JPS6040720B2 - 半導体レ−ザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レ−ザおよびその製造方法Info
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- JPS6040720B2 JPS6040720B2 JP4951979A JP4951979A JPS6040720B2 JP S6040720 B2 JPS6040720 B2 JP S6040720B2 JP 4951979 A JP4951979 A JP 4951979A JP 4951979 A JP4951979 A JP 4951979A JP S6040720 B2 JPS6040720 B2 JP S6040720B2
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- Japan
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- striped
- semiconductor layer
- layer
- apex
- semiconductor laser
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- 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.)
- Expired
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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
- H01S5/223—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
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザおよびその製造方法に関する。
最近、半導体レーザは光通信や光ビデオディスク等の光
源だけでなく、各方面でそれを応用したシステムの研究
開発が進められている。
源だけでなく、各方面でそれを応用したシステムの研究
開発が進められている。
半導体レーザを応用する場合、特性上必要な事項として
、‘１１ 単一で安定な藤モード発振から得られること
。｛２１ 光ビームは円形でその広がり角は小さいこと
。
、‘１１ 単一で安定な藤モード発振から得られること
。｛２１ 光ビームは円形でその広がり角は小さいこと
。
‘３’直線性がよく、二次歪が極めて小さいこと。（４
’出力が大きく、長寿命であること。などがあげられる
。
’出力が大きく、長寿命であること。などがあげられる
。
しかし、現状としては上記の条件の全てを満すのは困難
であり、一（１’項の単一で安定な縦および横モード発
振を目的とした種々の構造の半導体レーザが提案されて
いるのが大半である。半導体レーザがガスレーザにとっ
て代わるためには、小型で堅牢という特長に加えて、ガ
スレーザと同等あるいはそれ以上の特性、例えば単一モ
ードおよび広がり角の小さな円形光ビームを有するもの
にしなければならない。すなわち、ガスレーザと同等以
上の特性を有するには、半導体レーザにとって広がり角
の小さなスポット状発振は不可避な条件となる。本発明
の目的は一度の結晶成長で平坦な基板上に活性層をはさ
む少なくとも一方のクラッド層に局所的な厚みをもたせ
た層を成長させ、それによって発光領域を制限し、単一
スポット状発振の半導体レーザ装置を提供することにあ
る。
であり、一（１’項の単一で安定な縦および横モード発
振を目的とした種々の構造の半導体レーザが提案されて
いるのが大半である。半導体レーザがガスレーザにとっ
て代わるためには、小型で堅牢という特長に加えて、ガ
スレーザと同等あるいはそれ以上の特性、例えば単一モ
ードおよび広がり角の小さな円形光ビームを有するもの
にしなければならない。すなわち、ガスレーザと同等以
上の特性を有するには、半導体レーザにとって広がり角
の小さなスポット状発振は不可避な条件となる。本発明
の目的は一度の結晶成長で平坦な基板上に活性層をはさ
む少なくとも一方のクラッド層に局所的な厚みをもたせ
た層を成長させ、それによって発光領域を制限し、単一
スポット状発振の半導体レーザ装置を提供することにあ
る。
以下、本発明について図面を用いて実施例とともに詳述
する。
する。
本発明の半導体レーザを得るには、従来の綾相ヱピタキ
シャル成長を行うにあたり、第１図に示すような横型ス
ライドボート１を用い、各々の溶液槽２，３，４から連
続的に成長を行う。
シャル成長を行うにあたり、第１図に示すような横型ス
ライドボート１を用い、各々の溶液槽２，３，４から連
続的に成長を行う。
その際、同図に示すように第２溶液槽３のみにスライド
方向と平行になるようにその底部にカーボンロッド５を
セットする。すなわち、第２溶液槽３によりＧａＡｓを
ヱピタキシャル成長する際第２図ａに示すように、基板
６とカーボンロッド５のすき間を約５００＃ｍ以下にす
るとカーボンロッド５の真下にはＧａ溶液７が表面張力
によってまわり込まず、溶液７のとぎれができる。この
とぎれによりエッジ効果によって、第２図ｂに示すよう
に成長端では極めて成長速度の遠い三角形の凸状の成長
層８が形成される。成長開始温度総０℃、冷却速度０．
５℃／分の条件で３分間成長を行うと三角形の成長層８
の高さは２ｒｍ、中７ｒｍとなり、成長端以外の平坦な
層は０．３仏ｍの成長層となる。本発明はこの性質を利
用して、例えば第２溶液槽より局所的に膜厚の異なる層
を成長させた半導体レーザを得るものである。第３図ａ
，ｂを用いて上記の性質を利用した本発明実施の半導体
レーザについて説明する。
方向と平行になるようにその底部にカーボンロッド５を
セットする。すなわち、第２溶液槽３によりＧａＡｓを
ヱピタキシャル成長する際第２図ａに示すように、基板
６とカーボンロッド５のすき間を約５００＃ｍ以下にす
るとカーボンロッド５の真下にはＧａ溶液７が表面張力
によってまわり込まず、溶液７のとぎれができる。この
とぎれによりエッジ効果によって、第２図ｂに示すよう
に成長端では極めて成長速度の遠い三角形の凸状の成長
層８が形成される。成長開始温度総０℃、冷却速度０．
５℃／分の条件で３分間成長を行うと三角形の成長層８
の高さは２ｒｍ、中７ｒｍとなり、成長端以外の平坦な
層は０．３仏ｍの成長層となる。本発明はこの性質を利
用して、例えば第２溶液槽より局所的に膜厚の異なる層
を成長させた半導体レーザを得るものである。第３図ａ
，ｂを用いて上記の性質を利用した本発明実施の半導体
レーザについて説明する。
まずｎ型ＧａＡｓ基板１０上に第１図に示す第１溶液槽
２から０．２仏ｍの均一な膜厚のＧａｏ．７ＡＩＯ．３
Ａｓ層１１を成長させ、つづいて底部にカーボンロッド
５をセットした第２溶液槽３から三角形の凸部の高さ１
．５仏ｍ、および０．１〜０．２〃ｍの平坦な層を有す
る ｎ 型Ｇａｏ．７ＡＩＯ．３＄層 １ ２ を、さ
ら にＧａｏ．９＄１０．０弘ｓ活性層１３、２〃ｍ
程度のｐ型Ｇａｏ．７ＡＩＯ．３Ａｓ層１４、およびｌ
Ａｍのｐ型ＧａＡｓ層１５を成長させる。（第３図ａ）
。さらにＣＶＤおよびスパッタにより絶縁膜１６をつけ
、通常のフオトェッチング技術で１０ｒｍのストライプ
状の窓あげ１７を行い、コンタクト拡散を行なった後、
ｐ側にはＴｉ−Ｐｔ−Ａｕの正電極１８を、ｎ側にはＡ
ｕ−Ｑ−Ｎｉの負電極１９を形成する（第３図ｂ）。こ
のようにして得られた本発明実施の半導体レーザは、上
記三角形の凸状の層を有するｎ型Ｇも７ＡＩｏ．３＄ク
ラッド層１２上に形成したＧも．９５ＡＩ。
２から０．２仏ｍの均一な膜厚のＧａｏ．７ＡＩＯ．３
Ａｓ層１１を成長させ、つづいて底部にカーボンロッド
５をセットした第２溶液槽３から三角形の凸部の高さ１
．５仏ｍ、および０．１〜０．２〃ｍの平坦な層を有す
る ｎ 型Ｇａｏ．７ＡＩＯ．３＄層 １ ２ を、さ
ら にＧａｏ．９＄１０．０弘ｓ活性層１３、２〃ｍ
程度のｐ型Ｇａｏ．７ＡＩＯ．３Ａｓ層１４、およびｌ
Ａｍのｐ型ＧａＡｓ層１５を成長させる。（第３図ａ）
。さらにＣＶＤおよびスパッタにより絶縁膜１６をつけ
、通常のフオトェッチング技術で１０ｒｍのストライプ
状の窓あげ１７を行い、コンタクト拡散を行なった後、
ｐ側にはＴｉ−Ｐｔ−Ａｕの正電極１８を、ｎ側にはＡ
ｕ−Ｑ−Ｎｉの負電極１９を形成する（第３図ｂ）。こ
のようにして得られた本発明実施の半導体レーザは、上
記三角形の凸状の層を有するｎ型Ｇも７ＡＩｏ．３＄ク
ラッド層１２上に形成したＧも．９５ＡＩ。
伍Ａｓ活性層１３は点線円内に示すように三角形の頂点
２０で最も膜厚が薄く（約０．１ムｍ以下）なり、この
頂点付近に電流が集中して流れるため発振しきし、値の
低下が容易になる。また形状も平坦でなく図りをクラツ
ド層１２，１４にはさまれた形となっているため光のと
じ込めが大きくなり、単一スポット発振のレーザとなる
。以上説明したように本発明の半導体レーザは、活性層
の厚さが極端に薄いため単一で安定な縦および横モード
発振だけでなく、活性領域の周囲をクラッド層によって
覆われているための光ビームは円形となり、また活性領
域が制限されているため、二次歪が極めて小さい等の特
徴と有する。
２０で最も膜厚が薄く（約０．１ムｍ以下）なり、この
頂点付近に電流が集中して流れるため発振しきし、値の
低下が容易になる。また形状も平坦でなく図りをクラツ
ド層１２，１４にはさまれた形となっているため光のと
じ込めが大きくなり、単一スポット発振のレーザとなる
。以上説明したように本発明の半導体レーザは、活性層
の厚さが極端に薄いため単一で安定な縦および横モード
発振だけでなく、活性領域の周囲をクラッド層によって
覆われているための光ビームは円形となり、また活性領
域が制限されているため、二次歪が極めて小さい等の特
徴と有する。
また一度の結晶成長でこのようなしーザを構成するため
、活性層に欠陥が生じることはなく長寿命動作が可能で
あり、優れたレーザである。
、活性層に欠陥が生じることはなく長寿命動作が可能で
あり、優れたレーザである。
第１図は本発明の製造に際して用いられる溶液槽の概観
図、第２図ａ，ｂは本発明によって得られるェピタキシ
ャル成長層の状態を示す断面図、第３図はａ，ｂは本発
明の半導体レーザの製造工程を示す断面図である。 １・・・・・・溶液槽、２，３，４・・・・・・溶液槽
、５・・・・・・カーボンロッド、１０・・・・・・ｎ
型ＧａＡｓ基板、１ １・・・・・・ｎ型Ｇａｏ．７Ａ
Ｉｏ．３Ａｓ層、１ ２・・・・・・ｎ型Ｇも．７ＡＩ
ぴ３Ａｓ層、１３・・・・・・Ｇも．９５ＡＩび。 ５松活性層、１ ４・・・・・・ｐ型Ｇも．７ＡＩｏ．
３Ａｓ層、１５・・・・・・ｐ型ＧａＡｓ層、１６・・
…・絶縁膜、１７・・・・・・正電極、１８・・・・・
・負電極。 第１図 第２図 第３図
図、第２図ａ，ｂは本発明によって得られるェピタキシ
ャル成長層の状態を示す断面図、第３図はａ，ｂは本発
明の半導体レーザの製造工程を示す断面図である。 １・・・・・・溶液槽、２，３，４・・・・・・溶液槽
、５・・・・・・カーボンロッド、１０・・・・・・ｎ
型ＧａＡｓ基板、１ １・・・・・・ｎ型Ｇａｏ．７Ａ
Ｉｏ．３Ａｓ層、１ ２・・・・・・ｎ型Ｇも．７ＡＩ
ぴ３Ａｓ層、１３・・・・・・Ｇも．９５ＡＩび。 ５松活性層、１ ４・・・・・・ｐ型Ｇも．７ＡＩｏ．
３Ａｓ層、１５・・・・・・ｐ型ＧａＡｓ層、１６・・
…・絶縁膜、１７・・・・・・正電極、１８・・・・・
・負電極。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上に断面がほぼ三角形状のストライプ状
突出部を有する半導体層が形成され、前記半導体層およ
び前記半導体基板の表面に、前記半導体層より禁制帯幅
が狭くかつ屈曲率が大きい材料からなる活性層が、前記
ストライプ状突出部の頂点直上で他の部分よりも薄く形
成され、前記ストライプ状突出部の頂点の上方にストラ
イプ状電極が形成されていることを特徴とする半導体レ
ーザ装置。 ２ 成長用溶液が充填されるとともに底部にロツド状の
結晶成長阻止部材を有する溶液槽を、半導体基板上に設
けて、ストライプ状突出部を有する半導体層を形成する
工程と、前記半導体層上に前記ストライプ状突出部の頂
点直上での厚さが他の部分よりも薄くなるように形成す
る工程と、前記ストライプ状突出部の頂点の上方にスト
ライプ状電極を形成する工程とを備えたことを特徴とす
る半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4951979A JPS6040720B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4951979A JPS6040720B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55141777A JPS55141777A (en) | 1980-11-05 |
| JPS6040720B2 true JPS6040720B2 (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=12833378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4951979A Expired JPS6040720B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040720B2 (ja) |
-
1979
- 1979-04-20 JP JP4951979A patent/JPS6040720B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55141777A (en) | 1980-11-05 |
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