JPS62130587A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS62130587A JPS62130587A JP27184085A JP27184085A JPS62130587A JP S62130587 A JPS62130587 A JP S62130587A JP 27184085 A JP27184085 A JP 27184085A JP 27184085 A JP27184085 A JP 27184085A JP S62130587 A JPS62130587 A JP S62130587A
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- Japan
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- active layer
- type inp
- ingaasp
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- Pending
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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
本発明は半導体レーザであり、詳しくは、半導体レーザ
の横方向光モードの安定化のための構造に関する。
の横方向光モードの安定化のための構造に関する。
従来の技術
ＩｎＧａＡｓＰ を活性層とし、 ＩｎＰをクラッ
ド層とした半導体レーザは、発振波長が、活性層の組成
を適当に選ぶことで、光ファイバーの最低分散。
ド層とした半導体レーザは、発振波長が、活性層の組成
を適当に選ぶことで、光ファイバーの最低分散。
最低損失帯と一致できるため１ これらの光源として最
適であシ、開発研究が活発化している。これらの用途で
は、光ファイバーとの結合効率をあげるだめに、ヘテロ
接合に平行方向での光分布が単峰性である事が必要であ
る。このため、これまでにも、数多くのストライプ構造
が提案され、横モード安定化へのアプローチがなされて
きている。
適であシ、開発研究が活発化している。これらの用途で
は、光ファイバーとの結合効率をあげるだめに、ヘテロ
接合に平行方向での光分布が単峰性である事が必要であ
る。このため、これまでにも、数多くのストライプ構造
が提案され、横モード安定化へのアプローチがなされて
きている。
中でも、埋め込みへテロ構造（ＢＨ）ストライプ型半導
体レーザは、活性層領域が屈折率の低い他材料で囲まれ
、屈折率光導波路を形成すると同時に、電流注入が狭い
活性領域に限定されることから、低しきい値で、横モー
ド特性の最も安定なストライプ構造のひとつである。
体レーザは、活性層領域が屈折率の低い他材料で囲まれ
、屈折率光導波路を形成すると同時に、電流注入が狭い
活性領域に限定されることから、低しきい値で、横モー
ド特性の最も安定なストライプ構造のひとつである。
発明が解決しようとする問題点
上記の埋め込みへテロ（ＢＨ）型ストライプを活性層を
工ｎＧａＡｓＰ とし、クラッド層をＩｎＰとした長
波長半導体レーザに応用する場合、加工上の困難さが問
題となってくる。ＩｎＰ系のＢＨ型ストライプレーザで
は５通常、埋め込み層として釦Ｐを用いるが、ＩｎＰと
工ｎＧａＡｓＰ （λｇ −１，３μｍ ）との屈折
率差が約９％と大きいため、ｐ−ｎ接合に平行な方向で
の横モードを、高電流動作まで安定に基本モードとする
には、活性層の厚さとストライプ幅の値が極めてきびし
く限定される。例えば、活性層厚を０．１μｍとすると
、ストライプ幅ばＷ≦２μｍが必要となり、通常のエツ
チング技術では再現性良く、均一にこの値を得るのは非
常に難しい。活性層厚さを薄くすればストライプ幅の許
容値は大きくなるが１結晶成長技術として液相エピタキ
シャル成長法を用いる場合、活性層厚を０．１μｍ以下
に再現性良く得るのは難しく、前述の値は素子形成の限
界値に近くなっている。
工ｎＧａＡｓＰ とし、クラッド層をＩｎＰとした長
波長半導体レーザに応用する場合、加工上の困難さが問
題となってくる。ＩｎＰ系のＢＨ型ストライプレーザで
は５通常、埋め込み層として釦Ｐを用いるが、ＩｎＰと
工ｎＧａＡｓＰ （λｇ −１，３μｍ ）との屈折
率差が約９％と大きいため、ｐ−ｎ接合に平行な方向で
の横モードを、高電流動作まで安定に基本モードとする
には、活性層の厚さとストライプ幅の値が極めてきびし
く限定される。例えば、活性層厚を０．１μｍとすると
、ストライプ幅ばＷ≦２μｍが必要となり、通常のエツ
チング技術では再現性良く、均一にこの値を得るのは非
常に難しい。活性層厚さを薄くすればストライプ幅の許
容値は大きくなるが１結晶成長技術として液相エピタキ
シャル成長法を用いる場合、活性層厚を０．１μｍ以下
に再現性良く得るのは難しく、前述の値は素子形成の限
界値に近くなっている。
以上のように、ＢＨ型ストライプは横モードの制御に対
し最も有効な構造のひとつであるにもかかわらず、
ＩｎＰ系の半導体レーザでは加工上の問題点のだめに、
その実現が非常に難かしかった。
し最も有効な構造のひとつであるにもかかわらず、
ＩｎＰ系の半導体レーザでは加工上の問題点のだめに、
その実現が非常に難かしかった。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、要約するに、第１の砒化・燐化インジウム・
ガリウム（ＩｎＧａＡｓＰ） を活性層とし、燐化イ
ンジウム（ＩｎＰ ）をクラッド層としたダブルヘテロ
ジャンクションをそなえ、前記ダブルヘテロジャンクシ
ョン領域の所定幅の両側に隣接して、前記第１のＩｎＧ
ａＡｓｐ より１禁止帯幅が大きくなる組成をもつ第
２のＩｎＧａＡｓＰ 層を設けた半導体レーザである
。
ガリウム（ＩｎＧａＡｓＰ） を活性層とし、燐化イ
ンジウム（ＩｎＰ ）をクラッド層としたダブルヘテロ
ジャンクションをそなえ、前記ダブルヘテロジャンクシ
ョン領域の所定幅の両側に隣接して、前記第１のＩｎＧ
ａＡｓｐ より１禁止帯幅が大きくなる組成をもつ第
２のＩｎＧａＡｓＰ 層を設けた半導体レーザである
。
作用
本発明によると１活性層ストライプの両側面に、同活性
層より禁止帯幅が犬きくなる組成に選択されたＩｎＧａ
Ａｓｐ 混晶層を設けたことにより、横方向での光の
とじ込め効果が高次モードに対して弱められ、したがっ
て、ストライプ幅一定の場合の活性層の厚さの許容値が
大きくなり、レーザ特性の再現性が向上する。
層より禁止帯幅が犬きくなる組成に選択されたＩｎＧａ
Ａｓｐ 混晶層を設けたことにより、横方向での光の
とじ込め効果が高次モードに対して弱められ、したがっ
て、ストライプ幅一定の場合の活性層の厚さの許容値が
大きくなり、レーザ特性の再現性が向上する。
実施例
第１図は本発明を発振波長が１．３μｍの半導体レーザ
に応用した実施例の断面構造を示したものである。以下
に、同図を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。Ｓ
ｎ ドープのｎ型ＩｎＰ基板２上に、Ｔｅ ドープｎ
型ＩｎＰ２’ 、 ７７ トープＩｎＧａＡｓｐ 活
性層１（λｇ＝１．３μｍ；厚さ０．２μｍ ）ｔ Ｚ
ｎ ドープ・Ｐ型ＩｎＰ ３を１回目の液相エピタキシ
ャル成長で形成し、ダブルへテロ構造とした後、Ｓ１０
□マスクにより活性層幅が約５／ＬＴｆＪになるように
エツチングを行なう。続いて、５１０２ マスクをその
ままにして、エツチング部に選択的に２回目のエピタキ
シャル成長を行ない。
に応用した実施例の断面構造を示したものである。以下
に、同図を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。Ｓ
ｎ ドープのｎ型ＩｎＰ基板２上に、Ｔｅ ドープｎ
型ＩｎＰ２’ 、 ７７ トープＩｎＧａＡｓｐ 活
性層１（λｇ＝１．３μｍ；厚さ０．２μｍ ）ｔ Ｚ
ｎ ドープ・Ｐ型ＩｎＰ ３を１回目の液相エピタキシ
ャル成長で形成し、ダブルへテロ構造とした後、Ｓ１０
□マスクにより活性層幅が約５／ＬＴｆＪになるように
エツチングを行なう。続いて、５１０２ マスクをその
ままにして、エツチング部に選択的に２回目のエピタキ
シャル成長を行ない。
Ｐ型ＩｎＰ４．Ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ ｓ （λｐ ＝
１．１μｍ；厚さ０．８〜１．０μｍ ） 、 ｎ型Ｉ
ｎＰｅの３層より成る埋め込み層を形成した。ここでＰ
型ＩｎＧａＡｓＰ５は活性層１と隣接して形成している
。１．３μｍの波長に対応するＩｎＧａＡｓＰ 活性
層１に対し、埋め込み層のＩｎＧａＡｓＰ 層５は波長
を１．１μｍになるようにしている。本発明の効果を従
来のものと比較するため、埋め込み層をＰ型ＩｎＰおよ
びｎ型ＩｎＰの２層にしだものも別のウェハーにて用意
し、双方とも、人ｕ−Ｇｅ、人ｕ−ＺｎをｎおよびＰ電
極とした後、ヘキ開し、レーザ構造とした。
１．１μｍ；厚さ０．８〜１．０μｍ ） 、 ｎ型Ｉ
ｎＰｅの３層より成る埋め込み層を形成した。ここでＰ
型ＩｎＧａＡｓＰ５は活性層１と隣接して形成している
。１．３μｍの波長に対応するＩｎＧａＡｓＰ 活性
層１に対し、埋め込み層のＩｎＧａＡｓＰ 層５は波長
を１．１μｍになるようにしている。本発明の効果を従
来のものと比較するため、埋め込み層をＰ型ＩｎＰおよ
びｎ型ＩｎＰの２層にしだものも別のウェハーにて用意
し、双方とも、人ｕ−Ｇｅ、人ｕ−ＺｎをｎおよびＰ電
極とした後、ヘキ開し、レーザ構造とした。
赤外線カメラによる発振動作時の横モードは、従来のも
のでは、双峰性の１次モードでの発振しか見られなかっ
たのに対し、本発明による半導体レーザは発振しきい値
（電流）Ｉｎ＝４０ｍＡの６倍以上まで安定に基本モー
ドで発振し、その優位性が確かめられた。
のでは、双峰性の１次モードでの発振しか見られなかっ
たのに対し、本発明による半導体レーザは発振しきい値
（電流）Ｉｎ＝４０ｍＡの６倍以上まで安定に基本モー
ドで発振し、その優位性が確かめられた。
一般に、 ＩｎＧａＡｓｐ は、組成により屈折率
が変化し、禁制帯幅がせまい程高屈折率となる。しだが
って、埋め込み層のＩｎＧａＡｓＰ の組成を適当に
選べば１活性層との屈折率差を所定の値になるよう設計
できる。この様子を第２図に示した。埋め込み層として
ＩｎＰを用いた場合、破線８のように屈折率差が大きい
のに対し、 ＩｎＧｎＡＳＰ を用いると、実線７
のように屈折率差を低減でき、横方向での光のとじ込め
効果を高次モードに対し弱められるので、ストライプ幅
の許容値を増加できる。
が変化し、禁制帯幅がせまい程高屈折率となる。しだが
って、埋め込み層のＩｎＧａＡｓＰ の組成を適当に
選べば１活性層との屈折率差を所定の値になるよう設計
できる。この様子を第２図に示した。埋め込み層として
ＩｎＰを用いた場合、破線８のように屈折率差が大きい
のに対し、 ＩｎＧｎＡＳＰ を用いると、実線７
のように屈折率差を低減でき、横方向での光のとじ込め
効果を高次モードに対し弱められるので、ストライプ幅
の許容値を増加できる。
第３図は波長１．３μｍのＩｎＧａＡｓｐ 活性層に対
し、埋め込み層ＩｎＧａＡｓＰ の禁制帯幅を波長１
．１μｍに対応させた場合での高次モードがカットオフ
となるストライプ幅；Ｗｏを活性層の厚さとの関係につ
いて算定したモデル特性図である。埋め込み層をＩｎＰ
とした場合には破線１ｏで示すようにＷ。は極めて小さ
く制御が難しいのに対し、１１ｎＧａＡＳＰ を埋め
込み層として用いると実線９のように活性層厚さを０．
２μｍとしても、Ｗ０＝３．６μｍとなり、加工上の困
難が排除できることがわかる。本発明では、ストライプ
形成後の埋め込み層として、従来のＩｎＰに変えて、活
性層よりも禁制帯幅の大きな組成のＩｎＧａＡｓＰ
を用い、これを活性層に接するように設けることにより
、横方向での屈折率変化を少なくしたことにより１スト
ライプ幅の許容値が大きくなる。
し、埋め込み層ＩｎＧａＡｓＰ の禁制帯幅を波長１
．１μｍに対応させた場合での高次モードがカットオフ
となるストライプ幅；Ｗｏを活性層の厚さとの関係につ
いて算定したモデル特性図である。埋め込み層をＩｎＰ
とした場合には破線１ｏで示すようにＷ。は極めて小さ
く制御が難しいのに対し、１１ｎＧａＡＳＰ を埋め
込み層として用いると実線９のように活性層厚さを０．
２μｍとしても、Ｗ０＝３．６μｍとなり、加工上の困
難が排除できることがわかる。本発明では、ストライプ
形成後の埋め込み層として、従来のＩｎＰに変えて、活
性層よりも禁制帯幅の大きな組成のＩｎＧａＡｓＰ
を用い、これを活性層に接するように設けることにより
、横方向での屈折率変化を少なくしたことにより１スト
ライプ幅の許容値が大きくなる。
発明の効果
本発明によれば、 ＩｎＧａＡｓＰ 系のＢｌ（型
ストライプ半導体レーザにおいて、横基本モードで発振
できるストライプ幅を広くでき、加工上の問題点を解決
できる。また、ストライプ幅が広くなることにより、高
出力化にも利用でき、さらに、ストライプ電極幅を広く
できるため、接触抵抗が低減し熱的にも安定な半導体レ
ーザが実現可能となり、その工業的価値は犬である。
ストライプ半導体レーザにおいて、横基本モードで発振
できるストライプ幅を広くでき、加工上の問題点を解決
できる。また、ストライプ幅が広くなることにより、高
出力化にも利用でき、さらに、ストライプ電極幅を広く
できるため、接触抵抗が低減し熱的にも安定な半導体レ
ーザが実現可能となり、その工業的価値は犬である。
第１図は本発明の実施例の断面構造図１第２図は横方向
での屈折率分布を本発明（実線）と従来例（破線）とで
比較した特性図、第３図は横方向での高次モードをカッ
トオフにするだめのストライプ幅と活性層厚さとの関係
を本発明（実線）と従来例（破線）とで比較したモデル
特性図である。 １、＝、−ＩｎＧａＡｓＰ 活性層、 ２．−、・・
−ｎ−ＩｎＰ基板。 ２′・・・・・・ｎ−ＩｎＰ、３・・・・・・Ｐ−Ｉｎ
Ｐ、４・・・・・Ｐ−ＩｎＰ埋め込み層、６・・・・・
・ＩｎＣＪ？ＬＡｓＰ 埋め込み層、６・・・・・ｎ
−ＩｎＰ埋め込み層、７・・・・・本発明の方法での屈
折率分布、８・・・・従来の屈折率分布、９・・・・・
・本発明による高次モードカットオフ条件、１０・・・
・・・従来法での高次モードカットオフ条件。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ−一丁ｎ Ｃｒａ Ａ ｓ Ｐ ５ Ｍ ＋’ン曾２
−ｎ−ｒｎＰ暴珪 ？： ３−ｐ−丁ｎＰ、％ ４−−Ｐ−Ｉｎ？警 ５−−−１ｎＧ４．％ｐ＞ｈｈＢと１ 第 ２ 図 憶゛、唱万勾 第３図
での屈折率分布を本発明（実線）と従来例（破線）とで
比較した特性図、第３図は横方向での高次モードをカッ
トオフにするだめのストライプ幅と活性層厚さとの関係
を本発明（実線）と従来例（破線）とで比較したモデル
特性図である。 １、＝、−ＩｎＧａＡｓＰ 活性層、 ２．−、・・
−ｎ−ＩｎＰ基板。 ２′・・・・・・ｎ−ＩｎＰ、３・・・・・・Ｐ−Ｉｎ
Ｐ、４・・・・・Ｐ−ＩｎＰ埋め込み層、６・・・・・
・ＩｎＣＪ？ＬＡｓＰ 埋め込み層、６・・・・・ｎ
−ＩｎＰ埋め込み層、７・・・・・本発明の方法での屈
折率分布、８・・・・従来の屈折率分布、９・・・・・
・本発明による高次モードカットオフ条件、１０・・・
・・・従来法での高次モードカットオフ条件。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｆ−一丁ｎ Ｃｒａ Ａ ｓ Ｐ ５ Ｍ ＋’ン曾２
−ｎ−ｒｎＰ暴珪 ？： ３−ｐ−丁ｎＰ、％ ４−−Ｐ−Ｉｎ？警 ５−−−１ｎＧ４．％ｐ＞ｈｈＢと１ 第 ２ 図 憶゛、唱万勾 第３図
Claims (1)
- 第１の砒化・燐化インジウム・ガリウム（Ｉｎ＿１＿−
＿ｘＧａ＿ｘＡｓ＿１＿−＿ｙＰ＿ｙ）を活性層とし、
燐化インジウム（ＩｎＰ）をクラッド層としたダブルヘ
テロジャンクションをそなえ、前記ダブルヘテロジャン
クション領域の所定幅の両側に隣接して、前記第１のＩ
ｎＧａＡｓＰ層により禁制帯幅が大きくなる組成をもつ
第２のＩｎＧａＡｓＰ層を設け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 |
|---|---|---|---|
| JP27184085A JPS62130587A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27184085A JPS62130587A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130587A true JPS62130587A (ja) | 1987-06-12 |
Family
ID=17505597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27184085A Pending JPS62130587A (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62130587A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11686034B2 (en) | 2020-01-20 | 2023-06-27 | Lg Electronics Inc. | Laundry treating apparatus |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP27184085A patent/JPS62130587A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11686034B2 (en) | 2020-01-20 | 2023-06-27 | Lg Electronics Inc. | Laundry treating apparatus |
| US11993889B2 (en) | 2020-01-20 | 2024-05-28 | Lg Electronics Inc. | Laundry treating apparatus |
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