JPS6197889A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS6197889A JPS6197889A JP21891384A JP21891384A JPS6197889A JP S6197889 A JPS6197889 A JP S6197889A JP 21891384 A JP21891384 A JP 21891384A JP 21891384 A JP21891384 A JP 21891384A JP S6197889 A JPS6197889 A JP S6197889A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- confinement layer
- confinement
- region
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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〕
本発明は半導体発光装置の改良に関する。
光を情報信号の媒体とする光通信その他のシステムにお
いて、光信号を発生する光源として半導体発光装置が極
めて重要な役割を果たしている。
いて、光信号を発生する光源として半導体発光装置が極
めて重要な役割を果たしている。
従って半導体発光装置特にレーザについてその諸特性を
向上する努力が続けられており、レーザ光のモード制御
が特に注目されている。
向上する努力が続けられており、レーザ光のモード制御
が特に注目されている。
光通信、光ディスクなど多くのシステムにおいて単一の
横モードが要求され、また光源と光４波路との結合効率
の点からも単一の横モードが要求される。
横モードが要求され、また光源と光４波路との結合効率
の点からも単一の横モードが要求される。
半導体レーザの横モード制御はストライプ幅方向につい
て光のガイディングを設けることによってなされるが、
第２図は不純物の選択的ドーピングによって屈折率ガイ
ディングが形成された半導体レーザの例を示し、図（ａ
）は第１の従来例のストライプに垂直な面による、また
図（ｂ）は第２の従来例のストライプに平行な面による
模式側断面図である。
て光のガイディングを設けることによってなされるが、
第２図は不純物の選択的ドーピングによって屈折率ガイ
ディングが形成された半導体レーザの例を示し、図（ａ
）は第１の従来例のストライプに垂直な面による、また
図（ｂ）は第２の従来例のストライプに平行な面による
模式側断面図である。
同図（ａｌにおいて、２１はｎ型砒化ガリウム（ＧａＡ
ｓ）基板、２２はｎ型砒化アルミニウムガリウム（ＡＩ
ＸＧａｔ−ＸＡｓ）第１閉じ込め層、２３はｎ型Ａｌ、
Ｇａ、−、Ａｓ活性層、２４はｎ型Ａ１ｇ、Ｇａ＋−Ｊ
ｓ第２閉じ込め層、（ただしｙ＜ｘ、ｚ） 、２５はｐ
型Ａ１ｚＧａ、−ｚＡｓ電流狭窄層、２６はｎ型ＧａＡ
ｓコンタクト層、２７はｐ型領域、２８はｎ側電極、２
９はｎ側電極である。
ｓ）基板、２２はｎ型砒化アルミニウムガリウム（ＡＩ
ＸＧａｔ−ＸＡｓ）第１閉じ込め層、２３はｎ型Ａｌ、
Ｇａ、−、Ａｓ活性層、２４はｎ型Ａ１ｇ、Ｇａ＋−Ｊ
ｓ第２閉じ込め層、（ただしｙ＜ｘ、ｚ） 、２５はｐ
型Ａ１ｚＧａ、−ｚＡｓ電流狭窄層、２６はｎ型ＧａＡ
ｓコンタクト層、２７はｐ型領域、２８はｎ側電極、２
９はｎ側電極である。
本従来例において、活性層２３及び第１及び第２の閉じ
込め層２２．２４は例えば２〜５ Ｘ １０”ａｍ−’
程度の同一不純物濃度のｎ型であって、これにコンタク
ト層２６の表面から例えば亜鉛（Ｚｎ）を選択的に導入
してｐ型領域２７を形成している。
込め層２２．２４は例えば２〜５ Ｘ １０”ａｍ−’
程度の同一不純物濃度のｎ型であって、これにコンタク
ト層２６の表面から例えば亜鉛（Ｚｎ）を選択的に導入
してｐ型領域２７を形成している。
本実施例において、Ｚｎ拡散領域の屈折率ｎｄはＺｎを
拡散しない領域の屈折率ｎｏより大きいために、横モー
ドに対する屈折率ガイディング効果が得られるが、その
効果は十分ではなくレーザ出力を増大させる場合等には
特にモードが変化し易い。
拡散しない領域の屈折率ｎｏより大きいために、横モー
ドに対する屈折率ガイディング効果が得られるが、その
効果は十分ではなくレーザ出力を増大させる場合等には
特にモードが変化し易い。
また同図（ｂｌにおいて、３１はｎ型ＧａＡｓ基板、３
２はｎ型＾１ｘＧａ＋−ｘＡｓ第１閉じ込め層、３３は
ｎ型Ａｌ、Ｇａ、 −、Ａｓ活性層、３４はｎ型へ１．
Ｇａ、−、Ａｓ第２閉じ込め層、（ただしｙ＜ｘ、ｚ）
、３７はｐ型領域、３８はｎ側電極、３９はｎ側電極
である。
２はｎ型＾１ｘＧａ＋−ｘＡｓ第１閉じ込め層、３３は
ｎ型Ａｌ、Ｇａ、 −、Ａｓ活性層、３４はｎ型へ１．
Ｇａ、−、Ａｓ第２閉じ込め層、（ただしｙ＜ｘ、ｚ）
、３７はｐ型領域、３８はｎ側電極、３９はｎ側電極
である。
本従来例において、活性層３３及び第１及び第２の閉じ
込め層３２．３４は例えば２〜５ Ｘ １０”ｃｍ−”
程度の同一不純物濃度のｎ型であって、これに第２の閉
じ込め層３４の表面から例えば亜鉛（Ｚｎ）を選択的に
導入してストライプ状にｐ型領域３７を形成しているが
、レーザの端面近傍には不純物を４人していない（ウィ
ンドウ構造と呼ばれる）。
込め層３２．３４は例えば２〜５ Ｘ １０”ｃｍ−”
程度の同一不純物濃度のｎ型であって、これに第２の閉
じ込め層３４の表面から例えば亜鉛（Ｚｎ）を選択的に
導入してストライプ状にｐ型領域３７を形成しているが
、レーザの端面近傍には不純物を４人していない（ウィ
ンドウ構造と呼ばれる）。
前記従来例においては、活性層２３．３３に選択的にＺ
ｎを拡散してｐ型領域２７．３７を形成しているが、こ
のＺｎ拡散領域のエネルギーバンドギャップＥｇｄはＺ
ｎを拡散しない領域のエネルギーバンドギャップＥｇｏ
より小さいために、光の発生、吸収はこのＺｎ拡散領域
で行われ、高出力レーザでしばしば問題となる端面劣化
を防止する効果が得られる。
ｎを拡散してｐ型領域２７．３７を形成しているが、こ
のＺｎ拡散領域のエネルギーバンドギャップＥｇｄはＺ
ｎを拡散しない領域のエネルギーバンドギャップＥｇｏ
より小さいために、光の発生、吸収はこのＺｎ拡散領域
で行われ、高出力レーザでしばしば問題となる端面劣化
を防止する効果が得られる。
また前記実施例と同様に、Ｚｎ拡散領域の屈折率差によ
り横モードに対する屈折率ガイディング効果が得られる
が、その効果は同様に不十分であり、単−横モードでの
高出力化が制限される。
り横モードに対する屈折率ガイディング効果が得られる
が、その効果は同様に不十分であり、単−横モードでの
高出力化が制限される。
以上説明した如く、活性層に選択的に不純物を導入し反
対導電型の領域を形成して活性領域とする従来の半導体
発光装置においては、不純物導入領域は一応屈折率ガイ
ディング効果を有するもののその効果が不十分であり、
高出力の場合等においても安定した横モードが得られる
、十分なガイディングを備えた半導体発光装置が要望さ
れている。
対導電型の領域を形成して活性領域とする従来の半導体
発光装置においては、不純物導入領域は一応屈折率ガイ
ディング効果を有するもののその効果が不十分であり、
高出力の場合等においても安定した横モードが得られる
、十分なガイディングを備えた半導体発光装置が要望さ
れている。
前記問題点は、第１導電型の第１の閉じ込め層及び活性
層と、第２の閉じ込め層と、該第２の閉じ込め層とは反
対導電型の第３の閉じ込め層と、第１導電型の光吸収層
と、該光吸収層が除去されたストライプ領域において該
第３の閉じ込め層に接しかつ該ストライプ領域外におい
て該光吸収層に接する第２導電型の第４の閉じ込め層と
を備えて、該第４の閉じ込め層を介して導入された不純
物により、該第２の閉じ込め層、該活性層及び該第１の
閉じ込め層に第２導電型の領域が形成されてなる本発明
による半導体発光装置により解決される。
層と、第２の閉じ込め層と、該第２の閉じ込め層とは反
対導電型の第３の閉じ込め層と、第１導電型の光吸収層
と、該光吸収層が除去されたストライプ領域において該
第３の閉じ込め層に接しかつ該ストライプ領域外におい
て該光吸収層に接する第２導電型の第４の閉じ込め層と
を備えて、該第４の閉じ込め層を介して導入された不純
物により、該第２の閉じ込め層、該活性層及び該第１の
閉じ込め層に第２導電型の領域が形成されてなる本発明
による半導体発光装置により解決される。
本発明の半導体発光装置においては、光吸収層によって
ストライプ領域の外側の光が吸収され強力なガイディン
グが形成されて、横モードが極めて安定する。
ストライプ領域の外側の光が吸収され強力なガイディン
グが形成されて、横モードが極めて安定する。
ストライプ領域の外側では、前記光吸収層と第３の閉じ
込め層、もしくは第３の閉じ込め層と第２の閉じ込め層
とが、電流方向に対して逆接合を形成し電流狭窄が行わ
れる。
込め層、もしくは第３の閉じ込め層と第２の閉じ込め層
とが、電流方向に対して逆接合を形成し電流狭窄が行わ
れる。
なお本発明の半導体発光装置では、前記第２導電型の領
域を形成する不純物の拡散を、特にマスクを設けること
なく光吸収層により阻止することが出来る。
域を形成する不純物の拡散を、特にマスクを設けること
なく光吸収層により阻止することが出来る。
また本発明の半導体発光装置に前記ウィンドウ構造を採
用することも可能である。
用することも可能である。
以下本発明を第１図にストライプに垂直な面による模式
側断面図を示す実施例により具体的に説明する。
側断面図を示す実施例により具体的に説明する。
同図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板、２はｎ型第１閉
じ込め層、３はｎ型活性層、４はｎ型第２閉じ込め層、
５はｐ型第３閉じ込め層、６はｎ型光吸収層、７はｐ型
巣４閉じ込め層、８はｐ型コンタクト層、９はｐ型領域
、１０はｐ側電極、１１はｎ側電極である。
じ込め層、３はｎ型活性層、４はｎ型第２閉じ込め層、
５はｐ型第３閉じ込め層、６はｎ型光吸収層、７はｐ型
巣４閉じ込め層、８はｐ型コンタクト層、９はｐ型領域
、１０はｐ側電極、１１はｎ側電極である。
本発明の半導体基体は、基板１上にまず第１閉じ込め層
２から光吸収層６までを例えば下記の如くエピタキシャ
ル成長する。
２から光吸収層６までを例えば下記の如くエピタキシャ
ル成長する。
符号 組成 不純物濃度 厚さ１ｎ−３
ｐ ６ ＧａＡｓ ｎ −５Ｘ１０”
１５ Ａｌｏ、４．Ｇａａ、ｂＡｓ ｐ −１ｘ
ｌＯ” ０．１４ ｔｎｏ、５ａａｏ、ｂｈｓ
ｎ−１ｘｌＯ” ０．１３ Ａｌｏ、 ＋Ｇ
ａ６．ｑＡｓ ｎ ３ｘ １０” ０．０６
２ Ａｌｏ、４Ｇａｏ、６Ａｓ ’ ｎ−１ｘｌＯ
” まただし、第３閉じ込め層５と第２閉じ込め層
４との合計厚さを０．３−程度以下とすることが必要で
ある。
ｐ ６ ＧａＡｓ ｎ −５Ｘ１０”
１５ Ａｌｏ、４．Ｇａａ、ｂＡｓ ｐ −１ｘ
ｌＯ” ０．１４ ｔｎｏ、５ａａｏ、ｂｈｓ
ｎ−１ｘｌＯ” ０．１３ Ａｌｏ、 ＋Ｇ
ａ６．ｑＡｓ ｎ ３ｘ １０” ０．０６
２ Ａｌｏ、４Ｇａｏ、６Ａｓ ’ ｎ−１ｘｌＯ
” まただし、第３閉じ込め層５と第２閉じ込め層
４との合計厚さを０．３−程度以下とすることが必要で
ある。
この半導体基体の光吸収層６を、例えば幅約４μｍのス
トライプ状に除去して、第３閉じ込め層５を表出させる
。
トライプ状に除去して、第３閉じ込め層５を表出させる
。
次いで第４閉じ込め層７とコンタクト層８とを、前記半
導体基体上に例えば下記の如くエピタキシャル成長する
。この成長には、エピタキシャル成長を行う基体面の形
状が保たれ、かつＡ１を含む第３閉じ込め層５上への成
長が可能な、有機金属熱分解気相成長方法（ＭＯＣＶＤ
法）を適用する。
導体基体上に例えば下記の如くエピタキシャル成長する
。この成長には、エピタキシャル成長を行う基体面の形
状が保たれ、かつＡ１を含む第３閉じ込め層５上への成
長が可能な、有機金属熱分解気相成長方法（ＭＯＣＶＤ
法）を適用する。
符号 組成 不純物濃度 厚さｃｍ −
’ ＩＭ ８ ＧａＡｓ ｎ −５Ｘ１０１８１７
Ａ１０．４．Ｇａｏ、６Ａｓ ｐ−ｌＸｌ０”
１このコンタクト層８と第４閉じ込め層７とを介
してストライプ領域の第１閉じ込め層２に達するまで、
アクセプタ不純物例えばＺｎを拡散して、ｐ壁領域９を
形成する。このアクセプタ不純物濃度は例えば活性層３
の中心部で４×１０１１１ＣＩ１１−３程度とする。
’ ＩＭ ８ ＧａＡｓ ｎ −５Ｘ１０１８１７
Ａ１０．４．Ｇａｏ、６Ａｓ ｐ−ｌＸｌ０”
１このコンタクト層８と第４閉じ込め層７とを介
してストライプ領域の第１閉じ込め層２に達するまで、
アクセプタ不純物例えばＺｎを拡散して、ｐ壁領域９を
形成する。このアクセプタ不純物濃度は例えば活性層３
の中心部で４×１０１１１ＣＩ１１−３程度とする。
この拡散に際して光吸収層６は、その組成がＧａＡｓで
あるためにＡ］ＧａＡｓからなる閉じ込め層５．４．２
及び活性層３より拡散速度が低く、かつその厚さも厚い
ために、ストライプ領域外の閉じ込め層５等に対するマ
スクとなり、活性層３と光吸収層６とは、自ずから位置
が整合する。なおエピタキシャル成長時の不純物濃度が
５ ｘ１０＋ａｃ１１−、程度と高く、このＺｎが拡散
した領域はｐ型に反転しない。
あるためにＡ］ＧａＡｓからなる閉じ込め層５．４．２
及び活性層３より拡散速度が低く、かつその厚さも厚い
ために、ストライプ領域外の閉じ込め層５等に対するマ
スクとなり、活性層３と光吸収層６とは、自ずから位置
が整合する。なおエピタキシャル成長時の不純物濃度が
５ ｘ１０＋ａｃ１１−、程度と高く、このＺｎが拡散
した領域はｐ型に反転しない。
前記アクセプタ不純物拡散に際して、レーザ端面部分へ
の拡散を行わなければ、先に述べたウィンドウ構造が得
られる。また本実施例ではアクセプタ不純物としてＺｎ
を用いているが、カドミウム（Ｃｄ）、ベリリウム（Ｂ
ｅ）等を用いることも可能である。
の拡散を行わなければ、先に述べたウィンドウ構造が得
られる。また本実施例ではアクセプタ不純物としてＺｎ
を用いているが、カドミウム（Ｃｄ）、ベリリウム（Ｂ
ｅ）等を用いることも可能である。
なお本実施例の基板及び各半導体層の導電型を反転して
、ドナー不純物を拡散する構造も同様に可能である。
、ドナー不純物を拡散する構造も同様に可能である。
前記実施例では段差のあるコンタクト層８上にｐ側電極
ＩＯを設けているが、このコンタクト層８゛上に液相エ
ピタキシ中ル成長方法によってｐ 型ＧａＡｓ層を設け
、半導体基体上面を平坦にしてｐ側電極１０を設けても
よい。この場合には不純物のドライブ・インの少なくと
も一部をこの液相エピタキシャル成長工程で行うことが
出来る。
ＩＯを設けているが、このコンタクト層８゛上に液相エ
ピタキシ中ル成長方法によってｐ 型ＧａＡｓ層を設け
、半導体基体上面を平坦にしてｐ側電極１０を設けても
よい。この場合には不純物のドライブ・インの少なくと
も一部をこの液相エピタキシャル成長工程で行うことが
出来る。
以上説明した如く本発明によれば、選択的に不純物を導
入して活性領域を形成する半導体発光装置について、ス
トライプ幅方向に十分なガイディングが形成され、高出
力の場合等においても安定した横モードを得ることがで
きる。
入して活性領域を形成する半導体発光装置について、ス
トライプ幅方向に十分なガイディングが形成され、高出
力の場合等においても安定した横モードを得ることがで
きる。
なお本発明によれば、活性領域と光吸収層との位置が自
ずから整合し、かつ容易にこれを製造することが可能で
ある。
ずから整合し、かつ容易にこれを製造することが可能で
ある。
第１図は本発明の実施例を示す模式側断面図、第２図は
従来例を示す模式側断面図である。 図において、 １はｎ型ＧａＡｓ基板、 ２及び４はｎ型閉じ込め層、 ３はｎ型活性層、 ５及び７はｐ型閉じ込め層、 ６はｎ型光吸収層、 ８はｐ型コンタクト層、 ９はｐ型頒域、 ｌＯ及び１１は電極を示す。
従来例を示す模式側断面図である。 図において、 １はｎ型ＧａＡｓ基板、 ２及び４はｎ型閉じ込め層、 ３はｎ型活性層、 ５及び７はｐ型閉じ込め層、 ６はｎ型光吸収層、 ８はｐ型コンタクト層、 ９はｐ型頒域、 ｌＯ及び１１は電極を示す。
Claims (1)
- 第１導電型の第１の閉じ込め層及び活性層と、第２の閉
じ込め層と、該第２の閉じ込め層とは反対導電型の第３
の閉じ込め層と、第１導電型の光吸収層と、該光吸収層
が除去されたストライプ領域において該第３の閉じ込め
層に接しかつ該ストライプ領域外において該光吸収層に
接する第２導電型の第４の閉じ込め層とを備えて、該第
４の閉じ込め層を介して導入された不純物により、該第
２の閉じ込め層、該活性層及び該第１の閉じ込め層に第
２導電型の領域が形成されてなることを特徴とする半導
体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21891384A JPS6197889A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21891384A JPS6197889A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197889A true JPS6197889A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16727278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21891384A Pending JPS6197889A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197889A (ja) |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP21891384A patent/JPS6197889A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4932033A (en) | Semiconductor laser having a lateral p-n junction utilizing inclined surface and method of manufacturing same | |
| JPH07107949B2 (ja) | フエイズドアレイ半導体レ−ザ− | |
| JPH0243351B2 (ja) | ||
| JPH0834330B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH11284280A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法ならびにｉｉｉ−ｖ族化合物半導体素子の製造方法 | |
| JPS6197889A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2555984B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS59202677A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPS6252984A (ja) | 自己整合電流狭窄型半導体発光素子 | |
| JPS6284581A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPH04199587A (ja) | 光半導体素子 | |
| JPH0682886B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP3903229B2 (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| KR100289728B1 (ko) | 반도체레이저소자및그제조방법 | |
| JPS61247084A (ja) | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ | |
| KR940011276B1 (ko) | 레이저다이오드 및 그 제조방법 | |
| JPS61139082A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2855887B2 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPS61224482A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS63122190A (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JPS6016488A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0325990A (ja) | 光半導体素子 | |
| JPS62296582A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH02213183A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS622583A (ja) | 半導体レ−ザ |