JPS62115795A - 半導体レ−ザアレイ装置 - Google Patents
半導体レ−ザアレイ装置Info
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- JPS62115795A JPS62115795A JP25611485A JP25611485A JPS62115795A JP S62115795 A JPS62115795 A JP S62115795A JP 25611485 A JP25611485 A JP 25611485A JP 25611485 A JP25611485 A JP 25611485A JP S62115795 A JPS62115795 A JP S62115795A
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- electrode
- semiconductor
- type
- conductivity type
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- 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
- H01S5/4043—Edge-emitting structures with vertically stacked active layers
- H01S5/405—Two-dimensional arrays
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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
- H01S5/20—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
- H01S5/22—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 ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
-
- 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
- H01S5/22—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 ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
- H01S5/2235—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface with a protrusion
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (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
本発明は、光通信システムや、光情報処理装置の光源に
用いることができる半導体レーザアレイ装置に関するも
のである。
用いることができる半導体レーザアレイ装置に関するも
のである。
従来の技術
近年、半導体レーザ装置は光通信の光源、光デイスク装
置の記録再生用光源、そしてプリンタの光源として用い
られるようになった。半導体レーザは小型、低電圧動作
、直接変調可能など様々な利点を有するため、従来ガス
レーザが用いられてきた分野にＪ３いて、着々とその地
位を固めつつある。
置の記録再生用光源、そしてプリンタの光源として用い
られるようになった。半導体レーザは小型、低電圧動作
、直接変調可能など様々な利点を有するため、従来ガス
レーザが用いられてきた分野にＪ３いて、着々とその地
位を固めつつある。
ところで従来の半導体レージは、発光部が一つの単一ス
トライブレー量アがほとんどである。半導体レーＩＪ’
の最大光出力はキャビティ端面におけるレーザ光密度に
よって決まり、おにひ１０８ Ｗ／ｄを超えると、端面
が破壊されてしまう。従って、単一ストライプレー１１
では、現在のところ達成されている最大光出力は２００
ｍ Ｗである（例えば、浜田他、電子通信学会技術研究
報告ＥＤ８４−９４ 、１９８４）。
トライブレー量アがほとんどである。半導体レーＩＪ’
の最大光出力はキャビティ端面におけるレーザ光密度に
よって決まり、おにひ１０８ Ｗ／ｄを超えると、端面
が破壊されてしまう。従って、単一ストライプレー１１
では、現在のところ達成されている最大光出力は２００
ｍ Ｗである（例えば、浜田他、電子通信学会技術研究
報告ＥＤ８４−９４ 、１９８４）。
発明が解決しようとする問題点
半導体レサーの高出力化は機器の高速化等のために必要
であるが、しかし上記のような単一スドライブレーザで
は、端面破壊のため連続発振の光出力には限Ｗがある。
であるが、しかし上記のような単一スドライブレーザで
は、端面破壊のため連続発振の光出力には限Ｗがある。
本発明は上記問題点を解決するもので、単一スドライブ
レーザの光出力の限界を超える（ ２００ｍＷ以上）、
連続発振光出力をｔ９ることのできる半導体レーザアレ
イＢｅｅｆを提供するものである。
レーザの光出力の限界を超える（ ２００ｍＷ以上）、
連続発振光出力をｔ９ることのできる半導体レーザアレ
イＢｅｅｆを提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の半導体レーザア
レイ装置は、−３＃電型の半導体基板上にＩ！２数個の
第１のメサが形成され、前記半導体基板上に、前記第１
のメサの頂部の第１の電流チャンネルとなる部分を除き
、前記一導電型とは反対導電型の第１の半導体層が形成
され、前記第１の半導体層上に第１のダブルヘテロｐｎ
接合が形成され、さらに反対導電型の第２の半導体１ｍ
、ノンドープの第３の半導体層が形成され、その上に上
面に複数個の第２のメサが形成された一導電型の第４の
半導体層と前記第２のメサの頂部の第２の電流チャンネ
ルとなる部分を除いて形成された反対導電型の第５の半
導体層と第２のダブルヘテロｐｎ接合とが順次形成され
た構成にして、平行に複数本のストライプを２次元に配
したマルチストライプにしたものである。
レイ装置は、−３＃電型の半導体基板上にＩ！２数個の
第１のメサが形成され、前記半導体基板上に、前記第１
のメサの頂部の第１の電流チャンネルとなる部分を除き
、前記一導電型とは反対導電型の第１の半導体層が形成
され、前記第１の半導体層上に第１のダブルヘテロｐｎ
接合が形成され、さらに反対導電型の第２の半導体１ｍ
、ノンドープの第３の半導体層が形成され、その上に上
面に複数個の第２のメサが形成された一導電型の第４の
半導体層と前記第２のメサの頂部の第２の電流チャンネ
ルとなる部分を除いて形成された反対導電型の第５の半
導体層と第２のダブルヘテロｐｎ接合とが順次形成され
た構成にして、平行に複数本のストライプを２次元に配
したマルチストライプにしたものである。
作用
この構成によって、各ストライプの発振出力の和として
全レーデ光出力が取り出せることになり、単一スドライ
ブレーザの光出力の限界を超える。
全レーデ光出力が取り出せることになり、単一スドライ
ブレーザの光出力の限界を超える。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における半導体レー
ザアレイ８１ｆｆの断面構造を示ず。
明する。第１図は本発明の一実施例における半導体レー
ザアレイ８１ｆｆの断面構造を示ず。
第１図において、１はＰ型ＧａＡｓ基板、２は「１）’
Ａ Ｇ ａ Ａ ８層である。３はＰ型ＧａＡｊ２Ａｓ
１Ｍ、４はＧａ／ＩＡｓ活性層、５はｎ型Ｇａ／ＩＡｓ
層で、これらでダブルヘテロｐ−ｎ接合が形成される。
Ａ Ｇ ａ Ａ ８層である。３はＰ型ＧａＡｊ２Ａｓ
１Ｍ、４はＧａ／ＩＡｓ活性層、５はｎ型Ｇａ／ＩＡｓ
層で、これらでダブルヘテロｐ−ｎ接合が形成される。
６はｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ （ｆＪで、コンタクト層が形
成される。注入電流は「１型ＧａＡｓ層２にエツチング
により設けた溝１９のみに流れ、満１９の直上のＧａＡ
ＡＡｓ活性層４でレーザ発振が起こり、この場合はＰ側
の電極は１７のＡｕＺｕＴｉ極であり、ｎ側の電極は１
８のＡ ｕＱ （３Ｎｉ 電極である。７は高抵抗のノ
ンドープＧａＡｓまたはＧａ／ＩＡｓ層であり、上部と
下部の半導体レー響アを電気的に分離している。８から
１３までの上部半導体レーザは１から６までの下部半導
体レーザと同じであり、この場合のＰ側の電極は１６の
ＡｕＺｕ電極であり、ｒ１側の電極は１４のＡｕＱｅＮ
ｉ電極である。第１図に示す゛実施例では、横方向に３
個のレーザを集積したものを縦方向に２段積み上げて合
計６個のレー１Ｆを集積している。
成される。注入電流は「１型ＧａＡｓ層２にエツチング
により設けた溝１９のみに流れ、満１９の直上のＧａＡ
ＡＡｓ活性層４でレーザ発振が起こり、この場合はＰ側
の電極は１７のＡｕＺｕＴｉ極であり、ｎ側の電極は１
８のＡ ｕＱ （３Ｎｉ 電極である。７は高抵抗のノ
ンドープＧａＡｓまたはＧａ／ＩＡｓ層であり、上部と
下部の半導体レー響アを電気的に分離している。８から
１３までの上部半導体レーザは１から６までの下部半導
体レーザと同じであり、この場合のＰ側の電極は１６の
ＡｕＺｕ電極であり、ｒ１側の電極は１４のＡｕＱｅＮ
ｉ電極である。第１図に示す゛実施例では、横方向に３
個のレーザを集積したものを縦方向に２段積み上げて合
計６個のレー１Ｆを集積している。
１２図は本実施例の半導体レーザアレイの製造工程を示
す。まずＰ型ＧａＡｓ基板１上に〕４トリソゲラフイー
技術によってメ１ｉ２０を形成し、その襖液相エピタキ
シャル成長法により、メナ２０を埋め尽くすように［１
型ＧａＡｓ層２を成長させる。
す。まずＰ型ＧａＡｓ基板１上に〕４トリソゲラフイー
技術によってメ１ｉ２０を形成し、その襖液相エピタキ
シャル成長法により、メナ２０を埋め尽くすように［１
型ＧａＡｓ層２を成長させる。
メサ２０の幅は１０μ曙、高さは５μｍ、また間隔は２
０μｌである（第２図（ａ））。メサ２０上にチャンネ
ル２１とリッジ２２をエツチングにより形成し、再び液
相成長によって３から８までの各層を成長さセル（第２
図（ｂ））、再びＰ型ＧａＡｓｔｆ？８にメサ２０を形
成し、液相成長によってｎ型ＧａＡｓ層９でメサ２０を
埋める（第２図（Ｃ））。さらに、メサ２０上にチャン
ネル２１とリッジ２２を形成した後、１０から１３の各
層を成長させる（第２図（ｄ））。次に、エツチングで
両側に満２３．２４を形成する。この時、溝２３はｎ型
ＧａＡｓ層６に達し、満２４はＰ型ＧａＡＳ層８までと
する。エツチングの方法は、まず満２３を硫酸系のエツ
チング液で形成し、それから全面を５ｉ０２膜１５でお
おう。次に、ｉ抗２４を作成する部分の５ｉ０２ＷＡ１
５を落としてから渦２４のエツチングを行う（第２図（
ｅ））。最後にＰ側、ｎ側の電極を蒸着して完成する。
０μｌである（第２図（ａ））。メサ２０上にチャンネ
ル２１とリッジ２２をエツチングにより形成し、再び液
相成長によって３から８までの各層を成長さセル（第２
図（ｂ））、再びＰ型ＧａＡｓｔｆ？８にメサ２０を形
成し、液相成長によってｎ型ＧａＡｓ層９でメサ２０を
埋める（第２図（Ｃ））。さらに、メサ２０上にチャン
ネル２１とリッジ２２を形成した後、１０から１３の各
層を成長させる（第２図（ｄ））。次に、エツチングで
両側に満２３．２４を形成する。この時、溝２３はｎ型
ＧａＡｓ層６に達し、満２４はＰ型ＧａＡＳ層８までと
する。エツチングの方法は、まず満２３を硫酸系のエツ
チング液で形成し、それから全面を５ｉ０２膜１５でお
おう。次に、ｉ抗２４を作成する部分の５ｉ０２ＷＡ１
５を落としてから渦２４のエツチングを行う（第２図（
ｅ））。最後にＰ側、ｎ側の電極を蒸着して完成する。
第３図に、本実施例の半導体レーザアレイの電流光出力
特性を示す。横軸は６個のレーザを全て並列に接続した
時の全電流である。これかられかるように、３００ｍ
Ｗ以上の連続発振光出力が得られている。
特性を示す。横軸は６個のレーザを全て並列に接続した
時の全電流である。これかられかるように、３００ｍ
Ｗ以上の連続発振光出力が得られている。
弁明の効果
以上のように本発明によれば、２次元に複数個のレーザ
を集積することによりマルチストライプレーザとし、高
出力を得ることができ、その大川的効果は大なるものが
ある。
を集積することによりマルチストライプレーザとし、高
出力を得ることができ、その大川的効果は大なるものが
ある。
第１図は本発明の一実施例にＪ３ける半導体シー１アア
レイの断面４Ｍ造図、第２図はその製造工程を示す図、
第３図は電流光出力特性を示す図である。 １−Ｐ型ＧａＡＳ基板、２−ｎ型ＧａＡＳ層、３−Ｐ型
ＧａＡＱＡＳ層、４−Ｇ ａ Ａ １２ Ａ ｓ活性＋
１５・ｎ型ＧａＡｊ２Ａｓ層、５ ・ｎ型ＧａＡＳ層、
７−Ｇ ａ Ａ ｓまたはＧａＡＲＡｓ層、８ ・Ｐ型
ＧａＡＳ層、９ ・ｎ型ＧａＡＳ屑、１０・Ｐ型ＧａＡ
ＲＡｓ層、１１・ＱａＡＲＡＳ層、１２・ｎ 型ＧａＡ
ＵＡｓＩＩ、１３・ｎ型ＱａＡＳＩＷ、１４− Ａ ｕ
ＧｅＮ１ｆｆｆ極、１５・Ｓ ｉ ０２ Ｗｊｌ、１
６− Ａ ｕ Ｚ ｎ Ｍ極、１７＝−Ａ ｕ Ｚ ｎ
ｆｆｉ極、１８・ＡｕＧｅＮｉ電極、１９−・・チャ
ンネル、２０・・・メサ、２１・・・チャンネル、２２
・・・リッジ、２３．２４・・・エツチング溝 代理人 森 本 義 弘 第ｆ図 １σ−Ｐ ｔｃｒｚＡＩＡｓ層 第２図 第２図 ４「 ２３、２４ ＋−工・・ｌ＋７７°溝 第３図
レイの断面４Ｍ造図、第２図はその製造工程を示す図、
第３図は電流光出力特性を示す図である。 １−Ｐ型ＧａＡＳ基板、２−ｎ型ＧａＡＳ層、３−Ｐ型
ＧａＡＱＡＳ層、４−Ｇ ａ Ａ １２ Ａ ｓ活性＋
１５・ｎ型ＧａＡｊ２Ａｓ層、５ ・ｎ型ＧａＡＳ層、
７−Ｇ ａ Ａ ｓまたはＧａＡＲＡｓ層、８ ・Ｐ型
ＧａＡＳ層、９ ・ｎ型ＧａＡＳ屑、１０・Ｐ型ＧａＡ
ＲＡｓ層、１１・ＱａＡＲＡＳ層、１２・ｎ 型ＧａＡ
ＵＡｓＩＩ、１３・ｎ型ＱａＡＳＩＷ、１４− Ａ ｕ
ＧｅＮ１ｆｆｆ極、１５・Ｓ ｉ ０２ Ｗｊｌ、１
６− Ａ ｕ Ｚ ｎ Ｍ極、１７＝−Ａ ｕ Ｚ ｎ
ｆｆｉ極、１８・ＡｕＧｅＮｉ電極、１９−・・チャ
ンネル、２０・・・メサ、２１・・・チャンネル、２２
・・・リッジ、２３．２４・・・エツチング溝 代理人 森 本 義 弘 第ｆ図 １σ−Ｐ ｔｃｒｚＡＩＡｓ層 第２図 第２図 ４「 ２３、２４ ＋−工・・ｌ＋７７°溝 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一導電型の半導体基板上に複数個の第１のメサが形
成され、前記半導体基板上に、前記第１のメサの頂部の
第１の電流チャンネルとなる部分を除き、前記一導電型
とは反対導電型の第１の半導体層が形成され、前記第１
の半導体層上に第１のダブルヘテロｐｎ接合が形成され
、さらに反対導電型の第２の半導体層、ノンドープの第
３の半導体層が形成され、その上に、上面に複数個の第
２のメサが形成された一導電型の第４の半導体層と前記
第２のメサの頂部の第２の電流チャンネルとなる部分を
除いて形成された反対導電型の第５の半導体層と第２の
ダブルヘテロｐｎ接合とが順次形成されている半導体レ
ーザアレイ装置。 ２、一導電型の半導体基板はＰ型ＧａＡｓ基板、第１、
第２、第４、第５の半導体層はＧａＡｓ層、第１および
第２のダブルヘテロｐｎ接合はＧａＡｌＡ＿５層、第３
の半導体層はＧａＡｓまたはＧａＡｌＡｓ層からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レー
ザアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25611485A JPS62115795A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25611485A JPS62115795A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115795A true JPS62115795A (ja) | 1987-05-27 |
Family
ID=17288088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25611485A Pending JPS62115795A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115795A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6377184A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザアレイの製造方法 |
| JPS6425589A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser array |
| EP0301818A2 (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device |
| FR2770695A1 (fr) * | 1997-11-05 | 1999-05-07 | Thomson Csf | Laser a rubans et procede de fabrication |
| EP1143584A2 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser array |
| EP1146617A2 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-powered semiconductor laser array apparatus |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP25611485A patent/JPS62115795A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6377184A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レ−ザアレイの製造方法 |
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| EP0301818A2 (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device |
| EP0301818A3 (en) * | 1987-07-28 | 1990-07-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device |
| FR2770695A1 (fr) * | 1997-11-05 | 1999-05-07 | Thomson Csf | Laser a rubans et procede de fabrication |
| WO1999023734A1 (fr) * | 1997-11-05 | 1999-05-14 | Thomson-Csf | Laser a rubans et procede de fabrication |
| EP1143584A2 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser array |
| EP1146617A2 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-powered semiconductor laser array apparatus |
| EP1143584A3 (en) * | 2000-03-31 | 2003-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser array |
| EP1146617A3 (en) * | 2000-03-31 | 2003-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-powered semiconductor laser array apparatus |
| US6904068B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-06-07 | Matsushita Electric Inustrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device and multiple wavelength laser light emitting apparatus employing the semiconductor laser device |
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