JPS6151889A - Semiconductor laser - Google Patents

Semiconductor laser

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JPS6151889A
JPS6151889A JP17359484A JP17359484A JPS6151889A JP S6151889 A JPS6151889 A JP S6151889A JP 17359484 A JP17359484 A JP 17359484A JP 17359484 A JP17359484 A JP 17359484A JP S6151889 A JPS6151889 A JP S6151889A
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JP
Japan
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layer
type
semiconductor laser
active layer
clad layer
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Application number
JP17359484A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuneichi Okada
岡田 常一
Masamichi Sakamoto
坂本 政道
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication of JPS6151889A publication Critical patent/JPS6151889A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain both an index guide type semiconductor laser and a gain guide type semiconductor laser positively while arbitrarily designing a semiconductor laser, to which both guide functions are formed partially, or a semiconductor laser having an intermediate function or the like easily by each shaping an optical absorption function and a current constriction function by different layers. CONSTITUTION:A first clad layer 12 consisting of AlzGa1-zAs having the same conduction type as an N type GaAs semiconductor substrate 11, a P type or N type active layer 13 composed of AlxGa1-xAs on the clad layer 12, a second clad layer 14 consisting of AlzGa1-zAs having a conduction type different from the first clad layer such as a P type on the active layer 13, and a cap layer 16 composed of a high-concentration GaAs layer having the same conduction type as the clad layer 14 such as the P type are formed onto the substrate 11. An optical absorption layer 21 consisting of AlyGa1-yAs having the same conduction type as the second clad layer such as the P type on the side, particularly, the side facing the active layer 13, and a current constriction layer 22 composed of AliGa1-iAs having a conduction type different from the second clad layer 14 such as the P type on the side reverse to the side facing the active layer 13 on the layer 21 are laminated and shaped in the second clad layer 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体レーザーに係わる。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to semiconductor lasers.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来一般の半導体レーザーは、その縦モードの光及びキ
ャリアの閉じ込め機構によって、屈折率ガイド(インデ
ックスガイド)型と利得ガイド(rインガイド)型とに
大別される。
Conventional semiconductor lasers are broadly classified into refractive index guide (index guide) type and gain guide (r-in guide) type depending on their longitudinal mode light and carrier confinement mechanism.

これら屈折率ガイド型半導体レーザーと、利得ガイド型
半導体レーザーは、夫々長短所を有する。
These index-guided semiconductor lasers and gain-guided semiconductor lasers each have advantages and disadvantages.

即ち屈折率ガイド型によるものにおいては、その縦モー
ドが単一モードであるため例えば光学式ビデオディスク
等においてその書き込み或いは読み出し用光源として用
いた場合に戻シ光によるモードホッピングノイズが生じ
るという欠点がある。
In other words, the refractive index guide type has a single longitudinal mode, so when it is used as a light source for writing or reading an optical video disc, for example, it has the disadvantage that mode hopping noise occurs due to the returned light. be.

しかしながら、反面、この屈折率ガイド型によるものは
、いわゆるビームウェスト位置(BaimWaist 
Po5ltion )が発光領域の先端面近傍に存する
ために実際の使用に当っての焦点位置の設定がし易いと
いう利点がある。更Kまた接合に平行方向に関する断面
における遠距離像、いわゆるファーフィールトノ?ター
ン(Far  Field  Pattarn)が左右
対称的であって同様に例えば実際の使用における読み出
し或いは書き込み光として歪の小さいスポット形状を得
易いという利点がある。
However, on the other hand, this refractive index guide type is located at the so-called beam waist position.
Po5ltion) exists near the tip surface of the light emitting region, which has the advantage that it is easy to set the focal point position in actual use. Also, a long distance image in a cross section parallel to the joint, the so-called far field view? The far field pattern is symmetrical and has the advantage that it is easy to obtain a spot shape with small distortion as a reading or writing light in actual use, for example.

これに比し利得ガ゛イド型半導体レーザーにおいては、
ビームウェスト位置が発光領域の光端面よシ内側に離間
したところに存在してしまい、更にまたファーフ・f−
ルドノリーンが左右非対称である場合が多く且つ非点収
差が大でスポット歪が比較的大きくなるという欠点があ
る。しかしながらこの利得ガイド型半導体レーザーは縦
モードがマルチ−モードであるために戻シ光によるモー
ドホッピングノイズが生じにくいという利点を有する。
In contrast, in gain-guided semiconductor lasers,
The beam waist position is located at a distance inward from the optical end face of the light emitting region, and furthermore, the farf f-
There are disadvantages in that the lens is often asymmetrical, and the astigmatism is large, resulting in relatively large spot distortion. However, since this gain-guided semiconductor laser has a multi-mode longitudinal mode, it has the advantage that mode hopping noise due to returned light is less likely to occur.

従つ−C1この種半導体レーザーにおいては、その使用
目的、態様に応じて屈折率ガイド型構成にするとか、或
いは利得ガイド型構成とするとかされ、更に、両者が混
在する構成にする提案もなされている。
Accordingly, -C1 This type of semiconductor laser has been proposed to have a refractive index guide type structure or a gain guide type structure depending on its purpose and mode of use, and further proposals have been made to have a structure in which both types are mixed. ing.

この種の屈折率ガイド型、或いは利得ガイド型の半導体
レーデ−としては、例えば8g3図に示す構造のものが
提案されている。
As this type of refractive index guide type or gain guide type semiconductor radar, a structure shown in FIG. 8g3, for example, has been proposed.

この半導体レーデ−は、例えばnuのGaAa基板(1
)上に、N型のAZz G a 11A sよりなる第
1のクラッド層(2)と、P型もしくはN型のAZxG
a 1−xA sよりなる活性層(3)と、P型のAZ
z Ga 1−zA aよりなる第2のクラッド層(4
)と、この第2のクラッド層(4)中に埋め込まれたN
型のAtyGa 1−yAsよりなる光吸収兼電流狭搾
層(5)と、P型の高不純物濃度のキャップ層(6)と
を有してなる。光吸収兼電流狭搾層(5)は、例えばそ
の中央に第1図において紙面と直交する方向に延長する
幅Wのストライプ状の透孔(層(5)が欠除した部分)
部(5a)を有してなる。この光吸収兼電流狭搾層(5
)は、そのエネルギーギャップ(禁と帯幅)が活性層(
3)のそれよシ小さく、活性層(3)の発光領域から発
振した光に関する屈折率が発光領域即ち活性層(3)よ
り高1くなるようにその組成が選定されてなる。即ち前
述した活性層(3)及び光吸収兼電流狭搾層(5)の組
成において、x>yに選定される。図において(7)及
び(8)は夫々キャップ層(6)と基板(1)にオーミ
ックに被着された対向電極を示す。
This semiconductor radar uses, for example, a nu GaAa substrate (1
), a first cladding layer (2) made of N-type AZz Ga 11A s, and a P-type or N-type AZxG
an active layer (3) consisting of a 1-xA s and a P-type AZ
The second cladding layer (4
) and N embedded in this second cladding layer (4).
It has a light absorption and current narrowing layer (5) made of type AtyGa 1-yAs, and a cap layer (6) of P type with a high impurity concentration. The light absorption/current constriction layer (5) has, for example, a striped through hole (the part where the layer (5) is missing) having a width W extending in the direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 1 in the center thereof.
(5a). This light absorption and current narrowing layer (5
), whose energy gap (bandwidth) is the active layer (
It is smaller than that of 3), and its composition is selected so that the refractive index for light oscillated from the light emitting region of the active layer (3) is higher than that of the light emitting region, that is, the active layer (3). That is, in the compositions of the active layer (3) and the light absorption/current confining layer (5) described above, x>y is selected. In the figure (7) and (8) indicate counter electrodes ohmically deposited on the cap layer (6) and the substrate (1), respectively.

このような構成において電極(7)及び(8)間に所定
の順方向電圧を印加すると第1及び第2のクラッド層(
2)及び(4)によって閉じ込められた活性層(3)に
おいて発光する。この場合、この活性層(3)と光吸収
兼電流狭搾層(5)との間の間隔d2を、活性層(3)
からの発振した光が光吸収兼電流狭搾層(5)に到達し
得る距離の例えばd2= 0.2〜0.5μ程度に選定
するときは、光吸収兼電流狭搾層(5)ににじみ出た活
性層(3)からの光が、この光吸収兼電流狭搾層(5)
において吸収されることによって、この光吸収兼電流狭
搾層(5)下における部分と、この光吸収兼電流狭搾層
(5)が存在しない部分(即ちその中央のストライプ状
の透孔部(5a)に対応する部分の光の吸収がほとんど
生じない部分)とで実効的屈折率の差、即ち横方向に作
シ付けの屈折率の差Δnが形成される。この場合、光吸
収兼電流狭搾層(5)のストライプ状の透孔部(5a)
の幅Wは、例えば5〜8μに選定され、前述した距離d
2の選定と相俟って活性層(3)における透孔(5a)
と正対する部分(以下この部分を中央部分と言う)の屈
折率n1とその両側部の屈折率n2との差Δn”nl 
 n2が例えば+10 〜+10−3が得られるように
する。このようにするときは、活性層(3) [おいて
透孔部(5a)に対向する中央部分に横発振姿態の閉じ
込めの効果が生じ、ここに発光領域の規制がなされた屈
折率ガイド型の半導体レーザーとなる。
In such a configuration, when a predetermined forward voltage is applied between the electrodes (7) and (8), the first and second cladding layers (
Light is emitted in the active layer (3) confined by 2) and (4). In this case, the distance d2 between the active layer (3) and the light absorption/current constriction layer (5) is
When selecting the distance at which the oscillated light can reach the light absorption and current constriction layer (5), for example, d2 = 0.2 to 0.5 μ, the light absorption and current constriction layer (5) Light from the oozing active layer (3) passes through this light-absorbing and current-squeezing layer (5).
As a result, the area under the light absorption and current narrowing layer (5) and the area where this light absorption and current narrowing layer (5) does not exist (i.e., the striped hole in the center ( A difference in effective refractive index, that is, a difference Δn in refractive index in the horizontal direction is formed between the part corresponding to 5a) and the part where almost no light absorption occurs. In this case, the striped pores (5a) of the light absorption and current constriction layer (5)
The width W is selected to be, for example, 5 to 8μ, and the distance d described above is
In combination with the selection of 2, the through holes (5a) in the active layer (3)
The difference Δn”nl between the refractive index n1 of the part directly facing the central part (hereinafter referred to as the central part) and the refractive index n2 of both sides thereof
Adjust so that n2 is, for example, +10 to +10-3. In this case, the effect of confining the transverse oscillation state is produced in the central part of the active layer (3) facing the through hole (5a), and the refractive index guide type in which the light emitting region is regulated is produced here. semiconductor laser.

一方、上述した第3図の構造において、その活性層と光
吸収兼電流狭搾層(5)との間の距離d2を充分大にし
て活性層(3)からの光が光吸収兼電流狭搾層(5)に
よる光の吸収効果を消失ないしは低減化し、一方、この
光吸収兼電流狭搾層(5)の透孔(5a)の幅Wを小さ
くして電流集中を強めるとか、活性層(3)の厚さdl
を大にするときは注入キャリアによる負の屈折率変化分
−Δnが作シ付けの屈折率の変化分Δnに比し支配的に
なる、ようにするときは、活性層(3)の中央部と両側
部との実効的屈折率の差ΔW(ここにΔに=Δn−Δn
)か−10〜10  に選定することができ、これによ
って利得ガイド型構造とすることができる。
On the other hand, in the structure shown in FIG. 3 described above, the distance d2 between the active layer and the light absorption and current narrowing layer (5) is made sufficiently large so that the light from the active layer (3) is absorbed and current narrowed. The light absorption effect of the light absorption layer (5) is eliminated or reduced, while the width W of the through hole (5a) of the light absorption/current narrowing layer (5) is reduced to strengthen current concentration. (3) Thickness dl
When increasing the value, the negative refractive index change -Δn due to the injected carriers becomes dominant compared to the refractive index change Δn due to cropping. Difference in effective refractive index between and both sides ΔW (where Δ=Δn−Δn
) or −10 to 10, thereby providing a gain-guided structure.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したように、第3図で説明した構成による半導体レ
ーザーによれば、各部の寸法形状の選定によって屈折率
ガイド型とするか、利得ガイ、N型とすることができる
ものであるが、実際上各部の作用が相互にTE−響する
ものであるために屈折率ガイド型と利得ガイド型との選
定を単独に行うことができず、相互に影響しあうことか
ら設計の自由度が小さく、また確実に所望の特性の半導
体レーザーを得難いという欠点がある。
As mentioned above, according to the semiconductor laser having the configuration explained in FIG. Since the actions of the upper parts affect each other, the refractive index guide type and the gain guide type cannot be selected independently, and since they influence each other, there is little freedom in design. Another drawback is that it is difficult to reliably obtain a semiconductor laser with desired characteristics.

本発明においては、このような屈折率ガイド型半導体レ
ーザーと利得ガイド型半導体レーザーの各特性を独立し
て設計することができるようにして所望の特性を有する
屈折率ガイド型半導体レーデ−1或いは利得ガイド型レ
ーザー、またはこれらが同一半導体レーザーに混在して
両型の半導体レーデ−の翅所を相補うようにした半導体
レーデ−を容易且つ確実に得ることができるようにする
ものである。
In the present invention, each characteristic of such a refractive index-guided semiconductor laser and a gain-guided semiconductor laser can be designed independently, so that a refractive index-guided semiconductor laser 1 or a gain-guided semiconductor laser having desired characteristics can be designed. It is possible to easily and reliably obtain a guide type laser or a semiconductor radar in which these types are mixed in the same semiconductor laser so that the positions of both types of semiconductor radars are complemented.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明においては、第1のクラッド層と、活性層と、第
2のクラッド層と、更にこの第2のクラッド層中に活性
層に比しエネルギーギャップが小さく活性層から発振さ
れた光を吸収する効果を有する光吸収層と、これとは別
にこれの上iC第2のクラッド層口と異なる導電型を有
する電流通路を制限するための電流狭搾層とを順次積層
した構造とする。
In the present invention, the first cladding layer, the active layer, the second cladding layer, and the second cladding layer have a smaller energy gap than the active layer and absorb light oscillated from the active layer. It has a structure in which a light absorption layer having the effect of

〔作 用〕[For production]

上述したように本発明による半導体レーザーにおいては
、光吸収層と電流狭搾層とを独別に設けることによって
両者の機能を独立に一方を支配的にするか、或いは両者
の機能を共働させるようにして、屈折率がイド型の機能
を有する半導体レーザーとして或いは利得ガイド型の機
能を有する半導体レーザーとして、また屈折率ガイド型
と利得ガイド型との両性質の中間的性質とするとか、或
いは発振領域の各部において夫々部分的に存在させて両
特性が混在するようにした半導体レーザーを確実に得る
ことができるようにするものである。
As described above, in the semiconductor laser according to the present invention, the light absorption layer and the current confinement layer are separately provided so that the functions of both can be made to be dominant independently, or the functions of both can be made to work together. Then, the refractive index can be used as a semiconductor laser with an id-type function, a semiconductor laser with a gain-guided type function, a semiconductor laser with properties intermediate between the refractive index-guided type and the gain-guided type, or oscillation. It is possible to reliably obtain a semiconductor laser in which both characteristics are mixed by partially existing in each part of the region.

〔実施例〕〔Example〕

第1図を参照して本発明による半導体レーザーの一例を
説明する。この例においては、N型のGaAa半導体基
板αυ上に、これと同281!型のAZ2Ga 、1A
 aよりなる第1のクラッド層(6)と、更にこれの上
にAtXGa 1−xAsよシなるP型もしくはN型の
活性層CLJと、更にこれの上に第1のクラッド層とは
異なる導11の例えばP型のAt、Ga 1−、Asよ
りなる第2のクラッドαゆと、これと同導電型の高濃度
の例えばP型のGaAs層よりなるキャップNαQとを
設け、第2のクラッド層α尋中に、特に本発明において
は、活性層cL3と対向する側に、第2のクラッド層と
同導電型のP型のAtyGal−yAIIよりなる光吸
収NQヤと、これの上の活性層(至)と対向する側とは
反対側に第2のクラッド層α(イ)と異なる導電型の例
えばP型のAttGa 1−i Asよシなる電流狭搾
層(ハ)とを積層して設ける。
An example of a semiconductor laser according to the present invention will be explained with reference to FIG. In this example, the same 281! Type AZ2Ga, 1A
A first cladding layer (6) made of A, further on this a P-type or N-type active layer CLJ made of AtXGa1-xAs, and further on this a conductive layer different from the first cladding layer. A second cladding α layer made of, for example, P-type At, Ga 1-, As, and a cap NαQ made of a high-concentration, for example, P-type GaAs layer of the same conductivity type are provided. In the layer α, in particular, in the present invention, on the side facing the active layer cL3, there is a light absorbing NQ layer made of P-type AtyGal-yAII of the same conductivity type as the second cladding layer, and an active layer above this layer. A second cladding layer α (a) and a current constriction layer (c) of a different conductivity type, such as P-type AttGa 1-i As, are laminated on the side opposite to the side facing the layer (to). Provided.

ここに光吸収層?])と電流狭搾層(ロ)とは夫々幅W
1及びW2の夫々ストライプ状の透孔部(21a)及び
(22a)がその中央部に設けられてなる。
Is there a light absorption layer here? ]) and the current constriction layer (b) are each width W
1 and W2, striped through holes (21a) and (22a) are provided in the center thereof, respectively.

ここに活性層α1と光吸収層なメとの間隔d2は、活性
層α1かも発した光が光吸収層にυににじみ出ることが
できる距離の例えば0.2〜0.5μmに選定される。
Here, the distance d2 between the active layer α1 and the light absorbing layer is selected to be, for example, 0.2 to 0.5 μm, which is a distance that allows the light emitted by the active layer α1 to leak into the light absorbing layer at a distance υ.

ここに、光吸収層01)は、活性層α→に比してそのエ
ネルギーギャップが小となるように、即ちX〉y≧OV
c選定する。まfc電流狭搾層(ハ)は光吸収層hnに
比してそのエネルギーギャップが大となるようにi>y
の例えばl ユzに選定し得る。
Here, the light absorption layer 01) is arranged so that its energy gap is smaller than that of the active layer α→, that is, X>y≧OV
c Select. The fc current constriction layer (c) has i>y so that its energy gap is larger than that of the light absorption layer hn.
For example, it can be selected as l y z.

これら各[1−V族化合物半導体層(6)、α3.α→
Each of these [1-V group compound semiconductor layer (6), α3. α→
.

ati 、 an 、 hは、夫々MOCVD (Me
tal Organ1c冶把り坦肚生山今 Chemi cm 1 )法、或いはMBEt、Mo1
ecular BeamEp−1taxy)法等によっ
て形成し得るものでちる。具体的には基板αη上[笛1
のクラッド層αコ、活性層(2)、第2のクラッド層a
4の一部(下部)の層とこれの上に光吸収に4 &η、
電流狭搾層い2を順次全面的に、第1回の連続的エビ、
タキシー例えば前述したMOCVD法或いはMBE法に
よって形成し、その後、電流狭搾層に)にフォトエツチ
イングによって所要の幅W2を有する透孔部(イ)を穿
設し、更に例えば幅狭のW、をもって光吸収層Q埠に透
孔(21a)を穿設し、その後、第2回の連続エピタキ
シー処理によって第2のクラッド層口→の他部(上層)
を透孔部(21a)及び(22a )内を埋め込み且づ
光吸収層Q1)及び(ハ)を埋め込むようにエピタキシ
ャル成長し、続いてキャップ層aQヲエビタキシャル成
長する。またキャッ76層aQ上と基板(11)の裏面
には対となる対向電極α力及びα樽をオーミックに被着
する。
ati, an, h are MOCVD (Me
Chemi cm 1) method, or MBEt, Mo1
It can be formed by the ecular BeamEp-1taxy method or the like. Specifically, on the board αη [whistle 1
cladding layer α, active layer (2), second cladding layer a
A part (lower) layer of 4 and on top of this a light absorption layer 4 &η,
Current squeezing layer 2 sequentially, the first continuous shrimp,
The taxi is formed by, for example, the above-mentioned MOCVD method or MBE method, and then a through hole (a) having a required width W2 is formed in the current confining layer by photoetching, and further, for example, a narrow W, A through hole (21a) is formed in the light absorbing layer Q, and then a second continuous epitaxy process is performed to open the second cladding layer from the other part (upper layer).
is epitaxially grown so as to fill the through holes (21a) and (22a) and the light absorption layers Q1) and (c), and then the cap layer aQ is epitaxially grown. Further, a pair of opposing electrodes α force and α barrel are ohmically attached on the cap 76 layer aQ and on the back surface of the substrate (11).

第1図に示した例においては、インデックスガイド型の
半導体レーザーを構成した場合で、この場合光吸収層Q
1)の透孔部(21a)の幅W1を例えば4〜8μに選
定する。そしてこの場合電流狭搾N(ハ)の透孔部(2
2a)の幅W2は、W2)Wlとなして実質i的に電流
の狭搾による前述したダインガイド動作が生じないよう
にする。即ち前述したように光吸収Wi(ハ)が存在す
る部分とその透孔(21a) 、即ち光吸収層Qカが存
在しない部分とで実効的屈折率の差、即ち横方向に作υ
付けの屈折率の差Δnが形成され、この屈折率の差Δn
が例えば正の値の+10 〜+10−3となるようにし
て、これによって活性層(3)の中央部に横発振姿態の
閉じ込めの効果を生じさせここに発光領域の規制が生じ
るようにする。
In the example shown in Fig. 1, an index-guided semiconductor laser is configured, and in this case, the light absorption layer Q
The width W1 of the through-hole portion (21a) in 1) is selected to be, for example, 4 to 8μ. In this case, the through hole (2) of the current narrowing N (c)
The width W2 in 2a) is set to W2)Wl to substantially prevent the aforementioned dyne guide operation due to current constriction from occurring. That is, as mentioned above, there is a difference in effective refractive index between the part where the light absorption Wi (c) exists and the through hole (21a), that is, the part where the light absorption layer Q does not exist, that is, the difference in the effective refractive index, that is, the difference in the horizontal direction.
A difference Δn in refractive index is formed, and this difference Δn in refractive index
is made to be, for example, a positive value of +10 to +10-3, thereby producing an effect of confining the lateral oscillation state in the center of the active layer (3) and regulating the light emitting region there.

上述の構成によれば、光吸収層Q℃においては、これが
第2クラッド層と同導電型を有するので電流狭搾の効果
はなく、一方、電流狭搾層(イ)においては、第2のク
ラッド層と逆の、同導電型に選定されていることによっ
て電流狭搾効果を有するが、そのエネルギーイヤラグが
活性層(至)よフ大であることによって光吸収効果はな
く、両層Qカと(ロ)とは互いに独立して夫々光の吸収
の効果と電流狭搾効来の各一方の効果のみを有するもの
である。
According to the above configuration, the light absorption layer Q°C has the same conductivity type as the second cladding layer, so there is no current narrowing effect, whereas the current narrowing layer (A) has the same conductivity type as the second cladding layer. It has a current narrowing effect because it is selected to have the same conductivity type as the cladding layer, but it has no light absorption effect because its energy earlag is larger than the active layer. F and B have only one of the effects of light absorption and current narrowing, respectively, independently of each other.

次に第2図を参照して本発明を利得ガイド型半導体レー
デ−を構成する場合の一例に2いて説明する。第2図に
おいて第1図と対応する部分には同一符号を付してN複
説明を省略する。この場合においては、電流狭搾層勾の
透孔部(22a)の幅W2を充分狭小な、例えば5〜8
μmに選定してストライプ状の電流集中が生じるように
して、活性層α■の中央部にストライプ状の注入キャリ
アによる負の屈折率変化分−Δn、が作シつけの屈折率
の変化分Δnに比し支配的になるようにして、活性層(
3)の中央部と両側部との実効的屈折率の差Jnか−1
0〜−10”−3程度となるように設定する。この場合
においては、光吸収層に)の透孔部(21a)の幅1w
、>w2に選定してこの光吸収層(イ)Kよる作シつけ
の屈折率の差が実質的に生じないようにする。
Next, with reference to FIG. 2, the present invention will be explained using an example of a case in which a gain-guided semiconductor radar is constructed. In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation will be omitted. In this case, the width W2 of the through-hole portion (22a) of the current narrowing layer gradient is set to be sufficiently narrow, for example, 5 to 8
μm so that stripe-like current concentration occurs, and a negative refractive index change -Δn due to the stripe-like injected carriers is created in the center of the active layer α■. The active layer (
3) Difference in effective refractive index between the center and both sides Jn?-1
0 to -10"-3. In this case, the width of the through hole (21a) in the light absorption layer is 1w.
, > w2 so that there is no substantial difference in the refractive index due to the light absorption layer (a) K.

また、この利得ガイド型半導体レーザーを作製する具体
的方法は、前述したと同様に第1回目のエピタキシーに
よって連続的に半導体層(6)、(2)。
Further, the specific method for manufacturing this gain-guided semiconductor laser is to sequentially form the semiconductor layers (6) and (2) by the first epitaxy in the same manner as described above.

α→、(2υJ(財)を基板αη上に形成し、その後層
(イ)に対して幅W2をもってストライプ状の透孔部(
22a)を選択的に形成して後、との層勾とこれの下の
層00との紅の含有量の差に基づくエツチング速度の差
によって/j!(ハ)をAtの含有量の大きい電流狭搾
Nj(イ)の透孔部(22m)を通じてこれの下の光吸
収層(20をオーバーエツチングすることによって幅広
のストライプ状の透孔部(21a)を穿設する。その後
、これら透孔部(21a)、(22a)内を埋め込み且
つ多層Cυ。
α→, (2υJ (goods) are formed on the substrate αη, and then striped through holes (
After selectively forming 22a), the difference in etching rate based on the difference in red content between the layer gradient and the layer 00 below this results in /j! (C) is passed through the hole (22m) of the current narrowing Nj (A) with a large At content, and by over-etching the light absorption layer (20) below it, a wide striped hole (21a) is formed. ) are bored.Then, these through holes (21a) and (22a) are filled and multilayered Cυ.

に)を覆って第2のクラッド層α→を下層の第2のクラ
ッド層に連接してエピタキシー成長させ、これの上にキ
ャップ層αQを連続的にエピタキシャル成長して形成し
得る。
), a second cladding layer α→ is epitaxially grown in connection with the second cladding layer below, and a cap layer αQ is continuously epitaxially grown thereon.

尚、上述した第1図及び第2図の例においては、夫々屈
折率ガイド型半導体レーザー及び利得ガイド型半導体ビ
ーデーを夫々単独に構成した場合であるが屈折率ガイド
型半導体レーザーと利得ガイド型半導体レーデ−の両者
の欠点を相補うようにすべく両型のガイド部がストライ
プ状の光発振領域の長手方向に配置して両特性が混在す
るようにした半導体レーデ−を得る場合に本発明を適用
することもできる。即ち例えばストライプ状の発振部の
両端の先端面近傍において例えば第1図で説明した屈折
率ガイド型構成となし、中央部において第2図で説明し
た利得ガイド型構造とした複合型の半導体レーザーを構
成することもできる。
Note that in the examples shown in FIGS. 1 and 2 described above, the refractive index guided semiconductor laser and the gain guided semiconductor laser are configured independently, respectively, but the refractive index guided semiconductor laser and the gain guided semiconductor laser are configured separately. In order to compensate for the drawbacks of both types of radar, the present invention can be used to obtain a semiconductor radar in which both types of guide portions are arranged in the longitudinal direction of a striped light oscillation region so that both characteristics coexist. It can also be applied. That is, for example, a compound semiconductor laser is constructed in which a stripe-shaped oscillation section has a refractive index guide type structure as explained in FIG. It can also be configured.

或いは前述した光吸収層Cυと電流狭搾層に)の各透孔
部(21a)、(22a)の谷幅W1及びW2を適当に
選定することによって両屈折率ガイド型と利得ガイド型
の中間的特性を有する半導体レーデ−を構成することも
できる。
Alternatively, by appropriately selecting the valley widths W1 and W2 of the through-hole portions (21a) and (22a) of the above-mentioned light absorption layer Cυ and current confining layer), it is possible to create an intermediate between the dual refractive index guide type and the gain guide type. It is also possible to construct a semiconductor radar having similar characteristics.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように本発明においては、光吸収機能と電流狭
搾機能とを夫々異なる層によって形成したことによって
、屈折率ガイド型の半導体レーザー及び利得ガイド型半
導体レーザーの両者を確実に得ることができると共に、
両ガイド機能が部分的に形成された半導体レーザー或い
は中間的機能を有する半導体レーデ−等を任意に容易に
設計し得るものでおる。
As described above, in the present invention, by forming the light absorption function and the current narrowing function in different layers, it is possible to reliably obtain both a refractive index guided semiconductor laser and a gain guided semiconductor laser. With,
A semiconductor laser in which both guide functions are partially formed or a semiconductor laser having an intermediate function can be arbitrarily and easily designed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は夫々本発明による半導体し−デーの
谷側の路線的拡大断面図、第3図は従来の半導体レーザ
ーの一例の路線的拡大断面図である。 αや・・・基板、(6)・・・第1のクラッド層、(ト
)・・・活性層、α→・・・第2のクラッド層、Cυ・
・・光吸収層、(財)・・・電流狭搾層、αQ・・・キ
ャップ層、αの及びα→・・・電極第1図 第2図
1 and 2 are respectively enlarged linear sectional views of the valley side of a semiconductor laser according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged linear sectional view of an example of a conventional semiconductor laser. α...Substrate, (6)...First cladding layer, (G)...Active layer, α→...Second cladding layer, Cυ・
...Light absorption layer, (Incorporated Foundation)...Current constriction layer, αQ...Cap layer, α and α→... Electrode Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1のクラッド層と、活性層と、第2のクラッド層とを
有し、該第2のクラッド層中に上記活性層に比しエネル
ギーギャップが小で上記活性層からの光を吸収する光吸
収層と、上記第2のクラッド層と異なる導電型を有し、
電流通路を制限する電流狭搾層とが設けられてなる半導
体レーザー。
It has a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, and the second cladding layer has a smaller energy gap than the active layer and absorbs light from the active layer. an absorption layer having a conductivity type different from that of the second cladding layer,
A semiconductor laser provided with a current constriction layer that restricts a current path.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63120605U (en) * 1987-01-29 1988-08-04
JPH02181486A (en) * 1989-01-06 1990-07-16 Hitachi Ltd Semiconductor laser element
US10183226B2 (en) 2015-03-27 2019-01-22 Tomy Company, Ltd. Spinning top toy

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