JPS63185086A - 波長可変半導体レ−ザ - Google Patents
波長可変半導体レ−ザInfo
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- JPS63185086A JPS63185086A JP1607087A JP1607087A JPS63185086A JP S63185086 A JPS63185086 A JP S63185086A JP 1607087 A JP1607087 A JP 1607087A JP 1607087 A JP1607087 A JP 1607087A JP S63185086 A JPS63185086 A JP S63185086A
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- gaas
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- electrode
- junction
- electrodes
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 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〕
本発明は半導体発光素子に係シ、特に２波長を選択発振
可能なレーザ素子に関する。
可能なレーザ素子に関する。
従来半導体レーザはｐ形およびｎ形りラッド層の間に活
性層を有する半導体層状構造の表裏面に電極を設け、膜
に垂直な方向に電流を流しレーザ発振をさせていた。し
かしこの構造のレーザは１波長しか発振できない。これ
に対しジュー・カンタム・エレクトロニクス、第ＱＥ
１１巻（１９７５年）第４２７頁（Ｊ、Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、、 ＱＥ １１ 。
性層を有する半導体層状構造の表裏面に電極を設け、膜
に垂直な方向に電流を流しレーザ発振をさせていた。し
かしこの構造のレーザは１波長しか発振できない。これ
に対しジュー・カンタム・エレクトロニクス、第ＱＥ
１１巻（１９７５年）第４２７頁（Ｊ、Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、、 ＱＥ １１ 。
４２７（１９７５））に示されている深いｐ膨拡散層を
有するレーザ（ＴＪ８レーザ）構造はアプライド フィ
ジックス レター 第３６巻（１９８０年）第４４１頁
（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、、 ３６（６）
、４４１（１９８０））に示されるごとく多波長同時
発振が可能でアリ、本発明はこのタイプのレーザをさら
に発展させ、２波長のうちの１波長を選択的に発振させ
得る。
有するレーザ（ＴＪ８レーザ）構造はアプライド フィ
ジックス レター 第３６巻（１９８０年）第４４１頁
（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、、 ３６（６）
、４４１（１９８０））に示されるごとく多波長同時
発振が可能でアリ、本発明はこのタイプのレーザをさら
に発展させ、２波長のうちの１波長を選択的に発振させ
得る。
上記従来技術は多波長を同時発振させるもので波長選択
の機能を有せず１光条重伝送、光ディスクなどの応用を
目的とすれば何ら利点を発揮するものではないことは明
らかである。本発明は電流の経路をゲート電極から印加
した電圧によって制御し波長選択を可能にすることを目
的とする。
の機能を有せず１光条重伝送、光ディスクなどの応用を
目的とすれば何ら利点を発揮するものではないことは明
らかである。本発明は電流の経路をゲート電極から印加
した電圧によって制御し波長選択を可能にすることを目
的とする。
上記目的はｐ−ｎ接合に逆バイアスを印加したときに発
生する空乏層の広が９を利用することによシ、つまりと
の空乏層領域を制御することによつて電流のオン、オフ
が可能となシ、達成される。
生する空乏層の広が９を利用することによシ、つまりと
の空乏層領域を制御することによつて電流のオン、オフ
が可能となシ、達成される。
第１図は本発明の基本構造を表わしたものでろり、Ｇａ
Ａｌ１−ＡｔＧａＡｓ半導体を例トシテいル。
Ａｌ１−ＡｔＧａＡｓ半導体を例トシテいル。
同図において電極１８．１９の下部に設けた点線領域は
Ｚｎを不純物として拡散したｐ形領域である。電極１９
にプラス電位、また電極１７にマイナス電位を印加しｐ
−ｎ接合に順電流を流すとｐ形領域２０から正孔が、ま
た１４の” ＡｔＧａＡｓから電子が１５のｎ−−Ｑ
ａＡｓ層に注入され、電子と正孔の再結合によってＧａ
Ａｓのバンドギャップに相当した発光が生じ１図面に平
行な方向の共振器によりついにはレーザ発振する（波長
〜８３０ｎ ｍ ）。さらに電極１９と１７間の電位差
を増加すると同様に１３の” ｋｌ Ｑ ａ Ａ ｓ
を活性層とし友レーザ発振が生じ、上記１５のｎ−−Ｇ
ａＡＳ層を活性層としたレーザ発振に加えて、よシ短波
長の光波が得られる。ここで初めにｎ−−ＱａＡｓ層に
電流が流れるのはｎ −ＡｔＧａＡｓ （１３）に比ベ
バンドギャップが小さいためであり低電圧ではｎ−−Ｇ
ａＡｓに流れる。したがって第１図の構成での要点は活
性層１５．活性層１３の順でバンドギャップが大きくな
り、かつクラッド層である１２，１４゜１６はこれらよ
り大きなバンドギャップの材料が必要なことである。
Ｚｎを不純物として拡散したｐ形領域である。電極１９
にプラス電位、また電極１７にマイナス電位を印加しｐ
−ｎ接合に順電流を流すとｐ形領域２０から正孔が、ま
た１４の” ＡｔＧａＡｓから電子が１５のｎ−−Ｑ
ａＡｓ層に注入され、電子と正孔の再結合によってＧａ
Ａｓのバンドギャップに相当した発光が生じ１図面に平
行な方向の共振器によりついにはレーザ発振する（波長
〜８３０ｎ ｍ ）。さらに電極１９と１７間の電位差
を増加すると同様に１３の” ｋｌ Ｑ ａ Ａ ｓ
を活性層とし友レーザ発振が生じ、上記１５のｎ−−Ｇ
ａＡＳ層を活性層としたレーザ発振に加えて、よシ短波
長の光波が得られる。ここで初めにｎ−−ＱａＡｓ層に
電流が流れるのはｎ −ＡｔＧａＡｓ （１３）に比ベ
バンドギャップが小さいためであり低電圧ではｎ−−Ｇ
ａＡｓに流れる。したがって第１図の構成での要点は活
性層１５．活性層１３の順でバンドギャップが大きくな
り、かつクラッド層である１２，１４゜１６はこれらよ
り大きなバンドギャップの材料が必要なことである。
ここで電極１８にマイナス電位を加えていくとｐ−ｎ接
合に逆バイアスが印加されることにな９゜ｎ−−ＧａＡ
ｓ層内に空乏層が形成されマイナス電位とともに空乏層
幅が増大し、ついにはｎ−ＧａＡＳ層全体に拡がるため
ｎ−ＧａＡＳ活性層からの発振が停止する。すなわち電
極１８はゲートの役割りを果す。このように電極１７，
１８．１９の電位を調節することによ！＋ 、 １１
”−ＧａＡＳ （１５）とｎ−ＡｔＧａＡｓ （１３）
それぞれを活性層とするレーザ光を選択的に取出すこと
ができる。
合に逆バイアスが印加されることにな９゜ｎ−−ＧａＡ
ｓ層内に空乏層が形成されマイナス電位とともに空乏層
幅が増大し、ついにはｎ−ＧａＡＳ層全体に拡がるため
ｎ−ＧａＡＳ活性層からの発振が停止する。すなわち電
極１８はゲートの役割りを果す。このように電極１７，
１８．１９の電位を調節することによ！＋ 、 １１
”−ＧａＡＳ （１５）とｎ−ＡｔＧａＡｓ （１３）
それぞれを活性層とするレーザ光を選択的に取出すこと
ができる。
以下１本発明の実施例を第１図を用いて説明する。
Ｓｉドープ（キャリア濃度２ Ｘ １０１８／ ｃｍ”
）ＱａＡｓ基板１の上にＭＯＣＶＬ）（Ｍｅｔａｌｏ
ｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ １）ｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）でｎ”−Ａｔｏ、４０ａ （Ｌ６
Ａｓ（Ｓ ｅドープ、＊ヤリ７１１１ｉ［〜１０”／鋸
３）１２を約１μｍ、ついでｎ−Ａｔａ２Ｇｏ、ｓＡｓ
（キャリア濃度２ ｘ １０”７ｃｍ” ）１３を０
．５μｍ、ｎ” Ａｔａ４ＧａａｓＡＳ１４を約１μ
ｍ 、 ｎ −−ＱａＡｓ １５をＯ，ｇμｍ、ｎ”−
Ａｔｏ４（）ａ ａ、ａ Ａｓ １６ ｆ約１／Ｊｍに
て形成した。すらに第１図の点線領域にＺｎを拡散して
ｐ形領域を形成した後オーミック電極を付けてレーザを
作製した。ｐ形領域の形成は第１図のごとく異なる拡散
深さを有する三種類の領域をそれぞれ拡散時間を変えて
形成した。
）ＱａＡｓ基板１の上にＭＯＣＶＬ）（Ｍｅｔａｌｏ
ｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ １）ｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）でｎ”−Ａｔｏ、４０ａ （Ｌ６
Ａｓ（Ｓ ｅドープ、＊ヤリ７１１１ｉ［〜１０”／鋸
３）１２を約１μｍ、ついでｎ−Ａｔａ２Ｇｏ、ｓＡｓ
（キャリア濃度２ ｘ １０”７ｃｍ” ）１３を０
．５μｍ、ｎ” Ａｔａ４ＧａａｓＡＳ１４を約１μ
ｍ 、 ｎ −−ＱａＡｓ １５をＯ，ｇμｍ、ｎ”−
Ａｔｏ４（）ａ ａ、ａ Ａｓ １６ ｆ約１／Ｊｍに
て形成した。すらに第１図の点線領域にＺｎを拡散して
ｐ形領域を形成した後オーミック電極を付けてレーザを
作製した。ｐ形領域の形成は第１図のごとく異なる拡散
深さを有する三種類の領域をそれぞれ拡散時間を変えて
形成した。
このレーザにＣｕのヒートシンクにマウントし電極１９
と１７間に順方向電流を流したところ。
と１７間に順方向電流を流したところ。
ｎ−ＧａＡｓ層を活性層とした波長０．８５μｍの発振
が電流１００ｍＡから始まった。この状態で電極１８に
マイナス電位を印加していったところ電 ４極１９と
１８間の電流が増加し始めるところでこのレーザ発振が
停止するとともに広い波長幅の弱い発光が始まった。つ
いで電極１９．１７Ｍ＋７）［圧を増加させたところ波
長０．７８μｍのレーザ光が得られた。このことから広
い波長幅の弱い発光はｎ Ａｔａｚ Ｑａ （Ｌｓ
Ａ８′ｔ−活性層とするＬＥＤ発光であることが分った
。
が電流１００ｍＡから始まった。この状態で電極１８に
マイナス電位を印加していったところ電 ４極１９と
１８間の電流が増加し始めるところでこのレーザ発振が
停止するとともに広い波長幅の弱い発光が始まった。つ
いで電極１９．１７Ｍ＋７）［圧を増加させたところ波
長０．７８μｍのレーザ光が得られた。このことから広
い波長幅の弱い発光はｎ Ａｔａｚ Ｑａ （Ｌｓ
Ａ８′ｔ−活性層とするＬＥＤ発光であることが分った
。
以上の初期動作で得られた駆動電圧を今度は。
一度に印加し０．８５μｍのレーザ発振をさせながら、
電極１８へのマイナス電位を与えるとともに電極１９と
１７間の順電圧増加を同時に行なったところ、０．８５
μｍの発光が停止し、より短波の０．７８μｍのレーザ
光が得られ、同様にして再び０．８５μｍの発光に戻す
こと、すなわちレーザ光の選択発振をすることができた
。
電極１８へのマイナス電位を与えるとともに電極１９と
１７間の順電圧増加を同時に行なったところ、０．８５
μｍの発光が停止し、より短波の０．７８μｍのレーザ
光が得られ、同様にして再び０．８５μｍの発光に戻す
こと、すなわちレーザ光の選択発振をすることができた
。
以上ＱａＡｓ系材料による実験例を実施例として示した
が本発明はこの材料に限らずより短波長の発光が可能な
ＧａＩｎＰ系等他の材料を用いたレーザにも適用できる
ことは明らかであろう１０図面の簡単な説萌 第１図は本発明の二波長選択発振レーザの構造および実
施例を示した図である。
が本発明はこの材料に限らずより短波長の発光が可能な
ＧａＩｎＰ系等他の材料を用いたレーザにも適用できる
ことは明らかであろう１０図面の簡単な説萌 第１図は本発明の二波長選択発振レーザの構造および実
施例を示した図である。
１７．１８，１９・・・オーミック電極、２Ｇ・−・Ｚ
ｎ拡散ｐ形領域。
ｎ拡散ｐ形領域。
Claims (1)
- １、層状に積層したｎ形半導体層と不純物拡散により形
成した深いｐ形領域から成る半導体レーザに電流の三次
元的流れを制御するゲート電極を有することを特徴とす
る波長可変半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016070A JP2685441B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 波長可変半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62016070A JP2685441B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 波長可変半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185086A true JPS63185086A (ja) | 1988-07-30 |
| JP2685441B2 JP2685441B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=11906307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62016070A Expired - Lifetime JP2685441B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 波長可変半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685441B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116188A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-04-27 | Siemens Ag | 波長可変ｄｆｂレーザー |
| CN115207775A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-10-18 | 日照市艾锐光电科技有限公司 | 一种基于沟道波导衬底的半导体激光器及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60115282A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1987
- 1987-01-28 JP JP62016070A patent/JP2685441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60115282A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116188A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-04-27 | Siemens Ag | 波長可変ｄｆｂレーザー |
| CN115207775A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-10-18 | 日照市艾锐光电科技有限公司 | 一种基于沟道波导衬底的半导体激光器及其制备方法 |
| CN115207775B (zh) * | 2022-09-15 | 2023-10-13 | 日照市艾锐光电科技有限公司 | 一种基于沟道波导衬底的半导体激光器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2685441B2 (ja) | 1997-12-03 |
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