JPS63126287A - 半導体レ−ザアレイ装置 - Google Patents
半導体レ−ザアレイ装置Info
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- JPS63126287A JPS63126287A JP27250286A JP27250286A JPS63126287A JP S63126287 A JPS63126287 A JP S63126287A JP 27250286 A JP27250286 A JP 27250286A JP 27250286 A JP27250286 A JP 27250286A JP S63126287 A JPS63126287 A JP S63126287A
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- Japan
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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】
産業上の利用分野
本発明は多波長の半導体レーザアレイ装置に関するもの
である。
である。
従来の技術
近年、可視光半導体レーザは光ディスクや光プリンタ用
光源として使用されている。結晶材料としては、AlG
aAs系、 AlGaInP系やI nGaAs P系
のものがある。A I G a A s系はすでに波長
780nmのものがコンパクトディスク用光源として実
用化されている。一方、レーザ光の波長が短いほど集光
スポット径を小さくでき光ディスクの記録密度は向上す
るため、発振波長の短波長化の研究が進められており、
最近特に680〜690nmの波長範囲で発振可能なA
lGa1nP系が注目されている。
光源として使用されている。結晶材料としては、AlG
aAs系、 AlGaInP系やI nGaAs P系
のものがある。A I G a A s系はすでに波長
780nmのものがコンパクトディスク用光源として実
用化されている。一方、レーザ光の波長が短いほど集光
スポット径を小さくでき光ディスクの記録密度は向上す
るため、発振波長の短波長化の研究が進められており、
最近特に680〜690nmの波長範囲で発振可能なA
lGa1nP系が注目されている。
他方、半導体レーザの用途の拡大にともない、同一チッ
プ上に構成された2つの異なる波長の光を放射する三波
長レーザに対する要求も高まりつつある。三波長レーザ
によると消録再可能な光ディスクや1本のファイバーで
複数の信号を同時に伝送する波長多重通信が可能となる
。
プ上に構成された2つの異なる波長の光を放射する三波
長レーザに対する要求も高まりつつある。三波長レーザ
によると消録再可能な光ディスクや1本のファイバーで
複数の信号を同時に伝送する波長多重通信が可能となる
。
この三波長レーザを実現するため、従来よりいくつかの
構造が提案されている。第3図は従来のAlGaAs系
二波長レー三波長例をAI Ga I n P 系材
料で示した断面図である。第3図において1はn型G
a A g基板、2はn型(Alx”1−x)0.5
”0.5 ”クラッド層、3はノンドープ(AlyGa
1−y)0.5 Ino、s P活性層、4はp型(A
lxGa1−、)。、6In。、6Pクラッド層、5は
p型G a A s分離層、6はP型(All !t
Ga 1−xr )o 、 6I no 、 s Pク
ラッド層、7はノンドープ(AlxGa11− y/
)o、 6I no 、 s P層、8はn型(A6
xt Ga 1− x/ ) 0.6 I n o、
s Pクラッド層、9はn型GaAsキャップ層、10
はp側オーミック電極、11はn側オーミック電極(レ
ーザ1)。
構造が提案されている。第3図は従来のAlGaAs系
二波長レー三波長例をAI Ga I n P 系材
料で示した断面図である。第3図において1はn型G
a A g基板、2はn型(Alx”1−x)0.5
”0.5 ”クラッド層、3はノンドープ(AlyGa
1−y)0.5 Ino、s P活性層、4はp型(A
lxGa1−、)。、6In。、6Pクラッド層、5は
p型G a A s分離層、6はP型(All !t
Ga 1−xr )o 、 6I no 、 s Pク
ラッド層、7はノンドープ(AlxGa11− y/
)o、 6I no 、 s P層、8はn型(A6
xt Ga 1− x/ ) 0.6 I n o、
s Pクラッド層、9はn型GaAsキャップ層、10
はp側オーミック電極、11はn側オーミック電極(レ
ーザ1)。
12もn側オーミック電極(レーザ2)である。
以上の様に構成された従来の二波長レーザは通常の二重
ヘテロ構造のレーザを2段に積み重ねたもので、あらか
じめエピタキシャル成長の際に、活性層3と活性層7の
Alの添加量を変えておけば、レーザ1とレーザ2から
異なる波長のレーザ光が得られる。
ヘテロ構造のレーザを2段に積み重ねたもので、あらか
じめエピタキシャル成長の際に、活性層3と活性層7の
Alの添加量を変えておけば、レーザ1とレーザ2から
異なる波長のレーザ光が得られる。
発明が解決しようとする問題点
この様な従来の構成では、次に述べる様な問題点を有し
ている。まず、通常の半導体レーザに比べてエピタキシ
ャル層の数が多いため成長装置が大がかりとなる。また
、2つのレーザを駆動するためのエツチングや電極形成
等のプロセスが非常に複雑となシ、素子の歩留りやスル
ーブツトが低下する。
ている。まず、通常の半導体レーザに比べてエピタキシ
ャル層の数が多いため成長装置が大がかりとなる。また
、2つのレーザを駆動するためのエツチングや電極形成
等のプロセスが非常に複雑となシ、素子の歩留りやスル
ーブツトが低下する。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するため、有機金属を含んだ
原料ガスを用いて気相成長させたI n o、 s G
ao 、 s Pエピタキシャル層を活性層とし、前記
活性層内に高濃度不純物領域と低濃度不純物領域を所定
の間隔を隔てて設け、それぞれの領域に駆動電流を注入
することを特徴とするものである。
原料ガスを用いて気相成長させたI n o、 s G
ao 、 s Pエピタキシャル層を活性層とし、前記
活性層内に高濃度不純物領域と低濃度不純物領域を所定
の間隔を隔てて設け、それぞれの領域に駆動電流を注入
することを特徴とするものである。
作 用
この技術的手段による作用は次の様になる。すがら、気
相成長させたI n 0. aGa o 、 s Pエ
ピタキシャル層の禁制帯エネルギー幅の特異性を利用す
ることで二つの異なる波長の得られる三波長半導体レー
ザアレイ装置が実現できる。
相成長させたI n 0. aGa o 、 s Pエ
ピタキシャル層の禁制帯エネルギー幅の特異性を利用す
ることで二つの異なる波長の得られる三波長半導体レー
ザアレイ装置が実現できる。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明す
る。第1図は本発明の一実施例における半導体レーザア
レイ装置の断面図である。
る。第1図は本発明の一実施例における半導体レーザア
レイ装置の断面図である。
n型G a A s基板1上にトリメチルインジウム(
TMI)、)リエチルガリウム(TEG) とホスフ
ィン(PH3)を用いた気相成長法によりn型(Alx
Ga1−x)o、s Ino、 6P クラッド#
2 (1μm)、/7ドープIno、6Ga0.6P活
性層13 (0,1皿) 。
TMI)、)リエチルガリウム(TEG) とホスフ
ィン(PH3)を用いた気相成長法によりn型(Alx
Ga1−x)o、s Ino、 6P クラッド#
2 (1μm)、/7ドープIno、6Ga0.6P活
性層13 (0,1皿) 。
p型(Alc”1−x)0.5”0.5Pクラッド層4
(1μm)、n型G a A sキャップ層14 (1
μm)を順次エピタキシャル成長する。この時、エピタ
キシャル成長は100Toxrの減圧下で成長温度70
0℃、V/III比2ooの条件で行なう。成長速度は
各層で1 、0/Im/hである。
(1μm)、n型G a A sキャップ層14 (1
μm)を順次エピタキシャル成長する。この時、エピタ
キシャル成長は100Toxrの減圧下で成長温度70
0℃、V/III比2ooの条件で行なう。成長速度は
各層で1 、0/Im/hである。
次に表面のn型G a A s層14をストライブ状に
2ooμm間隔で0.6μmエツチングした後、表面よ
りp型不純物である亜鉛(Zn)をストライプ状に20
0μm間隔で選択拡散し、拡散フロントがn型G a
A sキャップ層14を0.6μmエツチングした領域
(レーザA)でノンドープIn006Ga0.6P活性
層13に達するようにする。この時、n型G a A
sキャップ層14をエツチングしていない領域(レーザ
B)ではp型(”xG’1−x)0.5 工nO,6P
クラッド層4に達している。その後、これら2つの領域
間の分離エツチングを行ない、さらに分離エツチングで
形成された溝の壁に絶縁膜16、例えばS iO2を形
成する。その後、p側電極用金属、例えばCr/A u
を蒸着し、レーザA、Bの2つの領域でそれぞれレーザ
駆動できるようにエツチングにより分離し、p側オーミ
ック電極16を形成する。n型G a A a基板1側
にはn側電極用金属、例えばAuGe/Auを蒸着し、
合金処理を行ってn側オーミック電極1oを形成する。
2ooμm間隔で0.6μmエツチングした後、表面よ
りp型不純物である亜鉛(Zn)をストライプ状に20
0μm間隔で選択拡散し、拡散フロントがn型G a
A sキャップ層14を0.6μmエツチングした領域
(レーザA)でノンドープIn006Ga0.6P活性
層13に達するようにする。この時、n型G a A
sキャップ層14をエツチングしていない領域(レーザ
B)ではp型(”xG’1−x)0.5 工nO,6P
クラッド層4に達している。その後、これら2つの領域
間の分離エツチングを行ない、さらに分離エツチングで
形成された溝の壁に絶縁膜16、例えばS iO2を形
成する。その後、p側電極用金属、例えばCr/A u
を蒸着し、レーザA、Bの2つの領域でそれぞれレーザ
駆動できるようにエツチングにより分離し、p側オーミ
ック電極16を形成する。n型G a A a基板1側
にはn側電極用金属、例えばAuGe/Auを蒸着し、
合金処理を行ってn側オーミック電極1oを形成する。
ところで、100Torrの減圧下でTlvlI 、
TECiとPH3を用いた気相成長法で得られるI n
o 、 5Gao、 s Pエピタキシャル層の禁制帯
エネルギー幅は、成長温度やV/III比によって変化
することが知られている。第2図にV/III比が20
01の場合の7オトルミネツセンス法によるバンド端の
ピークエネルギーと成長温度の関係を示す。ピークエネ
ルギーは成長温度が650〜700’Cで特異的に変化
し、1.86eVと約50meV低エネルギ゛−側に移
動する。この様な現象は成長時の結晶表面での成長機構
が変化を受け、GaとInの原子配列が異なることによ
ると考えられている。一方、成長温度が700’C1V
/III比が20oの場合、Znを高濃度にドーピング
するとピークエネルギーが約60meV高エネルギー側
に移動する。
TECiとPH3を用いた気相成長法で得られるI n
o 、 5Gao、 s Pエピタキシャル層の禁制帯
エネルギー幅は、成長温度やV/III比によって変化
することが知られている。第2図にV/III比が20
01の場合の7オトルミネツセンス法によるバンド端の
ピークエネルギーと成長温度の関係を示す。ピークエネ
ルギーは成長温度が650〜700’Cで特異的に変化
し、1.86eVと約50meV低エネルギ゛−側に移
動する。この様な現象は成長時の結晶表面での成長機構
が変化を受け、GaとInの原子配列が異なることによ
ると考えられている。一方、成長温度が700’C1V
/III比が20oの場合、Znを高濃度にドーピング
するとピークエネルギーが約60meV高エネルギー側
に移動する。
本発明はこの様な特異的な現象を積極的に利用したもの
で、以上の様な本実施例によれば、I n o 、 6
G a o 、 s P活性層にZnを拡散したレーザ
Bの領域及びそうでないレーザAの領域を形成し、それ
ぞれの領域に電流を注入することによって、低しきい値
電流で動作する発振波長が680nm(レーザA)と6
60nm(レーザB)の三波長レーザアレイが容易に実
現できた。
で、以上の様な本実施例によれば、I n o 、 6
G a o 、 s P活性層にZnを拡散したレーザ
Bの領域及びそうでないレーザAの領域を形成し、それ
ぞれの領域に電流を注入することによって、低しきい値
電流で動作する発振波長が680nm(レーザA)と6
60nm(レーザB)の三波長レーザアレイが容易に実
現できた。
本実施例は本発明を制限するものでない。すなわち、高
濃度不純物領域は、光照射による選択ドーピングにより
形成してもよく、ドーパントにはZn以外のCdやMq
を用いてもよい。なお、ここでは三波長レーザアレイに
限定して説明したが、活性層内の不純物濃度の制御によ
り多波長レーザアレイへの展開も可能である。
濃度不純物領域は、光照射による選択ドーピングにより
形成してもよく、ドーパントにはZn以外のCdやMq
を用いてもよい。なお、ここでは三波長レーザアレイに
限定して説明したが、活性層内の不純物濃度の制御によ
り多波長レーザアレイへの展開も可能である。
発明の効果
以上の様に、本発明は有機ガリウム、有機インジウムと
リン化合物を原料ガスとして気相成長させたI n o
、 6Ga o、 5重層を活性層とした2重ヘテロ
構造の前記活性層に高濃度不純物領域と低濃度不純物領
域を形成し、それぞれの領域に電流注入することにより
、2つの異なる波長を得ることができ、その実用上効果
は犬なるものがある。
リン化合物を原料ガスとして気相成長させたI n o
、 6Ga o、 5重層を活性層とした2重ヘテロ
構造の前記活性層に高濃度不純物領域と低濃度不純物領
域を形成し、それぞれの領域に電流注入することにより
、2つの異なる波長を得ることができ、その実用上効果
は犬なるものがある。
第1図は本発明の一実施例における三波長半導体レーザ
アレイ装置の断面図、第2図はフォトルミネッセンスス
ペクトルのピークエネルギーと成長温度依存性を示す特
性図、第3図は従来の三波長レーザの断面図である。 1−−−−−−n型GaAs基板、2−−−−−−n型
(” xGal−x)0.6 ”0.6Pクラッド層、
3・・・・・・ノンドープ(A11 yGa 1−ア)
。s In。、5P活性層、4−・−p型(”7”1−
x)0.5”0.6 ”クラッド層、6・・・・・・p
型GaAg分離層、6・・・・・・p型(Nx’ Ga
1−xl)o、s”b、5’クラツト膚、7・・・・・
ノンドープ(Aly/Ga1−、l)。、6In0.5
P活性層、E3−−−−−−n型(Al、1Ga1−x
z)、6In0.6Pクラット層、9・・・・・・n型
G a A sキャップ層、10・・・・・・p側オー
ミック電極、11・・・・・・n側オーミック電極、1
2・・・・・・n側オーミック電極、13・・・・・・
ノンドープI no 、 s Gao、 s P活性層
、14−−−−−− n型GaAsキャップ層、15・
・・・・・絶縁膜、16・・・・・・p側オーミック電
極、17・・・・・・Zn拡散領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
−−n¥Gt2.ハ基碩 q−−n II QJs ff〒・y7’ジ琶B+−−
−?ji!ドーミ、y 7 ’t&イljl!−−−n
(1+H+。
アレイ装置の断面図、第2図はフォトルミネッセンスス
ペクトルのピークエネルギーと成長温度依存性を示す特
性図、第3図は従来の三波長レーザの断面図である。 1−−−−−−n型GaAs基板、2−−−−−−n型
(” xGal−x)0.6 ”0.6Pクラッド層、
3・・・・・・ノンドープ(A11 yGa 1−ア)
。s In。、5P活性層、4−・−p型(”7”1−
x)0.5”0.6 ”クラッド層、6・・・・・・p
型GaAg分離層、6・・・・・・p型(Nx’ Ga
1−xl)o、s”b、5’クラツト膚、7・・・・・
ノンドープ(Aly/Ga1−、l)。、6In0.5
P活性層、E3−−−−−−n型(Al、1Ga1−x
z)、6In0.6Pクラット層、9・・・・・・n型
G a A sキャップ層、10・・・・・・p側オー
ミック電極、11・・・・・・n側オーミック電極、1
2・・・・・・n側オーミック電極、13・・・・・・
ノンドープI no 、 s Gao、 s P活性層
、14−−−−−− n型GaAsキャップ層、15・
・・・・・絶縁膜、16・・・・・・p側オーミック電
極、17・・・・・・Zn拡散領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
−−n¥Gt2.ハ基碩 q−−n II QJs ff〒・y7’ジ琶B+−−
−?ji!ドーミ、y 7 ’t&イljl!−−−n
(1+H+。
Claims (1)
- 有機金属を含んだ原料ガスを用いて気相成長させたIn
_0_._5Ga_0_._5Pエピタキシャル層を活
性層とし、前記活性層の上下より前記活性層より禁制帯
エネルギー幅の大きい化合物半導体エピタキシャル層で
クラッドした二重ヘテロ接合構造を有し、前記活性層に
所定の間隔を隔てて高濃度不純物領域と低濃度不純物領
域を設け、前記高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域
内にそれぞれ駆動電流の注入手段を備えてなる半導体レ
ーザアレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27250286A JPS63126287A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27250286A JPS63126287A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63126287A true JPS63126287A (ja) | 1988-05-30 |
Family
ID=17514800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27250286A Pending JPS63126287A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63126287A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0256986A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マルチビーム半導体発光装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6066889A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザアレイ装置 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP27250286A patent/JPS63126287A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6066889A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0256986A (ja) * | 1988-08-22 | 1990-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マルチビーム半導体発光装置 |
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