JPS6028291A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents
半導体レ−ザ素子Info
- Publication number
- JPS6028291A JPS6028291A JP13820383A JP13820383A JPS6028291A JP S6028291 A JPS6028291 A JP S6028291A JP 13820383 A JP13820383 A JP 13820383A JP 13820383 A JP13820383 A JP 13820383A JP S6028291 A JPS6028291 A JP S6028291A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- crystal
- semiconductor laser
- gaas substrate
- 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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-
- 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
- H01S5/2203—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 with a transverse junction stripe [TJS] structure
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】
この発明は、ＡＩ、 Ｇ ａ、、ｘＡｓＡｓ系短波長半
導体レーザ素子動層領域を構成する二重へテロ接合エピ
タキシャル膜を高品質化するための階段型多重へテロ接
合層を設けた半導体レーザ素子に関するものである。
導体レーザ素子動層領域を構成する二重へテロ接合エピ
タキシャル膜を高品質化するための階段型多重へテロ接
合層を設けた半導体レーザ素子に関するものである。
第１図はＡ１工Ｇ ｈ １−ＸＡ ｔｒ 系短波長半導
体ンーザ素子の例として Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｊｕ
ｎｃｔｉｏｎ ５ｔｒｉｐｅ （ＴＪＳ）！造のレーザ
素子を示す。第１図において、１はＧａＡｓ基板、２は
下部クラッド層、３は活性層、４は上部クラッド層、５
はキャンプコンタクト層、６はｎ型電極金属層、７はＰ
−拡散領域、８はＰ＋拡散領域、９はＰ型電極金属層で
ある。また、１０は前記各部２〜９からなる能動層であ
る。
体ンーザ素子の例として Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｊｕ
ｎｃｔｉｏｎ ５ｔｒｉｐｅ （ＴＪＳ）！造のレーザ
素子を示す。第１図において、１はＧａＡｓ基板、２は
下部クラッド層、３は活性層、４は上部クラッド層、５
はキャンプコンタクト層、６はｎ型電極金属層、７はＰ
−拡散領域、８はＰ＋拡散領域、９はＰ型電極金属層で
ある。また、１０は前記各部２〜９からなる能動層であ
る。
Ａ １． Ｇａｐ−Ａｓ系短波長半導体レーザ素子にお
いては、レーザ発振波長を短波長化するために、活性層
３のエネルギーバンドギャップ値を大きくする目的で、
そのＡｌ工Ｇａ□−！ＡＢ混晶エピタキシャル膜のＡｔ
組成のＸ値太き（する必要がある。このようなＡ１．Ｇ
ａ、−ｘＡｓＡｓ系短波長半導体レーザ素子、二重へテ
ロ接合を形成し、光および電子・正孔対の活性層３内へ
のとじ込めをはかる場合、十分な屈折率分布、伝導帯端
役差、比抵抗分布を得るために両クラッド層２，４のＡ
ｌｘＧａ、−ｘＡｓ混晶エピタキシャル膜のＸ値を活性
層３における値よりもさらに大きくする必要がある。こ
のようＫＧａＡｓ基板１と活性層３および両クラッド層
２゜４におけるＡ１８Ｃａｔ−、Ａｓ混晶エピタキシャ
ル膜との間に大きな格子定数差が存在する場合は、Ｇａ
Ａｓ（格子定数ｇ ＝ ５．６５３ Ｘ ）と最大Ａｌ
Ａｓ （格子定数ａ二５．６６１Ａ）との間の格子不整
合による転位などの結晶欠陥が発生し、半導体レーザ素
子の能動層の結晶性を低下させる原因となる本質的な欠
点が存在する。
いては、レーザ発振波長を短波長化するために、活性層
３のエネルギーバンドギャップ値を大きくする目的で、
そのＡｌ工Ｇａ□−！ＡＢ混晶エピタキシャル膜のＡｔ
組成のＸ値太き（する必要がある。このようなＡ１．Ｇ
ａ、−ｘＡｓＡｓ系短波長半導体レーザ素子、二重へテ
ロ接合を形成し、光および電子・正孔対の活性層３内へ
のとじ込めをはかる場合、十分な屈折率分布、伝導帯端
役差、比抵抗分布を得るために両クラッド層２，４のＡ
ｌｘＧａ、−ｘＡｓ混晶エピタキシャル膜のＸ値を活性
層３における値よりもさらに大きくする必要がある。こ
のようＫＧａＡｓ基板１と活性層３および両クラッド層
２゜４におけるＡ１８Ｃａｔ−、Ａｓ混晶エピタキシャ
ル膜との間に大きな格子定数差が存在する場合は、Ｇａ
Ａｓ（格子定数ｇ ＝ ５．６５３ Ｘ ）と最大Ａｌ
Ａｓ （格子定数ａ二５．６６１Ａ）との間の格子不整
合による転位などの結晶欠陥が発生し、半導体レーザ素
子の能動層の結晶性を低下させる原因となる本質的な欠
点が存在する。
この発明は、このＧａＡｓ基板とＡＩｘＧａｐ−、Ａｇ
混晶活性層およびクラッド層との格子定数の違いによる
格子不整合の困難を克報するためになされたもので、Ｇ
ａ Ａ Ｓ基板と二重へテロ接合レーザ素子の能動層
との間に、格子不整合誘導歪をもつ階段型多重ヘテｐ接
合構造を挿入することにより、ＧａＡｓ基板と能動層と
の間に存在する大きな格子不整合を段階的に解消すると
同時に、ＧａＡｓ基板にもともと含まれる転位等の結晶
欠陥をも遮断し、半導体レーザ素子の能動層領域の結晶
品質を向上させるＡ ｌｚ Ｇ Ｋｌ −１Ａ ｓ系短
波長半導体レーザ素子を提供するものである。以下、こ
の発明について説明する。
混晶活性層およびクラッド層との格子定数の違いによる
格子不整合の困難を克報するためになされたもので、Ｇ
ａ Ａ Ｓ基板と二重へテロ接合レーザ素子の能動層
との間に、格子不整合誘導歪をもつ階段型多重ヘテｐ接
合構造を挿入することにより、ＧａＡｓ基板と能動層と
の間に存在する大きな格子不整合を段階的に解消すると
同時に、ＧａＡｓ基板にもともと含まれる転位等の結晶
欠陥をも遮断し、半導体レーザ素子の能動層領域の結晶
品質を向上させるＡ ｌｚ Ｇ Ｋｌ −１Ａ ｓ系短
波長半導体レーザ素子を提供するものである。以下、こ
の発明について説明する。
第２図はＴＪＳ構造Ａ’ ｘ Ｇ ａ ｒ−ｘ Ａ ａ
系短波長半導体レーザ素子に、この発明を施した一実
施例を示す。第２図において、１１は階段型多重ヘテロ
接合層を示す。
系短波長半導体レーザ素子に、この発明を施した一実
施例を示す。第２図において、１１は階段型多重ヘテロ
接合層を示す。
第３図は、第１図にあられされるＴＪＳ構造のレーザ素
子において、ＧａＡｓ基板１、能動層１０および階段型
多重へテロ接合層１１における格子定数の深さ方向につ
いての変化を模式的忙あられしたものである。このとき
、階段型多重ヘテロ接合層１１における各々のＡＩｘＧ
ａｐ−〇へ８混晶エビクキシャル層の厚さｈおよび格子
不整合度Δａ ／ ａは、結晶格子不整合誘導転位を起
こす臨界値ｈ１．１．！よりもｈが小さいという条件を
満足しなげｔ′Ｌ＆工ならない。ｈｍ□は格子定ｉａ、
格子整合の大きさΔａ／ａ、格子不整合銹導転位のバー
ガースベクトルｂ、ボ７ンン比νが与えられれば決まる
値をもつχいる。（Ｊ、 Ｗ、 Ｍａｔｔｈｅｗｓ ａ
ｎｄ Ａ、 Ｅ、 Ｂｌａｋｅｓｌｅｅ＋Ｊ、 Ｃｒｙ
ｇｔ、Ｇｒｏｗｔｈ２７１１Ｂ（１９７４） ）このよ
うな構成をもつ階段型多重へテロ接合層１１を有するＡ
ｌ工Ｇａ Ｈ−ｚ Ａ ｓ 系短波長半導体レーザ素子
忙おいては、Ｇ ａ Ａ ｓ基板１と活性層３および両
クラッド層２．４におけるＡｌｘＧａ１−０Ａｓ混晶層
との間に存在する大きな格子不整合を、階段状忙設定し
た各々の混晶層へテロ接合における格子不整合誘導歪に
より段階的に緩和、解消するためＫ、転位等の結晶欠陥
の発生および伝播を防ぐことがができる。
子において、ＧａＡｓ基板１、能動層１０および階段型
多重へテロ接合層１１における格子定数の深さ方向につ
いての変化を模式的忙あられしたものである。このとき
、階段型多重ヘテロ接合層１１における各々のＡＩｘＧ
ａｐ−〇へ８混晶エビクキシャル層の厚さｈおよび格子
不整合度Δａ ／ ａは、結晶格子不整合誘導転位を起
こす臨界値ｈ１．１．！よりもｈが小さいという条件を
満足しなげｔ′Ｌ＆工ならない。ｈｍ□は格子定ｉａ、
格子整合の大きさΔａ／ａ、格子不整合銹導転位のバー
ガースベクトルｂ、ボ７ンン比νが与えられれば決まる
値をもつχいる。（Ｊ、 Ｗ、 Ｍａｔｔｈｅｗｓ ａ
ｎｄ Ａ、 Ｅ、 Ｂｌａｋｅｓｌｅｅ＋Ｊ、 Ｃｒｙ
ｇｔ、Ｇｒｏｗｔｈ２７１１Ｂ（１９７４） ）このよ
うな構成をもつ階段型多重へテロ接合層１１を有するＡ
ｌ工Ｇａ Ｈ−ｚ Ａ ｓ 系短波長半導体レーザ素子
忙おいては、Ｇ ａ Ａ ｓ基板１と活性層３および両
クラッド層２．４におけるＡｌｘＧａ１−０Ａｓ混晶層
との間に存在する大きな格子不整合を、階段状忙設定し
た各々の混晶層へテロ接合における格子不整合誘導歪に
より段階的に緩和、解消するためＫ、転位等の結晶欠陥
の発生および伝播を防ぐことがができる。
以上詳細忙説明したようにこの発明は、Ａｌ工Ｇａ＋−
、Ａｓ系短波長半導体ン−ザ素子において、ＧａＡｓ基
板と能動層の間に結晶格子不整合誘導転位よって転位結
晶欠陥の発生および伝播を阻止できる階段截多重へテレ
接合層を設は良ので、半導体レーザ素子の能動層におけ
る結晶品質を、ＧａＡｓ基板との大きな格子不整合があ
る忙もかかわらず高めることができ、素子の量子効率お
よび寿命を高めることができる利点がある。
、Ａｓ系短波長半導体ン−ザ素子において、ＧａＡｓ基
板と能動層の間に結晶格子不整合誘導転位よって転位結
晶欠陥の発生および伝播を阻止できる階段截多重へテレ
接合層を設は良ので、半導体レーザ素子の能動層におけ
る結晶品質を、ＧａＡｓ基板との大きな格子不整合があ
る忙もかかわらず高めることができ、素子の量子効率お
よび寿命を高めることができる利点がある。
第１図は従来のＡｌｘＧａ１−！Ａｓ系短波長二重へテ
ロ接合半導体レーザの構成を示す概略断面図、第２図は
この発明の一実施例の構成な示す概略断面図、第３図は
第２図に示す実施例のＴＪＳ構造の半導体レーザ素子に
おけるＧａＡｓ基板および各エビクキャル層の格子定数
の深さ方向につ（・ての変化を模式的にあられした図で
ある。 図中、１はＧａＡｓ基板、２は下部クラッド層、３は活
性層、４は上部クラッド層、５をまキャップコンタクト
層、６はｎ凰電極金属層、７Ｇ’ｌＰ−拡散領域、８は
戸拡散領域、９はＰ型電極金属層、１０は能動層、１１
は階段型多重へテロ接合層である。なお、図中の同一符
号は同一またＧｉ相当部分を示す。 代理人 大台 増雄 （外２名ン 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭５８−１３８２０３号２、発明
の名称 半導体レーザ素子 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁１２行の「Ｘ値大きく」を、「Ｘ値
を大きく」と補止する。 （２）同じく第３頁１０行の「克報」を、「克服」と補
正する。 以上
ロ接合半導体レーザの構成を示す概略断面図、第２図は
この発明の一実施例の構成な示す概略断面図、第３図は
第２図に示す実施例のＴＪＳ構造の半導体レーザ素子に
おけるＧａＡｓ基板および各エビクキャル層の格子定数
の深さ方向につ（・ての変化を模式的にあられした図で
ある。 図中、１はＧａＡｓ基板、２は下部クラッド層、３は活
性層、４は上部クラッド層、５をまキャップコンタクト
層、６はｎ凰電極金属層、７Ｇ’ｌＰ−拡散領域、８は
戸拡散領域、９はＰ型電極金属層、１０は能動層、１１
は階段型多重へテロ接合層である。なお、図中の同一符
号は同一またＧｉ相当部分を示す。 代理人 大台 増雄 （外２名ン 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭５８−１３８２０３号２、発明
の名称 半導体レーザ素子 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁１２行の「Ｘ値大きく」を、「Ｘ値
を大きく」と補止する。 （２）同じく第３頁１０行の「克報」を、「克服」と補
正する。 以上
Claims (1)
- ＧａＡｓ基板上に、下部クラッド層ｒ Ａ １ ｚ Ｇ
ａ Ｈ−ｚ Ａ ８混晶活性層、上部クラッド層から
なる能動層を形成したＡ１．Ｇａ＋−、ＡＢ 系短波長
二重ヘテｐ接合半導体ンーザ素子において、前記ＧａＡ
ｓ基板とエピタキシャル成長で形成する能動層との間に
結晶格子不整合誘導歪によって転位結晶欠陥の発生およ
び伝播を阻止する階段型多重へテロ接合層を設けたこと
を特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13820383A JPS6028291A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13820383A JPS6028291A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6028291A true JPS6028291A (ja) | 1985-02-13 |
Family
ID=15216487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13820383A Pending JPS6028291A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028291A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118150A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Toray Ind Inc | 印刷版材用感光性樹脂組成物 |
| JPH07261220A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Atr Koudenpa Tsushin Kenkyusho:Kk | 半導体光素子 |
| US5945464A (en) * | 1996-08-14 | 1999-08-31 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Ultraviolet-curable, resin-forming thiol-ene compositions |
| WO2001015243A1 (fr) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Thyristor electroluminescent et dispositif electroluminescent a auto-balayage |
| US6224976B1 (en) | 1996-08-14 | 2001-05-01 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP13820383A patent/JPS6028291A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118150A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Toray Ind Inc | 印刷版材用感光性樹脂組成物 |
| JPH07261220A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Atr Koudenpa Tsushin Kenkyusho:Kk | 半導体光素子 |
| US5945464A (en) * | 1996-08-14 | 1999-08-31 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Ultraviolet-curable, resin-forming thiol-ene compositions |
| US6224976B1 (en) | 1996-08-14 | 2001-05-01 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
| US6465092B1 (en) | 1996-08-14 | 2002-10-15 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
| US6528160B1 (en) | 1996-08-14 | 2003-03-04 | Pentax Corporation | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
| US6531180B1 (en) | 1996-08-14 | 2003-03-11 | Pentax Corporation | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
| US6663957B1 (en) | 1996-08-14 | 2003-12-16 | Pentax Corporation | Adhesive transparent resin and a composite including the same |
| WO2001015243A1 (fr) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Thyristor electroluminescent et dispositif electroluminescent a auto-balayage |
| US6825500B1 (en) | 1999-08-23 | 2004-11-30 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Light-emitting thyristor and self-scanning light-emitting device |
| US7009221B2 (en) | 1999-08-23 | 2006-03-07 | Nippon Sheet Glass Company Limited | Light-emitting thyristor and self-scanning light-emitting device |
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