JPS61112394A - 埋め込み型半導体レ−ザ - Google Patents
埋め込み型半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS61112394A JPS61112394A JP23453784A JP23453784A JPS61112394A JP S61112394 A JPS61112394 A JP S61112394A JP 23453784 A JP23453784 A JP 23453784A JP 23453784 A JP23453784 A JP 23453784A JP S61112394 A JPS61112394 A JP S61112394A
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- Japan
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- mesa
- width
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- semiconductor
- Prior art date
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、安定な単−横モードで発振し高出力の得られ
る埋め込み型半導体レーザに関するものである。
る埋め込み型半導体レーザに関するものである。
（従来技術とその問題点）
光通信や光情報処理用光源として半導体レーザが使われ
ているが、このような用途においては半導体レーザは安
定な単−横モードで発振し、高出力であることが重要で
ある。
ているが、このような用途においては半導体レーザは安
定な単−横モードで発振し、高出力であることが重要で
ある。
現在、これらの光源用の半導体レーザとして埋め込み構
造（ＢＨ槽構造以下略す）と呼ばれる活性層が活性層よ
り屈折率の小さな半導体層中に埋め込まれた構造のもの
がよく採用されている。しかし、埋め込み型半導体レー
ザ情理め込まれた活性層の幅が２μｍ以上になると容易
に横高次モードが発振してしまい、また、低注入レベル
では単−横モード発振しても高出力動作させるためにキ
ャリアを高注入すると単−横モード発振が維持できなく
なるという問題があった。
造（ＢＨ槽構造以下略す）と呼ばれる活性層が活性層よ
り屈折率の小さな半導体層中に埋め込まれた構造のもの
がよく採用されている。しかし、埋め込み型半導体レー
ザ情理め込まれた活性層の幅が２μｍ以上になると容易
に横高次モードが発振してしまい、また、低注入レベル
では単−横モード発振しても高出力動作させるためにキ
ャリアを高注入すると単−横モード発振が維持できなく
なるという問題があった。
本発明の目的は、上記の問題点を除去し、安定な単−横
モードで発振し高出力の得られる埋め込み型半導体レー
ザを提供することＫある。
モードで発振し高出力の得られる埋め込み型半導体レー
ザを提供することＫある。
（問題点を解決するための手段）
本発明の埋め込み型半導体レーザは、基板上に活性層よ
り禁制帯幅が大きい第１の半導体層を活性層より禁制帯
幅が同じかあるいは小さな第２の半導体層によりはさみ
込んだ構造を有するメサを設け、このメサの上部とメサ
の下部でとぎれた活性層を有するダブルヘテロ構造をメ
サを含む基板上に有することを特徴とする。したがって
メサ上部の活性層は活性層より屈折率が小さな半導体結
晶内に埋め込まれているため、１つの光の導波路を形成
する。さらにメサ上部の光の４波路を形成する活性層は
その内部においてもメサを形成している半導体の禁制帯
幅が活性層の禁制帯幅に対してメサ中央で大きくメサの
両側で小さくされているため、光の導波路の中にもう一
つ導波機構を備えた二重の導波路を有している。このこ
とＫよりメサ幅で決まる活性層幅を広くして光導波路の
断面積を大きくして高出力化をはかったときにおいても
単−横モードを維持することができる。
り禁制帯幅が大きい第１の半導体層を活性層より禁制帯
幅が同じかあるいは小さな第２の半導体層によりはさみ
込んだ構造を有するメサを設け、このメサの上部とメサ
の下部でとぎれた活性層を有するダブルヘテロ構造をメ
サを含む基板上に有することを特徴とする。したがって
メサ上部の活性層は活性層より屈折率が小さな半導体結
晶内に埋め込まれているため、１つの光の導波路を形成
する。さらにメサ上部の光の４波路を形成する活性層は
その内部においてもメサを形成している半導体の禁制帯
幅が活性層の禁制帯幅に対してメサ中央で大きくメサの
両側で小さくされているため、光の導波路の中にもう一
つ導波機構を備えた二重の導波路を有している。このこ
とＫよりメサ幅で決まる活性層幅を広くして光導波路の
断面積を大きくして高出力化をはかったときにおいても
単−横モードを維持することができる。
（実施例）
以下図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の埋め込み型半導体レーザの一実施例の
断面図であシ、上部には導波機構の等測的な屈折率分布
も示しである。
断面図であシ、上部には導波機構の等測的な屈折率分布
も示しである。
半導体基板（Ｐ型ＧａＡｓ）１上にメサ１００が設けら
れておシ、メサ１００は活性層（ＧａＡｓ）４より禁制
帯幅が大きい第１の半導体層（Ｐ型Ａｔｅ、 ３ Ｇａ
０．７Ａｓ ） ３０が活性層４より禁制帯幅の小さ
いかまたは等しい第２の半導体層（ｎ型ＧａＡｓ）２０
によりはさみ込まれた構造を有している。メサ１００の
上部を下部に分離して活性層４が位置し、そのためメサ
上部の活性層４は周囲を活性層４より屈折率が小さなり
ラッド層５に囲まれておシ、１つの導波路を形成してい
る。その導波路幅は第１図中に示されているようにＷＩ
である。メサ１００上の活性層４は薄いクラッド層（Ｐ
型ＡｔＯ，３Ｇａ０．７Ａｓ）３を介してＡの部分は第
１の半導体層３０に、Ｂの部分は第２の半導体層２０に
接している。第１の半導体層３０は活性層４より禁制帯
幅”゛大きく・第２の半導体層２０は活性層４ｊｐ、、
。
れておシ、メサ１００は活性層（ＧａＡｓ）４より禁制
帯幅が大きい第１の半導体層（Ｐ型Ａｔｅ、 ３ Ｇａ
０．７Ａｓ ） ３０が活性層４より禁制帯幅の小さ
いかまたは等しい第２の半導体層（ｎ型ＧａＡｓ）２０
によりはさみ込まれた構造を有している。メサ１００の
上部を下部に分離して活性層４が位置し、そのためメサ
上部の活性層４は周囲を活性層４より屈折率が小さなり
ラッド層５に囲まれておシ、１つの導波路を形成してい
る。その導波路幅は第１図中に示されているようにＷＩ
である。メサ１００上の活性層４は薄いクラッド層（Ｐ
型ＡｔＯ，３Ｇａ０．７Ａｓ）３を介してＡの部分は第
１の半導体層３０に、Ｂの部分は第２の半導体層２０に
接している。第１の半導体層３０は活性層４より禁制帯
幅”゛大きく・第２の半導体層２０は活性層４ｊｐ、、
。
禁制帯幅が小さいかまたは等しい。このことＫよりメサ
上の活性層４内部にさらに幅Ｗ２の導波路機構がそなえ
つけられている。活性層４の導波路を等側屈折率導波路
におきかえると、第１図の上部に示した形になる。
上の活性層４内部にさらに幅Ｗ２の導波路機構がそなえ
つけられている。活性層４の導波路を等側屈折率導波路
におきかえると、第１図の上部に示した形になる。
光はＷｌの幅の導波路で導波されると共に内部にあるＷ
２の幅の導波路の存在のためＷ、の幅を広くしても単−
横モードが維持される。Ｗｌの幅を広くできることは大
出力を出せるということであシ、その時でも単−横モー
ドが維持されるという特徴を有する。
２の幅の導波路の存在のためＷ、の幅を広くしても単−
横モードが維持される。Ｗｌの幅を広くできることは大
出力を出せるということであシ、その時でも単−横モー
ドが維持されるという特徴を有する。
以下、本発明の埋め込み型半導体レーザの製造方法を説
明する。第２図ｆａ） 、 （ｂｌ 、 （Ｃ） 、
（ｄ）は本発明の半導体レーザの製造工程を示す図であ
り、図（ａ）Ｋ示すようＫＰ形のＧａＡｓ基板上に第１
の半導体層３０となる厚さ１μｍのＰ形Ａｔ０１３Ｇａ
０．７Ａｓ、ｆｉｌを有機金属分解法（以下ＭＯＣＶＤ
法を略す）により成長し、図（ｂ） Ｋ示すようにＳｉ
ｎ、のストライプマスク２００を形成した後Ｍ ＯＣＶ
Ｄ炉反応管内部で気相エツチングし、その後第２の半
導体層２０となるｎ型ＧａＡｓ層を成長し図（Ｃ）の形
状を作製する。次に５ｉｎ２２００を除去し、エツチン
グ処理をした後液相エピタキシャル成長により第１のク
ラッド層３となるＰ形のＡｔ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層を
０．２μｍ１活性層４となるノンドーグのＧ ａ Ａ
ｓ層０．１μｍ１第２のクラ、ド層５となるｎ形のＡｔ
Ｏ，３Ｇａ０．７Ａｓ 層を２μｍ成長し図（ｄ）の本
発明の半導体レーザ構造を作製した。実際にはさらにそ
の上にＧ ａ Ａ ｓキャラプ層を成長するが図には示
してない。メサ１００の上部の活性層４と下部の活性層
４とは分離されているが、液相エピタキシャル成長では
このように分離成長させることは容易に行うことができ
る。
明する。第２図ｆａ） 、 （ｂｌ 、 （Ｃ） 、
（ｄ）は本発明の半導体レーザの製造工程を示す図であ
り、図（ａ）Ｋ示すようＫＰ形のＧａＡｓ基板上に第１
の半導体層３０となる厚さ１μｍのＰ形Ａｔ０１３Ｇａ
０．７Ａｓ、ｆｉｌを有機金属分解法（以下ＭＯＣＶＤ
法を略す）により成長し、図（ｂ） Ｋ示すようにＳｉ
ｎ、のストライプマスク２００を形成した後Ｍ ＯＣＶ
Ｄ炉反応管内部で気相エツチングし、その後第２の半
導体層２０となるｎ型ＧａＡｓ層を成長し図（Ｃ）の形
状を作製する。次に５ｉｎ２２００を除去し、エツチン
グ処理をした後液相エピタキシャル成長により第１のク
ラッド層３となるＰ形のＡｔ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層を
０．２μｍ１活性層４となるノンドーグのＧ ａ Ａ
ｓ層０．１μｍ１第２のクラ、ド層５となるｎ形のＡｔ
Ｏ，３Ｇａ０．７Ａｓ 層を２μｍ成長し図（ｄ）の本
発明の半導体レーザ構造を作製した。実際にはさらにそ
の上にＧ ａ Ａ ｓキャラプ層を成長するが図には示
してない。メサ１００の上部の活性層４と下部の活性層
４とは分離されているが、液相エピタキシャル成長では
このように分離成長させることは容易に行うことができ
る。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明においては活性層は２重の導
波路機構を有しているので高出力でかつ単−横モードの
発振を容易に得ることができる。
波路機構を有しているので高出力でかつ単−横モードの
発振を容易に得ることができる。
また、第２の半導体層は半導体基板と導電性が異なるた
めメサの中央部以外にはＰ−ｎ−Ｐ−ｎ構造が形成され
、従って活性層の発光領域のみに、かつ横基本モードに
最も大きな利得を与える第１図に示したＷ２の幅で注入
が行なわれる。このことも導波路機構と相まって単−横
モード発振させるのに好都合である。
めメサの中央部以外にはＰ−ｎ−Ｐ−ｎ構造が形成され
、従って活性層の発光領域のみに、かつ横基本モードに
最も大きな利得を与える第１図に示したＷ２の幅で注入
が行なわれる。このことも導波路機構と相まって単−横
モード発振させるのに好都合である。
第１図は、本発明の埋め込み型半導体レーザの一実施例
の断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ） 、
（ｄ）は本発明の半導体レーザの製造工程図である。 図中、１・・・・・・半導体基板、３，５・・・・・・
クラッド層、４・・・・・・活性層、２０・・・・・・
第２の半導体層、３０・・・・・・第１の半導体層、２
００・・・・・・５ｉｎ２ストライプである。
の断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ） 、
（ｄ）は本発明の半導体レーザの製造工程図である。 図中、１・・・・・・半導体基板、３，５・・・・・・
クラッド層、４・・・・・・活性層、２０・・・・・・
第２の半導体層、３０・・・・・・第１の半導体層、２
００・・・・・・５ｉｎ２ストライプである。
Claims (1)
- 半導体基板上に活性層より禁制帯幅が大きい第１の半導
体層を活性層と禁制帯幅が同じかあるいはそれより小さ
な第２の半導体層により側面からはさみ込んだ構造を有
するメサを設け、このメサの上部とメサ下部でとぎれた
活性層を有するダブルヘテロ構造を前記メサを含む基板
上に設けたことを特徴とする埋め込み型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23453784A JPH0632338B2 (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | 埋め込み型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23453784A JPH0632338B2 (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | 埋め込み型半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112394A true JPS61112394A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0632338B2 JPH0632338B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16972577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23453784A Expired - Lifetime JPH0632338B2 (ja) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | 埋め込み型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632338B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04120788A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置 |
-
1984
- 1984-11-07 JP JP23453784A patent/JPH0632338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04120788A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0632338B2 (ja) | 1994-04-27 |
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