JPS63307791A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS63307791A JPS63307791A JP14438587A JP14438587A JPS63307791A JP S63307791 A JPS63307791 A JP S63307791A JP 14438587 A JP14438587 A JP 14438587A JP 14438587 A JP14438587 A JP 14438587A JP S63307791 A JPS63307791 A JP S63307791A
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 23
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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、窓構造を備えて高出力化を可能にした半導
体レーザ装置に関するものである。
体レーザ装置に関するものである。
（従来の技術）
第２図（ａ）〜（Ｃ）は窓構造を有する従来の５ＢＡ（
Ｓｅｌｆ ａｌｉｇｎｅｄ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｗｉｔｈ Ｂｅｎｔ Ａｃ ｔ ｉ ｖｅｌａｙ
ｅｒ）レーザの構造を説明するための図であり、第２図
（ａ）は内部の（励起領域）構造を示す斜視図、第２図
（ｂ）、（Ｃ）は出射端面部の構造を示す斜視図である
。
Ｓｅｌｆ ａｌｉｇｎｅｄ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｗｉｔｈ Ｂｅｎｔ Ａｃ ｔ ｉ ｖｅｌａｙ
ｅｒ）レーザの構造を説明するための図であり、第２図
（ａ）は内部の（励起領域）構造を示す斜視図、第２図
（ｂ）、（Ｃ）は出射端面部の構造を示す斜視図である
。
これらの図において、１はｐ形ＧａＡｓ基板、２はｐ形
Ａ １０．４ Ｇ ａ ｏ、 ６ Ａ Ｓ第１クラッド
層、３はｐ形Ａ １０，４ Ｇ ａｏ、６ Ａ ｓ第２
クラッド層、４は多重量子井戸構造の活性層で、ＡＩＧ
、２Ｇａｏ、ａＡＳバリア層とＧａＡｓ井戸層からなる
。４ａは前記活性層４の屈曲した底面部分、５はｎ形Ａ
１ｏ、ａ Ｇａｏ、ａ Ａｓ第３クラッド層、６はｎ形
ＧａＡｓコンタクト層、７はｎ形ＧａＡｓ電流ブロック
層（以下単に電流ブロック層という。他の符合について
も同様とする。）、８は端面部に選択的に拡散したｎ形
Ｓｔ拡散層、９はｐ側電極、１０はｎ側電極、１１はス
トライプ状溝である。第２図（ａ）〜（Ｃ）に示したよ
うに、このＳＢＡレーザは、Ｓｉが拡散された窓部を有
する出射端面部と、Ｓｉが拡散されていない内部の励起
領域とから構成されている。
Ａ １０．４ Ｇ ａ ｏ、 ６ Ａ Ｓ第１クラッド
層、３はｐ形Ａ １０，４ Ｇ ａｏ、６ Ａ ｓ第２
クラッド層、４は多重量子井戸構造の活性層で、ＡＩＧ
、２Ｇａｏ、ａＡＳバリア層とＧａＡｓ井戸層からなる
。４ａは前記活性層４の屈曲した底面部分、５はｎ形Ａ
１ｏ、ａ Ｇａｏ、ａ Ａｓ第３クラッド層、６はｎ形
ＧａＡｓコンタクト層、７はｎ形ＧａＡｓ電流ブロック
層（以下単に電流ブロック層という。他の符合について
も同様とする。）、８は端面部に選択的に拡散したｎ形
Ｓｔ拡散層、９はｐ側電極、１０はｎ側電極、１１はス
トライプ状溝である。第２図（ａ）〜（Ｃ）に示したよ
うに、このＳＢＡレーザは、Ｓｉが拡散された窓部を有
する出射端面部と、Ｓｉが拡散されていない内部の励起
領域とから構成されている。
次に製造工程について説明する。
このＳＢＡレーザの主な製造工程は、２回のエピタキシ
ャル成長を含む工程と、出射端面およびその近傍への選
択的なＳｉ拡散を含む工程および電極形成工程とからな
っている。
ャル成長を含む工程と、出射端面およびその近傍への選
択的なＳｉ拡散を含む工程および電極形成工程とからな
っている。
まず、基板１に、１回目のエピタキシャル成長により第
１クラッド層２と電流ブロック層７を順次成長させた後
、第３図に示すように、電流ブロック層７を選択的に除
去してその断面が逆台形のストライプ状溝１１を形成す
る。
１クラッド層２と電流ブロック層７を順次成長させた後
、第３図に示すように、電流ブロック層７を選択的に除
去してその断面が逆台形のストライプ状溝１１を形成す
る。
次に、第３図に示したストライプ状溝１１内の第１クラ
ッド層２および電流ブロック層７上に、２回目のエピタ
キシャル成長により第２クラツド層３．活性層４．第３
クラツド層５．コンタクト層６を順次成長させる。
ッド層２および電流ブロック層７上に、２回目のエピタ
キシャル成長により第２クラツド層３．活性層４．第３
クラツド層５．コンタクト層６を順次成長させる。
次に、第２図（ｂ）、（Ｃ）に示したように、出射端面
部のストライプ状溝１１上のコンタクト層６を溝状に部
分的に除去した後、蒸着法等によりｎ形不純物であるＳ
ｉをコンタクト層６およびコンタクト層６の部分的な除
去により露出した第３クラッド層５に付着させる。一方
、同時に付着された第２図（ａ）に示した励起領域のＳ
ｉはエツチング等により選択的に除去する。
部のストライプ状溝１１上のコンタクト層６を溝状に部
分的に除去した後、蒸着法等によりｎ形不純物であるＳ
ｉをコンタクト層６およびコンタクト層６の部分的な除
去により露出した第３クラッド層５に付着させる。一方
、同時に付着された第２図（ａ）に示した励起領域のＳ
ｉはエツチング等により選択的に除去する。
次に、石英アンプル中のＡｓ雰囲気内の８５０℃程度の
高温のもとて十数時間のＳｉ拡散を行い、ストライプ状
溝１１上の活性層４の屈曲した底面部分４ａに到達する
Ｓｔ拡散層８を形成する。そして最後に、基板１側にｐ
側電極９．コンタクト層６側にｎ側電極１０を形成する
ことにより装置が完成する。
高温のもとて十数時間のＳｉ拡散を行い、ストライプ状
溝１１上の活性層４の屈曲した底面部分４ａに到達する
Ｓｔ拡散層８を形成する。そして最後に、基板１側にｐ
側電極９．コンタクト層６側にｎ側電極１０を形成する
ことにより装置が完成する。
次に動作について説明する。
すなわちこの構成では電流ブロック層７により電流が狭
窄されてストライプ状溝に１１内に効率よく集中して活
性層４の屈曲した底面部分４ａに流れるうえ、活性層４
の屈曲した底面部分４ａの左右は活性層４より屈折率の
小さい第２クラッド層３から構成されており、実効的な
屈折率差を生じて横方向の光の閉じ込めが働く結果、活
性層４の屈曲した底面部分４ａで発光する。
窄されてストライプ状溝に１１内に効率よく集中して活
性層４の屈曲した底面部分４ａに流れるうえ、活性層４
の屈曲した底面部分４ａの左右は活性層４より屈折率の
小さい第２クラッド層３から構成されており、実効的な
屈折率差を生じて横方向の光の閉じ込めが働く結果、活
性層４の屈曲した底面部分４ａで発光する。
他方、第２図（ｂ）、（Ｃ）に示した出射端面部ではＳ
ｔの拡散により多重量子井戸構造の活性層４の屈曲した
底面部分４ａが無秩序化されて平均組成の活性層となっ
ているため、出射端面およびその近傍の活性層４の屈曲
した底面部分４ａは、第２図（ａ）に示した内部の活性
層４より広いバンドギャップを持っており、レーザ光を
吸収しない、いわゆる窓構造を形成している。
ｔの拡散により多重量子井戸構造の活性層４の屈曲した
底面部分４ａが無秩序化されて平均組成の活性層となっ
ているため、出射端面およびその近傍の活性層４の屈曲
した底面部分４ａは、第２図（ａ）に示した内部の活性
層４より広いバンドギャップを持っており、レーザ光を
吸収しない、いわゆる窓構造を形成している。
この結果、Ａ Ｉ ＧａＡｓレーザに特徴的な、いわゆ
るＣ０Ｄ（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ ０ｐｔｉｃａ
ｌ Ｄａｍａｇｅ：光学的損傷による端面破壊）を防
止することが可能であり、高出力が得られていた。
るＣ０Ｄ（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ ０ｐｔｉｃａ
ｌ Ｄａｍａｇｅ：光学的損傷による端面破壊）を防
止することが可能であり、高出力が得られていた。
例えば量子井戸構造の活性層を無秩序化していないＳＢ
Ａレーザでは最大光出力が２０ｍＷ程度であるが、出射
端面およびその近傍の量子井戸構造を無秩序化すると最
大光出力は６０ｍＷ程度に向上する。
Ａレーザでは最大光出力が２０ｍＷ程度であるが、出射
端面およびその近傍の量子井戸構造を無秩序化すると最
大光出力は６０ｍＷ程度に向上する。
上記のような従来のＳＢＡレーザでは、通常第４図に示
すように、電流集中を良くするために発光部となる活性
層４の屈曲した底面部分４ａがストライプ状溝１１に近
接して形成されているので、Ｓｉが活性層４の屈曲した
底面部分４ａを越えてストライプ状溝１１内部まで拡散
する。この時、Ｓｉは横方向へも拡散するために、Ｓｉ
拡散層８が電流ブロック層７と接触してしまう可能性が
あった。このような場合、Ｓｉ拡散層８の導電形がｎ形
なので接触部分が導通領域となり、高出力動作時にリー
ク電流が増大して高出力領域まで直線性のよい良好な光
出力−電流特性を得ることができないという問題点があ
った。
すように、電流集中を良くするために発光部となる活性
層４の屈曲した底面部分４ａがストライプ状溝１１に近
接して形成されているので、Ｓｉが活性層４の屈曲した
底面部分４ａを越えてストライプ状溝１１内部まで拡散
する。この時、Ｓｉは横方向へも拡散するために、Ｓｉ
拡散層８が電流ブロック層７と接触してしまう可能性が
あった。このような場合、Ｓｉ拡散層８の導電形がｎ形
なので接触部分が導通領域となり、高出力動作時にリー
ク電流が増大して高出力領域まで直線性のよい良好な光
出力−電流特性を得ることができないという問題点があ
った。
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、Ｓｉ拡散層の電流ブロック層への接触によるリー
ク電流が生じないようにして高出力特性を改善した半導
体レーザ装置を得ることを目的とする。
ので、Ｓｉ拡散層の電流ブロック層への接触によるリー
ク電流が生じないようにして高出力特性を改善した半導
体レーザ装置を得ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この発明に係る半導体レーザ装置は、電流ブロック層を
出射端面およびその近傍のストライプ状溝の両側面で注
入領域または拡散領域に接触しない層厚としたものであ
る。
出射端面およびその近傍のストライプ状溝の両側面で注
入領域または拡散領域に接触しない層厚としたものであ
る。
（作用）
この発明においては、出射端面およびその近傍で注入領
域または拡散領域と電流ブロック層との接触による導通
領域が形成されない。
域または拡散領域と電流ブロック層との接触による導通
領域が形成されない。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の半導体レーザ装置の
一実施例の構造を説明するための図であり、第１図（ａ
）はその窓部の構造を示す断面図、第１図（ｂ）は基板
１から電流ブロック層７まで形成した構造を示す斜視図
である。
一実施例の構造を説明するための図であり、第１図（ａ
）はその窓部の構造を示す断面図、第１図（ｂ）は基板
１から電流ブロック層７まで形成した構造を示す斜視図
である。
これらの図において、第２図（ａ）、（ｂ）。
（Ｃ）〜第４図と同一符合は同一部分を示し、７ａは前
記電流ブロック層７の前記活性層４の屈曲した底面部分
４ａの近傍のエツチングにより薄くなった部分で、出射
端面およびその近傍に形成されている。
記電流ブロック層７の前記活性層４の屈曲した底面部分
４ａの近傍のエツチングにより薄くなった部分で、出射
端面およびその近傍に形成されている。
すなわち、この発明の半導体レーザ装置では、第１図（
ａ）に示したように出射端面およびその近傍のストライ
プ状溝１１の両側面で電流ブロック層７が厚さｄ。たけ
削り取られており、活性層４の屈曲した底面部分４ａと
ストライプ状溝１１底部の距離、すなわち第２クラッド
層３の厚さをｄｌ、削りとられていない部分の電流ブロ
ック層７の厚さをｄｌとすると、活性層４の屈曲した底
面部分４ａと電流ブロック層７の削られて薄くなった部
分７ａとはｄ＋ （ｄｌ ｄｏ）の高低差を生じ
ている。従って、活性層４の屈曲した底面部分４ａ下の
Ｓｉ拡散層８の先端を活性層４の屈曲した底面部分４ａ
からの距離がｄｌ （ｄｌ−ｄｏ）の第２クラッド層
３内に位置するように制御すれば、Ｓｉ拡散層８は電流
ブロック層７．７ａに接触することはなく、リーク電流
を生じなくなる。
ａ）に示したように出射端面およびその近傍のストライ
プ状溝１１の両側面で電流ブロック層７が厚さｄ。たけ
削り取られており、活性層４の屈曲した底面部分４ａと
ストライプ状溝１１底部の距離、すなわち第２クラッド
層３の厚さをｄｌ、削りとられていない部分の電流ブロ
ック層７の厚さをｄｌとすると、活性層４の屈曲した底
面部分４ａと電流ブロック層７の削られて薄くなった部
分７ａとはｄ＋ （ｄｌ ｄｏ）の高低差を生じ
ている。従って、活性層４の屈曲した底面部分４ａ下の
Ｓｉ拡散層８の先端を活性層４の屈曲した底面部分４ａ
からの距離がｄｌ （ｄｌ−ｄｏ）の第２クラッド層
３内に位置するように制御すれば、Ｓｉ拡散層８は電流
ブロック層７．７ａに接触することはなく、リーク電流
を生じなくなる。
なお、上記実施例では拡散によって窓部の活性層の無秩
序化を行った半導体レーザについて説明したが、この発
明はイオン注入によって活性層の無秩序化を行う半導体
レーザに応用してもよく、同様の効果が得られる。
序化を行った半導体レーザについて説明したが、この発
明はイオン注入によって活性層の無秩序化を行う半導体
レーザに応用してもよく、同様の効果が得られる。
（発明の効果）
この発明は以上に説明したとおり、電流ブロック層を出
射端面およびその近傍のストライプ状溝の両側面で注入
領域または拡散領域に接触しない層厚としたので、Ｓｉ
拡散層と電流ブロック層が接触して形成される導通領域
から生ずるリーク電流をなくすことができ、高出力時に
も直線性の良好な光出力対電流特性を容易に得られると
いう効果がある。
射端面およびその近傍のストライプ状溝の両側面で注入
領域または拡散領域に接触しない層厚としたので、Ｓｉ
拡散層と電流ブロック層が接触して形成される導通領域
から生ずるリーク電流をなくすことができ、高出力時に
も直線性の良好な光出力対電流特性を容易に得られると
いう効果がある。
第１図はこの発明の半導体レーザ装置の一実施例の構造
を説明するための図、第２図は従来の半導体レーザ装置
の構造を説明するための図、第３図は従来の半導体レー
ザ装置の基板から電流ブロック層までの構造を示す斜視
図、第４図は従来の半導体レーザ装置の出射端面におけ
る拡散状態を説明するための図である。 図において、１は基板、２は第１クラッド層、３は第２
クラッド層、４は活性層、４ａは活性層の屈曲した底面
部分、５は第３クラッド層、６はコンタクト層、７は電
流ブロック層、７ａは電流ブロック層の薄くなった部分
、８はＳｉ拡散層、９はｐ側電極、１０はｎ側電極、１
１はストライプ状溝である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 （ｂ） １１第２図 （ｂ） （ｃ） 第３図 第４図 手続補正書（自発）
を説明するための図、第２図は従来の半導体レーザ装置
の構造を説明するための図、第３図は従来の半導体レー
ザ装置の基板から電流ブロック層までの構造を示す斜視
図、第４図は従来の半導体レーザ装置の出射端面におけ
る拡散状態を説明するための図である。 図において、１は基板、２は第１クラッド層、３は第２
クラッド層、４は活性層、４ａは活性層の屈曲した底面
部分、５は第３クラッド層、６はコンタクト層、７は電
流ブロック層、７ａは電流ブロック層の薄くなった部分
、８はＳｉ拡散層、９はｐ側電極、１０はｎ側電極、１
１はストライプ状溝である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 （ｂ） １１第２図 （ｂ） （ｃ） 第３図 第４図 手続補正書（自発）
Claims (1)
- 第１導電形の半導体基板と、この半導体基板上に形成さ
れた第１導電型の第１クラッド層と、この第１クラッド
層上に形成され、共振器方向にストライプ状溝を有する
第２導電型の電流ブロック層と、この電流ブロック層上
および前記ストライプ状溝内の前記第１クラッド層上に
形成された第１導電形の第２クラッド層と、この第２ク
ラッド層上に形成され、前記ストライプ状溝上で屈曲し
た底面部分を有する多重量子井戸構造の活性層と、この
活性層上に形成された第２導電形の第３クラッド層と、
この第３クラッド層上に形成され、出射端面およびその
近傍で前記ストライプ状溝上の領域が除去された第２導
電形のコンタクト層と、前記出射端面およびその近傍の
前記コンタクト層上から前記活性層の屈曲した領域への
不純物の注入または拡散によって形成された前記活性層
の無秩序化領域を含む第２導電形の注入領域または第２
導電形の拡散領域とから構成される半導体レーザ装置に
おいて、前記電流ブロック層を前記出射端面およびその
近傍の前記ストライプ状溝の両側面で前記注入領域また
は前記拡散領域に接触しない層厚としたことを特徴とす
る半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14438587A JPS63307791A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14438587A JPS63307791A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307791A true JPS63307791A (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=15360905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14438587A Pending JPS63307791A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024609A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 古河電気工業株式会社 | 半導体素子 |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP14438587A patent/JPS63307791A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016024609A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | 古河電気工業株式会社 | 半導体素子 |
| JPWO2016024609A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2017-05-25 | 古河電気工業株式会社 | 半導体素子 |
| US10109982B2 (en) | 2014-08-12 | 2018-10-23 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
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