JPS62256489A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS62256489A JPS62256489A JP9793786A JP9793786A JPS62256489A JP S62256489 A JPS62256489 A JP S62256489A JP 9793786 A JP9793786 A JP 9793786A JP 9793786 A JP9793786 A JP 9793786A JP S62256489 A JPS62256489 A JP S62256489A
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- JP
- Japan
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- substrate
- grooves
- recesses
- semiconductor laser
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- 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
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 23
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、低収差で低雑音な半導体レーザの構造及び作
製方法に関するもので特に、導波路に沿つて導波パラメ
ータの変化を付ける半導体レーザの電流狭窄方法に係る
。
製方法に関するもので特に、導波路に沿つて導波パラメ
ータの変化を付ける半導体レーザの電流狭窄方法に係る
。
（従来の技術〕
半導体レーザのレーザ光分布（横モード）をストライプ
内部と外縁部との間の屈折率差で閉じ込めたいわゆる屈
折率導波型素子では発振スペクトル線（縦モード）が単
一となる。このような素子を光ディスクに応用した場合
には、ディスクからの反射光による戻り光雑音が発生す
る。一方、屈折率差が小さい素子では、縦モードがマル
チ化し、戻り光雑音は発生しないが、活性層に水平な方
向と垂直な方向のビームウェストの位置が異なる、いわ
ゆる非点収差を生じ、レーザビームを絞り込めないとい
う欠点がある。このため、縦モードがマルチモードで非
点収差のない素子がのぞまれる。
内部と外縁部との間の屈折率差で閉じ込めたいわゆる屈
折率導波型素子では発振スペクトル線（縦モード）が単
一となる。このような素子を光ディスクに応用した場合
には、ディスクからの反射光による戻り光雑音が発生す
る。一方、屈折率差が小さい素子では、縦モードがマル
チ化し、戻り光雑音は発生しないが、活性層に水平な方
向と垂直な方向のビームウェストの位置が異なる、いわ
ゆる非点収差を生じ、レーザビームを絞り込めないとい
う欠点がある。このため、縦モードがマルチモードで非
点収差のない素子がのぞまれる。
このためには、半導体レーザの光軸方向にストライプ構
造を変化させ、素子内部では屈折率差を小さく、少なく
とも一方の端面近傍で屈折率差を大きくすれば、上記目
的を達成することができる。
造を変化させ、素子内部では屈折率差を小さく、少なく
とも一方の端面近傍で屈折率差を大きくすれば、上記目
的を達成することができる。
このような素子については既に報告があるが、安定な素
子特性を得るために、従来しばしば用いられている基板
溝上に半導体層を積層する方法が望ましい０以上に関連
する公知例として島田他。
子特性を得るために、従来しばしば用いられている基板
溝上に半導体層を積層する方法が望ましい０以上に関連
する公知例として島田他。
″リブ光導波路モードフィルタ型ＧａＡ Ｑ Ａｓ レ
ーザの特性″、第３１回応物講演会（昭５７．３．２９
〜４．２）および公開特許公報昭６０−１９８７９５が
あげられる。これら公知例の場合、電流狭窄層を形成し
た後、溝部分を形成するため、溝の深さが制約されると
いう欠点があった。
ーザの特性″、第３１回応物講演会（昭５７．３．２９
〜４．２）および公開特許公報昭６０−１９８７９５が
あげられる。これら公知例の場合、電流狭窄層を形成し
た後、溝部分を形成するため、溝の深さが制約されると
いう欠点があった。
本発明の目的は、雑音特性の良好な、非点収差のない半
導体レーザを提供することにあり、特にこの半導体レー
ザの電流狭窄方法を改善し、より大きな設計裕度を得る
ことを目的とする。
導体レーザを提供することにあり、特にこの半導体レー
ザの電流狭窄方法を改善し、より大きな設計裕度を得る
ことを目的とする。
本発明の基本と成る構造は、液相成長法の特性を利用し
素子内部ではＧ ａ Ａ ｓ基板に１本の溝を設は通常
のＣ８Ｐ構造レーザを形成し、端面近傍では溝の外部に
溝に沿った凹みを設けることにより活性層を素子内部に
比べ薄く、且つ基板に近くなるように形成するというも
のである。これにより、素子内部では、ストライプ内部
と外縁部との間の屈折率差を小さくでき、端面部では、
活性層が薄く、基板に近いため、屈折率差を大きくでき
る０本発明では、このような素子の電流狭窄を、予め凹
みを設けである基板に形成した基板と反対の導電型の層
を用いて行い、特に凹みを全て＜０１１＞方向から４５
度以内の辺で形成することにより＜０１１＞方向の段差
に伴う漏れ電流を防止した。
素子内部ではＧ ａ Ａ ｓ基板に１本の溝を設は通常
のＣ８Ｐ構造レーザを形成し、端面近傍では溝の外部に
溝に沿った凹みを設けることにより活性層を素子内部に
比べ薄く、且つ基板に近くなるように形成するというも
のである。これにより、素子内部では、ストライプ内部
と外縁部との間の屈折率差を小さくでき、端面部では、
活性層が薄く、基板に近いため、屈折率差を大きくでき
る０本発明では、このような素子の電流狭窄を、予め凹
みを設けである基板に形成した基板と反対の導電型の層
を用いて行い、特に凹みを全て＜０１１＞方向から４５
度以内の辺で形成することにより＜０１１＞方向の段差
に伴う漏れ電流を防止した。
本発明により、端面近傍のみを屈折率導波形の導波路と
する半導体レーザが容易に作製できるようになり、かつ
漏れ電流の低減により低しきい値のレーザが得られるよ
うになった。
する半導体レーザが容易に作製できるようになり、かつ
漏れ電流の低減により低しきい値のレーザが得られるよ
うになった。
以下図に従い本発明の詳細な説明する。
以下、本発明の実施例を第１−４図により説明する。ｐ
型Ｇ ａ Ａ ｓ基板（１）上に第１図に示すような凹
み（２）を１通常のフォトリソグラフ技術を用いて形成
したＳ ｉ Ｏｘマスクを用いた化学エツチングにより
形成し、ＭＯＣＶＤ法によりｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ層（
３）を形成した。このさい、基板上に＜０１１＞方向に
対し４５度以上の傾きを持つ方向の段差が有ると（１１
１）８面上の結晶成長が遅い気相成長の性質のため段差
埋込の形状は第２図のようになり、結晶の薄い部分がで
きて漏れ電流の原因に成る。このため、本発明では基板
の凹みを全て＜０１１＞方向から４５度以内の辺により
形成した。即ち第３図（ａ）のような凹みの形状とした
０次に、導波路となる溝（４）を形成した。この段階で
第３図に示すような、領域１の部分では幅２−４μｍの
溝のみが形成されており。
型Ｇ ａ Ａ ｓ基板（１）上に第１図に示すような凹
み（２）を１通常のフォトリソグラフ技術を用いて形成
したＳ ｉ Ｏｘマスクを用いた化学エツチングにより
形成し、ＭＯＣＶＤ法によりｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ層（
３）を形成した。このさい、基板上に＜０１１＞方向に
対し４５度以上の傾きを持つ方向の段差が有ると（１１
１）８面上の結晶成長が遅い気相成長の性質のため段差
埋込の形状は第２図のようになり、結晶の薄い部分がで
きて漏れ電流の原因に成る。このため、本発明では基板
の凹みを全て＜０１１＞方向から４５度以内の辺により
形成した。即ち第３図（ａ）のような凹みの形状とした
０次に、導波路となる溝（４）を形成した。この段階で
第３図に示すような、領域１の部分では幅２−４μｍの
溝のみが形成されており。
領域２においては領域１と溝と連続的につながる２−４
μｍの溝と、溝の端から１−５μｍ離れた位置に設けた
基板表面より凹んだ領域が形成されている。溝、及び凹
みの深さはそれぞれ２及び４μｍとした。この後、第４
図で示すように、ｐ−ＧａＡ Ｑ Ａｓクラッド層（５
）、アンドープ（’、ａＡ Ｑ Ａｓ活性層（６） 、
ｎ−ＧａＡＱＡｓクラッド層（７）。
μｍの溝と、溝の端から１−５μｍ離れた位置に設けた
基板表面より凹んだ領域が形成されている。溝、及び凹
みの深さはそれぞれ２及び４μｍとした。この後、第４
図で示すように、ｐ−ＧａＡ Ｑ Ａｓクラッド層（５
）、アンドープ（’、ａＡ Ｑ Ａｓ活性層（６） 、
ｎ−ＧａＡＱＡｓクラッド層（７）。
ｎ−ＧａＡｓキャップ層（８）を順次成長させる。
次に、 ＡｕＧｅＮｉ／ Ｃｒ ／ Ａ ｕ電極（９）
及びＣｒ／Ａｕ電極（１０）を蒸着する。この後、第１
図一点鎖線部分において壁かいし、反射面を形成する。
及びＣｒ／Ａｕ電極（１０）を蒸着する。この後、第１
図一点鎖線部分において壁かいし、反射面を形成する。
第４図（ａ）は、端面近傍の断面図で、凹みの部分の影
響で溝上に形成されたｎ ＧａＡ Ｑ Ａｓクラッド
層と活性層が、第４図（ｂ）に示す素子中央部分に比べ
薄くなっている。このため、水平方向に大きな屈折率差
が生じ、レーザ光がこれにより閉じ込められるので、非
点収差は小さい、屈折率差を大きくするためには、ｎ
−Ｇ ａ Ａ ｓ基板の影響を大きくする必要があるの
でｐ型クラッド層の溝外縁部の厚さを０．３μｍ以下、
活性層６の厚さを０．０７μｍ以下にする必要がある。
響で溝上に形成されたｎ ＧａＡ Ｑ Ａｓクラッド
層と活性層が、第４図（ｂ）に示す素子中央部分に比べ
薄くなっている。このため、水平方向に大きな屈折率差
が生じ、レーザ光がこれにより閉じ込められるので、非
点収差は小さい、屈折率差を大きくするためには、ｎ
−Ｇ ａ Ａ ｓ基板の影響を大きくする必要があるの
でｐ型クラッド層の溝外縁部の厚さを０．３μｍ以下、
活性層６の厚さを０．０７μｍ以下にする必要がある。
一方、第４図（ｂ）に示す素子中央部分では、ｐ −Ｇ
ａＡ Ｑ Ａｓクラッド層も活性層も厚いため屈折率差
が小さくなるので、マルチモードとなり、戻り光雑音は
生じない、屈折率差を小さくするためには、ｐ−Ｇ ａ
Ａ ｓ基板の影響を小さくする必要があるのでｐ型ク
ラッド層の溝外縁部の厚さを０．３μｍ以上、活性層６
の厚さをｏ、０７μｍ以上にする必要がある。また、前
者が０．７μｍ以下、後者が０．１μｍ以下では、パル
セーションを伴うマルチモードとなり、さらに雑音は低
減する。この他の層の厚さは、ｎ型クラッド層が０．８
−２．０μｍ、ｎ型キャンプ層が０．５−５．０μｍで
ある。
ａＡ Ｑ Ａｓクラッド層も活性層も厚いため屈折率差
が小さくなるので、マルチモードとなり、戻り光雑音は
生じない、屈折率差を小さくするためには、ｐ−Ｇ ａ
Ａ ｓ基板の影響を小さくする必要があるのでｐ型ク
ラッド層の溝外縁部の厚さを０．３μｍ以上、活性層６
の厚さをｏ、０７μｍ以上にする必要がある。また、前
者が０．７μｍ以下、後者が０．１μｍ以下では、パル
セーションを伴うマルチモードとなり、さらに雑音は低
減する。この他の層の厚さは、ｎ型クラッド層が０．８
−２．０μｍ、ｎ型キャンプ層が０．５−５．０μｍで
ある。
各層のＡＱＡｓ組成は、層５，７が０．３５−０．５５
、層６が０．０５−０．２０である。
、層６が０．０５−０．２０である。
この素子では、縦モードはマルチモードで、戻り光量に
関わらず、相対雑音強度はＩ Ｘ １０ Ｈｚ以下であ
った。また、非点収差は５μｍ以下であった。
関わらず、相対雑音強度はＩ Ｘ １０ Ｈｚ以下であ
った。また、非点収差は５μｍ以下であった。
本発明によれば、戻り光雑音が戻り光量によらず、その
相対雑音強度Ｉ Ｘ １０ Ｈｚ以下の半導体レーザが
得られる。
相対雑音強度Ｉ Ｘ １０ Ｈｚ以下の半導体レーザが
得られる。
第１図は、Ｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板の形状、第２図は基
板凹みの形状、第３図は溝付きｐ −Ｇ ａ Ａ ｓ基
板の形状、第４図は素子の断面形状。 Ｃ１）−ｐ ＧａＡｓ基板、（２） −Ｇ ａ Ａ
ｓ基板の凹み、（３） −ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ ）ｌ
、 （４） −ストライプ溝、（５）・・・ｐ −
ＧａＡ Ｑ Ａｓクラッド層、（６）・−・アンドープ
活性層、（７） −ｎ −ＧａＡ Ｑ Ａｑクラッド層
、 （８）・・・ｎ−ＧａＡｓキャップ層、（９）＝−
＾ｕＧｅＮｊ ／ Ｃｒ ／ Ａ ｕ電極、（１０）・
・Ｃｒ ／ Ａ ｕ電極。
板凹みの形状、第３図は溝付きｐ −Ｇ ａ Ａ ｓ基
板の形状、第４図は素子の断面形状。 Ｃ１）−ｐ ＧａＡｓ基板、（２） −Ｇ ａ Ａ
ｓ基板の凹み、（３） −ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ ）ｌ
、 （４） −ストライプ溝、（５）・・・ｐ −
ＧａＡ Ｑ Ａｓクラッド層、（６）・−・アンドープ
活性層、（７） −ｎ −ＧａＡ Ｑ Ａｑクラッド層
、 （８）・・・ｎ−ＧａＡｓキャップ層、（９）＝−
＾ｕＧｅＮｊ ／ Ｃｒ ／ Ａ ｕ電極、（１０）・
・Ｃｒ ／ Ａ ｕ電極。
Claims (1)
- １、半導体基板上にストライプ状の溝をつくり、これを
埋めるように活性層を含む多層の半導体層を積層した半
導体レーザにおいて、少なくとも一方の光出射端面近傍
において、溝の外部にあらかじめ凹部を設けておき、端
面近傍の活性層の膜厚を薄くするとともに、活性層と基
板の距離を小さくしたものでかつ、気相結晶成長により
基板上に形成した基板と反対の導電形の膜により電流狭
窄を行うものにおいて、該凹部の形状をすべて＜０１＠
１＠＞（所謂順メサ方向）から４５度以内の辺により形
成したことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9793786A JPS62256489A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9793786A JPS62256489A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256489A true JPS62256489A (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=14205577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9793786A Pending JPS62256489A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62256489A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009038278A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Tatsuta System Electronics Kk | プリント配線板用シールドフィルム及びプリント配線板 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP9793786A patent/JPS62256489A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009038278A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Tatsuta System Electronics Kk | プリント配線板用シールドフィルム及びプリント配線板 |
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