JPS6320397B2 - - Google Patents
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- JPS6320397B2 JPS6320397B2 JP17804781A JP17804781A JPS6320397B2 JP S6320397 B2 JPS6320397 B2 JP S6320397B2 JP 17804781 A JP17804781 A JP 17804781A JP 17804781 A JP17804781 A JP 17804781A JP S6320397 B2 JPS6320397 B2 JP S6320397B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
Landscapes
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体レーザ特に埋め込み構造半導
体レーザの改良に関する。
体レーザの改良に関する。
第１図に埋め込み構造半導体レーザの一種であ
る電流狭窄型メサ基板埋め込み構造レーザ
（Current Confinement Mesa−Substrate
Buried Heterostrueture Laser Diode略して
CCM−LD；参考文献電子通信学会光量子エレク
トロニクス研究会資料OQE80−117）の断面を示
す。従来のCCM−LDはｎ−LnP基板１上に形成
されたメサストライプ２上に活性層４ａ
（InGaAsP、λｇ〜1.3μｍ）、メサストライプ２
の両側に活性層４ｂ（INGaAsP、λｇ〜1.3μｍ）
が途切れて形成されているため、活性層４ａが屈
折率の小さなバツフアー層３（ｎ−InP）及び第
１クラツド層５（ｐ−InP）でまわりを囲まれ
た、いわゆる埋め込み構造となつていた。又、電
流阻止層６（ｎ−InP）がメサストライプ２上で
欠損し、その両側にのみ形成されているため、活
性層４ａに効率よく電流が集中する事が出来る。
る電流狭窄型メサ基板埋め込み構造レーザ
（Current Confinement Mesa−Substrate
Buried Heterostrueture Laser Diode略して
CCM−LD；参考文献電子通信学会光量子エレク
トロニクス研究会資料OQE80−117）の断面を示
す。従来のCCM−LDはｎ−LnP基板１上に形成
されたメサストライプ２上に活性層４ａ
（InGaAsP、λｇ〜1.3μｍ）、メサストライプ２
の両側に活性層４ｂ（INGaAsP、λｇ〜1.3μｍ）
が途切れて形成されているため、活性層４ａが屈
折率の小さなバツフアー層３（ｎ−InP）及び第
１クラツド層５（ｐ−InP）でまわりを囲まれ
た、いわゆる埋め込み構造となつていた。又、電
流阻止層６（ｎ−InP）がメサストライプ２上で
欠損し、その両側にのみ形成されているため、活
性層４ａに効率よく電流が集中する事が出来る。
さて、上述したCCM−LDの高温動作特性は、
他のInGaAsP／InP系BHレーザに比して良い方
であるが他の材料の例えばGaAs／GaAlAs系半
導体レーザに比べるとまだまだ見劣りのするもの
であつた。特に光通信の光源として使用する場合
に、高温でも低電流で動作可能である事が重要で
ある。このためには、CCM−LDの高温特性をさ
らに改善する必要がある。
他のInGaAsP／InP系BHレーザに比して良い方
であるが他の材料の例えばGaAs／GaAlAs系半
導体レーザに比べるとまだまだ見劣りのするもの
であつた。特に光通信の光源として使用する場合
に、高温でも低電流で動作可能である事が重要で
ある。このためには、CCM−LDの高温特性をさ
らに改善する必要がある。
一般に埋め込み構造半導体レーザにおいて、高
温動作特性を良くするためには、活性層を迂回す
る漏洩電流を小さくすることが重要となつてい
る。CCM−LDの漏洩電流として第１図に示され
る様に第１クラツド層５を通つてメサ底部の活性
層４ｂに流れる漏洩電流Il1と平坦部１１を層厚方
向に貫通して流れる漏洩電流Il2の２種類がある。
平坦部１１に積層された、バツフア層３、活性層
４ｂ、第１クラツド層５、電流阻止層６、第２ク
ラツド層７からなるpnpn構造１４において、漏
洩電流Il1はゲート電流に相当し、漏洩電流Il2は
pnpn構造１４を貫く電流に相当している。高温
動作においては第１クラツド層５、活性層４ｂ、
バツフアー層３からなるpn接合の逆方向飽和電
流が増大し、又、レーザ発振電流密度が増大する
ため、漏洩電流Il1が増大する。
温動作特性を良くするためには、活性層を迂回す
る漏洩電流を小さくすることが重要となつてい
る。CCM−LDの漏洩電流として第１図に示され
る様に第１クラツド層５を通つてメサ底部の活性
層４ｂに流れる漏洩電流Il1と平坦部１１を層厚方
向に貫通して流れる漏洩電流Il2の２種類がある。
平坦部１１に積層された、バツフア層３、活性層
４ｂ、第１クラツド層５、電流阻止層６、第２ク
ラツド層７からなるpnpn構造１４において、漏
洩電流Il1はゲート電流に相当し、漏洩電流Il2は
pnpn構造１４を貫く電流に相当している。高温
動作においては第１クラツド層５、活性層４ｂ、
バツフアー層３からなるpn接合の逆方向飽和電
流が増大し、又、レーザ発振電流密度が増大する
ため、漏洩電流Il1が増大する。
pnpn構造１４のゲート電流に相当する漏洩電
流Il1が増大し、かつ、高温動作において、閾値電
流が増大するのでpnpn構造に加わる電圧も増大
するため、pnpn構造１４はオン状態となり、大
きな漏洩電流Il2が流れる。この様に、高温におい
ては、大きな漏洩電流Il2が流れるため、微分量子
効率が著るしく低下して、高温特性を悪化させて
いた。
流Il1が増大し、かつ、高温動作において、閾値電
流が増大するのでpnpn構造に加わる電圧も増大
するため、pnpn構造１４はオン状態となり、大
きな漏洩電流Il2が流れる。この様に、高温におい
ては、大きな漏洩電流Il2が流れるため、微分量子
効率が著るしく低下して、高温特性を悪化させて
いた。
本発明の目的は、高温においても漏洩電流の少
ない、従がつて高温動作特性の良好な半導体レー
ザを提供することにある。
ない、従がつて高温動作特性の良好な半導体レー
ザを提供することにある。
本発明によれば、少なくとも１つのストライプ
状突起を有する半導体基板と、この半導体基板上
に形成された活性層と、この活性層の上部に形成
されストライプ状突起の上部において欠損部を有
する電流阻止層と、この電流阻止層上に形成され
電流阻止層の禁制帯幅に比して小さな禁制帯幅を
有する半導体層とを具備し、ストライプ状突起上
に形成された活性層の一領域を主たる発光領域と
したことを特徴とする半導体レーザが得られる。
状突起を有する半導体基板と、この半導体基板上
に形成された活性層と、この活性層の上部に形成
されストライプ状突起の上部において欠損部を有
する電流阻止層と、この電流阻止層上に形成され
電流阻止層の禁制帯幅に比して小さな禁制帯幅を
有する半導体層とを具備し、ストライプ状突起上
に形成された活性層の一領域を主たる発光領域と
したことを特徴とする半導体レーザが得られる。
以下図面を参照して本発明を詳しく説明する。
本発明の第１の実施例の半導体レーザの断面を
第２図に示す。図中、２１はｎ−InP基板、２２
はメサストライプ（上辺の幅〜2.5μｍ、高さ〜3μ
ｍ）、２３はバツフアー層（ｎ−InP厚さ〜0.5μ
ｍ）、２４ａ及び２４ｂは活性層（non dope
InGaAsP、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.2μｍ）、２５
は第１クラツド層（ｐ−InP、厚さ0.5〜1μｍ）、
２６は電流阻止層（ｎ−InP、厚さ0.5μｍ）、２７
はInGaAsP層（厚さ〜0.5μｍ、λｇ〜1.15μｍ）
２８は第２クラツド層（ｐ−InP、厚さ３〜5μｍ
２９はキヤツプ層（ｐ−InGaAsP、λｇ〜1.3μ
ｍ、厚さ〜0.7μｍ）、３０はＰ側電極、３１はｎ
側電極である。
第２図に示す。図中、２１はｎ−InP基板、２２
はメサストライプ（上辺の幅〜2.5μｍ、高さ〜3μ
ｍ）、２３はバツフアー層（ｎ−InP厚さ〜0.5μ
ｍ）、２４ａ及び２４ｂは活性層（non dope
InGaAsP、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.2μｍ）、２５
は第１クラツド層（ｐ−InP、厚さ0.5〜1μｍ）、
２６は電流阻止層（ｎ−InP、厚さ0.5μｍ）、２７
はInGaAsP層（厚さ〜0.5μｍ、λｇ〜1.15μｍ）
２８は第２クラツド層（ｐ−InP、厚さ３〜5μｍ
２９はキヤツプ層（ｐ−InGaAsP、λｇ〜1.3μ
ｍ、厚さ〜0.7μｍ）、３０はＰ側電極、３１はｎ
側電極である。
第２図の第１の実施例において、従来のCCM
−LD（第１図）と異なる点はInGaAsP層２７が
存在することにある。このInGaAsP層２７が存
在することにより、平坦部３２に形成された
pnpn構造３５の流れる漏洩電流Il2を著るしく小
さくすることが出来ることを以下に説明する。
−LD（第１図）と異なる点はInGaAsP層２７が
存在することにある。このInGaAsP層２７が存
在することにより、平坦部３２に形成された
pnpn構造３５の流れる漏洩電流Il2を著るしく小
さくすることが出来ることを以下に説明する。
pnpn構造を流れる漏洩電流Il2を低減するには、
pnpn構造がオン状態となるブレークダウン電圧
を高くすることが必要となる。一般にpnpn構造
は、pnpトランジスタとnpnトランジスタを結合
したものと考えることによつて理解されることは
良く知られている。又、pnpn構造のブレークダ
ウン電圧VBは、Ａ、ｎを正の定数としてVB＝Ａ
（１−α1−α2）１／ｍの形でpnpトランジスタの
電流利得α1、npnトランジスタの電流利得α2に依
存することも良く知られている。
pnpn構造がオン状態となるブレークダウン電圧
を高くすることが必要となる。一般にpnpn構造
は、pnpトランジスタとnpnトランジスタを結合
したものと考えることによつて理解されることは
良く知られている。又、pnpn構造のブレークダ
ウン電圧VBは、Ａ、ｎを正の定数としてVB＝Ａ
（１−α1−α2）１／ｍの形でpnpトランジスタの
電流利得α1、npnトランジスタの電流利得α2に依
存することも良く知られている。
電流利得α1，α2は１より小さい値をとるが上式
からα1＋α2が１に近くなると、ブレークダウン電
圧VBが著るしく低下することがわかる。そのた
め、ブレークダウン電圧VBをある程度大きくす
るためには、電流利得α1及びα2を１より充分小さ
くする必要がある。
からα1＋α2が１に近くなると、ブレークダウン電
圧VBが著るしく低下することがわかる。そのた
め、ブレークダウン電圧VBをある程度大きくす
るためには、電流利得α1及びα2を１より充分小さ
くする必要がある。
さて、第２図において、pnpn構造３５は、pnp
トランジスタ３３とnpnトランジスタ３４とに分
解される。これから、pnpトランジスタ３３の電
流利得α1について考えてみる。InGaAsP層２７
の導電型によつてトランジスタの構成は異なる。
まず、InGaAsP層２７の導電型がｎ型の場合に
は、pnpトランジスタ３３は第２クラツド層（ｐ
−Inp）２８がエミツク、InGaAsP層２７及び電
流阻止層（ｎ−InP）２６がベース、第１クラツ
ド層（ｐ−InP）がクレクタに相当する。この場
合には、InGaAsP層２７は電流阻止層２６より
も狭い禁制帯幅を有するのでベースに相当する
InGaAsP層２７及び電流阻止層２６の間にヘラ
Ｄ障壁が形成されて、pnpnトランジスタ３３の
ベースの輪送効率が著るしく低下する。このた
め、pnpトランジスタ３３の電流利得α1は１に比
べて充分小さい値となる。一方InGaAsP層２７
の導電型がｐ型の場合には、pnpトランジスタ３
３において、InGaAsP層２７がエミツタ、電流
阻止層（ｎ−InP）がベース、第１クラツド層
（ｐ−InP）がコレクタに相当する。この場合、
エミツタであるInGaAsP層２７が、ベースの電
流阻止層よりも狭い禁制帯幅を有するためエミツ
タの注入効率が著るしく低下する。このためpnp
トランジスタ３３の電流利得α1は１に比べて充分
小さい値となる。従がつて、InGaAsP層２７が
ｎ型、ｐ型の区別なくpnpトランジスタ３３の電
流利得α1は１に比べて非常に小さい値となる。上
述の場合に限らずInGaAsP層２７は、第２クラ
ツド層２８と接する側でｐ型で電流阻止層に接す
る側でｎ型である様な２層構造になつていても良
い。
トランジスタ３３とnpnトランジスタ３４とに分
解される。これから、pnpトランジスタ３３の電
流利得α1について考えてみる。InGaAsP層２７
の導電型によつてトランジスタの構成は異なる。
まず、InGaAsP層２７の導電型がｎ型の場合に
は、pnpトランジスタ３３は第２クラツド層（ｐ
−Inp）２８がエミツク、InGaAsP層２７及び電
流阻止層（ｎ−InP）２６がベース、第１クラツ
ド層（ｐ−InP）がクレクタに相当する。この場
合には、InGaAsP層２７は電流阻止層２６より
も狭い禁制帯幅を有するのでベースに相当する
InGaAsP層２７及び電流阻止層２６の間にヘラ
Ｄ障壁が形成されて、pnpnトランジスタ３３の
ベースの輪送効率が著るしく低下する。このた
め、pnpトランジスタ３３の電流利得α1は１に比
べて充分小さい値となる。一方InGaAsP層２７
の導電型がｐ型の場合には、pnpトランジスタ３
３において、InGaAsP層２７がエミツタ、電流
阻止層（ｎ−InP）がベース、第１クラツド層
（ｐ−InP）がコレクタに相当する。この場合、
エミツタであるInGaAsP層２７が、ベースの電
流阻止層よりも狭い禁制帯幅を有するためエミツ
タの注入効率が著るしく低下する。このためpnp
トランジスタ３３の電流利得α1は１に比べて充分
小さい値となる。従がつて、InGaAsP層２７が
ｎ型、ｐ型の区別なくpnpトランジスタ３３の電
流利得α1は１に比べて非常に小さい値となる。上
述の場合に限らずInGaAsP層２７は、第２クラ
ツド層２８と接する側でｐ型で電流阻止層に接す
る側でｎ型である様な２層構造になつていても良
い。
上述した様に、本発明の半導体レーザにおいて
はInGaAsP層２７が存在するため、pnpトランジ
スタ３３の電流利得α1は１より充分小さい。又、
npnトランジスタ３４の電流利得α2が、上述した
pnpトランジスタ３３の場合と全く同様に、活性
層２４ｂが存在するために１より充分小さいこと
は明らかである。従来のCCM−LDにおいても、
活性層２４ｂが存在するためnpnトランジスタ３
４の電流利得α2は１より充分小さかつたが、pnp
トランジスタ３３の電流利得α1は充分小さくなつ
ていなかつた。本発明の半導体レーザの重要な特
徴は、pnpトランジスタ３３及びnpnトランジス
タの電流利得α1，α2の両方ともが１より充分小さ
い点にある。この様にα1，α2が小さいので、
pnpn構造３５のブレークダウン電圧VB（＝Ａ（１
−α1−α2）1/n）は、高温においても充分大きくす
ることが出来る。従がつて第２図に示された漏洩
電流Il2を高温まで充分小さくすることが出来、高
温動作特性の良好な半導体レーザが得られる。
はInGaAsP層２７が存在するため、pnpトランジ
スタ３３の電流利得α1は１より充分小さい。又、
npnトランジスタ３４の電流利得α2が、上述した
pnpトランジスタ３３の場合と全く同様に、活性
層２４ｂが存在するために１より充分小さいこと
は明らかである。従来のCCM−LDにおいても、
活性層２４ｂが存在するためnpnトランジスタ３
４の電流利得α2は１より充分小さかつたが、pnp
トランジスタ３３の電流利得α1は充分小さくなつ
ていなかつた。本発明の半導体レーザの重要な特
徴は、pnpトランジスタ３３及びnpnトランジス
タの電流利得α1，α2の両方ともが１より充分小さ
い点にある。この様にα1，α2が小さいので、
pnpn構造３５のブレークダウン電圧VB（＝Ａ（１
−α1−α2）1/n）は、高温においても充分大きくす
ることが出来る。従がつて第２図に示された漏洩
電流Il2を高温まで充分小さくすることが出来、高
温動作特性の良好な半導体レーザが得られる。
次に簡単な本発明の第１の実施例の半導体レー
ザの製作法について説明する。まず、両方位
（100）のｎ−InP基板２１に、通常のホトエツチ
ング法を用いて、メサストライプ２２を形成す
る。このとき次で行なう液相成長の再現性を高め
るため、ストライプ方向を＜011＞方向にするこ
とが望ましい。次に通常の液相成長法により、バ
ツフアー層２３、活性層２４ａ及び２４ｂ、第１
クラツド層２５、電流阻止層２６、InGaAsP層
２７、第２クラツド層２８、キヤツプ層２９を順
次連続多層成長で形成する。液相成長において
は、成長溶液の過冷却度が高い程、メサストライ
プ２２の上に成長が起こりやすく、又、逆に過冷
却度が小さいとメサストライプ２２の上に成長が
起こらない様にすることが出来る。この様な性質
を利用して、電流阻止層２６、InGaAsP層２７
は過冷却度が小さい成長溶液で成長し、バツフア
ー層２３活性層２４ａ，２４ｂ、第１クラツド層
２５は過冷却度の大きな成長溶液で成長すれば良
い。又、InGaAsP層からなる活性層２４ａ及び
２４ｂはメサ側面で途切れて成長する性質を持つ
ている。液相成長を終了した後、良好なオーミツ
ク電極を形成するためZn拡散を行ない、キヤツ
プ層の表面をｐ＋InGaAsP層にする。しかし液
相成長の際にすでに、キヤツプ層のｐ濃度を充分
高くしておけば、Zn拡散を省略することも出来
る。その後、ヘキ開を容易にするために厚さが
100μｍ程度になるまでｎ側を研磨する。その後、
Au／Znの電極材を用いたｐ側電極３０、Au／
Snの電極材を用いたｎ側電極３１を真空蒸着法
によつて形成し、電極のアロイを400℃付近で数
10秒間行なう。この様にして出来たウエハーか
ら、ヘキ開によつて共振面を形成して切り出せ
ば、レーザペレツトが完成する。
ザの製作法について説明する。まず、両方位
（100）のｎ−InP基板２１に、通常のホトエツチ
ング法を用いて、メサストライプ２２を形成す
る。このとき次で行なう液相成長の再現性を高め
るため、ストライプ方向を＜011＞方向にするこ
とが望ましい。次に通常の液相成長法により、バ
ツフアー層２３、活性層２４ａ及び２４ｂ、第１
クラツド層２５、電流阻止層２６、InGaAsP層
２７、第２クラツド層２８、キヤツプ層２９を順
次連続多層成長で形成する。液相成長において
は、成長溶液の過冷却度が高い程、メサストライ
プ２２の上に成長が起こりやすく、又、逆に過冷
却度が小さいとメサストライプ２２の上に成長が
起こらない様にすることが出来る。この様な性質
を利用して、電流阻止層２６、InGaAsP層２７
は過冷却度が小さい成長溶液で成長し、バツフア
ー層２３活性層２４ａ，２４ｂ、第１クラツド層
２５は過冷却度の大きな成長溶液で成長すれば良
い。又、InGaAsP層からなる活性層２４ａ及び
２４ｂはメサ側面で途切れて成長する性質を持つ
ている。液相成長を終了した後、良好なオーミツ
ク電極を形成するためZn拡散を行ない、キヤツ
プ層の表面をｐ＋InGaAsP層にする。しかし液
相成長の際にすでに、キヤツプ層のｐ濃度を充分
高くしておけば、Zn拡散を省略することも出来
る。その後、ヘキ開を容易にするために厚さが
100μｍ程度になるまでｎ側を研磨する。その後、
Au／Znの電極材を用いたｐ側電極３０、Au／
Snの電極材を用いたｎ側電極３１を真空蒸着法
によつて形成し、電極のアロイを400℃付近で数
10秒間行なう。この様にして出来たウエハーか
ら、ヘキ開によつて共振面を形成して切り出せ
ば、レーザペレツトが完成する。
本発明の第２の実施例の半導体レーザの断面を
第３図に示す。図中、４１はｎ−InP基板、４２
はメサストライプ（上辺幅〜2.5μｍ、高さ〜3μ
ｍ）、４３はバツフアー層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μ
ｍ）、４４ａ及び４４ｂは活性層（non
dopeInGaAsP、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.2μｍ）、
４５は第１クラツド層（ｐ−InP、厚さ0.5〜1μ
ｍ）４６は電流阻止層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μ
ｍ）、４７はInGaAsP層（ｐ型、λｇ〜1.15μｍ、
厚さ〜0.5μｍ）４８は第２クラツド層（ｐ−InP、
厚さ３〜5μｍ）、４９はキヤツプ層（ｐ−
InGaAsP層、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.7μｍ）、５
０はｐ側電極、５１はｎ側電極である。第２の実
施例においては、メサストライプ４２の上にも
InGaAsP層４７が形成されていることが第１の
実施例と異なつている。従がつて、主要な発光領
域である活性層４４ａに電流を流すため、
InGaAsP層４７の導電型はｐ型にする必要があ
る。又、第２クラツド層４８は結晶表面を平坦に
するためのものである。この第２の実施例の半導
体レーザにおいても第１の実施例と同様に
InGaAsP層４７が存在するために良好な高温動
作特性が得られる。
第３図に示す。図中、４１はｎ−InP基板、４２
はメサストライプ（上辺幅〜2.5μｍ、高さ〜3μ
ｍ）、４３はバツフアー層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μ
ｍ）、４４ａ及び４４ｂは活性層（non
dopeInGaAsP、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.2μｍ）、
４５は第１クラツド層（ｐ−InP、厚さ0.5〜1μ
ｍ）４６は電流阻止層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μ
ｍ）、４７はInGaAsP層（ｐ型、λｇ〜1.15μｍ、
厚さ〜0.5μｍ）４８は第２クラツド層（ｐ−InP、
厚さ３〜5μｍ）、４９はキヤツプ層（ｐ−
InGaAsP層、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.7μｍ）、５
０はｐ側電極、５１はｎ側電極である。第２の実
施例においては、メサストライプ４２の上にも
InGaAsP層４７が形成されていることが第１の
実施例と異なつている。従がつて、主要な発光領
域である活性層４４ａに電流を流すため、
InGaAsP層４７の導電型はｐ型にする必要があ
る。又、第２クラツド層４８は結晶表面を平坦に
するためのものである。この第２の実施例の半導
体レーザにおいても第１の実施例と同様に
InGaAsP層４７が存在するために良好な高温動
作特性が得られる。
本発明の第３の実施例の半導体レーザの断面図
を第４図に示す。図中、６１はｎ−InP基板、６
２はメサストライプ（上辺幅〜2.5μｍ、高さ〜3μ
ｍ）６３はバツフアー層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μ
ｍ）、６４ａ及び６４ｂは活性層（non
dopeInGaAsP、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.2μｍ）、
６５はクラツド層（ｐ−InP、厚さ0.5〜1μｍ）、
６６は電流阻止層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μｍ）、６
７はInGaAsP層（ｐ型、λ〜1.15μｍ、厚さ２〜
4μｍ）６８はｐ側電極、６９はｎ側電極である。
本実施例では、第２クラツド層及びキヤツプ層が
省略されていることが、他の第１及び第２の実施
例と異なる点である。InGaAsP層６７は表面を
平坦にするために比較的厚くする必要がある。
又、ｐ側電極６８のオーミツクを良好にするため
に、InGaAsP層６７の表面に浅くZn拡散を行な
うか、又は、結晶成長の際にInGaAsP層６７の
Ｐ濃度を高くすることが望ましい。本実施例にお
いても他の実施例と同様にInGaAsP層６７が存
在するために良好な高温動作特性が得られる。
を第４図に示す。図中、６１はｎ−InP基板、６
２はメサストライプ（上辺幅〜2.5μｍ、高さ〜3μ
ｍ）６３はバツフアー層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μ
ｍ）、６４ａ及び６４ｂは活性層（non
dopeInGaAsP、λｇ〜1.3μｍ、厚さ〜0.2μｍ）、
６５はクラツド層（ｐ−InP、厚さ0.5〜1μｍ）、
６６は電流阻止層（ｎ−InP、厚さ〜0.5μｍ）、６
７はInGaAsP層（ｐ型、λ〜1.15μｍ、厚さ２〜
4μｍ）６８はｐ側電極、６９はｎ側電極である。
本実施例では、第２クラツド層及びキヤツプ層が
省略されていることが、他の第１及び第２の実施
例と異なる点である。InGaAsP層６７は表面を
平坦にするために比較的厚くする必要がある。
又、ｐ側電極６８のオーミツクを良好にするため
に、InGaAsP層６７の表面に浅くZn拡散を行な
うか、又は、結晶成長の際にInGaAsP層６７の
Ｐ濃度を高くすることが望ましい。本実施例にお
いても他の実施例と同様にInGaAsP層６７が存
在するために良好な高温動作特性が得られる。
実施例においてはメサストライプを用いたがこ
のメサの断面形状に限らず、他の断面形状を持つ
たストライプ状突起を用いても良い。又、互いに
平行な２本の溝の間に出来る様なストライプ状突
起を利用することも出来る。又、活性層はメサス
トライプの側面でかならずしも途切れる必要はな
く、膜厚が薄くなつていても良い。又、材料とし
てInGaAsP／InPを用いたがこれに限らず、他の
材料の例えばGaAs／GaAlAsにおいても同様の
半導体レーザが得られる。
のメサの断面形状に限らず、他の断面形状を持つ
たストライプ状突起を用いても良い。又、互いに
平行な２本の溝の間に出来る様なストライプ状突
起を利用することも出来る。又、活性層はメサス
トライプの側面でかならずしも途切れる必要はな
く、膜厚が薄くなつていても良い。又、材料とし
てInGaAsP／InPを用いたがこれに限らず、他の
材料の例えばGaAs／GaAlAsにおいても同様の
半導体レーザが得られる。
最後に本発明の有する特徴を要約すれば、高温
においても活性層を迂回する漏洩電流が少なく、
従がつて高温動作特性の良好な半導体レーザが得
られることにある。
においても活性層を迂回する漏洩電流が少なく、
従がつて高温動作特性の良好な半導体レーザが得
られることにある。
第１図は従来の電流狭窄型メサ基板埋め込み構
造レーザ（CCM−LD）の断面図である。第２図
は第１の実施例の半導体レーザの断面図である。
第３図は第２の実施例の半導体レーザの断面図で
ある。第４図は第３の実施例の半導体レーザの断
面図である。 図中、１はｎ−InP基板、２はメサストライ
プ、３はバツフアー層、４ａ及び４ｂは活性層、
５は第１のクラツド層、６は電流阻止層、７は第
２のクラツド層、８はキヤツプ層、９はｐ側電
極、１０はｎ側電極、１１は平坦部、１４は
pnpn構造、２１はｎ−InP基板、２２はメサスト
ライプ、２３はバツフアー層、２４ａ及び２４ｂ
は活性層、２５は第１クラツド層、２６は電流阻
止層、２７はInGaAsP層、２８は第２のクラツ
ド層、２９はキヤツプ層、３０はｐ側電極、３１
はｎ側電極、３２は平坦部、３３はpnpトランジ
スタ、３４はnpnトランジスタ、３５はpnpn構
造、４１はｎ−InP基板、４２はメサストライ
プ、４３はバツフアー層、４４ａ及び４４ｂは活
性層、４５は第１のクラツド層、４６は電流阻止
層、４７はInGaAsP層、４８は第２クラツド層、
４９はキヤツプ層、５０はｐ側電極、５１はｎ側
電極、６１はｎ−InP基板、６２はメサストライ
プ、６３はバツフアー層、６４ａ及び６４ｂは活
性層、６５はクラツド層、６６は電流阻止層、６
７はInGaAsP層、６８はｐ側電極、６９はｎ側
電極である。
造レーザ（CCM−LD）の断面図である。第２図
は第１の実施例の半導体レーザの断面図である。
第３図は第２の実施例の半導体レーザの断面図で
ある。第４図は第３の実施例の半導体レーザの断
面図である。 図中、１はｎ−InP基板、２はメサストライ
プ、３はバツフアー層、４ａ及び４ｂは活性層、
５は第１のクラツド層、６は電流阻止層、７は第
２のクラツド層、８はキヤツプ層、９はｐ側電
極、１０はｎ側電極、１１は平坦部、１４は
pnpn構造、２１はｎ−InP基板、２２はメサスト
ライプ、２３はバツフアー層、２４ａ及び２４ｂ
は活性層、２５は第１クラツド層、２６は電流阻
止層、２７はInGaAsP層、２８は第２のクラツ
ド層、２９はキヤツプ層、３０はｐ側電極、３１
はｎ側電極、３２は平坦部、３３はpnpトランジ
スタ、３４はnpnトランジスタ、３５はpnpn構
造、４１はｎ−InP基板、４２はメサストライ
プ、４３はバツフアー層、４４ａ及び４４ｂは活
性層、４５は第１のクラツド層、４６は電流阻止
層、４７はInGaAsP層、４８は第２クラツド層、
４９はキヤツプ層、５０はｐ側電極、５１はｎ側
電極、６１はｎ−InP基板、６２はメサストライ
プ、６３はバツフアー層、６４ａ及び６４ｂは活
性層、６５はクラツド層、６６は電流阻止層、６
７はInGaAsP層、６８はｐ側電極、６９はｎ側
電極である。
Claims (1)
- １ ストライプ状突起を有する半導体基板と、該
半導体基板の前記ストライプ状突起の側面を除く
領域の上部に形成された活性層と、前記活性層を
おおうクラツド層と、前記クラツド層上に前記ス
トライプ状突起上に形成された前記クラツド層上
を除いて形成された電流阻子層と、該電流阻止層
上に形成され該電流阻止層の禁制帯幅に比して小
さな禁制帯幅を有する半導体層とを具備し、前記
ストライプ状突起上に形成された前記活性層の一
領域を主たる発光領域としたことを特徴とする半
導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17804781A JPS5879790A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17804781A JPS5879790A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879790A JPS5879790A (ja) | 1983-05-13 |
| JPS6320397B2 true JPS6320397B2 (ja) | 1988-04-27 |
Family
ID=16041661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17804781A Granted JPS5879790A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879790A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013214648A (ja) * | 2012-04-03 | 2013-10-17 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 光半導体素子 |
-
1981
- 1981-11-06 JP JP17804781A patent/JPS5879790A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5879790A (ja) | 1983-05-13 |
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