JPH01283890A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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」 この発明は半導体レーザ装置に関するもので、特に一方
の導電形を有する活性層にもう一方の導電形を有する不
純物を拡散して導電形の反転領域を設け、この領域を発
光領域とする半導体レーザ装置に関する。

〔従来の技術Ｊ ＄３図はＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌａｔｔｅｒｓ　１
６ｔｈ　８ｅｐｔａｍｂｅｒ１９８２　Ｖｏｌ、１８　
Ｎｏ、１９に掲載された従来の活性層にシ拡散を施した
いわゆる拡散ストフイプ形半導体レーザ装置の断面臼で
、図において、α）はｎ形ＧａＡ３基板、（２）はｎ形
Ａｍ（）ａＡａ下側クフりド層、（３）はｎ形ＧａＡａ
活性層、（４）はコ形ＡｌＧａＡｓ上側りフッド層、（
５）はｐ形ＡｌＧａＡｓ７’ａツク層、（６）はｎ形Ｇ
ａＡａ：！ンタクト層、（７）はｐ形２フ拡散層、（８
）はＺｎ拡散されたｐ形石性領域、（９）はｎ側電極、
（１０）はｐ＠電極である。

次に動作原理について説明する。ｎ側電極（ｌＯ）に正
、ｎ側電極（９）に負の電圧を印加すると、ｐ＊ＡｌＧ
ａ　Ａｓブロック層（５）の効果によりｔ流はｐ形ｚ！
ｌ＋拡散層（７）に効率よくしぼシ込まれて流れ、ｐ形
石性領域（８）で発光する。

よく知られているように、ｐ形層とｎ形層についてはそ
れらの不純物両度をＩ　Ｘ　１０”個／−以上に選ぶと
ｐ形層の屈折率はｎ形層の屈折率よ）も大きくすること
ができる（　Ｈ，Ｃ、Ｃａｅｅｙ、ＩｒとＶ　、Ｂ　。

Ｐａｏｉｓｈ著１１ｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｌ
ａ５ｅｒｓ　、　ｐａ、ｒｔ　Ａ　、４４ベージ、アカ
デミツク・プレス社）。このｐ形層とｎ形層の屈折率の
関係によって活性層の平行方向に屈折率差による光導波
路をつくることができ、光は効率よくｐ形石性領域（８
）に閉じ込めることができる。その結果、低しきい値電
流で発振させることができるとともに安定な検基本モー
ドを得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題」 従来の拡散ストライプレーザではｐ形石性領域幅Ｗはｐ
型拡散層（７）の拡散深さｄによって制御されるもので
ある。今、拡散深さをｄ　−ｄ＋Δｄとばらつきｊｄの
範囲に制御した場合、活性領域幅はおよそｗ　＝　ｗ　
＋　２Δｄと拡散深さのばらつきｊｄの２倍のばらつき
となるため、活性領域幅Ｗの制御が極めて（ト）難にな
る課題があった。即ち、良好なレーザ特性を得るのに必
要な活性領域幅は２〜３μｍ程度のものであるが、この
時拡散法さのばらつきはおよそ０．５μ口と極めて狭い
範囲に抑え込まなければならない困難さがあった。

この発明は上記の課題を解消するためになされたもので
、拡散深さｄによらずに活性層幅Ｗを決定することがで
きる拡散ストライブ形レーザを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段ｊ この発明は活性層を凸形状として活性領域を凸部に設け
ることによυ、活性領域幅は凸部幅によシ決定されるよ
うにしたものである。

［作用Ｊ この発明では活性領域は勿論拡散層によシ導電形が影響
されるものであるが、活性領域幅はあらかじめ凸部幅に
よって決定されているので拡散深さには依存しない。

〔実施例ｊ 以下、この発明を一実施例を図によシ説明する。

第１図はこの発明による拡散ヌトフイプ形半導体レーザ
ー装置の断面図、第２図はこの発明による拡散ストライ
プ形レーザの製作工程を示した断面図である。図におい
て、（１１ンは〕形ＡＩＧａＡａ拡散調節層、（１２）
は５ｉａＮ４膜、（１３）は拡散用開口窓テする。なお
、図中、前記従来のものと同一符号は同一ま九は相幽部
分を示す。

第１図のようにこの発明のものでは活性領域幅Ｗは凸部
ＩＮ　Ｋよって決定されてお）、拡散深さＫは依存する
ことはない。また、活性領域（８）は活性層（３）の２
つの屈曲部・Ｋよシ限定されているため、活性層（３）
の折れ曲がシによシ得られる実効的な屈折率差によシ効
率よく光を閉じ込めることができる。

従って８３図のような従来の拡散ストライプ形レーザに
必要としていたｐ形石性領域（８）とｐ形活性層（３〕
とのｐ形、ｎ形不純物濃度の制約はこの発明では必要な
くなｐ、レーザを製作する上でもまた設計する上でも極
めて有利になっている。

第２図は第１図で示し九この発明の一実施例の半導体レ
ーザ装置の各製造工程を示す断面図である。

第２図（ａ）のようにまず、ｎ形Ｇａ　Ａｓ基板α】に
凸状加工を写真製版とエツチングによシ施す。次に、第
２図（ｂ）のように有機金属等を用いた結晶成長により
、Ｃ形ＡｌＧａ　Ａｓ下側クラッド層（２）、ｒＪ形Ｇ
ａＡｓ活性／＃　（３）、ｎ形ＡｌＧａ　Ａｓ下側クラ
ッド層（４）、Ｄ形ＡｌＧａ　Ａｓブロック層（５）、
ｐ形Ｇａ　Ａｓコンタクト層（６）、ｎ形ＡｌＧａ　Ａ
ｓ拡散調節層（１１）を連続的に成長する。次に、第２
図（ｃ）のようにｎ形ＡｌＧａＡｓ拡散調節ｍ　（１１
）上に拡散マスクのためのＳｉ３Ｎ４膜（１２）を設け
た後写真製版及びエラをングによｆｉ　５ｉ１４膜（１
２）、ｎ形ＡｌＧａＡｓ拡敢調節層（１１）を（多核い
て拡散開口窓（１３）を設ける。

次に第２図（ｄ）のように石英管内に密封された砒素雰
囲気化でＺコを拡散てＺｏ拡散層（７）を設けた後、ｓ
ｉｓＮ４ｍ　（１２）を除去し、Ｄ［Ｃ極（９）、ｐ側
電極（１０）を形成して半導体レーザ装置を完成させる
。

８３図の従来の拡散ストライプ形レーザの場合、活性領
域幅Ｗを２〜３μｍの微小な範囲で制御するには拡散開
口窓幅１をＷと同等かそれ以下の大きさ、即ちｌ≦Ｗと
する必要があり、活性領域Ｍｌ　ｗを制御するには拡散
深さｄばかシでなく拡散関口窓幅１をも精度よく制御す
る必要がめった。しかし、この発明ではあらかじめ活性
領域幅Ｗは凸部幅によって決まっておシ、拡散は凸部活
性層（８）に到達すればよい。拡散開口窓幅１は活性領
域＠Ｗに対して１１ｍｗとすることができるので、１の
精度は必要とせず拡散開口窓形成が極めて容易となる。

１ｍｗによシ拡散開ロ窓幅１は比較的大きくとれるため
、拡散！　（７）のフロントを平坦にすることができる
ので、従来のもののように拡散フロントが丸くなる場合
ぽ比べてこの発明では拡散深さの制＃が向上する。

この発明の実施例としてＡＩＧａＡａ系の半導体レーザ
装置をめげて説明したが他の材、料例えば工ｎＰ等の材
料を使った半導体レーザ装置にも有効であることはイう
１でもない。

〔発明の効果ｊ このようにこの発明によれば活性層を凸形に屈曲させる
ことによシ拡散に依存せずあらかじめ活性領域幅を決め
ることができるとともに、拡散フロントを平坦化するこ
とができるため拡散深さの制御が容易となシ安定なレー
ザ特性を再現性よく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１区はこの発明の一実施例による拡散ストライブ形半
導体レーザ装置の断面図、第２図はこの発明の半導体レ
ーザ装置の製造工程を示す断面図、第３図は従来の拡散
ストライブ形半導体レーザ装置の断面図である。 図において、（１）はｎ形ＧａＡｓ基板、（２）はｎ形
ＡｌＧａへ日下側りフッド層、（３）は口形ＧａＡｓ活
性層、（４）はロ形ＡｌＧａＡｓ上側りツツド層、（５
）はｐ形ＡＩＧ！ＬＡ３ブロック層、（６）は口形Ｇａ
　Ａｓコンタクト層、（７）はｐ形Ｚ口拡散層、（８）
はｐ形石性′＠域、（９）はコｍ電極、（１０ンはｐ側
１を極、（１１）は口形ＡｌＧａ舶拡散調節層、（１２
）はＳｉ３Ｎ４　ｇ、（１３）は拡散用関口窓である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を７１く丁
　０ 代　理　人　　大　　岩　　　増　　造築１図 １　：　ｎｘ３ｑａａＪｋ　　　　　　　　　　　　　
　　９：ｎｍすＣａｔと１　；　ｒ２１ｆ多Ｍｑｔｂへ
ｓＴｍす７う７ト’４　　　　１０：ｐイ１．１１ｅｔ
−Ｉ／３：ｎボ’１ｑａＡｓ訪ｆ”ｔ４　　　　　ｔ　
７　：　ｎ形１ｄ；！ＱａＡＳＭ、散ｇｌｉＦＩ　仲居
４：　ｎ分多ＲＱａＡｓＬイ巨り７ラーｔト８　　　　
１２　　：Ｓｉ３Ｎ４’！１％５：ＰカシＡＩＩＱａＪ
、５フｂ゛・フ層　　　　　　　　′３：　土ｒｔ−ｋ
　ｒ閘ＵＥ。 Ａ　：ｎｅ（ＩａＡ５．１７　シソ２ト層７：Ｐ形Ｚｎ
刻ｌ δ：Ｐ拐台１領販 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 凸状に屈曲した活性層の凸部に不純物拡散を施して導電
   形を反転させて活性領域としたことを特徴とする半導体
   レーザ装置。