JPS6381886A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS6381886A JPS6381886A JP22872286A JP22872286A JPS6381886A JP S6381886 A JPS6381886 A JP S6381886A JP 22872286 A JP22872286 A JP 22872286A JP 22872286 A JP22872286 A JP 22872286A JP S6381886 A JPS6381886 A JP S6381886A
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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、寥導体レーザ装置に関し、特に、A fL
Ga InP系の半導体レーザ装置における動作時で
の発熱湯減少のための改良構造に係るものである。
Ga InP系の半導体レーザ装置における動作時で
の発熱湯減少のための改良構造に係るものである。
従来例でのこの種のA1GaAs系の半導体レーザFb
ysics Letters vol、3?、No、3
P、262(+980))に提示された構成を第3図
に示す。
ysics Letters vol、3?、No、3
P、262(+980))に提示された構成を第3図
に示す。
すなわち、この第3図構成において、符号1はrl14
’GlIJ5基板を示し、2はn形AQ 、Gap−、
Asクラッド層、3はn形またはp形のA交2Gal−
2As活性層、4は、ilのp形An 、Ga、−、A
sクラッド層であり、5はストライプ状の溝を有するn
形GaAs′i負介ブロック層、6は第2のρ形A〜G
a1−yAsクラッド層、7はp形GaAsコンタクト
層、8,3はp側およびn側電極である。
’GlIJ5基板を示し、2はn形AQ 、Gap−、
Asクラッド層、3はn形またはp形のA交2Gal−
2As活性層、4は、ilのp形An 、Ga、−、A
sクラッド層であり、5はストライプ状の溝を有するn
形GaAs′i負介ブロック層、6は第2のρ形A〜G
a1−yAsクラッド層、7はp形GaAsコンタクト
層、8,3はp側およびn側電極である。
こ−で、この従来例によるAuGaAs系の半導体レー
ザ装置の場合、電流は、 n形GaAs電流ブロック層
5のストライプ状溝の開口部を通って流れ、この溝の下
方に位置する活性層3の部分が有効発振領域となり、こ
の活性層3の部分でレーザ発振する。
ザ装置の場合、電流は、 n形GaAs電流ブロック層
5のストライプ状溝の開口部を通って流れ、この溝の下
方に位置する活性層3の部分が有効発振領域となり、こ
の活性層3の部分でレーザ発振する。
しかして、前記の従来例によるA文GaAs系の半・り
体し−ザ装:4の構造を、こ−でAiLGalnP系の
14視光甲二導体レーザ装置に適用する場合には、前記
した第1および第2のP形A〜G a 1− 、A s
クラッド層4,7aに対応する p形(Ax xGal
−x)0.5”0.5Pクランド層を低抵抗化し難いも
ので、実質的に例えば、ZnをドープしたUi xca
t−x)o、5xno、spにおいては、x=0.5の
ときに比抵抗が10−1ΩCl11程度。
体し−ザ装:4の構造を、こ−でAiLGalnP系の
14視光甲二導体レーザ装置に適用する場合には、前記
した第1および第2のP形A〜G a 1− 、A s
クラッド層4,7aに対応する p形(Ax xGal
−x)0.5”0.5Pクランド層を低抵抗化し難いも
ので、実質的に例えば、ZnをドープしたUi xca
t−x)o、5xno、spにおいては、x=0.5の
ときに比抵抗が10−1ΩCl11程度。
:<=0.7のときに比抵抗が100ΩCl11程度で
あり、このために、そのp形(A9.、Ga1−、)o
、51no、5Pクラ2ド層中での発熱が増加すること
になって、装置構成に良好な温度特性、寿命特性などが
得られないと云う問題点があった。
あり、このために、そのp形(A9.、Ga1−、)o
、51no、5Pクラ2ド層中での発熱が増加すること
になって、装置構成に良好な温度特性、寿命特性などが
得られないと云う問題点があった。
この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたものであって、そのIl的とするところは、A
文GaInP系の可視光半導体レーザ装置において、
そのp形(A l 、Ga 1−x)o 、 5lno
、 5Pクラ7ド層中での発熱を減少させ、これによ
って、温度特性、寿命特性などを改善させた。この種の
半導体レーザ装置を提供することである。
なされたものであって、そのIl的とするところは、A
文GaInP系の可視光半導体レーザ装置において、
そのp形(A l 、Ga 1−x)o 、 5lno
、 5Pクラ7ド層中での発熱を減少させ、これによ
って、温度特性、寿命特性などを改善させた。この種の
半導体レーザ装置を提供することである。
前記目的を達成するために、この発明に係る半導体レー
ザ装置は、装置を構成する所定導電形のクラッド層中に
あって、同一導電形のコンタクト層から、活性領域近傍
まで延び、かつ光の閉じ込めの妨げとならない程度に幅
を狭くした。同一導電形でクラッド層よりも低抵抗の電
流注入領域を形成したものである。
ザ装置は、装置を構成する所定導電形のクラッド層中に
あって、同一導電形のコンタクト層から、活性領域近傍
まで延び、かつ光の閉じ込めの妨げとならない程度に幅
を狭くした。同一導電形でクラッド層よりも低抵抗の電
流注入領域を形成したものである。
すなわち、この発明の半導体レーザ装置においては、レ
ーザ発振のための電流が、比較的抵抗の高い所定導電形
のクラッド層中だけでなく、同時に回−導電形で低抵抗
の電流注入領域中をも流れるため、このクラッド層の比
抵抗を実効的に低下し得るのである。
ーザ発振のための電流が、比較的抵抗の高い所定導電形
のクラッド層中だけでなく、同時に回−導電形で低抵抗
の電流注入領域中をも流れるため、このクラッド層の比
抵抗を実効的に低下し得るのである。
以下、この発明に係る半導体レーザ装置の一実施例につ
き、第1図および第2図を参照して詳細に説明する。
き、第1図および第2図を参照して詳細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例を適用した半導体レーザ装
置、こ−ではA立Ga1nP系の可視光゛ト導体レーザ
装置のa個構成を示す斜視図であり、また第2図(a)
ないしくf)は同上実施例装置の製造なに程順に示した
それぞれ断面図である。
置、こ−ではA立Ga1nP系の可視光゛ト導体レーザ
装置のa個構成を示す斜視図であり、また第2図(a)
ないしくf)は同上実施例装置の製造なに程順に示した
それぞれ断面図である。
まず、この実施例による半導体レーザ装置の構成につい
て述べる。
て述べる。
第1図実施例構成において、 n型GaAs半導体基板
ll上には、n型(A fL、Ga 1−x )o 、
s Ino 、 5Pクラッド層12と、 n型また
はp型のGao、5Ino、5P活性F!:13と、第
1のp型(As;LxGal−x)0.5”Q、5Pク
ラッド層14と、 n型GaAs電流ブロック層15と
、 p型GaAsコンタクト層16とが、それぞれ順次
に形成されている。また、前記nJIGaAs電流ブロ
ック層15.およびpη!GaAsコンタクト層1Gを
通して、ストライプ状の溝が掘り込まれており、同構内
に第2のp型(A x 、Ga 1−x)o 、 s
1110 、5Pクラッド層17を埋め込むと共に、前
記第1のp型(An !ca1−.)o、5Ino、5
pクランド層14.およびn型GaAs電流ブロック層
15と、第2の p型(A x xca t−8)o
、 5Ino 、 5Pクラッド層17との境界部に、
光の閉じ込めの妨げとならない程度にIlに、iを狭く
したp型GaAs電流注入領域20を拡散形成させ、さ
らに、 p側電極18およびn側電極18を設けたもの
である。
ll上には、n型(A fL、Ga 1−x )o 、
s Ino 、 5Pクラッド層12と、 n型また
はp型のGao、5Ino、5P活性F!:13と、第
1のp型(As;LxGal−x)0.5”Q、5Pク
ラッド層14と、 n型GaAs電流ブロック層15と
、 p型GaAsコンタクト層16とが、それぞれ順次
に形成されている。また、前記nJIGaAs電流ブロ
ック層15.およびpη!GaAsコンタクト層1Gを
通して、ストライプ状の溝が掘り込まれており、同構内
に第2のp型(A x 、Ga 1−x)o 、 s
1110 、5Pクラッド層17を埋め込むと共に、前
記第1のp型(An !ca1−.)o、5Ino、5
pクランド層14.およびn型GaAs電流ブロック層
15と、第2の p型(A x xca t−8)o
、 5Ino 、 5Pクラッド層17との境界部に、
光の閉じ込めの妨げとならない程度にIlに、iを狭く
したp型GaAs電流注入領域20を拡散形成させ、さ
らに、 p側電極18およびn側電極18を設けたもの
である。
次に、この実施例による半導体レーザ装置の製造方法に
ついて述べる。
ついて述べる。
最初に、前記したn型GaAs半導体基板l上に対して
、 n型(Ax 、Gat−り、)、51no、5Pク
ラッド層12゜n型またはP型Gao、5Ino、5P
活性層13.第1のp型(1,q x”l−1り0.5
”0.52クラッド層14.n型GaAs電流ブロック
層15.およびp型GaAsコンタクト層16のそれぞ
れを、例えば、この場合、にo−cvo法またはMBE
法などにより順次に成長形成させる(第1図(a))。
、 n型(Ax 、Gat−り、)、51no、5Pク
ラッド層12゜n型またはP型Gao、5Ino、5P
活性層13.第1のp型(1,q x”l−1り0.5
”0.52クラッド層14.n型GaAs電流ブロック
層15.およびp型GaAsコンタクト層16のそれぞ
れを、例えば、この場合、にo−cvo法またはMBE
法などにより順次に成長形成させる(第1図(a))。
ついで、写真製版技術によって得たストライプ状のパタ
ーンをマスクにして、前記p型Ga+Lgコンタクト層
16.およびn型GaAs電流ブロック層15中に、遠
択的にストライプ状のメサ形溝を掘り込んで、その底部
に第1のp型(A文!Ga1−り0.5In0.5Pク
ラッド層14を露出させ(同図(b))だ後に、続いて
、各露出部分にZnを拡散させることによって。
ーンをマスクにして、前記p型Ga+Lgコンタクト層
16.およびn型GaAs電流ブロック層15中に、遠
択的にストライプ状のメサ形溝を掘り込んで、その底部
に第1のp型(A文!Ga1−り0.5In0.5Pク
ラッド層14を露出させ(同図(b))だ後に、続いて
、各露出部分にZnを拡散させることによって。
n型GaAs電流ブロック層15の露出部分をp形に反
転させると共に、これらの各露出部分にP型GaAs電
流注入領域20を形成させる(同図(C))。なお、こ
の電流注入領域20の拡散形成に際しては、第1のp型
CAx 、cat−りo、5zno、5pクラッド層1
4中のZnの拡散フロントが、n型(Ax x”1−x
)0.5”0.5Pクラッド層12に到達しないように
制御する。
転させると共に、これらの各露出部分にP型GaAs電
流注入領域20を形成させる(同図(C))。なお、こ
の電流注入領域20の拡散形成に際しては、第1のp型
CAx 、cat−りo、5zno、5pクラッド層1
4中のZnの拡散フロントが、n型(Ax x”1−x
)0.5”0.5Pクラッド層12に到達しないように
制御する。
さらに、前記ストライプ状溝の内部を含めて、第2のp
型< A x 、ca 1− 、 ) o 、 5r
n o 、 5pクラッド層17を成長させ(同図(d
))、ついで、フォトレジストパターンなどをマスクに
して(同図(e))、ストライプ状溝以外の第2のp型
(An xGdl−1)0.5”0.52クラッド層1
7をエツチング除去し、 p型GaAsコンタクト層1
8を露出させる(同図(f))のであり、その後、p側
電極18およびn側電極19を形成して、所期の装置構
成を得るのである。
型< A x 、ca 1− 、 ) o 、 5r
n o 、 5pクラッド層17を成長させ(同図(d
))、ついで、フォトレジストパターンなどをマスクに
して(同図(e))、ストライプ状溝以外の第2のp型
(An xGdl−1)0.5”0.52クラッド層1
7をエツチング除去し、 p型GaAsコンタクト層1
8を露出させる(同図(f))のであり、その後、p側
電極18およびn側電極19を形成して、所期の装置構
成を得るのである。
なおこ−で、前記各層の厚さt、およびA文組成比Xに
ついては、 n型(AJI xGal−1)0.511
1o、sPクラッド層12ではt=1〜1.5終m、x
=0.5、 n型またはp型cao、51n、5P活性
層13ではt=0.05〜0.1Jtm 、第1のp型
(i xGaI−り0.5”0.52クラッド層14テ
はt = 0.2〜0.3 Bm、x=0.5、 n型
GaAs電流ブロック層15ではt = 1.0〜1
.5 g厘が適当であり、またストライプ状溝の底部幅
は2〜3 J”llT P型GaAs電流注入領域20
の幅は0.2 JLm程度が適当である。
ついては、 n型(AJI xGal−1)0.511
1o、sPクラッド層12ではt=1〜1.5終m、x
=0.5、 n型またはp型cao、51n、5P活性
層13ではt=0.05〜0.1Jtm 、第1のp型
(i xGaI−り0.5”0.52クラッド層14テ
はt = 0.2〜0.3 Bm、x=0.5、 n型
GaAs電流ブロック層15ではt = 1.0〜1
.5 g厘が適当であり、またストライプ状溝の底部幅
は2〜3 J”llT P型GaAs電流注入領域20
の幅は0.2 JLm程度が適当である。
しかして、以上のように構成された半導体レーザ装置に
あって、p側電極18に正、n側電極19に負の電圧を
印加させた場合、電流は、p側電極18゜n側電極19
間でのn7fiGa1g電流ブロック層15が介在され
る領域には流れずに、 p型GaAs電流注入領域20
.および第2のp型(hx 、ca1□)(,5rno
、5pクラッド層17を流れて、 p型Gao、5In
o、5P活性層13での、これらの6領4420,17
の下方に位置する部分が有効発振領域となり、同部分で
レーザ発振を生ずる。
あって、p側電極18に正、n側電極19に負の電圧を
印加させた場合、電流は、p側電極18゜n側電極19
間でのn7fiGa1g電流ブロック層15が介在され
る領域には流れずに、 p型GaAs電流注入領域20
.および第2のp型(hx 、ca1□)(,5rno
、5pクラッド層17を流れて、 p型Gao、5In
o、5P活性層13での、これらの6領4420,17
の下方に位置する部分が有効発振領域となり、同部分で
レーザ発振を生ずる。
このとき、第2のp型(Ai 、Ga1−x)o、5I
no、5Pクラッド層17の比抵抗が1O−1ΩC−度
であるのに対し、 p型GaAs電泣注入領域20の比
抵抗を10−2Ωc。
no、5Pクラッド層17の比抵抗が1O−1ΩC−度
であるのに対し、 p型GaAs電泣注入領域20の比
抵抗を10−2Ωc。
以下にすることができ、しかもこ覧では、ilのp型(
A l 、Gat−x)o、5I11o、sPクラッド
層14での該当領域部分もまた、前記拡散によって低抵
抗化できるために、レーザ動作時におけるp形りラッド
層全体の抵抗を、前記したような従来のA文GaAs系
レーザ構造をAL;LGalnP系可視光レーザ構造に
適用する場合に比較して、約半分程度にまで低下できて
、この領域での発熱量を格段に減少し得るのである。
A l 、Gat−x)o、5I11o、sPクラッド
層14での該当領域部分もまた、前記拡散によって低抵
抗化できるために、レーザ動作時におけるp形りラッド
層全体の抵抗を、前記したような従来のA文GaAs系
レーザ構造をAL;LGalnP系可視光レーザ構造に
適用する場合に比較して、約半分程度にまで低下できて
、この領域での発熱量を格段に減少し得るのである。
なお、前記実施例においては、活性層として、Ga1n
Pを用いているが、これはAuGaInPであっても良
く、また、n型の電流ブロック層についても、GaAs
以外にA I GaAsとかGa(nPを用いることが
できる。
Pを用いているが、これはAuGaInPであっても良
く、また、n型の電流ブロック層についても、GaAs
以外にA I GaAsとかGa(nPを用いることが
できる。
さらに、前記実施例においては、n形半導体基板上に構
成されたレーザについて述べたが、 p形半導体基板上
に構成されて、各層のn形と p形とを逆に形成したレ
ーザについても適用できることは勿論である。
成されたレーザについて述べたが、 p形半導体基板上
に構成されて、各層のn形と p形とを逆に形成したレ
ーザについても適用できることは勿論である。
〔発Iす1の効果〕
以」−詳述したように、この発明に係る半導体レーザ装
置によれば、所定導電形のクラッド層中にあって、同−
導電形のコンタクト層から、活性領域近傍まで延び、か
つ光の閉じ込めの妨げとならない程度に幅を狭くした。
置によれば、所定導電形のクラッド層中にあって、同−
導電形のコンタクト層から、活性領域近傍まで延び、か
つ光の閉じ込めの妨げとならない程度に幅を狭くした。
同−導′1せ形でクラ−、ド層よりも低抵抗の電流注入
領域を形成したから、レーザ発振のための電流が、比較
的抵抗の高い所定導電形のクラッド層中だけでなく、同
時に同−導電形でクラッド層よりも低抵抗の電流注入領
域中をも疏れ、このためクラッド層の抵抗が実効的に低
ドされて、こ〜での発熱量を減少させることができ、結
果的に装置構成の温度特性、寿命特性などを格段に向1
: L得て、信頼性に優れた装置構成を実現できるもの
である。
領域を形成したから、レーザ発振のための電流が、比較
的抵抗の高い所定導電形のクラッド層中だけでなく、同
時に同−導電形でクラッド層よりも低抵抗の電流注入領
域中をも疏れ、このためクラッド層の抵抗が実効的に低
ドされて、こ〜での発熱量を減少させることができ、結
果的に装置構成の温度特性、寿命特性などを格段に向1
: L得て、信頼性に優れた装置構成を実現できるもの
である。
0′S1図はこの発明の一実施例を適用した半導体レー
ザ装置、こ−ではA文Ga1nP系可視光半導体レーザ
装置の概要構成を示す斜視図、第2図(a)ないし0)
は同」一実施例装置の製造を工程順に示したそれぞれ断
面図であり、また第3図は従来例によるA立GaAs系
半導体レーザ装置の概要構成を示す斜視図である。 11・・・・n形GaAs半導体基板。 12−−−− n形(A4 、Ga1−り、51no、
5Pクラッド層。 13= n形またはp形G a o 、 s I n
o 、 s P活性層。 14−・・・第1のp形(A交xGa1−x)0.5”
0.5Pクラッド層。 15・・・・n形GaAs電流ブロック層。 1G・・・・p形GaAsコンタクト層。 17・・・・第2のp形(A l xG a t −り
o 、 s 1 n o 、 5Pクラッド層。 18・・・・ p(Ill電極、19・・・・n側電極
。 20・・・・p見jGaAs電流注入領域。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図 第2図 (dl とり (e)。 (f) 第3図
ザ装置、こ−ではA文Ga1nP系可視光半導体レーザ
装置の概要構成を示す斜視図、第2図(a)ないし0)
は同」一実施例装置の製造を工程順に示したそれぞれ断
面図であり、また第3図は従来例によるA立GaAs系
半導体レーザ装置の概要構成を示す斜視図である。 11・・・・n形GaAs半導体基板。 12−−−− n形(A4 、Ga1−り、51no、
5Pクラッド層。 13= n形またはp形G a o 、 s I n
o 、 s P活性層。 14−・・・第1のp形(A交xGa1−x)0.5”
0.5Pクラッド層。 15・・・・n形GaAs電流ブロック層。 1G・・・・p形GaAsコンタクト層。 17・・・・第2のp形(A l xG a t −り
o 、 s 1 n o 、 5Pクラッド層。 18・・・・ p(Ill電極、19・・・・n側電極
。 20・・・・p見jGaAs電流注入領域。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図 第2図 (dl とり (e)。 (f) 第3図
Claims (4)
- (1)第1導電形の半導体基板上に、第1導電形のクラ
ッド層、第1または第2導電形の活性層、第2導電形の
第1のクラッド層、選択的にストライプ状の溝を掘り込
んだ第1導電形の電流ブロック層、第2導電形の第2の
クラッド層、および第2導電形のコンタクト層を、順次
に形成させた半導体レーザ装置において、少なくとも前
記第1のクラッド層中に、前記コンタクト層から活性領
域近傍まで延び、かつ光の閉じ込めの妨げとならない程
度に幅を狭くした、第1のクラッド層よりも低抵抗の第
2導電形の電流注入領域を形成したことを特徴とする半
導体レーザ装置。 - (2)コンタクト層、および電流ブロック層を選択的に
掘り込んだストライプ状の溝中に、第2導電形の第2の
クラッド層を形成させると共に、少なくとも電流ブロッ
ク層と第2のクラッド層との境界部に、電流注入領域を
形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の半導体レーザ装置。 - (3)第2のクラッド層に接する、第1導電形の電流ブ
ロック層の境界部を、不純物拡散によつて第2導電形に
したことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の半
導体レーザ装置。 - (4)各クラッド層として(Al_xGa_1_−_x
)_0_._5In_0_._5P結晶を、電流ブロッ
ク層、および電流注入領域としてGaAsまたはAlG
aAs結晶を、それぞれに用いたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項ないし第3項の何れかに記載の半導体
レーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22872286A JPS6381886A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22872286A JPS6381886A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6381886A true JPS6381886A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16880789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22872286A Pending JPS6381886A (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6381886A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01202881A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-15 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JPH01286481A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 可視光発光素子 |
JPH01286480A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 可視光発光素子 |
JPH03129892A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
JP2007030281A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Noboru Araki | 中空木製板材 |
JP2010275822A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Munetaka Yagisawa | 断熱材 |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP22872286A patent/JPS6381886A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01202881A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-15 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JPH01286481A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 可視光発光素子 |
JPH01286480A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 可視光発光素子 |
JPH03129892A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
JPH0572118B2 (ja) * | 1989-10-16 | 1993-10-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
JP2007030281A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Noboru Araki | 中空木製板材 |
JP2010275822A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Munetaka Yagisawa | 断熱材 |
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