JPS62282482A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

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JPS62282482A
JPS62282482A JP61126175A JP12617586A JPS62282482A JP S62282482 A JPS62282482 A JP S62282482A JP 61126175 A JP61126175 A JP 61126175A JP 12617586 A JP12617586 A JP 12617586A JP S62282482 A JPS62282482 A JP S62282482A
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JP
Japan
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layer
gaas
quantum well
multiple quantum
xas
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JP61126175A
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Katsuhiko Goto
勝彦 後藤
Hirobumi Namisaki
浪崎　博文
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 １日９発明は、半導体レーで装置に関し、特に。
低しきい値電流により発振し、かつ基本横モ、−ド発振
が可能で、比較的容易に製造し得る半導体し１ピ１１１
１ −ザ装置の改良構造に係るものである。
〔従来の技術〕
従来例でのこの種の半導体レーザ装置とし゛て、不純物
拡散によるプレーナストライプ形レーザ装置の構成を第
２図に示す。
すなわち、この第２図に示す従来例構成でのプレーナス
トライプ形の半導体レーザ装置の場合には、ｎ−ＧａＡ
ｓ基板１１上にあって、　ｎ−ＡＬｉＧａｋｓ層１２゜
ＧａＡｓ層１４１３．ｐ−ＡＭ　ＧａＡｓ層１４．およ
びｎＪａＡｇ層１５を層上５ぞれ順次に成長させた上で
、上部のｎ−ＧａＡｓ層１５側から、幅１０ＪＬ１１程
度のストライプ状に、Ｚｎをｐ−Ａ文ＧａＡｓ層１４に
達するまで選択的に拡散し、図中斜線ハツチングで表わ
したＺｎｎ拡散領領域１Ｂ形成させて、同部分のｎ−Ｇ
ａＡｓ層１５をｐ形に反転させると共に、ｎ−ＧａＡｓ
層１５側にはｐ−側電極１？　、　ｎ−ＧａＡｓ基板１
１側にはｎ−側電極１８をそれぞれに形成させたもので
ある。
突うて、この従来例構成では、順方向Ｖバイアス電圧を
加えた場合、　　ｐ−Ａ　Ｉ　ＧａＡｓ層１４とｎ−Ｇ
ａＡｓ層１５とのＺｎｎ拡散領領域１８以外部分が逆バ
イアスされるために、電流はこのＺｎｎ拡散領領域１８
集中して流れ、その結果、　ＧａＡｓ暦１３でのＺｎｎ
拡散領領域１８直下の部分で、注入キャリア密度が大き
くなってレーザ発振を生じ、かつこのＺｎ拡散ｐ領域Ｉ
Ｂの直下の部分で利得が高くなり、誘導放出により光波
の増幅を生じて、同部分が導波領域となるのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように前記従来例構成によるプレーナストライプ形
の半導体レーザ装置では、ｐ−ｎ逆バイアス接合によっ
て、いわゆる、電流狭搾をなすようにしているのである
が、この場合、電流は、　Ｚｎｎ拡散領領域１Ｂらｐ−
ａ文ＧａＡＳ［１４を通って広がるために、しきい値電
流をあまり低くすることができず、また一方では、利得
導波型であって屈折率導波路が形成されていないために
、水平横モードが不安定になり易いなどの問題点を有す
るものであった。
この発明は従来のこのような問題点を解消するためにな
されたものであり、その目的とするところは、低しきい
値電流により発振し、かつ基本横モード発振が可能で、
しかもメサストライプ、埋め込みストライプなどのよう
に複雑な製造工程を必要とせずに、比較的容易に製造し
得る半導体レーザ装置を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、この発明に係る半導体レー
ザ装置は、半絶縁性基板を用い、多重量子井戸構造での
活性層を含むダブルへテロ構造の半導体ウェハに、幅の
狭いストライプ状領域を残し、ｐ−不純物とｎ形不純物
とを選択的に拡散させて、ｐ−領域とｎ−領域、および
これらの両者に挟まれた幅の狭いストライプ状領域を形
成し、この不純物拡散によって、多重量子井戸構造の活
性層のストライプ状領域以外の部分を無秩序化したもの
である。
〔作　　　用〕
すなわち、この発明の半導体レーザ装置では。
半絶縁性基板上に多層に成長させた薄膜層に、横方向に
電流を流す構造であるために、漏れ電流が極めて少なく
、低しきい値電流による発振が可能となり、またストラ
イプ状領域以外の多重量子井戸構造の、不純物拡散によ
って無秩序化された部分は、活性領域となるストライプ
状領域内の多重量子井戸構造よりも屈折率が小さくなっ
て、屈折率導波路：が形成され、水平横モードが安定に
なるのである・。
〔実　施　例〕
以下この発明に係る半導体レーザ装置の一実施例につき
、第１図を参照して詳細に説明する。
第１図はこの実施例を適用した半導体レーザ装置の概要
構成を示す斜視図である。
この第１図実施例構造において、　Ｃｒ　ｄｏｐｅ　し
た半絶縁性のＧａＡｓ基板ｌ上には、Ａ　ｌ　ｘ　Ｇａ
　１−、　Ａ　ｓ　９２　。
ｋｌ　！Ｇａ１−、Ａｓ／ＧａＡｓ多重量子井戸暦３　
、Ａ　ｌ　ｘ　Ｇａ　ｉ　□　！Ａ、ｓ暦喀、８よびＧ
ａＡｇ層５を、それぞれ順次に成長させた上で、中間部
に輻２ル履程度のストライプ２０を残して、それぞれに
斜線ハツチングで示すように、＝方の側にはＺｎを選択
的に拡散してｐ領域７を形成し、他方の側にはＳｉを選
択的に拡散してｐ領域８．を形成し、かつこれらの各拡
散をその拡散フロントがＧａＡｓ基板１に達するまで行
なうのであり、この結果、Ａ立ＧａＡｓ／ＧａＡｓ多重
量子弁戸暦３のうち、斜線ハツチング部分については、
　ＺｎあるいはＳｉの拡散により、多重量子井戸層３の
無秩序化が生じて、平均的組成のＡｆｆｉＧａＡｘ暦Ｂ
となるもので、さらにＺｎ拡散の゛ｐｌｉ城７上にｐ−
電極９を、またＳｉ拡散のｎ領域８上にｎ−電極１Ｇを
それぞれに形成させたものである。
しかして、この実施例構造による半導体レーザ装置の場
合、ＧａＡｓはＡ１ＧａＡｓよりも禁制帯幅が狭いため
、ＧａＡｓ　Ｐ−１１接合の拡散電位がＡｎ　Ｇａ１ｌ
ｓ　ｐ−ｎ接合の拡散電位よりも低く、また、Ｃｒ　ｄ
ｏｐｅ　ＧａＡｓ基板１は、その抵抗率が１０ΩＣ間程
度で非常に大きく、同基板ｌには電流が流れない。
従って、電流は、ｐ領域７からｎ領域８へ横方向に流れ
、ＡＩＧａＡｘ／ＧａＡｓ多重量子井戸層３中のＧａＡ
ｓ暦に集中して、この部分にレーザ発振を生ずることに
なる。
そして、このとき、無秩序化された平均的組成のＡｆＬ
ＧａＡｓ暦Ｂは、ＧａＡｓ暦に注入されたキャリアに対
して障壁として作用し、このキャリアの閉じ込めがなさ
れ、また、こ−で多重量子井戸層３の屈折率は、それを
平均的にした組成のＡ、１ＧａＡｓ暦６の屈折率よりも
、かつ上下のＡ　ｌ　！Ｇ　ａ　ｔ　−ｘ　Ａ　’層２
゜Ａ文、Ｇａ１．Ａｓ層４の屈折率よりもそれぞれに大
きくて、１Ｏ−２程度の屈折率差を容易に得られるので
あり、このために活性領域となるストライプ内の多重量
子井戸層３は、その両側が屈折率の低い平均的組成のＡ
１ＧａＡｓ＠８で挟まれることになり、その屈折率差に
よって水平横モードを安定に制御し得るのである。
なお、前記実施例においては、Ａ　Ｉ　ＧａＡｇ　／　
ＧａＡｓ系の材料を用いてレーザを構成した場合につい
て述べたが、他の材料９例えばＩｎＧａＡｓＰ／　Ｉｎ
Ｐ系の材料を用いる場合にも適用できることは勿論であ
る。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明によるときは、半絶縁性
基板上に多層に成長させた薄膜層に、横方向に電流を流
す構造であるために、漏れ電流を極めて少なくできて、
低しきい値電流による発振を可能にし得られ、また活性
層を多重量子井戸層とし、かつこの多重量子井戸層に対
して、中間部に幅の狭いストライプ状領域を残し、両側
から導電形の異なる不純物をそれぞれ選択的に拡散させ
て、ストライプ状領域を除く部分を無秩序化させたから
、活性領域となるストライプ状領域内の多重量子井戸層
と無秩序化部分との間に、屈折率差を生じて屈折率導波
路が形成され、このため水平横モードを安定化し得るな
どの優れた特長を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に係る半導体レーザ装置の一実施例に
よる概要構成を示す斜視図であり、また第２図は同上従
来例による半導体レーザ装置の概要構成を示す斜視図で
ある。 ！・自・半絶縁性のＣｒ　ｄｏｐｅ　したＧａＡｓ基板
、２・・・・Ａ　１ＧａＡｓ層、　３　・・・・Ａ９．
ＧａＡｓ／　Ｇａ１ｇ多重量子井戸層、４　”　”　Ａ
！；ＬＧａＡｓ層、５　＝ＧａＡｓ層、　１３−−−−
無秩序化された平均的組成のＡ文ＧａＡｓ層、７・・・
・Ｚｎ拡散のｐ領域、８・・・・Ｓｉ拡散のｎ領域、９
・・・・ｐ−電極、ｌＯ・・・・ｎ−電極、２０・・・
・ストライプ。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第１図 １　：牛地縁違ＧａＡＳ兼オ（ ２：　ＡＬＧａＡｓ、Ｉｆ ３：”ＧａＡＳ／ＧａＡＳＪ’　！−’ＬＰ’ｒｌ’ｙ
９４　：ＡＱＧａＡｓ４ ８：Ｓ１棒東＾ｎ領域 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半絶縁性基板上にあって、少なくとも禁制帯幅の
    異なる２種類の化合物半導体薄膜を、交互に積層してな
    る多重量子井戸層を設けると共に、前記多重量子井戸層
    に対しては、中間部に幅の狭いストライプ状領域を残し
    た両側から前記半絶縁性基板に達するまで、導電形の異
    なる不純物をそれぞれ選択的に拡散させ、この不純物拡
    散により、前記ストライプ状領域内の部分を除いて、同
    多重量子井戸層の部分を無秩序化したことを特徴とする
    半導体レーザ装置。
JP61126175A 1986-05-30 1986-05-30 半導体レ−ザ装置 Pending JPS62282482A (ja)

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US07/055,506 US4809289A (en) 1986-05-30 1987-05-29 Semiconductor laser device

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