JPS6195593A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents
半導体レ−ザ素子Info
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- JPS6195593A JPS6195593A JP59217782A JP21778284A JPS6195593A JP S6195593 A JPS6195593 A JP S6195593A JP 59217782 A JP59217782 A JP 59217782A JP 21778284 A JP21778284 A JP 21778284A JP S6195593 A JPS6195593 A JP S6195593A
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- Japan
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- laser
- mesa
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/24—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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】
、技術分野〉
本発間は半導体レーザ素子の高出力動作特性を向上させ
る素子描凸に？ｊするものであジ、特にレーサ動作用共
振器の片ズ：ａ ｔｉｉ＋あたり３０ｍＷ以上の高出力
動作に対しても高いＩＢ幀性を灯し、力・つこのような
高出力動作においても常に安定したＮ本積モード発振を
得ることが可能な中心体レーサメ子に関するものである
。
る素子描凸に？ｊするものであジ、特にレーサ動作用共
振器の片ズ：ａ ｔｉｉ＋あたり３０ｍＷ以上の高出力
動作に対しても高いＩＢ幀性を灯し、力・つこのような
高出力動作においても常に安定したＮ本積モード発振を
得ることが可能な中心体レーサメ子に関するものである
。
〈従来技術〉“
半導体レーザの高出力状四での安定な動作をよ害する要
因の一つに光出射面となる共ム器端面の破壊劣化がある
ことはよく知らｔている。また共搬器内では端面近傍の
光子°五度が最も高くなっており、これが端面の劣化を
促進きせるため、端面近傍における光吸収作用は半導体
レーザの）Ｙσ１７：で大さな影響を与えることになる
。高出力動作を長時間持続するために端面破壊出力全増
大させ、端面の劣化を抑制するために端面近傍でのレー
ザフイの吸収を低減した端面窓形半導体レーザ素子とし
て従来より例えばウィンドウ・ストライプ・レーザ［Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ３４．６３７（１
９７９） ］やクー）ンク形ＴＪＳレーザｆ Ｊｐｎ、
ＪＡｐｐｌ、 Ｉノｈｙｓ、２］（１９８１） Ｓｕｐ
ｐｌｅｍｅｎｔ ２］ −１，Ｐ３４７ Ｊｌが提唱で
ｔ゛−ている。しかしながらこれらの窓形−ｒ導体レー
廿は、その窓領域で（は接合に平行な方向に光導路が形
１戊芒ｎでいない。従って、窓領域ではレーザ光が弘か
って伝播するため、共振器端面で反射してレーザ発振領
域に戻る光の量が少なくなり、このため＠伽のフカ率が
低下して発振閾値電流が高くなるといった欠点を有する
。従来の態形半導体レーザ素子内で光の伝播する様子を
レーザ素子上置方；６］より描くと第５図に示す如くと
なる。即ち、ストラ・「プ状のレーザ発振動作領域１の
両共搬端方向に窓領域２．２′が形成きｎ、共振器端面
３゜３′よりレーザビーム４．４′が呂力烙れる。尚、
レーザ発振領域端面５．５′は共振器端面３，３′の内
方に位置し、この位置よ）レーザ光は伝播波面６で示す
ように進行する。
因の一つに光出射面となる共ム器端面の破壊劣化がある
ことはよく知らｔている。また共搬器内では端面近傍の
光子°五度が最も高くなっており、これが端面の劣化を
促進きせるため、端面近傍における光吸収作用は半導体
レーザの）Ｙσ１７：で大さな影響を与えることになる
。高出力動作を長時間持続するために端面破壊出力全増
大させ、端面の劣化を抑制するために端面近傍でのレー
ザフイの吸収を低減した端面窓形半導体レーザ素子とし
て従来より例えばウィンドウ・ストライプ・レーザ［Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ３４．６３７（１
９７９） ］やクー）ンク形ＴＪＳレーザｆ Ｊｐｎ、
ＪＡｐｐｌ、 Ｉノｈｙｓ、２］（１９８１） Ｓｕｐ
ｐｌｅｍｅｎｔ ２］ −１，Ｐ３４７ Ｊｌが提唱で
ｔ゛−ている。しかしながらこれらの窓形−ｒ導体レー
廿は、その窓領域で（は接合に平行な方向に光導路が形
１戊芒ｎでいない。従って、窓領域ではレーザ光が弘か
って伝播するため、共振器端面で反射してレーザ発振領
域に戻る光の量が少なくなり、このため＠伽のフカ率が
低下して発振閾値電流が高くなるといった欠点を有する
。従来の態形半導体レーザ素子内で光の伝播する様子を
レーザ素子上置方；６］より描くと第５図に示す如くと
なる。即ち、ストラ・「プ状のレーザ発振動作領域１の
両共搬端方向に窓領域２．２′が形成きｎ、共振器端面
３゜３′よりレーザビーム４．４′が呂力烙れる。尚、
レーザ発振領域端面５．５′は共振器端面３，３′の内
方に位置し、この位置よ）レーザ光は伝播波面６で示す
ように進行する。
レーザビームの焦点（ヒームウエスト）は接合に平行な
方向ではレーザ発振領域端面５，５′に存在し、接合に
垂直な方向では共振器端面３，３′：て存在する。この
非点収差はレンズ等によりレーザ光を収束して光学的結
合を行なう場合に不都合となる。このような態形半導体
レーザの欠点を克服するため、窓領域（でも４波慢購を
付与した窓１５半導体レーザが本土囚人より既に出願さ
れている。
方向ではレーザ発振領域端面５，５′に存在し、接合に
垂直な方向では共振器端面３，３′：て存在する。この
非点収差はレンズ等によりレーザ光を収束して光学的結
合を行なう場合に不都合となる。このような態形半導体
レーザの欠点を克服するため、窓領域（でも４波慢購を
付与した窓１５半導体レーザが本土囚人より既に出願さ
れている。
このレーザ素子は、共振器端面近傍で活性層を薄く平坦
に層設し、共振２ｇ内部では活性層を湾曲でせて層厚を
厚くしかつ活性層湾曲部を埋め込み構造とすることによ
り、端面近傍にレーザ光の窓領域が形成され、高出力動
作領域まで安定した基本槙モード発振が得られることを
特徴としている。
に層設し、共振２ｇ内部では活性層を湾曲でせて層厚を
厚くしかつ活性層湾曲部を埋め込み構造とすることによ
り、端面近傍にレーザ光の窓領域が形成され、高出力動
作領域まで安定した基本槙モード発振が得られることを
特徴としている。
このレーザ素子における活性層湾曲部での埋め込み構造
は、高次横モードの台頭を抑制することを発振に寄与し
ない電流即ち無効電流を低減することを目的としている
。しかしながら、高出力動作時には基板のチャネ／Ｌ／
溝より注入される電流が高抵抗の埋め込み層側へも若干
流れ、即ちレーザ発振に寄与しない洩れ電流の発生があ
り、このため高出力動作に必要な電流値が増加すること
となって充分に閾値電流分低減するには至っていない。
は、高次横モードの台頭を抑制することを発振に寄与し
ない電流即ち無効電流を低減することを目的としている
。しかしながら、高出力動作時には基板のチャネ／Ｌ／
溝より注入される電流が高抵抗の埋め込み層側へも若干
流れ、即ちレーザ発振に寄与しない洩れ電流の発生があ
り、このため高出力動作に必要な電流値が増加すること
となって充分に閾値電流分低減するには至っていない。
またこのため信頼性の点においても寅用的であると評す
ることはできない。
ることはできない。
〈発明の目的〉
本発明は態形半導体レーザ素子における上述の欠、４．
を克服し、注入電流のレーザ発振創作への寄与率を向上
はせて長時間安定な高出力レーザ余儀を可能とした新規
有用な半導体レーザ素子を提供すること？目的とする。
を克服し、注入電流のレーザ発振創作への寄与率を向上
はせて長時間安定な高出力レーザ余儀を可能とした新規
有用な半導体レーザ素子を提供すること？目的とする。
く発明の基本的構成と効果〉
本発明は上記目的を達成するため、上述した態形半心体
レーザ素子の共宏器内部の活性層埋め込み領域において
電流注入幅を狭く形成してレーザ発振が起る励起領域の
幅を電流通路の注入幅に等しいかあるいけそれ以上とし
、該電流通路に励起領域を有するメサ型拮晶を直結する
ことにより、上述した埋め込み層に流れる洩れ電流？完
全に抑制し、閾値゛直流および動作電流の低減を図った
ことと特徴としている。従って本発明によれば非常に７
６率のよい高出力動作特性を有する半導体レーザが得ら
れる。更に窓領域にも光導波路を形成することシこより
、接合に水平、垂直両方向のヒーム・・クエストを端面
に合致させており、また端面返送の共振器媒質による光
の吸収と低減したことてより高出力状■における信頼性
も向上している５共振器内部における二重へテロ接合部
を埋め込み構造とすることにより、発振に寄与しない電
流が低減きれかつ高次横モードも完全に遮断されるため
安定した基本横モード＠秦が得られ、高出力動作に対し
ても安定な動作特注が確立される。
レーザ素子の共宏器内部の活性層埋め込み領域において
電流注入幅を狭く形成してレーザ発振が起る励起領域の
幅を電流通路の注入幅に等しいかあるいけそれ以上とし
、該電流通路に励起領域を有するメサ型拮晶を直結する
ことにより、上述した埋め込み層に流れる洩れ電流？完
全に抑制し、閾値゛直流および動作電流の低減を図った
ことと特徴としている。従って本発明によれば非常に７
６率のよい高出力動作特性を有する半導体レーザが得ら
れる。更に窓領域にも光導波路を形成することシこより
、接合に水平、垂直両方向のヒーム・・クエストを端面
に合致させており、また端面返送の共振器媒質による光
の吸収と低減したことてより高出力状■における信頼性
も向上している５共振器内部における二重へテロ接合部
を埋め込み構造とすることにより、発振に寄与しない電
流が低減きれかつ高次横モードも完全に遮断されるため
安定した基本横モード＠秦が得られ、高出力動作に対し
ても安定な動作特注が確立される。
〈実施例〉
第１図は本発明の一実施例を説明する半導体レーザ素子
の平面説明図であり共振器内でレーザ光が伝播する様子
をレーザ素子上面より描いたものである。
の平面説明図であり共振器内でレーザ光が伝播する様子
をレーザ素子上面より描いたものである。
導波路Ｗｇ１及び長さＬｅを有するレーザ全指動作領域
（励起領域）２１の両端位置て導波路幅Ｗｇ２及び各々
の長さＬｗ、Ｌ’ｗを有する窓領域２２．２２’が連結
され、共振２Ｓ端而２３ 、２３’よりレーザビーム２
４．２４’が放射されるレーザ発振動作領域２１はレー
ザ発振領域端面２５゜２５′ でその長ざが限定きれて
いる。レーザ光はその伝播波面２６が図示の如くとなる
。
（励起領域）２１の両端位置て導波路幅Ｗｇ２及び各々
の長さＬｗ、Ｌ’ｗを有する窓領域２２．２２’が連結
され、共振２Ｓ端而２３ 、２３’よりレーザビーム２
４．２４’が放射されるレーザ発振動作領域２１はレー
ザ発振領域端面２５゜２５′ でその長ざが限定きれて
いる。レーザ光はその伝播波面２６が図示の如くとなる
。
第２図（Ａ）（Ｂ）Ｖ′ｉ第１図に於けるＸ−Ｘ及びＹ
Ｙ ＊Ｄ 、＋ｊＴｔｉｉ図である。即ち第２図（Ａ）
は共振器中央５に位置するレーザ全指動作領域２１ｃ）
断面図であり、第２図（Ｂ）は共振器端部に位置する窓
領域２２．２２’ の断面スである。
Ｙ ＊Ｄ 、＋ｊＴｔｉｉ図である。即ち第２図（Ａ）
は共振器中央５に位置するレーザ全指動作領域２１ｃ）
断面図であり、第２図（Ｂ）は共振器端部に位置する窓
領域２２．２２’ の断面スである。
Ｐ−ＧａＡｓ基板３１上に電流を遮断するためのｎ−Ｇ
ａＡｓ電流プロノキンク層３２が堆積場れ、電流プロソ
キンク層３２と基板３１にはストライプ状の溝が加工さ
ｎている。レーザ発振のための電流ばｎ−ＧａＡｓ電流
ブロッキング苦３２：てよって阻止され、共振器の中央
部と端部でそれぞれ幅１１／ｉ１．Ｗｉ２の注入部（電
流通路）からのみ電流注入が行なわれる。ここでＷｉｇ
、Ｗｉ□は等しいことが望ましい。また、チャ不歩幅は
Ｗｃ。
ａＡｓ電流プロノキンク層３２が堆積場れ、電流プロソ
キンク層３２と基板３１にはストライプ状の溝が加工さ
ｎている。レーザ発振のための電流ばｎ−ＧａＡｓ電流
ブロッキング苦３２：てよって阻止され、共振器の中央
部と端部でそれぞれ幅１１／ｉ１．Ｗｉ２の注入部（電
流通路）からのみ電流注入が行なわれる。ここでＷｉｇ
、Ｗｉ□は等しいことが望ましい。また、チャ不歩幅は
Ｗｃ。
（Ｗｃ２ となるように形成されており、同一成長条
件でチャネル幅ＷＣ２部ではこの上方に成長される活性
層を下方へ湾曲させ、チャネル幅Ｗ Ｃ。
件でチャネル幅ＷＣ２部ではこの上方に成長される活性
層を下方へ湾曲させ、チャネル幅Ｗ Ｃ。
部では活性層を平坦に層設することができる。電流ブロ
ンキング層３２上にばＰ−クラッド層３３、活惟曽３４
、ｎ−クラッド、１３５及びｎ−キャップ層３７が：噴
入エピタキシャル成長され、レーザ動作用多層結晶構造
が１７１Ｇ成されている。また共振器中央部ではＰ−ク
ラッド層３３、活性ＷＩ３４及びｎ−クラッド層３５が
甲？ＡＷｉｌ’ｉ有する基板３１のメサ部上に連結され
たメサ型Ｆｍ造にエッチツク成形され、その周囲が電流
の流れない埋め込み位３６により取り囲まれている。活
性層３４はナーネル幅Ｗｃ２の部分では成長時に下方へ
湾曲させた部分が残存してレーザ発振の励起領域となり
、端面近傍のチャネル幅Ｗｃ、 の部分では平坦；て
層設された窓領域となる。窓領域はメサ型エツチングは
されず埋め込み層も存在しない。基板３１及びキャップ
Ｎ３７に電極を形成して電流と注入すると、共振器中央
部では基板３１の幅Ｗｃｌ をイ１するメサ部を介して
また共捗器端面部近傍では基板３１に形成された幅Ｗ１
□のＶ字４’４を介して活性層３４へ電流が注入きれ、
レーザ発微か開始きれる。
ンキング層３２上にばＰ−クラッド層３３、活惟曽３４
、ｎ−クラッド、１３５及びｎ−キャップ層３７が：噴
入エピタキシャル成長され、レーザ動作用多層結晶構造
が１７１Ｇ成されている。また共振器中央部ではＰ−ク
ラッド層３３、活性ＷＩ３４及びｎ−クラッド層３５が
甲？ＡＷｉｌ’ｉ有する基板３１のメサ部上に連結され
たメサ型Ｆｍ造にエッチツク成形され、その周囲が電流
の流れない埋め込み位３６により取り囲まれている。活
性層３４はナーネル幅Ｗｃ２の部分では成長時に下方へ
湾曲させた部分が残存してレーザ発振の励起領域となり
、端面近傍のチャネル幅Ｗｃ、 の部分では平坦；て
層設された窓領域となる。窓領域はメサ型エツチングは
されず埋め込み層も存在しない。基板３１及びキャップ
Ｎ３７に電極を形成して電流と注入すると、共振器中央
部では基板３１の幅Ｗｃｌ をイ１するメサ部を介して
また共捗器端面部近傍では基板３１に形成された幅Ｗ１
□のＶ字４’４を介して活性層３４へ電流が注入きれ、
レーザ発微か開始きれる。
本発明を創出するに至った重要な事象は、同一成長条件
でそれぞれ活性Ｍ湾曲形の■チャネル内部ストライプ構
造半導体レーザと活性會平坦形の■チャネル内部ストフ
ィデ溝造半導体し−ザ分個別に作製した場合、常に前者
の方が１００〜２００、べだけ長ｅ畏で発振するという
ことである。即ち、これは２１〜４２ｍｅＶだけバンド
ギャップが狭くなっていることを示している。更に、活
性Ｍ３４？湾曲させ乙と発振閾値電流は小さくなるが横
モートが不安定となり、活性層３４を平坦にすると＠振
閾値電流はやや増大するが、横モードが非常：て安定に
なる性質がある。従って、活性層３４湾曲部を埋め込み
構造とすることにより横モードの￥走化を計り、湾曲部
と平坦部の２種類の活性層３４？もつ先導波路を共倣方
向に沿って連結すれ、−ｉ′、平坦部は単にレーザ光が
曲過するだけとなる。
でそれぞれ活性Ｍ湾曲形の■チャネル内部ストライプ構
造半導体レーザと活性會平坦形の■チャネル内部ストフ
ィデ溝造半導体し−ザ分個別に作製した場合、常に前者
の方が１００〜２００、べだけ長ｅ畏で発振するという
ことである。即ち、これは２１〜４２ｍｅＶだけバンド
ギャップが狭くなっていることを示している。更に、活
性Ｍ３４？湾曲させ乙と発振閾値電流は小さくなるが横
モートが不安定となり、活性層３４を平坦にすると＠振
閾値電流はやや増大するが、横モードが非常：て安定に
なる性質がある。従って、活性層３４湾曲部を埋め込み
構造とすることにより横モードの￥走化を計り、湾曲部
と平坦部の２種類の活性層３４？もつ先導波路を共倣方
向に沿って連結すれ、−ｉ′、平坦部は単にレーザ光が
曲過するだけとなる。
従って両端面近傍に活性層３４平坦部が位置するように
配置すれば 発徹閾須電流１ｔｈが低減され安定な横モ
ード発ｂｅ実現することが可能となる。
配置すれば 発徹閾須電流１ｔｈが低減され安定な横モ
ード発ｂｅ実現することが可能となる。
しかも端面劣化が少なく端面破壊耐用出力Ｐｍａｘの大
きい半樽体し−サを作製することが可能となる。
きい半樽体し−サを作製することが可能となる。
以下、本実施例の半導体レーザ素子を装造方法に従って
第３図を参照しながら説明する。まず、Ｐ型ＧａＡｓ基
板（Ｚｎ トープ、 Ｉ Ｘ １０Ｉ９Ｃ１１−”）
３１上に、第３図（Ａ）に示すような幅Ｗ１２＝２ａｍ
。
第３図を参照しながら説明する。まず、Ｐ型ＧａＡｓ基
板（Ｚｎ トープ、 Ｉ Ｘ １０Ｉ９Ｃ１１−”）
３１上に、第３図（Ａ）に示すような幅Ｗ１２＝２ａｍ
。
長さＬｅ＝１５０μｍの帯状領域を残してメサエッチツ
クをホトリソグラフィ技術により行なう。次に、その基
板３１上にｎ型層ａＡｓ＆＋１（Ｔｅ）−プ、 ６
ＸＩ ０１８ａｎ−３）ｅ’ｌ流ブロッキング層３２と
して液相エピクキシャル成長させる。その後、電流１０
ノキング層３２表面に第３図（Ｂ）で示す様に幅が中央
部で広く（〜ｃｌ）かつ端面近傍で狭く（Ｗｃ２）変化
するストライプ状の１１〜゛ｆパターンを再びホトリソ
グラフィ技術により形成する。各部の寸法はＬｅ＝１５
０Ｉｎ、Ｌｗ−＝５０μＲｔ、〜′Ｃ５−６μｍ、Ｗ（
２＝３μｍである。この時、第３図人で形成されたメサ
部１”ｌ： Ｗｃ １の中央部に位置し、かつ幅Ｗｃ２
のストライプ部と重ならないように配置される。この
溝パターンを窓として硫酸系エツチング液で電流グロノ
キンク轡３２をエッチツクする。エツチング後のＸ−Ｘ
及びＹ−Ｙ方向の氾１而形状をそれぞれ第３図（Ｃ）
（Ｄ）に示す。第３１Ｚ（Ｃ） ｉこ示す々［；り〜）
ｃｌの面部℃１Ｌ流プロＩキンク・）−７３２ｈ：工・
準シクされてｙ、（板３１のメサ部が〜）０の溝中矢線
に治・２）でム呈している。一方、第：、＜ 、＜ （
Ｄ＋ ：てＬすＬｌｏ ＜ Ｗ Ｃ，、のｒ＋ｓｒ部で
はＶ字状のｈ−￥が了流フロノキンク、會３２を貫通し
て基板３１内へ：ｒする深烙迄形成きれている。その後
、馬びζ夜相エビタキンヤル技術によりｐ −Ｇ ａＱ
、５ Ａ ｅ ｏ、５ Ａ Ｓクラッド１１３３．
Ｐ−Ｇａ（１，ｇ５Ａｊ７０．１５ＡＳ活性層３４ 、
ｎ Ｇａ（１，５ＡＩＶｏ、ｓＡＳ クランド
曽３５をそれぞれ平坦部で０１５μｍ、０．０５μｍ、
１μｍの？−さにＪ用人成長きせる。ｎ−クラッド層３
５上に／ｉ＝、Ｂ ＋４とのオーミ７・クコンタクトを
とるためＯｎ−キャップ、層３７が堆積される。第２図
（Ｂ）に示す様ｌこ、中央部の励起領域で第４′ｌＡに
示す様になる。次に第４図に示す励起領域のみ硫酸系エ
ッチ／りγ“Ｆ＋ｉ用いてメサエッチングｔｈない成ｔ
ｌ［７表（ｈ］より電流プロノキンク特３２表面に到達
するまで掘り下げる。レーザ動作部の成長層メサ部の幅
は・、”仮３１に形成されているメサ部の幅ＷＣ，と等
しくなるようにして双方が重なるように形成するかＷ１
□より若干シ、ハ’（＋： ）て形成するうそＱ危メサ
謳と埋め込むために、高抵抗のＰ−Ｇａｏ５Ａｆｆ。、
５Ａｓ埋め込みＩ曽３６を液化エヒタキノヤル技雨譬て
より、成長させる。埋め込み冑３６ｂλド後、ｎ−Ｇａ
Ａｓキャップ層３７を２μｍの厚ざで成長させる。キー
ノブ層３７成長後、基板３１裏面をラノヒノクすること
により基板３１の厚さを約１００μｍとする。その後、
ｎ−ＧａＡｓキャップ層３６表面には、Ａｕ−Ｇｅ−Ｎ
ｉを、又Ｐ−Ｇ ａ Ａ ｓＭ＆３１表面にはＡｕ−Ｚ
ｎを蒸眉し４５０℃に加外して合金化することにより電
極層とする。次にＰ−ＧａＡｓ基扱３１表面ＫＡｎを蒸
着する。この窩形レーザはＩｔｈ＝１５ｍＡでレーザ発
振し、その時の波長は７８００Ａであった。また端面破
壊出力Ｐｍａｘは１００ｍＷであり１００ｍＷまで安定
な基本横モードで元糸した７さらに、端面をＡｇ２Ｏ３
で保獲コートしたところＰｍａｘは約２００ｍ〜に同上
した。また、発振波長８３００Ａの意志し−サ１作した
ところ端面コートなしでＰｍａｘ＝２００ｍＷ、端面コ
ート付でＰｍａ ｘ ＝ ４００ｍ５Ｓ・・−□１．・
１面咳壊出υ特性か得られた。
クをホトリソグラフィ技術により行なう。次に、その基
板３１上にｎ型層ａＡｓ＆＋１（Ｔｅ）−プ、 ６
ＸＩ ０１８ａｎ−３）ｅ’ｌ流ブロッキング層３２と
して液相エピクキシャル成長させる。その後、電流１０
ノキング層３２表面に第３図（Ｂ）で示す様に幅が中央
部で広く（〜ｃｌ）かつ端面近傍で狭く（Ｗｃ２）変化
するストライプ状の１１〜゛ｆパターンを再びホトリソ
グラフィ技術により形成する。各部の寸法はＬｅ＝１５
０Ｉｎ、Ｌｗ−＝５０μＲｔ、〜′Ｃ５−６μｍ、Ｗ（
２＝３μｍである。この時、第３図人で形成されたメサ
部１”ｌ： Ｗｃ １の中央部に位置し、かつ幅Ｗｃ２
のストライプ部と重ならないように配置される。この
溝パターンを窓として硫酸系エツチング液で電流グロノ
キンク轡３２をエッチツクする。エツチング後のＸ−Ｘ
及びＹ−Ｙ方向の氾１而形状をそれぞれ第３図（Ｃ）
（Ｄ）に示す。第３１Ｚ（Ｃ） ｉこ示す々［；り〜）
ｃｌの面部℃１Ｌ流プロＩキンク・）−７３２ｈ：工・
準シクされてｙ、（板３１のメサ部が〜）０の溝中矢線
に治・２）でム呈している。一方、第：、＜ 、＜ （
Ｄ＋ ：てＬすＬｌｏ ＜ Ｗ Ｃ，、のｒ＋ｓｒ部で
はＶ字状のｈ−￥が了流フロノキンク、會３２を貫通し
て基板３１内へ：ｒする深烙迄形成きれている。その後
、馬びζ夜相エビタキンヤル技術によりｐ −Ｇ ａＱ
、５ Ａ ｅ ｏ、５ Ａ Ｓクラッド１１３３．
Ｐ−Ｇａ（１，ｇ５Ａｊ７０．１５ＡＳ活性層３４ 、
ｎ Ｇａ（１，５ＡＩＶｏ、ｓＡＳ クランド
曽３５をそれぞれ平坦部で０１５μｍ、０．０５μｍ、
１μｍの？−さにＪ用人成長きせる。ｎ−クラッド層３
５上に／ｉ＝、Ｂ ＋４とのオーミ７・クコンタクトを
とるためＯｎ−キャップ、層３７が堆積される。第２図
（Ｂ）に示す様ｌこ、中央部の励起領域で第４′ｌＡに
示す様になる。次に第４図に示す励起領域のみ硫酸系エ
ッチ／りγ“Ｆ＋ｉ用いてメサエッチングｔｈない成ｔ
ｌ［７表（ｈ］より電流プロノキンク特３２表面に到達
するまで掘り下げる。レーザ動作部の成長層メサ部の幅
は・、”仮３１に形成されているメサ部の幅ＷＣ，と等
しくなるようにして双方が重なるように形成するかＷ１
□より若干シ、ハ’（＋： ）て形成するうそＱ危メサ
謳と埋め込むために、高抵抗のＰ−Ｇａｏ５Ａｆｆ。、
５Ａｓ埋め込みＩ曽３６を液化エヒタキノヤル技雨譬て
より、成長させる。埋め込み冑３６ｂλド後、ｎ−Ｇａ
Ａｓキャップ層３７を２μｍの厚ざで成長させる。キー
ノブ層３７成長後、基板３１裏面をラノヒノクすること
により基板３１の厚さを約１００μｍとする。その後、
ｎ−ＧａＡｓキャップ層３６表面には、Ａｕ−Ｇｅ−Ｎ
ｉを、又Ｐ−Ｇ ａ Ａ ｓＭ＆３１表面にはＡｕ−Ｚ
ｎを蒸眉し４５０℃に加外して合金化することにより電
極層とする。次にＰ−ＧａＡｓ基扱３１表面ＫＡｎを蒸
着する。この窩形レーザはＩｔｈ＝１５ｍＡでレーザ発
振し、その時の波長は７８００Ａであった。また端面破
壊出力Ｐｍａｘは１００ｍＷであり１００ｍＷまで安定
な基本横モードで元糸した７さらに、端面をＡｇ２Ｏ３
で保獲コートしたところＰｍａｘは約２００ｍ〜に同上
した。また、発振波長８３００Ａの意志し−サ１作した
ところ端面コートなしでＰｍａｘ＝２００ｍＷ、端面コ
ート付でＰｍａ ｘ ＝ ４００ｍ５Ｓ・・−□１．・
１面咳壊出υ特性か得られた。
チャネル溝の輻Ｗ１、を有するメサ部を介して丁・性曽
３４のガカ起領域へ圧入される電流はレーザ」１ノ４″
ｌ−μ」多１ｖ１・結晶がチャネル溝内のメサ部に直結
きｔｌ、たやｉｎ Ｗ ｉ 、 あるいＱｉＷ ｉ
、 より若干広い帖ｉのメサ７ｖ・＃ｌ、造で（゛−
ラ成をれかつ高抵抗埋め込み１３６はチャネルｌ’ｉ□
、の電流ａ路に直接接触しているいため洩れ；Ｍ 、ｇ
ｊとなることなく活性層３４の励起領域へ供伶さｎる。
３４のガカ起領域へ圧入される電流はレーザ」１ノ４″
ｌ−μ」多１ｖ１・結晶がチャネル溝内のメサ部に直結
きｔｌ、たやｉｎ Ｗ ｉ 、 あるいＱｉＷ ｉ
、 より若干広い帖ｉのメサ７ｖ・＃ｌ、造で（゛−
ラ成をれかつ高抵抗埋め込み１３６はチャネルｌ’ｉ□
、の電流ａ路に直接接触しているいため洩れ；Ｍ 、ｇ
ｊとなることなく活性層３４の励起領域へ供伶さｎる。
従へて圧入電流のレーザ発振に寄与する功率が非常に、
高く、低閥鎮でかつ圧入電流のりＸ、ハ“−′ｌで一゛
４．出力Ｊ１．ＴＪ１乍か用能となる。
高く、低閥鎮でかつ圧入電流のりＸ、ハ“−′ｌで一゛
４．出力Ｊ１．ＴＪ１乍か用能となる。
ト、記７８００Ａ、８３００Ａの元糸波長をもつき形レ
ーザを出冑４０〜５０ｍＷ、５０℃で連続」１戸１ミさ
せ：ｔバ、二合に艮期間にわたって劣化は生じないこと
がイしかめられている。
ーザを出冑４０〜５０ｍＷ、５０℃で連続」１戸１ミさ
せ：ｔバ、二合に艮期間にわたって劣化は生じないこと
がイしかめられている。
４・＜、 ｔｍ ０ ｐｔｌ ｔｌ′ｉ＆ ｉｊＱ Ｉ
Ｉ、Ｅｌｉ７’ｒ １ ｉ’ｑ・は従来Ｃつ窓Ｊ１）レ
ーザに於ける光の伝播を１丁ＹＩ］１１する一÷ｔｉｎ
Ｊスである。
Ｉ、Ｅｌｉ７’ｒ １ ｉ’ｑ・は従来Ｃつ窓Ｊ１）レ
ーザに於ける光の伝播を１丁ＹＩ］１１する一÷ｔｉｎ
Ｊスである。
第１；〈）は木定明の一つ、施例を示す態形半棉ｌ・レ
ー”１′歯子の光云畔を、況明する平面ＬＫ１である。
ー”１′歯子の光云畔を、況明する平面ＬＫ１である。
第２図（Ａ） （Ｂ） ＋ｉそｒＬそｎ 夷１ ；’ｗ
のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ＠面図である。
のＸ−Ｘ、Ｙ−Ｙ＠面図である。
第３ 図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） 支
ひ第 ４ 図は第 】 区：・て云す半棉体レーザ素子
の小、！心方ｔＴ：乞イかす」する・ル炸工程図である
。
ひ第 ４ 図は第 】 区：・て云す半棉体レーザ素子
の小、！心方ｔＴ：乞イかす」する・ル炸工程図である
。
第５図は従来の態形半導俸ンーザの光伝播を説明する平
面図である。
面図である。
２１ レーザ発振動作６０域、 ２２．２２’窓領域、
２３．２３’・共撤器端面、 ２５゜２５′ ・
レーザ発撒領２Ｘ ２ ｆｆ１１、 ３ ］ −Ｐ −
ＧａＡｓｌ板、 ３２−ｎ−Ｇ ａ Ａ ｓ？［流ブＯ
’／キンク・ｊ、 ３３− Ｐ−クシノド、曽、
３４ ｆ古性層、 ３５− ｎ−クラッド曽３６
１ｆｉ ｊｊｊｌ、抗Ｐ−ＧａＡｊ’Ａｓ暫、 ３７
− ｎ−キＷ ７ブ曽っ代理人 弁理士 〆品 士
？ 彦（他２名−ｖ、ｌ 図 （Ａ） （Ｃ）
壱へ ５ ｃり（Ｄ） 第３図 手続補正書（方式） ′ 昭和６０年２８７３日
２３．２３’・共撤器端面、 ２５゜２５′ ・
レーザ発撒領２Ｘ ２ ｆｆ１１、 ３ ］ −Ｐ −
ＧａＡｓｌ板、 ３２−ｎ−Ｇ ａ Ａ ｓ？［流ブＯ
’／キンク・ｊ、 ３３− Ｐ−クシノド、曽、
３４ ｆ古性層、 ３５− ｎ−クラッド曽３６
１ｆｉ ｊｊｊｌ、抗Ｐ−ＧａＡｊ’Ａｓ暫、 ３７
− ｎ−キＷ ７ブ曽っ代理人 弁理士 〆品 士
？ 彦（他２名−ｖ、ｌ 図 （Ａ） （Ｃ）
壱へ ５ ｃり（Ｄ） 第３図 手続補正書（方式） ′ 昭和６０年２８７３日
Claims (1)
- １、基板上に、溝幅が共振器端面近傍で狭く共振器内部
で広いストライプ状溝を形成し、該ストライプ状溝の幅
の狭い領域に対応する活性層が平坦でレーザ光の窓機能
を有し幅の広い領域に対応する活性層が湾曲してレーザ
光の励起領域を形成し、該励起領域は両側が電流を遮断
する埋め込み層で挾まれたメサ構造に成形されている半
導体レーザ素子において、前記励起領域のメサ幅を前記
ストライプ状溝内に形成された電流圧入路の注入幅以上
に設定したことを特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217782A JPS6195593A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 半導体レ−ザ素子 |
| US06/787,760 US4730328A (en) | 1984-10-16 | 1985-10-15 | Window structure semiconductor laser |
| DE8585307428T DE3583202D1 (de) | 1984-10-16 | 1985-10-15 | Halbleiterlaser. |
| EP85307428A EP0178912B1 (en) | 1984-10-16 | 1985-10-15 | A semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217782A JPS6195593A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195593A true JPS6195593A (ja) | 1986-05-14 |
| JPH0114717B2 JPH0114717B2 (ja) | 1989-03-14 |
Family
ID=16709641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59217782A Granted JPS6195593A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4730328A (ja) |
| EP (1) | EP0178912B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6195593A (ja) |
| DE (1) | DE3583202D1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218783A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPH0671121B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1994-09-07 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| GB2283858A (en) * | 1993-11-12 | 1995-05-17 | British Tech Group | Semiconductor laser |
| US6996150B1 (en) | 1994-09-14 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor |
| JP4077348B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2008-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置およびそれを用いた光ピックアップ装置 |
| US7177330B2 (en) * | 2003-03-17 | 2007-02-13 | Hong Kong Polytechnic University | Method and apparatus for controlling the polarization of an optical signal |
| DE102012110836A1 (de) * | 2012-11-12 | 2014-02-27 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterchips |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS577183A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-14 | Nec Corp | Fundamental transverse mode semiconductor laser and manufacture therefor |
| DE3376936D1 (en) * | 1982-05-28 | 1988-07-07 | Sharp Kk | Semiconductor laser |
| JPS5940592A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-06 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP59217782A patent/JPS6195593A/ja active Granted
-
1985
- 1985-10-15 US US06/787,760 patent/US4730328A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-15 EP EP85307428A patent/EP0178912B1/en not_active Expired
- 1985-10-15 DE DE8585307428T patent/DE3583202D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0178912A3 (en) | 1987-09-09 |
| JPH0114717B2 (ja) | 1989-03-14 |
| DE3583202D1 (de) | 1991-07-18 |
| EP0178912B1 (en) | 1991-06-12 |
| US4730328A (en) | 1988-03-08 |
| EP0178912A2 (en) | 1986-04-23 |
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