JPS6212182A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6212182A JPS6212182A JP15198785A JP15198785A JPS6212182A JP S6212182 A JPS6212182 A JP S6212182A JP 15198785 A JP15198785 A JP 15198785A JP 15198785 A JP15198785 A JP 15198785A JP S6212182 A JPS6212182 A JP S6212182A
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- Japan
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- light
- electrode
- region
- diffusion
- semiconductor laser
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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、光フアイバ通信や光情報処理の光源として
使用する半導体レーザに関するものである。
使用する半導体レーザに関するものである。
第３図は例えば伊賀他 エレクトロニクス レターズ
１９巻 Ｎｏ、１３ ４５７頁（１９８３年）（Ｋ。
１９巻 Ｎｏ、１３ ４５７頁（１９８３年）（Ｋ。
Ｉｇａ ｅｔ ａｌ、、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌ
ｅｔｔ、、 １９． Ｎｏ、１３ 、ｐ、４５７
（１９８３） ）に示された面発光型の半導体レーザを
示す断面図であり、図において、１２は反射膜、１３は
ｎ電極（カソード）、１４はｎ−ＩｎＰ′基板、１５は
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層、１６はｎ−ＩｎＰｎチク５フ、
１７はＩｎＧａＡｓＰ活性層、１８はｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層、１９はｐ−１ｎＰクラッド層、２０はｐ−１ｎＧ
ａＡｓＰキャップ層、２１は５ｉｎｚ層、２２はｎ電極
（アノード）、２３は発光領域である。
ｅｔｔ、、 １９． Ｎｏ、１３ 、ｐ、４５７
（１９８３） ）に示された面発光型の半導体レーザを
示す断面図であり、図において、１２は反射膜、１３は
ｎ電極（カソード）、１４はｎ−ＩｎＰ′基板、１５は
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ層、１６はｎ−ＩｎＰｎチク５フ、
１７はＩｎＧａＡｓＰ活性層、１８はｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層、１９はｐ−１ｎＰクラッド層、２０はｐ−１ｎＧ
ａＡｓＰキャップ層、２１は５ｉｎｚ層、２２はｎ電極
（アノード）、２３は発光領域である。
次に動作について説明する。
従来の面発光型半導体レーザは上記のような構造であり
、ｎ電極２２は５ｉｎ２層２１によりｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層２０とのコンタクト面積が制限されているので、ｎ
電極１３と、ｎ電極２２との間に順方向バイアスを加え
ると、そのコンタクト面積で決められる領域のｐ−ｎ接
合部を通って電流が流れ、この時キャリアはクラッド層
１６゜１８で囲まれた活性Ｆｔ１７に閉じ込められて発
光領域２３で発光する。この光は反射膜１２と、電極と
反射膜を兼ねたｐ電極２２とを反射鏡としたファプリー
ペロー共振器により発振し、基板に対して垂直な方向に
光を出す。
、ｎ電極２２は５ｉｎ２層２１によりｐ−ＩｎＧａＡｓ
Ｐ層２０とのコンタクト面積が制限されているので、ｎ
電極１３と、ｎ電極２２との間に順方向バイアスを加え
ると、そのコンタクト面積で決められる領域のｐ−ｎ接
合部を通って電流が流れ、この時キャリアはクラッド層
１６゜１８で囲まれた活性Ｆｔ１７に閉じ込められて発
光領域２３で発光する。この光は反射膜１２と、電極と
反射膜を兼ねたｐ電極２２とを反射鏡としたファプリー
ペロー共振器により発振し、基板に対して垂直な方向に
光を出す。
従来の面発光型半導体レーザは以上のように構成されて
おり、電極と反射膜を兼ねた金属膜を、共振器の反射鏡
としているので、電極として結晶層と全屈との間のオー
ミックコンタクトをとるために高温でシンタリングする
必要があり、このことにより金属膜の表面の状態が荒れ
、反射鏡としての反射率が悪くなるという問題点があっ
た。
おり、電極と反射膜を兼ねた金属膜を、共振器の反射鏡
としているので、電極として結晶層と全屈との間のオー
ミックコンタクトをとるために高温でシンタリングする
必要があり、このことにより金属膜の表面の状態が荒れ
、反射鏡としての反射率が悪くなるという問題点があっ
た。
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、キャリアを効率よく閉じ込め、光を効率よ
く共振させることができ、室温で連続発振の可能な面発
光型半導体レーザを提供することを目的としている。
れたもので、キャリアを効率よく閉じ込め、光を効率よ
く共振させることができ、室温で連続発振の可能な面発
光型半導体レーザを提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体レーザは半導体の型を反転させる
不純物拡散を基板の一部に行なって形成した反転拡散領
域と、発光領域の近傍に拡散面と平行な面を有するよう
に設けられ基板面と垂直な方向に作用する分布帰還用の
回折格子とを具備したものである。
不純物拡散を基板の一部に行なって形成した反転拡散領
域と、発光領域の近傍に拡散面と平行な面を有するよう
に設けられ基板面と垂直な方向に作用する分布帰還用の
回折格子とを具備したものである。
この発明においては、反転拡散領域は発光領域を制限し
、該発光領域で発生した光は近傍の回折格子の影響を受
けそのブラッグ反射条件を満たす波長の光のみが共振し
、効率よく安定した波長で発振する。
、該発光領域で発生した光は近傍の回折格子の影響を受
けそのブラッグ反射条件を満たす波長の光のみが共振し
、効率よく安定した波長で発振する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示す
斜視断面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線での断面
図である。図において１は絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓ基板で
、その上にｎ −Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓクラッド層２
Ｂ、 ２ｂ、ｎ−ＧａＡｓ活性層３．ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層４．ｎ−ＧａＡｓ層５ａ。
斜視断面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線での断面
図である。図において１は絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓ基板で
、その上にｎ −Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓクラッド層２
Ｂ、 ２ｂ、ｎ−ＧａＡｓ活性層３．ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッド層４．ｎ−ＧａＡｓ層５ａ。
５ｂを結晶成長させ、５ｉｎ２膜６を拡散マスクとして
領域８に不純物を拡散し、ｐ＋にする。次にｐ十拡散領
域８の拡散フロントの近傍の後述する回折格子１０を形
成すべき面が出るようにエツチングを行ない、二光束干
渉法等によって基板に対して垂直な方向に作用する分布
帰還用回折格子１０を形成する。その後ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッドＪ！２ｂ、ｎ−ＧａＡｓ１ｉｆ５ｂを再成長
させ、ｐ電極７とｎ電極９とを形成する。１１は発光領
域である。
領域８に不純物を拡散し、ｐ＋にする。次にｐ十拡散領
域８の拡散フロントの近傍の後述する回折格子１０を形
成すべき面が出るようにエツチングを行ない、二光束干
渉法等によって基板に対して垂直な方向に作用する分布
帰還用回折格子１０を形成する。その後ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓクラッドＪ！２ｂ、ｎ−ＧａＡｓ１ｉｆ５ｂを再成長
させ、ｐ電極７とｎ電極９とを形成する。１１は発光領
域である。
次に動作について説明する。
上記のような構造の半導体レーザにおいては、ｐ電極７
とｎ電極９との間に順方向バイアスを加えると、ｐ十拡
散領域８により形成されたｐ−ｎ接合部を通って電流が
流れ、発光がおこるわけであるが、ＧａＡｓとＡｌＧａ
Ａｓの拡散電位の違いにより電流はｎ−ＧａＡｓ活性層
３の領域に集中し、その結果活性層３に形成されたｐ−
ｎ接合部のｎ電極９に近い発光領域１１で効率よ（発光
がおこる。発生した光は近傍にある回折格子１０の影響
を受け、そのブラッグ反射条件を満たす波長の光のみが
基板と垂直方向の反射を繰り返し、やがて発振し、表面
から発光する。
とｎ電極９との間に順方向バイアスを加えると、ｐ十拡
散領域８により形成されたｐ−ｎ接合部を通って電流が
流れ、発光がおこるわけであるが、ＧａＡｓとＡｌＧａ
Ａｓの拡散電位の違いにより電流はｎ−ＧａＡｓ活性層
３の領域に集中し、その結果活性層３に形成されたｐ−
ｎ接合部のｎ電極９に近い発光領域１１で効率よ（発光
がおこる。発生した光は近傍にある回折格子１０の影響
を受け、そのブラッグ反射条件を満たす波長の光のみが
基板と垂直方向の反射を繰り返し、やがて発振し、表面
から発光する。
このような本実施例レーザは、基板の一部に不純物拡散
により反転拡散領域を形成し、発光領域の近傍に基板に
対して垂直な方向に作用する回折格子を形成し、上記反
転拡散領域によりキャリアの閉じ込めを行ない、上記回
折格子により共振を起こさせるようにしたので、従来の
ように電極と反射膜を重ねた金属膜を共振器の反射鏡と
していないことから高温のシンタリング等を行なう必要
がなく、キャリアの閉じ込めや光の共振が効率よ（行な
え、さらにはしきい値電流を低下できる。
により反転拡散領域を形成し、発光領域の近傍に基板に
対して垂直な方向に作用する回折格子を形成し、上記反
転拡散領域によりキャリアの閉じ込めを行ない、上記回
折格子により共振を起こさせるようにしたので、従来の
ように電極と反射膜を重ねた金属膜を共振器の反射鏡と
していないことから高温のシンタリング等を行なう必要
がなく、キャリアの閉じ込めや光の共振が効率よ（行な
え、さらにはしきい値電流を低下できる。
なお上記実施例では回折格子を分布帰還用として設けた
ものを示したが、これは分布ブラッグ反射用としてもよ
い。
ものを示したが、これは分布ブラッグ反射用としてもよ
い。
また、上記実施例ではＧａＡＳ系材料金材料した面発光
型半導体レーザについて述べたが、ＩｎＰ系材料を使用
した面発光型半導体レーザに通用してもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。
型半導体レーザについて述べたが、ＩｎＰ系材料を使用
した面発光型半導体レーザに通用してもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。
以上のようにこの発明によれば、半導体レーザを半導体
の型を反転させる不純物拡散により作製し、これに分布
帰還用の回折格子を基板に対して垂直に作用するように
設けているので、発光領域を制限し、光の反射効率を高
め、しきい値組流を低くできる効果がある。
の型を反転させる不純物拡散により作製し、これに分布
帰還用の回折格子を基板に対して垂直に作用するように
設けているので、発光領域を制限し、光の反射効率を高
め、しきい値組流を低くできる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザの斜視
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における断面図、第
３図は従来の面発光型半導体レーザの断面図である。 １・・・絶縁性ＧａＡｓ基板、３ ・・・ｎ −Ｇ ａ
Ａ ｓ活性層、８・・・ｐ十拡散領域、１０・・・回
折格子、１１・・・発光領域。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における断面図、第
３図は従来の面発光型半導体レーザの断面図である。 １・・・絶縁性ＧａＡｓ基板、３ ・・・ｎ −Ｇ ａ
Ａ ｓ活性層、８・・・ｐ十拡散領域、１０・・・回
折格子、１１・・・発光領域。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）結晶成長させた基板の一部に不純物拡散により半
導体の型を反転させて形成した拡散領域と、活性層面に
対して拡散面が垂直に交わる部分に発光領域を有する活
性層と、 該活性層の近傍に拡散面と平行な面を有するよう形成さ
れた基板面と垂直な方向に作用する分布帰還用の回折格
子とを備えたことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15198785A JPS6212182A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15198785A JPS6212182A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212182A true JPS6212182A (ja) | 1987-01-21 |
Family
ID=15530582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15198785A Pending JPS6212182A (ja) | 1985-07-09 | 1985-07-09 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6212182A (ja) |
-
1985
- 1985-07-09 JP JP15198785A patent/JPS6212182A/ja active Pending
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