JPS6085585A - 埋め込み型半導体レ−ザ - Google Patents
埋め込み型半導体レ−ザInfo
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- JPS6085585A JPS6085585A JP58193804A JP19380483A JPS6085585A JP S6085585 A JPS6085585 A JP S6085585A JP 58193804 A JP58193804 A JP 58193804A JP 19380483 A JP19380483 A JP 19380483A JP S6085585 A JPS6085585 A JP S6085585A
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
-
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- 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
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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】
本発明は、電流狭窄をほどこしたストライプ埋め込み型
半導体レーザに関するものである。
半導体レーザに関するものである。
埋め込み型半導体レーザの構造は、活性層領域が低屈折
重物質によって取υ囲まれ、すなわち、ＧａＡｓ活性層
の場合、ＡＡＧａＡｓ層によって包囲されために、スト
ライプ幅が２μｍ以内で基不モード発振するものの、そ
れ以上の広いストライプ幅になると高次モード発振して
し壕う。また、ストライプ幅が狭ければ、当然ながら光
出力が数ｍＷ以下と低出力のものしか得られない。こう
した埋め込み型半導体レーザの諸々の欠点、小出力の問
題等を改良する目的から、ストライプ埋め込み型半導体
レーザが提案されている。このストライプ埋め込み構造
では以下に述べる様に粘性層と別に光導波層を設け、活
性層のみ低屈折率の半導体１−で取シ囲み、注入キャリ
アーのし」じ込めを光合になし、光は光導波層に伝播さ
せることで光ｍｅ路作用を弱め、高次モード発振を防ぎ
、単一モード発振を大電流領域にわたって維持しようと
するものである。
重物質によって取υ囲まれ、すなわち、ＧａＡｓ活性層
の場合、ＡＡＧａＡｓ層によって包囲されために、スト
ライプ幅が２μｍ以内で基不モード発振するものの、そ
れ以上の広いストライプ幅になると高次モード発振して
し壕う。また、ストライプ幅が狭ければ、当然ながら光
出力が数ｍＷ以下と低出力のものしか得られない。こう
した埋め込み型半導体レーザの諸々の欠点、小出力の問
題等を改良する目的から、ストライプ埋め込み型半導体
レーザが提案されている。このストライプ埋め込み構造
では以下に述べる様に粘性層と別に光導波層を設け、活
性層のみ低屈折率の半導体１−で取シ囲み、注入キャリ
アーのし」じ込めを光合になし、光は光導波層に伝播さ
せることで光ｍｅ路作用を弱め、高次モード発振を防ぎ
、単一モード発振を大電流領域にわたって維持しようと
するものである。
これまでのストライプ埋め込み型半導体レーザの構造と
しては第１図に示す様な構造が考えられてきた。すなわ
ち、第１図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型
Ａ”０．４Ｇａ０．６Ａ’層、３はｎ型ＡｔｏＩＧａｏ
、ｇＡｓ光導波層、４はｐ型ＧａＡａ活性層。
しては第１図に示す様な構造が考えられてきた。すなわ
ち、第１図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型
Ａ”０．４Ｇａ０．６Ａ’層、３はｎ型ＡｔｏＩＧａｏ
、ｇＡｓ光導波層、４はｐ型ＧａＡａ活性層。
５はｐ型Ａｔｏ、４Ｇａ（１６Ａ８層、６はｐ型ＧａＡ
ｓ層、７はｐ型ＡＡ（１，４Ｇａ（，６Ａｓ埋め込み層
、８はｎ型Ａ／＝ｏ４Ｇ ａ ０．６ Ａ ｓ埋め込み
層、９はｐ型不純物拡散層、１０は５ｉ０２膜、１１は
ｐ型電極、１２はｎ型電極をそれぞれ示す。
ｓ層、７はｐ型ＡＡ（１，４Ｇａ（，６Ａｓ埋め込み層
、８はｎ型Ａ／＝ｏ４Ｇ ａ ０．６ Ａ ｓ埋め込み
層、９はｐ型不純物拡散層、１０は５ｉ０２膜、１１は
ｐ型電極、１２はｎ型電極をそれぞれ示す。
この構造においてはｐ型軍極１１ 、ｎ型電極１２に順
方向電圧を印加し、ｐ型ＧａＡｓ活性層６に電流を注入
して発光再結合させてレーザ動作を可能にするものであ
）、ｎ型Ａｔ（、，４Ｇａ ０６Ａｓ埋め込み層８によ
シメサ領域以外に流れる電流を阻止し、効率よくメサ部
分に電流注入してレーザ発振の効率を高める様になされ
ている。また、ｎ型Ａｔｏ□Ｇ ａ Ｏ，ｇ Ａ ａ光
導波層３を設けた結果、レーザ光は光導波層３側にも大
きく浸み出るため、活性層４の横方向に於ける実効的な
屈折率差は小さくなるが、キャリアの閉じ込めは、従来
の埋め込み型と同様、二次元的な作用を持つ。そのため
光の閉じ込め効果は弱まシストライプ幅の広いレーザで
も、安定した基本モード発振が広い電流領域にわたって
得られる。
方向電圧を印加し、ｐ型ＧａＡｓ活性層６に電流を注入
して発光再結合させてレーザ動作を可能にするものであ
）、ｎ型Ａｔ（、，４Ｇａ ０６Ａｓ埋め込み層８によ
シメサ領域以外に流れる電流を阻止し、効率よくメサ部
分に電流注入してレーザ発振の効率を高める様になされ
ている。また、ｎ型Ａｔｏ□Ｇ ａ Ｏ，ｇ Ａ ａ光
導波層３を設けた結果、レーザ光は光導波層３側にも大
きく浸み出るため、活性層４の横方向に於ける実効的な
屈折率差は小さくなるが、キャリアの閉じ込めは、従来
の埋め込み型と同様、二次元的な作用を持つ。そのため
光の閉じ込め効果は弱まシストライプ幅の広いレーザで
も、安定した基本モード発振が広い電流領域にわたって
得られる。
しかしガから、この様な半導体レーザを作製するために
は、化学エツチング等によシ、層４，５゜６を含むメサ
部を形成した後、２回目の結晶成長工程によりこのメサ
部を包囲する様にｐ型Ａｔ ｏ４ＧａＯ，６Ａｓ埋め込
み層７．及びｎ ｆｉ ＡＡｇ、４Ｇａ（１４Ａａ埋め
込み層８を順次成長する必要がある。然るに、２回目の
結晶成長工程において、ｐ型Ａｔ。、４Ｇ８ｇ４ＡＩ！
Ｉ埋め込み層７の成長表面を第１図に示す様にｐ型Ｇａ
Ａｓ活性層４の位置に精度よく合わせることが困難であ
シ、むしろ第２図に示す様にｐ型Ａｔｏ、４Ｇａ ０４
Ａ８埋め込み層７がメサ側面上部にまで形成されること
の方が多い。これは、一般にＡｔＧａＡｓ層メサ側面と
成長溶液との濡れを良くし良好な埋め込み成長を達成す
るには、過飽和度の大きな成長溶液を用いなければなら
ず、従がって、結晶成長層厚を制御性良く形成すること
が難がしいことによる。
は、化学エツチング等によシ、層４，５゜６を含むメサ
部を形成した後、２回目の結晶成長工程によりこのメサ
部を包囲する様にｐ型Ａｔ ｏ４ＧａＯ，６Ａｓ埋め込
み層７．及びｎ ｆｉ ＡＡｇ、４Ｇａ（１４Ａａ埋め
込み層８を順次成長する必要がある。然るに、２回目の
結晶成長工程において、ｐ型Ａｔ。、４Ｇ８ｇ４ＡＩ！
Ｉ埋め込み層７の成長表面を第１図に示す様にｐ型Ｇａ
Ａｓ活性層４の位置に精度よく合わせることが困難であ
シ、むしろ第２図に示す様にｐ型Ａｔｏ、４Ｇａ ０４
Ａ８埋め込み層７がメサ側面上部にまで形成されること
の方が多い。これは、一般にＡｔＧａＡｓ層メサ側面と
成長溶液との濡れを良くし良好な埋め込み成長を達成す
るには、過飽和度の大きな成長溶液を用いなければなら
ず、従がって、結晶成長層厚を制御性良く形成すること
が難がしいことによる。
従がって、第２図に示す様な構造の場合にはｐ型Ａｔｏ
、４Ｇａ （１，６Ａ８埋め込み層７とｐ型ＧａＡ１層
６とが電気的釦同電位となシ易く、メサ部領域以外に電
流が容易に流れ、発振しきい値電流が高くなるか、もし
くはレーザ発振が困難になる欠点があった。さらに、２
回目の液相エピタキシャル結晶成長工程において、ｎ型
Ａｔｏ、□Ｇａ ｇ、ｇ Ａ ａ光導波層３面上に埋め
込み層７．８を積層することになる。その際、ｎ型Ａ１
ｏ、Ｉ Ｇ ａ Ｏ，ｇ Ａｔｓ光導波層３表面は２回
目の成長工程に先立ち、一旦大気にさらされるため、Ａ
ｔ組成が少ないとしても、その表面が若干酸化される。
、４Ｇａ （１，６Ａ８埋め込み層７とｐ型ＧａＡ１層
６とが電気的釦同電位となシ易く、メサ部領域以外に電
流が容易に流れ、発振しきい値電流が高くなるか、もし
くはレーザ発振が困難になる欠点があった。さらに、２
回目の液相エピタキシャル結晶成長工程において、ｎ型
Ａｔｏ、□Ｇａ ｇ、ｇ Ａ ａ光導波層３面上に埋め
込み層７．８を積層することになる。その際、ｎ型Ａ１
ｏ、Ｉ Ｇ ａ Ｏ，ｇ Ａｔｓ光導波層３表面は２回
目の成長工程に先立ち、一旦大気にさらされるため、Ａ
ｔ組成が少ないとしても、その表面が若干酸化される。
この酸化膜が成長を阻害する源となシ、２回目の液相エ
ピタキシャル結晶成長の均一性、再現性を非常に悪くす
る。すなわち、ｎ型Ａｔｏ□Ｇａｏ、ｇＡａ光導波層３
表面に埋め５層７，８を結晶全面にわたって均一に成長
させることが困難となる。一方この解決策として活性層
をメサエッチングする際、ｎ型Ａｔｏ、ＩＧａｏ、ｇＡ
ｓ光導波層３表面が完全に露出するまでエツチングする
ことなく、わずかにｐ型ＧａＡｓ活性層４が、たとえば
２００八程度残してエツチングを終シ、その上に２回目
の液相エヒタキシャル結晶成長を行なう。この方法によ
ると前記した不均一成長という欠点は除去されるが、そ
の反面別な問題点が発生する。エツチング工程で、ｐ型
ＧａＡｓ活性層４を非常に薄く、結晶の全面に均一に残
してメサエッチングする必要があシ、そのためには、エ
ツチング量の高度な制御とエツチングする成長層の厚さ
の一様性等が必要となるため、再現性、量産性、信頼性
の点で非常に問題があった。
ピタキシャル結晶成長の均一性、再現性を非常に悪くす
る。すなわち、ｎ型Ａｔｏ□Ｇａｏ、ｇＡａ光導波層３
表面に埋め５層７，８を結晶全面にわたって均一に成長
させることが困難となる。一方この解決策として活性層
をメサエッチングする際、ｎ型Ａｔｏ、ＩＧａｏ、ｇＡ
ｓ光導波層３表面が完全に露出するまでエツチングする
ことなく、わずかにｐ型ＧａＡｓ活性層４が、たとえば
２００八程度残してエツチングを終シ、その上に２回目
の液相エヒタキシャル結晶成長を行なう。この方法によ
ると前記した不均一成長という欠点は除去されるが、そ
の反面別な問題点が発生する。エツチング工程で、ｐ型
ＧａＡｓ活性層４を非常に薄く、結晶の全面に均一に残
してメサエッチングする必要があシ、そのためには、エ
ツチング量の高度な制御とエツチングする成長層の厚さ
の一様性等が必要となるため、再現性、量産性、信頼性
の点で非常に問題があった。
本発明の目的は、前記従来の半導体レーザの欠１人
点を除去し、確実な電流挾寮効果を有し、安定した基本
モード発振でかつ高出力動作を可能にし、製作が容易で
再現性が良好な埋め込み型半導体レーザを提供するもの
である。
モード発振でかつ高出力動作を可能にし、製作が容易で
再現性が良好な埋め込み型半導体レーザを提供するもの
である。
本発明の半導体レーザは、第１導電型の半導体基板上に
、少なくとも第１導電型の第１半導体層と該第１半導体
層よシも屈折率の大きい第１導電型の第２半導体層と該
第２半導体層よシも屈折率の大きい活性層と前記第１半
導体層よシも屈折率の小さい第２導電型の第３半導体層
と該第３半導体層よりも屈折率の大きい第２導電型の第
４半導体層を順次積層して成るストライプ状の多層構造
を備え、前記活性層と第３半導体層のストライプ幅は前
記ストライプの幅よシも狭く、かつ、前記第１．第２半
導体層の側面には、該第２半導体層と同−又は小さい屈
折率を有した第２導電屋の半導体層を備え、前記活性層
と第３．第４半導体層の側面には前記活性層よシも屈折
率の小さい第１導電型の半導体層を備えたことに特徴が
ある。
、少なくとも第１導電型の第１半導体層と該第１半導体
層よシも屈折率の大きい第１導電型の第２半導体層と該
第２半導体層よシも屈折率の大きい活性層と前記第１半
導体層よシも屈折率の小さい第２導電型の第３半導体層
と該第３半導体層よりも屈折率の大きい第２導電型の第
４半導体層を順次積層して成るストライプ状の多層構造
を備え、前記活性層と第３半導体層のストライプ幅は前
記ストライプの幅よシも狭く、かつ、前記第１．第２半
導体層の側面には、該第２半導体層と同−又は小さい屈
折率を有した第２導電屋の半導体層を備え、前記活性層
と第３．第４半導体層の側面には前記活性層よシも屈折
率の小さい第１導電型の半導体層を備えたことに特徴が
ある。
以下、本発明に係る実施例について図面を参照して説明
する。第３図は本発明に係る一実施例を示す。図では、
第１図で説明した部分と同一部分は同記号で示しである
。
する。第３図は本発明に係る一実施例を示す。図では、
第１図で説明した部分と同一部分は同記号で示しである
。
先ず、第１の液相エピタキシャル成長工程において、ｎ
型ＧａＡ ｓ基板１上に順次、ｎ型Ａｔ０．４ＧａｏＬ
６Ａｓ層２、ｎ型Ａｔｏ、ｌＧａ６．Ａｓ光導波層３、
ｐ型ＧａＡｓ活性層４、ｐ型Ａｌ−ｏ、 ５ Ｇ ａ
ｏ、５ Ａ ｓ層１３、ｐ型１ｏ４Ｇａ□６Ａ ａ層５
、ｐ型ＧａＡｓ層６を形成する。各層厚は各々、１．５
μｍ、０．５μｍ、０．１μｍｒ０．３μｍ、１．０μ
ｍ、１．０μｍとした。従来の多層構造と異なる点は、
上記活性層４上にＡｔの組成比の大きいｐ型Ａｔ Ｑ、
Ｓ Ｇ ａ ６．５ Ａ ｓ層１３が積層していること
である。
型ＧａＡ ｓ基板１上に順次、ｎ型Ａｔ０．４ＧａｏＬ
６Ａｓ層２、ｎ型Ａｔｏ、ｌＧａ６．Ａｓ光導波層３、
ｐ型ＧａＡｓ活性層４、ｐ型Ａｌ−ｏ、 ５ Ｇ ａ
ｏ、５ Ａ ｓ層１３、ｐ型１ｏ４Ｇａ□６Ａ ａ層５
、ｐ型ＧａＡｓ層６を形成する。各層厚は各々、１．５
μｍ、０．５μｍ、０．１μｍｒ０．３μｍ、１．０μ
ｍ、１．０μｍとした。従来の多層構造と異なる点は、
上記活性層４上にＡｔの組成比の大きいｐ型Ａｔ Ｑ、
Ｓ Ｇ ａ ６．５ Ａ ｓ層１３が積層していること
である。
しかる後、Ｈ，Ｏ□＋Ｈ，ＰＯ，十３ＣＨ，ＯＨエッチ
ャントを用い、ｎ型ＧａＡｓ基板１に達するまでストラ
イプ状にメサエッチングを行ない、活性領域を有するメ
サ部を形成する。従来構造を形成するエツチング工程と
異なる点は、従来構造の様にｎ型Ａｔｏ、、Ｇａ ｏ、
ｇ Ａ Ｂ光導波層３表面にわずかにｐ型ＧａＡａ活性
層４を残すためのエツチング量のネ＾密な制御を必要と
せず、メサ部をストライプ状に残してｎ型ＧａＡｓ基板
１を露出したことである。
ャントを用い、ｎ型ＧａＡｓ基板１に達するまでストラ
イプ状にメサエッチングを行ない、活性領域を有するメ
サ部を形成する。従来構造を形成するエツチング工程と
異なる点は、従来構造の様にｎ型Ａｔｏ、、Ｇａ ｏ、
ｇ Ａ Ｂ光導波層３表面にわずかにｐ型ＧａＡａ活性
層４を残すためのエツチング量のネ＾密な制御を必要と
せず、メサ部をストライプ状に残してｎ型ＧａＡｓ基板
１を露出したことである。
次に、ＨＦ液を用いて数秒間エツチングすると、ｐ型Ａ
ｕｏ、５Ｇａ（，５Ａｓ層１３のみが選択的にエツチン
グされて、さらにＨ，Ｏ，＋ Ｈ３ＰＯ４＋３ＣＨ，、
ＯＨエッチャントを用いて露出したｐ型ＧａＡ１活性層
４を数秒間軽くエツチングすると、第３図に示す様にメ
ヴ傭Ｉ、よシ０．３μｍ８幅の狭くなったくびれ１４が
形成される。次に、第２の液相エピタキシャル成長工程
によシ上記メサ部を包囲する様に、ｐ型Ａｔｏ４Ｇａｏ
４Ａｇ埋め込み層１５ 、ｎ ｆｆ１Ａｚ、、４ｃｍｏ
６Ａｓ埋め込み層８を順次形成する。ここにおいて、メ
サ部にくびれ１４があるため、＠２の液相エピタキシャ
ル成長工程の一番目に形成するｐ型ＡＡｏ１Ｇａ ｏ、
ｇＡｇ埋め込み層１５は、くびれ１４よシ上部には成長
せず必らずくびれ１４部分に止めることができる。従が
って、第３図に示す様にｎ型Ａｔｏ４Ｇ ａ ｏ、６
Ａ ｓ層２とｎ型ＡＬｏ１Ｇａｏ、ｓＡｓ ｊｔ、導波
層３のメサ側面部のみに選択的に上記ｐ型Ａｔｏ、□Ｇ
ａ ６．ｇ Ａ ｓ埋め込み層１５を形成できる。こ
こで、ｐ型Ａｔｏ、。
ｕｏ、５Ｇａ（，５Ａｓ層１３のみが選択的にエツチン
グされて、さらにＨ，Ｏ，＋ Ｈ３ＰＯ４＋３ＣＨ，、
ＯＨエッチャントを用いて露出したｐ型ＧａＡ１活性層
４を数秒間軽くエツチングすると、第３図に示す様にメ
ヴ傭Ｉ、よシ０．３μｍ８幅の狭くなったくびれ１４が
形成される。次に、第２の液相エピタキシャル成長工程
によシ上記メサ部を包囲する様に、ｐ型Ａｔｏ４Ｇａｏ
４Ａｇ埋め込み層１５ 、ｎ ｆｆ１Ａｚ、、４ｃｍｏ
６Ａｓ埋め込み層８を順次形成する。ここにおいて、メ
サ部にくびれ１４があるため、＠２の液相エピタキシャ
ル成長工程の一番目に形成するｐ型ＡＡｏ１Ｇａ ｏ、
ｇＡｇ埋め込み層１５は、くびれ１４よシ上部には成長
せず必らずくびれ１４部分に止めることができる。従が
って、第３図に示す様にｎ型Ａｔｏ４Ｇ ａ ｏ、６
Ａ ｓ層２とｎ型ＡＬｏ１Ｇａｏ、ｓＡｓ ｊｔ、導波
層３のメサ側面部のみに選択的に上記ｐ型Ａｔｏ、□Ｇ
ａ ６．ｇ Ａ ｓ埋め込み層１５を形成できる。こ
こで、ｐ型Ａｔｏ、。
”ｏ、ｓＡｓ 埋め込み層１５とｎ型Ａｔ０４Ｇｍ（１
ｇＡｓ光導波層２のＡｔ組成を同じにしておくか、又は
大きくすることによって、上記ｐ型ＡＬ ｏ、Ｉ Ｇ
ａ ６．９ Ａ ａ埋め込み層１５が従来構造と同様な
光導波層として働らく。
ｇＡｓ光導波層２のＡｔ組成を同じにしておくか、又は
大きくすることによって、上記ｐ型ＡＬ ｏ、Ｉ Ｇ
ａ ６．９ Ａ ａ埋め込み層１５が従来構造と同様な
光導波層として働らく。
これは、くびれを有する各種メサ形状を、種々の過飽和
度を有する成長溶液を用いて結晶成長実験を行なった結
果、くびれ部分において結晶成長が阻止される液相エピ
タキシャル成長工程に特徴的な性質があり、再現性良く
成長層を形成できることが判った。しかる後、ｐ型不純
物拡散層９゜ｐ型電極１１．ｎ型電極１２を形成して本
発明に係る埋め込み型半導体レーザが形成される。
度を有する成長溶液を用いて結晶成長実験を行なった結
果、くびれ部分において結晶成長が阻止される液相エピ
タキシャル成長工程に特徴的な性質があり、再現性良く
成長層を形成できることが判った。しかる後、ｐ型不純
物拡散層９゜ｐ型電極１１．ｎ型電極１２を形成して本
発明に係る埋め込み型半導体レーザが形成される。
め、メサ領域以外へ流れる電流が有効に阻止でき、低発
振しきい値電流で高効率のレーザ発振を可能にし、活性
層幅が３μｍ以上でも基本モード発振を大電流領域にわ
たって維持でき、かつ高出力動作を可能にできる。さら
に、本構造においては、ｐめ、放熱特性も改善され高温
下においてもレーザ発振を充分性なわせることができる
。また、くびれの深さを調整することによシ、任意の活
性層幅を容易に制御てきる利点も有している。又、埋込
み成長がＧａＡａ基板上から開始されるため、埋込み成
長時の不均一といった問題は無くなる。
振しきい値電流で高効率のレーザ発振を可能にし、活性
層幅が３μｍ以上でも基本モード発振を大電流領域にわ
たって維持でき、かつ高出力動作を可能にできる。さら
に、本構造においては、ｐめ、放熱特性も改善され高温
下においてもレーザ発振を充分性なわせることができる
。また、くびれの深さを調整することによシ、任意の活
性層幅を容易に制御てきる利点も有している。又、埋込
み成長がＧａＡａ基板上から開始されるため、埋込み成
長時の不均一といった問題は無くなる。
以上、述べた様に、本発明によれば、従来の半導体レー
ザの欠点を除き、メ丈領域以外へ流れる電流を有効に阻
止でき、高効率、高ツム出力動作でかつ単一モード発振
を可能とするばかシでなく放熱特性及び再現性、量産性
、信頼性に優れた半導体レーザを形成することができる
。
ザの欠点を除き、メ丈領域以外へ流れる電流を有効に阻
止でき、高効率、高ツム出力動作でかつ単一モード発振
を可能とするばかシでなく放熱特性及び再現性、量産性
、信頼性に優れた半導体レーザを形成することができる
。
尚、以上の実施例では、ＡｔＧａＡｓ −ＧａＡｓ糸半
導体を用いた例について述べたが、他の化合物半導体、
例えばＩｎＧａＡａＰ−ＩｎＰ糸等の半導体を用いても
良いことは言うまでもない。
導体を用いた例について述べたが、他の化合物半導体、
例えばＩｎＧａＡａＰ−ＩｎＰ糸等の半導体を用いても
良いことは言うまでもない。
第１図及び第２図は従来の埋め込み型半導体レーザの構
造断面図、第３図は本発明による一実施例の構造断面図
をそれぞれ示す。 図において、１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、２・・・ｎ型
Ａｔ。、４Ｇａ（Ｌ６Ａ８層、３−ｎ型Ａｔｏ、ｌＧａ
０．ｇＡＩＩ光導波層。 ４−ｐ型ＧａＡａ活性層、５・ｐ型Ａｔｏ、４Ｇａ ｏ
、６Ａ！１層。 ６−ｐ型ＧａＡｓ層、 ７−ｐ型Ａｔ６，４ Ｇａ ｏ
、６Ａ ｓ埋め込み層＋８”’ｎ型Ａｔｏ、４Ｇ’ｏ、
ｓＡｓ ｔＵめ込み層、９・＝ｐ型型歪物拡散層、ｌＯ
・・・５ｉ０２膜、１１・・・ｐ型電極。 １２−ｎ型電極、１３−ｐ型ＡＬｏ、ｓ Ｇａ 。、Ｂ
Ａ １１層、 １．ｔ−・・くびれ、１５・・ｐ型Ａ
ｔＯ，ＩＧａＱ、９Ａｓ埋め込み層、をそれぞれ示す。 手 １ 図 悴 ２ ｌ
造断面図、第３図は本発明による一実施例の構造断面図
をそれぞれ示す。 図において、１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、２・・・ｎ型
Ａｔ。、４Ｇａ（Ｌ６Ａ８層、３−ｎ型Ａｔｏ、ｌＧａ
０．ｇＡＩＩ光導波層。 ４−ｐ型ＧａＡａ活性層、５・ｐ型Ａｔｏ、４Ｇａ ｏ
、６Ａ！１層。 ６−ｐ型ＧａＡｓ層、 ７−ｐ型Ａｔ６，４ Ｇａ ｏ
、６Ａ ｓ埋め込み層＋８”’ｎ型Ａｔｏ、４Ｇ’ｏ、
ｓＡｓ ｔＵめ込み層、９・＝ｐ型型歪物拡散層、ｌＯ
・・・５ｉ０２膜、１１・・・ｐ型電極。 １２−ｎ型電極、１３−ｐ型ＡＬｏ、ｓ Ｇａ 。、Ｂ
Ａ １１層、 １．ｔ−・・くびれ、１５・・ｐ型Ａ
ｔＯ，ＩＧａＱ、９Ａｓ埋め込み層、をそれぞれ示す。 手 １ 図 悴 ２ ｌ
Claims (1)
- 第１導電屋の半導体基板上に、少なくとも第１導電製の
第１半導体層と該第１半導体層よｐも屈折率の大きい第
１導電型の第２半導体層と該第２半導体層よりも屈折率
の大きい活性層と前記第１半導体層よりも屈折率の小さ
い第２導電屋の第３半導体層と該第３半導体層よりも屈
折率の大きい第２導電型の第４半導体層を順次積層して
成るストライプ状の多層構造を備え、前記活性層と第３
半導体層のストライプ幅は前記ストライプ幅よシ狭く、
かつ、前記第１．第２半導体層の側面には、該第２半導
体層と同−又は小さい屈折率を有した第２導電型の半導
体層を備え、前記活性層と第３゜第４半導体層の側面に
は前記活性層よシも屈折本の小さい第１導電型の半導体
層を備えたことを特徴とする埋め込み型半導体レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193804A JPS6085585A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 埋め込み型半導体レ−ザ |
| US06/661,477 US4644551A (en) | 1983-10-17 | 1984-10-16 | Buried-type semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193804A JPS6085585A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 埋め込み型半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085585A true JPS6085585A (ja) | 1985-05-15 |
| JPH0474877B2 JPH0474877B2 (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=16314043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58193804A Granted JPS6085585A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 埋め込み型半導体レ−ザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4644551A (ja) |
| JP (1) | JPS6085585A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6200826B1 (en) * | 1996-12-30 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of fabricating a reverse mesa ridge waveguide type laser diode |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2175442B (en) * | 1985-05-15 | 1989-05-24 | Stc Plc | Laser manufacture |
| JPH0722214B2 (ja) * | 1985-07-18 | 1995-03-08 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
| US4792958A (en) * | 1986-02-28 | 1988-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser with mesa stripe waveguide structure |
| JP2708183B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1998-02-04 | シャープ株式会社 | 化合物半導体発光素子 |
| KR910008439B1 (ko) * | 1989-04-06 | 1991-10-15 | 재단법인 한국전자통신연구소 | 매립형 레이저 다이오드의 제조방법 |
| US5222091A (en) * | 1990-09-14 | 1993-06-22 | Gte Laboratories Incorporated | Structure for indium phosphide/indium gallium arsenide phosphide buried heterostructure semiconductor |
| US5082799A (en) * | 1990-09-14 | 1992-01-21 | Gte Laboratories Incorporated | Method for fabricating indium phosphide/indium gallium arsenide phosphide buried heterostructure semiconductor lasers |
| US5889913A (en) * | 1995-03-15 | 1999-03-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical semiconductor device and method of fabricating the same |
| JP3897186B2 (ja) * | 1997-03-27 | 2007-03-22 | シャープ株式会社 | 化合物半導体レーザ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59145590A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726487A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
| US4481631A (en) * | 1981-06-12 | 1984-11-06 | At&T Bell Laboratories | Loss stabilized buried heterostructure laser |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58193804A patent/JPS6085585A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-16 US US06/661,477 patent/US4644551A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59145590A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6200826B1 (en) * | 1996-12-30 | 2001-03-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of fabricating a reverse mesa ridge waveguide type laser diode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474877B2 (ja) | 1992-11-27 |
| US4644551A (en) | 1987-02-17 |
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