JPS63197391A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

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JPS63197391A
JPS63197391A JP62028207A JP2820787A JPS63197391A JP S63197391 A JPS63197391 A JP S63197391A JP 62028207 A JP62028207 A JP 62028207A JP 2820787 A JP2820787 A JP 2820787A JP S63197391 A JPS63197391 A JP S63197391A
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JP
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layers
substrate
gap
semiconductor laser
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JP62028207A
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Masahiko Kondo
正彦 近藤
Makoto Sato
信 佐藤
Shigekazu Minagawa
皆川　重量
Akio Oishi
大石　昭夫
Takashi Kajimura
梶村　俊
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可視光半導体レーザ装置に係わり、特に発光波
長域の広い範囲での半導体レーザな得る技術に関する。
〔従来の技術〕
可視光半導体レーザ装置としては、Ｇ　ａ　Ａ　Ｓ基板
に格子整合するＩｎＯ，５（Ｇａｓ−ｘｋＬｘ）ａ、５
Ｐｔ−活性層に、Ｉｎ　（Ｌｌｌ　（Ｇａ　ｔ−ｙＡｔ
ｙ）ａｓＰ　（ｙ＞ｘ　）’ｉｔクラッド層に用いて電
源において赤色（λ）６００ｎｍ）で発光するものがあ
る（鈴木、光応用計測制御システムの研究開発成果発表
会論文集、０Ａ８−８−４６、ｐ、ｔ７ｓ参照ン。
また、歪超格子のレーザへの応用としては、赤外の領域
で発振するＧａＡ３／Ｇａｔ−ｘＰＸ系及びＧａＡＳ／
Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ系の報告がある（Ｍ、Ｊ。
１、ｕｄｏｗｉａｅ等、アプライド・フィジックス・レ
ター、第４２巻（１９８３年）第２５７頁から第２５９
頁及び同論文第４８７頁から第４８９頁（Ａｐｐｌ。
ｐｈｙｓ、　１ｅｔｔ、　４２（１９８３）　ｐｐ２５
７−２５９　ａｎｄｐｐ　４８７−４８９）参照）。
〔発明が解決しようとする問題点〕
さらにＩｎＧａＡ／、Ｐ系では、活性層となる直接遷移
型の最大のバンドギャップはＬｉ２　ｅＶ（λシ５７７
ｎ　ｍ　）であるが、クラッド層のバンドギャップが最
大でもＩｎαｓＡｔα５Ｐのλ３ｅｖまでしかとれない
為に室温で５ＱＱｎｍ以下の波長で発振させる事は極め
て離しい。また緑色化する事は不可能であると思われる
。
本発明は、歪超格子を用いる事により赤外から緑色まで
のレーザ発振が可能な半導体レーザを提供する事である
。
〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的は、基板上に第１の半導体層をＩｎｘ−ｘ−
ｙＧａ　ＫＡｔ　、Ｐｔ−ｔＡｓ　１１　（０≦ｘ≦１
．０゜０≦ｙ≦１．０．０＜、ｚ≦１．０．０≦ｘ　＋
ｙ≦１．０）で示される異なる組成の複数の薄層でなる
ＩｎＧａＡｔＰＡｓ系の歪超格子とし、これをはさむ第
２および３の半導体層をＩ　ｎ　１−ｘ−、Ｑａ　ｘＡ
Ｌ　ｙＰ　ｘ−ｚＡｓ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１．０．
５≦ｘ十ｙ≦１，０≦ｚ≦０．５）とした構成を有する
半導体レーザにより達成される。なお、基板としてはＧ
ａＡｓ、ＧａＰもしくは８ｉがとくに適しているが、そ
の他上記構成を形成し得るものは全て適用できることは
いうまでもない。
〔作用〕
ＩｎＧａＡｔＰＡｓ系は％Ｉｎａ、５ｏＡｔａ＋４Ｆの
２．３３ｅＶ（λ＞５３Ｑｎｍ）までの直接遷移型バン
ドギャップを持つ。格子定数が異なる複数のＩ　ｎＧｅ
Ａ７ＰＡｓ層を限界層厚（数１０人程度）以内で交互に
成長させた歪超格子層を活性層とする事により、格子定
数が異なり、かつ、活性層と禁制帯幅の差の範囲が広い
クラッド層が形成でき、それと活性層の間にミスフィツ
ト転位のない良好なペテロ接合が形成できるようになシ
、その結果、赤外光が緑色光の間の光を発光するレーザ
素子が容易に得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
実施例１ 第１図に本発明を適用したレーザ構造の断面図の１例を
示す。第１図において１はＧａＰ基板。
２はＧａＰバッファ層、３はＡ／、Ｐクラッド層、４は
ＡｔＰとＩ　ｎ　ｏ、ｒ　Ａｔｏ、３Ｐ　’に各々１０
人で４層成長させた歪超格子活性層、５はＧａＰキャッ
プ層である。２〜５はＯＭＵＰＥ法により連結して結晶
成長させた。尚、端面はＡ、ＺＰの酸化を防ぐ為にシリ
コン窒化膜を施した。この結果、光励起により室温にお
いて黄緑（λ＝５４　Ｑｎｍ）のレーザ発振を観測した
。
実施例２ 第２図には、異なる例のレーザ断面図を示す。第２図に
おいて６はＳｉ基板、７はＧａＰバッファ層、８はＧａ
ｏ、ｓ　Ａｔｏ、ｓ　Ｐクラッド層、９はＧａＰが１０
人ｓ　Ｉｎ０．４　Ｇａａｓ　Ｐが２０人を１０層成長
させた歪超格子活性層である。７〜９はＯＭＵＰＥ法に
より連続して結晶成長させた。この結果、光励起により
室温で黄色（λ＝５７０ｎｍ）のレーザ発振を得た。こ
の場合エピタキシャル層全体としては基板であるＳｉと
よく格子整合しており、ｏａｈｓ／ｓｉの場合に存在す
るウェハーのそシなどもほとんどなく、０ＥＩＣへの応
用にも適している。
実施例３ 第３図には、異なる例のレーザ断面図を示す。
同図において１０はＳｉ基板、１１はＧａＰクラッド層
、１ｚはＧａＰとＩ　ｎａｓ　Ｇａ　ｏ、ｓ　Ａｓ　’
ｒ各々１０人で５層成長させた歪超格子活性層である。
光励起により赤外光（λ＝８８０ｎｍ）のレーザ発振を
得た。
本発明は、電流注入によってレーザ発振を得る本発明に
よって、室温−おいて赤外から緑色まで発振するレーザ
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例１におけるレーザ構造の断面図
である。 第２図は本発明の実施例２におけるレーザ構造の断面図
である。 第３図は本発明の実施例３におけるレーザ構造の断面図
である。 １・・・ＧａＰ基板、２・・・ＧａＰバッファ層、３・
・・ＡｔＰクラッド層、４・・・ＡＡＰ−ＩｎＡｔＰ歪
超格子、５・・・ＧａＰキャップ層％６・・・８ｉ基板
、７・・・ＧａＰバッファ層、ｇ　・”　（）ａ　Ｑ、
ｓ　Ａｔ（１５Ｐクラッド層、９　・・・Ｇ　ａ　Ｐ　
−ＩｎＧａＰ歪超格子、１ｏ−ｓｔ基板、１１・・・Ｇ
ａＰクラッド層、１２・・・ＧａＰ−Ｉｎ０．５　Ｇａ
（Ｌ５　Ａｓ歪超格子。 代理人　弁理士　小川勝馬　−＼ ＼、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザ素子において、基板上に第１の半導体
    層が格子定数が異なる複数のＩｎ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙ
    Ｇａ＿ｘＡｌ＿ｙＰ＿１＿−＿ｚＡｓ＿ｚ（０≦ｘ≦１
    ，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦，０≦ｚ≦１）で示される
    異なる組成でなる複数の薄層よりなる歪超格子層および
    これをはさむ活性層よりバンド幅の広い Ｉｎ＿１＿−＿ｘ＿−＿ｙＧａ＿ｘＡｌ＿ｙＰ＿１＿−
    ＿ｚＡｓ＿ｚ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０．５≦ｘ＋
    ｙ≦１，０≦ｚ≦０．５）よりなる第２および第３の半
    導体層を有することを特徴とする半導体レーザ装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の半導体レーザ装置に
    おいて、上記基板がＧａＰ基板もしくはＳｉ基板上であ
    ることを特徴とする半導体レーザ装置。 ３、上記第１，第２および第３の半導体層が上記基板上
    にエピタキシャル成長されたものであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１もしくは２項記載の半導体レーザ
    装置。
JP62028207A 1987-02-12 1987-02-12 半導体レ−ザ装置 Pending JPS63197391A (ja)

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