JPS6288390A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6288390A JPS6288390A JP23024785A JP23024785A JPS6288390A JP S6288390 A JPS6288390 A JP S6288390A JP 23024785 A JP23024785 A JP 23024785A JP 23024785 A JP23024785 A JP 23024785A JP S6288390 A JPS6288390 A JP S6288390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- active layer
- semi
- inp
- 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）
本発明は埋め込みヘテロ構造の半導体レーザに関する。
（従来の技術）
近年光フアイバ通信システムの技術の進展にはめざまし
いものがある。特に光フアイバ通信の高速化は、今後ま
すますその重要性を増しつつあり、１０ＧＩＩ／８以上
の超高速な変調が可能な光源の開発が望まれている。半
導体レーザの高速直接変調動作の実現のためこれまで半
絶縁性の基板にに形成した素子が種々開発されてきた。
いものがある。特に光フアイバ通信の高速化は、今後ま
すますその重要性を増しつつあり、１０ＧＩＩ／８以上
の超高速な変調が可能な光源の開発が望まれている。半
導体レーザの高速直接変調動作の実現のためこれまで半
絶縁性の基板にに形成した素子が種々開発されてきた。
その−例として第３図に示すような構成の半導体レーザ
が開発されている（エレクトロニクスレターズ誌（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ。
が開発されている（エレクトロニクスレターズ誌（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ。
Ｌｅｔｔ、、 ２０． ｐｌ １’７．１９８４））。
この半導体レーザは半絶縁性ＴｎＰ基板１にメサ６．７
を形成した後、図のようにＰ＋−ＩｎＰ層２、ＰＪｎＰ
層３、活性層４、ｎ−ＩｎＰクラッド層５を順次積層し
、Ｐ型電極の形成のためにメサ７の底をつきぬけるよう
にＺｎを拡散してＺｎ拡散領域８を形成し、Ｐ型電極１
１、ｎ型電極９を図のように形成し、素子を作成したも
のである。この構成では注入電流は活性層４に効果的に
注入され、高速変調時にも高周波電流がもれ出る領域が
小さく素子の容量を十分に小さくできており、高速変調
動作に有利で、５ＧＨｚ以−１−の優れた周波数応答特
性が得られている。
を形成した後、図のようにＰ＋−ＩｎＰ層２、ＰＪｎＰ
層３、活性層４、ｎ−ＩｎＰクラッド層５を順次積層し
、Ｐ型電極の形成のためにメサ７の底をつきぬけるよう
にＺｎを拡散してＺｎ拡散領域８を形成し、Ｐ型電極１
１、ｎ型電極９を図のように形成し、素子を作成したも
のである。この構成では注入電流は活性層４に効果的に
注入され、高速変調時にも高周波電流がもれ出る領域が
小さく素子の容量を十分に小さくできており、高速変調
動作に有利で、５ＧＨｚ以−１−の優れた周波数応答特
性が得られている。
（発明が解決しようとする問題点）
このようなレーザは活性層４の周囲を半絶縁層がおおっ
ているので、寄生容量の低減には十分有効であるが、電
気抵抗の点では十分とはいえない。
ているので、寄生容量の低減には十分有効であるが、電
気抵抗の点では十分とはいえない。
半絶縁基板１にＺｎを拡散した領域８においてもその表
面はＰ型に反転したＴｎＰ層であり、オーミック抵抗は
あまり小さくできない。さらにＺｎの拡散フロントがＰ
＋ＪｎＰ層２に達し、なおかつメサ７の部分に半絶縁性
の領域が十分に残されていなければならず、この点で素
子作製の歩留りも悪かった。
面はＰ型に反転したＴｎＰ層であり、オーミック抵抗は
あまり小さくできない。さらにＺｎの拡散フロントがＰ
＋ＪｎＰ層２に達し、なおかつメサ７の部分に半絶縁性
の領域が十分に残されていなければならず、この点で素
子作製の歩留りも悪かった。
本発明の目的は、寄生容量のとともに電気抵抗も小さく
て高周波応答す、Ｙ性に優れ、さらに素子作製の歩留り
が向−にした埋め込みヘテロ構造の半導体レーザを提供
することにある。
て高周波応答す、Ｙ性に優れ、さらに素子作製の歩留り
が向−にした埋め込みヘテロ構造の半導体レーザを提供
することにある。
（問題点を解決するための手段）
」二連の問題点を解決するために、本発明による半導体
レーザの構成は半絶縁性の基板上にに少なくとも活性層
を有する積層構造が形成され、前記活性層がより屈折率
の小さな半導体層によっておおわれてている埋め込みヘ
テロ構造の半導体レーザにおいて、前記活性層は前記半
絶縁性基板」二のメサストライプおよび梁（はり）によ
ってはさまれて形成され、前記活性層および梁の下に半
導体の電極層が形成されていることを特徴としている。
レーザの構成は半絶縁性の基板上にに少なくとも活性層
を有する積層構造が形成され、前記活性層がより屈折率
の小さな半導体層によっておおわれてている埋め込みヘ
テロ構造の半導体レーザにおいて、前記活性層は前記半
絶縁性基板」二のメサストライプおよび梁（はり）によ
ってはさまれて形成され、前記活性層および梁の下に半
導体の電極層が形成されていることを特徴としている。
（作用）
従来例においては寄生容量の点では十分小さくなってい
ると考えられ、ポイントは素子抵抗を小さくし、かつ製
作が容易な構成とすることになる。オーミック抵抗の低
減には従来例にように、半絶縁層をＰ型に反転させたＩ
ｎＰ層」−に電極を形成するよりも、Ｐ型のＴｎＧａＡ
ｓＰ層上に電極を形成することが有効である。さらにＺ
ｎの拡散によって電流通路を形成するのではなく、高濃
度にドープした半導体エビ成長層を電流の通路とするこ
とにより、作製上の再現性を改善できる。
ると考えられ、ポイントは素子抵抗を小さくし、かつ製
作が容易な構成とすることになる。オーミック抵抗の低
減には従来例にように、半絶縁層をＰ型に反転させたＩ
ｎＰ層」−に電極を形成するよりも、Ｐ型のＴｎＧａＡ
ｓＰ層上に電極を形成することが有効である。さらにＺ
ｎの拡散によって電流通路を形成するのではなく、高濃
度にドープした半導体エビ成長層を電流の通路とするこ
とにより、作製上の再現性を改善できる。
（実施例）
以下実施例を示す図面を用いて本発明の詳細な説明する
。第１図は本発明の一実施例である半導体レーザの断面
構造図を示す。このような素子を得るにはまず（１，０
０）面方位を有する半絶縁性のＴｎＰ基板１に第２図に
示すような形状にエツチングを行ない、＜０１１＞結晶
方向にメサストライプ６および梁２１を形成する。この
逆メサ方位でのエツチングによってエツチングマスクの
幅が小さな部分はどんどん逆三角形状が深くエツチング
され、最後には下地の基板から分離して梁の形状になる
。梁２１を形成するためのマスク幅は３．５ｐｍとした
。梁２１の両端の部分２２では基板１に固定されている
。メサ６は高さ４ｐｍとした。後に述べるようにこのよ
うに形成した梁が重要な役割りを果たすことになる。
。第１図は本発明の一実施例である半導体レーザの断面
構造図を示す。このような素子を得るにはまず（１，０
０）面方位を有する半絶縁性のＴｎＰ基板１に第２図に
示すような形状にエツチングを行ない、＜０１１＞結晶
方向にメサストライプ６および梁２１を形成する。この
逆メサ方位でのエツチングによってエツチングマスクの
幅が小さな部分はどんどん逆三角形状が深くエツチング
され、最後には下地の基板から分離して梁の形状になる
。梁２１を形成するためのマスク幅は３．５ｐｍとした
。梁２１の両端の部分２２では基板１に固定されている
。メサ６は高さ４ｐｍとした。後に述べるようにこのよ
うに形成した梁が重要な役割りを果たすことになる。
以上のようにエツチングを行なった基板１上に発光波長
１．２ｐｍに相当する Ｐ＋−Ｔｒｉｏ、７ｓＧａｏ＝ＬＡｓｏ、４８Ｐｏ、６
２電極層２０、Ｐ−ＴｎＰ層３、゛発光波長１．３ｐｍ
に相当する ノンドーフゴｎＯ，７２Ｇａｏ、２８Ａｓ０．６７−Ｐ
ｏ、３９活性層４、ｎ−ＩｎＰクラッド層５を順次形成
する。電極層２０はメサ６と梁２１によって形成される
溝部分で厚さ０゜７ｐｍとした。図に示すようにこの状
態で電極層２０の」二部は梁２１に達するように成長し
た。基板１から活性層４までの高さは２．５ｐｍ程度と
し、この部分で活性層４の幅が１．．５ｐｍ程度となる
ように、あらかじめメサ６と梁２１のすき間を決定した
。活性層４は中央部で厚さ０．１３ｐｍとした。ｎＪｎ
Ｐクラッド層５はその表面がメサ６の表面とほぼ一致す
るようにした。結晶成長後、図中梁２１の右側の部分の
みＰ−Ｔｎ、Ｐ層３まで選択的にエツチングして除去し
、電極層２０の表面を露出させた。その後部分的に電極
９゜１１を形成し、第２図中矢印で示した部分にそって
へきかいし、所望の半導体レーザを得る。
１．２ｐｍに相当する Ｐ＋−Ｔｒｉｏ、７ｓＧａｏ＝ＬＡｓｏ、４８Ｐｏ、６
２電極層２０、Ｐ−ＴｎＰ層３、゛発光波長１．３ｐｍ
に相当する ノンドーフゴｎＯ，７２Ｇａｏ、２８Ａｓ０．６７−Ｐ
ｏ、３９活性層４、ｎ−ＩｎＰクラッド層５を順次形成
する。電極層２０はメサ６と梁２１によって形成される
溝部分で厚さ０゜７ｐｍとした。図に示すようにこの状
態で電極層２０の」二部は梁２１に達するように成長し
た。基板１から活性層４までの高さは２．５ｐｍ程度と
し、この部分で活性層４の幅が１．．５ｐｍ程度となる
ように、あらかじめメサ６と梁２１のすき間を決定した
。活性層４は中央部で厚さ０．１３ｐｍとした。ｎＪｎ
Ｐクラッド層５はその表面がメサ６の表面とほぼ一致す
るようにした。結晶成長後、図中梁２１の右側の部分の
みＰ−Ｔｎ、Ｐ層３まで選択的にエツチングして除去し
、電極層２０の表面を露出させた。その後部分的に電極
９゜１１を形成し、第２図中矢印で示した部分にそって
へきかいし、所望の半導体レーザを得る。
以上のように作製した１、３ｐｍ帯のＢＨ−ＬＤにおい
て、素子全長（共振器長）１４０１１ｍに切り出し、室
温ＣＷ動作時の発振しきい値電流１３ｍＡ、微分量子効
率片面３０％、最高出カフ０ｍＷ、最高ＣＷ動作温度１
３０°Ｃという優れた特性の素子が再現性よく得られた
。また室温において高周波応答特性を評価したところ発
振しきい値電流の１．５倍にバイアスした動作条件で３
ｄＢ低下のカットオフ周波数が７゜６ＧＨｚと、第３図
に示した従来構造のレーザと比べ１平。
て、素子全長（共振器長）１４０１１ｍに切り出し、室
温ＣＷ動作時の発振しきい値電流１３ｍＡ、微分量子効
率片面３０％、最高出カフ０ｍＷ、最高ＣＷ動作温度１
３０°Ｃという優れた特性の素子が再現性よく得られた
。また室温において高周波応答特性を評価したところ発
振しきい値電流の１．５倍にバイアスした動作条件で３
ｄＢ低下のカットオフ周波数が７゜６ＧＨｚと、第３図
に示した従来構造のレーザと比べ１平。
て、同じ動作条件で王４倍のカットオフ周波数となった
。この改善は新ＪＡＷ造による電気抵抗の低減の割合い
とほぼ一致しており、ＯＲ定数の低減による改善である
と考えられる。
。この改善は新ＪＡＷ造による電気抵抗の低減の割合い
とほぼ一致しており、ＯＲ定数の低減による改善である
と考えられる。
なお、本発明の実施例においてはｈ］Ｐを基板、ＩｎＧ
ａＡｓＰを活性層とする波長］、ｐｍ帯の素子を示した
が、用いる半導体材料はもちろんこれに限るものではな
く、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ系、ＴｎＧａＡｓ／ｒｎＡ
ＩＡｓ系等他の半導体材料を用いて何らさしつがえない
。もちろんこのレーザは活性層４の延長上に回折格子を
形成することにより分布ブラッグ反射型半導体レーザと
して動作させることも可能であり、単一軸モード半導体
レーザとして用いることもできる。
ａＡｓＰを活性層とする波長］、ｐｍ帯の素子を示した
が、用いる半導体材料はもちろんこれに限るものではな
く、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ系、ＴｎＧａＡｓ／ｒｎＡ
ＩＡｓ系等他の半導体材料を用いて何らさしつがえない
。もちろんこのレーザは活性層４の延長上に回折格子を
形成することにより分布ブラッグ反射型半導体レーザと
して動作させることも可能であり、単一軸モード半導体
レーザとして用いることもできる。
（発明の効果）
本発明の特徴は、半絶縁基板」二に形成するＢＴ（−Ｌ
Ｄにおいて、活性層を基板上のメサストライプおよび梁
の間にはさまれるように形成し、梁の丁に半導体の電極
層を形成したことである。これによって寄生容量だけで
なく、素子抵抗も上置に低減することができ、ＯＲ定数
で決定される応答周波°１ハ、。
Ｄにおいて、活性層を基板上のメサストライプおよび梁
の間にはさまれるように形成し、梁の丁に半導体の電極
層を形成したことである。これによって寄生容量だけで
なく、素子抵抗も上置に低減することができ、ＯＲ定数
で決定される応答周波°１ハ、。
ｊｌ、）（・７）
数の上限を従来例に比べて４０％程度高めることができ
た。しかも従来例に比べて、拡散の制御の問題もなく、
素子作製の歩留りも大幅に向上した。
た。しかも従来例に比べて、拡散の制御の問題もなく、
素子作製の歩留りも大幅に向上した。
第１２図は本発明の一実施例である埋め込みレーザの構
造図、第２図は基板エツチング後の平面および側面を示
す図、第３図は従来例の埋め込みレーザの構造図である
。図中１は半絶縁性ＩｎＰ基板、２はＰ＋−ＴｎＰ層、
３はＰＪｎＰ層、４は活性層、５はｎＪｎＰクラッド層
、６，７はメサ、８はＺｎ拡散領域１．９はｎ型電極、
１１はＰ型電極、２０は電極層、２１は梁、２２は梁の
端をそれぞれあられす。 第７図 第Ｚ図
造図、第２図は基板エツチング後の平面および側面を示
す図、第３図は従来例の埋め込みレーザの構造図である
。図中１は半絶縁性ＩｎＰ基板、２はＰ＋−ＴｎＰ層、
３はＰＪｎＰ層、４は活性層、５はｎＪｎＰクラッド層
、６，７はメサ、８はＺｎ拡散領域１．９はｎ型電極、
１１はＰ型電極、２０は電極層、２１は梁、２２は梁の
端をそれぞれあられす。 第７図 第Ｚ図
Claims (1)
- 半絶縁性の基板上に少なくしも活性層を有する積層構造
が形成され、前記活性層がより屈折率の小さな半導体層
によっておおわれている埋め込みヘテロ構造の半導体レ
ーザにおいてメサストライプと梁が互いに平行に形成さ
れた半絶縁性基板と、半絶縁性基板上メサストライプの
両側及び梁の下の領域に形成された電極層と、電極層上
でかつメサストライプと梁とで挟まれた領域に形成され
た活性層を含む積層構造とを少なくとも備えていること
を特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23024785A JPS6288390A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23024785A JPS6288390A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288390A true JPS6288390A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16904824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23024785A Pending JPS6288390A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9791169B2 (en) | 2011-05-26 | 2017-10-17 | Kurita Water Industries Ltd. | Liquid heater |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP23024785A patent/JPS6288390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9791169B2 (en) | 2011-05-26 | 2017-10-17 | Kurita Water Industries Ltd. | Liquid heater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4803691A (en) | Lateral superradiance suppressing diode laser bar | |
| JPS5940592A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JPH01319986A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| US4870650A (en) | Semiconductor laser having a boundary-region absorption layer | |
| JPS6288390A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JP2539416B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP3108183B2 (ja) | 半導体レーザ素子とその製造方法 | |
| JPH07221387A (ja) | 導波路型光素子 | |
| JPH06104527A (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPS61242091A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPS63177485A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JP2822195B2 (ja) | 半導体レーザーの製造方法 | |
| JPH03104292A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS595689A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ | |
| JPS6148277B2 (ja) | ||
| KR100366041B1 (ko) | 반도체레이저다이오드및그제조방법 | |
| JPS5972787A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS6353718B2 (ja) | ||
| JPS6386581A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
| JPS6136720B2 (ja) | ||
| JPH03120775A (ja) | 埋め込み構造半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JPS63222476A (ja) | 端面発光ダイオ−ドの製造方法 | |
| JPH0786690A (ja) | 半導体レーザとその製法 | |
| JPS593872B2 (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
| JPS61279192A (ja) | 半導体レ−ザ |