JPS6332978A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS6332978A JPS6332978A JP17596686A JP17596686A JPS6332978A JP S6332978 A JPS6332978 A JP S6332978A JP 17596686 A JP17596686 A JP 17596686A JP 17596686 A JP17596686 A JP 17596686A JP S6332978 A JPS6332978 A JP S6332978A
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Links
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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〕
この発明は活性層が量子井戸型である半導体レーザに関
し、特にその発振波長の制御に関するものである。
し、特にその発振波長の制御に関するものである。
第９図は例えば、アプライド フイジクス レターズ、
４５巻、１〜３頁、 （１９８４年） （Ａｐｐｌ
、Ｐｈｙｓ。
４５巻、１〜３頁、 （１９８４年） （Ａｐｐｌ
、Ｐｈｙｓ。
Ｌｅｔｔ、 ｖｏｌ、４５＋ｐＰ、１−３ 、（１９８
４） ）に示された従来の量子井戸型半導体レーザを示
す断面図であり、図において、１はＰ電極、２はＰ−Ｇ
ａＡｓ基板、３はＰ Ｇ ａ ０．６ＳＡ １ ｏ、
ｓｓＡ Ｓクラッド層、１８はＰ Ｇａ６．ｙ Ａ
ｌｏ、３ Ａ ｓ光導波層、１９は多ｆｆ１ｆｔ子井
戸層（ＭＱＷＪｉ） 、７はｎ Ｇａ０．ｂｓＡｌ
０、３５ Ａ Ｓクラッド層、８はｎ−ＧａＡｓコンタ
クト層、１１はＺｎ拡散領域、２０は無秩序化領域、９
ハＳ ｉ Ｏを膜、１０はｎ！極である。
４） ）に示された従来の量子井戸型半導体レーザを示
す断面図であり、図において、１はＰ電極、２はＰ−Ｇ
ａＡｓ基板、３はＰ Ｇ ａ ０．６ＳＡ １ ｏ、
ｓｓＡ Ｓクラッド層、１８はＰ Ｇａ６．ｙ Ａ
ｌｏ、３ Ａ ｓ光導波層、１９は多ｆｆ１ｆｔ子井
戸層（ＭＱＷＪｉ） 、７はｎ Ｇａ０．ｂｓＡｌ
０、３５ Ａ Ｓクラッド層、８はｎ−ＧａＡｓコンタ
クト層、１１はＺｎ拡散領域、２０は無秩序化領域、９
ハＳ ｉ Ｏを膜、１０はｎ！極である。
次に動作について説明する。
通常のダブルへテロ（ＤＨ）レーザの活性層を量子井戸
構造又は超格子構造に置き換えた半導体レーザを量子井
戸型半導体レーザと呼ぶ。活性層中に含まれるポテンシ
ャル井戸層の数が一つのものを単一量子井戸（Ｓｉｎｇ
ｌｅ Ｑｕａｎｔｕｏ＋ Ｗｅｌｌ、略称５ＱＷ）レー
ザと呼び、複数の場合を多重量子井戸（Ｍｕｌｔｉ−Ｑ
ｕａｕｔｕｍ Ｗｅｌｌ、略称ＭＱＷ）レーザと呼んで
いる。
構造又は超格子構造に置き換えた半導体レーザを量子井
戸型半導体レーザと呼ぶ。活性層中に含まれるポテンシ
ャル井戸層の数が一つのものを単一量子井戸（Ｓｉｎｇ
ｌｅ Ｑｕａｎｔｕｏ＋ Ｗｅｌｌ、略称５ＱＷ）レー
ザと呼び、複数の場合を多重量子井戸（Ｍｕｌｔｉ−Ｑ
ｕａｕｔｕｍ Ｗｅｌｌ、略称ＭＱＷ）レーザと呼んで
いる。
第９図の従来例では、まず、Ｐ−ＧａＡｓ基板２に、ク
ラッド層となるＰ Ａ ｌ ｏ、 ｚｓＧ ａ ｏ、
ｂｓＡｓ ｒｒＪ３、光導波層となるＰ Ａ ＩＯ
’、３ Ｇａｏ、ｔ ＡＳ層１８．５個のＧ ａ Ａ
ｓ井戸（厚さ３πｍ）と４個のＡ １ｏ、ｓ Ｇａｏ、
ｒ Ａ ５ｉｌｌ壁（１２ｎｍ）とから成るＭＱＷ層１
９、クラッド層となるｎ−Ａｌ ｏ、 ｓｓＧ ａ ｏ
、 ｂｓＡ ｓ層７、コンタクト層となるｎ−ＱａＡｓ
層８を順次結晶成長させる。レーザ光の横閉じ込めを行
うため、電極ストライプ両側にＺｎを拡散させる。ＭＱ
Ｗ層１９にＺｎを拡散させた部分はＧａＡｓ井戸層とＡ
１ Ｇ、：ｌ Ｇ ａ Ｏ，７ＡＳ障壁層は量子井戸
構造又は超格子構造が崩れ、これらの平均的組成のＡｌ
ＧａＡｓとなり、禁制帯幅はＧａＡｓ井戸層より大きく
なり、屈折率は低くなる。この層を無秩序化層２０と呼
ぶ。この後、拡散領域１１を覆うＳｉｎｇ絶縁層９、ｐ
ｔ極Ｌ ｎ電極１０を形成し、電極ストライプと垂直
な面でヘキ開等により共振器を形成してＭＱＷレーザが
作製される。
ラッド層となるＰ Ａ ｌ ｏ、 ｚｓＧ ａ ｏ、
ｂｓＡｓ ｒｒＪ３、光導波層となるＰ Ａ ＩＯ
’、３ Ｇａｏ、ｔ ＡＳ層１８．５個のＧ ａ Ａ
ｓ井戸（厚さ３πｍ）と４個のＡ １ｏ、ｓ Ｇａｏ、
ｒ Ａ ５ｉｌｌ壁（１２ｎｍ）とから成るＭＱＷ層１
９、クラッド層となるｎ−Ａｌ ｏ、 ｓｓＧ ａ ｏ
、 ｂｓＡ ｓ層７、コンタクト層となるｎ−ＱａＡｓ
層８を順次結晶成長させる。レーザ光の横閉じ込めを行
うため、電極ストライプ両側にＺｎを拡散させる。ＭＱ
Ｗ層１９にＺｎを拡散させた部分はＧａＡｓ井戸層とＡ
１ Ｇ、：ｌ Ｇ ａ Ｏ，７ＡＳ障壁層は量子井戸
構造又は超格子構造が崩れ、これらの平均的組成のＡｌ
ＧａＡｓとなり、禁制帯幅はＧａＡｓ井戸層より大きく
なり、屈折率は低くなる。この層を無秩序化層２０と呼
ぶ。この後、拡散領域１１を覆うＳｉｎｇ絶縁層９、ｐ
ｔ極Ｌ ｎ電極１０を形成し、電極ストライプと垂直
な面でヘキ開等により共振器を形成してＭＱＷレーザが
作製される。
第１０図にこのＭＱＷレーザのエネルギーバンド構造を
示す。一つの井戸内に閉じ込められた電子（または正孔
）の振舞いはシュレージンガ−（Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅ
ｒ ）方程式で記述される。簡単の為に一つのポテンシ
ャル井戸層のみを取り出し、障壁層の厚さおよび障壁を
無限大として一次元的に取り扱うと、伝導帯の底から測
った電子の固有エネルギーＥｎは と表され、離散的エネルギー準位を形成する。ここで、
ｈはブランク定数を２πで割ったもの、Ｌ２は量子井戸
層の厚さ、ｍ、”は電子の有効質量である。
示す。一つの井戸内に閉じ込められた電子（または正孔
）の振舞いはシュレージンガ−（Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅ
ｒ ）方程式で記述される。簡単の為に一つのポテンシ
ャル井戸層のみを取り出し、障壁層の厚さおよび障壁を
無限大として一次元的に取り扱うと、伝導帯の底から測
った電子の固有エネルギーＥｎは と表され、離散的エネルギー準位を形成する。ここで、
ｈはブランク定数を２πで割ったもの、Ｌ２は量子井戸
層の厚さ、ｍ、”は電子の有効質量である。
ＭＱＷでは障壁層は十分薄く、ポテンシャル井戸間のエ
ネルギー準位間の重なりを生じ、はとんどの電子を少数
の低エネルギー準位に置くことが可能になる。
ネルギー準位間の重なりを生じ、はとんどの電子を少数
の低エネルギー準位に置くことが可能になる。
このことから、ＭＱＷレーザでは通常のＤＨレーザに比
べて第３図に示すように階段状の状態密度関数ρ（Ｈ）
のために光学利得スペクトルの半値幅が狭くなり、また
、その分だけ最大利得値が増大するため低しきい値が期
待される。
べて第３図に示すように階段状の状態密度関数ρ（Ｈ）
のために光学利得スペクトルの半値幅が狭くなり、また
、その分だけ最大利得値が増大するため低しきい値が期
待される。
このＭＱＷレーザに対し順方向にバイアスし、電流を注
入すると、上部のｎ−電極１０から注入される電子と、
下部のＰ−電極１から注入される正孔は、禁制帯幅の小
さいＧａＡｓ井戸層に閉じ込められ、電子と正孔が結合
し発光する。ＡｌＧａＡｓ層はＡＩの含有量が多い程屈
折率が小さくなるため厚み方向の光閉じ込めが行なわれ
、Ｚｎを拡散したことによって横方向の閉じ込めも行わ
れる。従って共振器構造を形成するとレーザ発振を起こ
す。
入すると、上部のｎ−電極１０から注入される電子と、
下部のＰ−電極１から注入される正孔は、禁制帯幅の小
さいＧａＡｓ井戸層に閉じ込められ、電子と正孔が結合
し発光する。ＡｌＧａＡｓ層はＡＩの含有量が多い程屈
折率が小さくなるため厚み方向の光閉じ込めが行なわれ
、Ｚｎを拡散したことによって横方向の閉じ込めも行わ
れる。従って共振器構造を形成するとレーザ発振を起こ
す。
従来の半導体レーザは以上のように構成されているので
、発振波長を短波長化するためには極めて薄い量子井戸
を用いなければならず、制御が難しく短波長化に限界が
あった。
、発振波長を短波長化するためには極めて薄い量子井戸
を用いなければならず、制御が難しく短波長化に限界が
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、同じ材料でも短い波長で発振することのでき
る半導体レーザを得ることを目的とする。
たもので、同じ材料でも短い波長で発振することのでき
る半導体レーザを得ることを目的とする。
この発明に係る半導体レーザは、量子井戸構造をもった
活性層の光導波路外部すなわち、横クラツド層部を光吸
収の大きい媒質とし、共振器内部損失を高め、共振器損
失と注入電流による利得との関係により、発振波長を制
御したものである。
活性層の光導波路外部すなわち、横クラツド層部を光吸
収の大きい媒質とし、共振器内部損失を高め、共振器損
失と注入電流による利得との関係により、発振波長を制
御したものである。
この発明においては、半導体レーザの先導波路外部の光
吸収領域での共振器内部損失を高めて量子井戸の高いエ
ネルギー準位を選択して発振させることにより、短い波
長での発振を可能にする。
吸収領域での共振器内部損失を高めて量子井戸の高いエ
ネルギー準位を選択して発振させることにより、短い波
長での発振を可能にする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１はＰ−電極、２はＰ′″−ＧａＡｓ基板
、３はＰ−ＡｌｔＧａ、−、Ａｓクラフト層、４はＰ−
Ａｌ、Ｇａ、−ｚ Ａｓ放物型屈折率分布層（２は徐々
にｙに変化）、５はＧａＡｓ量子井戸活性層、６はｎ
−Ａ １ ｙ Ｇ ａ ｌ−ｙ Ａ ｓ放物型屈折率分
布Ｊｉ（ｙは徐々に２に変化）、７はｎ Ａ１．Ｇａ
１−ｚ ＡＳクラッド層、８はｎ−ＧａＡｓコンタクト
層、９は５ｉｎｚ膜、１０はｎ−電極、１１はＺｎ拡散
層である−０（＜ｙ＜ｚ）。
図において、１はＰ−電極、２はＰ′″−ＧａＡｓ基板
、３はＰ−ＡｌｔＧａ、−、Ａｓクラフト層、４はＰ−
Ａｌ、Ｇａ、−ｚ Ａｓ放物型屈折率分布層（２は徐々
にｙに変化）、５はＧａＡｓ量子井戸活性層、６はｎ
−Ａ １ ｙ Ｇ ａ ｌ−ｙ Ａ ｓ放物型屈折率分
布Ｊｉ（ｙは徐々に２に変化）、７はｎ Ａ１．Ｇａ
１−ｚ ＡＳクラッド層、８はｎ−ＧａＡｓコンタクト
層、９は５ｉｎｚ膜、１０はｎ−電極、１１はＺｎ拡散
層である−０（＜ｙ＜ｚ）。
ここで本実施例は、まず、Ｐ” −ＧａＡｓ基板２上に
、クラッド層であるｐ−Ａｌ、ｃａ、−、ＡＳ層３、Ｐ
−ＡＩ！ Ｇａ、、Ａｓ放物型屈折率分布層４、活性層
であるＧａＡＳｉ子井戸層５、ｎ−Ａｌ、Ｇａ、−、Ａ
ｓ放物型屈折率分布層６、クラフト層であるｎ Ａ
１ ｍ Ｇ ａ ｌ−ｇ Ａ ｓ層７、ｎ゛−ＧａＡｓ
コンタクト層８を順次結晶成長させ、上部にストライブ
を設け、Ｚｎ拡散を行い拡散層１１を形成する。Ｚｎ拡
散された活性層の量子井戸層５は屈折率分布層４．６と
混晶が生じ、禁制帯幅はＧａＡｓ量子井戸層より大きく
なり、屈折率は小さくなる。従って、Ｐ−電極１．ｎ−
電極１０をつけて、活性層と垂直な端面を反射面として
形成してやれば、注入されたキャリア（電子および正孔
）は禁制帯幅の小さいＧａＡｓ量子井戸層５に閉じ込め
られ電子と正札の再結合により発光する。発光した光は
厚み方向は放物型屈折率分布層、横方向は拡散により生
じた低屈折率層で閉じ込められ、共振器内でレーザ発振
する。
、クラッド層であるｐ−Ａｌ、ｃａ、−、ＡＳ層３、Ｐ
−ＡＩ！ Ｇａ、、Ａｓ放物型屈折率分布層４、活性層
であるＧａＡＳｉ子井戸層５、ｎ−Ａｌ、Ｇａ、−、Ａ
ｓ放物型屈折率分布層６、クラフト層であるｎ Ａ
１ ｍ Ｇ ａ ｌ−ｇ Ａ ｓ層７、ｎ゛−ＧａＡｓ
コンタクト層８を順次結晶成長させ、上部にストライブ
を設け、Ｚｎ拡散を行い拡散層１１を形成する。Ｚｎ拡
散された活性層の量子井戸層５は屈折率分布層４．６と
混晶が生じ、禁制帯幅はＧａＡｓ量子井戸層より大きく
なり、屈折率は小さくなる。従って、Ｐ−電極１．ｎ−
電極１０をつけて、活性層と垂直な端面を反射面として
形成してやれば、注入されたキャリア（電子および正孔
）は禁制帯幅の小さいＧａＡｓ量子井戸層５に閉じ込め
られ電子と正札の再結合により発光する。発光した光は
厚み方向は放物型屈折率分布層、横方向は拡散により生
じた低屈折率層で閉じ込められ、共振器内でレーザ発振
する。
この型のレーザはキャリアの閉じ込めと、放物型の屈折
率分布導波路による光の閉じ込めを分離した構造から、
Ｇ ＲＩ Ｎ −Ｓ ＣＨ（ｇｒａｄｅｄ−ｉｎｄｅｘ
ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ５ｅｐａｒａｔｅ ｃａ
ｒｒｉｅｒ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｆ ｉｎ
ｅｍｅｎｔｓ）レーザと呼ばれている。第２図にこのレ
ーザのエネルギーバンド構造を示す。図中１２は伝導帯
、１３は価電子帯を示す。
率分布導波路による光の閉じ込めを分離した構造から、
Ｇ ＲＩ Ｎ −Ｓ ＣＨ（ｇｒａｄｅｄ−ｉｎｄｅｘ
ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ５ｅｐａｒａｔｅ ｃａ
ｒｒｉｅｒ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｆ ｉｎ
ｅｍｅｎｔｓ）レーザと呼ばれている。第２図にこのレ
ーザのエネルギーバンド構造を示す。図中１２は伝導帯
、１３は価電子帯を示す。
一般にレーザ発振は、光が共振器を一往復して増幅利得
（ｇ ａ ｉ ｎ）が共振器損失（ｃａｖｉｔｙｌｏｓ
ｓ）（有限な反射率のために透過重分だけ光が放出され
てしまうことによる反射損失と、活性層を伝播する際に
受ける吸収及び散乱損失）に打ち勝てば起こる。
（ｇ ａ ｉ ｎ）が共振器損失（ｃａｖｉｔｙｌｏｓ
ｓ）（有限な反射率のために透過重分だけ光が放出され
てしまうことによる反射損失と、活性層を伝播する際に
受ける吸収及び散乱損失）に打ち勝てば起こる。
すなわち（２）弐の左辺が右辺より大きくなった時に生
じる。ただし、ｇいは活性層利得、ξは光の閉じ込め係
数（横モードの内、活性層の光電力の割合）、αは吸収
あるいは散乱損失、ｌは共振器長、Ｒ，、Ｒ，は端面の
反射率（一般的にはＲ１＝Ｒ，−Ｒ）を表す。
じる。ただし、ｇいは活性層利得、ξは光の閉じ込め係
数（横モードの内、活性層の光電力の割合）、αは吸収
あるいは散乱損失、ｌは共振器長、Ｒ，、Ｒ，は端面の
反射率（一般的にはＲ１＝Ｒ，−Ｒ）を表す。
また、αは次式のように書ける。
α＝α１・ξ＋α□（１−ξ） ・・・（３
）α。Ｃは活性層内の吸収および散乱損失、α、８はク
ラッド層の吸収および散乱損失を表す。
）α。Ｃは活性層内の吸収および散乱損失、α、８はク
ラッド層の吸収および散乱損失を表す。
ところで、量子井戸を活性層にもつ半導体レーザでは、
第３図に示すように、キャリアのとり得るエネルギー準
位が量子化されているため、一般的に利得と波長の関係
は第４図で示すような特性を示す。
第３図に示すように、キャリアのとり得るエネルギー準
位が量子化されているため、一般的に利得と波長の関係
は第４図で示すような特性を示す。
即ち、注入電流を増加させてゆくと、まず、ｎ−１の量
子準位の波長にピークがあり、次にｎ＝２の量子準位の
波長にピークが移る。波長はｎ＝２の方が短い。例えば
、本発明のように、活性層の先導波路外部の光吸収領域
の損失を増加させて（拡散した部分はキャリア濃度が高
いため損失が大きい）、第４図の破線で示すような値に
設定すれば、ｎ＝１での発振は生ぜず、ｎ＝２の発振ピ
−クが得られる。従って、一般の多重量子井戸レーザで
は、緩和現象によりキャリアがｎ−１の最低準位の発振
しか得られないものであるが、このように共振器損失を
予め調整することにより、注入電流を変えるだけでｎｗ
ｌとｎ＝２のレーザ光が、あるいはｎ＝２の高いエネ
ルギー準位のレーザ光を得ることができる。
子準位の波長にピークがあり、次にｎ＝２の量子準位の
波長にピークが移る。波長はｎ＝２の方が短い。例えば
、本発明のように、活性層の先導波路外部の光吸収領域
の損失を増加させて（拡散した部分はキャリア濃度が高
いため損失が大きい）、第４図の破線で示すような値に
設定すれば、ｎ＝１での発振は生ぜず、ｎ＝２の発振ピ
−クが得られる。従って、一般の多重量子井戸レーザで
は、緩和現象によりキャリアがｎ−１の最低準位の発振
しか得られないものであるが、このように共振器損失を
予め調整することにより、注入電流を変えるだけでｎｗ
ｌとｎ＝２のレーザ光が、あるいはｎ＝２の高いエネ
ルギー準位のレーザ光を得ることができる。
ここで本発明による半導体レーザにおいては光伝播の損
失を大きくするとともに注入されたキャリアがエネルギ
ー伯緩和されに＜＜シて高次の量子準位の占有率が高め
られるようにするために量子井戸活性層の層厚は３００
Å以下、横とじこめによる光導波路のストライプ幅は３
ミクロン以下にすることが望ましい。
失を大きくするとともに注入されたキャリアがエネルギ
ー伯緩和されに＜＜シて高次の量子準位の占有率が高め
られるようにするために量子井戸活性層の層厚は３００
Å以下、横とじこめによる光導波路のストライプ幅は３
ミクロン以下にすることが望ましい。
なお、上記実施例では、光導波路外部の光吸収領域での
共振器内部損失を増加させるために、拡散による吸収損
失の増加を利用したが、第５図に示す他の実施例のよう
にストライプ以外の部分にプロトン１４を照射して、高
抵抗化し、電流を制限することによって、活性層ストラ
イブ以外の部分を光の吸収層として利用しても上記実施
例と同様の効果が期待できる。
共振器内部損失を増加させるために、拡散による吸収損
失の増加を利用したが、第５図に示す他の実施例のよう
にストライプ以外の部分にプロトン１４を照射して、高
抵抗化し、電流を制限することによって、活性層ストラ
イブ以外の部分を光の吸収層として利用しても上記実施
例と同様の効果が期待できる。
また、上記実施例では光導波路内の光吸収領域を拡散や
プロトン照射といった方法により形成したが、これは第
６図のＣＳ Ｐ （Ｃｈａｎｎｅｌ ５ｕｂｓｔｒａｔ
ｅＰｌａｎａｒ Ｌａ５ｅｒ）やＳ Ａ Ｓ （Ｓｅｌ
ｆ−Ａｌｉｇｎｅｄ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｌａ５ｅｒ
）のように構造的に電流制限を行うことにより活性層外
の領域の光吸収量を増加させるようにしてもよい。
プロトン照射といった方法により形成したが、これは第
６図のＣＳ Ｐ （Ｃｈａｎｎｅｌ ５ｕｂｓｔｒａｔ
ｅＰｌａｎａｒ Ｌａ５ｅｒ）やＳ Ａ Ｓ （Ｓｅｌ
ｆ−Ａｌｉｇｎｅｄ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｌａ５ｅｒ
）のように構造的に電流制限を行うことにより活性層外
の領域の光吸収量を増加させるようにしてもよい。
また、上記実施例ではＧａＡｓ系の半導体レーザについ
て述べたが、ＩｎＰ系や他の材料系のそれであっても良
い。
て述べたが、ＩｎＰ系や他の材料系のそれであっても良
い。
また、上記実施例では、０ＲＩＮ−５ＣＨ構造のものに
ついて述べたが、通常の階段型の閉じ込めのちのであり
でもよい。
ついて述べたが、通常の階段型の閉じ込めのちのであり
でもよい。
さらにまた、第８図に示すこの発明の他の実施例で示す
ように活性層を単一量子井戸構造とせず、量子井戸幅Ｌ
２の異なる複数の量子井戸活性層５ａ、５ｂ（Ｌ□〉Ｌ
ｌｌｚ）を有する多重量子井戸構造とした場合には第４
図よりも波長間隔の短い発振スペクトルを得ることがで
きる。
ように活性層を単一量子井戸構造とせず、量子井戸幅Ｌ
２の異なる複数の量子井戸活性層５ａ、５ｂ（Ｌ□〉Ｌ
ｌｌｚ）を有する多重量子井戸構造とした場合には第４
図よりも波長間隔の短い発振スペクトルを得ることがで
きる。
以上のように、この発明によれば、光導波路外部に高い
光吸収領域を設け、共振器内部損失を高めるように構成
したので、簡単な方法で発光波長を短波長化でき、安価
で精度の高いものが得られる効果がある。
光吸収領域を設け、共振器内部損失を高めるように構成
したので、簡単な方法で発光波長を短波長化でき、安価
で精度の高いものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示す
断面図、第２図はこの実施例のエネルギーバンド構造図
、第３図はこの発明の詳細な説明するための状態密度と
エネルギーの関係を示す図、第４図はこの発明の詳細な
説明するための発光波長と利得の関係を示す図、第５図
はこの発明の他の実施例を示す断面図、第６図、第７図
はこの発明の他の実施例を示す断面図、第８図はこの発
明の他の実施例のエネルギーバンド構造を示す図、第９
図は従来の量子井戸型半導体レーザを示す断面図、第１
０図はＭＱＷレーザのエネルギーバンド構造図である。 ２はＰ−ＧａＡｓ基板、３はＰ−ＡＩ、Ｇａ、−。 Ａｓクラッド層、４はＰ−Ａｌｓ Ｇａ、−２Ａｓ屈折
分布層（Ｚ＝ｙ） 、５，５ａ、５ｂはＧａＡｓ量子井
戸活性層、６はｎ−Ａ Ｉ、Ｇａ、−、Ａｓ屈折率分布
Ｎ （ｙ−ｚ） 、７はｎ−ＧａＡｓクラッド層、１１
はＺｎ拡散部、１２は伝導帯、１３は価電子帯、１４は
プロトン照射部である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
断面図、第２図はこの実施例のエネルギーバンド構造図
、第３図はこの発明の詳細な説明するための状態密度と
エネルギーの関係を示す図、第４図はこの発明の詳細な
説明するための発光波長と利得の関係を示す図、第５図
はこの発明の他の実施例を示す断面図、第６図、第７図
はこの発明の他の実施例を示す断面図、第８図はこの発
明の他の実施例のエネルギーバンド構造を示す図、第９
図は従来の量子井戸型半導体レーザを示す断面図、第１
０図はＭＱＷレーザのエネルギーバンド構造図である。 ２はＰ−ＧａＡｓ基板、３はＰ−ＡＩ、Ｇａ、−。 Ａｓクラッド層、４はＰ−Ａｌｓ Ｇａ、−２Ａｓ屈折
分布層（Ｚ＝ｙ） 、５，５ａ、５ｂはＧａＡｓ量子井
戸活性層、６はｎ−Ａ Ｉ、Ｇａ、−、Ａｓ屈折率分布
Ｎ （ｙ−ｚ） 、７はｎ−ＧａＡｓクラッド層、１１
はＺｎ拡散部、１２は伝導帯、１３は価電子帯、１４は
プロトン照射部である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (7)
- （１）量子井戸構造の活性層を有する半導体レーザにお
いて、 該活性層の光導波路外部に光吸収領域を設け、該領域に
より共振器の内部損失を増大し、これと注入電流による
利得との関係により、発振波長を制御するようにしたこ
とを特徴とする半導体レーザ。 - （２）上記外部光吸収領域による共振器内部損失はプロ
トン照射により増大した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。 - （３）上記外部光吸収領域による共振器内部損失は上記
外部光吸収領域に拡散を行い、そのキャリア密度を活性
層の光導波路部より高めることにより増大したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ。 - （４）上記外部光吸収領域による光の吸収量は特定の量
子準位の発振が可能となるように増大したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の半導体レーザ。 - （５）注入電流を変えることにより、複数の量子準位で
の複数の波長の発振が可能となるよう上記外部光吸収領
域の光吸収量を設定したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の半導体レーザ - （６）上記活性層が単一量子井戸であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載
の半導体レーザ。 - （７）上記活性層が多重量子井戸であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載
の半導体レーザ。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17596686A JPS6332978A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 半導体レ−ザ |
| DE3751549T DE3751549T2 (de) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | Halbleiterlaser. |
| EP93200589A EP0547044B1 (en) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | A semiconductor laser device |
| EP93200581A EP0547038B1 (en) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | A semiconductor laser device |
| DE87306520T DE3787769T2 (de) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | Halbleiterlaservorrichtung. |
| DE3751535T DE3751535T2 (de) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | Halbleiterlaser. |
| EP19930200587 EP0547042A3 (en) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | A semiconductor laser device |
| EP87306520A EP0254568B1 (en) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | A semiconductor laser device |
| EP93200588A EP0547043B1 (en) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | A semiconductor laser device |
| DE3751548T DE3751548T2 (de) | 1986-07-25 | 1987-07-23 | Halbleiterlaser. |
| US07/078,393 US4817110A (en) | 1986-07-25 | 1987-07-24 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17596686A JPS6332978A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332978A true JPS6332978A (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=16005368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17596686A Pending JPS6332978A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001050553A3 (de) * | 1999-12-30 | 2002-11-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Streifenlaserdiodenelement |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP17596686A patent/JPS6332978A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001050553A3 (de) * | 1999-12-30 | 2002-11-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Streifenlaserdiodenelement |
| JP2003523075A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-07-29 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ストライプレーザダイオード素子 |
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