JPS58118184A - 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ - Google Patents
埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザInfo
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- JPS58118184A JPS58118184A JP72282A JP72282A JPS58118184A JP S58118184 A JPS58118184 A JP S58118184A JP 72282 A JP72282 A JP 72282A JP 72282 A JP72282 A JP 72282A JP S58118184 A JPS58118184 A JP S58118184A
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- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 4
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- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
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Classifications
-
- 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
- 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
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
-
- 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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- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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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】
本発明は活性層の周囲をよりエネルギーギャップが大き
く屈折率の小さな半導体材料で埋め込んだ埋め込みへテ
ロ構造半導体レーザに関する。
く屈折率の小さな半導体材料で埋め込んだ埋め込みへテ
ロ構造半導体レーザに関する。
埋め込みへテロ構造半導体レーザ(BH−LD)は低い
発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高温動
作可能などの優れた特性を有しているため、光フアイバ
通信用光源として注目を集めている。本願の発明者らは
特願昭56−166666号明細書に示した様に、2本
のほぼ平行な溝にはさまれて形成された発光再結合する
活性層を含むメサストライプ以外で確実に電流ブロック
層が形成でき、し九がって温度特性に優れ、種々の基板
処理過程でのダメージを受けることが少なく製造歩留り
の向上したIn1−xGi、Aa、PI−y BH−
LD?発明した。しかしながらこの構造のBH−LDで
は発光再結合する活性層を含むメサストライプをはさん
でいる溝の幅が小さい場合、その部分においてはvL流
ブロック層の成長速度が大きく、p−InP電流ブロッ
ク層、n−InP電流ブロック層のfi+−に際し、特
にn−InP電流ブロック層がメサストライプ上部で連
続して成長してしまうことがらり、歩留りの低下を招い
ていた。またそれを防ぐために溝の幅を大きくすると、
溝部分での電流ブロック層のブレークダウン耐圧が十分
とれなくなるために、BH−LDのもれ電流が大きくな
り、特性にもバフツキを生ずることがあった。
発振しきい値電流、安定化された発振横モード、高温動
作可能などの優れた特性を有しているため、光フアイバ
通信用光源として注目を集めている。本願の発明者らは
特願昭56−166666号明細書に示した様に、2本
のほぼ平行な溝にはさまれて形成された発光再結合する
活性層を含むメサストライプ以外で確実に電流ブロック
層が形成でき、し九がって温度特性に優れ、種々の基板
処理過程でのダメージを受けることが少なく製造歩留り
の向上したIn1−xGi、Aa、PI−y BH−
LD?発明した。しかしながらこの構造のBH−LDで
は発光再結合する活性層を含むメサストライプをはさん
でいる溝の幅が小さい場合、その部分においてはvL流
ブロック層の成長速度が大きく、p−InP電流ブロッ
ク層、n−InP電流ブロック層のfi+−に際し、特
にn−InP電流ブロック層がメサストライプ上部で連
続して成長してしまうことがらり、歩留りの低下を招い
ていた。またそれを防ぐために溝の幅を大きくすると、
溝部分での電流ブロック層のブレークダウン耐圧が十分
とれなくなるために、BH−LDのもれ電流が大きくな
り、特性にもバフツキを生ずることがあった。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、電流ブロック層の
ブレークダウン耐圧が高く、結晶成長の再現性がよく、
製造歩留りの大幅に向上したBH−1,Dt−提供する
ことにある。
ブレークダウン耐圧が高く、結晶成長の再現性がよく、
製造歩留りの大幅に向上したBH−1,Dt−提供する
ことにある。
本発明によれば、第14電型半導体基板−ヒに少くとも
活性層、第2導電型半導体クラッド層む半導体多層gt
−成長させた多層膜構造半導体ウェファを、活性層より
も深くメサエッチングしてメサストライプを形成し良後
埋め込み成長してなる埋め込みへテロ構造半導体レーザ
において、発光再結合する活性層を含むメサストライプ
が2つの溝によってはさまれてなり、メサストライプ以
外の部分に第2導電型半導体領域が形成され、メサスト
ライプの上面のみを除いて第1導電型半導体電流ブロッ
ク層が形成され、さらに第1導電型半導体電流ブロック
層よりもエネルギーギャップの小さな半導体層、全面に
わたって第2導電型クフツド層が順次積層されてなるこ
とを特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レーザが得ら
れる。
活性層、第2導電型半導体クラッド層む半導体多層gt
−成長させた多層膜構造半導体ウェファを、活性層より
も深くメサエッチングしてメサストライプを形成し良後
埋め込み成長してなる埋め込みへテロ構造半導体レーザ
において、発光再結合する活性層を含むメサストライプ
が2つの溝によってはさまれてなり、メサストライプ以
外の部分に第2導電型半導体領域が形成され、メサスト
ライプの上面のみを除いて第1導電型半導体電流ブロッ
ク層が形成され、さらに第1導電型半導体電流ブロック
層よりもエネルギーギャップの小さな半導体層、全面に
わたって第2導電型クフツド層が順次積層されてなるこ
とを特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レーザが得ら
れる。
以下実施例を示す図面を用いて本発明を説明する。
第1図は実施例であるBH−LDの断面図である。この
よりなりH−1,D2得るには、まず(1oo)n−I
nP基板101上にn −I n Pバッファ層102
、発光波長1.3μmに対応するノンドープInk、7
2Ga 0.2@ As (1,61P OlB 活
性層103、p−InPクラッド層104を順次積層し
た多層膜構造ウェファに<011> 方向に平行に2本
の溝152,153およびそれらによってはさまれたメ
サストライプ151 t−形成する。溝152.153
の幅は10μm1メサストライプ151は幅2μm
とする。
よりなりH−1,D2得るには、まず(1oo)n−I
nP基板101上にn −I n Pバッファ層102
、発光波長1.3μmに対応するノンドープInk、7
2Ga 0.2@ As (1,61P OlB 活
性層103、p−InPクラッド層104を順次積層し
た多層膜構造ウェファに<011> 方向に平行に2本
の溝152,153およびそれらによってはさまれたメ
サストライプ151 t−形成する。溝152.153
の幅は10μm1メサストライプ151は幅2μm
とする。
次に溝のエツチングマスクとして用いたS iU2膜會
残したままZn拡散領域105會形成する。このZn拡
散領域105の形成に際しては、まずp−I n P
クラッド層を選択エツチングによって取り去っfc後、
Zn拡散し、拡散した後にI n o、yzGao、2
g1 Al1.61 po、as 活性層を選択1.
7チングすると続く埋め込み成長においてメルトのぬれ
がよく、結晶成長の貴現性がよい。このようにして得ら
れた多層膜構造半導体ウェファに埋め込み成長を行ない
、n−InP電流ブロック層106をメサストライプ上
面を除いて、続いて発光波長1.3μmに対応するp−
I n 0.72 G g o4s As 0.61P
049層107、p−InP 埋め込み層108、発
光波長1.1μmに対応するp−In01J15 Ga
p、IIIA 80.33 P 0.67電極層109
’i積層g−t−c目的のBH−LDt得る。なお、
この際p−I n o、720 m g、B A s
6.61 P 6.3g層107はメサストライプ1
51の上面をおおってもかまわない。またn型であって
もよいが、この場合にはメサストライプ151の上面を
おおってしまってはいけない。
残したままZn拡散領域105會形成する。このZn拡
散領域105の形成に際しては、まずp−I n P
クラッド層を選択エツチングによって取り去っfc後、
Zn拡散し、拡散した後にI n o、yzGao、2
g1 Al1.61 po、as 活性層を選択1.
7チングすると続く埋め込み成長においてメルトのぬれ
がよく、結晶成長の貴現性がよい。このようにして得ら
れた多層膜構造半導体ウェファに埋め込み成長を行ない
、n−InP電流ブロック層106をメサストライプ上
面を除いて、続いて発光波長1.3μmに対応するp−
I n 0.72 G g o4s As 0.61P
049層107、p−InP 埋め込み層108、発
光波長1.1μmに対応するp−In01J15 Ga
p、IIIA 80.33 P 0.67電極層109
’i積層g−t−c目的のBH−LDt得る。なお、
この際p−I n o、720 m g、B A s
6.61 P 6.3g層107はメサストライプ1
51の上面をおおってもかまわない。またn型であって
もよいが、この場合にはメサストライプ151の上面を
おおってしまってはいけない。
このIn1 、Ga、As、PI 、/InP BH−
LDにおいてはメサストライプ151 tはさんでいる
2本の平行な溝152,153が10μmとやや広めの
幅をもっているため、溝のエツチング後の埋め込み成長
に際して電流ブロック層がメサストライプ151 ’i
おおってしまうというCとが少なく、結晶成長の再現性
が向上し次。また従来例においては2本の溝の幅會広く
すると、その部分でのp−n−p−n11g造のブレー
クダウン耐圧が十分高くとれないので、特性上のバフツ
キを生ずることがあったが% n−InP[流プOyり
rfl106(D上にI)−InO,72GaO,2a
Ago、61 po、as層107を積層させること
により、エピタキシャル成長層側から形成されているp
−n−p)ランジスタの電流利得を小さくすることがで
きるので、この部分でもブレークダウン耐圧を十分高く
することができ、特性もよい。
LDにおいてはメサストライプ151 tはさんでいる
2本の平行な溝152,153が10μmとやや広めの
幅をもっているため、溝のエツチング後の埋め込み成長
に際して電流ブロック層がメサストライプ151 ’i
おおってしまうというCとが少なく、結晶成長の再現性
が向上し次。また従来例においては2本の溝の幅會広く
すると、その部分でのp−n−p−n11g造のブレー
クダウン耐圧が十分高くとれないので、特性上のバフツ
キを生ずることがあったが% n−InP[流プOyり
rfl106(D上にI)−InO,72GaO,2a
Ago、61 po、as層107を積層させること
により、エピタキシャル成長層側から形成されているp
−n−p)ランジスタの電流利得を小さくすることがで
きるので、この部分でもブレークダウン耐圧を十分高く
することができ、特性もよい。
本発明の実施例においては、メサストライプ151の両
側の溝部分の電流ブロック層構造としてn−InP/p
−InP/n−InP/p−Ino42Ga、、28A
8o、、、Po、39/p−InPという層構造を適用
しているので、この溝部分においてもp−n−p−nt
流ブロックWIt造のブレークタウン耐圧が十分高くと
れる。したがってメサストライプ151 ケはさんでい
る2本の平行な#1l152,153を幅広くとること
ができ、埋め込み成長において電流ブロック層がメサス
トライプをおおってしまうということが少なくなり、結
晶成長の再現性も向上した。
側の溝部分の電流ブロック層構造としてn−InP/p
−InP/n−InP/p−Ino42Ga、、28A
8o、、、Po、39/p−InPという層構造を適用
しているので、この溝部分においてもp−n−p−nt
流ブロックWIt造のブレークタウン耐圧が十分高くと
れる。したがってメサストライプ151 ケはさんでい
る2本の平行な#1l152,153を幅広くとること
ができ、埋め込み成長において電流ブロック層がメサス
トライプをおおってしまうということが少なくなり、結
晶成長の再現性も向上した。
なお実m例においてはJnl 、Ga、As、PH−
。
。
を活性層とし、InP基板全用いた1μm波長帯の81
4−LD を示し九が、この材料系に限ることかく、
他の半導体材料にも適用i1能である。また半導体層の
導電型もpとnとケアべてとりかえたものでも差しつか
えない。
4−LD を示し九が、この材料系に限ることかく、
他の半導体材料にも適用i1能である。また半導体層の
導電型もpとnとケアべてとりかえたものでも差しつか
えない。
本発明の特徴は発光再結合Tる活性層を含むメサストラ
イプの両側の溝の電流ブロック層構造にいて、@1導電
型電流ブロック層と、第2導電型埋め込み層の間に、七
れらよりもエネルギーギャップの小さな半導体層を積層
させたことであるっこれによって溝の部分のt流ブロッ
ク層構造のブレークダウン耐圧も十分高くとれるので、
*の幅を広くすることができ、したがって埋め込み成長
の際、電流ブロック層がメサストライプをおおってしま
うことが少なくなり、結晶成長の再現性も向上した。
イプの両側の溝の電流ブロック層構造にいて、@1導電
型電流ブロック層と、第2導電型埋め込み層の間に、七
れらよりもエネルギーギャップの小さな半導体層を積層
させたことであるっこれによって溝の部分のt流ブロッ
ク層構造のブレークダウン耐圧も十分高くとれるので、
*の幅を広くすることができ、したがって埋め込み成長
の際、電流ブロック層がメサストライプをおおってしま
うことが少なくなり、結晶成長の再現性も向上した。
第1図は実施例であるI n 1 、 G a xA
s 、 P l−y/InPBH−LD の断面図
である。 図中101・・・・・・n−InP 基板、102・・
・・・・n−I n Pバフフッ層、103 ・” −
I n o、72 G a (1,2$As 0161
po、a@活性層、 104−−− p −I n
P クツラド層、105・・・・・・Zn拡散領域
、106・・・・・・n−InP 電流プ07り層、
l O7−−p−I [10,7!Ga O,28As
O,61po、go層、10 B−・・−・p−In
P埋め込み層、109・・・・・・p−InGa00−
5 0.l5 As Q、sa Po、67 電極層、l 10 ・
−−−−−p形オーミック性電極、111・・・・・・
n形オーミック性電極である。
s 、 P l−y/InPBH−LD の断面図
である。 図中101・・・・・・n−InP 基板、102・・
・・・・n−I n Pバフフッ層、103 ・” −
I n o、72 G a (1,2$As 0161
po、a@活性層、 104−−− p −I n
P クツラド層、105・・・・・・Zn拡散領域
、106・・・・・・n−InP 電流プ07り層、
l O7−−p−I [10,7!Ga O,28As
O,61po、go層、10 B−・・−・p−In
P埋め込み層、109・・・・・・p−InGa00−
5 0.l5 As Q、sa Po、67 電極層、l 10 ・
−−−−−p形オーミック性電極、111・・・・・・
n形オーミック性電極である。
Claims (1)
- 第1導電型半導体基板上に少くとも活性層、第2導電型
半導体クプッド層を含む半導体多層体膜を成長させ九多
層膜構造半導体ウェファを、前記活性層よりも深くメサ
エッチングしてメサストライプを形成した後埋め込み成
長してなる堀め込みへテロ構造半導体レーザにおいて、
発光再結合する前記活性層を含む前記メサストライプが
2つの溝によってはさまれてなシ、前記メサストライプ
以外の部分に第2導電型半導体領域が形成され、前記メ
サストライプの上面のみ管除いて第1導電型半導体電流
ブロック層が形成され、さらに前記第1導電型牛導体電
流ブロック層よシもエネルギーギャップの小さな半導体
層、全面にわたって第2導電型クラッド層が順次積層さ
れてなることt特徴とする埋め込みへテロ構造半導体レ
ーザ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP72282A JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP72282A JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58118184A true JPS58118184A (ja) | 1983-07-14 |
JPS641072B2 JPS641072B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=11481634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP72282A Granted JPS58118184A (ja) | 1982-01-06 | 1982-01-06 | 埋め込みヘテロ構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58118184A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60223183A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造法 |
JPS62117384A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-05-28 | ギ−・シヤマナン | 埋込みストライプ形半導体レ−ザ−の作成方法及び当該方法により得られるレ−ザ− |
JPH033901A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-10 | Maeda Tekkosho:Kk | スートブロア部を並設した蒸気ボイラ装置 |
-
1982
- 1982-01-06 JP JP72282A patent/JPS58118184A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60223183A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置およびその製造法 |
JPS62117384A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-05-28 | ギ−・シヤマナン | 埋込みストライプ形半導体レ−ザ−の作成方法及び当該方法により得られるレ−ザ− |
JPH033901A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-10 | Maeda Tekkosho:Kk | スートブロア部を並設した蒸気ボイラ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS641072B2 (ja) | 1989-01-10 |
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