TW200824206A - Semiconductor laser - Google Patents

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Motoharu Miyashita
Akihiro Shima
Masayoshi Takemi
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

200824206 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 射’尤其是有 構造的半導體 本發明係有關用於光碟系統之半導體雷 關形成在偏離7 °以上的GaAs基板上之脊型 雷射。 【先前技術】 第4圖係為顯示習知之脊型構造的78〇 q卞導體+ 以上 射之剖面圖。就780nm帶半導體雷射而言，在偏離 田 的GaAs基板11上，依序形成由A1。5Ga() sAs構 从 層31、由Alo.iGauAs構成之活性層32、及由Αι。π 構成之上包覆層33。再者，於上包覆層33上的—As 成GaAs接觸層15,其他部份係利用絕緣力口以^形 進一步，在GaAs接觸層15卜拟 復意
•^上形成表面電極17,並於Γ A 基板11下形成裏面電極丨s 、 a s 從18。如此一來，在78〇nm 之 體雷射中’係利用與活性層32之格子聽相差約6〇〇= w層形成挾持活性層32的上下包覆 ： 又第5圖係為顯示習 丁白知之2波長半導體雷射 圖。在GaAs基板11上 妁面 、 肜成如弟4圖所示之780随罄主 導體雷射、及650ηιη帶丰道 半 V體雷射。就65〇nm帶半導 射而言，係在偏離7。以μ 卞净體雷 工的GaAs基板} j上，依序
Alo.ssGao.^Ino.sP ^ ^ 汁彬成由 之下包覆層19、由GaulU構成# 活性層20、及由τ 稱成之 °·15ΐη〇.5：ρ構成之上包覆層21。屈 者，於上包覆層21上的〜a ㈢“·再 4份形成GaAs接觸層22，其他 2118-8844-PF;Ahddub 5 200824206
部份係利用絕緣膜16加u覆蓋。再者，纟G 上形成1_層22 成表面電極23。如此—來，在65〇nm帶半 係利用盥活性声？n 粒田射中’ ”活丨生層20之格子定數大致相等 2i°‘35Ga°.15ln°.5P層形成挾持活性層20的上下包覆層19、 [專利文獻丨]日本特開2004-349286號公報 [專利文獻2]日本特開2〇〇1_18581〇號公報 [專利文獻3]日本特開昭6〇_22〇983號公報 【發明内容】 [發明欲解決之課題] 如上述所示，習知之780nm帶半導體雷射，係因為 活性層與挾持活性層的上下包覆層之間的格子:使 Λ Α Π 文相是約
6〇〇PPm，因此在活性層會引起應力。尤其是在脊型構造之 半導體雷射的情況下，為了在發光點附近的活性層附 • 成絕緣膜或電極，而容易受到應力的影響。再者，由於: 成在偏離7。以上的GaAs基板上，使上述應力以非對稱Z 形態施加。藉此，造成偏光角& 〇開始偏移，偏光比變小 的問題。 再者，就2波長半導體雷射而言，由於使各自的雷射 脊部形成在從中心部開始偏移的位置，因此使施加在78〇· 可半導體雷射的活性層之應力的非對稱性變強。 又在專利文獻1中，揭示了在偏離10。的GaAs基板上， 形成使包含As但不包含P的活性層、與包含p的上下包覆 2118-8844-PF;Ahddub 6 200824206 層之間的格子定數大致相等之78〇nm帶半導體雷射。又在 專利文獻2中，揭示了在偏離j 〇。的GaAs基板上，形成由 AlGaAs(AlGalnAs)構成的活性層、及由 A1GaAsp(A1GaAs) 構成的上下包覆層之78 Onm帶半導體雷射。又在專利文獻 3中，揭不了使活性層與上下包覆層之間的格子定數成為 致者。但疋，無淪在任何專利文獻中所記載的半導體雷 射’由於都不是脊型構造之半導體雷射$ 皮長半導體雷 射，因此不會有上述問題。 本lx月係為了解決上述課題而研發出來者，其目的係 為即使形成在偏離7。以上的GaAs基板上，也可以得到偏 光角接近0,偏光比大之脊型構造的半導體雷射。 [為解決課題之手段] 關於本發明之半導濟+ ▲ 干 > 體田射，係針對在偏離7。以上^
GaAs基板上，依序形成且右 7风，、有下包覆層、活性層、及上包^ 層之脊型構造的半導护帝私 ^ ^ 、 再 干V體田射，其中活性層係由AlGaAs才
成，下包覆層及上包覆層係由P 设曰你田P組成比為比〇更大〇· 〇4上 下之AlGaAsP構成。本發明之盆 /、他知妓係於以下加以闡明 [發明效果] 以上的GaAs基板上， 之脊型構造的半導體 根據本發明，即使形成在偏離7。 也可以得到偏光角接近〇，偏光比大 雷射。 【實施方式】 實施形態1. 2118-8844-PF;Ahddub 7 200824206 第1圖係為_干 _ ，、肩不關於本發明之實施形態1的脊型構造 之780nm帶半導體爺射 y 田射的口,J面圖·。就該半導體雷射而t， 係在偏離7。以上，你丨* 1Π。 ° 例如1 〇的GaAs基板11上，依序形成 由 Al〇.5Ga〇.5AS().98P{)。2 構成 ^ A1 再取的下包覆層12、由AluGauAs 構成的活性層1 3、及由 、 °，5Ga〇. sAs。· 9 8P〇. 02構成的上包覆層 14再者於上包覆層14上的一部份形成GaAs接觸層15’
其他的部份係利用絕緣膜16加以覆蓋。進一步，在B 接觸層15上形成表面電極17，並於—基板u下形成 裏面電極18。 ^ ，、中利用蝕刻將上包覆層14上部的一部份（脊、部） 遠下並除去其兩侧而構成脊型構造。因此，在脊部的兩 侧中，將上包覆層Η㈣到活性層13附近，並在其上形 成絕緣膜16及表面電極17。為此，於活性層以易於引起 應力。 針對此點，在本實施形態中，活性層13係由 構成’而下包覆層12及上包覆層14係由p組成比為比〇 更大〇· 04以下之AlGaAsP構成。其中由於包覆層之1>組成 比為比0更大，而能夠使由於格子定數差所造成的結晶歪 斜變小。當針對此點加以說明時，首先對於GaAs而言， A1 GaAs係伴隨著A1組成比變大而使袼子定數變大。再者， 當添加P時，因為可以使袼子定數變小，因此藉由在利用 A1組成比為大之A i GaAs所構成的包覆層上增加p，可以使 與A1組成比為低之A1 GaAs層所構成的活性層之間的柊子 定數差變小。換言之，下包覆層12及上包覆層ι4係以盥 2118-8844-PF；Ahddub 8 200824206 活性層13之間的格子定數達到大致相等的方式，調整組成 比。因此，由於施加在活性層13的應力變小，即使形成在 偏離7。以上的GaAs基板上’也可以得到偏光角接近〇,偏 光比大之脊型構造的半導體雷射。又由於？組成比為〇 ()4 以下，因此可以抑制在活性層所引起的應力變得過大而發 生結晶缺陷等。 實施形態2. 就關於本發明之實施形態2的脊型構造之78〇nm帶半 導體雷射而言，在偏離7。以上，例如1〇。的_基板^ 上，依序形成由AluGa^As構成的下包覆層12、由 Alo.iGaudnuiAs構成的活性層13、及由A1。5Ga。sAs構成 的上包覆層14。其他構造係與實施形態i相同。 在本實施形態中，活性層13係由In組成比為比〇更 大〇· 02以下之AlGalnAs構成，而下包覆層12及上包覆層 14係由AlGaAs構成。其中由於活性層之In組成比為比〇 更大，而能夠使由於格子定數差所造成的結晶歪斜變小。 當針對此點加以說明時，首先對於GaAs而言，AiGaAs係 伴隨著A1組成比變大而使格子定數稍微變大。再者，對於 利用A1組成比為低之A1GaAs層所構成的活性層而言，當 添加In時，因為可以使格子定數變大，因此可以使與利= A1組成比為大之AlGaAs構成的包覆層之間的格子定數差 變小。換言之，活性層13係以與下包覆層12及上包覆層 14之間的格子定數達到大致相等的方式，調整組成比。因 此，由於施加在活性層13.的應力變小，即使形成在偏離 2118-8844-PF;Ahddub 9 200824206 7以上的GaAs基板上’也可以得到偏光角接近Q，偏光比 大之脊型構造的半導體雷射。又由於！“且成比為0.02以 下口此可以抑制在活性層所引起的應力變得過大而發生 結晶缺陷等。 實施形態3. 第2圖係為顯示關於本發明之實施形態3的多光束半 導體雷射之剖面圖。該半導體雷射係為在相同基板上形成 關於貝轭形悲1或2的半導體雷射、及具有與該半導體雷 射相同發光波長的其他半導體雷射者。換言之，本實施形 態係為發光點有2個以上之78〇nm帶多光束半導體雷射。 即使在這樣的情況下，也可以得到與實施形態i或2相同 的效果。 實施形態4。 第3圖係為顯示關於本發明之實施形態4的2波長半 導體雷射之剖面圖。該半導體雷射係在相同基板上形成關 Φ 於貝鉍形態1或2的半導體雷射、及具有與該半導體雷射 不同發光波長的其他半導體雷射者。換言之，本實施形態 係為在GaAs基板U上，形成關於實施形態1或2的78〇麵 帶半導體雷射、及650nm帶半導體雷射之2波長半導體雷 射。 就650nm帶半導體雷射而言，係在GaAs基板11上， 依序形成由Alo.wGausInuP構成的下包覆層19、由 GauIU構成的活性層2〇、及由35Ga。ΐ5ίη。5p構成的 上包復層21。再者，在上包覆層21上的一部份形成GaAs 2118-8844-PF;Ahddub 10 200824206 m I o 刀口 接觸層22,其他部份係利用絕緣… 在GaAS接觸層22上形成表面電極23 P使在本貝知形⑫中’就⑽帶半導體雷射而+ , 以使活性層13的格子定數與下包覆層12及上包覆層^ 間的格子定數達到大致相等的方式，調整組成比，而可以 得到與實施形態K 2相同的效果。 【圖式簡單說明】 第1圖係為顯示關於本發明之實施形態j 之、780nm帶半導體雷射的剖面圖。 第2圖係為顯示關於本發明之實施形態3 導體雷射之剖面圖。 的脊型構造 的多光束半 第3圖係為顯示關於本發明之實施形態4的2波長半 導體雷射之剖面圖。 第4圖係為顯示習知的脊型構造之78Onm帶半導體雷 射的剖面圖。 第5圖係為顯示習知的2波長半導體雷射之剖面圖。 12〜下包覆層； 14〜上包覆層； 1 6〜絕緣膜， 1 8〜義面電極。 【主要元件符號說明】 11〜GaAs基板； 13〜活性層； 15〜GaAs接觸層； 17〜表面電極； 2118-8844-PF；Ahddub 11

Claims (1)

  1. 200824206 十、申請專利範圍： i· 一種半導體雷射’針對在偏離7。以上的GaAs基板 上依序形成具有下包覆層、活性層、及上包覆層之脊型 構造， 其特徵在於： 萷述活性層係由A1 GaAs構成； 則述下包覆層及前述上包覆層係由p組成比為比〇更 大〇· 04以下之AlGaAsP構成。 7 °以上的GaAs基板 、及上包覆層之脊型 _ 2·-種半導體雷射，針對在偏離 上’依序形成具有下包覆層、活性層 構造， 其特徵在於： 月ii述活性層係由In組成比為比〇更大〇.〇2以下之 AlGalnAs 構成； 别述下包覆層及前述上包覆層係由A1GaAs構成。 φ 3 ·種半導體雷射，其特徵在於：在相同基板上形成 如申睛專利範圍第i或2項所記載之半導體雷射、及具有 與該半導體雷射相同或不同發光波長之其他半導體雷射。 2118-8844-PF/Ahddub 12
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