JPH07105569B2 - Semiconductor laser device - Google Patents
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- JPH07105569B2 JPH07105569B2 JP63277737A JP27773788A JPH07105569B2 JP H07105569 B2 JPH07105569 B2 JP H07105569B2 JP 63277737 A JP63277737 A JP 63277737A JP 27773788 A JP27773788 A JP 27773788A JP H07105569 B2 JPH07105569 B2 JP H07105569B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に基本モードで、かつ高出力動作が可能
な半導体レーザ装置に関するものである 〔従来の技術〕 第6図(a),(b)は、例えば従来の半導体レーザ装
置の上面図およびレーザ出射端面から見た断面図をそれ
ぞれ示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a semiconductor laser device capable of high-power operation especially in a basic mode. [Prior Art] FIG. 2B shows, for example, a top view of a conventional semiconductor laser device and a cross-sectional view as seen from the laser emission end face.
第6図において、1はp形GaAs基板、2はp型Al0.3Ga
0.7Asクラッド層、3はアンドープGaAs活性層、4はn
型Al0.3Ga0.7Asクラッド層、5はn型GaAsコンタクト
層、7はp電極、8はn電極、9はSiO2絶縁膜、10は前
記SiO2絶縁膜9に形成されたストライプ状の開口部をそ
れぞれ示す。In FIG. 6, 1 is a p-type GaAs substrate and 2 is a p-type Al 0.3 Ga.
0.7 As clad layer, 3 is an undoped GaAs active layer, 4 is n
Type Al 0.3 Ga 0.7 As clad layer, 5 n-type GaAs contact layer, 7 p-electrode, 8 n-electrode, 9 SiO 2 insulating film, 10 striped openings formed in the SiO 2 insulating film 9. Parts are shown respectively.
次に動作について説明する。Next, the operation will be described.
第6図の半導体レーザ装置において、pn接合に対して順
方向に電流を流すと、活性層3に少数キャリアが注入さ
れる。活性層3に閉じ込められた電子とホールは発光再
結合し、光を発する。注入キャリアを増加するにつれ
て、光との相互作用による誘導放出遷移の割合が増す。
誘導放出の増幅が共振器の損失に打ち勝つとレーザ光が
外部に出射される。In the semiconductor laser device of FIG. 6, when a current is applied to the pn junction in the forward direction, minority carriers are injected into the active layer 3. The electrons and holes trapped in the active layer 3 are recombined with each other to emit light. As the number of injected carriers increases, the rate of stimulated emission transition due to interaction with light increases.
When the stimulated emission amplification overcomes the loss of the resonator, laser light is emitted to the outside.
第6図に示す半導体レーザ装置では、電流はSiO2絶縁膜
9によって狭窄され、第7図(a)に示すようにSiO2絶
縁膜9中の開口部10のみを流れる。したがって、注入キ
ャリア密度分布は第7図(b)に示すような山形の形状
となる。また、第7図(c)に示すような利得係数分布
も注入キャリア密度にほぼ比例するので、同様な山形の
分布となる。この構造の半導体レーザ装置では、活性層
3に対して垂直方向には、光はクラッド層2,4に比べて
屈折率の大きい活性層3に閉じ込められる。これは、光
は屈折率の大きい領域に集まる性質をもっているからで
ある。ところが、活性層3に対して水平方向は、屈折率
差による光閉じ込め機構は何等設けられていない。しか
しながら、屈折率分布がない場合でも、光学利得の高い
ところに沿って誘導放出により増幅されるので、利得の
高い領域が導波領域になるという利得導波機構が機能す
る。利得係数分布は上述したように開口部10の中央は最
も高い山形の形状を呈している。したがって、モードに
関しても、ストライプ中央部にピークを有するようなモ
ード、しかも次数の低いモード、つまり基本モードが選
択されやすい。In the semiconductor laser device shown in FIG. 6, the current is constricted by the SiO 2 insulating film 9, it flows only through the opening 10 in the SiO 2 insulating film 9, as shown in FIG. 7 (a). Therefore, the injected carrier density distribution has a mountain shape as shown in FIG. 7 (b). Further, the gain coefficient distribution as shown in FIG. 7 (c) is almost proportional to the injected carrier density, so that it has a similar mountain-shaped distribution. In the semiconductor laser device having this structure, light is confined in the active layer 3 having a larger refractive index than the cladding layers 2 and 4 in the direction perpendicular to the active layer 3. This is because light has the property of gathering in a region having a large refractive index. However, no optical confinement mechanism due to a difference in refractive index is provided in the horizontal direction with respect to the active layer 3. However, even if there is no refractive index distribution, the light is amplified by stimulated emission along a portion where the optical gain is high, so that the gain guiding mechanism in which the high gain region serves as the waveguide region functions. As described above, the gain coefficient distribution has the highest mountain shape at the center of the opening 10. Therefore, as for the mode, it is easy to select a mode having a peak in the stripe central portion and a mode of a low order, that is, a basic mode.
以上のような機構により、第6図の半導体レーザ装置で
は、単峰のレーザビームを得ることができる。With the mechanism as described above, the semiconductor laser device of FIG. 6 can obtain a single-peaked laser beam.
以上のように構成されている従来の半導体レーザ装置
は、一般に半導体レーザ装置の最大光出力は発光領域の
面積で決定づけられている。これは光出力を大きくして
いくと端面近傍の温度が上昇し、最後には融解し共振器
端面として機能しなくなるからである。第6図の半導体
レーザ装置で発光面積を増すためには、単にSiO2絶縁膜
9中のストライプ状の開口部10の幅Wを拡げれば良い。
しかしながら、幅Wを拡げると注入キャリア密度分布や
利得係数分布はフラットになっていく。したがって、ス
トライプ端部にピークを有するような高次モードも発生
しやすくなる。このような半導体レーザ装置では低電流
領域では基本モードで発振しているが、電流を増加する
と高次モードも発生する。この結果、光出力−電流特性
でキンクが生じたり、ファーフィールドパターンが多峰
になるという実用上に障害が生じる。In the conventional semiconductor laser device configured as described above, the maximum light output of the semiconductor laser device is generally determined by the area of the light emitting region. This is because as the optical output is increased, the temperature in the vicinity of the end face rises, and finally it melts and does not function as a cavity end face. In order to increase the light emitting area in the semiconductor laser device of FIG. 6, it is only necessary to widen the width W of the stripe-shaped opening 10 in the SiO 2 insulating film 9.
However, when the width W is widened, the injected carrier density distribution and the gain coefficient distribution become flat. Therefore, a higher-order mode having a peak at the edge of the stripe is likely to occur. Such a semiconductor laser device oscillates in the fundamental mode in the low current region, but when the current is increased, the higher order mode also occurs. As a result, a kink occurs in the optical output-current characteristics, and a far field pattern has multiple peaks, which is a practical obstacle.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、高光出力動作時も基本モードで発振する半
導体レーザ装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a semiconductor laser device which oscillates in a fundamental mode even during high light output operation.
この発明に係る半導体レーザ装置は、半導体基板上に少
なくとも第1クラッド層、超格子から成る活性層、第2
クラッド層、及びコンタクト層から成る各層が順次形成
された積載構造を有する半導体レーザ装置において、前
記活性層面内でレーザ光の進行方向に対して垂直方向に
一定の幅を有する活性領域が形成され、共振器端面近傍
に、長さが前記活性領域の幅方向に対して中央部が最も
短く、端部にいくにしたがって長くなる形状を呈し、不
純物拡散によって超格子から成る活性層を無秩序化する
ことにより活性層より大きなバンドギャップエネルギー
を有している窓構造領域を形成したものである。A semiconductor laser device according to the present invention includes at least a first cladding layer, an active layer made of a superlattice, a second cladding layer, and a second cladding layer on a semiconductor substrate.
In a semiconductor laser device having a stacking structure in which each layer including a clad layer and a contact layer is sequentially formed, an active region having a constant width is formed in the active layer plane in a direction perpendicular to the traveling direction of laser light, In the vicinity of the end face of the resonator, the central part is shortest in the width direction of the active region and becomes longer toward the end, and the active layer made of a superlattice is disordered by impurity diffusion. Thereby forming a window structure region having a bandgap energy larger than that of the active layer.
この発明の半導体レーザ装置においては、ストライプ幅
方向に対して長さの異なる窓構造領域を設けたため、ス
トライプ幅方向に対して実効的な端面反射率が、中央部
が大きく、端部にいくにしたがって低下するという山形
の分布を有し、中央部の光強度も同様な山形の分布を有
するので中央部にピークをもつ基本モードのみが選択さ
れやすくなる。In the semiconductor laser device according to the present invention, since the window structure regions having different lengths in the stripe width direction are provided, the effective end face reflectance in the stripe width direction is large in the central portion and gradually increases toward the end portion. Therefore, it has a mountain-shaped distribution that decreases and the light intensity in the central portion also has a similar mountain-shaped distribution, so that only the fundamental mode having a peak in the central portion is easily selected.
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図(a),(b)はこの発明の一実施例を示す半導
体レーザ装置の上面図およびA−A断面図である。第1
図において、1はp型GaAs基板、2はp型Al0.5Ga0.5As
クラッド層、4はn型Al0.5Ga0.5Asクラッド層、5はn
型GaAsコンタクト層、6は不純物拡散領域、7はp電
極、8はn電極、10はストライプ状の開口部、11は超格
子層で構成された活性層、12は不純物拡散により無秩序
化された超格子層からなる活性層をそれぞれ示す。1 (a) and 1 (b) are a top view and a sectional view taken along line AA of a semiconductor laser device showing an embodiment of the present invention. First
In the figure, 1 is a p-type GaAs substrate, 2 is a p-type Al 0.5 Ga 0.5 As
Clad layer, 4 is n-type Al 0.5 Ga 0.5 As clad layer, 5 is n
Type GaAs contact layer, 6 is an impurity diffusion region, 7 is a p-electrode, 8 is an n-electrode, 10 is a striped opening, 11 is an active layer composed of a superlattice layer, and 12 is disordered by impurity diffusion. The active layers each consisting of a superlattice layer are shown.
第2図(a),(b)はこの発明の他の実施例を示す半
導体レーザ装置の上面図およびB−B断面図である。こ
の実施例は第1図の実施例の半導体レーザ装置とは活性
層11と窓構造領域13のみが異なる。すなわち第3図にお
いて、3はアンドープGaAs活性層であり、13は高抵抗Al
0.3Ga0.7As層からなる構造領域である。2 (a) and 2 (b) are a top view and a BB sectional view of a semiconductor laser device showing another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the semiconductor laser device of the embodiment of FIG. 1 only in the active layer 11 and the window structure region 13. That is, in FIG. 3, 3 is an undoped GaAs active layer, and 13 is a high resistance Al.
This is a structural region consisting of 0.3 Ga 0.7 As layers.
次にこの発明の半導体レーザ装置の動作について説明す
る。Next, the operation of the semiconductor laser device of the present invention will be described.
上各実施例の半導体レーザ装置も基本動作は、従来の半
導体レーザとほぼ同じであるので、この発明の半導体レ
ーザ装置に特有な湾曲した窓構造領域の役割について詳
述する。Since the basic operation of the semiconductor laser device of each of the above embodiments is almost the same as that of the conventional semiconductor laser device, the role of the curved window structure region peculiar to the semiconductor laser device of the present invention will be described in detail.
通常、何ら端面コートを施していない半導体レーザ装置
では、活性層11で生じたレーザ光のうち30%程度は共振
器端面で反射され、再び活性層11に戻る。活性層11内に
戻ったレーザ光はキャリアと相互作用してさらにレーザ
光を発するという光増幅作用を受ける。Normally, in a semiconductor laser device without any end face coating, about 30% of the laser light generated in the active layer 11 is reflected by the end face of the cavity and returns to the active layer 11 again. The laser light returning to the inside of the active layer 11 interacts with the carriers and further undergoes a light amplification effect of emitting laser light.
窓構造領域を有するレーザでは、実効的な反射率は端面
反射率のみで決定されるのではなく、窓構造領域の構造
および長さにも依存している。これは、窓構造領域では
活性層ほど垂直方向の閉じ込めが強くないか、あるいは
全くないので、活性層から窓構造領域に入ると垂直方向
に拡がり出す。この状態を第3図に示す。実効的な反射
率は定量的には、 の2式で表される。なお、図中、 S0:活性層から窓領域へ出る直前のレーザ光のスポット
径 S1:端面で反射して再び活性層の位置まで戻ってきた時
のスポット径 L′:窓領域の長さ R0:端面反射率 Reff:実効反射率 λL:波長 をそれぞれ表す。In a laser having a window structure region, the effective reflectivity is not only determined by the end face reflectivity but also depends on the structure and length of the window structure region. This is because the confinement in the window structure region in the vertical direction is not as strong as that in the active layer, or there is no confinement in the window structure region. This state is shown in FIG. The effective reflectance is quantitatively It is represented by the following two equations. In the figure, S 0 is the spot diameter of the laser beam immediately before it goes out of the active layer to the window region S 1 : The spot diameter when it returns to the position of the active layer after being reflected by the end face L ′: The length of the window region R 0 : end face reflectance R eff : effective reflectance λ L : wavelength.
第1図,第2図に示すような窓構造領域を有する半導体
レーザ装置では、実効反射率Reffもストライプ幅方向に
対して第(1),(2)式で計算されるような山形の分
布となる。In the semiconductor laser device having the window structure region as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the effective reflectance R eff is also mountain-shaped as calculated by the equations (1) and (2) in the stripe width direction. Distribution.
上記の構造では、ストライプ中央部でピークをもつよう
なモード、例えば基本モードは端面中央の実効反射率R
effの大きい領域で主に反射を受けるため、レーザ光の
活性層内部への反射成分は30%に近い値となる。ところ
が、ストライプ端部でピークをもつようなモード、例え
ば一次モードはストライプ端部での実効反射率Reffが低
いため、活性層内部への反射成分は前述した基本モード
に比べて小さい。ところで、各モードの利得、つまりモ
ード利得の値は、それぞれのモードによって異なる。こ
れは、モードによって電界強度分布が異なり、また、利
得係数分布、つまりキャリア密度分布も一様でないから
である。モード利得G2は、ストライプ幅方向をxとする
と、電界強度分布の2乗Ex 2(x)と局所利得係数g
(x)の積をモード全体に積分した値、つまり次式で表
される値、 G=∫g(x)EX 2(x)dx ……(3) で表される。この発明の半導体レーザ装置ではg(x)
はほぼ一定であるので、Ex 2(x)の項のみが導波路の
影響を受ける。光強度部分は電界強度分布の2乗に比例
するので、第(3)式は、 G∝g∫P(x)dx ……(4) と書き換えられる。この発明の半導体レーザ装置では、
実効反射率Reffによって活性層内部へレーザ光が戻る成
分が大きい方のモードの方がP(x)が大きくなるの
で、モード利得が大きくなる。したがって、基本モード
利得が他の高次モード利得に比べて大きくなる。In the above structure, the mode having a peak at the stripe center, for example, the fundamental mode, has an effective reflectance R at the center of the end face.
Since the light is mainly reflected in the region where the eff is large, the reflection component of the laser light inside the active layer has a value close to 30%. However, since a mode having a peak at the stripe edge, for example, a primary mode, has a low effective reflectance R eff at the stripe edge, the reflection component to the inside of the active layer is smaller than that of the basic mode described above. By the way, the gain of each mode, that is, the value of the mode gain differs depending on each mode. This is because the electric field intensity distribution differs depending on the mode, and the gain coefficient distribution, that is, the carrier density distribution is not uniform. The mode gain G 2 is the square of the electric field intensity distribution Ex 2 (x) and the local gain coefficient g, where x is the stripe width direction.
Integrated value throughout mode the product of (x), i.e. the value represented by the following formula, is represented by G = ∫g (x) E X 2 (x) dx ...... (3). In the semiconductor laser device of the present invention, g (x)
Is almost constant, so only the term of Ex 2 (x) is affected by the waveguide. Since the light intensity portion is proportional to the square of the electric field intensity distribution, the equation (3) can be rewritten as G∝g∫P (x) dx (4). In the semiconductor laser device of the present invention,
Since P (x) is larger in the mode in which the component of the laser light returning to the inside of the active layer is larger due to the effective reflectance R eff , the mode gain is larger. Therefore, the fundamental mode gain is larger than the other higher order mode gains.
また、上記実施例では、利得領域、つまり窓構造領域を
除く活性領域は中央部が最も長く、端部にいくにしたが
って短くなる。したがって、ストライプ中央部でピーク
をもつようなモードの方が端部でピークをもつようなモ
ードより利得領域での増幅作用を受けやすい。Further, in the above embodiment, the gain region, that is, the active region excluding the window structure region has the longest length at the center and becomes shorter toward the end. Therefore, a mode having a peak at the central portion of the stripe is more susceptible to an amplification effect in the gain region than a mode having a peak at the end portion.
以上のような効果によって、基本モードは選択されて、
単峰のレーザビームを容易に得ることができる。With the above effects, the basic mode is selected,
A single-peaked laser beam can be easily obtained.
次に第1図の実施例の半導体レーザ装置の製造方法につ
いて第4図を参照して説明する。Next, a method of manufacturing the semiconductor laser device of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
まず、第4図(a)に示すように、p型のGaAs基板1上
に、液相成長法(LPE法),あるいは気相成長法(MO−C
VD法,MBE法)等で、p型Al0.5Ga0.5Asクラッド層2,GaAs
ウエル層とAlAsバリア層からなる超格子層で構成された
活性層11,n型Al0.5Ga0.5Asクラッド層4,n型GaAsコンタ
クト層5の各層を順次成長する。First, as shown in FIG. 4 (a), a liquid phase epitaxy method (LPE method) or a vapor phase epitaxy method (MO-C) is performed on a p-type GaAs substrate 1.
VD method, MBE method, etc., p-type Al 0.5 Ga 0.5 As clad layer 2, GaAs
Each layer of an active layer 11, an n-type Al 0.5 Ga 0.5 As clad layer 4, and an n-type GaAs contact layer 5, which are composed of a superlattice layer including a well layer and an AlAs barrier layer, is sequentially grown.
上記各層の成長後、コンタクト層5上部にSiO2絶縁膜9
を形成する。その後、窓構造領域となるべき箇所のSiO2
絶縁膜9をフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を
用いて除去し、開口部14を形成する。この状態が第4図
(b),(c)である。After the above layers are grown, the SiO 2 insulating film 9 is formed on the contact layer 5.
To form. After that, the SiO 2 in the area that should become the window structure area
The insulating film 9 is removed by using the photolithography technique and the etching technique to form the opening 14. This state is shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c).
次に開口部14を通して結晶内部に不純物を拡散させる。
この不純物拡散により超格子層で構成された活性層11は
無秩序化され第2図に示す窓構造領域13となる。Next, impurities are diffused inside the crystal through the opening 14.
Due to this impurity diffusion, the active layer 11 composed of the superlattice layer is disordered to become the window structure region 13 shown in FIG.
窓構造領域12を形成後、活性領域となるべき領域の上部
のSiO2絶縁膜9を除去する。なお、残されたSiO2絶縁膜
9は活性領域への電流狭窄の役割を担う。After forming the window structure region 12, the SiO 2 insulating film 9 above the region to be the active region is removed. The remaining SiO 2 insulating film 9 plays a role of current confinement to the active region.
最後に、基板1側にp側電極7,コンタクト層5側にn電
極8を形成し、劈開によって共振器を形成することによ
り、この半導体レーザ装置が完成する。Finally, a p-side electrode 7 is formed on the substrate 1 side, an n-electrode 8 is formed on the contact layer 5 side, and a resonator is formed by cleavage to complete this semiconductor laser device.
以上は第1図に示す半導体レーザ装置の製造方法につい
て説明したが、次に、第2図に示す半導体レーザ装置の
製造方法について説明する。The method of manufacturing the semiconductor laser device shown in FIG. 1 has been described above. Next, the method of manufacturing the semiconductor laser device shown in FIG. 2 will be described.
第2図の半導体レーザ装置の製造方法は、p型GaAs基板
1上に各層を結晶成長し、窓構造領域13に対応した開口
部14を有するSiO2絶縁膜9の形成までは第1図の半導体
レーザ装置の製造方法と同一の工程が適用できる。な
お、第2図の半導体レーザ装置の活性層3は第1図の半
導体レーザ装置の活性層11のように、超格子層で構成さ
れている必要性は全くない。In the method of manufacturing the semiconductor laser device of FIG. 2, the layers are crystal-grown on the p-type GaAs substrate 1, and the SiO 2 insulating film 9 having the opening 14 corresponding to the window structure region 13 is formed until the formation of the SiO 2 insulating film 9 of FIG. The same steps as the method for manufacturing the semiconductor laser device can be applied. The active layer 3 of the semiconductor laser device shown in FIG. 2 need not be formed of a superlattice layer, unlike the active layer 11 of the semiconductor laser device shown in FIG.
次に、SiO2絶縁膜9を形成後、SiO2絶縁膜9に形成した
開口部10を通してクラッド層2までエッチングする。エ
ッチング法としては、ウエットエッチング,ドライエッ
チングいずれの方法でもよいが、なるべくサイドエッチ
ングの少ない方法が望ましい。この状態を第5図に示
す。エッチング後、エッチングで生じた溝領域に窓構造
領域となるべき高抵抗のAl0.3Ga0.7As層を結晶成長によ
って形成する。Next, after forming an SiO 2 insulating film 9 is etched through the opening 10 formed in the SiO 2 insulating film 9 to the cladding layer 2. As the etching method, either wet etching or dry etching may be used, but a method with less side etching is preferable. This state is shown in FIG. After the etching, a high resistance Al 0.3 Ga 0.7 As layer to be a window structure region is formed by crystal growth in the groove region formed by the etching.
その後の工程は、第1図の半導体レーザ装置の製造工程
中の窓構造領域形成後の工程と同一とである。The subsequent steps are the same as the steps after the window structure region is formed in the manufacturing process of the semiconductor laser device of FIG.
なお、上記実施例ではAlGaAs系半導体レーザ装置につい
て説明したが、他のIII−V族化合物半導体で構成され
た半導体レーザ装置、例えばInGaAsP系半導体レーザ装
置、あるいはAlGaAsP系半導体レーザ装置についても同
様に適用できることはいうまでもない。Although the AlGaAs semiconductor laser device has been described in the above embodiments, the same applies to a semiconductor laser device composed of another III-V group compound semiconductor, for example, an InGaAsP semiconductor laser device or an AlGaAsP semiconductor laser device. It goes without saying that you can do it.
以上説明したようにこの発明は、活性層面内でレーザ光
の進行方向に対して垂直方向に一定の幅を有する活性領
域が形成され、共振器端面近傍に、長さが活性領域の幅
方向に対して中央部が最も短く、端部にいくにしたがっ
て長くなる窓構造領域を形成したので、ストライプ幅を
広くしても基本モードのみで発振するので、容易に高出
力で、かつ単峰なレーザビームが得られるという効果が
ある。As described above, according to the present invention, an active region having a constant width is formed in the plane of the active layer in the direction perpendicular to the traveling direction of the laser light, and the length is in the width direction of the active region near the end face of the resonator. On the other hand, since the window structure region with the shortest central part and the longer end part is formed, it oscillates only in the fundamental mode even if the stripe width is widened. There is an effect that a beam is obtained.
第1図(a),(b)はこの発明の一実施例を示す半導
体レーザ装置の上面図および断面図、第2図(a),
(b)はこの発明の他の実施例を示す半導体レーザ装置
の上面図および断面図、第3図は窓構造領域におけるレ
ーザ光の垂直方向への拡がりを説明するための図、第4
図はこの発明の半導体レーザ装置の製造方法を説明する
ための図、第5図はこの発明の窓構造領域の形成のため
のエッチング状態を示す断面図、第6図(a),(b)
は従来の半導体レーザ装置を示す上面図および断面図、
第7図(a),(b),(c)は従来の半導体レーザ装
置の電流の分布,注入キャリア密度分布,および利得係
数分布を示す図である。 図において、1はp型GaAs基板、2はp型AlGaAsクラッ
ド層、3はアンドープGaAsクラッド層、4はn型GaAsク
ラッド層、5はn型GaAsコンタクト層、6は不純物拡散
領域、7はp電極、8はn電極、9はSiO2絶縁膜、10は
開口部、11は超格子層で構成された活性層、12は不純物
拡散により無秩序化された超格子層からなる活性層、13
は高抵抗AlGaAs層からなる窓構造領域、14は窓構造領域
を形成するための開口部をそれぞれ示す。1 (a) and 1 (b) are a top view and a sectional view of a semiconductor laser device showing one embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 4B is a top view and a cross-sectional view of a semiconductor laser device showing another embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view for explaining the vertical spread of laser light in a window structure region, and FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, FIG. 5 is a sectional view showing an etching state for forming a window structure region of the present invention, and FIGS. 6 (a) and 6 (b).
Is a top view and a cross-sectional view showing a conventional semiconductor laser device,
FIGS. 7 (a), (b), and (c) are diagrams showing current distribution, injected carrier density distribution, and gain coefficient distribution of the conventional semiconductor laser device. In the figure, 1 is a p-type GaAs substrate, 2 is a p-type AlGaAs cladding layer, 3 is an undoped GaAs cladding layer, 4 is an n-type GaAs cladding layer, 5 is an n-type GaAs contact layer, 6 is an impurity diffusion region, and 7 is p. Electrode, 8 n-electrode, 9 SiO 2 insulating film, 10 opening, 11 active layer composed of superlattice layer, 12 active layer composed of superlattice layer disordered by impurity diffusion, 13
Is a window structure region made of a high resistance AlGaAs layer, and 14 is an opening for forming the window structure region.
Claims (1)
層、超格子から成る活性層、第2クラッド層、及びコン
タクト層から成る各層が順次形成された積載構造を有す
る半導体レーザ装置において、前記活性層面内でレーザ
光の進行方向に対して垂直方向に一定の幅を有する活性
領域が形成され、共振器端面近傍に、長さが前記活性領
域の幅方向に対して中央部が最も短く、端部にいくにし
たがって長くなる形状を呈し、不純物拡散によって超格
子から成る活性層を無秩序化することにより活性層より
大きなバンドギャップエネルギーを有している窓構造領
域を形成したことを特徴とする半導体レーザ装置。1. A semiconductor laser device having a stack structure in which at least a first clad layer, an active layer made of a superlattice, a second clad layer, and a contact layer are sequentially formed on a semiconductor substrate. An active region having a constant width is formed in a direction perpendicular to the traveling direction of the laser light, and the length is the shortest in the central portion with respect to the width direction of the active region in the vicinity of the end face of the cavity and the end portion is formed. A semiconductor laser characterized by forming a window structure region having a band gap energy larger than that of the active layer by disordering the active layer composed of a superlattice by impurity diffusion to form a shape that becomes longer as apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277737A JPH07105569B2 (en) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277737A JPH07105569B2 (en) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Semiconductor laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123778A JPH02123778A (en) | 1990-05-11 |
| JPH07105569B2 true JPH07105569B2 (en) | 1995-11-13 |
Family
ID=17587623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277737A Expired - Lifetime JPH07105569B2 (en) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | Semiconductor laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105569B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05152671A (en) * | 1991-07-16 | 1993-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser manufacturing method |
| JP2008218913A (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Denso Corp | Semiconductor laser |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6226884A (en) * | 1985-07-26 | 1987-02-04 | Nec Corp | Semiconductor laser |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63277737A patent/JPH07105569B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02123778A (en) | 1990-05-11 |
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