JPS6222496A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents

半導体レ−ザ素子

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Publication number
JPS6222496A
JPS6222496A JP16322185A JP16322185A JPS6222496A JP S6222496 A JPS6222496 A JP S6222496A JP 16322185 A JP16322185 A JP 16322185A JP 16322185 A JP16322185 A JP 16322185A JP S6222496 A JPS6222496 A JP S6222496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active layer
stripe
resonator
grooves
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16322185A
Other languages
English (en)
Inventor
Taiji Morimoto
泰司 森本
Mototaka Tanetani
元隆 種谷
Hiroshi Hayashi
寛 林
Saburo Yamamoto
三郎 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Priority to EP86303044A priority patent/EP0199588B1/en
Priority to DE86303044T priority patent/DE3688943T2/de
Priority to US06/854,627 priority patent/US4819245A/en
Publication of JPS6222496A publication Critical patent/JPS6222496A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はレーザ光の吸収の少ない窓領域を有する半導体
レーザ素子の新規な構造に関するもめである。
〈従来の技術とその問題点〉 半導体レーザの高出力化を図る上で、半導体し一ザ素子
内とりわけ活性層内での光密度の上昇による劣化が問題
となっている。これに対し活性層の薄層化による活性層
内の光密度を減少させ高出力化を達成したTR5構造レ
ーザ(A high−power。
singlemode 1aser with twi
n−ridge−subsヒrate 5tructu
re;Appl、Phys、Lett、vol、42゜
No、10.15May 198B、 P2S5)が知
られている。
このレーザは薄い活性層を液相エピタキシャル成長法に
より制御性良く成長するためにリッジ上への成長を行な
ったものである。TR5構造レーザは特性的には優れた
ものをもっているが、端面あるいは端面近傍でのレーザ
光の吸収を低減する手段が駆使されておらず一寿命の点
で満足する結果が得られていない。
これに対して、端面でのレーザ光の吸収を少な(したウ
ィンドウVSISレーザ(window−VSIS 1
aser;Appl、Phys、Lett、Vol、4
2.No。
5、 I Mar 1983. P2O3)が提案され
ている。この半導体レーザは、レーザ内部の光励起領域
には湾曲した厚い活性層を用い、一方光共振器端面近傍
の窓領域では平坦な薄い活性層を用いることでレーザ光
の吸収を減らし高圧動作を実現したものである。しかし
、通常の液相エピタキシャル成長法では成長融液の過飽
和度や成長炉内の温度分布等の問題により光励起領域の
活性層の湾曲度を一定に制御することが困難であるとい
う欠点を有していた。さらに、この湾曲した活性層を角
いることは活性層内の光密度の上昇を招き高出力動作時
の劣化の原因となる。
〈発明の目的〉 本発明は上述の問題を解決するためになされたものでレ
ーザ発振動作部の活性層を平坦化した窓領域を持つ半導
体レーザを制御性良く得ることを目的とするものである
く問題点を解決するための手段〉 本発明は上記目的を達成するために素子内部に形成され
たレーザ光発振に関する主ストライプ状溝の両側に並設
して主ストライプ状溝よりも幅の広い副ストライプ状溝
を形成し、活性層を成長させる際にこの副ストライプ状
溝で層厚の制御を行なうことにより、副ストライプ状溝
の幅を両端近傍で内部よりも広く設定して半導体基板上
に液相エピタキシャル成長法により半導体レーザを形成
した点に特徴を有する。
またその結果、発光に係る主ストライプ状溝直上の活性
層ω層厚がレーザ共振器端面近傍では内部に比べて薄(
、レーザ光の吸収を少なくしたことを特徴とする。
〈実施例〉 第1図は本発明の1実施例を示す半導体レーザの分解構
成斜視図である。本実施例では、レーザ共振器長しは約
25014mであり、共振器の両端面より25μmの範
囲に形成された窓領域1a。
tbにおけるレーザ発振動作部の活性層3の層厚が共振
器内部の励起領域2にお・けるレーザ発振動作部の活性
層3の層厚に比べて薄くなっており、レーザ光の吸収の
少ない窓領域となっている。発光に関与するストライプ
構造(V字溝部6の電流通路)直上の活性層3の成長速
度は、その両側に形成された平行溝4.5に即して成長
時に活性層3が湾曲することにより平行溝形状の影響を
受ける。即ち、この平行溝4,5が大きい程ストライプ
構造直上の活性層3は薄く成長形成される。
本発明はこの効果を利用したものであり、平行溝4,5
のストライプ幅を共振器内部の励起領域2では狭く共振
器端面近傍の窓領域1a、Ibでは広くすることにより
ストライプ構造直上の活性層3の層厚を共振器端面近傍
が共振器内部に比べて薄(なるように成長形成したもの
である。この様な素子構造部に電流を流すと窓領域1a
、lbでは活性層厚が励起領域2のそれに比べて薄いた
め注入電子は伝導帯のより高いレベルにまで注入される
。このために励起領域2で発振したレーザ光は窓領域1
a、lbで吸収を受けないいわゆるウィンドウレーザと
なり、より高出力の安定な動作が可能となった。
以下、第1図に示す半導体レーザの製造方法について第
2図とともに説明する。第2図+AIに示す様にP型G
aAs基板IOに後の工程で形成するストライプ状の平
行溝となる領域に対応して1対の溝22’、23’を形
成する。次に、この基板10上に液相エピタキシャル成
長法を用いて第2図(Blに示す様にn型GaAs電流
阻止層11を溝22′。
23′が完全に埋まり、かつ、後の工程で形成するスト
ライプ溝21の位置で電流阻止層11の層厚が0.8μ
mとなる様にエピタキシャル成長を行なう。続いてエツ
チングにより第2図(C1に示す様に1対の溝22’、
2B’に重畳してストライプ状の平行溝22.28を刻
設し、窓領域1a、1bでストライプ幅が6μm、励起
領域2でストライプ幅が8μm、深さが各々1 pmの
形状となる様に設定する。次に平行溝22.28の中央
線対称軸上の位置にストライプ幅3μm、深さ1 pm
のV字状ストライプ溝21をエツチングにて形成する。
この結果、ストライプ溝21のみがP型GaAs基板1
0に達しストライプ溝21によって基板lOから電流阻
止層11が除去された部分のみに電流経路が形成される
。従って、レーザ光発振に必要な電流はこのストライプ
溝21に集中して流れ、発振に寄与しない無効電流を抑
制することができる。
この後、これら溝を形成した基板IO上に再び液相エピ
タキシャル成長法により第2図(舅に示す様にP型Ga
 A I A s クラッド層12.P型GaAlAs
活性層13.n型G a A RA 8  クラッド層
14゜n型GaAsキャップ層15を順次成長させ、ダ
ブルへテロ接合型レーザ発振用多層結晶構造を形成する
。この成長を行なう際に左右の平行溝22゜23で活性
層13は下方へ湾曲して成長し、この部分で成長用融液
が多く消費され、平行溝22゜23の間に位置する活性
層13の層厚は湾曲の程度によって層厚が変わることと
なる。窓領域1a。
Ibでのストライプ溝21直上の活性層厚は内部励起領
域に比べて薄(形成することが必要であり、従って平行
溝22.23は窓領域1a、Ibでストライプ幅が広く
成形されている。本実施例では励起領域2のストライプ
溝21上の活性層厚が0.08μmに対し、窓領域1a
、Ibのストライプ溝21上のそれは0.03μmとな
り、窓領域でレーザ光吸収の少ないウィンドウレーザを
構成することができ、室温連続発振で最大200mWの
光出力が得られた。
上記実施例では、P型G a A s半導体基板上への
成長を行なったが、反対導電型でも良(他の半導体材料
例えばInGaAsP系、AI!GaAsSb系を用い
ることもできる。
第3図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザの分解
構成斜視図である。本実施例においてはストライプ構造
をキャップ層に形成したものであり、P−基板10に平
行溝、ストライプ溝を加工した後、P−クラッド層31
 、P−活性層32゜n−クラッド層33.P−キャッ
プ層(又は高低抗層)34を形成した後、n型不純物を
P−キャップ層34のストライプ溝直上位置に対応して
拡散し、n型の電流通路35を形成している。平行溝の
形状に対応してストライプ溝直上の活性層厚が窓領域と
励起領域で変化している。尚、この場合のストライプ溝
は活性層32へ屈折率導波型の      7導波路を
形成するためのものである。
〈発明の効果〉 本発明によれば、レーザ端面近傍を窓構造としかつ窓構
造でレーザ光の吸収が抑制されることにより高出力発振
を得ることができ、また、発光に係るストライプ構造上
の活性層に湾曲した部分が無くより高出力化並びに製造
歩留りの向上が実現される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示す半導体レーザの分解構
成図である。第2図(A)β)(C1(D)は第1図に
示す半導体レーザの製作順序を説明する工程説明図であ
る。第3図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザの
分解構成図である。 la、lb・・・窓領域、2・・・励起領域、10・・
・P型GaAs基板、11−n型GaAs電流阻止層、
12・・・P型GaAJ?As  クラッド層、13・
・・P型〜鎗S活性層、14−n型GaAj?As  
クラッド層、15・・・n型G a A sキャップ層
、21・・・ストライプ溝、22.23・・・平行溝。 ン\ 巳 診理人 弁理士福 士 愛 彦(他2名)第2YIJ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、活性層のストライプ状レーザ発振領域の左右外方位
    置に対応する前記活性層の下地層部分にストライプ状の
    溝を形成して前記活性層を湾曲させ、湾曲領域の間に位
    置する前記活性層の厚さを制御設定したことを特徴とす
    る半導体レーザ素子。 2、活性層の厚さを共振器の端面窓領域で薄く内部励起
    領域で厚く設定した特許請求の範囲第1項記載の半導体
    レーザ素子。
JP16322185A 1985-04-23 1985-07-22 半導体レ−ザ素子 Pending JPS6222496A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16322185A JPS6222496A (ja) 1985-07-22 1985-07-22 半導体レ−ザ素子
EP86303044A EP0199588B1 (en) 1985-04-23 1986-04-22 A semiconductor laser device
DE86303044T DE3688943T2 (de) 1985-04-23 1986-04-22 Halbleiterlaservorrichtung.
US06/854,627 US4819245A (en) 1985-04-23 1986-04-22 Semiconductor laser device having substriped channels for forming an active layer which is thin in an inside portion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16322185A JPS6222496A (ja) 1985-07-22 1985-07-22 半導体レ−ザ素子

Publications (1)

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JPS6222496A true JPS6222496A (ja) 1987-01-30

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JP16322185A Pending JPS6222496A (ja) 1985-04-23 1985-07-22 半導体レ−ザ素子

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60789A (ja) * 1983-06-16 1985-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ装置
JPS6018987A (ja) * 1983-07-12 1985-01-31 Nec Corp 大出力半導体レ−ザ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60789A (ja) * 1983-06-16 1985-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ装置
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