KR100277561B1 - 반도체 레이저 장치 - Google Patents

반도체 레이저 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100277561B1
KR100277561B1 KR1019980020603A KR19980020603A KR100277561B1 KR 100277561 B1 KR100277561 B1 KR 100277561B1 KR 1019980020603 A KR1019980020603 A KR 1019980020603A KR 19980020603 A KR19980020603 A KR 19980020603A KR 100277561 B1 KR100277561 B1 KR 100277561B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
quantum well
semiconductor laser
layers
conductive type
Prior art date
Application number
KR1019980020603A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990006644A (ko
Inventor
나오히로 시마다
Original Assignee
니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니시무로 타이죠, 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 니시무로 타이죠
Publication of KR19990006644A publication Critical patent/KR19990006644A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100277561B1 publication Critical patent/KR100277561B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
    • H01S5/2009—Confining in the direction perpendicular to the layer structure by using electron barrier layers
    • H01S5/2013—MQW barrier reflection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34326—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on InGa(Al)P, e.g. red laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • H01S5/3216—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities quantum well or superlattice cladding layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2206—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on III-V materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2218—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special optical properties
    • H01S5/2219—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special optical properties absorbing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223—Buried stripe structure
    • H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3403—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having a strained layer structure in which the strain performs a special function, e.g. general strain effects, strain versus polarisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3403—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having a strained layer structure in which the strain performs a special function, e.g. general strain effects, strain versus polarisation
    • H01S5/3406—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers having a strained layer structure in which the strain performs a special function, e.g. general strain effects, strain versus polarisation including strain compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

양자 웰층을 얇게 함으로써 이득을 증대시켜, 발진 파장이 650㎚이면서 임계치 저하, 발광 효율의 개선, 고온 동작시의 전류 저감 등의 온도 특성이 좋은 MQW 활성 영역을 갖는 반도체 레이저 장치를 제공한다.
GaAs 기판(1)에 거의 격자 정합하는 InGaAlP계 활성 영역(3)이 InGaP를 양자 웰층(11)으로 하는 다중 양자 웰 구조(MQW)로 되어 있고, 전류 주입에 의한 발진 파장이 670㎚ 이하인 경우에, InGaP의 양자 웰층(11)의 두께(Lz)를 8㎚보다 작게 해서 GaAs 기판(1) 보다 큰 격자 상수를 갖도록 격자 부정합을 만들고 또 양자 웰층(11)에 압축 왜곡을 가한다. 양자 웰층(11)을 얇게 해서 압축 왜곡을 가함으로써 이득을 증대시켜 발진 파장이 650㎚인 레이저의 임계치 저하, 효율의 개선, 고온 동작시의 전류 저감 등의 온도 특성의 개선이 이루어진다.

Description

반도체 레이저 장치
본 발명은 InGaP계 결정에 의한 양자 웰 구조의 활성 영역을 갖는 반도체 레이저에 관한 것이다.
도 7은 종래의 다중 양자 웰 구조(MQW : Multi Quantum Well)를 갖는 반도체 레이저의 단면도이다. 반도체 기판에는 제1 도전형으로서 예를 들면 n형의 GaAs 기판(1)을 이용한다. GaAs 기판(1)의 제1 주면(主面) 상에는 적어도 1층으로 이루어진 n-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(2)이 형성되어 있다. 이 n형 클래드층(2) 상에는 활성 영역(3)이 형성되어 있다. 활성 영역(3)은 제1 및 제2 가이드층과 이들에 끼워진 양자 웰층 및 이 양자 웰층 간의 배리어층으로 구성되어 있다. 즉, n형 클래드층(2) 상에는 적어도 한층으로 이루어지는 제1 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층(13)이 형성되어 있다. 제1 가이드층(13) 상에는 복수층의 InGaP 양자 웰층(11)과 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 배리어층(12)이 교대로 복수층 형성되어 있다. 양자 웰층(11) 상에는 적어도 한층으로 이루어진 제2 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층(14)이 형성되어 있다. 제2 가이드층(14) 상에는 적어도 한층으로 이루어진 예를 들면, p-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(4)이 형성되어 있다. 양자 웰층(11)은 두께가 약 8㎚이다. n형 및 p형 클래드층(2, 4)의 Al 조성비는 제1 및 제2 가이드층(13, 14)의 Al 조성비보다 크게하고 있다(x>y).
p형 클래드층(4) 상에는 p-In0.5(Ga1-uAlu)0.5P 클래드층으로 이루어지는 스트라이프상 릿지부(5)가 형성되어 있다. p형 클래드층(4) 상에 스트라이프상 릿지부(5)의 양측에 배치되도록 적어도 한층의 전류 블럭층(7)이 형성되어 있다. 스트라이프상 릿지부(5) 상에는 중간 밴드갭층(6)이 형성되어 있다. 상기 중간 밴드갭층(6) 및 전류 블럭층(7) 상에는 p형 컨택트층(8)이 형성되어 있다. p형 컨택트층(8) 상에는 제1 전극인 p측 전극(9)이 형성되고, n-GaAs 기판의 제2 주면에는 제2 전극인 n측 전극(10)이 형성되어 있다. p측 전극(9)에는 AuZn막 등이, n측 전극(10)에는 AuGe/Au막 등이 진공 증착 등에 의해 형성된다.
이들 화합물 반도체층은, 예를 들면 유기 금속 기상 성장법(MOCVD : Metal Organic Chemical Vapour Deposition) 등으로 조건을 바꾸면서 연속적으로 형성하고 있다.
종래의 GaAs 기판에 격자 정합하는 InGaAlP계의 결정을 이용한 전술한 것과 같은 반도체 레이저 장치에서, 발진 파장 630㎚ 내지 700㎚대의 것이 실용화되어 있다. 최근에는 활성 영역에 양자 효과가 나타나는 수㎚ 두께의 InGaP계 반도체층을 양자 웰층으로 하는 양자 웰 구조를 이용한 반도체 레이저가 만들어지고 있다.
양자 웰 구조를 갖는 활성 영역을 갖는 반도체 레이저에서는 GaAs 기판에 격자 정합하는 InGaP를 양자 웰층으로 해서 발진 파장의 제어는 양자 웰층의 두께에 의해서 에너지 준위가 변하는 것으로 행하고 있었다. 양자 웰층이 얇아지면, 발진 파장은 짧아진다. (100)면에 대해 [011] 방향으로 5°이상 경사진 GaAs 오프 기판을 이용하면 발진 파장 650㎚의 레이저를 실현하기 위해서는 양자 웰층의 두께(Lz)를 약 8㎚로 하면 좋다.
발진 파장 650㎚의 반도체 레이저로서 전형적인 것은 양자 웰폭 8㎚, 양자 웰수 4의 MQW 활성 영역을 갖는 것으로, 횡 모드 제어는 폭 5㎛의 릿지상 스트라이프를 갖는 SBR(Selectively Buried Ridge) 구조에 의한 것이다. 이 반도체 레이저의 임계치 전류는 60㎃, 최고 발진 온도(Tmax)는 80℃ 정도이다.
본 발명은 이러한 사정에 의해 이루어진 것으로, 양자 웰층을 얇게 함으로써이득을 증대시키고 발진 파장이 650㎚이면서 임계치 저하, 발광 효율의 개선, 고온 동작 시의 전류 저감 등의 온도 특성의 개선 등이 이루어진 MQW 활성 영역을 갖는 반도체 레이저 장치를 제공한다.
본 발명은 GaAs 기판에 거의 격자 정합하는 InGaAlP계의 반도체 레이저에서 활성 영역이 InGaP를 양자 웰층으로 하는 다중 양자 웰 구조(MQW)로 되어 있고, 전류 주입에 의한 발진 파장이 670㎚ 이하인 경우에, InGaP의 양자 웰층의 두께를 8㎚ 보다 작게 해서 GaAs 기판보다 큰 격자 상수를 갖도록 격자 부정합을 만들고 양자 웰층에 압축 왜곡을 더하는 것을 특징으로 한다.
양자 웰층을 얇게 해서 압축 왜곡을 가함으로써 이득을 증대시키고, 발진 파장이 650㎚의 레이저 임계치 저하, 효율의 개선, 고온 동작 시의 전류 저감 등의 온도 특성의 개선이 이루어진다.
즉, 본 발명의 반도체 레이저 장치는 제1 도전형 GaAs 기판과, 상기 GaAs 기판의 제1 주면 상에 형성된 적어도 1층으로 이루어진 제1 도전형In0.5(Ga1-xAlx)0.5P클래드층과, 상기 제1 도전형 클래드층 상에 형성되며 활성 영역을 구성하는 적어도 한층으로 이루어진 제1 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층과, 상기 제1 가이드층 상에 형성되며 상기 활성 영역을 구성하는 복수층의 양자 웰층과, 상기 양자 웰층 사이에 형성되며 상기 활성 영역을 구성하는 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 배리어층과, 상기 양자 웰층 상에 형성되며 상기 활성 영역을 구성하는 적어도 한층으로 이루어진 제2 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층과, 상기 제2 가이드층 상에 형성된 적어도 한층으로 이루어진 제2 도전형 In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층을 구비하고, 상기 양자 웰층은 두께가 8㎚ 미만으로 압축 왜곡이 가해져 있으며, 상기 제1 도전형 및 제2 도전형 클래드층의 Al 조성비는 상기 제1 및 제2 가이드층의 Al 조성비보다 큰(x>y) 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역인 Al 조성과 포텐셜을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시한 반도체 레이저 장치의 사시도.
도 3은 반도체 레이저 장치의 양자 웰층의 두께와 발진 파장의 관계를 왜곡을 파라메터로서 나타낸 특성도.
도 4는 본 발명의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역의 Al 조성과 포텐셜을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역의 Al 조성과 포텐셜을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 반도체 레이저 장치를 적용한 DVD-ROM 시스템을 나타낸 블럭도.
도 7은 종래의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역의 Al 조성과 포텐셜을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 반도체 기판
3 : 활성 영역
2, 4, 15, 16 : 클래드층
5 : 클래드층 릿지부
6 : 중간 밴드갭층
7 : 전류 블럭층
8 : 컨택트층
9 : 제1 전극(p측 전극)
10 : 제2 전극(n측 전극)
11 : 양자 웰층
12 : 배리어층
13, 14 : 가이드층
이하, 도면을 참조하여 발명의 실시의 형태를 설명한다.
우선, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 제1 실시예를 설명한다. 도 1은 MQW 구조의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역의 각 층의 Al 조성비와 각 층의 포텐셜도, 도 2는 그 사시도이다. 양자 웰층은 두께(Lz) 4㎚의 InGaP 반도체로 하고, 웰수는 5층으로 하고 있다. 구조적으로는 도 7에 도시하는 종래의 반도체 레이저 장치와 개략 동일하지만 양자 웰층의 두께 및 웰수가 다르며 또한 압축 왜곡 +1.3%이 가해지고 있는 점에서 상기 종래의 것과는 차이가 나고 있다. 반도체 기판에는 제1 도전형으로서, 예를 들면 n형의 GaAs 기판(1)을 이용한다. n-GaAs 기판(1)의 제1 주면 상에는 적어도 1층으로 이루어진 두께 1.2㎛의 n-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(2)이 형성되어 있다. 이 n형 클래드층(2) 상에는 언도프(undope) MQW 활성 영역(3)이 형성되어 있다. 활성 영역(3)은 제1 및 제2 가이드층과 이들에 끼워진 양자 웰층 및 이 양자 웰층간의 배리어층으로 구성되어 있다. 즉, n형 클래드층(2) 상에는 적어도 한층으로 이루어지는 두께 30㎚의 제1 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층(13)이 형성되어 있다.
제1 가이드층(13) 상에는 두께 4㎚, 압축 왜곡 +1.3%의 InGaP 양자 웰층(11)이 형성되며, 이 양자 웰층(11) 상에 두께 3.5㎚의 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 배리어층(12)이 형성되어 있다. 즉, 5층의 InGaP 양자 웰층(11)과 4층의 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 배리어층(12)이 교대로 복수층 형성되어 있다. 최상층의 양자 웰층(11) 상에는 적어도 한층으로 이루어진 제2 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층(14)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 가이드층(14) 상에는 적어도 한층으로 이루어진, 예를 들면 두께 1.2㎛의 p-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(4)이 형성되어 있다. n형 및 p형 클래드층(2, 4)의 Al 조성비는 제1 및 제2 가이드층(13, 14)의 Al 조성비보다 크게하고 있다(x>y). 여기서는 예를 들면 x=0.7, y=0.5로 한다.
p형 클래드층(4) 상에는 p-In0.5(Ga1-uAlu)0.5P 클래드층으로 이루어진 스트라이프상 릿지부(5)가 형성되어 있다. P형 클래드층(4) 상에 스트라이프상 릿지부(5)의 양측에 배치되도록 적어도 한층의 전류 블럭층(7)이 형성되어 있다. 스트라이프 상 릿지부(5) 상에는 중간 밴드갭층(6)이 형성되어 있다. 상기 중간 밴드갭층(6) 및 전류 블럭층(7) 상에는 p형 컨택트층(8)이 형성되어 있다. p형 컨택트층(8) 상에는 제1 전극인 p측 전극(9)이 형성되며, n-GaAs 기판의 제2 주면에는 제2 전극인 n측 전극(10)이 형성되어 있다. p측 전극(9)에는 AuZn막 등이, n측 전극(10)에는 Au Ge/Au막 등이 진공 증착 등에 의해 형성된다. 이들의 적층된 화합물 반도체층은, 예를 들면 유기 금속 기상 성장법(MOCVD) 등을 이용해서 조건을 바꾸면서 연속적으로 형성된다.
또한, 스트라이프상 릿지부(5)의 형성을 중심으로 상세하게 제조 공정을 설명한다. p형 클래드층(4)을 형성하고나서 그 위에 두께 5㎚의 p-InGaP 중간 밴드갭층(6)을 성장시킨다. 중간 밴드갭층(6) 상에 패터닝된 SiO2막(도시하지 않음)을 형성하고 이것을 마스크로 해서 PEP(Photo-Ehgraving Process)로 에칭에 의해 폭 5㎛의 스트라이프상 릿지부(5)를 p형 클래드층(4)의 상측의 도중까지 형성한다. 그 후, 상기 SiO2막을 마스크로 해서 GaAs로 이루어진 전류 블럭층(7)을 스트라이프상 릿지부(5)의 양 옆에 선택 성장시킨다. 그 후, 마스크에 이용한 SiO2를 박리해서 스트라이프상 릿지부(5) 위와 전류 블럭층(7) 위에 p-GaAs 컨택트층(8)을 성장시킨다. 그 후, p측 전극 및 n측 전극을 형성하고나서, 공진기 길이 600㎛가 되도록 GaAs 기판을 벽개해서 복수의 반도체칩을 형성한다.
이와 같이 해서 형성된 반도체 레이저 장치는 발진 온도(Tmax) = 90℃에서 발진하였다. 70℃, 5㎽의 동작 전류도 85㎃ 정도로 낮으며 신뢰성도 매우 높은 것을 얻을 수 있었다.
양자 웰층을 구성하는 화합물 반도체는 InGaP로 나타냈지만, 상세에는 InwGa1-wP로 나타낸다. w는 0.5 보다 크게 하고 0.64 이하로 한다. w=0.5일 때가 왜곡이 없는 상태이며 w>0.5일 때가 압축 왜곡이 가해진 상태이다. 왜곡이 지나치게 크면 결정의 임계 막두께를 초과하므로 w를 0.64보다 작게 할 필요가 있다.
도 1에는 활성 영역 각 층의 Al 조성비와 각 층의 포텐셜도가 나타나 있다. 횡축은 Al 조성비(XAl)을 나타내고, 원점 0은 Al 조성비가 0인 경우이며 x>y 로 되어 있다. 양자 웰층(11)은 Al 조성비가 0이다. Al 조성비가 커지는 것에 비례해서 포텐셜도 커지고 있다.
도 2에 도시한 바와 같은, GaAs 기판(1)을 벽개해서 얻은 반도체칩은 공진기를 구성하고 있다. 공진기의 반사면은 스트라이프상 릿지부(5)의 스트라이프 방향과 수직인 1쌍의 면이 공진기의 반사면으로 되어 있으며, 이 면으로부터 레이저 광이 발진된다.
도 3은 MQW 구조를 갖는 반도체 레이저 장치의 발진 파장(λp)의 양자 웰층의 두께(Lz), 즉 웰폭(Lz) 의존성 및 λp-Lz 특성의 왜곡 의존성을 나타내는 특성도이다. 종축은 발진 파장 (λp)(㎚)을 나타내고, 횡축은 웰폭 (Lz)(㎚)을 나타내고 있다. λp-Lz 특성선은 5개 이고, 각각 수치에 나타낸 왜곡을 부여한 반도체 레이저 장치의 발광 특성을 나타내고 있다. 단, 0%의 λp-Lz 특성선은 왜곡이 없는 양자 웰층을 갖는 반도체 레이저 장치의 발광 특성을 나타낸다. 이 λp-Lz 특성을 보면 웰폭(Lz)과 발진 파장(λp)은 비례하고 있고, 웰폭(Lz)을 작게 하면 발진 파장(λp)도 짧아진다. 양자 웰층에 +1%, +1.5% 등의 압축 왜곡을 부여하면 발진 파장(λp)은 길어지며, -1%, -1.5% 등의 인장 왜곡을 부여하면 발진 파장(λp)은 짧아진다. 이 특성도에서 본 발명의 발진 파장이, 예를 들면 650㎚ 반도체 레이저 장치를 임계치 저하, 효율의 개선, 고온 동작시의 전류 저감 등의 온도 특성의 개선 등을 계산하면서 실시하면, 우선 왜곡이 없는(0%) 종래의 반도체 레이저 장치에서는 웰폭(Lz)을 6.2㎚ 정도로 할 필요가 있지만, 웰폭(Lz)을 4㎚로 하면 발진 파장(λp)은 635㎚로 되어 버린다. 그래서, 약 +1.3%의 압축 왜곡을 양자 웰층에 가하면 웰폭(Lz)이 4㎚이면서 발진 파장(λp) 650㎚의 반도체 레이저 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 4를 참조해서 제2 실시예를 설명한다.
도면은, MQW 구조의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역의 각 층의 Al 조성비와 각 층의 포텐셜도이다. 양자 웰층은 두께(Lz) 3.5㎚의 InGaP 반도체로 하고 웰수는 6층으로 하고 있다. 구조적으로는 도 7에 도시한 종래의 반도체 레이저 장치와 거의 동일하지만, 양자 웰층의 두께 및 웰수가 다르며 또한 압축 왜곡 +1.5%이 가해지고 있는 것 및 가이드층과 배리어층 중 어느 하나가 적어도 한층에는 -0.4%의 인장 외곡을 도입함으로서 상기 종래의 것 및 도 1의 것과도 다르다. 반도체 기판에는 제1 도전형으로서 예를 들면 n형의 GaAs 기판(1)을 이용한다. n-GaAs 기판(1)의 제1 주면 상에는 적어도 1층으로 이루어진 두께 1.2㎛의 n-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(2)이 형성되어 있다. 이 n형 클래드층(2) 상에는 언도프 MQW 활성 영역(3)이 형성되어 있다. 활성 영역(3)은 제1 및 제2 가이드층과 이들에 끼워진 양자 웰층 및 이 양자 웰층 간의 배리어층으로 구성되어 있다.
즉, n형 클래드층(2) 상에는 적어도 한층으로 이루어진 두께 30㎚의 제1 In1-a(Ga1-yAly)aP 가이드층(13)이 형성되어 있다. 제1 가이드층(13) 상에는 두께 3.5㎚, 압축 왜곡 +1.5%의 InGaP 양자 웰층(11)이 형성되며, 이 양자 웰층(11) 상에 두께 3.0㎚의 In1-a(Ga1-yAly)aP 배리어층(12)이 형성되어 있다. 즉, 6층의 InGaP 양자 웰층(11)과 5층의 In1-a(Ga1-yAly)aP 배리어층(12)이 교대로 복수층 형성되어 있다. 한편, 상술한 바와 같이 가이드층(13, 14)과 배리어층(12)에는 양자 웰층(11)의 왜곡을 보상하도록 -0.4%의 인장 왜곡을 도입한다. 이것은 양자 웰층의 왜곡이 지나치게 커지므로 결정의 임계막 두께를 초과하여 버리기 때문에 결정이 파괴되는 것을 막기 위해서이다.
최상층의 양자 웰층(11) 상에는 적어도 한층으로 이루어진 제2 In1-a(Ga1-yAly)aP 가이드층(14)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 가이드층(14) 상에는 적어도 한층으로 이루어진, 예를 들면 두께 1.2㎛의 p-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(4)이 형성되어 있다. n형 및 p형 클래드층(2, 4)의 Al 조성비는 제1 및 제2 가이드층(13, 14)의 Al 조성비보다 크게하고 있다(x>y). 여기서는, 예를 들면 x=0.7, y=0.5로 한다.
p형 클래드층(4) 상에는 p-In0.5(Ga1-uAlu)0.5P 클래드층으로 이루어진 스트라이프상 릿지부(5)가 형성되어 있다. p형 클래드층(4) 상에 스트라이프상 릿지부(5)의 양측에 배치되도록 적어도 한층의 전류 블럭층(7)이 형성되어 있다. 스트라이프상 릿지부(5) 상에는 중간 밴드갭층(6)이 형성되어 있다. 상기 중간 밴드갭층(6) 및 전류 블럭층(7) 상에는 p형 컨택트층(8)이 형성되어 있다. p형 컨택트층(8) 상에는 제1 전극인 p측 전극(9)이 형성되고, n-GaAs 기판의 제2 주면에는 제2 전극인 n측 전극(10)이 형성되어 있다. P측 전극(9)에는 AuZn막 등이 n측 전극(10)에는 AuCe/Au막 등이 진공 증착 등에 의해 형성된다. 이들의 적층된 화합물 반도체층은, 예를 들면 유기 금속 기상 성장법(MOCVD) 등으로 조건을 바꾸면서 연속적으로 형성된다.
또한, 스트라이프상 릿지부(5)의 형성을 중심으로 상세하게 제조 공정을 설명한다. p형 클래드층(4)을 형성하고나서, 그 위에 두께 5㎚의 p-InGaP 중간 밴드갭층(6)을 성장시킨다. 중간 밴드갭층(6) 상에 패터닝된 SiO2막(도시하지 않음)을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 PEP와 에칭에 의해 폭 5㎛의 스트라이프상 릿지부(5)를 p형 클래드층(4)의 상측의 도중까지 형성한다. 그 후, 상기 SiO2막을 마스크로 해서 GaAs로 이루어진 전류 블럭층(7)을 스트라이프상 릿지부(5)의 양 옆에 선택 성장시킨다. 그 후, 마스크로 이용한 SiO2를 박리해서 스트라이프상 릿지부(5)의 위와 전류 블럭층(7) 상에 p-GaAs 컨택트층(8)을 성장시킨다. 그 후, p측 전극 및 n측 전극을 형성하고나서 공진기 길이 600㎛가 되도록 GaAs 기판을 벽개해서 복수의 반도체칩을 형성한다.
양자 웰층을 구성하는 화합물 반도체는 InGaP로 나타냈지만, 상세하게는 InwGa1-wP로 나타낸다. w는 0.5보다 크게하고 0.64 이하로 한다. w=0.5일 때가 왜곡이 없는 상태이며 w>0.5일 때가 압축 왜곡이 더해진 상태이다. 왜곡이 지나치게 크면 결정의 임계 막두께를 초과하므로 w를 0.64보다 작게 할 필요가 있다.
도 4에는 활성 영역의 각 층의 Al 조성비와 각 층의 포텐셜도가 나타나 있다. 횡축은 Al 조성비(XAl)를 나타내고, 원점 0는 Al 조성비가 0인 경우이며 x>y로 되어 있다. 양자 웰층(11)은 Al 조성비가 0이다. Al 조성비가 커지는 것에 비례해서 포텐셜도 커지고 있다.
이상과 같이 해서 만들어진 반도체 레이저 장치는 발진 파장(λp) = 653㎚, 임계치 전류 (Ith) = 45㎃, 최고 발진 온도(Tmax) = 95℃에서 발진하였다. 80℃, 5㎽의 동작 전류도 85㎃ 정도로 낮으며 신뢰성도 높다.
다음에, 도 5를 참조해서 제3 실시예를 설명한다.
도면은 MQW 구조의 반도체 레이저 장치의 단면도 및 활성 영역의 각 층의 Al 조성비와 각 층의 포텐셜도이다. 양자 웰층은 두께(Lz) 4㎚의 InGaP 반도체로 하고, 웰수는 5층으로 하고 있다. 구조적으로는 도 1에 나타낸 반도체 레이저 장치와 거의 동일하지만, 클래드층수가 상이하므로 도 1의 것과는 다르다. 반도체 기판에는 제1 도전형으로서, 예를 들면 n형의 GaAs 기판(1)을 이용한다. n-GaAs 기판(1)의 제1 주면 상에는 2층의 두께 1.1㎛의 n-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(2) 및 두께 0.1㎛의 n-In0.5(Ga1-zAz)0.5P 클래드층(16)이 형성되어 있다. 이 n형 클래드층(16) 상에는 언도프 MQW 활성 영역(3)이 형성되어 있다. 활성 영역(3)은 제1 및 제2 가이드층과, 이들에 끼워진 양자 웰층 및 이 양자 웰층 간의 배리어층으로 구성되어 있다. 즉, n형 클래드층(16) 상에는 적어도 1층으로 이루어진 두께 30㎚의 제1 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층(13)이 형성되어 있다.
제1 가이드층(13) 상에는 두께 4㎚, 압축 왜곡 +1.3%의 InGaP 양자 웰층(11)이 형성되고, 이 양자 웰층(11) 상에 두께 3.5㎚의 In0.5(Ga1-yAy)0.5P 배리어층(12)이 형성되어 있다. 즉, 5층의 InGaP 양자 웰층(11)과 4층의 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 배리어층(12)이 교대로 복수층 형성되어 있다. 최상층의 양자 웰층(11) 상에는 적어도 한층 더 이루어진 제2 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층(14)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 가이드층(14) 상에는 2층으로 이루어진, 두께 0.1㎛의 p-In0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P 클래드층(15) 및 p-In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층(4)이 형성되어 있다. n형 및 p형 클래드층(2, 4)의 Al 조성비(x)는 제1 및 제2 가이드층(13, 14)의 Al 조성비(y)보다 크게 하고 있다(x>y). 또한, 클래드층(15, 16)의 Al 조성비(z)는 클래드층(2, 4)의 Al 조성비(x)보다 크게 하고 있다(z>x). 여기서는, 예를 들면 x=0.7, y=0.5, z=1.0으로 한다.
p형 클래드층(4) 상에는 p-In0.5(Ga1-uAlu)0.5P 클래드층으로 이루어진 스트라이프상 릿지부(5)가 형성되어 있다. p형 클래드층(4) 상에, 스트라이프상 릿지부(5)의 양측에 배치되도록 적어도 한층의 전류 블럭층(7)이 형성되어 있다. 스트라이프상 릿지부(5) 상에는 중간 밴드갭층(6)이 형성되어 있다. 상기 중간 밴드갭층(6) 및 전류 블럭층(7) 상에는 p형 컨택트층(8)이 형성되어 있다. p형 컨택트층(8) 상에는 제1 전극인 p측 전극(9)이 형성되고, n-GaAs 기판의 제2 주면에는 제2 전극인 n측 전극(10)이 형성되어 있다. p측 전극(9)에는 AuZn막 등이, n측 전극(10)에는 AuGe/Au막 등이 진공 증착 등에 의해 형성된다. 이들 적층된 화합물 반도체층은, 예를 들면 유기 금속 기상 성장법(MOCVD) 등으로 조건을 바꾸면서 연속적으로 형성된다.
또한, 스트라이프상 릿지부(5)의 형성을 중심으로 상세하게 제조 공정을 설명한다. p형 클래드층(4)을 형성하고나서, 그 위에 두께 5㎚의 p-InGaP 중간 밴드갭층(6)을 성장시킨다.
중간 밴드갭층(6) 상에 패터닝된 SiO2막(도시하지 않음)을 형성하고, 이것을 마스크로 해서 PEP(Photo-Ehgraving Process)로 에칭에 의해 폭 5㎛의 스트라이프상 릿지부(5)를 p형 클래드층(4)의 상측 도중까지 형성한다. 그 후, 상기 SiO2막을 마스크로 해서 GaAs로 이루어진 전류 블럭층(7)을 스트라이프상 릿지부(5)의 양 옆에 선택 성장시킨다. 그 후, 마스크에 이용한 SiO2를 박리해서 스트라이프상 릿지부(5)의 위와 전류 블럭층(7)의 위에 p-GaAs 컨택트층(8)을 성장시킨다. 그 후, p측 전극 및 n측 전극을 형성하고나서 공진기 길이 600㎛가 되도록 GaAs 기판을 벽개해서 복수의 반도체칩을 형성한다.
이상과 같이 해서 만들어진 반도체 레이저 장치는 발진 파장(λp)=650㎚, 임계치 전류(Ith)=42㎃, 최고 발진 온도(Tmax) = 100℃에서 발진하였다. 85℃, 5㎽의 동작 전류도 90㎃ 정도로 낮으며 신뢰성도 높다.
양자 웰층을 구성하는 화합물 반도체는 InGaP로 나타냈지만, 상세하게는 InWGa1-WP로 나타난다. w는 0.5보다 크게하고 0.64 이하로 한다. w = 0.5일 때가 왜곡이 없는 상태이며, w>0.5일 때가 압축 왜곡이 더해진 상태이다. 왜곡이 지나치게 크면 결정의 임계막 두께를 초과하므로 w를 0.64보다 작게 할 필요가 있다.
도 5에는 활성 영역의 각 층의 Al 조성비와 각 층의 포텐셜도가 나타나 있다. 횡축은 Al 조성비(XAl)을 나타내고, 원점 0는 Al 조성비가 0인 경우이며 z>x>y로 되어 있다. 양자 웰층(11)은 Al 조성비가 0이다. Al 조성비가 커지는 것에 비례해서 포텐셜도 커지고 있다.
반도체 레이저 장치는 가스 레이저나 고체 레이저 등에 비교해서 소형·견고함, 변조가 용이함, 저전압·저전류 동작, 긴 수명이라고 하는 우수한 특징이 있다. 그 때문에 가스 레이저로 실용화되어 있던 분야가 반도체 레이저 장치로 치환되는 것 이외에 반도체 레이저 장치에 의해서 처음으로 실용화된 응용 분야도 많다. 그 분야에는 광 통신 시스템이나 광 정보 처리 시스템이 있다. 본 발명의 반도체 레이저 장치는 광 정보 처리 시스템의 DVD-ROM용 픽업 헤드용으로서 유용하다. 특히, 임계치 전류의 저하, 온도 특성의 향상(85℃ 이상의 고온 동작이 가능)이 현저하므로 자동차 탑재용 DVD-ROM으로서 적합하다.
도 6은 본 발명의 반도체 레이저 장치를 이용한 DVD-ROM 시스템의 블럭도이다. 디스크로부터의 신호를 광 픽업에 의해 검출하고, 그 신호를 디코드 규격에 의거해서 복조하여 에러 정정을 가한다. 그리고, 영상/음성을 분리하고 MPEG2의 영상의 복조 알고리즘 및 오디오(AC-3 또는 MPEG 등)의 복조까지를 처리하는 MPEG2 비디오 오디오 처리부를 통해서 화상은 NTSC/PAL로 엔코드되어 출력된다. 오디오는 D/A 컨버터를 통해서 출력된다. 영상은 가변 레이트를 위해 버퍼 메모리가 그것을 흡수하는 역할을 한다. 전체 시스템은 시스템 컨트롤을 담당하는 CPU에 의해 제어되며 서보도 포함시켜서 토탈 시스템으로서 성립한다.
본 발명은 이상의 구성에 의해 발진 파장 650 ± 20㎚의 반도체 레이저의 MQW 구조의 활성 영역의 양자 웰층에 압축 왜곡을 가함으로써 임계치의 저하, 최고 발진 온도의 상승을 비롯한 온도 특성의 개선이 된다. 또한, 양자 웰층의 압축 왜곡을 크게해서 가이드층이나 배리어층에 인장 왜곡을 가함으로써 온도 특성이 향상한다. 또한, 클래드층을 2층 이상의 구성으로 함으로써, 한층 더 임계치의 저하, 온도 특성의 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 도전형 GaAs 기판과,
    상기 GaAs 기판의 제1 주면 상에 형성된 적어도 1층으로 이루어진 제1 도전형 In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드(clad)층과,
    상기 제1 도전형 클래드층 상에 형성되며, 활성 영역을 구성하는 적어도 한층으로 이루어진 제1 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드(guide)층과,
    상기 제1 가이드층 상에 형성되며, 상기 활성 영역을 구성하는 복수층의 양자 웰층과,
    상기 양자 웰층 간에 형성되며, 상기 활성 영역을 구성하는 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 베리어(barrier)층과,
    상기 양자 웰층 상에 형성되며, 상기 활성 영역을 구성하는 적어도 한층으로 이루어진 제2 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 가이드층과,
    상기 제2 가이드층 상에 형성된 적어도 한층으로 이루어진 제2 도전형 In0.5(Ga1-xAlx)0.5P 클래드층을 구비하고,
    상기 양자 웰층은 두께가 8㎚ 미만으로 압축 왜곡이 가해져 있고, 상기 제1 도전형 및 제2 도전형 클래드층의 Al 조성비는 상기 제1 및 제2 가이드층의 Al 조성비보다 큰(x>y) 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 도전형의 클래드층 상에 형성된 제2 도전형 In0.5(Ga1-yAly)0.5P 클래드층의 스트라이프상 릿지(ridge)부와, 상기 제2 도전형의 클래드층 상에 형성되며 상기 스트라이프상 릿지부의 양측에 배치된 적어도 한층의 전류 블럭(block)층과, 상기 스트라이프상 릿지부 상에 형성된 중간 밴드갭(band gap)층과, 상기 중간 밴드갭층 상에 형성된 제2 도전형 컨택트층과, 상기 제2 도전형 컨택트층 상에 형성된 제1 전극과, 상기 GaAs 기판의 제2 주면에 형성된 제2 전극을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 활성 영역으로부터는 파장 650 ± 20㎚의 레이저 광이 발진되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양자 웰층은 4∼6층인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양자 웰층에 도입되어 있는 압축 왜곡은 +1.5% 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 양자 웰층은 InWGa1-WP로 나타내며, w는 0.5보다 크고 0.64 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가이드층 및 상기 배리어층으로부터 선택된 적어도 한층에 상기 양자 웰층의 압축 왜곡을 완화시키는 인장 왜곡을 도입한 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전형 또는 제2 도전형 클래드층 혹은 상기 제1 도전형 및 제2 도전형의 양 클래드층은, 상기 활성 영역에 가까운 측에 In0.5(Ga1-zAlz)0.5P로 나타내는 제2 클래드층을 갖고, 이 제2 클래드층의 Al 조성비는 상기 제1 도전형 및 제2 도전형 클래드층의 Al 조성비보다 큰(z>x) 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
KR1019980020603A 1997-06-04 1998-06-03 반도체 레이저 장치 KR100277561B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-160696 1997-06-04
JP9160696A JPH10335742A (ja) 1997-06-04 1997-06-04 半導体レーザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990006644A KR19990006644A (ko) 1999-01-25
KR100277561B1 true KR100277561B1 (ko) 2001-02-01

Family

ID=15720501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980020603A KR100277561B1 (ko) 1997-06-04 1998-06-03 반도체 레이저 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6292502B1 (ko)
JP (1) JPH10335742A (ko)
KR (1) KR100277561B1 (ko)
TW (1) TW373361B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4076671B2 (ja) * 1999-04-14 2008-04-16 ローム株式会社 レーザビームプリンタ用光源装置
JP4024471B2 (ja) 2000-11-20 2007-12-19 株式会社東芝 面発光型半導体レーザ
JP2002185077A (ja) * 2000-12-14 2002-06-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
US6717969B2 (en) * 2001-07-16 2004-04-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Semiconductor laser device which includes current confinement structure and trenches formed through current stopping layer down to active layer
JP4627132B2 (ja) * 2001-09-13 2011-02-09 シャープ株式会社 半導体レーザ装置および光ディスク記録再生装置
US6876686B2 (en) * 2003-02-24 2005-04-05 Agilent Technologies, Inc. Method of fabricating active layers in a laser utilizing InP-based active regions
JP4220436B2 (ja) * 2004-06-24 2009-02-04 浜松ホトニクス株式会社 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ
KR102227495B1 (ko) * 2014-11-13 2021-03-16 한국전기연구원 레이저 다이오드 소자 및 이의 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220Y2 (ko) * 1980-03-31 1987-01-06
DE69213403T2 (de) * 1991-11-26 1997-03-20 Philips Electronics Nv Strahlung emittierende Halbleiterdiode
JP3138095B2 (ja) * 1992-12-25 2001-02-26 三洋電機株式会社 半導体レーザ素子
JP3091655B2 (ja) * 1994-12-22 2000-09-25 三洋電機株式会社 半導体レーザ素子
US5850411A (en) * 1996-09-17 1998-12-15 Sdl, Inc Transverse electric (TE) polarization mode AlGaInP/GaAs red laser diodes, especially with self-pulsating operation

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990006644A (ko) 1999-01-25
US6292502B1 (en) 2001-09-18
JPH10335742A (ja) 1998-12-18
TW373361B (en) 1999-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060078022A1 (en) Nitride semiconductor laser device
JPH11112081A (ja) 半導体レーザ，及びその製造方法
KR100277561B1 (ko) 반도체 레이저 장치
US6888870B2 (en) Semiconductor laser and method for manufacturing the same
KR20020018137A (ko) 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법
US20020051477A1 (en) InGaAsP semiconductor laser device in which near-edge portions are filled with non-absorbent layer, and lower optical waveguide layer includes InGaP intermediate layer
US5304507A (en) Process for manufacturing semiconductor laser having low oscillation threshold current
JP2812273B2 (ja) 半導体レーザ
US5805628A (en) Semiconductor laser
US7173273B2 (en) Semiconductor laser device
JP2003046193A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JP3820826B2 (ja) 半導体発光装置および半導体装置の製造方法
JP3244312B2 (ja) ＡｌＧａＩｎＰ系可視光半導体レーザ素子
JP2833962B2 (ja) 半導体レーザおよびその製法
JPS6367350B2 (ko)
JP2000294877A (ja) 高出力半導体レーザ及びその製造方法
US7084433B2 (en) Semiconductor laser device capable of maintaining the operation current low and method of manufacturing the same
JPH05335682A (ja) 量子井戸型半導体発光素子
JP2806695B2 (ja) 半導体レーザ素子
JPH0766992B2 (ja) ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザとその製造方法
JP2875440B2 (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
JP3908471B2 (ja) 半導体レーザ装置の製造方法
JP3096419B2 (ja) 半導体レーザ素子
JP2003332691A (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
JPH0730188A (ja) 半導体レーザ素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130925

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140923

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160909

Year of fee payment: 17

LAPS Lapse due to unpaid annual fee