JPS6223189A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents
半導体レ−ザ素子Info
- Publication number
- JPS6223189A JPS6223189A JP16339485A JP16339485A JPS6223189A JP S6223189 A JPS6223189 A JP S6223189A JP 16339485 A JP16339485 A JP 16339485A JP 16339485 A JP16339485 A JP 16339485A JP S6223189 A JPS6223189 A JP S6223189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- active layer
- region
- laser oscillation
- resonator
- 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
Links
Landscapes
- 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、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のである。
体レーザ素子の新規な構造に関するものである。
＜提来の技術とその問題点〉
半導体レーザの寿命を制限する要因の１つに光出射面と
なる共振器端面でのレーザ光の吸収による劣化があるこ
とは良く知られている。これに対し、端面でのレーザ光
の吸収を少なくしたウィンドウタイプの内部ストライプ
構造ｖｓｔｓレーザ（ｗｉｎｄｏｗ ＶＳＩＳ １ａ
ｓｅｒ ； Ａｐｐｌ、ＰｈｙｓＬｅｔｔｅｒｓ ｖ
ｏｌ ４２．Ｎｏ、５．１．Ｍａ １９８３．Ｐ２Ｏ
３）が提唱されている。
なる共振器端面でのレーザ光の吸収による劣化があるこ
とは良く知られている。これに対し、端面でのレーザ光
の吸収を少なくしたウィンドウタイプの内部ストライプ
構造ｖｓｔｓレーザ（ｗｉｎｄｏｗ ＶＳＩＳ １ａ
ｓｅｒ ； Ａｐｐｌ、ＰｈｙｓＬｅｔｔｅｒｓ ｖ
ｏｌ ４２．Ｎｏ、５．１．Ｍａ １９８３．Ｐ２Ｏ
３）が提唱されている。
この半導体レーザは特性的には非常に優れたものをもっ
ているが、レーザ光励起領域に湾曲した活性層を用いる
必要があシ、通常の液相エピタキシャル成長法では、Ｇ
ａ溶液の飽和度や成長炉内の温度分布等の関係でその湾
曲度を一定に制御することが田無であるという欠点を有
している。更にレーザ光励起領域に湾曲した活性層を用
いていることは高出力動作時に光密度が上昇し、端面劣
化を促進させる結果となシ、半導体レーザの寿命特性の
改善に結び付かない。
ているが、レーザ光励起領域に湾曲した活性層を用いる
必要があシ、通常の液相エピタキシャル成長法では、Ｇ
ａ溶液の飽和度や成長炉内の温度分布等の関係でその湾
曲度を一定に制御することが田無であるという欠点を有
している。更にレーザ光励起領域に湾曲した活性層を用
いていることは高出力動作時に光密度が上昇し、端面劣
化を促進させる結果となシ、半導体レーザの寿命特性の
改善に結び付かない。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、レーザ光の吸収の少ない窓領域をもつ半導体レーザ
を制御性良く作製することを目的とする。
で、レーザ光の吸収の少ない窓領域をもつ半導体レーザ
を制御性良く作製することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明はレーザ発振用
の主ストライプ状溝よりも形状の大きい副ストライブ状
溝をレーザ共振器端面近傍に並設した基板上に液相エピ
タキシャル成長法により半導体レーザの多層結晶を形成
した点に特徴を有する。その結果、発光に関与する主ス
トライプ溝上の活性層の層厚がレーザ共振器方向に変化
し、共振器端面近傍では薄く、共振器内部の励起領域で
は厚くなる。
の主ストライプ状溝よりも形状の大きい副ストライブ状
溝をレーザ共振器端面近傍に並設した基板上に液相エピ
タキシャル成長法により半導体レーザの多層結晶を形成
した点に特徴を有する。その結果、発光に関与する主ス
トライプ溝上の活性層の層厚がレーザ共振器方向に変化
し、共振器端面近傍では薄く、共振器内部の励起領域で
は厚くなる。
〈実施例〉
第１図は本発明の１実施例を示すＶＳＩＳ（Ｖ−−ｃｈ
ａｎｎｅｌｅｄ ５ｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｎｅｒ ５
ｔｒｉｐｅ）構造半導体レーザの分解構成斜視図である
。本実施例では、レーザ共振器長が２５０μｍであシ、
その共振器両端面より２５μｍの範囲で窓領域１ａ。
ａｎｎｅｌｅｄ ５ｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｎｅｒ ５
ｔｒｉｐｅ）構造半導体レーザの分解構成斜視図である
。本実施例では、レーザ共振器長が２５０μｍであシ、
その共振器両端面より２５μｍの範囲で窓領域１ａ。
１ｂが形成されている。また窓領域１ａ、ｌｂでの主ス
トライプ溝４直上の活性層３の層厚が共振器内部の励起
領域２での主ストライプ溝４直上にある活性層３の層厚
に比べて薄く層設され、レーザ光の吸収の少ない窓領域
１ａ、ｌｂを形成している。この窓領域１ａ、１ｂと励
起領域２の活性層厚の差は窓領域１ａ、１ｂにおける主
ストライプ溝４の左右両側に副ストライプ溝５，６を形
成することにより活性層３を成長時にこの副ストライプ
溝５，６で湾曲成長させ、この湾曲部に成長融液中のＡ
ｓが集中してその周囲でのＡｓ濃度が低下しこれによっ
て湾曲部間の活性層の成長速度が抑制されることを利用
したものである。この効果によυ窓領域１ａ、ｌｂでの
主ストライプ溝４直上の活性層３の層厚が、共振器内部
の励起領域２での主ストライプ溝４直上の活性層厚に比
べて薄く形成されることとなる。
トライプ溝４直上の活性層３の層厚が共振器内部の励起
領域２での主ストライプ溝４直上にある活性層３の層厚
に比べて薄く層設され、レーザ光の吸収の少ない窓領域
１ａ、ｌｂを形成している。この窓領域１ａ、１ｂと励
起領域２の活性層厚の差は窓領域１ａ、１ｂにおける主
ストライプ溝４の左右両側に副ストライプ溝５，６を形
成することにより活性層３を成長時にこの副ストライプ
溝５，６で湾曲成長させ、この湾曲部に成長融液中のＡ
ｓが集中してその周囲でのＡｓ濃度が低下しこれによっ
て湾曲部間の活性層の成長速度が抑制されることを利用
したものである。この効果によυ窓領域１ａ、ｌｂでの
主ストライプ溝４直上の活性層３の層厚が、共振器内部
の励起領域２での主ストライプ溝４直上の活性層厚に比
べて薄く形成されることとなる。
この様な半導体レーザ素子に電流を流すと窓領域１ａ、
１ｂでは励起領域２に比べて発光に関与する主ストライ
プ溝上の活性層厚が薄いために、注入電子は励起領域２
のそれに比べて伝導帯の高いレベルまで注入される。従
って励起領域２で発振したレーザ光は窓領域１ａ、ｌｂ
において吸収を受けずいわゆるウィンドウレーザとなり
、レーザ光に起因する端面劣化が抑制されるのみならず
高出力動作も可能となる。
１ｂでは励起領域２に比べて発光に関与する主ストライ
プ溝上の活性層厚が薄いために、注入電子は励起領域２
のそれに比べて伝導帯の高いレベルまで注入される。従
って励起領域２で発振したレーザ光は窓領域１ａ、ｌｂ
において吸収を受けずいわゆるウィンドウレーザとなり
、レーザ光に起因する端面劣化が抑制されるのみならず
高出力動作も可能となる。
以下、第１図に示す半導体レーザ素子の製造方法につい
て第２図″ｆ、参照しながら説明する。第２図（Ａ）に
示す如くｐ型ＧａＡｓ基板（Ｚｎドープ。
て第２図″ｆ、参照しながら説明する。第２図（Ａ）に
示す如くｐ型ＧａＡｓ基板（Ｚｎドープ。
Ｉ Ｘ １０１９ｔｉ’ ） １０に後の工程で形成す
る副ストライプ溝に対応する基板１０の両端部位置に副
ストライプ溝より若干大きい形状のストライプ溝２２ａ
’、２２ｂ’ 、２２ｃ’、２２ｄ’を計４箇所に形成
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ＣＢ）に示す如くｎ型ＧａＡｓ電流阻止
層（Ｔｅドープ、６Ｘ１０ｃｍ）１１を成長させストラ
イプ溝２２ａ’、２２ｂ’ 。
る副ストライプ溝に対応する基板１０の両端部位置に副
ストライプ溝より若干大きい形状のストライプ溝２２ａ
’、２２ｂ’ 、２２ｃ’、２２ｄ’を計４箇所に形成
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ＣＢ）に示す如くｎ型ＧａＡｓ電流阻止
層（Ｔｅドープ、６Ｘ１０ｃｍ）１１を成長させストラ
イプ溝２２ａ’、２２ｂ’ 。
２２ｃ’、２２ｄ’ が完全に埋まるようにかつ後の工
程で形成する主ストライプ溝位置での層厚が０．８μｍ
となるように層厚を設定する。続いて、電流阻止層１１
表面よりエッチング加工で第２図（Ｃ）に示す如く、幅
８μｍ１深さ１μｍの副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ、
２２ｃ、２２ｄを基板１０に形成した上記４箇所のスト
ライプ溝２２ ａ’ 。
程で形成する主ストライプ溝位置での層厚が０．８μｍ
となるように層厚を設定する。続いて、電流阻止層１１
表面よりエッチング加工で第２図（Ｃ）に示す如く、幅
８μｍ１深さ１μｍの副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ、
２２ｃ、２２ｄを基板１０に形成した上記４箇所のスト
ライプ溝２２ ａ’ 。
２２ｂ’ 、２２ｃ’、２２ｄ’の上に重畳形成する。
更に幅３μｍ深さ１μｍの主ストライプ溝２１を左右１
対の副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ、２２ｄ
各々の中間位置に連続した１木の７字溝として形成する
。尚、主ストライプ溝２１の位置における電流阻止層１
１の厚さは０．８μ展であシ、従って主ストライプ溝２
１はエツチングによりミ流阻止層１１を突き抜け、ｐ型
ＧａＡｓ基板１０にまで到達する。主ストライプ溝２１
の形成により基板１０から電流阻止層１１の除去さたた
領域にストライプ状の電流経路が形成される。
対の副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ、２２ｄ
各々の中間位置に連続した１木の７字溝として形成する
。尚、主ストライプ溝２１の位置における電流阻止層１
１の厚さは０．８μ展であシ、従って主ストライプ溝２
１はエツチングによりミ流阻止層１１を突き抜け、ｐ型
ＧａＡｓ基板１０にまで到達する。主ストライプ溝２１
の形成により基板１０から電流阻止層１１の除去さたた
領域にストライプ状の電流経路が形成される。
一方、副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃ。
２２ｄの領域では電流阻止層１１の層厚が厚く電流は流
れない。この後、再び液相エピタキシャル成長法により
第２図（Ｄ）に示す如くｐ型ＧａＡｌ１Ａｓクラッド層
１２．ｐ型ＧａＡｌＡｓ活性層１３゜ｎ−ＧａＡｌＡｓ
クラッド層１４．ｎ−ＧａＡｓキャップ層１５を順次積
層し、ダブルへテロ接合レーザ発振用多層結晶構造を形
成する。この成長の際に副ストライプ溝２２ ａ 、２
２ ｂ ＊ ２２ ｃ ＋２２ｄ直上で活性層１３が湾
曲する様にｐ型りヲッド層１２の成長さを定めｐ型クラ
ッド層１２を副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、
２２ｄの直上に対応して凹部成形し主ストライプ溝２１
直上では平坦となるように成長形成する。ｐ型クラッド
層１２上に積層される活性層１３は湾曲部で成長融液が
多量消費され、主ストライプ溝２１直上の平坦化された
ｐ型クラッド層１２上に積層される活性層１３の層厚が
副ストライプ溝の有無に応じて窓領域１ａ、ｌｂで薄く
励起領域２で厚く形成される。尚木実雄側では、励起領
域２での主ストライプ溝２１直上の活性層厚が０．１０
μｍ窓領域では０．０４μｍとなった。主ストライプ溝
２１に電流が狭窄されるため、主ストライプ溝２１直上
の活性層１３が屈折率導波型のレーザ発振領域となる。
れない。この後、再び液相エピタキシャル成長法により
第２図（Ｄ）に示す如くｐ型ＧａＡｌ１Ａｓクラッド層
１２．ｐ型ＧａＡｌＡｓ活性層１３゜ｎ−ＧａＡｌＡｓ
クラッド層１４．ｎ−ＧａＡｓキャップ層１５を順次積
層し、ダブルへテロ接合レーザ発振用多層結晶構造を形
成する。この成長の際に副ストライプ溝２２ ａ 、２
２ ｂ ＊ ２２ ｃ ＋２２ｄ直上で活性層１３が湾
曲する様にｐ型りヲッド層１２の成長さを定めｐ型クラ
ッド層１２を副ストライプ溝２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、
２２ｄの直上に対応して凹部成形し主ストライプ溝２１
直上では平坦となるように成長形成する。ｐ型クラッド
層１２上に積層される活性層１３は湾曲部で成長融液が
多量消費され、主ストライプ溝２１直上の平坦化された
ｐ型クラッド層１２上に積層される活性層１３の層厚が
副ストライプ溝の有無に応じて窓領域１ａ、ｌｂで薄く
励起領域２で厚く形成される。尚木実雄側では、励起領
域２での主ストライプ溝２１直上の活性層厚が０．１０
μｍ窓領域では０．０４μｍとなった。主ストライプ溝
２１に電流が狭窄されるため、主ストライプ溝２１直上
の活性層１３が屈折率導波型のレーザ発振領域となる。
上記実施例ではｐ型ＧａＡｓ基板上に多層結晶を作製す
る場合について説明したが、本発明は導電型を逆にした
場合でも実施可能であシまた他のＧａＡｓ Ｉ ｎＰ系
やＧａＡ６ＡｓＳｂ系等種々の材料を適用することがで
きる。
る場合について説明したが、本発明は導電型を逆にした
場合でも実施可能であシまた他のＧａＡｓ Ｉ ｎＰ系
やＧａＡ６ＡｓＳｂ系等種々の材料を適用することがで
きる。
上記実施例の半導体レーザ素子を室温連続発振させたと
ころ２００ｍ、Ｗ以上の出力を得ることができた。
ころ２００ｍ、Ｗ以上の出力を得ることができた。
第３図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ素子の
分解構成斜視図である。木実雄側では電流狭窄のための
ストライプ構造をキャップ層内に形成している。即ち、
ｐ−ＧａＡｓ基板３０の成長面に１本の主ストライプ溝
と４箇所の副ストライプ溝を形成した後、この上にｐ−
ＧａＡＪＡｓクヲッド層３１．ｐ−ＧａＡ６Ａｓ活性層
３２゜ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層３３．ｐ−ＧａＡｓ
キャップ層３４を順次積層してレーザ発振用多層結晶構
造を形成する。次にキャップ層３４の主ストライプ溝直
上位置Ｋｎ型不純物を拡散してストライプ状のｎ型拡散
層３５から成る電流通路を形成する。尚、主ストライプ
溝は活性層３２内で光のしみ出しによる強度分布を付与
して屈折率導波構造と形成するものである。主ストライ
プ溝とｎ型拡散層３５′ｆ、結ぶ活性層３２の領域でレ
ーザ発振が行なわれる。
分解構成斜視図である。木実雄側では電流狭窄のための
ストライプ構造をキャップ層内に形成している。即ち、
ｐ−ＧａＡｓ基板３０の成長面に１本の主ストライプ溝
と４箇所の副ストライプ溝を形成した後、この上にｐ−
ＧａＡＪＡｓクヲッド層３１．ｐ−ＧａＡ６Ａｓ活性層
３２゜ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層３３．ｐ−ＧａＡｓ
キャップ層３４を順次積層してレーザ発振用多層結晶構
造を形成する。次にキャップ層３４の主ストライプ溝直
上位置Ｋｎ型不純物を拡散してストライプ状のｎ型拡散
層３５から成る電流通路を形成する。尚、主ストライプ
溝は活性層３２内で光のしみ出しによる強度分布を付与
して屈折率導波構造と形成するものである。主ストライ
プ溝とｎ型拡散層３５′ｆ、結ぶ活性層３２の領域でレ
ーザ発振が行なわれる。
〈発明の効果〉
以上詳説した如く本発明によれば再現性及び制御性艮ぐ
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
子となる。
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
子となる。
第１図は本発明の１実施例を示す半導体レーザ素子の分
解構成斜視図である。第２図（Ａ） ＣＢ）（Ｃ）ＣＤ
）は第１図に示す半導体レーザ素子の製造工程図である
。第３図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ素子
の分解構成斜視図である。 １ａ、１ｂ・・・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ＧａＡ７？Ａｓクラッド層 １
３−ｐ型ＧａＡｌ１！Ａｓ活性層 １４・・・ｎ型Ｇ
ａＡ６Ａｓクラッド層 １５・・・ｎ型ＧａＡｓキャ
ップ層 ２１・・・主ストライプ溝２２ ａ 、 ２
２ ｂ 、 ２２ ｃ 、 ２２ ｄ ＝・副スト
ライプ溝
解構成斜視図である。第２図（Ａ） ＣＢ）（Ｃ）ＣＤ
）は第１図に示す半導体レーザ素子の製造工程図である
。第３図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ素子
の分解構成斜視図である。 １ａ、１ｂ・・・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ＧａＡ７？Ａｓクラッド層 １
３−ｐ型ＧａＡｌ１！Ａｓ活性層 １４・・・ｎ型Ｇ
ａＡ６Ａｓクラッド層 １５・・・ｎ型ＧａＡｓキャ
ップ層 ２１・・・主ストライプ溝２２ ａ 、 ２
２ ｂ 、 ２２ ｃ 、 ２２ ｄ ＝・副スト
ライプ溝
Claims (1)
- １、共振器端面近傍でレーザ発振領域となる活性層の下
地層位置に前記レーザ発振領域より外れて共振方向と平
行な溝を形成し、前記共振器端面で前記レーザ発振領域
の前記活性層を薄く層設したことを特徴とする半導体レ
ーザ素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16339485A JPS6223189A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP16339485A JPS6223189A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223189A true JPS6223189A (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=15773052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16339485A Pending JPS6223189A (ja) | 1985-04-23 | 1985-07-23 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6223189A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0478392A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-12 | Toa Gurauto Kogyo Kk | 管路の更新方法 |
Citations (2)
| 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 |
-
1985
- 1985-07-23 JP JP16339485A patent/JPS6223189A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0478392A (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-12 | Toa Gurauto Kogyo Kk | 管路の更新方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6343908B2 (ja) | ||
| JPS60789A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| US4686679A (en) | Window VSIS semiconductor laser | |
| JPS6223189A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPH02156588A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS61236189A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPS6362292A (ja) | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 | |
| JPS58225681A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| US5087587A (en) | Epitaxial growth process for the production of a window semiconductor laser | |
| JPS61247086A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPH04196284A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JPS61112392A (ja) | 半導体レ−ザおよびその製造方法 | |
| JPH0614575B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS6223190A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPH04370993A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS625354B2 (ja) | ||
| JPS62190789A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPS6360583A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS6136719B2 (ja) | ||
| JPS6112399B2 (ja) | ||
| JPS6017977A (ja) | 半導体レ−ザダイオ−ド | |
| JPH04218993A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPH01166592A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH01295474A (ja) | 高出力半導体レーザ | |
| JPS63142692A (ja) | 半導体レ−ザ装置 |