JPS63293989A - Semiconductor laser element and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor laser element and manufacture thereofInfo
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザ素子、特にノイズおよび非点収差
が小さく、かつ出力の大きい半導体レーザ素子およびそ
の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor laser device, and particularly to a semiconductor laser device with low noise and astigmatism and high output, and a method for manufacturing the same.
半導体レーザは、光フアイバ通信を中心にした通信分野
、あるいは光デイスクファイル、ディジタルオーディオ
ディスク、ビデオディスク、レーザビームプリンタ等を
中心とする情報端末分野等に使用されている。Semiconductor lasers are used in the communication field, mainly in optical fiber communications, and in the information terminal field, mainly in optical disk files, digital audio disks, video disks, laser beam printers, and the like.
一方、近年、半導体レーザは高出力化の要請が強い。た
とえば、日経マグロウヒル社発行「日経エレクトロニク
スJ 1984年11月19日号、P187〜P2O6
には、「光ディスクなどの要求にこたえ、性能限界に挑
む高出力半導体レーザ」なる解説が発表されている。こ
の文献にはっぎのようなことが記載されている。On the other hand, in recent years, there has been a strong demand for higher output semiconductor lasers. For example, "Nikkei Electronics J, November 19, 1984 issue, P187-P2O6, published by Nikkei McGraw-Hill.
An explanation was published in ``High-power semiconductor lasers that meet the demands of optical discs and push the limits of performance.'' This document describes something similar.
半導体レーザも電子部品として、研究・開発の方向が分
化してきた。高出力化はその一つの方向である。ほかに
、短波長化、低価格化、高信頼度化などの方向がある。Semiconductor lasers are also being researched and developed in different directions as electronic components. Increasing output power is one direction. Other trends include shorter wavelengths, lower prices, and higher reliability.
また、用途によってはモードの安定性、耐雑音性が重視
されることもある。Furthermore, depending on the application, mode stability and noise resistance may be important.
また、追記型光ディスクや消去・再書き込み可能な光デ
ィスクの分野は、記録用光源として、高出力半導体レー
ザへの要求がもっとも強い。光デイスク分野では、半導
体レーザを高出力にすると利点が多くなるが、単純に高
出力化するだけでは使えない。半導体レーザの横モード
は、基本・単一を前提とする。光学系を複雑にしないま
まで、高精度のピントを作りたいからである。当然、光
ビームの遠視野像は、半導体レーザ接合面に垂直方向、
水平方向ともきれいなガウス状分布が良い。Furthermore, in the field of write-once optical discs and erasable/rewritable optical discs, there is the strongest demand for high-power semiconductor lasers as recording light sources. In the field of optical disks, there are many advantages to increasing the output of a semiconductor laser, but simply increasing the output does not make it usable. The transverse mode of a semiconductor laser is assumed to be basic and single. This is because we want to achieve highly accurate focusing without complicating the optical system. Naturally, the far-field pattern of the light beam is in the direction perpendicular to the semiconductor laser junction surface,
A clean Gaussian distribution is good in both the horizontal direction.
断面形状の楕円率は1対2〜2.5程度を要求する。非
点収差は2〜3μm以下である。The ellipticity of the cross-sectional shape is required to be about 1:2 to 2.5. Astigmatism is 2 to 3 μm or less.
上記のように、光ディスク等の分野では、半導体レーザ
の高出力化、低雑音化、低非点収差化が要請されている
。As mentioned above, in the field of optical disks and the like, there is a demand for semiconductor lasers with higher output, lower noise, and lower astigmatism.
半導体レーザの低ノイズ化として、縦マルチモード化が
図られている。しかし、この縦マルチモード化は有効な
技術であるが、縦マルチモード化の構造に伴い、非点収
差の増加や静電破壊レベルの低下という問題が発生し、
実用上問題が多いことが判明した。In order to reduce noise in semiconductor lasers, efforts are being made to make them vertically multi-mode. However, although this vertical multi-mode structure is an effective technology, problems such as an increase in astigmatism and a decrease in the level of electrostatic damage occur due to the structure of the longitudinal multi-mode structure.
It turned out that there were many practical problems.
本発明の目的は、非点収差が小さい半導体レーザ素子を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor laser element with small astigmatism.
本発明の他の目的は、低ノイズ化が達成できる半導体レ
ーザ素子を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser device that can achieve low noise.
本発明の他の目的は、高出力の半導体レーザ素子を提供
することにある。Another object of the present invention is to provide a high output semiconductor laser device.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、本発明の半導体レーザ素子は、p形GaAs
基板の主面にn形GaAs層を有する構造となるととも
に、このn形GaAs層は部分的にエツチングされて底
が下層の基板表層部に達する溝を有している。また、前
記基板の主面側に順次p形クラッド麿、活性層、n形ク
ラッド層、キャップ層が設けられている。また、前記溝
の長さの60%〜80%となる中央部分の溝幅は3μm
〜5μmとなるとともに、この部分のp形クラッド層の
厚さは0.3μm〜0.5μmとなり、縦モードがマル
チモードとなるレーザ光を発光するようになっている。That is, the semiconductor laser device of the present invention is made of p-type GaAs
The structure has an n-type GaAs layer on the main surface of the substrate, and this n-type GaAs layer is partially etched to have a groove whose bottom reaches the surface layer of the underlying substrate. Further, a p-type cladding layer, an active layer, an n-type cladding layer, and a cap layer are sequentially provided on the main surface side of the substrate. Further, the groove width at the center portion, which is 60% to 80% of the length of the groove, is 3 μm.
5 μm, and the thickness of the p-type cladding layer in this portion is 0.3 μm to 0.5 μm, so that a laser beam whose longitudinal mode is multi-mode is emitted.
また、前記溝の両端部分の溝幅は5μm〜10μmと幅
広となるとともに、この部分のp形クラッド層の厚さ0
.2μm程度となり、屈折率ガイド型となっている。Further, the groove width at both end portions of the groove is as wide as 5 μm to 10 μm, and the thickness of the p-type cladding layer in this portion is 0.
.. It is approximately 2 μm and is of a refractive index guide type.
上記した手段によれば、本発明の半導体レーザ素子は、
共振器の60%〜80%の長さを占める中央主要部は縦
モードがマルチモードとなるため、戻り光雑音に対して
強い構造となり低ノイズ化が達成できる。また、共振器
の両端部分は溝幅が広くなることから、共振器端面劣化
が起き難くなり、高出力化が達成できる。また、共振器
の両端部分は屈折率ガイド構造となるため、非点収差が
5μm以下と小さくなる。According to the above means, the semiconductor laser device of the present invention is
Since the central main portion, which occupies 60% to 80% of the length of the resonator, has a multi-mode longitudinal mode, the structure is strong against return optical noise, and low noise can be achieved. Furthermore, since the groove width is widened at both end portions of the resonator, deterioration of the end faces of the resonator is less likely to occur, and high output can be achieved. Furthermore, since both end portions of the resonator have a refractive index guide structure, astigmatism is reduced to 5 μm or less.
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例による半導体レーザ素子の概
要を示す平面図、第2図は第1図の■〜■線に沿う断面
図、第3図は第1図のm−m線に沿う断面図、第4図は
本発明の半導体レーザ素子の製造の一工程におけるウェ
ハの一部を示す斜視図、第5図は同じく多層成長層が形
成されたウェハの断面図である。FIG. 1 is a plan view showing an outline of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ■ to ■ in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line mm in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a part of a wafer in one step of manufacturing the semiconductor laser device of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the wafer on which a multilayer growth layer is formed.
この実施例の半導体レーザ素子は、コンパクト・ディス
ク用に適したものであり、その構造はC3P (cha
nneled−substrate−planar)構
造となっているとともに、内部電流狭窄構造ともなって
いる。The semiconductor laser device of this example is suitable for use in compact discs, and its structure is C3P (cha
It has an internal current confinement structure as well as an internal current confinement structure.
この実施例の半導体レーザ素子1にあっては、第1図に
示されるように、レーザ光2を発光する共振器3は、そ
の両端部分が幅広となっていることが特徴の一つである
。すなわち、共振器3の60%〜80%に及ぶ中央主要
部分は、その幅Cが3μm〜5μmと細い幅狭共振器部
分4となっている。これは、後に詳述するが、この幅狭
共振器部分4に対応するp形クラッド層の厚さが、たと
えば、0.3〜0.5μm以上と厚くなることとも相俟
って、縦マルチモードを発光させるようになっている。As shown in FIG. 1, one of the features of the semiconductor laser device 1 of this embodiment is that the resonator 3 that emits the laser beam 2 is wide at both ends thereof. . That is, the main central portion of the resonator 3, which covers 60% to 80%, is a narrow resonator portion 4 whose width C is as narrow as 3 μm to 5 μm. This will be explained in detail later, but this is because the thickness of the p-type cladding layer corresponding to the narrow resonator portion 4 is thicker, for example, 0.3 to 0.5 μm or more. The mode is set to emit light.
また、共振器3の両端部分は、その幅すが5μm−JO
μmと幅が広い幅広共振器部分5となっている。この幅
広共振器部分5では、共振器3の幅が広いことから、共
振器3の端面が劣化し難くなり静電破壊レベルが向上し
、高出力化が可能となる。また、この幅広共振器部分5
のp形クラッド層の厚さは薄く形成されているため、縦
モードはシングルモードとなり屈折率ガイド構造となる
ため、非点収差が小さくなる。第2図では幅狭共振器部
分4にあって半導体レーザ素子1の断面が示され、第3
図では幅広共振器部分5部分の半導体レーザ素子lの断
面が示されている。Moreover, the width of both ends of the resonator 3 is 5 μm-JO
The resonator portion 5 has a wide width of μm. In this wide resonator portion 5, since the width of the resonator 3 is wide, the end face of the resonator 3 is difficult to deteriorate, the electrostatic damage level is improved, and high output is possible. In addition, this wide resonator portion 5
Since the p-type cladding layer is formed thin, the longitudinal mode becomes a single mode and a refractive index guide structure is formed, thereby reducing astigmatism. In FIG. 2, a cross section of the semiconductor laser device 1 is shown in the narrow resonator portion 4, and the third
In the figure, a cross section of the semiconductor laser element l of the wide resonator portion 5 is shown.
また、前記幅狭共振器部分4の長さAは、共振器3の全
長の60%〜80%となっている。したがって、幅広共
振器部分5の長さaは、共振器3の全長の10%〜20
%程度となる。Further, the length A of the narrow resonator portion 4 is 60% to 80% of the total length of the resonator 3. Therefore, the length a of the wide resonator portion 5 is 10% to 20% of the total length of the resonator 3.
It will be about %.
つぎに、このような構造の半導体レーザ素子lについて
説明する。Next, a semiconductor laser element l having such a structure will be explained.
半導体レーザ素子1は、第2図および第3図に示される
ように、厚さ100μmのp形のGaASからなる基板
、6を有している。また、この基板6の主面には、厚さ
0.8μmのn形GaAsからなる電流狭窄層7が設け
られている。この電流狭窄層7はその中央をストライプ
状の溝8で区画されている。この溝8は、下層の基板6
に迄入り込むように形成されている。この溝8は、前述
のように、共振器3の中央分が溝幅が狭い幅狭共振器部
分4となり、共振器3の両端部分が溝幅の広い幅広共振
器部分5となっている。As shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor laser device 1 has a substrate 6 made of p-type GaAS and having a thickness of 100 μm. Further, on the main surface of this substrate 6, a current confinement layer 7 made of n-type GaAs and having a thickness of 0.8 μm is provided. The current confinement layer 7 is divided at its center by a striped groove 8. This groove 8 is connected to the lower substrate 6.
It is formed so that it can penetrate as far as the As described above, this groove 8 has a narrow resonator portion 4 having a narrow groove width at the center of the resonator 3, and a wide resonator portion 5 having a wide groove width at both end portions of the resonator 3.
一方、前記電流狭窄層7および露出する基板6上には、
p形GaAlAsからなるp形クラッド層9と、このp
形クラッドrM9上に形成された厚さ0.07μmのG
aA旦Asからなる活性層10と、この活性層10の上
面に形成された厚さ2μmのn形GaAfLAsからな
るn形クラッド層11と、このn形クラッド層11の上
面に形成された厚さ1μmのn十形GaAsからなるキ
ャップ1112とからなる多層成長層が形成されている
。On the other hand, on the current confinement layer 7 and the exposed substrate 6,
The p-type cladding layer 9 made of p-type GaAlAs and the p-type cladding layer 9 made of p-type GaAlAs,
G with a thickness of 0.07 μm formed on the shaped cladding rM9
An active layer 10 made of aAs, an n-type cladding layer 11 made of n-type GaAfLAs with a thickness of 2 μm formed on the top surface of this active layer 10, and a thickness formed on the top surface of this n-type cladding layer 11. A multi-layered growth layer is formed including a cap 1112 made of 1 μm n-type GaAs.
他方、前記p形クラッド層9は、共振器3の幅狭共振器
部分4の部分と幅広共振器部分5の部分とではその厚さ
が異なっている。すなわち、前記幅狭共振器部分4のp
形クラッドN9の厚さfは、幅狭共振器部分4でレーザ
光の縦モードがマルチモードとなるように、0.3μm
〜0.5μm程度と厚くなっている。すなわち、この幅
狭共振器部分4のp形クラッド層9の厚さが0.3μm
程度と大きくなると、縦モードはマルチモードとなる。On the other hand, the thickness of the p-type cladding layer 9 is different between the narrow resonator portion 4 and the wide resonator portion 5 of the resonator 3. That is, p of the narrow resonator portion 4
The thickness f of the shaped cladding N9 is 0.3 μm so that the longitudinal mode of the laser beam becomes multi-mode in the narrow resonator portion 4.
The thickness is approximately 0.5 μm. That is, the thickness of the p-type cladding layer 9 of this narrow resonator portion 4 is 0.3 μm.
As the degree increases, the longitudinal mode becomes multimode.
また、前記幅広共振器部分5のp形クラッド層9の厚さ
gは、0.2μmと薄くなり、縦モードがシングルモー
ドとなっている。Further, the thickness g of the p-type cladding layer 9 of the wide resonator portion 5 is as thin as 0.2 μm, and the longitudinal mode is a single mode.
また、前記キャップ層12上にはカソード電極13が設
けられているとともに、基板6の裏面にはアノード電極
14が設けられている。この半導体レーザ素子1は、前
記電流狭窄N7が電流の流れる領域を狭窄している。Further, a cathode electrode 13 is provided on the cap layer 12, and an anode electrode 14 is provided on the back surface of the substrate 6. In this semiconductor laser device 1, the current confinement N7 constricts the region through which the current flows.
つぎに、このような半導体レーザ素子1の製造方法につ
いて説明する。Next, a method for manufacturing such a semiconductor laser device 1 will be explained.
半導体レーザ素子lの製造においては、最初にウェハ1
5が用意される。この場合のウェハ15は、厚さ350
μmのp形GaAs基板6で構成されている。なお、こ
のウェハ15の主面には、以後順次多層成長層等が形成
されるが、これら各層をも含めて、チップ化されるまで
のものをウェハと称する。In manufacturing the semiconductor laser device 1, first the wafer 1 is
5 will be prepared. The wafer 15 in this case has a thickness of 350 mm.
It is composed of a p-type GaAs substrate 6 of μm. Incidentally, on the main surface of this wafer 15, multi-layered growth layers and the like are sequentially formed thereafter, but the wafer, including each of these layers, is referred to as a wafer until it is made into chips.
つぎに、前記ウェハ15の主面にはMOCVDによって
厚さ0.8μmのn形GaAsからなる電流狭窄層7が
形成される。この電流狭窄層7は、第4図に示されるよ
うに、部分的にストライプ状にエツチングされる。この
エツチングの際、実線で示されるチップ領域16の縁に
臨むストライプ部分が、幅広にエツチングされる。この
結果、前述のような幅狭共振器部分4および幅広共振器
部分5が形成される。Next, a current confinement layer 7 made of n-type GaAs and having a thickness of 0.8 μm is formed on the main surface of the wafer 15 by MOCVD. This current confinement layer 7 is partially etched into stripes as shown in FIG. During this etching, the stripe portion facing the edge of the chip region 16 shown by the solid line is etched to a wider width. As a result, the narrow resonator portion 4 and the wide resonator portion 5 as described above are formed.
つぎに、第5図に示されるように、ウェハ15の主面に
は、液層エピタキシャル成長によって、p形GaAlA
sからなるp形クラッド層9.厚さ0.07μmのGa
A旦Asからなる活性層10、厚さ’lpmのn形G
a A fL A−5からなるn形クラッド層11.厚
さ1μmのn十形GaAsからなるキャップ層12が順
次形成される。この際、前述共振器3における幅狭共振
器部分4上のp形クラッド層9の厚さを0.35μm程
度として、溝8の幅との兼ね合いで縦モードをマルチモ
ードとするようにした場合、幅広共振器部分5のp形ク
ラッドN9の厚さは、幅広共振器部分5の共振器3の幅
が幅狭共振器部分4の部分に比較して広いため、たとえ
ば、0.2μmと薄くなる。この結果、幅広共振器部分
5ではレーザ光の縦モードはシングルモードとなり、非
点収差が小さくなる。Next, as shown in FIG. 5, p-type GaAlA is grown on the main surface of the wafer 15 by liquid layer epitaxial growth.
p-type cladding layer 9 consisting of s. Ga with a thickness of 0.07μm
Active layer 10 made of As, n-type G with a thickness of lpm
a A fL N-type cladding layer 11 consisting of A-5. A cap layer 12 made of n-type GaAs having a thickness of 1 μm is successively formed. At this time, in the case where the thickness of the p-type cladding layer 9 on the narrow resonator portion 4 of the resonator 3 is set to about 0.35 μm, the longitudinal mode is made into a multi-mode in consideration with the width of the groove 8. , the thickness of the p-type cladding N9 of the wide resonator portion 5 is as thin as, for example, 0.2 μm because the width of the resonator 3 of the wide resonator portion 5 is wider than that of the narrow resonator portion 4. Become. As a result, in the wide resonator portion 5, the longitudinal mode of the laser beam becomes a single mode, and the astigmatism becomes small.
つぎに、前記ウェハ15の主面にカソード電極13を形
成する。このカソード電極13は、たとえば、最下層が
AuGeN+で中層がCr上層がAuからなる1μmの
厚さの多層構造となっている。Next, a cathode electrode 13 is formed on the main surface of the wafer 15. This cathode electrode 13 has a multilayer structure with a thickness of 1 μm, for example, in which the bottom layer is AuGeN+, the middle layer is Cr, and the upper layer is Au.
つぎに、前記ウェハ15の裏面、すなわち、基板6の裏
面はエツチングされておよそ100μmの厚さとされる
。その後、ウェハ15の裏面にはアノード電極14が形
成される。このアノード電[14は、下層がCr %上
層がAuとなり、その厚さは1μm程度となる。Next, the back surface of the wafer 15, ie, the back surface of the substrate 6, is etched to a thickness of approximately 100 μm. Thereafter, an anode electrode 14 is formed on the back surface of the wafer 15. This anode electrode [14] has a lower layer of Cr and an upper layer of Au, and has a thickness of about 1 μm.
つぎに、ウェハ15は縦横に分割されて、第1図〜第3
図に示されるような半導体レーザ素子1となる。Next, the wafer 15 is divided vertically and horizontally.
A semiconductor laser device 1 as shown in the figure is obtained.
このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。According to such an embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本発明の半導体レーザ素子は、共振器の60%〜
80%に及ぶ主要部では縦モードがマルチモードとなる
ため、半導体レーザ素子は戻り光に対して強くなり、低
雑音化が達成できるという効果が得られる。(1) The semiconductor laser device of the present invention has 60% or more of the resonator.
Since the longitudinal mode becomes multi-mode in the main part, which accounts for 80%, the semiconductor laser element becomes strong against returned light, and the effect of achieving low noise can be obtained.
(2)本発明の半導体レーザ素子は、共振器の端の部分
は幅が広いため、共振器端面での劣化が起き難くなるた
め、高出力化が達成できるという効果が得られる。(2) In the semiconductor laser device of the present invention, since the end portions of the resonator are wide, deterioration at the end faces of the resonator is less likely to occur, so that high output can be achieved.
(3)本発明の半導体レーザ素子は、共振器の端の部分
は幅が広くかつこの部分のp形クラッド層の厚さが薄い
ことから、この共振器の端部分は屈折率ガイド型となり
、非点収差が、たとえば、5μm以下と小さくなるとい
う効果が得られる。(3) In the semiconductor laser device of the present invention, since the end portion of the resonator is wide and the p-type cladding layer in this portion is thin, the end portion of the resonator is of a refractive index guided type. The effect is that the astigmatism is reduced to, for example, 5 μm or less.
(4)上記(1)〜(3)により、本発明によれば、ノ
イズおよび非点収差が小さい出力の大きい半導体レーザ
素子を提供することができるという相乗効果が得られる
。(4) According to the above (1) to (3), according to the present invention, a synergistic effect can be obtained in that it is possible to provide a high output semiconductor laser device with low noise and astigmatism.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、前記半導体レ
ーザ素子では、活性層は平坦な構造となっているが、湾
曲した構造でも前記実施例同様な効果が得られる。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in the semiconductor laser device described above, the active layer has a flat structure, but even if it has a curved structure, the same effects as in the embodiment described above can be obtained.
第6図は本発明の他の実施例による半導体レーザ素子1
である。この例では、共振器3の一端のみ、すなわち、
出力側を幅広共振器部分5としたものである。これによ
り、非点収差および雑音を小さくするとともに、出力を
大きくすることができる。FIG. 6 shows a semiconductor laser device 1 according to another embodiment of the present invention.
It is. In this example, only one end of the resonator 3, i.e.
A wide resonator portion 5 is provided on the output side. This makes it possible to reduce astigmatism and noise while increasing output.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるコンパクト・ディス
ク用の半導体レーザ素子の製造技術に適用した場合につ
いて説明したが、それに限定されるものではない。In the above description, the invention made by the present inventor is mainly applied to the technology for manufacturing semiconductor laser elements for compact discs, which is the background field of application, but the invention is not limited thereto.
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.
本発明の半導体レーザ素子は、共振器の60%〜80%
の長さを占める中央主要部は縦モードがマルチモードと
なるため、戻り光雑音に対して強い構造となり低ノイズ
化が達成できるとともに、共振器の両端部分は溝幅が広
くなるため、共振器端面劣化が起き難くなって高出力化
が達成でき、かつ共振器の両端部分が屈折率ガイド構造
となることから、非点収差が5μm以下と小さくなり、
光学系との結合性が良くなる。The semiconductor laser device of the present invention has 60% to 80% of the resonator.
The central main part, which occupies the length, has a multi-mode longitudinal mode, so it has a structure that is strong against return optical noise and can achieve low noise. End face deterioration is less likely to occur and high output can be achieved, and since both ends of the resonator have a refractive index guide structure, astigmatism is reduced to less than 5 μm.
Improves connectivity with optical system.
第1図は本発明の一実施例による半導体レーザ素子の概
要を示す平面図、
第2図は第1図のn−n線に沿う断面図、第3図は第1
図のI[I−I線に沿う断面図、第4図は本発明の半導
体レーザ素子の製造の一工程におけるウェハの一部を示
す斜視図、第5図は同じ(多層成長層が形成されたウェ
ハの断面図、
第6図は本発明の他の実施例による半導体レーザ素子を
示す模式的平面図である。
1・・・半導体レーザ素子、2・・・レーザ光、3・・
・共振器、4・・・幅狭共振器部分、5・・・幅広共振
器部分、6・・・基板、7・・・電流狭窄層、8・・・
溝、9・・・p形クラッド層、10・・・活性層、11
・・・n形クラッド層、12・・・キャップ層、13・
・・カソード電極、14・・・アノード電極、15・・
・ウェハ、1¥″1.、 N″″″′1
−−’ El−’
第 3vA
第 5 図FIG. 1 is a plan view showing an outline of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line nn in FIG. 1, and FIG.
4 is a perspective view showing a part of a wafer in one step of manufacturing the semiconductor laser device of the present invention, and FIG. 5 is the same (multilayer growth layer is formed). 6 is a schematic plan view showing a semiconductor laser device according to another embodiment of the present invention. 1... Semiconductor laser device, 2... Laser light, 3...
- Resonator, 4... Narrow resonator part, 5... Wide resonator part, 6... Substrate, 7... Current confinement layer, 8...
Groove, 9...p-type cladding layer, 10...active layer, 11
... n-type cladding layer, 12... cap layer, 13.
...Cathode electrode, 14...Anode electrode, 15...
・Wafer, 1\"1., N"""'1 --'El-' 3vA Fig. 5
Claims (1)
っているとともに、少なくとも共振器の一端部分は縦シ
ングルモード発振する屈折率ガイド構造となっているこ
とを特徴とする半導体レーザ素子。 2、前記共振器の両端部分の幅は、共振器の中央部分の
溝幅よりも広くかつ溝上のp形クラッド層の厚さは前記
中央部分に比較して薄くなってい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素子。 3、p形GaAs基板の主面にn形GaAs層を形成す
る工程と、このn形GaAs層を部分的にエッチングし
て下層の基板表層部に達する溝を形成する工程と、前記
基板の主面側に順次p形クラッド層、活性層、n形クラ
ッド層、キャップ層を順次エピタキシャル成長させる工
程と、を有する半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記溝の中央を含む主要部分は溝幅を狭くするとともに
、少なくとも溝の一端部分は溝幅を広く形成し、かつ溝
幅の狭い部分のp形クラッド層の厚さは溝幅の狭い部分
の共振器が縦マルチモード発振するように厚く、溝幅の
広い部分のp形クラッド層の厚さは溝幅の広い部分の共
振器の発振が縦シングルモード発振するように薄く形成
することを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。[Claims] 1. The main part of the resonator has a structure that oscillates in a longitudinal multi-mode, and at least one end portion of the resonator has a refractive index guide structure that oscillates in a single longitudinal mode. semiconductor laser device. 2. The width of both end portions of the resonator is wider than the groove width of the central portion of the resonator, and the thickness of the p-type cladding layer on the groove is thinner than that of the central portion. A semiconductor laser device according to claim 1. 3. A step of forming an n-type GaAs layer on the main surface of the p-type GaAs substrate, a step of partially etching this n-type GaAs layer to form a groove reaching the surface layer of the underlying substrate, and a step of forming an n-type GaAs layer on the main surface of the substrate. A method for manufacturing a semiconductor laser device, comprising the step of sequentially epitaxially growing a p-type cladding layer, an active layer, an n-type cladding layer, and a cap layer on the surface side,
The main part including the center of the groove has a narrow groove width, and at least one end part of the groove has a wide groove width, and the thickness of the p-type cladding layer in the narrow groove part is equal to that of the narrow groove part. The p-type cladding layer is thick so that the resonator oscillates in longitudinal multi-mode, and the thickness of the p-type cladding layer in the wide groove part is thin so that the resonator oscillates in a longitudinal single mode in the wide groove part. A method for manufacturing a semiconductor laser device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12827087A JPS63293989A (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Semiconductor laser element and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12827087A JPS63293989A (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Semiconductor laser element and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63293989A true JPS63293989A (en) | 1988-11-30 |
Family
ID=14980684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12827087A Pending JPS63293989A (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Semiconductor laser element and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63293989A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08307009A (en) * | 1987-08-04 | 1996-11-22 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
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JP2005524234A (en) * | 2002-04-24 | 2005-08-11 | ブックハム テクノロジー ピーエルシー | High power semiconductor laser diode and method of manufacturing such a diode |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP12827087A patent/JPS63293989A/en active Pending
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