JPS62102579A - 集積型半導体レ−ザ装置 - Google Patents
集積型半導体レ−ザ装置Info
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- JPS62102579A JPS62102579A JP24053585A JP24053585A JPS62102579A JP S62102579 A JPS62102579 A JP S62102579A JP 24053585 A JP24053585 A JP 24053585A JP 24053585 A JP24053585 A JP 24053585A JP S62102579 A JPS62102579 A JP S62102579A
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- Japan
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- semiconductor laser
- laser device
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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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Weting (AREA)
- 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〕
この発明は、半導体レーザ装置の構造に関し、特に低し
きい値、高効率で発振する高出力用集積型半導体レーザ
装置1ζ関するものである。
きい値、高効率で発振する高出力用集積型半導体レーザ
装置1ζ関するものである。
第2図ハW、 5treifer らが、LASER
FOCUS/ELECTRO0PTIC8P、 100
(1984) iζ示している、従来の集積型半導体
レーザ装置の斜示図である。
FOCUS/ELECTRO0PTIC8P、 100
(1984) iζ示している、従来の集積型半導体
レーザ装置の斜示図である。
クラッド層、(5)はn形、p形またはアンドープのA
lxGa+ −xAs 活性層、+41はp形A 1
yGa + −yAs クラッド層、1]3はn形G
aAs fil流ブロブロック層り、またσルは窒化シ
リコン絶縁膜である。ここで窒化シリコン膜(141に
は10本のストライブ状窓が開けてあり、Zn 拡散に
よりその下のn形電流ブロック層(131中にp彩度転
領域tisを形成している。(8)、(9)はそれぞれ
n形GaAs 基板(121およびp形反転領域u9上
に取り付けられた電極である。
lxGa+ −xAs 活性層、+41はp形A 1
yGa + −yAs クラッド層、1]3はn形G
aAs fil流ブロブロック層り、またσルは窒化シ
リコン絶縁膜である。ここで窒化シリコン膜(141に
は10本のストライブ状窓が開けてあり、Zn 拡散に
よりその下のn形電流ブロック層(131中にp彩度転
領域tisを形成している。(8)、(9)はそれぞれ
n形GaAs 基板(121およびp形反転領域u9上
に取り付けられた電極である。
このレーザ構造では電流はp形反転領域a9を通って流
れ、その下方に位置する活性領域+10においてレーザ
発振し、またそれぞれの活性領域は光のしみ出しのため
にカップリングが可能となり、コヒーレント光が得られ
る。
れ、その下方に位置する活性領域+10においてレーザ
発振し、またそれぞれの活性領域は光のしみ出しのため
にカップリングが可能となり、コヒーレント光が得られ
る。
また他方、MO−CVD (IVietal Orga
nic−Chemical″″1 fVapor Deposition)法の特徴を生か
した別の従来第8図は三橋らが昭和60年春季応用物理
学関係連合溝演会30 a−ZB−4で報告したSBA
レーザの斜−電流ブロック層であ(1゜この電流ブロッ
ク’:1(la)には断面が逆台形の溝αDが堀られて
あり、その底部でp形AlyGa + −yAs 第1
クラッド層(2)が露出している。さらi(+41 I
t 1)形Al yGa + −yAs 第2クラッ
ド層、(5)はp形、n形またはアンドープのAlxG
a + −xAs活性層、(6)はn形A1yGa+
−yAs クラッド層、(7)はn形GaAs コ
ンタクト層であり、また(8)、(9)はそれぞれn形
GaAs コンタクト層(7)およびp形GaAs
基板(1)に取り付けられた電極である。
nic−Chemical″″1 fVapor Deposition)法の特徴を生か
した別の従来第8図は三橋らが昭和60年春季応用物理
学関係連合溝演会30 a−ZB−4で報告したSBA
レーザの斜−電流ブロック層であ(1゜この電流ブロッ
ク’:1(la)には断面が逆台形の溝αDが堀られて
あり、その底部でp形AlyGa + −yAs 第1
クラッド層(2)が露出している。さらi(+41 I
t 1)形Al yGa + −yAs 第2クラッ
ド層、(5)はp形、n形またはアンドープのAlxG
a + −xAs活性層、(6)はn形A1yGa+
−yAs クラッド層、(7)はn形GaAs コ
ンタクト層であり、また(8)、(9)はそれぞれn形
GaAs コンタクト層(7)およびp形GaAs
基板(1)に取り付けられた電極である。
このレーザ構造においては電流はn形GaAs 電流
ブロック/I (3a)のストライプ状溝の開口部qD
を通って流れ、活性層(5)の開口部圓の上方に位置す
る部分αυが活性領域となる。またMO−CVD法を用
いることにより活性層(5)を溝形状と近い形に屈曲さ
せることができるため、屈曲部分Eζおいて水平方向C
ζ屈折率差を生じこの方向の光閉じ込めが可能になる。
ブロック/I (3a)のストライプ状溝の開口部qD
を通って流れ、活性層(5)の開口部圓の上方に位置す
る部分αυが活性領域となる。またMO−CVD法を用
いることにより活性層(5)を溝形状と近い形に屈曲さ
せることができるため、屈曲部分Eζおいて水平方向C
ζ屈折率差を生じこの方向の光閉じ込めが可能になる。
これfζより低しきい値化、高効率化が達成できる。
第2図に示した従来の集積型半導体レーザ装置だ場合、
n形電流ブロック層(8a)としてGaAsを用いてい
るためfζ、活性領域u0からしみ出した光はこのGa
As 電流ブロック層(8a)によって吸収され、各活
性領域間でのカップリングが困難となる問題点がある。
n形電流ブロック層(8a)としてGaAsを用いてい
るためfζ、活性領域u0からしみ出した光はこのGa
As 電流ブロック層(8a)によって吸収され、各活
性領域間でのカップリングが困難となる問題点がある。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものであり、SBAレーザを集積化し、低しさい値、
高効率で発振する高出力用集積型半導体レーザを得るこ
とを目的としたものである。
たものであり、SBAレーザを集積化し、低しさい値、
高効率で発振する高出力用集積型半導体レーザを得るこ
とを目的としたものである。
本発明に係る半導体レーザ装置は、電流ブロック層とし
てn形GaAs のかわりE n形A1zGa+ −
zAs(X(Z≦0.4)@を用いることEζより電流
ブロック層での光吸収を低減し、SBAレーザの集積化
を可能としたものである。
てn形GaAs のかわりE n形A1zGa+ −
zAs(X(Z≦0.4)@を用いることEζより電流
ブロック層での光吸収を低減し、SBAレーザの集積化
を可能としたものである。
この発明においてはブロック層(3)がn形AlzGa
+−zAsからなっており、そのため活性領域GO+か
ら水平方向にしみ出した光がブロック層(3)]ζ吸収
されず隣り合った活性領域間でのカップリングが容易暑
ζなる。またこの際電流ブロック層(3)のA1組成比
2を0.4以下としたため、H20g : NH40H
=20 : 1等の選択性エツチング液を用いて溝形成
が可能なため、再現性、制御性がよく、コストダウンf
ζつながる。
+−zAsからなっており、そのため活性領域GO+か
ら水平方向にしみ出した光がブロック層(3)]ζ吸収
されず隣り合った活性領域間でのカップリングが容易暑
ζなる。またこの際電流ブロック層(3)のA1組成比
2を0.4以下としたため、H20g : NH40H
=20 : 1等の選択性エツチング液を用いて溝形成
が可能なため、再現性、制御性がよく、コストダウンf
ζつながる。
以下、この発明の一実施例を図fζついて説明する。
第1図は本発明の一実施例による集積型半導体レーザ装
置を示す斜示図である。図fζおいて、(1)はp形G
aAs 基板、(2)は基板上に形成されたP形A1y
Ga+ −yAs 第1クラッド層、(3)は第1クラ
ッド層(2)上1ζ成長されたn形AlzGa+ −z
As 電流ブ0”/り層であり、この8層で基板領域を
形成している。
置を示す斜示図である。図fζおいて、(1)はp形G
aAs 基板、(2)は基板上に形成されたP形A1y
Ga+ −yAs 第1クラッド層、(3)は第1クラ
ッド層(2)上1ζ成長されたn形AlzGa+ −z
As 電流ブ0”/り層であり、この8層で基板領域を
形成している。
このうち電流ブロック層(3)には複数本のストライブ
状溝(111(ここでは8本)が形成されている。この
溝の断面形状は逆台形の形をしており、p形第1クラッ
ド層(2)が溝底部Eζおいて露出するようになってい
る。このような溝の形成法としては、フォトレジストを
マスクとして例えば過酸化水素水:アンモニア水=20
:1の混合液等によりn形A 1 zGa + −zA
s 1m (31をエツチングしp形A1yGa +
−yAs第1クラッド層(2)を露出させることにより
形成できる。ここでこのエツチング液でAlGaAs
をエラAl zGa + −zAs 電流ブ0’/ケ
層(3)のA1組成比2を0.4以下、例えば0.25
程度にし、p形Al yGa I−zAs 第1クラ
ッド層(2)のAI組成比yを0.4以上、例えば0.
451ζ設定しておけば、深さ方向のエツチングは選択
的になされ、A1zGa+ −zAs 電流ブロック層
(3)のみエツチングされ、第1クラッド層(2)の表
面でエツチングは事実上停止する。したがって本発明の
構造Eζよれば、溝形状、特に溝の深さを再現性よく制
御することが出来る。
状溝(111(ここでは8本)が形成されている。この
溝の断面形状は逆台形の形をしており、p形第1クラッ
ド層(2)が溝底部Eζおいて露出するようになってい
る。このような溝の形成法としては、フォトレジストを
マスクとして例えば過酸化水素水:アンモニア水=20
:1の混合液等によりn形A 1 zGa + −zA
s 1m (31をエツチングしp形A1yGa +
−yAs第1クラッド層(2)を露出させることにより
形成できる。ここでこのエツチング液でAlGaAs
をエラAl zGa + −zAs 電流ブ0’/ケ
層(3)のA1組成比2を0.4以下、例えば0.25
程度にし、p形Al yGa I−zAs 第1クラ
ッド層(2)のAI組成比yを0.4以上、例えば0.
451ζ設定しておけば、深さ方向のエツチングは選択
的になされ、A1zGa+ −zAs 電流ブロック層
(3)のみエツチングされ、第1クラッド層(2)の表
面でエツチングは事実上停止する。したがって本発明の
構造Eζよれば、溝形状、特に溝の深さを再現性よく制
御することが出来る。
ストライブ形成後、順次p形A l yGa + −y
As 第2クラツド層14+、p形、n形またはアンド
ープのAlxGa + −xAs 活性層15)、n形
A1yGa + −yAs クラッド層+61、n形
GaAs コンタクト層(7)を成長させる。
As 第2クラツド層14+、p形、n形またはアンド
ープのAlxGa + −xAs 活性層15)、n形
A1yGa + −yAs クラッド層+61、n形
GaAs コンタクト層(7)を成長させる。
なお各層の厚さtおよびAI組成比x、y、zは、p形
AlyGa+ −yAs 第1クラッド層(2)では
t=1〜1.5(μm) 、y〜0.45、n形A1z
Ga+ −zAs E流ブロック層(3)ではt= 1
(prn) 、z〜0.25、p形A1yGa +
−yAs 第2クラット層(4)ではt=t (tt
m、’) 、y〜0.45、A1 xGa + −xA
s活性層(5)ではt = 0.1、x〜o、15、n
形AlyGa+−yAsクラッド層(6)ではj=l〜
1.5μmy〜0.45で、ストライブそれぞれn形G
aAs コンタクト層(7)およびp形GaAs
基板(1)に取り付けられた電極である。
AlyGa+ −yAs 第1クラッド層(2)では
t=1〜1.5(μm) 、y〜0.45、n形A1z
Ga+ −zAs E流ブロック層(3)ではt= 1
(prn) 、z〜0.25、p形A1yGa +
−yAs 第2クラット層(4)ではt=t (tt
m、’) 、y〜0.45、A1 xGa + −xA
s活性層(5)ではt = 0.1、x〜o、15、n
形AlyGa+−yAsクラッド層(6)ではj=l〜
1.5μmy〜0.45で、ストライブそれぞれn形G
aAs コンタクト層(7)およびp形GaAs
基板(1)に取り付けられた電極である。
次に動作Cζついて説明する。
第1図においてn側電極(9)に正、n側電極(8)に
p形A l yGa + −yAs 第2クラッド層(
4+の間のp−n接合が逆バイアスとなるために電流が
流れず、ストライブ状i tll)にのみ電流が流れ、
この部分の活性領域q■でレーザ発振が起こる。このと
き活性領域tlO]から水平方向fζしみ出した光が隣
りの活性領域に入り込むために各活性領域間において光
はカップリングし、コヒーレントな高出力光が得られる
。
p形A l yGa + −yAs 第2クラッド層(
4+の間のp−n接合が逆バイアスとなるために電流が
流れず、ストライブ状i tll)にのみ電流が流れ、
この部分の活性領域q■でレーザ発振が起こる。このと
き活性領域tlO]から水平方向fζしみ出した光が隣
りの活性領域に入り込むために各活性領域間において光
はカップリングし、コヒーレントな高出力光が得られる
。
集積型半導体レーザ1ζおいては各活性領域間に光を吸
収する領域が存在すると、光のカップリングの妨げとな
る。従来のSBAレーザではブロック層としてGaAs
を用いていたため、活性領域からしみ出した光はここで
吸収されカップリングが困難であるが、これをA l
zGa 1−zAs としてそのA1組成比2を活性
層のA1組成比Xより大きくし、光吸収を減らすことに
より、カップリングが可能となっている。
収する領域が存在すると、光のカップリングの妨げとな
る。従来のSBAレーザではブロック層としてGaAs
を用いていたため、活性領域からしみ出した光はここで
吸収されカップリングが困難であるが、これをA l
zGa 1−zAs としてそのA1組成比2を活性
層のA1組成比Xより大きくし、光吸収を減らすことに
より、カップリングが可能となっている。
なお上記実施においては、GaAs/A lGaAs系
レーザについて説明したが、本発明は他の材料を用いた
、例えばInp/InGaAsP系の半導体レーザにつ
いても適用できる。
レーザについて説明したが、本発明は他の材料を用いた
、例えばInp/InGaAsP系の半導体レーザにつ
いても適用できる。
−きい値、高効率で発振する高出力レーザ装置を得るこ
とができる効果がある。
とができる効果がある。
第1図は本発明の一実施例による集積型半導体レーザ装
置を示す斜示図、第2図はMO−CVD法を用いて製作
される従来の集積製半導体レーザの斜示図、第8図は別
の従来の半導体レーザの斜示図である。 (1)はp形GaAs基板、(2)はp形Al yGa
+ −yAs 第1クラッド層、13)、(sa)
tt n形ブロック7i−il、(41はp形Al y
Ga + −yAs 第2クラッド層、(5j ハA
lxGa + −xAs活性層、(6)はn形AlyG
a+ −yAs m 8 ’y ラツ)’ U、(7
)はn形GaASコンタクトIl!、1.8)はn側電
極、(9)はn側電極、北は活性領域、■はn形ブロッ
ク層中に形成されたストライプ状溝、u2はn形GaA
S基板、(IJはn形GaAsブロック層、(稀は窒化
シリコン絶縁層、印はp彩度転領域である。 なお図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 等々力 達手続補正書(自
発) 昭和61年1月27日
置を示す斜示図、第2図はMO−CVD法を用いて製作
される従来の集積製半導体レーザの斜示図、第8図は別
の従来の半導体レーザの斜示図である。 (1)はp形GaAs基板、(2)はp形Al yGa
+ −yAs 第1クラッド層、13)、(sa)
tt n形ブロック7i−il、(41はp形Al y
Ga + −yAs 第2クラッド層、(5j ハA
lxGa + −xAs活性層、(6)はn形AlyG
a+ −yAs m 8 ’y ラツ)’ U、(7
)はn形GaASコンタクトIl!、1.8)はn側電
極、(9)はn側電極、北は活性領域、■はn形ブロッ
ク層中に形成されたストライプ状溝、u2はn形GaA
S基板、(IJはn形GaAsブロック層、(稀は窒化
シリコン絶縁層、印はp彩度転領域である。 なお図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 等々力 達手続補正書(自
発) 昭和61年1月27日
Claims (4)
- (1)第1伝導形の化合物半導体基板、この基板上に直
接、あるいは第1伝導形の第1クラッド層を介して形成
された第2伝導形の電流ブロック層からなる基板領域と
、電流ブロック層中に形成された、断面が逆台形の形で
その底部に第1伝導型の第1クラッド層が露出している
複数本のストライプ状溝、およびこの上に形成された第
1伝導形の第2クラッド層、上記ストライプ状溝の近傍
で屈典した形の活性層、第2伝導形のクラッド層とを備
えたことを特徴とする集積型半導体レーザ装置。 - (2)上記(1)に於て、電流ブロック層を形成する結
晶のバンドギャップが、活性層を形成する結晶のバンド
ギャップより大きい事を特徴とする集積型半導体レーザ
装置。 - (3)上記(1)に於て、活性層としてAl_xGa_
1_−_xAs、電流ブロック層としてAl_zGa_
1_−_zAsを用い、かつx<zとしたことを特徴と
する集積型半導体レーザ装置。 - (4)上記(1)に於て、活性層としてAl_xGa_
1_−_xAs、第1クラッド層としてAl_y_1G
a_1_−_y_1As、電流ブロック層としてAl_
zGa_1_−_zAsを用い、かつx<z≦0.4≦
y_1であり、また上記ストライプ状溝の形成の際に、
過酸化水素水とアンモニア水を混合した選択性エッチン
グ液を用いたことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24053585A JPS62102579A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 集積型半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24053585A JPS62102579A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 集積型半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62102579A true JPS62102579A (ja) | 1987-05-13 |
JPH0519996B2 JPH0519996B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=17060977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24053585A Granted JPS62102579A (ja) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | 集積型半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62102579A (ja) |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP24053585A patent/JPS62102579A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
J.APPL.PHYS=1982 * |
J.APPL.PHYS=1983 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0519996B2 (ja) | 1993-03-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |