JPH01241886A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH01241886A JPH01241886A JP7060288A JP7060288A JPH01241886A JP H01241886 A JPH01241886 A JP H01241886A JP 7060288 A JP7060288 A JP 7060288A JP 7060288 A JP7060288 A JP 7060288A JP H01241886 A JPH01241886 A JP H01241886A
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- JP
- Japan
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- layer
- type inp
- type
- inp
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
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- 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
- H01S5/2222—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 electric properties
- H01S5/2227—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 electric properties special thin layer sequence
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
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- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔座業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザに関する。
電流ブロック層として比抵抗10’Ωm以上の高抵抗半
導体をストライプ状の活性層の両側に設けた埋め込みレ
ーザ(以下HR−BH−LDと略す。)は活性層のわき
を流れるもれ電流の低減、素子の電気容量の低減が可能
なため低しきい値で高速動作に優れたレーザとして期待
されている。
導体をストライプ状の活性層の両側に設けた埋め込みレ
ーザ(以下HR−BH−LDと略す。)は活性層のわき
を流れるもれ電流の低減、素子の電気容量の低減が可能
なため低しきい値で高速動作に優れたレーザとして期待
されている。
例えば有機金属気相成長法(MOVPE法)によってF
eをドープしたInP層を電流ブロック層として用いた
HR−BH−LDが試作され、比較的良好な特性が報告
されている。
eをドープしたInP層を電流ブロック層として用いた
HR−BH−LDが試作され、比較的良好な特性が報告
されている。
ところで例えばFeをドープしたInP層の場合、F8
原子の形成するディープトラップレベルは禁制帯中の中
央よシ下に位置しており、このような場合、アクセプタ
・ライクのトラップが形成されていると言われ、電子の
トラシブとして働き、その流れを阻止するが、正孔に対
してはトラップとして働かない。第2図に示す従来例の
ようなHR−BH−LDにおいては高抵抗Ni8とp型
クラッド層4とが直に接しているため、そこから供給さ
れる正孔は高抵抗層8にもれ出し、活性ノー3に流れず
にn型クラッド層(第2図ではバッファ層2がこの層に
相当する)へと流j%でいってしまう。そのため従来例
のよりなHR−B H−L I)では光出力が10mW
を越えるレベルから急激に光出力が飽和してしまうとい
う問題があった。
原子の形成するディープトラップレベルは禁制帯中の中
央よシ下に位置しており、このような場合、アクセプタ
・ライクのトラップが形成されていると言われ、電子の
トラシブとして働き、その流れを阻止するが、正孔に対
してはトラップとして働かない。第2図に示す従来例の
ようなHR−BH−LDにおいては高抵抗Ni8とp型
クラッド層4とが直に接しているため、そこから供給さ
れる正孔は高抵抗層8にもれ出し、活性ノー3に流れず
にn型クラッド層(第2図ではバッファ層2がこの層に
相当する)へと流j%でいってしまう。そのため従来例
のよりなHR−B H−L I)では光出力が10mW
を越えるレベルから急激に光出力が飽和してしまうとい
う問題があった。
本発明の目的は上述の欠点を克服し、もれ電流カ小さく
、高出力レベルまで動作させることが可能なHR−BH
−LDを提供することにある。
、高出力レベルまで動作させることが可能なHR−BH
−LDを提供することにある。
し課題を腑決するだめの手段〕
本発明は、ストライプ状の活性層の両側に高抵抗半導体
層を電流ブロック層として有する埋め込み構造の半導体
レーザにおいて、前記高抵抗半導体層がその擬似4電型
と反対の4竜型の半導体層のみと接していることを%徴
とする構造となっている。
層を電流ブロック層として有する埋め込み構造の半導体
レーザにおいて、前記高抵抗半導体層がその擬似4電型
と反対の4竜型の半導体層のみと接していることを%徴
とする構造となっている。
以下実施例を示す図面を用いて本発明をより詳細に説明
する。第1図は不発ψ」の一実施例を示す断面図である
。このような素子全書るにはまずn−InP基板1上に
n−InPバッファ層2、発光波長13μm相当のノン
ドープIn GaO,72・28 As P 活性1−3、p−InPクラッド
層0.81 0.39 4をそれぞれ厚さ1μm 、01μm、1μm 積層し
た。次にSiO□暎をマスクとして幅1.5μm、高さ
15μmのメサストライプ5を形成し、p−InP 層
6.n−InP層7.Feドープ高抵抗InP N 8
、 n−I nP )t49をそれぞれ平担部での厚
さ01μm、01μm、1.3μm、0.28m成長し
た。ここではMOVPE法により成長を行なった。
する。第1図は不発ψ」の一実施例を示す断面図である
。このような素子全書るにはまずn−InP基板1上に
n−InPバッファ層2、発光波長13μm相当のノン
ドープIn GaO,72・28 As P 活性1−3、p−InPクラッド
層0.81 0.39 4をそれぞれ厚さ1μm 、01μm、1μm 積層し
た。次にSiO□暎をマスクとして幅1.5μm、高さ
15μmのメサストライプ5を形成し、p−InP 層
6.n−InP層7.Feドープ高抵抗InP N 8
、 n−I nP )t49をそれぞれ平担部での厚
さ01μm、01μm、1.3μm、0.28m成長し
た。ここではMOVPE法により成長を行なった。
用いた原料はTMIn(トリメチルインジウム)、PH
(ホスフィン)、Fe(C5H5)2 (フエ0セン)
、DMZn (ジメチルジンク)、5iH4(モノシラ
ン)である。メサストライプ5の形状を調整することに
より図に示すように高抵抗層8はn−InP層7,9で
囲まれるように成長することができた。さらに5iOz
マスクを除去した後、全面にわたってp−InP埋め込
み1810.発光波長1.1μm相当のpIn
Ga As0.5μm成長し、次いで電極形成等を
行なって所望のHR−BH−LDを得た。このようにし
て作製した半導体レーザを長さ700μmに切り出して
評価を行なったところ室温eWにおいて最大220mW
と従来にない高出力が得られた。通常の300μm程度
の長さのものでは発振しきい値電流10〜20m A
、 微分量子効率0.25W/A程度のものが再現性良
く得られた。また、長さ180μmとし、電極パッドの
面積を低減し、高速応答特性を評価したところ3 dB
低下の遮断周波数として18GHzときわめて高速のH
R−BH−LDが得られた。そのときの素子容量は2.
8pFと小さかった。
(ホスフィン)、Fe(C5H5)2 (フエ0セン)
、DMZn (ジメチルジンク)、5iH4(モノシラ
ン)である。メサストライプ5の形状を調整することに
より図に示すように高抵抗層8はn−InP層7,9で
囲まれるように成長することができた。さらに5iOz
マスクを除去した後、全面にわたってp−InP埋め込
み1810.発光波長1.1μm相当のpIn
Ga As0.5μm成長し、次いで電極形成等を
行なって所望のHR−BH−LDを得た。このようにし
て作製した半導体レーザを長さ700μmに切り出して
評価を行なったところ室温eWにおいて最大220mW
と従来にない高出力が得られた。通常の300μm程度
の長さのものでは発振しきい値電流10〜20m A
、 微分量子効率0.25W/A程度のものが再現性良
く得られた。また、長さ180μmとし、電極パッドの
面積を低減し、高速応答特性を評価したところ3 dB
低下の遮断周波数として18GHzときわめて高速のH
R−BH−LDが得られた。そのときの素子容量は2.
8pFと小さかった。
上述のように高出力・高速なHR−BH−LDが得られ
たのはアクセプタ・ライクな高抵抗層であるF。ドープ
InP層がその擬似導電型と反対の導電型であるn−I
nP層のみと接するように形成したため、正孔のもれを
十分抑制することができたためである。篩抵抗j−とし
ては他に例えばTiドープInP、FeドープGaAs
等が良く知られているが、これらの場合にはいずれもド
ナーライクのトラップが形成される。したがってこの場
合はp型の半導体層のみと接するように形成することに
よって上述の実施例と同様の効果全書ることができる。
たのはアクセプタ・ライクな高抵抗層であるF。ドープ
InP層がその擬似導電型と反対の導電型であるn−I
nP層のみと接するように形成したため、正孔のもれを
十分抑制することができたためである。篩抵抗j−とし
ては他に例えばTiドープInP、FeドープGaAs
等が良く知られているが、これらの場合にはいずれもド
ナーライクのトラップが形成される。したがってこの場
合はp型の半導体層のみと接するように形成することに
よって上述の実施例と同様の効果全書ることができる。
=5−
本発明の特徴はHR−BH−LDにおいて、高抵抗層が
その擬似導電型と反対の導電型の半導体層のみと接する
ように形成したことである。それによって注入キャリア
のもれを十分に抑!l1IIすることができ、高出力、
高速動作可能な埋め込み構造の半導体レーザが実現でき
た。
その擬似導電型と反対の導電型の半導体層のみと接する
ように形成したことである。それによって注入キャリア
のもれを十分に抑!l1IIすることができ、高出力、
高速動作可能な埋め込み構造の半導体レーザが実現でき
た。
第1図は本発明の一実施例をボす図、第2図は従来例の
断面構造図を示す。 1・・・・・・基板、2・・・・・・バッファ層、3・
・・・・・活性層、4・・・・・・クラッド層、5・・
・・・・メサストライプ、6・・・・・・P−InPN
、7.9・・・・・・n−InP層、8・・・・・・高
抵抗層、10・・・・・・埋め込ケ層、11・・・・・
・コンタクト鳩。 代理人 弁理士 内 原 晋 6一
断面構造図を示す。 1・・・・・・基板、2・・・・・・バッファ層、3・
・・・・・活性層、4・・・・・・クラッド層、5・・
・・・・メサストライプ、6・・・・・・P−InPN
、7.9・・・・・・n−InP層、8・・・・・・高
抵抗層、10・・・・・・埋め込ケ層、11・・・・・
・コンタクト鳩。 代理人 弁理士 内 原 晋 6一
Claims (1)
- ストライプ状の活性層の両側に高抵抗半導体層を電流ブ
ロック層として有する埋め込み構造の半導体レーザにお
いて、前記高抵抗半導体層がその擬似導電型と反対の導
電型の半導体層のみと接していることを特徴とする半導
体レーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7060288A JPH07120836B2 (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7060288A JPH07120836B2 (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 半導体レーザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01241886A true JPH01241886A (ja) | 1989-09-26 |
JPH07120836B2 JPH07120836B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=13436282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7060288A Expired - Lifetime JPH07120836B2 (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07120836B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2743197A1 (fr) * | 1995-12-28 | 1997-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif a semi-conducteur a structure mesa et procede de fabrication d'un tel dispositif |
WO2003055020A1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Bookham Technology Plc | Hybrid confinement layers of buried heterostructure semiconductor laser |
JP2010010622A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子 |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP7060288A patent/JPH07120836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2743197A1 (fr) * | 1995-12-28 | 1997-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Dispositif a semi-conducteur a structure mesa et procede de fabrication d'un tel dispositif |
WO2003055020A1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Bookham Technology Plc | Hybrid confinement layers of buried heterostructure semiconductor laser |
US6829275B2 (en) | 2001-12-20 | 2004-12-07 | Bookham Technology, Plc | Hybrid confinement layers of buried heterostructure semiconductor laser |
JP2010010622A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07120836B2 (ja) | 1995-12-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071220 Year of fee payment: 12 |
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EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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