのストライプ状にＳｉｎ、膜を残してそ
の外部に窓をあけ、亜鉛を深さ２μｍ拡散する。このあ
と５ｉｎ２膜をエッチ（５） ングのマスクとしてそのまま使用し、Ｂｒ、とメチルア
ルコールとの混合溶液を用いて深さ１．０μｍエツチン
グする。この時（０１１）方向をごおいてＳｉＱ、膜１
１を残した領域が凸状の順メサの構造をした凸部電流注
入領域１２となり、その外部平面領域が亜鉛を拡散した
電流ブロック領域１３となる。
次にＳｉｎ、膜１１を除去した後、ｎ形Ａｌ ６．４５
Ｇａ （１，５５Ａｓ第１クラッド層１４を１．０μ
ｍ、アンドープＡＩ ｏ、１５ Ｇａ Ｏ１２Ａｓ活性
層１５を０．０４ ｔｔｍ 、 ｐ形Ａｔ（，４５Ｇａ
Ｏ，５５Ａ５第２クラッド層１６を０．５ μｔｎ
、 ＡＩ ０．４５ｏａ０．５５Ａｓ絶縁性第３クラッ
ド層１７をＱ、５μｍ、ｐ形ＧａＡｓキャップ層１８を
０．５μｍＭＯｃＶＤ法 で連続成長する。ＭＯＣＶＤ
法では薄膜成長が可能であり、かつ精密な膜厚制御性を
兼ね備えているので上記の如き層厚の薄い活性層１５を
層厚の制御よく成長する事ができる。ＭＯＣＶＤ法は有
機金属を用いた気相成長法の１つであるので、第３クラ
ッド層を形成する際に微量の酸素ガスを混合させる事に
より容易にＡＩ ６．４５ Ｑａ Ｑ、５５ Ａｓ絶縁
層１７を形成する事ができる。更にＭＯＣＶＤ法では各
組成の粒子が（６） 結合しながら成長していくので成長の面方位依存性はな
くどの方向にも一様な厚さで成長する。従って本発明の
構造の如く凸状基板上に多層成長させても凸部の形状に
沿って一様な層厚で各層が成長していく。
Ｇａ （１，５５Ａｓ第１クラッド層１４を１．０μ
ｍ、アンドープＡＩ ｏ、１５ Ｇａ Ｏ１２Ａｓ活性
層１５を０．０４ ｔｔｍ 、 ｐ形Ａｔ（，４５Ｇａ
Ｏ，５５Ａ５第２クラッド層１６を０．５ μｔｎ
、 ＡＩ ０．４５ｏａ０．５５Ａｓ絶縁性第３クラッ
ド層１７をＱ、５μｍ、ｐ形ＧａＡｓキャップ層１８を
０．５μｍＭＯｃＶＤ法 で連続成長する。ＭＯＣＶＤ
法では薄膜成長が可能であり、かつ精密な膜厚制御性を
兼ね備えているので上記の如き層厚の薄い活性層１５を
層厚の制御よく成長する事ができる。ＭＯＣＶＤ法は有
機金属を用いた気相成長法の１つであるので、第３クラ
ッド層を形成する際に微量の酸素ガスを混合させる事に
より容易にＡＩ ６．４５ Ｑａ Ｑ、５５ Ａｓ絶縁
層１７を形成する事ができる。更にＭＯＣＶＤ法では各
組成の粒子が（６） 結合しながら成長していくので成長の面方位依存性はな
くどの方向にも一様な厚さで成長する。従って本発明の
構造の如く凸状基板上に多層成長させても凸部の形状に
沿って一様な層厚で各層が成長していく。
次にｐ形ＧａＡｓキャップ層１８の成長表面上にｓｉｏ
、膜を形成した後フォトレジスト法で凸状基板の凸部領
域に垂直方向において一致する様に８ｉ０．膜に幅２μ
ｍの窓をあけ亜鉛を拡散フロントが第２クラッド層１６
内にくるように拡散する（亜鉛拡散領域１９）。このと
き亜鉛が拡散された領域の絶縁性第３クラッド層はｐ形
に変換されストライプ状のキャリア注入領域になる。次
に８ｉ０゜膜を除去しＧａＡｓキャップ層全面にｐ形オ
ーミックコンタクト２０を形成し、基板側にｎ形オーミ
ックコンタクト２１をそれぞれつけると本発明の構造の
半導体レーザを得る事ができる（第１図、第２図）。
、膜を形成した後フォトレジスト法で凸状基板の凸部領
域に垂直方向において一致する様に８ｉ０．膜に幅２μ
ｍの窓をあけ亜鉛を拡散フロントが第２クラッド層１６
内にくるように拡散する（亜鉛拡散領域１９）。このと
き亜鉛が拡散された領域の絶縁性第３クラッド層はｐ形
に変換されストライプ状のキャリア注入領域になる。次
に８ｉ０゜膜を除去しＧａＡｓキャップ層全面にｐ形オ
ーミックコンタクト２０を形成し、基板側にｎ形オーミ
ックコンタクト２１をそれぞれつけると本発明の構造の
半導体レーザを得る事ができる（第１図、第２図）。
発明の作用・効果
本発明の構造において全面電極から注入された電流はキ
ャップ層１８では全面に広がって流れるが、キャップ層
１８に隣接して絶縁性第３クラッド層１７があるので、
そこでは阻止され、亜鉛拡散によってｐ形に変換したス
トライプ状のキャリア注入領域からｐ形第２クラッド層
１６に流れこみ、この第２クラッド層を通って活性層１
５に注入される。活性層１５に注入されたキャリアは活
性層水平横方向に拡散していき基板の凸状部分の十に位
置した活性層領域に利得分布を形成し、レーザ発振を開
始する。このとき本発明の構造では活性層厚が管内波長
の２〜３倍以下ときわめて薄いために光は活性層から垂
直方向に広く広がる。特に本実施例の如く活性層１５に
隣接する第１クラッド層１４の層厚と、第２クラッド層
と第３クラッド層との合計の層厚とが等しい場合には垂
直方向において活性層を中心に対称の構造となっている
ので光の広がりはより−１−助長される。
ャップ層１８では全面に広がって流れるが、キャップ層
１８に隣接して絶縁性第３クラッド層１７があるので、
そこでは阻止され、亜鉛拡散によってｐ形に変換したス
トライプ状のキャリア注入領域からｐ形第２クラッド層
１６に流れこみ、この第２クラッド層を通って活性層１
５に注入される。活性層１５に注入されたキャリアは活
性層水平横方向に拡散していき基板の凸状部分の十に位
置した活性層領域に利得分布を形成し、レーザ発振を開
始する。このとき本発明の構造では活性層厚が管内波長
の２〜３倍以下ときわめて薄いために光は活性層から垂
直方向に広く広がる。特に本実施例の如く活性層１５に
隣接する第１クラッド層１４の層厚と、第２クラッド層
と第３クラッド層との合計の層厚とが等しい場合には垂
直方向において活性層を中心に対称の構造となっている
ので光の広がりはより−１−助長される。
本発明の構造では活性層は第２図に見られるように、そ
の水平横方同においては第２クラッド層にはさまれてお
り、埋込みへテロ（ＢＨ） 構造に近い構造をしている
。従って活性層の光は水平横方向では屈折率の高い活性
層に集光し正の屈折率分布に基づく正の屈折率ガイディ
ング機構が作りつけられており安定な横モード発振を維
持する事ができる。
の水平横方同においては第２クラッド層にはさまれてお
り、埋込みへテロ（ＢＨ） 構造に近い構造をしている
。従って活性層の光は水平横方向では屈折率の高い活性
層に集光し正の屈折率分布に基づく正の屈折率ガイディ
ング機構が作りつけられており安定な横モード発振を維
持する事ができる。
本発明の構造では上記したように活性層垂直方向への光
のしみ出しが大きく活性層内での光の閉込メ係数（ｆｉ
ｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ）が小さいのでレーザ発振
をさせるには多量の注入キャリアが必要となる。しかし
本発明の構造では活性層がバンドギャップの広いクラッ
ド層ではさみこまれているので注入キャリアは活性層内
に閉込められて有効に再結合し比較的低閾値でレーザ発
振を開始する。特に本発明の構造では電流は絶縁性第２
クラッド層に亜鉛拡散によって形成したストライプ状の
キャリア注入領域から活性層内に注入されるばかりでな
く基板側では凸状の領域からのみ電流が活性層に隣接し
た第１クラッド層に注入する。従って注入電流は基板の
凸状領域の上に位置した活性層の活性領域に集中するの
で低閾値、高効率のレーザ（９） 発振が可能になる。このとき亜鉛拡散領域１９のフロン
トを第２クラッド層１６に深く入れ活性層に近づける事
がより望ましい。更に注入電流が活性領域に集中し基本
横モード発撮に有効に寄与する事は同時に一次以上の高
次横モードの利得の上昇を抑圧するので前記の屈折率ガ
イディング、機構の効果も相乗して安定な基本横モード
発撮を広範囲にわたる注入電流領域で維持する事ができ
る。
のしみ出しが大きく活性層内での光の閉込メ係数（ｆｉ
ｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ）が小さいのでレーザ発振
をさせるには多量の注入キャリアが必要となる。しかし
本発明の構造では活性層がバンドギャップの広いクラッ
ド層ではさみこまれているので注入キャリアは活性層内
に閉込められて有効に再結合し比較的低閾値でレーザ発
振を開始する。特に本発明の構造では電流は絶縁性第２
クラッド層に亜鉛拡散によって形成したストライプ状の
キャリア注入領域から活性層内に注入されるばかりでな
く基板側では凸状の領域からのみ電流が活性層に隣接し
た第１クラッド層に注入する。従って注入電流は基板の
凸状領域の上に位置した活性層の活性領域に集中するの
で低閾値、高効率のレーザ（９） 発振が可能になる。このとき亜鉛拡散領域１９のフロン
トを第２クラッド層１６に深く入れ活性層に近づける事
がより望ましい。更に注入電流が活性領域に集中し基本
横モード発撮に有効に寄与する事は同時に一次以上の高
次横モードの利得の上昇を抑圧するので前記の屈折率ガ
イディング、機構の効果も相乗して安定な基本横モード
発撮を広範囲にわたる注入電流領域で維持する事ができ
る。
更に活性層がバンドギャップの広いクラッド層ではさみ
こまれている本発明の構造では温度を上昇しても活性層
から垂直方向に漏れ出るキャリアの量を低減する事がで
きるので高温動作にも耐えうる事ができ素子の信頼性を
向上する事ができる。
こまれている本発明の構造では温度を上昇しても活性層
から垂直方向に漏れ出るキャリアの量を低減する事がで
きるので高温動作にも耐えうる事ができ素子の信頼性を
向上する事ができる。
本発明の様に活性層からの光のしみ出しを大きくして活
性層垂直方向の光のｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒを小
さくする事は大光出力レーザ発振の上で著しい効果を持
つ。通常のＡＩ ＧａＡｓ／ＧａＡｓ半導体レーザを大
光出力レーザ発振させると反射面が破壊される現象が生
じる。この現象は光学損傷として古くから知られており
、そのレベルはＣＷレーザ発振（１，（＋） では〜ＭＷ／ｃｒＩＬ２で生じる。通常ＡｌＧａＡｓ／
ＧａＡｓ半導体レーザの反射面破壊の生じる光出力１）
Ｍは活性層の層厚をｄ 、 ｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｔ
ｏｒをＦ、横モードのスポットサイズを−とすると ＰＭ： Ｆ Ｘ Ｗ７． Ｘ Ｉ ＭＷ／ｍ”となりＰ
′″はｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒＦに反比例して上
昇する。本発明の構造を用いればＦ≦０．０１ になり
ｐＭ≧１００ｍ’Ｗが可能となり大光出力レーザ発振が
可能になる。
性層垂直方向の光のｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒを小
さくする事は大光出力レーザ発振の上で著しい効果を持
つ。通常のＡＩ ＧａＡｓ／ＧａＡｓ半導体レーザを大
光出力レーザ発振させると反射面が破壊される現象が生
じる。この現象は光学損傷として古くから知られており
、そのレベルはＣＷレーザ発振（１，（＋） では〜ＭＷ／ｃｒＩＬ２で生じる。通常ＡｌＧａＡｓ／
ＧａＡｓ半導体レーザの反射面破壊の生じる光出力１）
Ｍは活性層の層厚をｄ 、 ｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｔ
ｏｒをＦ、横モードのスポットサイズを−とすると ＰＭ： Ｆ Ｘ Ｗ７． Ｘ Ｉ ＭＷ／ｍ”となりＰ
′″はｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒＦに反比例して上
昇する。本発明の構造を用いればＦ≦０．０１ になり
ｐＭ≧１００ｍ’Ｗが可能となり大光出力レーザ発振が
可能になる。
本発明の様に活性層からの光のしみ出しを大きくする事
は活性層垂直方向の広がり角屯 を急激に減少させる事
ができる。特に本実施例の如く。
は活性層垂直方向の広がり角屯 を急激に減少させる事
ができる。特に本実施例の如く。
活性層垂直方向において活性層をはさみこんだクラッド
層およびガイド層の組成および層厚を等しくすれば光は
活性層を中心として垂直方向に広（対称的に広げる事が
できる。その結果本実施例を用いれば牡≦１５度にする
事ができる。これに対して活性層水平横方向では比較的
強い正の屈折率ガイディング機構が作りつけであるので
横モード（１１） のスポットサイズを狭くして活性層水平横方向の広がり
角θ７を〜＝１２〜１５度にする事ができる。
層およびガイド層の組成および層厚を等しくすれば光は
活性層を中心として垂直方向に広（対称的に広げる事が
できる。その結果本実施例を用いれば牡≦１５度にする
事ができる。これに対して活性層水平横方向では比較的
強い正の屈折率ガイディング機構が作りつけであるので
横モード（１１） のスポットサイズを狭くして活性層水平横方向の広がり
角θ７を〜＝１２〜１５度にする事ができる。
従ってへ、２θ／７となり等心円的な光源を得る事がで
き、実用に際して外部の光学系とのカップリング効率を
著しく上昇させる事ができる。
き、実用に際して外部の光学系とのカップリング効率を
著しく上昇させる事ができる。
上記した様ｌこ本発明の構造は前記した中球、小野、梶
村、中村により第４４回応用物理学会学術謡演会講演予
稿集１９８３年１０９頁２６ｐ−ｐ−１，６に発表され
たレーザの如く損失領域を設けて横モード制師する機構
とは全く異なっており、損失領域もない事から低閾値高
効率でレーザ発振ができる。更に】回の成長で製作でき
全面電極を用いる等、製造方法も比較的容易であり、Ｍ
ＯＣＶＤ法特有の層厚の制御性の良い利点をいかして再
現性よく作る事ができる。
村、中村により第４４回応用物理学会学術謡演会講演予
稿集１９８３年１０９頁２６ｐ−ｐ−１，６に発表され
たレーザの如く損失領域を設けて横モード制師する機構
とは全く異なっており、損失領域もない事から低閾値高
効率でレーザ発振ができる。更に】回の成長で製作でき
全面電極を用いる等、製造方法も比較的容易であり、Ｍ
ＯＣＶＤ法特有の層厚の制御性の良い利点をいかして再
現性よく作る事ができる。
以上のように実施例は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ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ 、 ＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＧａＰ。
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ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ 、 ＩｎＧａＡｓＰ／
ＩｎＧａＰ。
ＩｎＧａＰ／ＡＩ ＩｎＰ 、 ＡｌＧａＡｓＳｂ／Ｇ
−ａＡｓｓｂ 等数多くの結晶材料に適用する事ができ
る、 （１２）
−ａＡｓｓｂ 等数多くの結晶材料に適用する事ができ
る、 （１２）
第１図は本発明実施例の斜視図、第２図は第１図の断面
図、第３因はこの実施例の作製の過゛程において基板に
電流ブロック領域と凸部電流注入領域とを形成した時の
断面図である。図において、１０・・・ｎ形ＧａＡｓ基
板、１１・・・Ｓｉｎ、膜、１２・・・凸部電流注入領
域、１３・・・電流ブロック領域、１４・・・ｎ形Ａｌ
ｏ４５Ｇａ ６５５ Ａ、ｓ第１クラッド層、１５ ・
・・アンドープＡＩＯ，ｌ５Ｇａ Ｏ，Ｂ５Ａｓ活性層
、１６−ｐ形Ａｌ Ｏ，４５Ｇａ Ｏ，５５Ａｓ Ｍ
２クラッド層、１７ ・−ＡＩ Ｑ、４５ Ｇａ ６５
５ Ａｓ絶縁性第３クラッド層、１８・・・ｐ形ＧａＡ
ｓキャップ層、１９・・・唾鉛拡散領域、２０・・・ｐ
形オーミックコンタクト、２１・・・ｎ形オーミックコ
ンタクト である。 （１３）
図、第３因はこの実施例の作製の過゛程において基板に
電流ブロック領域と凸部電流注入領域とを形成した時の
断面図である。図において、１０・・・ｎ形ＧａＡｓ基
板、１１・・・Ｓｉｎ、膜、１２・・・凸部電流注入領
域、１３・・・電流ブロック領域、１４・・・ｎ形Ａｌ
ｏ４５Ｇａ ６５５ Ａ、ｓ第１クラッド層、１５ ・
・・アンドープＡＩＯ，ｌ５Ｇａ Ｏ，Ｂ５Ａｓ活性層
、１６−ｐ形Ａｌ Ｏ，４５Ｇａ Ｏ，５５Ａｓ Ｍ
２クラッド層、１７ ・−ＡＩ Ｑ、４５ Ｇａ ６５
５ Ａｓ絶縁性第３クラッド層、１８・・・ｐ形ＧａＡ
ｓキャップ層、１９・・・唾鉛拡散領域、２０・・・ｐ
形オーミックコンタクト、２１・・・ｎ形オーミックコ
ンタクト である。 （１３）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 凸状のストライプ領域を具備し、かつ、ストライプ領域
の両側に電流ブロック層を有する半導体基板上に、管内
波長の数倍以下の層厚を有する活性層を、該活性層より
もバンドギャップが広くかつ屈折率が低い材質からなる
第１および第２のクラシト層で挾み込んだダブルへテロ
接合構造を備え、該構造に隣接して電気的に絶縁な第３
のクラッド層を備え、該各層が該半導体基板の凸状の形
状に沿って一様な層厚形態にあり、該第３のクラッド層
の一部で該半導体基板の凸状の上に位置する領域に、ス
トライプ状の電気伝導領域を備えている事を特徴とする
半導体レーザ。 （１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9400384A JPS60239080A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9400384A JPS60239080A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239080A true JPS60239080A (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14098242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9400384A Pending JPS60239080A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239080A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6356980A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Sony Corp | 半導体レ−ザ |
| US5271028A (en) * | 1991-07-22 | 1993-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP9400384A patent/JPS60239080A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6356980A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Sony Corp | 半導体レ−ザ |
| US5271028A (en) * | 1991-07-22 | 1993-12-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
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