JPS6129183A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6129183A JPS6129183A JP14858284A JP14858284A JPS6129183A JP S6129183 A JPS6129183 A JP S6129183A JP 14858284 A JP14858284 A JP 14858284A JP 14858284 A JP14858284 A JP 14858284A JP S6129183 A JPS6129183 A JP S6129183A
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- Japan
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- waveguide
- ridge waveguide
- ridge
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、リッジ導波路をもつ屈折率導波形の萬出力
半導体レーザに関するものである〇〔従来技術） 第１図は、従来のリッジ導波形レーザを示す断面図であ
る。ｎ”−（ｙｒＡｓ基板（１ン上に液相成長法。
半導体レーザに関するものである〇〔従来技術） 第１図は、従来のリッジ導波形レーザを示す断面図であ
る。ｎ”−（ｙｒＡｓ基板（１ン上に液相成長法。
ＭＯ−ＣＶＤ法、 ＭＢＥ法等を用いてｎクラッドｌｌ
［２）ｊ活性層（３） 、 ｐクラッド層（４） ＋
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層（５）を順次成長させる。そ
の後１通常の写真製版とエツチングによりリッジ導波路
を形成する。
［２）ｊ活性層（３） 、 ｐクラッド層（４） ＋
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層（５）を順次成長させる。そ
の後１通常の写真製版とエツチングによりリッジ導波路
を形成する。
しかる後に、電流阻止用の絶縁膜ｒＡＱを形成した後ｐ
ａＪＮ、極（６）とｎ側電極（２）を被着させて従来の
リッジ導波形レーザが得られていた。
ａＪＮ、極（６）とｎ側電極（２）を被着させて従来の
リッジ導波形レーザが得られていた。
次に動作について説明する。ｐ側電極（６）を正にｎ側
電極（ロ）を負にして順電流を流すと、電流はｐ＋−Ｇ
ａＡｓコンタクト層（５） 、 ｐクラッド層（４）を
経て活性、ＩＩ（３月こ達し、ｎクラッド層（２）およ
びｎ”−ＧａＡｓ基板（１）を通じてｎ側電極（ロ）へ
流れる。この際、活性層（３）で発光が、起こる。この
発光は上下方向に対してはｎクラッド層（２）とｐクラ
ッド層（４）との屈折率差で導波され、水平方向はｐク
ラッド層（４〕の厚さがリッジ部では厚くそれ以外の部
分では薄くなっていることから生ずる屈折率差で導波さ
れる。
電極（ロ）を負にして順電流を流すと、電流はｐ＋−Ｇ
ａＡｓコンタクト層（５） 、 ｐクラッド層（４）を
経て活性、ＩＩ（３月こ達し、ｎクラッド層（２）およ
びｎ”−ＧａＡｓ基板（１）を通じてｎ側電極（ロ）へ
流れる。この際、活性層（３）で発光が、起こる。この
発光は上下方向に対してはｎクラッド層（２）とｐクラ
ッド層（４）との屈折率差で導波され、水平方向はｐク
ラッド層（４〕の厚さがリッジ部では厚くそれ以外の部
分では薄くなっていることから生ずる屈折率差で導波さ
れる。
しかしながら、高次モードをカットオフして単一モード
発振させるには、従来のリッジ導波形レーザは、リッジ
部と他の部分との屈折率差が活性層（３）の層厚やｐク
ラッド７ｇ（４）の層厚およびそのエツチング量に大き
く左右されるため、導波路幅やｐクラッド層（４）のエ
ツチング残厚を高精度に制御する必要から、製作上、細
心の注意が必要になる。
発振させるには、従来のリッジ導波形レーザは、リッジ
部と他の部分との屈折率差が活性層（３）の層厚やｐク
ラッド７ｇ（４）の層厚およびそのエツチング量に大き
く左右されるため、導波路幅やｐクラッド層（４）のエ
ツチング残厚を高精度に制御する必要から、製作上、細
心の注意が必要になる。
また１通常、ｐクラッド層（４）のりツジ部以外のエツ
チング残厚は１μｍ以下と薄くしなければならぬ為、電
極材の拡散や絶縁膜から生ずる歪応力、あるいは、ワイ
ヤボンド時の歪応力等を受けて、活性層が劣化しやすい
という欠点を有していた。
チング残厚は１μｍ以下と薄くしなければならぬ為、電
極材の拡散や絶縁膜から生ずる歪応力、あるいは、ワイ
ヤボンド時の歪応力等を受けて、活性層が劣化しやすい
という欠点を有していた。
次に、従来の他の例として、ＢＨ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ）レーザについて説明す
る。
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ）レーザについて説明す
る。
第２図は、従来のＢＨレーザを示す断面図である。
リッジ導波形レーザと同様、ｎ −ＧａＡｓ基板（１）
上に液相成長法、 ＭＯ−ＣＶＤ法、 ＭＢＥ法等を用
いてｎクラッド層（２）、活性層（３） 、 ｐクラッ
ド層（４）を順次成長させる。その後、写真製版とエツ
チングによりリッジ部を形成する。しかる後に、再び液
相成長法等によってこのリッジ部を埋め込むようにＡｌ
Ｇａ Ａｓ埋め込み層（６）を成長させる。最後に電流
阻止用の絶縁膜αＱを被着させた後、ｐ側電極σ■とｎ
側電極（２）を形成して、 ＢＨレーザが完成する。
上に液相成長法、 ＭＯ−ＣＶＤ法、 ＭＢＥ法等を用
いてｎクラッド層（２）、活性層（３） 、 ｐクラッ
ド層（４）を順次成長させる。その後、写真製版とエツ
チングによりリッジ部を形成する。しかる後に、再び液
相成長法等によってこのリッジ部を埋め込むようにＡｌ
Ｇａ Ａｓ埋め込み層（６）を成長させる。最後に電流
阻止用の絶縁膜αＱを被着させた後、ｐ側電極σ■とｎ
側電極（２）を形成して、 ＢＨレーザが完成する。
ＢＨレーヅは、ＡｇＧａＡｓ埋め込み層（６）を有して
いるため屈折率差は大きく変化させることはできず単一
モード発振を得るには、導波路幅を１〜２μｍと狭くす
る必要がある。このため、導波路断面積が大きくできず
、単位面積当りの光出力に制限のある単一モード半導体
レーザでは、許容できる最大光出力に限界があり、高出
力化は困難であった。
いるため屈折率差は大きく変化させることはできず単一
モード発振を得るには、導波路幅を１〜２μｍと狭くす
る必要がある。このため、導波路断面積が大きくできず
、単位面積当りの光出力に制限のある単一モード半導体
レーザでは、許容できる最大光出力に限界があり、高出
力化は困難であった。
さらに、リッジ導波形レーザと異なり、活性層（３）が
リッジ部にあって導波路幅で切れる構造となっているた
め、リッジ部形成時のエツチング面の荒れが原因で光が
散乱し、特性の低下を引き起こす原因となっていた。
リッジ部にあって導波路幅で切れる構造となっているた
め、リッジ部形成時のエツチング面の荒れが原因で光が
散乱し、特性の低下を引き起こす原因となっていた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、活性層がリッジ部により切断さ
れることがないように、活性層上のｐ ” −Ｇ ａ
Ａ ｓ コンタクト層とｐクラッド層のみをエツチン
グしてリッジ導波路を形成した後、リッジ導波路を包み
込むようにＡＩ Ｇ ａＡ ｓ埋め込み層を 。
ためになされたもので、活性層がリッジ部により切断さ
れることがないように、活性層上のｐ ” −Ｇ ａ
Ａ ｓ コンタクト層とｐクラッド層のみをエツチン
グしてリッジ導波路を形成した後、リッジ導波路を包み
込むようにＡＩ Ｇ ａＡ ｓ埋め込み層を 。
成長させ、しかる後にリッジ導波路の最上層に到達する
ようなＺｎ拡散領域を設けることにより、特性の向上と
高出力化を図った半導体レーザを提供することを目的と
する。
ようなＺｎ拡散領域を設けることにより、特性の向上と
高出力化を図った半導体レーザを提供することを目的と
する。
〔発明の実施例）
以下、この発明の一実施例であるＧａＡｓ／Ａｌ！Ｇａ
Ａｓ系の半導レーザについて１図に基づいて説明する。
Ａｓ系の半導レーザについて１図に基づいて説明する。
第８図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明による半導体レーザの
一実施例の製造工程の要点を示す断面図である。
一実施例の製造工程の要点を示す断面図である。
まず、第８図（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板（
１）上に液相成長法、 ＭＯ−ＣＶＤ法、 ＭＢＥ法等
を用いてｎクラッド層（２）、活性層（３）、ｐクラッ
ド層＋４）＋ｐ”−ＧａＡｓコンタクト層（５）を順次
成長させる。その後１通常の写真製版とエツチングによ
り、活性層が切れないようにリッジ導波路を形成する。
１）上に液相成長法、 ＭＯ−ＣＶＤ法、 ＭＢＥ法等
を用いてｎクラッド層（２）、活性層（３）、ｐクラッ
ド層＋４）＋ｐ”−ＧａＡｓコンタクト層（５）を順次
成長させる。その後１通常の写真製版とエツチングによ
り、活性層が切れないようにリッジ導波路を形成する。
ここまでの製造工程は、寸法は異なるにしても、従来の
リッジ導波形レーザと同じである。次に、第８図（ｂ）
に示すようニ、 ＭＯ−ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等テリツジ
導波路を包み込むようにｐクラッド層（４）よりＡｌ
組成比の大きいｎ−ＡｇＧａＡｓ電流ブロック層（７）
。
リッジ導波形レーザと同じである。次に、第８図（ｂ）
に示すようニ、 ＭＯ−ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等テリツジ
導波路を包み込むようにｐクラッド層（４）よりＡｌ
組成比の大きいｎ−ＡｇＧａＡｓ電流ブロック層（７）
。
ｎ”−ＧａＡｓ コンタクト層（８）を順次成長させる
０しかる後に、第８図（ｃ）に示すように１例えばＳ＋
Ｎ＋ＳｉＯ２等の絶縁膜Ｑ０をマスクとして、リッジ導
波路の最上層であるｐ＋−ＧａＡｓコンタクト層（６）
に到達するようなＺｎ拡散領域（９）を設けた後、最後
にｐ側電極συとｎ側電極（ロ）を形成することにより
１本発明の一実施例の半導体レーザが完成する。
０しかる後に、第８図（ｃ）に示すように１例えばＳ＋
Ｎ＋ＳｉＯ２等の絶縁膜Ｑ０をマスクとして、リッジ導
波路の最上層であるｐ＋−ＧａＡｓコンタクト層（６）
に到達するようなＺｎ拡散領域（９）を設けた後、最後
にｐ側電極συとｎ側電極（ロ）を形成することにより
１本発明の一実施例の半導体レーザが完成する。
このように１本発明の一実施例の半導体レーザでは、活
性層（３）上のｐクラッド層（４〕とｐ −ＧａＡｓコ
ンタクト層（５）のみをエツチングしてリッジ導波路を
形成しており、活性層（３）がリッジ部で切断されてい
ないこととｔ ｎ−ＡζＧａＡｓ電流ブロック層（７）
の屈折率がｐクラッド層（４）より若干低い程度なので
、リッジ導波路の側面であるエツチング面の荒れが原因
の光の散乱による特性の低下を著しく低減できる。
性層（３）上のｐクラッド層（４〕とｐ −ＧａＡｓコ
ンタクト層（５）のみをエツチングしてリッジ導波路を
形成しており、活性層（３）がリッジ部で切断されてい
ないこととｔ ｎ−ＡζＧａＡｓ電流ブロック層（７）
の屈折率がｐクラッド層（４）より若干低い程度なので
、リッジ導波路の側面であるエツチング面の荒れが原因
の光の散乱による特性の低下を著しく低減できる。
まｔ：： 、 ＭＯ−ＣＶＤ法、 ＭＢＥ法等を用いて
ＡｇＧａＡｓ埋め込み層をリッジ導波路を包み込むよう
に成長させることにより、リッジ部と非リッジ部との屈
折率差をＢＨ形の場合より小さくすることができるため
、高次モードがカットオフになる導波路幅が比較的大き
くなり１通常の加工法で得られる導波路幅で単一モード
を得ることができる。さらに、導波路幅が大きいと、導
波路断面積を広く使うことができるため、高出力化を図
ることが可能である。
ＡｇＧａＡｓ埋め込み層をリッジ導波路を包み込むよう
に成長させることにより、リッジ部と非リッジ部との屈
折率差をＢＨ形の場合より小さくすることができるため
、高次モードがカットオフになる導波路幅が比較的大き
くなり１通常の加工法で得られる導波路幅で単一モード
を得ることができる。さらに、導波路幅が大きいと、導
波路断面積を広く使うことができるため、高出力化を図
ることが可能である。
さらに、活性層から表面までの距離を従来のリッジ導波
形レーザに比べて大きく選べるので、電極材からの拡散
や、各種歪応力の影皆を低減でき。
形レーザに比べて大きく選べるので、電極材からの拡散
や、各種歪応力の影皆を低減でき。
信頼性も向上する。
上記実施例ではｉ Ａ ｅ Ｇ ａＡ ｓ埋め込み層と
してｎ−ＡｇＧａＡｓ電流ブロック層を用いたが、埋め
込み層として高抵抗ＡｅＧａＡｓ層を用いると、さらに
特性の向上を図ることができる。すなわち、晶抵抗Ａｇ
ＧａＡｓ層で埋め込むことにより、電流阻止効果が向上
する。また＊ｎ−ＡｅＧａＡｓ層で埋め込む場合。
してｎ−ＡｇＧａＡｓ電流ブロック層を用いたが、埋め
込み層として高抵抗ＡｅＧａＡｓ層を用いると、さらに
特性の向上を図ることができる。すなわち、晶抵抗Ａｇ
ＧａＡｓ層で埋め込むことにより、電流阻止効果が向上
する。また＊ｎ−ＡｅＧａＡｓ層で埋め込む場合。
深くエツチングしであるとｐクラッド層（４）が薄くな
りターンオン（Ｔｕｒｎｏｎ）する懸念があるが、高抵
抗ＡｇＧａＡｓ層で埋め込めばその惧れがない。なお、
ＭＯ−ＣＶＤ法による成長層の比抵抗は原料であるＡ
ｓＨｓ（アルシン）／（ＴＭＧ（）リメチルガリウム）
＋ＴＭＡ（）リメチルアルミニウム）〕のモル比（Ｖ／
Ｉ比）に依存し、 ｐ−ｎ反転を起こすＶ／Ｉ比付近１
例えば、成長温度８５０℃でＡｇ組成比が０．２５の場
合、Ｖ／１＝５０付近で比抵抗１０’Ω・ｃｍ以上の高
抵抗ＡｅＧａＡｓ層が得られることがわかっている。
りターンオン（Ｔｕｒｎｏｎ）する懸念があるが、高抵
抗ＡｇＧａＡｓ層で埋め込めばその惧れがない。なお、
ＭＯ−ＣＶＤ法による成長層の比抵抗は原料であるＡ
ｓＨｓ（アルシン）／（ＴＭＧ（）リメチルガリウム）
＋ＴＭＡ（）リメチルアルミニウム）〕のモル比（Ｖ／
Ｉ比）に依存し、 ｐ−ｎ反転を起こすＶ／Ｉ比付近１
例えば、成長温度８５０℃でＡｇ組成比が０．２５の場
合、Ｖ／１＝５０付近で比抵抗１０’Ω・ｃｍ以上の高
抵抗ＡｅＧａＡｓ層が得られることがわかっている。
＠４図は複数個のりツジ導波路をもつ本発明の他の実施
例の半導体レーザの断面図である。この様に、導波路幅
が複数個になっても同様の効果が得られる。
例の半導体レーザの断面図である。この様に、導波路幅
が複数個になっても同様の効果が得られる。
また、上記実施例では何れもＧａＡｓ ／ＡｅＧａＡｓ
系の半導体レーザについて説明したが、その他の１／Ｖ
族半導体についても同様の効果が得られる。
系の半導体レーザについて説明したが、その他の１／Ｖ
族半導体についても同様の効果が得られる。
例えば、ｎ＋−ＧａＡｓ基板（υに代えてｎ＋−ＩｎＰ
基板。
基板。
ｎクラッド層（２）としてｎ −Ｉ ｎＰ 、活性層（
３］としてＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰ、 ｐクラッ
ド層（４）としてｐ−ＩｎＰ ＋ ｐ ＧａＡｓ コ
ンタクト層（５）に代えてｐ＋−ＩｎＧａＡｓＰコンタ
クト層、 Ａ（！ＧａＡｓ埋め込み層（６）に代えてＩ
ｎＰ埋め込み層とすれば、同じ動作原理と作用を得ると
共に、同じ効果を得ることが可能である。
３］としてＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰ、 ｐクラッ
ド層（４）としてｐ−ＩｎＰ ＋ ｐ ＧａＡｓ コ
ンタクト層（５）に代えてｐ＋−ＩｎＧａＡｓＰコンタ
クト層、 Ａ（！ＧａＡｓ埋め込み層（６）に代えてＩ
ｎＰ埋め込み層とすれば、同じ動作原理と作用を得ると
共に、同じ効果を得ることが可能である。
以上のように１本発明による半導体レーザは。
従来のものに比べ、特性の向上、特に、単一モード化と
高出力化を図り易くなり、信頼性も向上するという効果
がある。
高出力化を図り易くなり、信頼性も向上するという効果
がある。
第１図は従来のリッジ導波形レーザを示す断面図、第２
図は従来のＢＨレーザを示す断面図、第８図（ａ）〜（
Ｃ）はこの発明の一実施例の半導体レーザの一実施例の
製造工程の要点を示す断面図、第４図は複数個のリッジ
導波路をもつ本発明の他の実施例の半導体レーザの断面
図である０ 図に於いて、（υはｎ＋−ＧａＡｓ基板、（２）はｎク
ラッド層１（３）は活性層、（４）はｐクラッド層、（
５）はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、（７）はｎ−ＡｅＧ
ａＡｓ電流ブロックｎ、（７（Ｉはｎ−ＡｅＧａＡｓ
＠流ブロック層又は高抵抗Ａ６ＧａＡｓ層、（８）はｎ
”−ＧａＡｓコンタクト層。 （９月よＺｎ拡散領域、 Ｑ（Ｉは絶縁膜、Ｃ１１はｐ
側電極、（ロ）はｎ側電極である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第１図 第２図
図は従来のＢＨレーザを示す断面図、第８図（ａ）〜（
Ｃ）はこの発明の一実施例の半導体レーザの一実施例の
製造工程の要点を示す断面図、第４図は複数個のリッジ
導波路をもつ本発明の他の実施例の半導体レーザの断面
図である０ 図に於いて、（υはｎ＋−ＧａＡｓ基板、（２）はｎク
ラッド層１（３）は活性層、（４）はｐクラッド層、（
５）はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、（７）はｎ−ＡｅＧ
ａＡｓ電流ブロックｎ、（７（Ｉはｎ−ＡｅＧａＡｓ
＠流ブロック層又は高抵抗Ａ６ＧａＡｓ層、（８）はｎ
”−ＧａＡｓコンタクト層。 （９月よＺｎ拡散領域、 Ｑ（Ｉは絶縁膜、Ｃ１１はｐ
側電極、（ロ）はｎ側電極である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第１図 第２図
Claims (1)
- 活性層上に少くともＰクラッド層の層厚をストライプ状
に厚く形成したリッジ導波路を有し、かつ、そのリッジ
導波路を包み込むように上記Ｐクラッド層よりバンドギ
ャップの広いｎ形又は高抵抗層で埋め込んだ後に、リッ
ジ導波路の最上層に到達するようなＺｎ拡散領域を設け
たことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14858284A JPS6129183A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14858284A JPS6129183A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129183A true JPS6129183A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15455964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14858284A Pending JPS6129183A (ja) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129183A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169094A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ |
| EP0284684A2 (en) * | 1987-04-02 | 1988-10-05 | Trw Inc. | Inverted channel substrate planar semiconductor laser |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143787A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser |
| JPS53110488A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-27 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser |
-
1984
- 1984-07-19 JP JP14858284A patent/JPS6129183A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52143787A (en) * | 1976-05-26 | 1977-11-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser |
| JPS53110488A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-27 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169094A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ |
| EP0284684A2 (en) * | 1987-04-02 | 1988-10-05 | Trw Inc. | Inverted channel substrate planar semiconductor laser |
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