JPS63263790A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS63263790A JPS63263790A JP10061187A JP10061187A JPS63263790A JP S63263790 A JPS63263790 A JP S63263790A JP 10061187 A JP10061187 A JP 10061187A JP 10061187 A JP10061187 A JP 10061187A JP S63263790 A JPS63263790 A JP S63263790A
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- semiconductor laser
- laser
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 23
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 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、特にダブルヘテロ
構造を存する内部ストライプ型の半導体レーザ装置にお
けるレーザ光出力の向上に関するものである。
構造を存する内部ストライプ型の半導体レーザ装置にお
けるレーザ光出力の向上に関するものである。
第３図は、例えばＥｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ｏｆ ｔｈｅ １７ｔｈ Ｃｏｎｔｅｖｅａｃｅ ｏ
ｎ ５ｄｉｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｔｏｋｙｏ １９８５ ｐ６３−
６６に示された従来の半導体レーザ装置を示す断面図で
ある。同図において、１はｐ型（以下ｐ−と称す） Ｇ
ａＡｓ基板、２は前記ｐ−ＧａＡｓ基板ｌの上に形成さ
れたｐ−Ａｌｏ、 ａｚＧａｏ、 ５７ＡＳバッファ層
、３はｐ−Ａｌｅ、 ａ３Ｇａｏ、 ５７Ａｓバッファ
層２の上に形成されて、ストライプ状の溝が穿たれたｎ
型（以下ｎ−と称す） ＧａＡｓ電流阻止層、４はｎ−
ＧａＡｓ電流阻止Ｎ３の上に形成されたｐ−Ａｌｏ、
ａｚＧａｏ。
ｏｆ ｔｈｅ １７ｔｈ Ｃｏｎｔｅｖｅａｃｅ ｏ
ｎ ５ｄｉｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｔｏｋｙｏ １９８５ ｐ６３−
６６に示された従来の半導体レーザ装置を示す断面図で
ある。同図において、１はｐ型（以下ｐ−と称す） Ｇ
ａＡｓ基板、２は前記ｐ−ＧａＡｓ基板ｌの上に形成さ
れたｐ−Ａｌｏ、 ａｚＧａｏ、 ５７ＡＳバッファ層
、３はｐ−Ａｌｅ、 ａ３Ｇａｏ、 ５７Ａｓバッファ
層２の上に形成されて、ストライプ状の溝が穿たれたｎ
型（以下ｎ−と称す） ＧａＡｓ電流阻止層、４はｎ−
ＧａＡｓ電流阻止Ｎ３の上に形成されたｐ−Ａｌｏ、
ａｚＧａｏ。
５＝Ａｓ第１り°ラッド層、５はｐ−Ａｌｅ、 ａｘＧ
ａｏ、 、Ａｓ第１クラッド層４の上に形成されたＡｌ
ｏ、。７Ｇａ６． 、、＝Ａｓ活性層、６は前記旧。、
。ｑＧａｏ、 ｗ＝Ａｓ活性Ｎ５の上に形成されたｎ−
Ａｌｏ、 ａｘＧａｏ、 ５７ＡＳ第２クラッド層、７
はｎ−八ｌｏ、 ＜ｘＧａｏ、 ５７ＡＳ第２クラッド
層６の上に形成されたｎ−ＧａＡｓコンタクト層、８は
ｎ側電極、９はＰ側電極である。
ａｏ、 、Ａｓ第１クラッド層４の上に形成されたＡｌ
ｏ、。７Ｇａ６． 、、＝Ａｓ活性層、６は前記旧。、
。ｑＧａｏ、 ｗ＝Ａｓ活性Ｎ５の上に形成されたｎ−
Ａｌｏ、 ａｘＧａｏ、 ５７ＡＳ第２クラッド層、７
はｎ−八ｌｏ、 ＜ｘＧａｏ、 ５７ＡＳ第２クラッド
層６の上に形成されたｎ−ＧａＡｓコンタクト層、８は
ｎ側電極、９はＰ側電極である。
次に動作について説明する。ｎ側電極８とｐ側電極９と
の間にＰ側電極９が正となるバイアスを印加すると、ｎ
側電極８とｐ側電極９との間にｎ−ＧａＡｓ電流阻止Ｎ
３が存在しない領域のみに電流が流れる。このようにし
て電流が流れると、ＡＩ。、。。
の間にＰ側電極９が正となるバイアスを印加すると、ｎ
側電極８とｐ側電極９との間にｎ−ＧａＡｓ電流阻止Ｎ
３が存在しない領域のみに電流が流れる。このようにし
て電流が流れると、ＡＩ。、。。
Ｇａｏ、＊ｓＡｓ活性層５中に注入された電子および正
孔が再結合して光を放射することになる。ここで、電流
レベルを上げて行くと誘導輻射が始まり、やがてレーザ
発振に至る。
孔が再結合して光を放射することになる。ここで、電流
レベルを上げて行くと誘導輻射が始まり、やがてレーザ
発振に至る。
従来の半導体レーザ装置は以上のように構成されている
ので、レーザ光出力を大きく取るために注入電流レベル
を上げて行くと、チップの端面においてレーザ光が吸収
されて、該端面が破壊する所謂ＣＯＤが発生してしまう
。例えば、第３図に示す半導体レーザ装置におけるＣＯ
Ｄレベルは約１５ｍｗである。このＣＯＤレベルを上昇
させるためには、活性層を薄クシて光のスポットサイズ
を大きくする方法があるが、活性層をあまり薄くすると
、レーザ発振に必要な電流値が象、激に大きくなる問題
点があった。
ので、レーザ光出力を大きく取るために注入電流レベル
を上げて行くと、チップの端面においてレーザ光が吸収
されて、該端面が破壊する所謂ＣＯＤが発生してしまう
。例えば、第３図に示す半導体レーザ装置におけるＣＯ
Ｄレベルは約１５ｍｗである。このＣＯＤレベルを上昇
させるためには、活性層を薄クシて光のスポットサイズ
を大きくする方法があるが、活性層をあまり薄くすると
、レーザ発振に必要な電流値が象、激に大きくなる問題
点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、活性層を薄くすることなくＣＯＤレベルを高
くすることが出来る半導体レーザ装置を得ることを目的
とする。
たもので、活性層を薄くすることなくＣＯＤレベルを高
くすることが出来る半導体レーザ装置を得ることを目的
とする。
この発明に係る半導体レーザ装置は、レーザ端面近傍の
レーザ表面からｎ型第２クラッド層の半ばまでがｐ型と
なる様に不純物をドープするものである。
レーザ表面からｎ型第２クラッド層の半ばまでがｐ型と
なる様に不純物をドープするものである。
この発明における半導体レーザ装置は、端面近傍におけ
るＰ型にドープされた層が、この部分とその真下に位置
するｎ型の第２クラツド層、Ｐ型活性層およびｐ型箱１
クランド層によりｐｎｐ構造を構成することから、該端
面近傍に流れる電流が阻止され、これに伴って該端面近
傍に流れる電流による端面発熱に起因するレーザ光の吸
収が防止されて、ＣＯＤレベルが大きくとれることにな
る。
るＰ型にドープされた層が、この部分とその真下に位置
するｎ型の第２クラツド層、Ｐ型活性層およびｐ型箱１
クランド層によりｐｎｐ構造を構成することから、該端
面近傍に流れる電流が阻止され、これに伴って該端面近
傍に流れる電流による端面発熱に起因するレーザ光の吸
収が防止されて、ＣＯＤレベルが大きくとれることにな
る。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図において、１はｐ−ＧａＡｓ基板、２は前記ｐ−
ＧａＡｓ基板１の上に形成されたＩ）−ＡＩ６．４３ｃ
ａ１１． Ｓ？＾Ｓバッファ層、３はｐ−Ａｌｏ、 ａ
ｘＧａｏ、 ｓＪｓバッファ層２の上に形成されて、ス
トライプ状の溝が穿たれたｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、４
はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層３の上に形成されたｐ−／１
ｔＯ，ａｘＧａｏ、 Ｓ？ＡＳ第１クラッド層、５はｐ
−Ａｌｏ、 ４ｓＧａｏ、 ｓＪｓ第１クラッド層４の
上に形成されたＡｌｏ、 ｏｔＧａｏ、 ｌ１３Ａｓ活
性層、６は前記Ａ１．、．７Ｇａ６゜、３Ａｓ活性Ｎ５
の上に形成されたｎ−Ａｌｏ、 ａｚＧａｏ、 ５７Ａ
３第２クラッド層、７はｎ−ＡｌＢ１．４３Ｇａｏ、
ＨＡｓ第２クラッド層６の上に形成されたｎ−ＧａＡｓ
コンタクト層、８ａは前記ｎ−ＧａＡｓコンタクト層７
の上面における発光側の端面近傍を除く部分に設けられ
たｎ側電極、９はｐ−ＧａＡｓ基板１の下面に設けられ
たｐ側電極、１０は端面近傍部分において、チップ表面
から第２クラッド層６の半ば部分までにわたってＺｎを
拡散することによって形成したＰ型領域である。そして
、このように構成された半導体レーザ装置は、ダブルヘ
テロ構造を有する内部ストライプ型の半導体レーザ装置
を構成する。
ＧａＡｓ基板１の上に形成されたＩ）−ＡＩ６．４３ｃ
ａ１１． Ｓ？＾Ｓバッファ層、３はｐ−Ａｌｏ、 ａ
ｘＧａｏ、 ｓＪｓバッファ層２の上に形成されて、ス
トライプ状の溝が穿たれたｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、４
はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層３の上に形成されたｐ−／１
ｔＯ，ａｘＧａｏ、 Ｓ？ＡＳ第１クラッド層、５はｐ
−Ａｌｏ、 ４ｓＧａｏ、 ｓＪｓ第１クラッド層４の
上に形成されたＡｌｏ、 ｏｔＧａｏ、 ｌ１３Ａｓ活
性層、６は前記Ａ１．、．７Ｇａ６゜、３Ａｓ活性Ｎ５
の上に形成されたｎ−Ａｌｏ、 ａｚＧａｏ、 ５７Ａ
３第２クラッド層、７はｎ−ＡｌＢ１．４３Ｇａｏ、
ＨＡｓ第２クラッド層６の上に形成されたｎ−ＧａＡｓ
コンタクト層、８ａは前記ｎ−ＧａＡｓコンタクト層７
の上面における発光側の端面近傍を除く部分に設けられ
たｎ側電極、９はｐ−ＧａＡｓ基板１の下面に設けられ
たｐ側電極、１０は端面近傍部分において、チップ表面
から第２クラッド層６の半ば部分までにわたってＺｎを
拡散することによって形成したＰ型領域である。そして
、このように構成された半導体レーザ装置は、ダブルヘ
テロ構造を有する内部ストライプ型の半導体レーザ装置
を構成する。
次に動作を説明する。ｎ側電極８とｐ側電極９との間に
Ｐ側電極９が正となるバイアスを印加すると、ｎ側電極
８とｐ側電極９との間にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層３が存
在しない領域のみに電流が流れる。
Ｐ側電極９が正となるバイアスを印加すると、ｎ側電極
８とｐ側電極９との間にｎ−ＧａＡｓ電流阻止層３が存
在しない領域のみに電流が流れる。
このようにして電流が流れると、Ａｌ００゜７Ｇａｏ、
９３ＡＳ活性層５中に注入された電子および正孔が再
結合して光を放射することになる。そして、電流レベル
を上げて行くと誘導輻射が始まり、やがてレーザ発振に
至る。
９３ＡＳ活性層５中に注入された電子および正孔が再
結合して光を放射することになる。そして、電流レベル
を上げて行くと誘導輻射が始まり、やがてレーザ発振に
至る。
ここで、レーザ端面の近傍においては、Ｚｎが拡散され
ているＰ型領域１０．Ｚｎが拡散されていないｎ−Ａｌ
ｏ、 ４３ｃａ（１，５？ＡＳ第２クラッド層６．Ａｌ
ｏ。
ているＰ型領域１０．Ｚｎが拡散されていないｎ−Ａｌ
ｏ、 ４３ｃａ（１，５？ＡＳ第２クラッド層６．Ａｌ
ｏ。
＠ＴＧａ（１，ｑｚＡｓ活性Ｎ５およびｐ−Ａｌｅ、
ａ３Ｇａｏ、 ｓＪＳ第１クラッド層４とによって、ｐ
−ｎ−（ｉ）ｐ構造が構成されることから、ｎ側電極８
とｐ側電極９との間に、ｐ側電極９が正となるような正
バイアスを加えても電流が流れなくなり、これに伴って
端面近傍を流れる電流による発熱が生じなくなる。従っ
て、第３図に示した構造を有する従来の半導体レーザ装
置に比較して、端面におけるレーザ光の吸収が生じにく
くなって、ＣＯＤレベルが大きくなる。
ａ３Ｇａｏ、 ｓＪＳ第１クラッド層４とによって、ｐ
−ｎ−（ｉ）ｐ構造が構成されることから、ｎ側電極８
とｐ側電極９との間に、ｐ側電極９が正となるような正
バイアスを加えても電流が流れなくなり、これに伴って
端面近傍を流れる電流による発熱が生じなくなる。従っ
て、第３図に示した構造を有する従来の半導体レーザ装
置に比較して、端面におけるレーザ光の吸収が生じにく
くなって、ＣＯＤレベルが大きくなる。
なお、上記実施例においては、所謂ＳＢＡ構成による半
導体レーザ装置に適用した場合についてのみ説明したが
、この発明はこれに限定されるものでは無く、第２図に
示すような所謂ＶＳＩＳ構成による半導体レーザ装置に
も適用できることは言うまでもない。また、上記実施例
においては、ｐ型不純物として、Ｚｎを使用した場合に
ついて説明したが、この発明はこれに限定されるもので
は無く、Ｃｄをｐ型不純物として使用することも可能で
ある。
導体レーザ装置に適用した場合についてのみ説明したが
、この発明はこれに限定されるものでは無く、第２図に
示すような所謂ＶＳＩＳ構成による半導体レーザ装置に
も適用できることは言うまでもない。また、上記実施例
においては、ｐ型不純物として、Ｚｎを使用した場合に
ついて説明したが、この発明はこれに限定されるもので
は無く、Ｃｄをｐ型不純物として使用することも可能で
ある。
以上説明したようにこの発明による半導体レーザ装置は
、ｐ型ＧａＡｓ基機上に形成されたｐ型第１クラッド層
と、ｐ型、ｎ型、真性の中の何れかの活性層と、ｎ型第
２クラッド層とによって構成されるダブルヘテロ構成を
有する内部ストライブ型の半導体レーザ装置において、
レーザ共振器を構成するレーザ端面近傍にレーザ表面か
ら前記ｎ型第２クラッド層の半ばまでにわたって、ｐ型
不純物をｐ反転する量以上ドープしたものである。この
結果、レーザ端面近傍にｐ−ｎ−ｐ構造が構成されて電
流が流れるのが防止されることから、該電流による端面
温度の上昇が防止されてレーザ光が吸収されなくなり、
これに伴ってレーザ出力を高めるために注入電流量を増
した場合に、レーザ光が吸収されて端面が破壊するレベ
ルが高められて、高出力化が達成される効果を有する。
、ｐ型ＧａＡｓ基機上に形成されたｐ型第１クラッド層
と、ｐ型、ｎ型、真性の中の何れかの活性層と、ｎ型第
２クラッド層とによって構成されるダブルヘテロ構成を
有する内部ストライブ型の半導体レーザ装置において、
レーザ共振器を構成するレーザ端面近傍にレーザ表面か
ら前記ｎ型第２クラッド層の半ばまでにわたって、ｐ型
不純物をｐ反転する量以上ドープしたものである。この
結果、レーザ端面近傍にｐ−ｎ−ｐ構造が構成されて電
流が流れるのが防止されることから、該電流による端面
温度の上昇が防止されてレーザ光が吸収されなくなり、
これに伴ってレーザ出力を高めるために注入電流量を増
した場合に、レーザ光が吸収されて端面が破壊するレベ
ルが高められて、高出力化が達成される効果を有する。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザ装置を
示す横断面図、第２図はこの発明による半導体レーザ装
置の他の実施例を示す横断面図、第３図は従来の半導体
レーザ装置を示す横断面図である。 １はｐ−ＧａＡｓ基板、２はＩ）−Ａｌｏ、 ４３ｃａ
Ｏ，、Ａｓバッファ層、３はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、
４はｐ−Ａｌｏ、 ４ｓＧａｏ。 、７へＳ第１クラッド層、５はＡｌｏ、 ０７ｃａＯ，
、Ａｓ活性層、６はｎ−Ａｌｏ、 ａｓＧａｏ、 ５？
八へ第２クラッド層、７はｎ−ＧａＡｓコンタクト層、
８ａはｎ側電極、９はｐ側電極、１０はｐ型頭域。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 １・・・ｐ−Ｃ；ａＡｓ基板 ７・・・
ｎ−ＧａＡｓコンタクト層３・・・ｎ−ＧａＡｓ電流阻
止Ｎ ８ａ・・・ｎ側電極５−ＡＩｏ、ａｙＣ；
ａｏ、ａ＊Ａｓ活性層６− ｎ Ａ Ｉ ｏ、ａｚＧ
ａ ｏ、ｓｖＡ １第２クラッド層 第２図 第３図
示す横断面図、第２図はこの発明による半導体レーザ装
置の他の実施例を示す横断面図、第３図は従来の半導体
レーザ装置を示す横断面図である。 １はｐ−ＧａＡｓ基板、２はＩ）−Ａｌｏ、 ４３ｃａ
Ｏ，、Ａｓバッファ層、３はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、
４はｐ−Ａｌｏ、 ４ｓＧａｏ。 、７へＳ第１クラッド層、５はＡｌｏ、 ０７ｃａＯ，
、Ａｓ活性層、６はｎ−Ａｌｏ、 ａｓＧａｏ、 ５？
八へ第２クラッド層、７はｎ−ＧａＡｓコンタクト層、
８ａはｎ側電極、９はｐ側電極、１０はｐ型頭域。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 １・・・ｐ−Ｃ；ａＡｓ基板 ７・・・
ｎ−ＧａＡｓコンタクト層３・・・ｎ−ＧａＡｓ電流阻
止Ｎ ８ａ・・・ｎ側電極５−ＡＩｏ、ａｙＣ；
ａｏ、ａ＊Ａｓ活性層６− ｎ Ａ Ｉ ｏ、ａｚＧ
ａ ｏ、ｓｖＡ １第２クラッド層 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）ｐ型ＧａＡｓ基板上に形成されたｐ型第１クラッ
ド層と、ｐ型、ｎ型、真性の何れかの活性層と、ｎ型第
２クラッド層によって構成されるダブルヘテロ構造を有
する内部ストライプ型の半導体レーザ装置において、レ
ーザ共振器を形成するレーザ端面近傍部分を、その表面
から前記ｎ型第２クラッド層の略半ばまでの範囲に対し
て、ｐ反転する量以上のｐ型不純物をドープしたことを
特徴とする半導体レーザ装置。 - （２）レーザチップの表面からｎ型第２クラッド層の略
半ばまでドープするｐ型不純物は、Ｚｎであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置
。 - （３）レーザチップの表面からｎ型第２クラッド層の略
半ばまでドープするｐ型不純物は、Ｃｄであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061187A JPS63263790A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061187A JPS63263790A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63263790A true JPS63263790A (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=14278640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10061187A Pending JPS63263790A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63263790A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465893A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-13 | Sharp Kk | Semiconductor laser device |
| EP0437243A2 (en) * | 1990-01-09 | 1991-07-17 | Nec Corporation | Semiconductor laser and process for fabricating the same |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP10061187A patent/JPS63263790A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465893A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-13 | Sharp Kk | Semiconductor laser device |
| EP0437243A2 (en) * | 1990-01-09 | 1991-07-17 | Nec Corporation | Semiconductor laser and process for fabricating the same |
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