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JPH01102982A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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Publication number
JPH01102982A
JPH01102982A JP26082687A JP26082687A JPH01102982A JP H01102982 A JPH01102982 A JP H01102982A JP 26082687 A JP26082687 A JP 26082687A JP 26082687 A JP26082687 A JP 26082687A JP H01102982 A JPH01102982 A JP H01102982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
conductivity type
type
active layer
larger
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP26082687A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Suzuki
徹 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP26082687A priority Critical patent/JPH01102982A/ja
Publication of JPH01102982A publication Critical patent/JPH01102982A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、単一横モードで発振するAIGaInP系の
半導体レーザ装置に関する。
〔従来の技術〕
最近、肩磯金属熱分解法(以IMOVPWと略す)によ
る結晶成長により形成された単一横モードで発振するA
JGalnP系の半導体レーザ装置として、第3図に示
すような構造が報告されている( Extended 
AbStraClS of the IBth eon
−ference on 8o1id 5tate D
evices and Materi−al s 、i
”okyo 、 1986 、pp 、153−156
 )。このS造は、第1回目の成長でn型GaAs基板
ll上に、n型(λlo、s Gao、s)o、s x
n6.4I Pクラッド庖14.p型L1aAsキャッ
プ層17を順次形成する。次にフォトリングラフィによ
J、S i O,をマスクとして、p型UaAsキ’r
yプ層17とp 型(Alo、sGa(、、、)o、s
 xnO,41P 14を工、チングしてメf、*)ラ
イブを形成する。そして、810!マスクをつけたまま
、第2回目の成長を行ない工、チングしたところにn型
G a A s P、i 18を成長してメサストライ
プをn型GaAs層18で埋め込む。次に8102マス
クを除去し、p側全面に電極が形成できるように第3回
目の成長でp型GaAsコンタクト層19を成長する。
この構造によシミ流はn型GaAs層18によりブロッ
クされメサストライプ部にのみ注入される。また、メサ
ストライプ形成のエツチングのときに、メサストライプ
部以外のp型クラッド層の厚みを光のとじ込めには不十
分な厚みにまで工。
チングするのでn型GaAs層18のある部分では、こ
のn型GaAs層18に光が吸収され、メサストライプ
部のみ光は導波される。このようにこの構造では、電流
狭窒機構と光導波機構が同時につく9つけられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この構造の光導痕は1本質的にはn型GaAs層18に
おける吸収によっておこなわれる。そのため、レーザ光
は一部GaAs層18に吸収されるためレーザの発振閾
値が比較的高いほか、レーザが高光出力で動作すると、
GaAs#18が高い電子励起状態におかれるため吸収
が飽和する現象が起こる。そのため横モード制御が不安
定になる欠点があった。本発明の目的は、この問題点を
解決した半導体レーザ装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
第一の導電性を鳴するGaAs1!#板上に、この基板
に格子整合するCklxGar−x)o、s Ino、
s Pからなる活性層と、この活性層を挾む(AlyG
a l−7)0.5In64P(x(y)からなるクラ
ッド層により形成されたダブルヘテロ構造を設け1m2
導電型クラッド層上に、ストライプ状に第2の導電型(
AI。
Ga I−g )o、s Ino、s P (X < 
Z )を設け、同じく第2の導電型クラッド層上の前記
ストライプ部分を除く部分に、第一の導1性或いは高低
抵抗を有し且つ前記(AI、 Ga t−、)e、s 
I no、s Pの屈折率よりも大なる屈折率を有し且
2活性層(AJxGa、−8)o、5In6.5 P 
j pバンドギャップの大なる組成を有するAluGa
、−uAsを少なくとも設けて成ることを特徴としてい
る。
〔作用〕
上述の本発明の構成を用いると、電流狭9についてはn
型AJ、GaAsを用いれば従来と同一機構である。ま
た、AJを含むAJGaAs結晶を用いるため、特に高
抵抗層が得やすく、高抵抗AlGaA3を用いれば電流
狭搾がよシ容易に実現できる。
さて、光の導波機構については1本発明によれば損失の
少ない屈折率導波型となる。(AI、Gat−、)。、
Ino、sPのバンドギャップEg(y)は、yの増大
とともに大きくなるがy〜1においても高々2.35e
Vである。一方、AJuGa、−uAsのノ(ンドギャ
ップgg(u)は、U≧0.5で間接遷移型になるがU
の増加とともに単調に増大する。しかし。
U〜1でも高々2.2eVである。ところで、パンの関
係が存在するが、nは直接遷移型のバンドギヤ、プによ
ってはt琺まる。従ってA lu G a t −u 
A sのu)0.5における直接遷移ギヤ、プはU〜1
のとき、約3.0eVと大きい。従って、大きなUにお
いては、nの小さな値が対応する。この点を利用して、
AIGaInP系混晶とA I G a A s系混晶
を本発明が精求する一定の条件下で組合わせることによ
って、損失の少ない接合面に平行方向にも正の屈折率導
波機構を有する可視光半導体レーザを得ることができる
すなわち、活性層に隣接する第2の導電型クラッド層に
染み出した光波は、ストライプ状の(AJGa 1−、
)6.5In64 P及び、その両側に接して設けられ
たAJ、Ga□−uAsに達するが、ストライプ部(A
lzG”x−1)o、s In0.、 PとAI、Ga
11Asとの屈折率が前者のそれが大きいために、スト
ライプ部に集中し、横モード制御が有効に行われる。
〔実施例〕
以下1本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す半導体レーザ装置の断
面図であシ、第2図はこの半導体レーザ装置の製作工程
図である。
まず1回目の成長で、n型GaAs基板1(S1ドープ
、 n = 2 X 1 o”cm−”)上に、n型(
Alo、5Gao、s)o、st I no、4s P
クラッド層2(fl=IX10”crn−3:厚み1.
2/jm)、GaInP活性層3(アンドープ;厚み0
.1μm)、下部p型(Alo、s Gao、4)o、
sI no、s Pクラッド層4(p=5×1017c
!rL−コ;厚み0、:lam)、上sp型(Alo、
s Gao、s)o、s Ino、s Pクラッド層6
 (pm5 X l 017cIL−3;厚みjAm)
、p型G a A S ’? ヤ、プ層7 (P=2X
10”cm−”:厚み0.5μm)を順次区長形成した
(第2図]1aJ )。
成長には、威圧M OV P E法を用い成長条件は。
温度700℃、圧カフ 0Torr、V/[1−=20
0゜キャリアガス(Hs)の全流量15 (17m1n
)とした。原料にはトリメチルインジウム(T11dI
:(OH3)IIn)、)リエチルガリウム(TWG:
(C2H5)3Ga)、)リンチルアルミニウム(’r
M” : (CHs)s A−l) 、アルシン(As
H3)、ホスフィン(P)Ig)、p型ドーパントには
ジメチル亜鉛(DMZ : (CH3)2 Zn )、
n型ドーパントにはセレン化水素(H,8e)を用いた
。こうして成長じたウェハにフォトリングラフィにより
ストライプ状のdio、マスク9を形成した(第2図(
b))。
次にこの8i0,9を用いて化学工、チンダ液によ#)
p型GaAsキャップ層7をメサ状にエツチングし、つ
づいて、上部p型(klo、s (Jao、s)o、5
tT−no、aePクラッド層6をメサ状にエツチング
した(第2図(C))。そして8 i 02マスク9を
つけたままMOVPBにより2回目の成長を行ないn型
λらGa1−uAs層5を成長した(第2図(dl ”
)、次に5i02マスク9をエツチングで除去しく第2
図tel)。
MOVPgによシ33回目成長を行ってp型GaAsコ
ンタクト層8を成長した(第2図げ))。2回目、3回
目の成長条件は上述の1回目の成長と同一である。最後
にpm”画電極を形成して、キャビティ長250μmに
へき開し1個々のチップに分離した。
上述の方法によシ作製した本発明のレーザウェハ30.
トと、従来のレーザウェハ30.トカら表    1 表1かられかるように1本発明を用いると、吸収損失の
少ない低閾値のレーザ装置をつくることができる。
以上述べた実施例では、活性層をGaInP、クラッド
層を(AA’o、s Gao、s)o、s Ino、s
P等としたが。
発振波長を変える(短波長にする)には1本発明の要件
を満たす範囲で活性層のAノ組成を増やせはよい。
〔発明の効果〕
このように本発明によシ1発振閾電流値の小さな基本横
モード制御AJGaInP系半導体レーザ装置を得るこ
とがする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図18)
〜(f)は本発明の裏作工程を示す断面図、第3図は、
従来の半導体レーザ装置の例を示す断面図である。図に
おいて、1.11はn型GaAs基板、 2Fin型(
klo、s G ao、s )o、s I n11.s
 Pクラッド層。 3.13はGaInP活性層、4は下部p型(AA’(
1,4G ao、s )o、s I no、i Pクラ
ッド層・5はn型A16,11 G a64As層、6
は上記p型GaAsキャップ層、8゜19はp型GaA
sコンタクト層、9はSin。 マスク、12はn型(Alo、s Ga6.5)6.5
 Ino、s Pクラッド層、14はp型(Alo、s
 Gao、s)o、s I no、s Pクラッド層、
18はn型GaAs層。 代理人 弁理士  内 原   晋 着 1 図 (0)   ’         (d)(b)(c) (C)            (f)第 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  第1の導電性を有するGaAs基板上に、この基板に
    格子整合する(Al_xGa_1_−_x)_0_._
    5In_0_._5Pからなる活性層と、この活性層を
    挾む第1及び第2の導電型の(Al_yGa_1_−_
    y)_0_._5In_0_._5P(x<y)からな
    るクラッド層により形成されたダブルヘテロ構造を設け
    、前記第2導電型クラッド層上に、ストライプ状に第2
    の導電型(Al_zGa_1_−_z)_0_._5I
    n_0_._5P(x<z)を設け、同じく前記第2の
    導電型クラッド層上で前記ストライプ状の第2の導電型
    (Al_zGa_1_−_z)_0_._5In_0_
    ._5Pの両側部分に、第1の導電性或いは高低抵抗を
    有し且つ前記(Al_zGa_1_−_zIn_0_.
    _5Pの屈折率よりも大なる屈折率を有し且つ活性層(
    Al_xGa_1_−_x)_0_._5In_0_.
    _5Pよりバンドギャップの大なる組成を、有するAl
    _uGa_1_−_uAsを少なくとも設けて成ること
    を特徴とする半導体レーザ装置。
JP26082687A 1987-10-16 1987-10-16 半導体レーザ装置 Pending JPH01102982A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0440471A2 (en) * 1990-01-31 1991-08-07 Nec Corporation Transverse-mode stabilized laser diode
EP0477033A2 (en) * 1990-09-21 1992-03-25 Sharp Kabushiki Kaisha A semiconductor laser device
US6590920B1 (en) 1998-10-08 2003-07-08 Adc Telecommunications, Inc. Semiconductor lasers having single crystal mirror layers grown directly on facet
JP2008071803A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 化合物混晶半導体発光装置。

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62172782A (ja) * 1986-01-24 1987-07-29 Nec Corp 半導体発光装置

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