JPS62102579A - 集積型半導体レ−ザ装置 - Google Patents

集積型半導体レ−ザ装置

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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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laser device
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JP24053585A
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JPH0519996B2 (ja
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Kenji Ikeda
健志 池田
Yoshito Ikuwa
生和 義人
Yutaka Mihashi
三橋 豊
Yukio Goto
幸夫 後藤
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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。
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。
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。
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。
これfζより低しきい値化、高効率化が達成できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
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。
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。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
〔作用〕
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。
〔発明の実施例〕
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
〔発明の効果〕
−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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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。
JP24053585A 1985-10-29 1985-10-29 集積型半導体レ−ザ装置 Granted JPS62102579A (ja)

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JPS62102579A true JPS62102579A (ja) 1987-05-13
JPH0519996B2 JPH0519996B2 (ja) 1993-03-18

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.APPL.PHYS=1982 *
J.APPL.PHYS=1983 *

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