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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- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 22
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- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
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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、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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