KR100731448B1 - 반도체 레이저소자 - Google Patents

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KR100731448B1
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로무 가부시키가이샤
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Abstract

화합물반도체기판 위에 차례로 적층된 하부 클래드층, 활성층 및 상부 제1클래드층과, 상부 제1클래드층 위에 형성된 리지(융기)형상의 상부 제2클래드층과, 상부 제2클래드층의 측방에 형성된 광 봉쇄층과, 상부 제2클래드층 위에 형성된 콘택트층을 구비한 반도체 레이저소자로서, 레이저의 출사단면에만, 콘택트층이 존재하지 않는 비주입(非注入)영역이 형성되어 있다.
또한, 반사단면 측에도 비주입영역이 형성되어도 좋으나, 이때에는, 이 비주입영역은, 레이저 출사단면측의 비주입영역보다 짧게 형성된다.

Description

반도체 레이저소자{SEMICONDUCTOR LASER DEVICE}
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 리지형 반도체레이저의 모식적인 측면도.
도 2는, 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 리지형 반도체레이저의 모식적인 측면도.
도 3은, 레이저의 출사단면측의 비주입영역과 COD레벨의 관계를 나타내는 특성도.
도 4는, 일반적인 리지형 반도체레이저의 모식적인 측면도.
도 5는, 일반적인 리지형 반도체레이저의 구조를 나타내는 모식적인 레이저의 출사단면도.
도 6은, 본 발명의 제1실시형태의 구조를 갖는 반도체 레이저소자를, 복수개 일괄하여 형성하는 경우의, 기반이 되는 반도체기판을 나타내는 도해적인 단면도.
도 7은, 본 발명의 제1실시형태의 구조를 갖는 반도체 레이저소자를, 복수개 일괄하여 형성하는 경우의, 기반이 되는 반도체기판을 나타내는 도해적인 단면도.
도 8은, 종래의 구조를 갖는 반도체 레이저소자를, 복수개 일괄하여 형성하는 경우의, 기반이 되는 반도체기판을 나타내는 도해적인 단면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 기판 2 : 하부 클래드층
3 : 활성층 4 : 제1 클래드층
5 : 에칭스톱층 6 : 광 봉쇄층
7 : 제2 클래드층 8 : 콘택트층
A : 레이저 출사단면 B : 반사단면
CL, CR : 비주입(非注入)영역 L : 공진기(共振器)길이
Le : 실효공진기 길이 WL, WR : 비주입거리
CA, CB : 절단위치
본 발명은, CD-R/RW드라이브, DVD-RAM드라이브, MD드라이브 등의 광 디스크기기 등에 사용하는 반도체 레이저소자의 구조에 관한 것이다.
도 5는, AlGaAs계의 리지(ridge)형 반도체 레이저소자의 레이저 출사단면의 단면도이다.
기판(1)위에는, 하부 클래드층(2)이 형성되어 있으며, 그 위에는 활성층(3)이 형성되어 있다.
그 위에는 상부 제1클래드층(4)이 형성되어 있으며, 그 위에는 에칭스톱층(5)이 형성되어 있다.
에칭스톱층(5)의 위에는, 리지형으로 상부 제2클래드층(7)이 형성되어 있으 며, 그 양측에는, 광 봉쇄층(6)이 형성되어 있다.
상부 제2클래드층(7) 및 광 봉쇄층(6)의 위에는, 콘택트층(8)이 형성되어 있다.
도 4는, 종래의 반도체 레이저소자의 형태를 나타내는 도해적인 측면도이다.
도 4에 있어서, 도 5에 나타내는 각부에 대응하는 부분에는, 도 5와 동일한 부호로 표시한다.
다만, 도 4에 있어서는, 상부 제2클래드층(7), 광 봉쇄층(6)보다 아래층의 구조는 도시하는 것을 생략하고 있다.
콘택트층(8)은, 상부 제2클래드층(7)과 광 봉쇄층(6)의 위에 전면에 걸쳐 형성되어 있는 것은 아니다.
즉, 레이저 출사단면(A)의 근방과 반사단면(B)의 근방의 영역은, 각각 어느 정도의 범위에 걸쳐 콘택트층(8)이 형성되어 있지 않으며, 따라서, 전류의 주입에 의해 여기(勵起)되지 않는 비주입영역(CL, CR)으로 되어 있다.
비주입영역(CL, CR)의 상부 제2클래드층(7)에 따른 길이인 비주입거리(WL, WR)는, 거의 동일하게 되어 있다.
공진기의 길이(L)가 500㎛의 경우, 비주입거리(WL, WR)는 공히 40㎛ 정도의 값을 취한다.
도 8은, 이와 같은 구조를 갖는 반도체 레이저소자를, 보다 큰 반도체기판으로부터 끊어내는 공정을 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.
여기서 말하는 반도체기판이란, 기판(1)위에 광 봉쇄층(6) 및 상부 제2클래 드층(7)까지가 형성되며, 그 위에 소정의 위치에 콘택트층(8)이 형성된 것을 지칭한다.
이 반도체기판에 있어서는, 도 4에 나타내는 레이저소자의 개편(個片)에 대응한 개편영역(D4)[도 8에 있어서 개편영역(D4)의 하나에 사선을 그어 나타낸다.]은, 종횡으로 격자(格子)배열되어 서로 결합되어 있다.
이와 같은 반도체기판을 절단위치(C)에서 절단하면, 도 4에 나타내는 측면형상을 갖는 반도체 레이저소자의 개편이 얻어진다.
절단위치(C)는, 통상적으로 콘택트층(8)이 존재하지 않는 영역의 거의 중심에 설정된다.
따라서, 끊어낸 개편은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)와, 반사단면(B)측의 비주입거리(WR)가 거의 동일한 길이의 측면형상을 갖게 되는 것이다.
비주입영역(CL, CR)을 형성하는 이유는, 레이저 발광시에, 단부에서의 비발광 재결합에 의한 온도상승이 일어나는 것을 방지하기 위한 것이다.
즉, 콘택트층(8)이 단면(A, B)까지 존재하며, 이 부분까지 전류의 주입이 일어나고 있으면, 특히 레이저 출사단면(A)에 있어서, 비발광 재결합이 일어나서 발열한다.
발열에 의해 밴드갭이 작아지면, 레이저광의 흡수가 증가하여, 더욱 온도가 높아진다.
이 일이 반복되는 것에 의하여, 레이저소자의 단면이 용융하는 이른바, COD(Catastrophic Optical Damage)가 일어나서 반도체 레이저소자는 파괴에 이른다.
한정된 공진기 길이(L)의 반도체 레이저소자에 있어서, 총 비주입거리(WL+WR)를 길게 잡으면, 그에 따라 비주입에 의한 효과가 증대하여, COD레벨이 높아진다.
그런데, 총 비주입거리(WL+WR)를 너무 길게 잡으면, 전류가 주입되는 영역의 길이인 실효공진기 길이(Le)(도 4참조)가 짧아진다.
이에 따라, 전류밀도가 크게 되기 때문에, 반도체 레이저소자의 발열이 증가하여, COD레벨이 낮아진다.
그 때문에, 고출력의 레이저광이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.
특히, 소형의 반도체 레이저소자에 있어서는, 소자의 전체의 길이인 공진기 길이(L)(도 4참조)가 짧기 때문에, 일정한 실효공진기 길이(Le)를 확보하려고 하면, 총 비주입거리(WL+WR)를 크게 잡을 수 없다.
따라서, COD레벨이 낮고, 레이저출력을 크게 잡을 수가 없다는 문제가 있었다.
한편, 반도체 레이저소자의 단면(A, B)가운데, 레이저발광시의 발열의 대부분은 레이저 출사단면(A)측에서 일어나, 반사단면(B)측에 있어서의 발열은 별로 문제가 되지 않는다.
따라서, 반사단면(B)측의 비주입영역(CR)은, COD레벨의 향상에 별로 기여하지 않는다고 할 수가 있다.
본 발명의 목적은, 레이저의 출사단면측에 큰 비주입영역을 확보하는 것에 의해, COD레벨의 향상을 도모하며, 이에 의해, 고출력화를 가능하게 하는 반도체 레이저소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1의 국면에 있어서의 반도체 레이저소자는, 화합물 반도체기판 위에 차례로 적층된 하부 클래드층, 활성층 및 상부 제1클래드층과, 상기 상부 제1클래드층 위에 형성된 리지(Ridge)형상의 상부 제2클래드층과, 상기 상부 제2클래드층의 측방에 형성된 광 봉쇄층과, 상기 상부 제2클래드층 위에 형성된 콘택트층을 포함하며, 상기 리지형상의 상부 제2클래드층의 길이방향으로 관련하는 소자의 양 단면인 레이저 출사단면 및 반사단면 중, 상기 레이저 출사단면측에만, 상기 콘택트층이 존재하지 않는 비주입영역이 형성되어 있다.
본 발명에 의하면, 반사단면측의 비주입영역을 없애는 것에 의해, 활성층으로의 전류의 주입이 일어나는 영역의 길이인 실효공진기 길이를 과도하게 압박하는 일없이, 레이저 출사단면측에 긴 비주입거리를 확보할 수 있다.
이에 의해, 레이저 출사단면에 있어서의 비발광 재결합을 효과적으로 억제할 수가 있으며, 또한, 소자 내에서의 전류밀도를 낮게 억제할 수가 있다.
이에 의해, COD레벨을 현저히 향상시킬 수가 있으며, 반도체 레이저소자의 고출력화를 도모할 수가 있다.
특히, 공진기 길이(소자의 전체 길이)가 짧은 소형의 반도체 레이저소자에 있어서도, 비주입거리 및 실효공진기 길이를, 어느 쪽이나 충분한 길이로 설정할 수가 있다.
따라서, 소형의 반도체 레이저소자의 COD레벨을 향상시킬 수 있기 때문에, 소형 고출력의 반도체 레이저소자를 실현할 수 있다.
본 발명의 제2의 국면에 있어서의 반도체 레이저소자는, 화합물 반도체기판 위에 차례로 적층된 하부 클래드층, 활성층 및 상부 제1클래드층과, 상기 상부 제1클래드층 위에 형성된 리지형상의 상부 제2클래드층과, 상기 상부 제2클래드층의 측방에 형성된 광 봉쇄층과, 상기 상부 제2클래드층 위에 형성된 콘택트층을 포함하며, 상기 리지형상의 상부 제2클래드층의 길이방향으로 관련하는 소자의 양 단면인 레이저 출사단면 및 반사단면의 양쪽의 근방에, 상기 콘택트층이 존재하지 않는 비주입영역이 형성되어 있으며, 상기 상부 제2클래드층의 길이방향으로 연한 상기 비주입영역의 길이인 비주입거리가, 상기 반사단면 측보다 상기 레이저 출사단면측의 쪽이 길게 되어 있다.
반사단면 측의 비주입영역은, 반드시 완전히 없애지 않아도, COD레벨 향상의 효과는 얻을 수 있다.
레이저 출사단면측의 비주입거리를, 반사단면 측의 비주입거리보다 길게 잡는다는 것은, 불필요한 반사단면 측의 비주입거리를 작게 하는 것이다.
반사단면측의 비주입영역을 좁게 한 만큼, 실효공진기 길이를 길게 할 수가 있으며, 이 실효공진기 길이의 영역에서의 전류밀도를 낮게 할 수가 있다.
따라서, 종래의 구조에 비해 발열이 억제되며, COD레벨을 향상시킬 수가 있 다.
이에 의해, 고출력의 반도체 레이저소자를 실현할 수가 있다.
또, 소형의 반도체 레이저소자의 COD레벨을 향상시킬 수가 있기 때문에, 소형의 고출력 반도체 레이저소자가 실현된다.
상기 레이저 출사단면측의 비주입거리는, 상기 반사단면측의 비주입거리의 2배 이상인 것이 바람직하다.
레이저 출사단면측의 비주입거리는, 반사단면 측의 비주입거리에 대하여 길수록 상술한 COD레벨향상의 효과는 높다.
레이저 출사단면측의 비주입거리가, 반사단면측의 비주입거리의 2배 이상이면, 종래의 구조에 비해 COD레벨향상의 효과는 뚜렷해진다.
상기 화합물반도체기판은, 예를 들면, GaAs화합물 반도체기판이라도 좋고, 상기 하부 클래드층은, Alx1Ga(1-x1)As층이라도 좋다.
상기 활성층은, Aly1Ga(1-y1)As의 단층이라도 좋으며, Aly11Ga(1-y11)As와 Aly12Ga(1-y12)As의 복합층, 또는 Aly1Ga(1-y1)As와 GaAs의 복합층이라도 좋다.
활성층이 MQW(Multi Quantum Well)활성층인 경우, 활성층은 상기한 바와 같은 복합조성이 된다.
상기 상부 제1클래드층은, Alx2Ga(1-x2)As층이라도 좋고, 상기 리지형상의 상부 제2클래드층은 Alx3Ga(1-x3)As층이라도 좋고, 상기 광 봉쇄층은 Aly2Ga(1-y2)As층이라도 좋고, 상기 콘택트층은 GaAs층이라도 좋다.
본 발명에 있어서의 상술한, 또는 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부도면을 참조하는 이하의 실시형태의 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.
(실시예)
본 발명의 제1실시형태에 있어서의 리지형 반도체 레이저소자의 단면구조를, 도 5를 다시 참조하여 설명한다.
도 5는, 종래의 리지형 반도체레이저의 구조를 설명하기 위한 레이저출사단면(A)의 단면도로서 사용하였는바, 본 발명에 있어서의 반도체레이저도, 레이저 출사단면(A)에서 본 구조는 동일하다.
기판(1)의 위에는, 하부 클래드층(2) 및 활성층(3)이 차례로 적층되어 있다.
활성층(3)위에는, 상부 제1클래드층(4) 및 에칭스톱층(5)이 차례로 적층되어 있으며, 에칭스톱층(5)의 위에는, 리지형으로 상부 제2클래드층(7)이 형성되어 있다.
이 상부 제2클래드층(7)의 양측에는, 광 봉쇄층(6)이 형성되어 있다.
상부 제2클래드층(7) 및 광 봉쇄층(6)의 위에는, 상부 제2클래드층(7)에 옴(ohmic)접촉하는 콘택트층(8)이 형성되어 있다.
기판(1)은, 예를 들면, n형 GaAs화합물반도체기판으로 이루어진다.
이 경우에, 하부 클래드층(2)은, N형 Alx1Ga(1-x1)As층(0.3＜x1＜0.7)으로 구성할 수가 있다.
활성층(3)은, 도전형이 n형, p형, 또는 언도프이며, Aly1Ga(1-y1)As층으로 이루어져 있어도 좋고, 조성이 다른 2종류 층의 조합으로 이루어져 있어도 좋다.
즉, Aly11Ga(1-y11)As와 Aly12Ga(1-y12)As(y11≠y12)로 이루어지는 MQW(Multi Quantum Well)활성층이라도 좋고, Aly1Ga(1-y1)As와 GaAs로 이루어지는 MQW활성층이라도 좋다.
상부 제1클래드층(4)은, p형 Alx2Ga(1-x2)As층으로 구성할 수가 있다.
에칭스톱층(5)은, AlzGa(1-z)As(0≤z＜1.0), 또는, InGa(1-z)AlzP(0≤z＜0.5)로 할 수가 있다.
어느 조성의 경우에도, 에칭스톱층(5)의 도전형은, p형 또는 언도프로 할 수 있다.
또한, 광 봉쇄층(6)은, Aly2Ga(1-y2)As(0＜y2＜1.0)층으로 구성할 수가 있으며, 리지형상의 상부 제2클래드층(7)은, p형 Alx3Ga(1-x3)As층으로 구성할 수가 있으며, 콘택트층(8)은, p형 GaAs층으로 구성할 수가 있다.
이상의 반도체 레이저소자는, AlGaAs계 반도체로 구성한 예이지만, InGaAlP계 반도체 등으로 동일한 구조의 반도체 레이저소자를 구성할 수도 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 반도체 레이저소자의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다.
단, 도 1에 있어서는, 상부 제2클래드층(7) 및 광 봉쇄층(6)보다 아래층의 구조는 도시하는 것을 생략하고 있다.
이 반도체 레이저소자에 있어서, 리지형의 상부 제2클래드층(7)의 길이방향(도1의 좌우방향)에 관한 소자의 양 단면은, 한 쪽이 레이저 출사단면(A)이며, 다른 쪽이 레이저 출사단면(A)보다 레이저광에 대한 반사율이 높은(반사율70∼95%) 반사단면(B)으로 되어 있다.
콘택트(8)는, 반사단면(B)으로부터 실효공진기 길이(Le)의 영역에 있어서, 상부 제2클래드층(7)에 옴접촉하고 있다.
이 실효공진기 길이(Le)의 영역에서 전류의 주입에 의한 여기가 일어난다.
실효공진기 길이(Le)는, 반도체 레이저소자의 전체길이인 공진기 길이(L)보다 짧으며, 따라서, 레이저 출사단면(A)측에는, 콘택트층(8)이 상부 제2클래드층(7)에 접촉하고 있지 않은 비주입영역(CL)이 존재하고 있다.
이 비주입영역(CL)에서는, 전류의 주입에 의한 여기는 일어나지 않는다.
이 실시형태에서는, 도1에 명확히 나타내고 있는 바와 같이, 비주입영역(CL)은, 레이저 출사단면(A)측에만 형성되어 있다.
즉, 레이저 출사단면(A)측에는, 콘택트층(8)이 존재하지 않는 영역이 있으나, 반대측에서는, 콘택트층(8)은 반사단면(B)까지 존재하고 있다.
반사단면(B)측에는 비주입영역이 형성되어 있지 않다.
이와 같은 구조를 채용하는 것에 의하여, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)를 충분한 길이로 설정할 수 있어, 레이저 출사단면(A)에 있어서의 비발광 재결합을 효과적으로 억제할 수 있다.
또는, 실효공진기 길이(Le)를 충분히 길게 할 수가 있어, 소자내부에서의 전류밀도를 낮게 억제할 수가 있다.
그 결과, 반도체 레이저소자의 발열을 억제할 수 있으므로, COD레벨을 현저히 향상시킬 수가 있다.
이에 의해, 반도체 레이저소자의 고출력화를 가능하게 할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 제2의 실시형태에 있어서의 반도체 레이저소자의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다.
기판(1)으로부터 광 봉쇄층(6), 상부 제2클래드층(7)에 이르는 구조는, 도 1과 동일하며, 도 2에 있어서, 도 1 또는 도 5에 나타내고 있는 각부와 대응하는 부분에는 동일한 참조번호를 붙인다.
단, 도 2에 있어서는, 상부 제2클래드층(7) 및 광 봉쇄층(6)보다 아래층의 구조는 도시하는 것을 생략한다.
이 실시형태에서는, 레이저 출사단면(A) 및 반사단면(B)의 각 근방의 영역에서는, 콘택트층(8)이 상부 제2클래드층(7)에 접촉하고 있지 않으며, 따라서, 양 단면(A, B)의 근방에 비주입영역(CL, CR)이 형성되어 있다.
이들 영역(CL, CR)의 길이를 비주입거리(WL, WR)로 하여 도 2에 나타낸다.
또, 콘택트층(8)이 상부 제2클래드층(7)에 접촉하고 있는 영역에 있어서, 전류의 주입에 의한 여기가 발생하고, 이 영역의 길이가 실효공진기 길이(Le)가 된다.
이 실시형태에 있어서는, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)는, 반사단 면(B)측의 비주입거리(WR)보다 길게 잡혀있다.
더욱 구체적으로는, 예를 들면, L=2.2×WR로 되어 있으며, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)는, 반사단면(B)측의 비주입거리(WR)의 2배 이상으로 형성되어 있다.
이와 같은 구조에 의해서도, 레이저 출사단면(A)측에 있어서의 비발광 재결합을 효과적으로 억제할 수 있으며, 또한, 실효공진기 길이(Le)가 과도하게 압박되는 일이 없기 때문에, COD레벨이 높아져서 고출력의 반도체 레이저를 실현할 수 있다.
도 3은, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)와 COD레벨의 관계를 정리한 특성도이다.
곡선(Y11, Y12), 및 (Y14)는 공진기 길이(L)가 L1인 경우를 나타내며, 곡선(Y21, Y22), 및 (Y24)는 공진기 길이(L)가 L2(L2＞L1)인 경우의 결과를 나타낸다.
곡선(Y11), 및 (Y21)은, 본 발명의 제1의 실시형태의 경우의 특성을 나타내고, 곡선(Y12) 및 (Y22)는 본 발명의 제2의 실시형태의 경우의 특성을 나타내며, 곡선(Y14) 및 (Y24)는 종래의 기술에 의한 경우의 특성을 나타낸다.
어느 경우에 있어서도, COD레벨은, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)가 어떤 값을 취할 때에 극대치를 잡는다.
이것은, 비주입거리(WL)를 크게 해 가면, 어떤 값까지는 COD레벨향상의 큰 방해가 되는 레이저 출사단면(A)근방에서의 비발광 재결합에 의한 발열을 억제하는 효과가 나타나 COD레벨이 향상되는 것을 나타낸다.
한편으로는, 비주입거리(WL)가 어떤 값을 초과하면, 실효공진기 길이(Le)가 작아지며, 전류의 주입영역에서의 전류밀도가 높아져서 발열하는 효과가 현저하게 되어 COD레벨이 저하하게 된다.
또, 반도체 레이저소자의 내부에서의 전류밀도는, 공진기 길이(L)에 의존하기 때문에, 공진기 길이(L)가 L1인 반도체 레이저소자의 최적화 된 COD레벨은, 공진기 길이(L)가 보다 큰 L2인 반도체 레이저소자의 최적화 된 COD레벨보다 작게 된다.
동일한 공진기 길이(L), 예를 들면, L=L1의 경우에, 동일한 비주입거리(WL)에 대한 COD레벨은, 종래기술의 경우(곡선 Y14)보다, 본 발명(곡선Y12, 곡선Y11)의 쪽이 높은 값을 나타낸다.
또, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)가 최적화 되었을 때의 COD레벨을 비교하면, 종래기술(곡선Y14)에 비하여, 본 발명(곡선Y12, 곡선Y11)의 쪽이 높게된다.
즉, 본 발명에 의해, 동일한 공진기 길이(L)의 반도체 레이저소자에서도, 종래의 기술에 비해 보다 높은 COD레벨을 얻게된다.
이에 의해, 소형으로 고출력의 반도체 레이저가 실현 가능하게 된다.
COD레벨의 극대치가 큰 순서는, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)와 반사단면(B)측의 비주입거리(WR)의 비가 큰 순서로 되어 있다.
즉, 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(WL)와 반사단면(B)측의 비주입거리(WR)의 비가 클수록 비주입거리(WL)가 최적화 되었을 때의 COD레벨은 크게 되어, 높은 레이저출력을 갖는 반도체 레이저소자가 얻어지게 되는 것이다.
WL/WR≥2의 경우에 그 효과는 명확하게 된다.
도 6은, 본 발명의 제1의 실시형태의 구조를 갖는 반도체 레이저소자를, 복수개 일괄하여 형성할 때의, 기반이 되는 반도체기판을 나타내는 도해적인 단면도이다.
여기서 말하는 반도체기판이라는 것은, 도 5에 나타내는 바와 같은, 기판(1)의 위에 광 봉쇄층(6), 상부 제2클래드층(7)까지가 형성되며, 그 위에 소정의 위치에 콘택트층(8)이 형성된 것을 지칭한다.
이 반도체기판에 있어서는, 도 1에 나타내는 반도체 레이저소자의 개편에 대응한 개편영역(D1)[도 6에 있어서 개편영역(D1)의 하나에 사선을 그어서 표시한다.]은, 가로방향으로 밀접하게 배치하고 있다.
도 5에 나타내는 단면구조의 단위가, 도면의 지면에 수직방향으로도 밀접하게 배치되어 있어도 좋다.
이와 같은 반도체기판을, 절단위치(CB) 및 (CA)에서 절단하면, 도 1에 나타내는 측면형상을 갖는 반도체 레이저소자의 복수의 개편이 얻어진다.
절단위치(CA)는 콘택트층(8)이 존재하지 않는 영역의 중심에 설정되어 있으며, 절단위치(CB)는 콘택트층(8)이 존재하는 영역의 중심에 설정되어 있다.
절단위치(CA)에서의 절단면이 레이저 출사단면(A)으로 되며, 절단위치(CB)에서의 절단면이 반사단면(B)으로 된다.
즉, 끊어낸 반도체 레이저소자의 개편은, 절단위치(CB)의 절단면에 상당하는 단면측에는 비주입영역(CR)은 없으며, 절단위치(CA)에서의 절단면에 상당하는 단면측에만 비주입영역(CL)을 갖게 되는 것이다.
도 7은, 본 발명의 제2의 실시형태의 구조를 갖는 반도체 레이저소자를, 복수개 일괄하여 형성할 때의, 기반이 되는 반도체기판을 나타내는 도해적인 단면도이다.
여기서 말하는 반도체기판이란, 도 5에 나타내는 바와 같은, 기판(1)의 위에 광 봉쇄층(6), 상부 제2클래드층(7)까지가 형성되며, 그 위에 소정의 위치에 콘택트층(8)이 형성된 것을 지칭한다.
이 반도체기판에 있어서는, 도 2에 나타내는 반도체 레이저소자의 개편에 대응한 개편영역(D2)[도7에 있어서 개편영역(D2)의 하나에 사선을 그어서 표시한다.]은, 가로방향으로 밀접하게 배치하고 있다.
도 7에 나타내는 단면구조의 단위가, 도면의 지면에 수직방향으로도 밀접하게 배치되어 있어도 좋다.
이와 같은 반도체기판을, 절단위치(C)에서 절단하면, 도 2에 나타내는 측면형상을 갖는 반도체 레이저소자의 복수의 개편이 얻어진다.
절단위치(C)는 콘택트층(8)이 존재하지 않는 영역의 중심으로부터 일방측(도7에서는 좌측)으로 치우친 위치에 설정된다.
따라서, 도 7에 있어서, 하나의 개편의 좌단면측을 레이저 출사단면(A), 우단면을 반사단면(B)으로 하면, 반도체 레이저 출사단면(A)측의 비주입거리(ML)가, 반사단면(B)측의 비주입거리(WR)보다 긴 측면형상을 갖는 반도체 레이저소자가 얻어진다.
이상 본 발명의 실시형태에 대하여 상세히 설명하였지만, 이들은, 본 발명의 기술적 내용을 명확히 하기 위해 사용된 구체적인 예에 불과하고, 본 발명은 이들 구체적인 예에 한정하여 해석되어서는 안되며, 본 발명의 정신과 범위는 첨부하는 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
본 발명에 의하면, 반사단면측의 비주입영역을 없애는 것에 의하여, 활성층으로의 전류의 주입이 일어나는 영역의 길이인 실효공진기 길이를 과도하게 압박하는 일없이, 레이저 출사단면측에 긴 비주입거리를 확보할 수 있다.
이에 의해, 레이저 출사단면에 있어서의 비발광 재결합을 효과적으로 억제할 수가 있으며, 또한, 소자 내에서의 전류밀도를 낮게 억제할 수가 있다.
이에 의해, COD레벨을 현저히 향상시킬 수가 있으며, 반도체 레이저소자의 고출력화를 도모할 수가 있다.
특히, 공진기 길이(소자의 전체 길이)가 짧은 소형의 반도체 레이저소자에 있어서도, 비주입거리 및 실효공진기 길이를, 어느 쪽이나 충분한 길이로 설정할 수가 있다.
따라서, 소형의 반도체 레이저소자의 COD레벨을 향상시킬 수 있기 때문에, 소형 고출력의 반도체 레이저소자를 실현할 수 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 화합물 반도체기판 위에 차례로 적층된 하부 클래드층, 활성층 및 상부 제1클래드층과,
    상기 상부 제1클래드층 위에 형성된 리지형상의 상부 제2클래드층과,
    상기 상부 제2클래드층의 측방에 형성된 광 봉쇄층과,
    상기 상부 제2클래드층 위에 형성된 콘택트층을 포함하며,
    상기 리지형상의 상부 제2클래드층의 길이방향에 관한 소자의 양 단면인 레이저 출사단면 및 반사단면의 양쪽의 근방에, 상기 콘택트층이 존재하지 않는 비주입영역이 형성되어 있으며,
    상기 상부 제2클래드층의 길이방향에 따른 상기 비주입영역의 길이인 비주입 거리가, 상기 반사단면측보다 상기 레이저 출사단면측의 쪽이 길게 되어있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 출사단면측의 비주입거리가, 상기 반사단면측의 비주입거리의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저소자.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 화합물반도체기판이, GaAs화합물 반도체기판이고,
    상기 하부 클래드층이, Alx1Ga(1-x1)As층이며,
    상기 활성층이, Aly1Ga(1-y1)As의 단층, Aly11Ga(1-y11)As와 Aly12Ga(1-y12)As의 복합층, 또는 Aly1Ga(1-y1)As와 GaAs의 복합층이고,
    상기 상부 제1클래드층이 Alx2Ga(1-x2)As층이며,
    상기 리지형상의 상부 제2클래드층이 Alx3Ga(1-x3)As층이고,
    상기 광 봉쇄층이 Aly2Ga(1-y2)As층이며,
    상기 콘택트층이 GaAs층인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저소자.
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