JPS6170784A - レ−ザダイオ−ド - Google Patents

レ−ザダイオ−ド

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JPS6170784A
JPS6170784A JP19298284A JP19298284A JPS6170784A JP S6170784 A JPS6170784 A JP S6170784A JP 19298284 A JP19298284 A JP 19298284A JP 19298284 A JP19298284 A JP 19298284A JP S6170784 A JPS6170784 A JP S6170784A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
type
laser diode
difference
refractive index
Prior art date
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Pending
Application number
JP19298284A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Matsubara
松原 博史
Takashi Murakami
隆志 村上
Takeshi Yamawaki
健 山脇
Saburo Takamiya
高宮 三郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、横方向の屈折率分布を対称な形にしたレー
ザダイオードの構造忙関するものであろう〔従来の技術
〕 従来のレーザダイオードの断面図を第4図に示す。
第49忙おいて、半絶縁性GaA m基板1上Kn屋の
AI、Ga+−1)As層2(x=o、3.キャリア濃
度3 X 10” am−’ #厚さ1.5μm)!設
け、この上K、活性層となるn型のGaAs層3(キャ
リア濃度3X10  am  、厚さ0.1μmLnl
lのAI!Gam−、Am層4(x=0.3.キャリア
濃度3×10” am−” *厚さLOμm)、n型の
GaAs層5(キャリア濃度1xto”ern”l厚さ
3.0μm)を順次成長させる。
コn K Six Na 膜を拡散マスクとして690
℃でZnの選択拡散を半絶縁性GaAs基板IK違する
深さまで行い、前記各成長層の牛分ヲp+層6a(キャ
リア濃度的I X 10” cm−勺に変える(斜線を
施した部分ン。さら忙熱処理?行い、n@に拡散フロン
)Y2〜3μm移動させ、9層6b(キャリア濃度I 
X 10” cm−”) ?:影形成せる。その結果p
” −pの境界でキャリア濃度は4XlO”am−”程
度、p−nの境界Y” 3 X l O” am−”程
度になつ工いる。7,8.9はKgである。
いま、電極7に正の電圧、電極8に負の電圧ン印加する
と、AlxGal−、As 層2,4のAl濃度がG’
aAs層3のそれより高いこと忙よる電位障壁差によっ
て、GaAs層3の中の9層6bとの重畳部分10に集
中して電流が流九る。上下方向の元の閉じ込メハ、n型
のAI!Qal 、As層2,4と9層6bとの重畳部
分10m、10bとfi瓜のGaAs層3と9層6bと
の重畳部分10とのAl濃度差によって、重畳部分1G
が重畳部分10a、10bイ      よりも屈折率
が高くなることKよって行う。横方向は、第6図に示す
キャリア濃度と屈折率の関係により、第5図のような屈
折率分布となる。第6図は横軸がキャリア濃度、縦軸が
屈折率χ示乙ており、図中の実#Jばp型を破線はn型
?示している。
第5間圧おいて、1)は第4図の活性層であるn型のG
aAs層3中のp+層6aK属する部分を示し、12は
同じく活性層中のp層SbK属する部分、つまり重量部
分10t−示し、13は同じ(活性層中のn型領域に属
する部分?示す。第5図から明らかなように、この屈折
率分布により、横方向の光の閉じ込め七行うことができ
る。
〔発明が解決しようとする問題点3 元ディスクメモリのよう忙元ビームを微小なスポットに
絞り込む必要がある場合、その光源であるレーザダイオ
ードには、高出力であること、横モードが安定であるこ
と、先出力の直緩性が良いこと、非点隔差が小さいこと
等が要求さnる。
第7図は第4図の従来例の遠視野像を示したもので、非
対称なパターンが示さnており、片側にサグピークが多
数発生している。こrLは第5図に示したよう忙屈折率
分布が非対称であり、n型である部分13の側の屈折率
差が小さいため忙生じるもので応用上問題がある。また
、高出力動作tねらって温度特性を改善させるKけアッ
プサイドダワン忙組立て、放熱を良くてることが望まし
いが、従来例では上面(正負両電極がある定め忙アンプ
サイドダフンに組み立てることは困難であるという問題
点がある。
この発明は、上記のような問題点を解決するため忙なさ
n7zもので、横方向の屈折率分布を対称な形にするこ
とにより、対称形の遠視野像tもち、横モード安定で、
非点隔差が小さいレーザダイオードを提供すること金目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明のレーザダイオードは、ダブルへテロ接合構造
に持つ半導体材゛料忙活性層より深く選択的忙拡散した
複数の不純物導入領域と、この不純物導入領域で挟まれ
た中間領域?励起領域とし、この中間領域に近接して電
流挟片機a’Jr’設けたものである。
〔作用〕
この発明においては、中間領域が不純物導入領域で挾ま
れており、しかも近接して電流挟片機構が投げらnてい
るので、電流は中間領域に集中して流nる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例であろレーザダイオードの
横断面図である。
第1図に示すよう忙、n型のGaAs基板21(キャリ
ア濃度3 X 10” em−” )上に、p型のGa
As層22(キャリア濃度I X 10” am−” 
e厚さ!”” )+ n型のAlxGm、−zAs層2
3(x =0.4゜キャリア濃度1.5×1018am
六厚さ3μm]。
活性層であるpmのGaAs層24(キャリア濃度lX
l0  efn  l厚さ0.1μmttpmのAl!
Ga1−!As層25(x=0.4.キャリア濃度l×
1018 ern−” *厚さ1μm)l p型のGa
As層26(キャリア濃度I X 10” ern  
a厚さ1μm)の計5層χ順次積層する。
こrLVcストライプ状の5isNi mVマスクとし
てZnの選択拡散tAlz G a 1−2 A yI
  層23&を違する深さまで行い、p型のGaAs層
240幅がたとえば3μmKなるよう制御して、前記各
成長層の外側斜線部分を不純物導入領域のp+型の拡散
層27Kかえる。28は中間領域で、2つのp+型の拡
散層27に挟まrLkGaAII層24の部分である。
この実施例のチップの上下両端の層VCはそnぞnfi
極29..3Gが設けられる。pmのGaAs層22は
中央部がストライプ状忙除去され、その部分はn型のA
lz G &I−x A ’層23で埋め込まnており
、電流挟片機構22Aとなる。
いま、順バイアスの電圧を電極29.30間に印加する
と、nuのAl、GJLt−2As層23−p型のGa
As層24のへテロ接合の方が、nWのAl!G a 
I−x A s  層23−p+型の拡散層27のホモ
接合よりも7171.n易いので、電aはストライプ状
のpfiGaAs層24に集中する。光導波路に関して
は、上下方向はp型のA18Gap−3Aa層25−p
mのGaAs層24−n型のAI! Ga+−1A s
層23どAI 濃暉 度差圧よる屈折率差がある。横方向ftp+fljJの
拡散層27−p型のGaAs層24−p+梨の拡散層2
7とい5キャリア濃度差による屈折率差があり、しかも
対称型となっていることは第2図から明らかであ7:I
c。
第2因はp+呈の拡散層27−G&A8層24−p+型
の拡散層21の屈折率χ示す。従って、p+塁の拡散層
27−GaAs層24−p+型の拡散層27により構成
される励起部分のストライプ幅を制御すること忙よって
横基本モードで発振可能であり、第3図に示すよ5に遠
視野像も対称となる。
また、A l x G a t−x A s層25、G
aAs層24による元導波層がこのレーザダイオードの
共振器端面まで伸びているので非点隔差も非常に小さい
。さらに、電極29.30は全面電極であるからチップ
の製造上も容易であり、放熱効果をあげるためアップサ
イドダワンに組み立てることも容易である。
なお、上記実施例ではクラッド層であるA18Gap−
、Ass層3.25の間に活性層であるGaAs層24
’Y挾んだ構造を示したが、より高出力化χねらってキ
ャリアを閉じ込める活性層と元を閉じ込める導波層とt
別々に設け、この2層tクラッド層で挾んだ大共振器構
造にしても同様の効果が得らnる。
また、活性層としてGaAa Y:例にあげたが、Al
GmAgでもよい。さらに−InGaAsP/Inp等
四元ダブルへチー接合材料にも容易忙適用できることは
勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明はダブルへテロ接合構造
tもつ半導体材料忙活性層より深く拡散して複数の不純
物導入領域を設け、この不純物導入領域で挟まれた活性
層の中間領域を励起領域とし、この中間領域忙近接して
電流挟片機構を設けた構成としたので、拡散によって導
波路幅ン制御することができ、上下方向のみならず横方
向についても屈折率導波構造tもつため、横モード安定
で、対称な遠視野像tもち、非点隔差の小さいレーザダ
イオードが容易忙得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構造を示す断面図、第2
図はこの発明の一実施例の屈折率分布を示す図、第3図
はこの発明の一実施例の遠視野像を示す図、第4図は従
来のレーザダイオードの断面図、第5因は第4図のレー
ザダイオードの屈折率分布を示す図、第6図はキャリア
濃度と屈折率との関係図、第7図は第4図のレーザダイ
オードの遠視野像を示す図である。 図中、21はGaAs基板、22はGaAs層、22A
は電流挟片機構、23はA I!G &r−t ”層、
24はGaA s層、25はAI、 Gal、A s層
、26はGaAs層、27はp+型の拡散層、28は中
間領域、29.30は電極である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分χ示す。 代理人 大岩増雄   (外2名λ 21 : GAAs墨硫 22: GaAs 1 23:AlxGa+−xAS眉 24 : GaAs 1 25 : AIgGa+−x As眉 26: GaAs層 第 1  図    27:pゝ形の1ム散眉28;中
間層1歳 9I:1 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 手続補正書(自発) 1.事件の表示   特願昭59−192982号2、
発明の名称   レーザダイオード3、補正をする者 代表者片山仁へ部 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄2図面の簡単な説明の欄
および図面 」を、「電流慢窄機構として動作し、22Aは電流通過
路となる。」と補正する。 (2)同じく第7頁10行のr29,30Jを、r30
,29Jと補正する。 (3)同じく第10頁7〜8行の「22Aは電流狭理機
構」を、「22Aは電流通過路」と補正する。 (4)図面の第1図、第5図を別紙のように補正する。 以  上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ダブルヘテロ接合構造を持つ半導体材料に活性層
    より深く不純物を拡散して複数の不純物導入領域を設け
    、この不純物導入領域で挟まれた前記活性層の中間領域
    を励起領域としさらにこの中間領域に近接して電流狭搾
    機構を形成したことを特徴とするレーザダイオード。
  2. (2)活性層において、中間領域に属する部分の屈折率
    は不純物導入領域の屈折率よりも高いことを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載のレーザダイオード。
  3. (3)活性層は、励起層と導波層とからなることを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項記載のレーザダイオー
    ド。
  4. (4)活性層のキャリア濃度を5×10^1^8cm^
    −^3未満、不純物導入領域のキャリア濃度を5×10
    ^1^8cm^−^3以上とすることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)または第(2)項記載のレーザダイ
    オード。
JP19298284A 1984-09-14 1984-09-14 レ−ザダイオ−ド Pending JPS6170784A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999031735A1 (en) * 1997-12-12 1999-06-24 Honeywell, Inc. Bandgap isolated light emitter

Cited By (4)

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