JPS63200582A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS63200582A JPS63200582A JP3377787A JP3377787A JPS63200582A JP S63200582 A JPS63200582 A JP S63200582A JP 3377787 A JP3377787 A JP 3377787A JP 3377787 A JP3377787 A JP 3377787A JP S63200582 A JPS63200582 A JP S63200582A
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- semiconductor laser
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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］
この発明は半導体レーザ装置に関し、特にその共振面を
被覆保護することによって長期寿命を図る半導体レーザ
装置に関するものである。
被覆保護することによって長期寿命を図る半導体レーザ
装置に関するものである。
［従来の技術］
ＱａＡＪＬＡＳ系半導体レーザを長時間動作さけると共
振面端面がレーザ光によって破壊されるのが観測される
。これは光化学反応によって共振面端面が酸化され、酸
化砒素となって砒素（Ａｓ ）が消失するので劣化して
いくのである。
振面端面がレーザ光によって破壊されるのが観測される
。これは光化学反応によって共振面端面が酸化され、酸
化砒素となって砒素（Ａｓ ）が消失するので劣化して
いくのである。
したがって、この酸化反応を防止するためにアルミナ（
Ａ玖２０．）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シ
リコン（Ｓｔ 、 Ｎ４ ）等を真空蒸着法やプラズマ
ＣＶＤ法等で共振面端面に被覆する方法が採用されてい
る。
Ａ玖２０．）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シ
リコン（Ｓｔ 、 Ｎ４ ）等を真空蒸着法やプラズマ
ＣＶＤ法等で共振面端面に被覆する方法が採用されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のようなアルミナ等による被覆が行なわれた半導体
レーザにおいては、光出力を小さく使用しているときに
はその寿命が著しく改善されるが光出力が４０ｆｆｌＷ
以上ではその寿命は実用性には乏しい値となっている。
レーザにおいては、光出力を小さく使用しているときに
はその寿命が著しく改善されるが光出力が４０ｆｆｌＷ
以上ではその寿命は実用性には乏しい値となっている。
この原因は共振面端面をアルミナ等の誘電体で被覆して
も依然として界面準位は存在し、そのため半導体レーザ
に電界を印加したとき注入担体がトラップされてしまう
のでその近傍のフェルミ単位が低下する結果、レーザ光
が低下したフェルミ単位の部分に吸収され、そこで発熱
現象を生じて雰囲気ガス（特に酸素）と半導体レーザの
砒素とが誘電体を通して反応するためである。これは換
言するとアルミナ等の誘電体の雰囲気ガスに対する不十
分な遮断性に起因していることになる。
も依然として界面準位は存在し、そのため半導体レーザ
に電界を印加したとき注入担体がトラップされてしまう
のでその近傍のフェルミ単位が低下する結果、レーザ光
が低下したフェルミ単位の部分に吸収され、そこで発熱
現象を生じて雰囲気ガス（特に酸素）と半導体レーザの
砒素とが誘電体を通して反応するためである。これは換
言するとアルミナ等の誘電体の雰囲気ガスに対する不十
分な遮断性に起因していることになる。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、レーザ光を高出力で使用しても寿命の長い信頼性の
高い半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
で、レーザ光を高出力で使用しても寿命の長い信頼性の
高い半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明にかかる半導体レーザ装置は、共振面近傍に半
導体レーデのエネルギ・ギャップより大であるエネルギ
・ギャップを有する帯域を設けて共振面近傍を保護する
ものである。
導体レーデのエネルギ・ギャップより大であるエネルギ
・ギャップを有する帯域を設けて共振面近傍を保護する
ものである。
［作用］
この発明においては帯域と半導体レーザの界面には界面
準位が形成されず、しかも高エネルギ・ギレツプを有す
る帯域によって半導体レーザとの境界にできるバリアで
′注入担体の移動が阻止されるので帯域の表面単位にト
ラップされることもない。したがって、フェルミ単位が
低下することがないのでレーザ光吸収により発熱作用も
生じないのである。
準位が形成されず、しかも高エネルギ・ギレツプを有す
る帯域によって半導体レーザとの境界にできるバリアで
′注入担体の移動が阻止されるので帯域の表面単位にト
ラップされることもない。したがって、フェルミ単位が
低下することがないのでレーザ光吸収により発熱作用も
生じないのである。
［実施例］
第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図である。
図において、通常の方法（勇聞法等）によりＧａ ＡＳ
−Ｇａ ＡｆｌＡＳ系の半導体レーザ１の共振面２を
形成した後、共振面２上にたとえば１０００Ａのアルミ
ニウム層３を電子ビーム蒸着法で形成する。次に窒素等
の不活性気体中でたとえば６００℃で１時間程度保持す
ると、半導体レーザ１を形成しているＱａ ＡＳおよび
ＧａＡＱＡｓはアルミニウム層３の中へ溶解する。
−Ｇａ ＡｆｌＡＳ系の半導体レーザ１の共振面２を
形成した後、共振面２上にたとえば１０００Ａのアルミ
ニウム層３を電子ビーム蒸着法で形成する。次に窒素等
の不活性気体中でたとえば６００℃で１時間程度保持す
ると、半導体レーザ１を形成しているＱａ ＡＳおよび
ＧａＡＱＡｓはアルミニウム層３の中へ溶解する。
第２図はアルミニウム層へＧａＡｓおよびＧａＡ ｉＡ
ｓが溶解して合金化された層となった後の概略構成図で
ある。
ｓが溶解して合金化された層となった後の概略構成図で
ある。
図において、第１図における高温雰囲気状態終了後、室
温まで冷却したときに形成される厚さ２０００ＡのＧａ
ＡＩＩＡＳ合金の再結晶層４が示されている。
温まで冷却したときに形成される厚さ２０００ＡのＧａ
ＡＩＩＡＳ合金の再結晶層４が示されている。
第３図は半導体レーザと再結晶層との禁制帯幅の関係を
示した図である。
示した図である。
図において、半導体レーデに電圧が印加されたときの半
導体レーザの部分の伝導帯５および価電子帯６によるエ
ネルギ・ギャップ（Ｅｇ）に対して再結晶層はΔ麩の混
晶比が約０．５であることからそのエネルギ・ギャップ
はより大ぎい。そのためエネルギ・ギャップの差から再
結晶層と半導体レーザとの界面にバリア７が形成される
。
導体レーザの部分の伝導帯５および価電子帯６によるエ
ネルギ・ギャップ（Ｅｇ）に対して再結晶層はΔ麩の混
晶比が約０．５であることからそのエネルギ・ギャップ
はより大ぎい。そのためエネルギ・ギャップの差から再
結晶層と半導体レーザとの界面にバリア７が形成される
。
以下、ＧａＡＱＡｓよりなる再結晶層の機能を説明する
。
。
再結晶層は半導体レーザのＧａＡｆｌＡＳ層と同材とな
るため、その界面には結合準位が形成されず、また第３
図に示すごとくバリア７によって注入担体の移動が阻止
されるので注入担体は再結晶層表面に形成される表面単
位にトラップされない。
るため、その界面には結合準位が形成されず、また第３
図に示すごとくバリア７によって注入担体の移動が阻止
されるので注入担体は再結晶層表面に形成される表面単
位にトラップされない。
したがって、共振面近傍におけるフェルミ単位の低下が
ないのでレーデの光の吸収がなく、さらに再結晶層表面
はＡｆＬ混晶比が０．５と十分大きいのでレー量ア光を
吸収しないだけの十分広いエネルギ面となっており、こ
こでもレーザ光の吸収を生じない。
ないのでレーデの光の吸収がなく、さらに再結晶層表面
はＡｆＬ混晶比が０．５と十分大きいのでレー量ア光を
吸収しないだけの十分広いエネルギ面となっており、こ
こでもレーザ光の吸収を生じない。
なお、上記実施例の効果をさらに高めるためには再結晶
層の表面をアルミナ等の誘電体で被覆すればよい。
層の表面をアルミナ等の誘電体で被覆すればよい。
結果として、裏面をアルミナとシリコンとの多層高反射
膜で被覆して得られた半導体レーザ装置は、５０℃、５
０ｍＷで５０００時間無劣化であった。
膜で被覆して得られた半導体レーザ装置は、５０℃、５
０ｍＷで５０００時間無劣化であった。
また、上記実施例ではＧａ Ａｓ −Ｇａ Ａ ｉＡｓ
系の半導体レーザとしているが他の材料よりなる半導体
レーザに対してもこの思想が適用できることは言うまで
もない。
系の半導体レーザとしているが他の材料よりなる半導体
レーザに対してもこの思想が適用できることは言うまで
もない。
［発明の効果］
この発明は以上説明したとおり、半導体レーザの共振面
近傍に高エネルギ・ギャップを有した帯域を形成するの
で、半導体レーザの注入担体の移動が阻止されることに
よってフェルミ単位の低下を防ぎ、レーザ光の吸収を防
止して半導体レーザの寿命を延ばす効果がある。
近傍に高エネルギ・ギャップを有した帯域を形成するの
で、半導体レーザの注入担体の移動が阻止されることに
よってフェルミ単位の低下を防ぎ、レーザ光の吸収を防
止して半導体レーザの寿命を延ばす効果がある。
図はずべてこの発明の一実施例を示すものであり、第１
図は半導体レーザの概略構成図、第２図は第１図のアル
ミニウム層へのＧａＡＳおよびＧａＡｆｌΔＳが溶解し
た侵の概略構成図、第３図は半導体レーザと再結晶層と
の禁制帯幅の関係を示した図である。 図において、１は半導体レーデ、２は共振面、４は再結
晶層、７はバリアである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 ８１図 第２図 萬３図
図は半導体レーザの概略構成図、第２図は第１図のアル
ミニウム層へのＧａＡＳおよびＧａＡｆｌΔＳが溶解し
た侵の概略構成図、第３図は半導体レーザと再結晶層と
の禁制帯幅の関係を示した図である。 図において、１は半導体レーデ、２は共振面、４は再結
晶層、７はバリアである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 ８１図 第２図 萬３図
Claims (1)
- レーザ発振用共振器の少なくとも一方の共振面近傍に前
記レーザ発振用共振器の中央のエネルギ・ギャップより
大であるエネルギ・ギャップを有する帯域を備えた、半
導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3377787A JPS63200582A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3377787A JPS63200582A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63200582A true JPS63200582A (ja) | 1988-08-18 |
Family
ID=12395881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3377787A Pending JPS63200582A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63200582A (ja) |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP3377787A patent/JPS63200582A/ja active Pending
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