JPS62249496A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS62249496A JPS62249496A JP9209386A JP9209386A JPS62249496A JP S62249496 A JPS62249496 A JP S62249496A JP 9209386 A JP9209386 A JP 9209386A JP 9209386 A JP9209386 A JP 9209386A JP S62249496 A JPS62249496 A JP S62249496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- laser device
- semiconductor laser
- layer
- type impurity
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 10
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
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、従来にない低しきい電流で発振する量子井戸
型半導体レーザに係り、特に光電気集積回路用あるいは
光集積回路用の半導体レーザに関するものである。
型半導体レーザに係り、特に光電気集積回路用あるいは
光集積回路用の半導体レーザに関するものである。
将来の電気光集積回路（ＯＥＩＣ）あるいは光集積回路
（ＯＩ Ｃ）用の光源として、低しきい電流で発振する
半導体レーザ、つまり低消費電力の半導体レーザが待望
されている。これまでに、活性層を量子井戸型にして、
その量子サイズ効果を利用して低しきい電流化する方法
が杉本他により電子通信学会の信学技報等０ＱＥ８５−
７８巻、第８５頁に発表されている。しかし、この方法
では、そのしきい電流は約８ ｍ Ａであり、従来のダ
ブルへテロ構造半導体レーザの２０ｍＡに比べて約半分
程度にしか改善された。
（ＯＩ Ｃ）用の光源として、低しきい電流で発振する
半導体レーザ、つまり低消費電力の半導体レーザが待望
されている。これまでに、活性層を量子井戸型にして、
その量子サイズ効果を利用して低しきい電流化する方法
が杉本他により電子通信学会の信学技報等０ＱＥ８５−
７８巻、第８５頁に発表されている。しかし、この方法
では、そのしきい電流は約８ ｍ Ａであり、従来のダ
ブルへテロ構造半導体レーザの２０ｍＡに比べて約半分
程度にしか改善された。
上記従来技術については、その量子井戸活性層のデバイ
ス構造はほぼ最適化されており、従来の量子井戸活性層
では、上記のしきい電流（約８ｍＡ）以下の低しきい化
は困難である。しかし。
ス構造はほぼ最適化されており、従来の量子井戸活性層
では、上記のしきい電流（約８ｍＡ）以下の低しきい化
は困難である。しかし。
この程度のしきい電流値では今後、○ＥＩＣの光源とし
て未だ不適当であり、さらに０ＥＩＣの多機能化、高集
積化のためには、なお一層の低しきい電流化が必要であ
った。
て未だ不適当であり、さらに０ＥＩＣの多機能化、高集
積化のためには、なお一層の低しきい電流化が必要であ
った。
本発明の目的は、従来にない低しきい電流の半導体レー
ザ（（３ｍ Ａ ）を提供することにあり。
ザ（（３ｍ Ａ ）を提供することにあり。
さらには、高機能・高集積の０ＥＩＣ用の光源を提供す
ることにある。
ることにある。
本発明者は、従来にない低しきい電流で発振する半導体
レーザを得るために、キャリア注入型半導体レーザの活
性層を量子井戸構造とする半導体レーザを基本に考え、
その量子井戸活性層の全部あるいはその一部に高濃度（
＞１０１’■−３）の不純物をドーピングすることによ
り、人為的に電子密度と正孔密度を操作することにより
、キャリアの無注入時（無バイアス時）においてその量
子井戸活性層に電子あるいは正孔（あるいはその両方）
を存在させ、その結果、低しきい電流化できることを見
い出した。この量子井戸活性層としては、ウェル層とバ
リヤ層を交互に重ね合わせた多重量子井戸構造、あるい
は、バリヤ層のＡＱのモル比が徐々に変化しているＧＲ
ＩＮ−３ＣＨ型（Ｇｒａｄｅｄ−Ｉｎｄｅｘ−Ｓｅｐａ
ｒａｔｅ−Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ−Ｈｅｔｅｒｏｓｔ
ｒｕｃｔｕｒｅ） 構造を用いるとその効果は顕著で
ある。本発明者は、不純物をドーピングした量子井戸活
性層の利得スペクトル解析モデルを作成し、それを多重
量子井戸構造に適用した計算結果を第２図に示す、この
計算ではウェル層のＡＱモル比（Ｘｗ）はＯ、バリヤ層
のＡＱモル比（Ｘａ）は０．２、ウェル層厚さは５ｎｍ
とした。
レーザを得るために、キャリア注入型半導体レーザの活
性層を量子井戸構造とする半導体レーザを基本に考え、
その量子井戸活性層の全部あるいはその一部に高濃度（
＞１０１’■−３）の不純物をドーピングすることによ
り、人為的に電子密度と正孔密度を操作することにより
、キャリアの無注入時（無バイアス時）においてその量
子井戸活性層に電子あるいは正孔（あるいはその両方）
を存在させ、その結果、低しきい電流化できることを見
い出した。この量子井戸活性層としては、ウェル層とバ
リヤ層を交互に重ね合わせた多重量子井戸構造、あるい
は、バリヤ層のＡＱのモル比が徐々に変化しているＧＲ
ＩＮ−３ＣＨ型（Ｇｒａｄｅｄ−Ｉｎｄｅｘ−Ｓｅｐａ
ｒａｔｅ−Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ−Ｈｅｔｅｒｏｓｔ
ｒｕｃｔｕｒｅ） 構造を用いるとその効果は顕著で
ある。本発明者は、不純物をドーピングした量子井戸活
性層の利得スペクトル解析モデルを作成し、それを多重
量子井戸構造に適用した計算結果を第２図に示す、この
計算ではウェル層のＡＱモル比（Ｘｗ）はＯ、バリヤ層
のＡＱモル比（Ｘａ）は０．２、ウェル層厚さは５ｎｍ
とした。
ｎドーピング、ｎドーピング両者共、ドーピング濃度を
増すと、発振に必要なしきいキャリア密度は低下し、し
きい電流が下がることが判明した。
増すと、発振に必要なしきいキャリア密度は低下し、し
きい電流が下がることが判明した。
特にｎドーピングでは２ Ｘ １０ ”ｃｎ−８以上、
ｐドーピングでは４ Ｘ １０１６ｃｎ−３以上のドー
ピングを行うとしきいキャリア密度はアンドープの多重
量子井戸構造に比べ、約半分に低下し、従来のダブルへ
テロ構造の１／４以下になることが判明した。
ｐドーピングでは４ Ｘ １０１６ｃｎ−３以上のドー
ピングを行うとしきいキャリア密度はアンドープの多重
量子井戸構造に比べ、約半分に低下し、従来のダブルへ
テロ構造の１／４以下になることが判明した。
ただし、ドーピング濃度をｌ Ｘ １０ ”ｃｍ−３以
上にすると急激にその結晶性が低下するため、ドーピン
グ濃度としてはＩ Ｘ Ｉ Ｏ１９ｃｓ、−８以上が限
度であることもわかった。この時、しきいキャリア密度
は従来のダブルへテロ構造に比べてｎドーピングでは約
１／２０．ｐドーピングでは１／６に低下する。また、
不純物としては、固相的拡散の小さいＭｇ＋ Ｂｅ、Ｓ
ｉ、Ｓｅ等が有効であることも見出した。
上にすると急激にその結晶性が低下するため、ドーピン
グ濃度としてはＩ Ｘ Ｉ Ｏ１９ｃｓ、−８以上が限
度であることもわかった。この時、しきいキャリア密度
は従来のダブルへテロ構造に比べてｎドーピングでは約
１／２０．ｐドーピングでは１／６に低下する。また、
不純物としては、固相的拡散の小さいＭｇ＋ Ｂｅ、Ｓ
ｉ、Ｓｅ等が有効であることも見出した。
上記の如く、量子井戸活性層に不純物を高濃度にドーピ
ングするとしきい電流が低下することは以下のように説
明できる。不純物を高濃度にドーピングすると無バイア
ス、つまりキャリア無注入時においても、ウェル層内に
量子化した多数キャリアが存在する。Ｐドーピングの場
合を考えると価電子帯内の量子準位は、アクセプタから
放出した正孔により占められている。レーザ発振に寄与
する利得は、正味の光吸収を差しひいたものであるので
、上記のように価電子帯に量子化した正孔が存在すると
その正味の光吸収が減少する。この結果、低い注入電子
密度で発振することになる。
ングするとしきい電流が低下することは以下のように説
明できる。不純物を高濃度にドーピングすると無バイア
ス、つまりキャリア無注入時においても、ウェル層内に
量子化した多数キャリアが存在する。Ｐドーピングの場
合を考えると価電子帯内の量子準位は、アクセプタから
放出した正孔により占められている。レーザ発振に寄与
する利得は、正味の光吸収を差しひいたものであるので
、上記のように価電子帯に量子化した正孔が存在すると
その正味の光吸収が減少する。この結果、低い注入電子
密度で発振することになる。
また、ドーピングでも同様に説明できる。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図は本発明による半導体レーザ装置の一実施例を示
す断面図で（ａ）は全断面図、（ｂ）はＯ部拡大断面図
である。
す断面図で（ａ）は全断面図、（ｂ）はＯ部拡大断面図
である。
第１図において、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板結晶１の上に
ｎ型Ｇ ａ １−ＸＡ Ｑ ｘＡ ｓクラッドＭｌ ２
（ｘ ＝０．４５）と、厚さ８層ｍの４ Ｘ １０
”ｃｘｎ−８のＳｅドープを行ったｎドープＧａＡｓウ
ェル層３１、アンドープあるいは４ Ｘ １０ ”ａｎ
−’のＳｅドープを行ったｎドープの厚さａｎｍのＧ
ａ ｏ、ｓＡ Ｑ ０．２Ａ Ｓバリヤ層３２を交互に
５層ずつ積み重ねた多重量子井戸活性層３と、ｐ型Ｇ
ａ ５−ｘＡ Ｑ ｘＡ ｓクララド層４ （ｘ＝０．
４５） と、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ電流狭窄層５とをＭ
ＯＣＶＤ法により順次形成する。ホトエツチング工程に
より、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層５を完全に除去してｐ型Ｇ
ａ １−ｘＡ ＱｘＡ ｓクララド層４の表面を露出
する幅１〜１５μｍの溝ストライプを形成する。つぎに
ＭＯＣＶＤ法によりｐ型Ｇ ａ ｔ−ｘＡ Ｑ ｘＡ
ｓクラッド層６ （ｘ＝０．４５）−Ｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層７を形成する。その後、ｐ側電極８、ｎ側電極９
を形成したのち、へき開法により共振器長約３００μｍ
の半導体レーザ装置を得た。このとき光導波路を屈折率
導波型として、レーザ光の横モードを安定に保つために
は、ｐ型クラッド層４の厚さ６番の条件として０．１
＜ ｄ ４ ＜ ０ 、７μｍが得られた。
ｎ型Ｇ ａ １−ＸＡ Ｑ ｘＡ ｓクラッドＭｌ ２
（ｘ ＝０．４５）と、厚さ８層ｍの４ Ｘ １０
”ｃｘｎ−８のＳｅドープを行ったｎドープＧａＡｓウ
ェル層３１、アンドープあるいは４ Ｘ １０ ”ａｎ
−’のＳｅドープを行ったｎドープの厚さａｎｍのＧ
ａ ｏ、ｓＡ Ｑ ０．２Ａ Ｓバリヤ層３２を交互に
５層ずつ積み重ねた多重量子井戸活性層３と、ｐ型Ｇ
ａ ５−ｘＡ Ｑ ｘＡ ｓクララド層４ （ｘ＝０．
４５） と、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ電流狭窄層５とをＭ
ＯＣＶＤ法により順次形成する。ホトエツチング工程に
より、ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ層５を完全に除去してｐ型Ｇ
ａ １−ｘＡ ＱｘＡ ｓクララド層４の表面を露出
する幅１〜１５μｍの溝ストライプを形成する。つぎに
ＭＯＣＶＤ法によりｐ型Ｇ ａ ｔ−ｘＡ Ｑ ｘＡ
ｓクラッド層６ （ｘ＝０．４５）−Ｐ型ＧａＡｓキャ
ップ層７を形成する。その後、ｐ側電極８、ｎ側電極９
を形成したのち、へき開法により共振器長約３００μｍ
の半導体レーザ装置を得た。このとき光導波路を屈折率
導波型として、レーザ光の横モードを安定に保つために
は、ｐ型クラッド層４の厚さ６番の条件として０．１
＜ ｄ ４ ＜ ０ 、７μｍが得られた。
上記実施例は発振波長８３０ｎｍにおいてしきい電流値
１〜２ｍＡで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一
モードを示し、光出力２０ｍＷまで横モードの安定性を
確認した。９０℃において、光出力２０ｍＷ定光出力動
作時の寿命も５０００時間経過後顕著な劣化は見られず
、信頼性も高いことが明らかになった。これは上記した
ように、ウェル層３１に高濃度ｎドーピングした多重量
子井戸によってしきい電流密度が顕著に低下したことに
よるものである。
１〜２ｍＡで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一
モードを示し、光出力２０ｍＷまで横モードの安定性を
確認した。９０℃において、光出力２０ｍＷ定光出力動
作時の寿命も５０００時間経過後顕著な劣化は見られず
、信頼性も高いことが明らかになった。これは上記した
ように、ウェル層３１に高濃度ｎドーピングした多重量
子井戸によってしきい電流密度が顕著に低下したことに
よるものである。
実施例２
本発明による別の実施例を第３図を用いて説明する。
ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型Ｇ ａ Ａ ｆｌ Ａ ｓ
クララド層２、Ａｌ１のモル比が０．４５ から０．２
まで徐々に変化する厚さ０．１μｍにｎ −ＧａＡ
Ｑ ＡｓバリヤＪ！！１１０３．厚さ６層ｍの６ Ｘ
１０ ”ａ＋＋−”のＭｇドープを行ったＧ ａ Ａ
ｓウェル層１０１．およびＡＱのモル比が０．２
から０．４５ まで徐々に変化する厚さ０．１μｍ の
ｐ −Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓ Ａリヤ層１０２からな
るＧＲＩＮ−ＳＣＨ活性層１０を形成し、さらにその上
にｐ型Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクララド層４を成長後、
ホトエツチングにより、幅１〜５μｍのストライプ状に
残るようにｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板１まで達するエツチ
ングを行い、その後ｐ形Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓ層１２
、ｎ形Ｇ ａ Ａ （Ｉ Ａ ｓ層１３を成長し、Ｚｎ
拡散領域１１を設ける。この後ｐ（Ｈ！ｌｆｆ１極８、
ｎ側電極９を形成した後、へき開法により、共振器長約
３００μｍのレーザ素子を得た。
クララド層２、Ａｌ１のモル比が０．４５ から０．２
まで徐々に変化する厚さ０．１μｍにｎ −ＧａＡ
Ｑ ＡｓバリヤＪ！！１１０３．厚さ６層ｍの６ Ｘ
１０ ”ａ＋＋−”のＭｇドープを行ったＧ ａ Ａ
ｓウェル層１０１．およびＡＱのモル比が０．２
から０．４５ まで徐々に変化する厚さ０．１μｍ の
ｐ −Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓ Ａリヤ層１０２からな
るＧＲＩＮ−ＳＣＨ活性層１０を形成し、さらにその上
にｐ型Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクララド層４を成長後、
ホトエツチングにより、幅１〜５μｍのストライプ状に
残るようにｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板１まで達するエツチ
ングを行い、その後ｐ形Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓ層１２
、ｎ形Ｇ ａ Ａ （Ｉ Ａ ｓ層１３を成長し、Ｚｎ
拡散領域１１を設ける。この後ｐ（Ｈ！ｌｆｆ１極８、
ｎ側電極９を形成した後、へき開法により、共振器長約
３００μｍのレーザ素子を得た。
本実施例においては、半導体レーザの構造はＢ Ｈ（Ｂ
ｕｒｉｅｄ Ｈａｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）タイプ
になっているので、発振に寄与しない無効電流が存在し
ないので、なお一層の低しきい電流化ができ、しきい電
流０，５〜１．５ｍＡで室温連続発振し、波長は８００
ｎｍにて縦単一モードを示した。また。
ｕｒｉｅｄ Ｈａｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）タイプ
になっているので、発振に寄与しない無効電流が存在し
ないので、なお一層の低しきい電流化ができ、しきい電
流０，５〜１．５ｍＡで室温連続発振し、波長は８００
ｎｍにて縦単一モードを示した。また。
１００℃において光出力１０ｍＷ定光出力動作時の寿命
も６０００時間経過後も顕著な劣化は見られず、高信頼
の素子を得た。
も６０００時間経過後も顕著な劣化は見られず、高信頼
の素子を得た。
実施例３
本発明による別の実施例を第４図を用いて説明する。半
絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓ基板１４上にｎ＋ −Ｇ ａ Ａ
ｓ層１５をＭＯＣＶＤ法により成長した後、実施例１
と同様の半導体層を成長する。この後、部分的にｎ ＋
−Ｇ ａ Ａ Ｓ 暦１５の表面を露出するエツチン
グを行ない、ｐｍ、極８、ｎ電極９を形成する。この後
、へき開法により、共振器長約３００μｍのレーザ素子
を得た。本実施例においても。
絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓ基板１４上にｎ＋ −Ｇ ａ Ａ
ｓ層１５をＭＯＣＶＤ法により成長した後、実施例１
と同様の半導体層を成長する。この後、部分的にｎ ＋
−Ｇ ａ Ａ Ｓ 暦１５の表面を露出するエツチン
グを行ない、ｐｍ、極８、ｎ電極９を形成する。この後
、へき開法により、共振器長約３００μｍのレーザ素子
を得た。本実施例においても。
実施例１．実施例２とほぼ同様の特性を示した。
さらに本実施例においては、半絶縁性基板上に超低しき
い値電流の半導体レーザが形成されたことになり、○Ｅ
工Ｃ等への発展が期待できる。
い値電流の半導体レーザが形成されたことになり、○Ｅ
工Ｃ等への発展が期待できる。
また、以上の実施例においては、不純物としてＭｇ、Ｓ
ｅの場合を示したが、Ｓｉ、Ｂｅを用いてもほぼ同様の
効果が得られた。さらに、ウェル層の幅として３〜１０
ｎｍ、ｐ型不純物の濃度として（４−１０） Ｘ １０
”ｃｍ−”、ｎ型不純物の濃度として（２−１０） Ｘ
１０”ＣＭ−３のいずれの組み合わせにおいてもほぼ
同様の効果が得られた。
ｅの場合を示したが、Ｓｉ、Ｂｅを用いてもほぼ同様の
効果が得られた。さらに、ウェル層の幅として３〜１０
ｎｍ、ｐ型不純物の濃度として（４−１０） Ｘ １０
”ｃｍ−”、ｎ型不純物の濃度として（２−１０） Ｘ
１０”ＣＭ−３のいずれの組み合わせにおいてもほぼ
同様の効果が得られた。
また、以上の実施例においては、ｎ型あるいはｎ型の一
方の不純物ドーピングを行ったが、両方の型のドーピン
グを行ってもよい。
方の不純物ドーピングを行ったが、両方の型のドーピン
グを行ってもよい。
なお本発明は実施例に示した波長０．８０ μｍ前後に
限らず、波長０．６８〜０．８９μｍのＧａＡＱＡｓ系
半導体レーザ装置で、室温連続発振できる全範囲にわた
り同様の結果が得られた。
限らず、波長０．６８〜０．８９μｍのＧａＡＱＡｓ系
半導体レーザ装置で、室温連続発振できる全範囲にわた
り同様の結果が得られた。
本発明による半導体レーザ装置はＧａＡＱＡｓ系以外の
レーザ材料、例えばＩｎＧａＡｓＰ系やＩｎＧａＰ系の
材料に対しても同様に適用できる５またレーザの構造と
しては上記各実施例で示した３層導波路を基本にするも
のに限らず、活性層の片側に隣接して光ガイド層を設け
るＬＯＧ構造や、活性層の両側にそれぞれ隣接して光ガ
イド層を設けるＳ ＣＨ構造に対しても同様に適用する
ことができる。
レーザ材料、例えばＩｎＧａＡｓＰ系やＩｎＧａＰ系の
材料に対しても同様に適用できる５またレーザの構造と
しては上記各実施例で示した３層導波路を基本にするも
のに限らず、活性層の片側に隣接して光ガイド層を設け
るＬＯＧ構造や、活性層の両側にそれぞれ隣接して光ガ
イド層を設けるＳ ＣＨ構造に対しても同様に適用する
ことができる。
また上記各実施例において導電形を全て反対にした構造
（ｐをｎに、ｎをｐに置換えた構造）においても同様の
効果が得られた。
（ｐをｎに、ｎをｐに置換えた構造）においても同様の
効果が得られた。
上記のように本発明による半導体レーザ素子は量子井戸
活性層の全部あるいはその一部に高：濃度の不純物を導
入することにより、従来の半導体レーザのしきい電流よ
りはるかに低いしきい電流の半溝体レーザ素子ができる
ので、高い信頼性のレーザ索子を得られ、これは、持に
光電気集積回路あるいは光集積回路用の光源として有効
である。
活性層の全部あるいはその一部に高：濃度の不純物を導
入することにより、従来の半導体レーザのしきい電流よ
りはるかに低いしきい電流の半溝体レーザ素子ができる
ので、高い信頼性のレーザ索子を得られ、これは、持に
光電気集積回路あるいは光集積回路用の光源として有効
である。
第１図、第３図、第４図は本発明による実施例の断面図
であり、各図（ｂ）は同図（ａ）の円内拡大図、第２図
はドーピング濃度に対するしきいキャリア密度の計算値
で、本願発明の原理を示す図である。 １ ・−ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２− ｎ −Ｇ
ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクラッド層、３・・・多重量子井戸
活性層、４・・・ｐ −Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクラッ
ド層、５−ｎ＋−Ｇ ａ Ａ ｓ 電流狭窄層、６・
・・Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクラッド層、７・・・ｐ”
−Ｇ Ｑ Ａ ｓキャップ層、８・・・ｎ電極、９・・
ｎ電極、１０・ＧＲＩＮ−３ＣＨ活性Ｊ１１．１ｌ−Ｚ
ｎ拡散領域、１２・・・ｐ −Ｇ ａ Ａ Ｄ、 Ａ
ｓ埋めこみクラッド層、１３・・・ｎ−ＧａＡＱＡｓ埋
めこみクラッド層、１４ ＝・半絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓ
基板、１５ ・−ｎ ＋ −ＧａＡｓ層。 第 １ 目 ３σ膚４ノ葉月【Σｅ ト’−７” つにル眉 ｆＩ２ 図 ドービンフ“°ン震度（ど渭−リ 第３図
であり、各図（ｂ）は同図（ａ）の円内拡大図、第２図
はドーピング濃度に対するしきいキャリア密度の計算値
で、本願発明の原理を示す図である。 １ ・−ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２− ｎ −Ｇ
ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクラッド層、３・・・多重量子井戸
活性層、４・・・ｐ −Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクラッ
ド層、５−ｎ＋−Ｇ ａ Ａ ｓ 電流狭窄層、６・
・・Ｇ ａ Ａ Ｑ Ａ ｓクラッド層、７・・・ｐ”
−Ｇ Ｑ Ａ ｓキャップ層、８・・・ｎ電極、９・・
ｎ電極、１０・ＧＲＩＮ−３ＣＨ活性Ｊ１１．１ｌ−Ｚ
ｎ拡散領域、１２・・・ｐ −Ｇ ａ Ａ Ｄ、 Ａ
ｓ埋めこみクラッド層、１３・・・ｎ−ＧａＡＱＡｓ埋
めこみクラッド層、１４ ＝・半絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓ
基板、１５ ・−ｎ ＋ −ＧａＡｓ層。 第 １ 目 ３σ膚４ノ葉月【Σｅ ト’−７” つにル眉 ｆＩ２ 図 ドービンフ“°ン震度（ど渭−リ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子のドウ・ブローイ波長以下の厚さを有するウェ
ル層と、該ウェル層よりも禁制帯幅の大きいバリヤ層を
交互に重ね合わせた多重量子井戸活性層を有する半導体
レーザ装置、もしくは活性層がＧＲＩＮ−ＳＣＨ型（Ｇ
ｒａｄｅｄ−Ｉｎｄｅｘ−Ｓｅｐａｒａｔｅ−Ｃｏｎｆ
ｉｎｅｍｅｎｔ−Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で
ある半導体レーザ装置において、上記ウェル層にだけ、
あるいは上記バリヤ層にだけ、あるいは上記ウェル層と
上記バリヤ層の両方にｐ型あるいはｎ型もしくはｐ型お
よびｎ型の不純物を導入するか、またはｐ型、ｎ型両方
の不純物を導入し、上記ｐ型不純物の濃度が４×１０＾
１＾８ｃｍ＾−＾３以上か上記ｎ型不純物の濃度が２×
１０＾１＾８ｃｍ＾−＾３以上にすることにより該半導
体レーザ装置の駆動しきい電流を低減したことを特徴と
する半導体レーザ装置。 ２、上記特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置
において、上記ウェル層の厚さが３ｎｍ〜１０ｎｍであ
ることを特徴とする半導体レーザ装置。 ３、上記特許請求の範囲第１項〜第２項記載の半導体レ
ーザ装置において、上記ｐ型不純物が少なくともＭｇ、
Ｂｅの一方、あるいはｎ型不純物が少なくともＢｅ、Ｓ
ｉ一方であることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092093A JP2679974B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体レーザ装置 |
| US07/041,410 US4881235A (en) | 1985-07-26 | 1987-04-23 | Semiconductor laser having a multiple quantum well structure doped with impurities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61092093A JP2679974B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249496A true JPS62249496A (ja) | 1987-10-30 |
| JP2679974B2 JP2679974B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14044830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61092093A Expired - Lifetime JP2679974B2 (ja) | 1985-07-26 | 1986-04-23 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679974B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0402869A2 (en) * | 1989-06-12 | 1990-12-19 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device |
| JPH09232667A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Sony Corp | 化合物半導体装置とその製造方法 |
| US6078602A (en) * | 1996-02-12 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Separate confinement heterostructured semiconductor laser device having high speed characteristics |
| US6639925B2 (en) | 1996-10-30 | 2003-10-28 | Hitachi, Inc. | Optical information processing equipment and semiconductor light emitting device suitable therefor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929484A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-16 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| JPS61224482A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61092093A patent/JP2679974B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929484A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-16 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
| JPS61224482A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Fujitsu Ltd | 半導体発光装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0402869A2 (en) * | 1989-06-12 | 1990-12-19 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device |
| US6078602A (en) * | 1996-02-12 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Separate confinement heterostructured semiconductor laser device having high speed characteristics |
| JPH09232667A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Sony Corp | 化合物半導体装置とその製造方法 |
| US6639925B2 (en) | 1996-10-30 | 2003-10-28 | Hitachi, Inc. | Optical information processing equipment and semiconductor light emitting device suitable therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2679974B2 (ja) | 1997-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0132081A2 (en) | Semiconductor laser device | |
| US6472691B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser device | |
| JPH07263798A (ja) | 半導体レーザ，及びその製造方法 | |
| JP3585817B2 (ja) | レーザダイオードおよびその製造方法 | |
| JPH08195529A (ja) | 半導体レーザエピタキシャル結晶積層体および半導体レーザ | |
| JPH06302908A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP4599700B2 (ja) | 分布帰還型半導体レーザ | |
| JPH10284800A (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JPS62249496A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| KR100417096B1 (ko) | 반도체 레이저 장치 및 그 제조방법 | |
| JP3254812B2 (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH02228087A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH05211372A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JP2661307B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPWO2004027950A1 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH06283801A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS60132381A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP3046454B2 (ja) | 量子井戸型半導体発光素子 | |
| JP2758597B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2973215B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP3040262B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH0278290A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH0728093B2 (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPH04132288A (ja) | 歪量子井戸型半導体レーザ | |
| JP2875440B2 (ja) | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |