JP3194237B2 - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JP3194237B2 JP3194237B2 JP10628992A JP10628992A JP3194237B2 JP 3194237 B2 JP3194237 B2 JP 3194237B2 JP 10628992 A JP10628992 A JP 10628992A JP 10628992 A JP10628992 A JP 10628992A JP 3194237 B2 JP3194237 B2 JP 3194237B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- current blocking
- current
- window
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光源と
して好適な低い動作電流値をもつ半導体レーザ装置およ
びその製造方法に関する。
して好適な低い動作電流値をもつ半導体レーザ装置およ
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】以下に従来のSBR構造を有する半導体
レーザ装置について説明する。
レーザ装置について説明する。
【0003】図4は従来の半導体レーザ装置の断面図で
ある。n型のガリウムヒ素(GaAs)基板21の上に
n型のGaAsバッファー層22、n型のインジウムガ
リウムアルミリン(In0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P)
クラッド層23、アンドープのIn0.5Ga0.5P活性層
24、リッジ25aを有するp型のIn0.5(Ga0.3A
l0.7)0.5Pクラッド層25、電流チャンネルとなるリ
ッジ25a以外の部分には電流狭窄のため、n型のGa
As電流ブロック層26が形成されている。なお、27
はp型のGaAsコンタクト層である。
ある。n型のガリウムヒ素(GaAs)基板21の上に
n型のGaAsバッファー層22、n型のインジウムガ
リウムアルミリン(In0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P)
クラッド層23、アンドープのIn0.5Ga0.5P活性層
24、リッジ25aを有するp型のIn0.5(Ga0.3A
l0.7)0.5Pクラッド層25、電流チャンネルとなるリ
ッジ25a以外の部分には電流狭窄のため、n型のGa
As電流ブロック層26が形成されている。なお、27
はp型のGaAsコンタクト層である。
【0004】図4の構造において、p型のGaAsコン
タクト層27から注入される電流は、リッジ25a内に
有効に閉じ込められ、リッジ25a下部のInGaP活
性層24でレーザ発振が生じる。このとき、n型のGa
As電流ブロック層26の屈折率はp型のIn0.5(G
a0.3Al0.7)0.5Pクラッド層25の屈折率より大き
くなっているが、In0.5Ga0.5P活性層24の禁制帯
幅よりも、n型のGaAs電流ブロック層26の禁制帯
幅の方が小さいので、レーザ光に対してn型のGaAs
電流ブロック層26は吸収体となり、レーザ光はこのn
型のGaAs電流ブロック層26による吸収により、リ
ッジ内に有効に閉じこめられる。一般に、リッジ25a
の下端の幅、すなわち、ストライプ幅を5μm程度にす
ることで、光ディスク等に使われる単一横モードのレー
ザ発振が得られる。
タクト層27から注入される電流は、リッジ25a内に
有効に閉じ込められ、リッジ25a下部のInGaP活
性層24でレーザ発振が生じる。このとき、n型のGa
As電流ブロック層26の屈折率はp型のIn0.5(G
a0.3Al0.7)0.5Pクラッド層25の屈折率より大き
くなっているが、In0.5Ga0.5P活性層24の禁制帯
幅よりも、n型のGaAs電流ブロック層26の禁制帯
幅の方が小さいので、レーザ光に対してn型のGaAs
電流ブロック層26は吸収体となり、レーザ光はこのn
型のGaAs電流ブロック層26による吸収により、リ
ッジ内に有効に閉じこめられる。一般に、リッジ25a
の下端の幅、すなわち、ストライプ幅を5μm程度にす
ることで、光ディスク等に使われる単一横モードのレー
ザ発振が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来構造の半導
体レーザ装置では、n型のGaAs電流ブロック層26
の光吸収による導波路の損失によりレーザのしきい値お
よび効率が制限されること、さらに、ストライプ幅を狭
くすると、電流ブロック層26による光吸収が増大する
ため、ストライプ幅もある程度以上、狭くできないとい
う制約があり、低動作電流化の妨げとなっていた。
体レーザ装置では、n型のGaAs電流ブロック層26
の光吸収による導波路の損失によりレーザのしきい値お
よび効率が制限されること、さらに、ストライプ幅を狭
くすると、電流ブロック層26による光吸収が増大する
ため、ストライプ幅もある程度以上、狭くできないとい
う制約があり、低動作電流化の妨げとなっていた。
【0006】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、動作電流値の低い半導体レーザ装置を提供すること
を目的とする。
で、動作電流値の低い半導体レーザ装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体レーザ装置は、活性層の主面の少なく
とも一方の側にその活性層に接して形成された一導電型
のIn0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5P第1光ガイド層と、
その第1光ガイド層の上に形成されたIn 0.5 (Ga
1-Y2 Al Y2 ) 0.5 P第2光ガイド層と、その第2光ガイ
ド層の上に形成された逆の導電型でストライプ状の窓を
有しかつ層厚が400nm以上のIn0.5(Ga1-ZAl
Z)0.5P電流ブロック層を含む電流ブロック部と、前記
ストライプ状の窓を含む前記電流ブロック層上に形成さ
れた一導電型のIn0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5Pクラッ
ド層とを有し、Al混晶比を決めるY1、Y2、Y3お
よびZの間にY2<Y1かつY2<Y3<Zの関係が成
立し、前記電流ブロック部の屈折率が前記窓部における
クラッド層の屈折率よりも小さい構成である。
に本発明の半導体レーザ装置は、活性層の主面の少なく
とも一方の側にその活性層に接して形成された一導電型
のIn0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5P第1光ガイド層と、
その第1光ガイド層の上に形成されたIn 0.5 (Ga
1-Y2 Al Y2 ) 0.5 P第2光ガイド層と、その第2光ガイ
ド層の上に形成された逆の導電型でストライプ状の窓を
有しかつ層厚が400nm以上のIn0.5(Ga1-ZAl
Z)0.5P電流ブロック層を含む電流ブロック部と、前記
ストライプ状の窓を含む前記電流ブロック層上に形成さ
れた一導電型のIn0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5Pクラッ
ド層とを有し、Al混晶比を決めるY1、Y2、Y3お
よびZの間にY2<Y1かつY2<Y3<Zの関係が成
立し、前記電流ブロック部の屈折率が前記窓部における
クラッド層の屈折率よりも小さい構成である。
【0008】
【作用】この構成によって、電流ブロック層となるIn
0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P層のストライプ状の窓から注
入される電流により、活性層となるIn0.5(Ga1-XA
lX)0.5P層でレーザ発振が生じる。ここで、電流ブロ
ック層となるIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P層の屈折率
はストライプ内部のクラッド層となるIn0.5(Ga
1-Y3AlY3)0.5P層よりも小さいので、レーザ光はこ
の屈折率差によりストライプ内に有効に閉じ込められ
る。さらに、電流ブロック層となるIn0.5(Ga1-ZA
lZ)0.5P層の禁制帯幅は活性層となるIn0.5(Ga
1-XAlX)0.5P層の禁制帯幅よりもかなり大きいの
で、レーザ光の電流ブロック層による光吸収がなくな
る。
0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P層のストライプ状の窓から注
入される電流により、活性層となるIn0.5(Ga1-XA
lX)0.5P層でレーザ発振が生じる。ここで、電流ブロ
ック層となるIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P層の屈折率
はストライプ内部のクラッド層となるIn0.5(Ga
1-Y3AlY3)0.5P層よりも小さいので、レーザ光はこ
の屈折率差によりストライプ内に有効に閉じ込められ
る。さらに、電流ブロック層となるIn0.5(Ga1-ZA
lZ)0.5P層の禁制帯幅は活性層となるIn0.5(Ga
1-XAlX)0.5P層の禁制帯幅よりもかなり大きいの
で、レーザ光の電流ブロック層による光吸収がなくな
る。
【0009】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【0010】図1は本発明の一実施例における半導体レ
ーザ装置の断面図である。n型のGaAs基板1の上
に、n型のGaAsバッファー層2、In0.5(Ga0.6
Al0. 4)0.5Pクラッド層3、In0.5Ga0.5P(一般
的にIn0.5(Ga1-XAlX)0 .5Pで表わす)活性層
4、p型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5P(一般的に
In0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5Pで表わす)第一光ガイ
ド層5、p型のIn0.5Ga0.5P(一般的にIn
0.5(Ga1-Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層6が形成さ
れており、電流狭窄のために電流チャンネルとなる窓7
a以外の領域には、n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)
0.5P(一般的にIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5Pで表わ
す)電流ブロック層7が形成されている。8はIn0.5
Ga0.5P保護層、9はp型のIn0.5(Ga0.6A
l0.4)0.5P(一般的にIn0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5
Pで表わす)クラッド層、10はp型のGaAsコンタ
クト層である。以下、「In0.5(Ga1-XAlX)
0.5P」におけるxをAl混晶比と呼ぶことにする。
ーザ装置の断面図である。n型のGaAs基板1の上
に、n型のGaAsバッファー層2、In0.5(Ga0.6
Al0. 4)0.5Pクラッド層3、In0.5Ga0.5P(一般
的にIn0.5(Ga1-XAlX)0 .5Pで表わす)活性層
4、p型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5P(一般的に
In0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5Pで表わす)第一光ガイ
ド層5、p型のIn0.5Ga0.5P(一般的にIn
0.5(Ga1-Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層6が形成さ
れており、電流狭窄のために電流チャンネルとなる窓7
a以外の領域には、n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)
0.5P(一般的にIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5Pで表わ
す)電流ブロック層7が形成されている。8はIn0.5
Ga0.5P保護層、9はp型のIn0.5(Ga0.6A
l0.4)0.5P(一般的にIn0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5
Pで表わす)クラッド層、10はp型のGaAsコンタ
クト層である。以下、「In0.5(Ga1-XAlX)
0.5P」におけるxをAl混晶比と呼ぶことにする。
【0011】ここで、安定な単一横モード発振を得るた
めに、電流ブロック層7のAl混晶比をp型のIn0.5
(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9のAl混晶比よ
り、高く設定する。もし、電流ブロック層7のAl混晶
比がクラッド層と同様である場合、プラズマ効果による
ストライプ内の屈折率の低下があり、アンチガイドの導
波路となり、単一な横モード発振は得られない。いわん
や、電流ブロック層7のAl混晶比がp型のIn
0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9より低い場合
は、完全に、横モードが不安定になり、目的としている
低動作電流化さえ達成できない。本実施例では、図1に
示すように、電流ブロック層7のAl混晶比をp型のI
n0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9のAl混晶
比より、0.3高く0.7としている。
めに、電流ブロック層7のAl混晶比をp型のIn0.5
(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9のAl混晶比よ
り、高く設定する。もし、電流ブロック層7のAl混晶
比がクラッド層と同様である場合、プラズマ効果による
ストライプ内の屈折率の低下があり、アンチガイドの導
波路となり、単一な横モード発振は得られない。いわん
や、電流ブロック層7のAl混晶比がp型のIn
0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9より低い場合
は、完全に、横モードが不安定になり、目的としている
低動作電流化さえ達成できない。本実施例では、図1に
示すように、電流ブロック層7のAl混晶比をp型のI
n0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9のAl混晶
比より、0.3高く0.7としている。
【0012】この構造において、p型のGaAsコンタ
クト層10から注入される電流は窓7a内に閉じ込めら
れ、窓7a下部のIn0.5Ga0.5P活性層4でレーザ発
振が生じる。ここで、p型のIn0.5(Ga0.6A
l0.4)0.5P第一光ガイド層5のAl混晶比は、活性層
のAl混晶比よりも十分に高く、活性層に有効にキャリ
アを閉じ込め、可視域の発振を可能としている。本実施
例では、670nm帯のレーザ発振を得るため0.4と
した。再成長はAl混晶比の低いp型のIn0.5Ga0 .5
P第二光ガイド層上への再成長となるため、表面酸化の
問題は全くない。第二光ガイド層の膜厚は光分布に余り
影響を与えない0.05μm以下が望ましい。本実施例
では、0.01μmとしている。
クト層10から注入される電流は窓7a内に閉じ込めら
れ、窓7a下部のIn0.5Ga0.5P活性層4でレーザ発
振が生じる。ここで、p型のIn0.5(Ga0.6A
l0.4)0.5P第一光ガイド層5のAl混晶比は、活性層
のAl混晶比よりも十分に高く、活性層に有効にキャリ
アを閉じ込め、可視域の発振を可能としている。本実施
例では、670nm帯のレーザ発振を得るため0.4と
した。再成長はAl混晶比の低いp型のIn0.5Ga0 .5
P第二光ガイド層上への再成長となるため、表面酸化の
問題は全くない。第二光ガイド層の膜厚は光分布に余り
影響を与えない0.05μm以下が望ましい。本実施例
では、0.01μmとしている。
【0013】また、n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)
0.5P電流ブロック層7の禁制帯幅は、In0.5Ga0.5
P活性層4の禁制帯幅よりも大きいので、電流ブロック
層による光吸収がなく、導波路の損失の小さい低動作電
流の素子が得られる。
0.5P電流ブロック層7の禁制帯幅は、In0.5Ga0.5
P活性層4の禁制帯幅よりも大きいので、電流ブロック
層による光吸収がなく、導波路の損失の小さい低動作電
流の素子が得られる。
【0014】この構造では、電流ブロック層による光吸
収がないため、レーザ光がn型のIn0.5(Ga0.3Al
0.7)0.5P電流ブロック層7の下部にも広がり、スペク
トルが多モードになりやすく、低雑音のレーザが容易に
得られる。
収がないため、レーザ光がn型のIn0.5(Ga0.3Al
0.7)0.5P電流ブロック層7の下部にも広がり、スペク
トルが多モードになりやすく、低雑音のレーザが容易に
得られる。
【0015】一般的にAl混晶比を決めるX,Y1,Y
2,Y3およびZの間に、Z>Y3>Y2≧X≧0でか
つY1>Y2の関係を成立させればよいことになる。
2,Y3およびZの間に、Z>Y3>Y2≧X≧0でか
つY1>Y2の関係を成立させればよいことになる。
【0016】図2は本発明の一実施例における半導体レ
ーザ装置の製造工程図である。図2(a)に示すよう
に、n型のGaAs基板1の上に、MOCVDあるいは
MBE成長法により、n型のGaAsバッファー層2、
n型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層3
(厚さ、1μm)、In0.5Ga0.5P活性層4(厚さ、
0.04μm)、p型のIn0.5(GaAl)0.5P第一
光ガイド層5(厚さ、0.15μm)、p型のIn0.5
Ga0.5P第二光ガイド層6(厚さ、0.01μm)、
n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P電流ブロック層
7(厚さ、1.0μm)、In0.5Ga0.5P保護層8
(厚さ、0.01μm)を形成する。この保護層8は、
n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P電流ブロック層
7の上部を表面酸化から守るのに必要である。保護層8
の混晶比としては、第二光ガイド層6同様、再成長が容
易な0.3以下で、レーザ光に対して透明であることが
望ましい。
ーザ装置の製造工程図である。図2(a)に示すよう
に、n型のGaAs基板1の上に、MOCVDあるいは
MBE成長法により、n型のGaAsバッファー層2、
n型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層3
(厚さ、1μm)、In0.5Ga0.5P活性層4(厚さ、
0.04μm)、p型のIn0.5(GaAl)0.5P第一
光ガイド層5(厚さ、0.15μm)、p型のIn0.5
Ga0.5P第二光ガイド層6(厚さ、0.01μm)、
n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P電流ブロック層
7(厚さ、1.0μm)、In0.5Ga0.5P保護層8
(厚さ、0.01μm)を形成する。この保護層8は、
n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P電流ブロック層
7の上部を表面酸化から守るのに必要である。保護層8
の混晶比としては、第二光ガイド層6同様、再成長が容
易な0.3以下で、レーザ光に対して透明であることが
望ましい。
【0017】活性層4の導電型は、特に記載していない
が、p型であっても、n型であっても、もちろん、アン
ドープであってもかまわない。
が、p型であっても、n型であっても、もちろん、アン
ドープであってもかまわない。
【0018】次に、図2(b)に示すように、ストライ
プ状の窓7aをフォトリソグラフィーの技術を用い、エ
ッチングにより形成する。エッチングの方法としては、
熱硫酸などのAl混晶比の高い層を選択的にエッチング
できるエッチャントを用いて、選択的にIn0.5(Ga
0.3Al0.7)0.5P電流ブロック層7のエッチングを行
なう。すなわち、p型のIn0.5Ga0.5P第二光ガイド
層6はエッチングストップ層としても作用する。そのた
めエッチングによるばらつきが小さく、高歩留りが得ら
れる。
プ状の窓7aをフォトリソグラフィーの技術を用い、エ
ッチングにより形成する。エッチングの方法としては、
熱硫酸などのAl混晶比の高い層を選択的にエッチング
できるエッチャントを用いて、選択的にIn0.5(Ga
0.3Al0.7)0.5P電流ブロック層7のエッチングを行
なう。すなわち、p型のIn0.5Ga0.5P第二光ガイド
層6はエッチングストップ層としても作用する。そのた
めエッチングによるばらつきが小さく、高歩留りが得ら
れる。
【0019】ここで、ストライプの形状は逆メサ形状よ
りも、順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状と
した場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長
が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招
く恐れがあるためである。実際に、逆メサ形状の場合、
ストライプ側面の部分において選択成長したInGaA
lPの結晶性が損なわれ、作製された素子のしきい値電
流は、順メサ形状の素子に比べて高くなる。後述する素
子の特性は順メサ形状のものを示している。
りも、順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状と
した場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長
が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招
く恐れがあるためである。実際に、逆メサ形状の場合、
ストライプ側面の部分において選択成長したInGaA
lPの結晶性が損なわれ、作製された素子のしきい値電
流は、順メサ形状の素子に比べて高くなる。後述する素
子の特性は順メサ形状のものを示している。
【0020】また、電流ブロック層7の膜厚について
は、電流ブロック層7の厚さが薄いと、上部のIn0.5
(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9へのレーザ光の
しみだしが大きくなり、横モードの不安定化を生じるの
で、最低限、0.4μmは必要である。
は、電流ブロック層7の厚さが薄いと、上部のIn0.5
(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9へのレーザ光の
しみだしが大きくなり、横モードの不安定化を生じるの
で、最低限、0.4μmは必要である。
【0021】次に、図2(c)に示すように、MOCV
DあるいはMBE成長法により、p型のIn0.5(Ga
0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9、p型のGaAsコン
タクト層10を再成長により形成する。このとき、電流
の流れるストライプ内はAl混晶比の低いp型のIn
0.5Ga0.5P第二ガイド層6上への再成長となるため、
容易に再成長が行える。最後に、n型のGaAs基板お
よびp型のGaAsコンタクト層10にそれぞれ電極を
形成する。
DあるいはMBE成長法により、p型のIn0.5(Ga
0.6Al0.4)0.5Pクラッド層9、p型のGaAsコン
タクト層10を再成長により形成する。このとき、電流
の流れるストライプ内はAl混晶比の低いp型のIn
0.5Ga0.5P第二ガイド層6上への再成長となるため、
容易に再成長が行える。最後に、n型のGaAs基板お
よびp型のGaAsコンタクト層10にそれぞれ電極を
形成する。
【0022】図3に従来例と本発明の一実施例における
半導体レーザ装置の電流−光出力特性図を示す。図3に
示すように実施例は従来例に比べてしきい電流値は小さ
くなり、効率も高くなっている。これは電流ブロック層
による光吸収がなく、導波路損失が小さくなったためで
ある。本発明の一実施例において、共振器長200μm
の素子において、室温で3mWのレーザ光を放出するの
に必要な動作電流値は28mAである。スペクトルもセ
ルフパルセーションを生じる多モードで発振しており、
0〜10%の戻り光率の範囲内で−130dB/HzのR
INの値を得ており、低雑音特性が得られた。
半導体レーザ装置の電流−光出力特性図を示す。図3に
示すように実施例は従来例に比べてしきい電流値は小さ
くなり、効率も高くなっている。これは電流ブロック層
による光吸収がなく、導波路損失が小さくなったためで
ある。本発明の一実施例において、共振器長200μm
の素子において、室温で3mWのレーザ光を放出するの
に必要な動作電流値は28mAである。スペクトルもセ
ルフパルセーションを生じる多モードで発振しており、
0〜10%の戻り光率の範囲内で−130dB/HzのR
INの値を得ており、低雑音特性が得られた。
【0023】また、本発明の構造は、動作電流値が低い
ので、半導体レーザの高出力化にも有効である。特に、
活性層を量子井戸構造とすることにより、さらに、しき
い値を低減でき、高出力化が得られる。
ので、半導体レーザの高出力化にも有効である。特に、
活性層を量子井戸構造とすることにより、さらに、しき
い値を低減でき、高出力化が得られる。
【0024】なお、上記全ての実施例において、基板は
n型で、n型の電流ブロック層を用いる場合のみを示し
たが、基板にp型を用い、p型の電流ブロック層を用い
ても構わない。すなわち、電流ブロック層のAl混晶比
が高いからである。なぜなら、Al混晶比の高いp型の
In0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P層の場合、電子の拡散
が抑えられるので、p型のブロック層の実現が可能とな
るからである。
n型で、n型の電流ブロック層を用いる場合のみを示し
たが、基板にp型を用い、p型の電流ブロック層を用い
ても構わない。すなわち、電流ブロック層のAl混晶比
が高いからである。なぜなら、Al混晶比の高いp型の
In0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P層の場合、電子の拡散
が抑えられるので、p型のブロック層の実現が可能とな
るからである。
【0025】なお、上記全ての実施例では、電流ブロッ
ク層が活性層上、すなわち、活性層から見て、基板と反
対側にある場合のみを示したが、基板と同方向にある場
合でも、同じ効果が得られる。さらには電流ブロック層
が両方向にあるダブルコンファイメント構造にすれば、
さらに漏れ電流が少なくなり、低動作電流化が図れるこ
とはいうまでもない。
ク層が活性層上、すなわち、活性層から見て、基板と反
対側にある場合のみを示したが、基板と同方向にある場
合でも、同じ効果が得られる。さらには電流ブロック層
が両方向にあるダブルコンファイメント構造にすれば、
さらに漏れ電流が少なくなり、低動作電流化が図れるこ
とはいうまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明は、In0.5(Ga
1-XAlX)0.5P層からなる活性層の主面の少なくとも
一方の側にその活性層に接して形成された一導電型のI
n0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5P第一光ガイド層と、その
第一光ガイド層上に形成された一導電型のIn0.5(G
a1-Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層と、その第二光ガ
イド層上に形成された逆の導電型でストライプ状の窓を
有するIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P層と、上記ストラ
イプ状の窓部を含む上記In0.5(Ga1-ZAlZ)0 .5P
層上に形成された一導電型のIn0.5(Ga1-Y3A
lY3)0.5P層とを有し、Al混晶比を決めるX,Y
1,Y2,Y3およびZの間に、Z>Y3>Y2≧X≧
0NでかつY1>Y2の関係が成立するようにした構成
によるので、低雑音で、しかも、動作電流値が従来に比
べて大幅に低い半導体レーザ装置を提供できる。
1-XAlX)0.5P層からなる活性層の主面の少なくとも
一方の側にその活性層に接して形成された一導電型のI
n0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5P第一光ガイド層と、その
第一光ガイド層上に形成された一導電型のIn0.5(G
a1-Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層と、その第二光ガ
イド層上に形成された逆の導電型でストライプ状の窓を
有するIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P層と、上記ストラ
イプ状の窓部を含む上記In0.5(Ga1-ZAlZ)0 .5P
層上に形成された一導電型のIn0.5(Ga1-Y3A
lY3)0.5P層とを有し、Al混晶比を決めるX,Y
1,Y2,Y3およびZの間に、Z>Y3>Y2≧X≧
0NでかつY1>Y2の関係が成立するようにした構成
によるので、低雑音で、しかも、動作電流値が従来に比
べて大幅に低い半導体レーザ装置を提供できる。
【0027】すなわち、Al混晶比の高いIn0.5(G
a1-Y1AlY1)0.5P第一光ガイド層により活性層にキ
ャリヤを閉じ込め、再成長はAl混晶比の低いIn0.5
(Ga1 -Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層への成長とな
るために、容易に可視域のレーザが作製できる。
a1-Y1AlY1)0.5P第一光ガイド層により活性層にキ
ャリヤを閉じ込め、再成長はAl混晶比の低いIn0.5
(Ga1 -Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層への成長とな
るために、容易に可視域のレーザが作製できる。
【0028】また、ストライプを形成するエッチングの
時に、Al混晶比の違いによる選択エッチング法を使用
できるため、エッチングのばらつきが小さくなり、高歩
留りが得られる。
時に、Al混晶比の違いによる選択エッチング法を使用
できるため、エッチングのばらつきが小さくなり、高歩
留りが得られる。
【0029】また、電流ブロック層のAl混晶比が、ク
ラッド層のAl混晶比より高く設定されているため、単
一な横モードで発振し、レーザ光の電流ブロック層によ
る光吸収がないため、大幅に導波路の損失を低減でき、
動作電流値の低減が図れる。
ラッド層のAl混晶比より高く設定されているため、単
一な横モードで発振し、レーザ光の電流ブロック層によ
る光吸収がないため、大幅に導波路の損失を低減でき、
動作電流値の低減が図れる。
【0030】さらに、光が電流ブロック層およびその下
部の活性層に広がるため、従来と比べて、スペクトルの
多モード発振が得られやすく、低雑音特性が得られる。
特に、動作電流値の低減は、レーザマウント部の発熱量
の低減をもたらし、より小型で軽量のヒートシンクの使
用が可能となる。この結果、従来は金属であったレーザ
パッケージの樹脂化が実現でき、ピックアップの大幅な
小型化、低コスト化が図れる。
部の活性層に広がるため、従来と比べて、スペクトルの
多モード発振が得られやすく、低雑音特性が得られる。
特に、動作電流値の低減は、レーザマウント部の発熱量
の低減をもたらし、より小型で軽量のヒートシンクの使
用が可能となる。この結果、従来は金属であったレーザ
パッケージの樹脂化が実現でき、ピックアップの大幅な
小型化、低コスト化が図れる。
【0031】また、低動作電流化は活性層における発熱
量の低減をもたらすため高出力が得られるが、特に活性
層を量子井戸化すれば、より高出力が得られる。このよ
うな低雑音でかつ高出力特性を有する未発明の670n
m帯の半導体レーザを光ディスクの光源として用いれ
ば、読み込み時に低雑音化を図るための高周波重畳回路
を排除することが可能となり、ピックアップの大幅な小
型化が実現できる。
量の低減をもたらすため高出力が得られるが、特に活性
層を量子井戸化すれば、より高出力が得られる。このよ
うな低雑音でかつ高出力特性を有する未発明の670n
m帯の半導体レーザを光ディスクの光源として用いれ
ば、読み込み時に低雑音化を図るための高周波重畳回路
を排除することが可能となり、ピックアップの大幅な小
型化が実現できる。
【図1】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
断面図
断面図
【図2】図1の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程
断面図
断面図
【図3】図1の半導体レーザ装置の電流−光出力特性図
【図4】従来の半導体レーザ装置の断面図
1 n型のGaAs基板 2 n型のGaAsバッファ層 3 n型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層 4 In0.5Ga0.5P活性層(In0.5(Ga1-XA
lX)0.5P層からなる活性層) 5 p型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5P第一光ガイ
ド層(一導電型のIn 0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5P第一
光ガイド層) 6 p型のIn0.5Ga0.5P第二光ガイド層(一導電型
のIn0.5(Ga1-Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層) 7 n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P電流ブロッ
ク層(逆の導電型でストライプ状の窓を有するIn0.5
(Ga1-ZAlZ)0.5P層) 7a ストライプ状の窓 8 In0.5Ga0.5P保護層 9 p型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層
(一導電型のIn0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5P層) 10 p型のGaAsコンタクト層
lX)0.5P層からなる活性層) 5 p型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5P第一光ガイ
ド層(一導電型のIn 0.5(Ga1-Y1AlY1)0.5P第一
光ガイド層) 6 p型のIn0.5Ga0.5P第二光ガイド層(一導電型
のIn0.5(Ga1-Y2AlY2)0.5P第二光ガイド層) 7 n型のIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5P電流ブロッ
ク層(逆の導電型でストライプ状の窓を有するIn0.5
(Ga1-ZAlZ)0.5P層) 7a ストライプ状の窓 8 In0.5Ga0.5P保護層 9 p型のIn0.5(Ga0.6Al0.4)0.5Pクラッド層
(一導電型のIn0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5P層) 10 p型のGaAsコンタクト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−136586(JP,A) 特開 平3−53578(JP,A) 特開 平3−250685(JP,A) 特開 昭60−110188(JP,A) 特開 平6−196801(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 JICSTファイル(JOIS)
Claims (3)
- 【請求項1】 活性層の主面の少なくとも一方の側にそ
の活性層に接して形成された一導電型のIn0.5(Ga
1-Y1AlY1)0.5P第1光ガイド層と、その第1光ガイ
ド層の上に形成されたIn 0.5 (Ga 1-Y2 Al Y2 ) 0.5 P
第2光ガイド層と、その第2光ガイド層の上に形成され
た逆の導電型でストライプ状の窓を有しかつ層厚が40
0nm以上のIn0.5(Ga1-ZAlZ)0.5P電流ブロッ
ク層を含む電流ブロック部と、前記ストライプ状の窓を
含む前記電流ブロック層上に形成された一導電型のIn
0.5(Ga1-Y3AlY3)0.5Pクラッド層とを有し、Al
混晶比を決めるY1、Y2、Y3およびZの間にY2<
Y1かつY2<Y3<Zの関係が成立し、前記電流ブロ
ック部の屈折率が前記窓部におけるクラッド層の屈折率
よりも小さい半導体レーザ装置。 - 【請求項2】 基板と、前記基板の上に形成された活性
層と、前記活性層の上に形成されたストライプ状の窓を
有するInY3(Ga1-ZAlZ)1-Y3P(0<Y3<1、
0<Z<1)電流ブロック層と、前記電流ブロック層の
上にInY4(Ga1-XAlX)1-Y4P(Y3≦Y4≦1、
0≦X≦0.3、X<Z)保護層と、前記保護層の上に
InY5(Ga1-ZAlZ)1-Y5P(0≦Y5<Z)よりな
るクラッド層とが形成された半導体レーザ装置。 - 【請求項3】 基板の上に活性層を形成する工程と、前
記活性層の上にInY3(Ga1-ZAlZ)1-Y3P(0<Y
3<1、0<Z<1)電流ブロック層とInY4(Ga
1-XAlX)1-Y4P(Y3≦Y4≦1、0≦X≦0.3、
X<Z)保護層とを順次形成する工程と、前記電流ブロ
ック層および前記保護層に選択エッチングを施して窓を
設ける工程と、前記窓を含む前記電流ブロック層および
前記保護層の上にInY5(Ga1-ZAlZ)1-Y5P(0≦
Y5<Z)よりなるクラッド層を形成する工程とを有す
る半導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10628992A JP3194237B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10628992A JP3194237B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05299767A JPH05299767A (ja) | 1993-11-12 |
JP3194237B2 true JP3194237B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=14429903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10628992A Expired - Fee Related JP3194237B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3194237B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6045641B1 (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-14 | 株式会社 資生堂 | 化粧容器 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP10628992A patent/JP3194237B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6045641B1 (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-14 | 株式会社 資生堂 | 化粧容器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05299767A (ja) | 1993-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5646953A (en) | Semiconductor laser device | |
JPH08330671A (ja) | 半導体光素子 | |
JPH08340147A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
KR100895056B1 (ko) | 반도체 레이저장치 | |
JP3339486B2 (ja) | 半導体レーザとその製造方法及び半導体レーザを用いた光モジュール及び光通信システム | |
JPH09116222A (ja) | 半導体レーザの製造方法,及び半導体レーザ | |
US5388116A (en) | Semiconductor laser device | |
JP3040273B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
JP3194237B2 (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
JP2842465B2 (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
JP3098827B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP3200918B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP2912775B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
US7050472B2 (en) | Semiconductor laser device and method for manufacturing the same | |
JPH07221387A (ja) | 導波路型光素子 | |
JP3040262B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP3110527B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP3998492B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JP3115490B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP3194616B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JPH06342957A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
JPH098414A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
JP2001257423A (ja) | 半導体レーザ | |
JPH0621568A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
JP2806695B2 (ja) | 半導体レーザ素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |