JPH07120836B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH07120836B2 JPH07120836B2 JP7060288A JP7060288A JPH07120836B2 JP H07120836 B2 JPH07120836 B2 JP H07120836B2 JP 7060288 A JP7060288 A JP 7060288A JP 7060288 A JP7060288 A JP 7060288A JP H07120836 B2 JPH07120836 B2 JP H07120836B2
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- Japan
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- layer
- inp
- semiconductor laser
- semiconductor
- conductivity type
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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
- 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
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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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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106Ωcm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。例えば有機金属気相成長法（MOVPE法）によってFe
をドープしたInP層を電流ブロック層として用いたHR−B
H−LDが試作され、比較的良好な特性が報告されてい
る。
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Fe
をドープしたInP層を電流ブロック層として用いたHR−B
H−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、Fe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り
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、電子のトラッ
プとして働き、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においては高抵抗層８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、活性層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
れていってしまう。そのため従来例のようなHR−BH−LD
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。
形成するディープトラップレベルは禁制帯中の中央より
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、電子のトラッ
プとして働き、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においては高抵抗層８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、活性層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
れていってしまう。そのため従来例のようなHR−BH−LD
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、もれ電流が小さ
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。
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。
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図は本発明の一実施例を示す断面図である。
このような素子を得るにはまずｎ−InP基板１上にｎ−I
nPバッファ層２、発光波長1.3μｍ相当のノンドープIn
0.72Ga0.28As0.61Ｐ0.39活性層３、ｐ−InPクラッド層
４をそれぞれ厚さ１μm,0.1μm,1μｍ積層した。次にSi
O2膜をマスクとして幅1.5μｍ、高さ1.5μｍ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層8,n−InP層９をそれぞれ平坦部での厚さ0.1μ
m,0.1μm,1.3μm,0.2μｍ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（オリメチルイ
ンジウム）、PH3（ホスフィン）,Fe（C5H5）２（フェロ
セン）,DMZn（ジメチルジンク）,SiH4（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SiO2マスクを除去した
後、全面にわたってｐ−InP埋め込み層10、発光波長1.1
μｍ相当のp+−In085Ga015As033P067コンタクト層11を
それぞれ厚さ１μm,0.5μｍ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cw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10〜20mA、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3dB低下の遮断周波数として18GHzときわめて高
速のHR−BH−LDが得られた。そのときの素子容量は2.8p
Fと小さかった。
する。第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。
このような素子を得るにはまずｎ−InP基板１上にｎ−I
nPバッファ層２、発光波長1.3μｍ相当のノンドープIn
0.72Ga0.28As0.61Ｐ0.39活性層３、ｐ−InPクラッド層
４をそれぞれ厚さ１μm,0.1μm,1μｍ積層した。次にSi
O2膜をマスクとして幅1.5μｍ、高さ1.5μｍ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層8,n−InP層９をそれぞれ平坦部での厚さ0.1μ
m,0.1μm,1.3μm,0.2μｍ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（オリメチルイ
ンジウム）、PH3（ホスフィン）,Fe（C5H5）２（フェロ
セン）,DMZn（ジメチルジンク）,SiH4（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SiO2マスクを除去した
後、全面にわたってｐ−InP埋め込み層10、発光波長1.1
μｍ相当のp+−In085Ga015As033P067コンタクト層11を
それぞれ厚さ１μm,0.5μｍ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cw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10〜20mA、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3dB低下の遮断周波数として18GHzときわめて高
速のHR−BH−LDが得られた。そのときの素子容量は2.8p
F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FeドープInP層が
その擬似導電型と反対の導電型であるｎ−InP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。高抵抗層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
効果を得ることができる。
アクセプタ・ライクな高抵抗層であるFeドープInP層が
その擬似導電型と反対の導電型であるｎ−InP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。高抵抗層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
効果を得ることができる。
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
を十分に抑制することができ、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。
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
を十分に抑制することができ、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示す図、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−InP
層、7,9……ｎ−InP層、８……高抵抗層、10……埋め込
み層、11……コンタクト層。
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−InP
層、7,9……ｎ−InP層、８……高抵抗層、10……埋め込
み層、11……コンタクト層。
Claims (1)
- 【請求項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 JPH01241886A (ja) | 1989-09-26 |
| JPH07120836B2 true 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) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09237940A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置，及びその製造方法 |
| 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 |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP7060288A patent/JPH07120836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01241886A (ja) | 1989-09-26 |
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Legal Events
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