JPS6045088A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS6045088A JPS6045088A JP58153643A JP15364383A JPS6045088A JP S6045088 A JPS6045088 A JP S6045088A JP 58153643 A JP58153643 A JP 58153643A JP 15364383 A JP15364383 A JP 15364383A JP S6045088 A JPS6045088 A JP S6045088A
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- Japan
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- layer
- light emitting
- region
- reverse bias
- electrode
- Prior art date
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- 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
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- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (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】
（１１発明の技術分野
本発明は半導体発光装置に係り、特に、回折格子を有す
る半導体レーザの構造に関する。
る半導体レーザの構造に関する。
（２）従来技術と問題点
第１図は従来の回折格子を有する半導体発光装置の断面
図であり、１はｎ型インジウム・リン（ＩｎＰ）基板兼
クラッド層、２はアンドープのインジウム・ガリウム・
ヒ素・リン（ＩｎＣｙａＡｓＰ）活性層、３はｐ型１ｎ
ＧａＡｓＰ光導波屓。
図であり、１はｎ型インジウム・リン（ＩｎＰ）基板兼
クラッド層、２はアンドープのインジウム・ガリウム・
ヒ素・リン（ＩｎＣｙａＡｓＰ）活性層、３はｐ型１ｎ
ＧａＡｓＰ光導波屓。
４はｐ型１ｎＰクラッド層、５はｐ型１ｎＧａＡＳＰコ
ンタクト層、６はｐ側電極、７はｎ （ＩＩ＋電極。
ンタクト層、６はｐ側電極、７はｎ （ＩＩ＋電極。
Ａは発光領域、Ｂは反射領域を指示しである。尚、光導
波層３の反射領域Ｂには周期的に回折格子が形成されて
いる。
波層３の反射領域Ｂには周期的に回折格子が形成されて
いる。
この様な構造の半導体レーザの動作は、ｎ側電極６に正
、ｎ側電極７に負の電圧を印加し、活性Ｎ２の発光領域
Ａに電流を注入し、再結合により発光を得る。この光は
、活性層２及び光導波層３によって導かれるが、光導波
層３の反射領＠Ｂに形成された回折格子により、反射さ
れ増幅されて該回折格子の周期で決まる波長によってレ
ーザ発振する。
、ｎ側電極７に負の電圧を印加し、活性Ｎ２の発光領域
Ａに電流を注入し、再結合により発光を得る。この光は
、活性層２及び光導波層３によって導かれるが、光導波
層３の反射領＠Ｂに形成された回折格子により、反射さ
れ増幅されて該回折格子の周期で決まる波長によってレ
ーザ発振する。
ここで、単一波長発振する為には、次式（］）の条件を
満足しなければならない。
満足しなければならない。
へ＝入ｏｓｃ／２ｍ−ｎｅｆｆ −−−（１１ｆｌ１式
において、入ｏｓｃは発振波長１ｍは整数。
において、入ｏｓｃは発振波長１ｍは整数。
ｎｅｆｆは発振波長、活性層、光導波層、クラッド層で
決まる有効屈折率、Δは回折格子の周期である。入ｏｓ
ｃは活性層のバンド幅エネルギーで決まる定数である。
決まる有効屈折率、Δは回折格子の周期である。入ｏｓ
ｃは活性層のバンド幅エネルギーで決まる定数である。
しかし、上記構造の半導体発光装置では、温度変化によ
りバンド幅エネルギーで決まる利得分布が大きく変化し
、回折格子により決まる発振波長大ｏｓｃに対して大き
く変化する為、上記（１）式を満たず単一波長発振温度
領域が狭いという問題があった。
りバンド幅エネルギーで決まる利得分布が大きく変化し
、回折格子により決まる発振波長大ｏｓｃに対して大き
く変化する為、上記（１）式を満たず単一波長発振温度
領域が狭いという問題があった。
（３）発明の目的
本発明の目的は、上記問題点を解決し、温度変化に存在
しない安定な単一波長発振温度領域を広げた回折格子を
有する半導体発光装置の構造を提供するにある。
しない安定な単一波長発振温度領域を広げた回折格子を
有する半導体発光装置の構造を提供するにある。
（４）発明の構成
本発明の上記目的は、活性層を有する発光領域と、該発
光領域で発光した光を反射する回折格子が形成された光
導波路を有する反射領域とを備え、該反射領域に、該発
光領域に設けられた駆動用電極とは電気的に分離され、
前記光導路内に空乏層を広げる為の逆バイアス印加用電
極を設けたこと（５）発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
光領域で発光した光を反射する回折格子が形成された光
導波路を有する反射領域とを備え、該反射領域に、該発
光領域に設けられた駆動用電極とは電気的に分離され、
前記光導路内に空乏層を広げる為の逆バイアス印加用電
極を設けたこと（５）発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
第２図は本発明の一実施例の半導体発光装置の断面図で
ある。同図において、８は高抵抗領域。
ある。同図において、８は高抵抗領域。
９は逆バイアス電極を指示しており、第１図と同部分は
同記号で指示しである。
同記号で指示しである。
本実施例の半導体レーザの製法は、スズ（Ｓｎ）がキャ
リア濃度２ Ｘ １０” （ｃ＋ｎ−’） ドープされ
たｎ型ＩｎＰ基板兼クラッド層１上に、厚さ０．１５〜
０．２〔μ丁ｎ〕１発振波長１．５５Ｃμｍ〕のアンド
ープのＩｎＧａＡｓＰ活性層２．厚さｏ、２〔μｍ〕、
カドミウム（Ｃｄ）がキャリア濃度１〜５ Ｘ １０”
（ｃ＋ｎ−’） ドープされたｐ型１ｎＧａＡｓＰ光
導波層３を順次液相エピタキシャル成長法により形成し
た後、該光導波層３の反射領域Ｂに２２００（Ａ）の周
期で回折格子を形成する。更に光導波層３上に厚さ１
［μｍ］、Ｃｄがキャリア濃度５ ×１０ ′（ｃｍ’
） ドープされたｐ型Ｉ ｎＰツク９フ層４．厚さ０．
５〜１ 〔μｍ〕、亜鉛（Ｚ ｎ）がキャリア濃度〜１
０’ （ｃｍ−３３ドープされたｐ型１ｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層５を順次液相エピタキシャル成長法により形
成し、次いで、発光領域Ａと反射領域Ｂとの間にプロト
ン等を注入してｐ型１ｎＰクラッド層４に達する深さの
高抵抗領域８ （エツチングによる溝でもよい）を形成
し、該ｐ型１ ｎＧａＡｓ Ｐコンタクト層５表面に選
択的にチタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（ΔＵ）材料
から成るｐ側電極６．逆バイアス電極８、ｎ型１ｎＰ基
板１裏面に金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）／ニッケル（Ｎ
ｉ）材料から成るｎ側電極７を形成する。
リア濃度２ Ｘ １０” （ｃ＋ｎ−’） ドープされ
たｎ型ＩｎＰ基板兼クラッド層１上に、厚さ０．１５〜
０．２〔μ丁ｎ〕１発振波長１．５５Ｃμｍ〕のアンド
ープのＩｎＧａＡｓＰ活性層２．厚さｏ、２〔μｍ〕、
カドミウム（Ｃｄ）がキャリア濃度１〜５ Ｘ １０”
（ｃ＋ｎ−’） ドープされたｐ型１ｎＧａＡｓＰ光
導波層３を順次液相エピタキシャル成長法により形成し
た後、該光導波層３の反射領域Ｂに２２００（Ａ）の周
期で回折格子を形成する。更に光導波層３上に厚さ１
［μｍ］、Ｃｄがキャリア濃度５ ×１０ ′（ｃｍ’
） ドープされたｐ型Ｉ ｎＰツク９フ層４．厚さ０．
５〜１ 〔μｍ〕、亜鉛（Ｚ ｎ）がキャリア濃度〜１
０’ （ｃｍ−３３ドープされたｐ型１ｎＧａＡｓＰコ
ンタクト層５を順次液相エピタキシャル成長法により形
成し、次いで、発光領域Ａと反射領域Ｂとの間にプロト
ン等を注入してｐ型１ｎＰクラッド層４に達する深さの
高抵抗領域８ （エツチングによる溝でもよい）を形成
し、該ｐ型１ ｎＧａＡｓ Ｐコンタクト層５表面に選
択的にチタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（ΔＵ）材料
から成るｐ側電極６．逆バイアス電極８、ｎ型１ｎＰ基
板１裏面に金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）／ニッケル（Ｎ
ｉ）材料から成るｎ側電極７を形成する。
動作は、ｐ側電極６． ｎ側電極７間に正の電圧。
例えば１．５（Ｖ）、また逆バイアス電極９．ｎ側電極
７間に負の電圧を印加することにより、活性層の発光領
域Ａにキャリアが注入され、再結合により発光を得る。
７間に負の電圧を印加することにより、活性層の発光領
域Ａにキャリアが注入され、再結合により発光を得る。
この光は活性Ｎ２と光導波層３とにより反射領域Ｂに導
かれるが、この時、逆バイアス電極９とｎ側電極７との
間には逆バイアス電圧が印加されている為、活性層２と
先導波層３との界面から活性層２に向かって空乏層が広
がり、この反射領域Ｂでの屈折率を逆ハ・ｆアス電圧値
を変化させることにより制御できる。
かれるが、この時、逆バイアス電極９とｎ側電極７との
間には逆バイアス電圧が印加されている為、活性層２と
先導波層３との界面から活性層２に向かって空乏層が広
がり、この反射領域Ｂでの屈折率を逆ハ・ｆアス電圧値
を変化させることにより制御できる。
従って、本実施例の構造では、温度の変化により発振波
長（入ｏｓｃ）が大きく変化しても、有効屈折率（ｎｅ
ｆｆ）を所望の値に調整できるので前記（１１式を満足
させることができる。
長（入ｏｓｃ）が大きく変化しても、有効屈折率（ｎｅ
ｆｆ）を所望の値に調整できるので前記（１１式を満足
させることができる。
本実施例にあたっては、逆バイアス電圧をＯ〜４又は５
〔■〕の間で闘整することにより、発振波長１．４〜
１．６〔μｍ〕の間で単一波長発振が得られる。
〔■〕の間で闘整することにより、発振波長１．４〜
１．６〔μｍ〕の間で単一波長発振が得られる。
尚、アンドープのＩ ｎＧａＡｓ Ｐ活性層２の導電型
はｎ型である。また本実施例では、活性層２と光導波Ｎ
３との界面にｐ−ｎ接合を形成したが、光導波層３とｐ
型りラッド層４の界面にｐ−ｎ接合を形成し、該光導波
Ｎ３のキャリア濃度をｐ型りラッド層４より小さくする
ことにより、反射領域Ｂで空乏層を光導波層３内に広げ
てもよい。
はｎ型である。また本実施例では、活性層２と光導波Ｎ
３との界面にｐ−ｎ接合を形成したが、光導波層３とｐ
型りラッド層４の界面にｐ−ｎ接合を形成し、該光導波
Ｎ３のキャリア濃度をｐ型りラッド層４より小さくする
ことにより、反射領域Ｂで空乏層を光導波層３内に広げ
てもよい。
（６） 発明の効果
本発明によれば、回折格子を有する半導体装置装置にお
いて温度変化に存在しない安定な単一波長発振温度領域
を広げることができるという効果を有する。
いて温度変化に存在しない安定な単一波長発振温度領域
を広げることができるという効果を有する。
第１図は従来の半導体発光装置の断面図、第２図は本実
施例の半導体発光装置の断面図である。 １−−−− ｎ型１ｎＰ基板兼クラツド屓２−−−−
ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ３ −−−− ｐ型１ｎＧａＡｓＰ光導波層４−−−
ｐ型１ｎＰクラッド層 ５ −−− ｐ型ｒｎＧａＡｓＰコンタクト層６ −−
−− ｐ側電極 ７ −一一一−ｎ側電極 ８−−−一高抵抗領域 ９−−−−一逆バイアス電極
施例の半導体発光装置の断面図である。 １−−−− ｎ型１ｎＰ基板兼クラツド屓２−−−−
ＩｎＧａＡｓＰ活性層 ３ −−−− ｐ型１ｎＧａＡｓＰ光導波層４−−−
ｐ型１ｎＰクラッド層 ５ −−− ｐ型ｒｎＧａＡｓＰコンタクト層６ −−
−− ｐ側電極 ７ −一一一−ｎ側電極 ８−−−一高抵抗領域 ９−−−−一逆バイアス電極
Claims (1)
- 活性層を有する発光領域と、該発光領域で発光した光を
反射する回折格子が形成された光導波路を有する反射領
域とを備え、該反射領域に、該発光領域に設けられた駆
動用電極とは電気的に分離され、前記光導波路内に空乏
層を広げる為の逆バイアス印加用電極を設けたことを特
徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153643A JPS6045088A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153643A JPS6045088A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045088A true JPS6045088A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15567004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58153643A Pending JPS6045088A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045088A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61255086A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| EP0314490A2 (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-03 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| JPH02156691A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH02308577A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スーパールミネッセントダイオード |
| EP0480697A2 (en) * | 1990-10-11 | 1992-04-15 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Tunable semiconductor laser |
| US5934411A (en) * | 1997-03-18 | 1999-08-10 | Tsubakimoto Chain Co. | Checker-arm chain lubricating apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57190384A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-22 | Toshiba Corp | Wavelength sweeping laser |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP58153643A patent/JPS6045088A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57190384A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-22 | Toshiba Corp | Wavelength sweeping laser |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61255086A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| EP0314490A2 (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-03 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| JPH02156691A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH02308577A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スーパールミネッセントダイオード |
| EP0480697A2 (en) * | 1990-10-11 | 1992-04-15 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Tunable semiconductor laser |
| US5934411A (en) * | 1997-03-18 | 1999-08-10 | Tsubakimoto Chain Co. | Checker-arm chain lubricating apparatus |
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