JPS6170784A - レ−ザダイオ−ド - Google Patents
レ−ザダイオ−ドInfo
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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
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- laser diode
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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〕
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。
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。
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。
℃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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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]。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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
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)
- (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)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)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)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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19298284A JPS6170784A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | レ−ザダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19298284A JPS6170784A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | レ−ザダイオ−ド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6170784A true JPS6170784A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16300265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19298284A Pending JPS6170784A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | レ−ザダイオ−ド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6170784A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999031735A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-24 | Honeywell, Inc. | Bandgap isolated light emitter |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19298284A patent/JPS6170784A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999031735A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-24 | Honeywell, Inc. | Bandgap isolated light emitter |
US6064683A (en) * | 1997-12-12 | 2000-05-16 | Honeywell Inc. | Bandgap isolated light emitter |
EP1315216A2 (en) * | 1997-12-12 | 2003-05-28 | Honeywell Inc. | Bandgap isolated light emitter |
EP1315216A3 (en) * | 1997-12-12 | 2003-10-22 | Honeywell Inc. | Bandgap isolated light emitter |
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