Semiconductor laser element
专利汇可以提供Semiconductor laser element专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To obtain a semiconductor laser element in which deterioration of edge due to absorption of light is retarded by specifying an active layer and an optical confinement layer contiguous thereto and liquid crystallizing the active layer at the edge of resonator and thereabout.
CONSTITUTION: A semiconductor laser element comprises an active layer 5 of InXGa
1-x As and optical confinement layers 4, 6 of In
x Ga
1-y AsP contiguous to the active layer 5 (x>y) wherein the active layer 5 is subjected to mixed crystallization at the edge of resonator and the vicinity thereof. For example, an n-GaAs buffer layer 2, an n-InGaP lower clad layer 3, an n-In
0.15 Ga
0.85 As
0.7 P
0.3 lower optical confinement layer 4, an In
0.3 Ga
0.7 As active layer 5, a p-In
0.15 Ga
0.85 As
0.7 P
0.3 upper optical confinement layer 6, a p-InGaP upper clad layer 7, and p
+ -GaAs cap layer 8 are deposited on an n-GaAs substrate 1. Subsequently, a ridge mesa is formed and a Zn diffusion region 12 is formed by 20μm wide from the edge on the side for forming a low reflectance film thus subjecting the quantum well active layer 5 to mixed crystallization. This structure retards deterioration of edge due to absorption of light.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio，下面是Semiconductor laser element专利的具体信息内容。
該活性層に隣接するＩｎ Y Ｇａ 1-Y ＡｓＰからなる光閉じ込め層を有し、共振器端面から出射する半導体レーザ素子において、Ｘ＞Ｙであり、かつ、活性層は共振器端面とその近傍において混晶化されていることを特徴とする半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高出力駆動の半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、ＧａＡｓ系半導体レーザ素子の用途拡大にともない、高出力駆動という要求が高まっている。 ところで、半導体レーザ素子の光出力を増大させていくと、そのレーザ端面には、瞬時に劣化する光学損傷や長時間動作させた時に起こる端面腐食が観察される。
これは、光吸収→表面再結合電流増加→端面温度の上昇という現象のサイクルを繰り返すことが原因と考えられている。 この場合、端面での光密度が増加するに従いその劣化が顕著になる。 また、場合によっては、瞬間劣化を誘発し急激に発振を停止してしまう現象が観察される。 そこで、半導体レーザ素子のレーザ端面におけるこのような現象を抑制するために、端面で光吸収を起こさない構造（窓構造）を設けることが行われている。 具体的には、端面に活性層のバンドギャップを拡大する部分を設けて、光吸収を防いで、光学損傷を防止する方法がある。 量子井戸からなる活性層を有する半導体レーザ素子に窓構造を設ける場合には、一般には不純物拡散により量子井戸を混晶化させて、その部分のバンドギャップを拡大している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、不純物拡散により量子井戸を混晶化させて、活性層のその部分のバンドギャップを拡大する方法には、次のような問題があった。 即ち、ＩｎＧａＡｓ歪量子井戸活性層を有するダブルヘテロ構造を含むエピウェハにＺｎを拡散して量子井戸を混晶化させた場合、Ｚｎは３族原子であるＧ
ａおよびＩｎを高濃度側から低濃度側に拡散させる。 ところが、ＩｎＧａＡｓ活性層よりも高いＩｎ組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ層が前記活性層に隣接していると、ＩｎがＩ
ｎＧａＡｓＰ層から活性層へ供給されて、Ｚｎ拡散以前よりも活性層のＩｎ組成が高くなり、バンドギャップが縮小するという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解決した半導体レーザ素子を提供するもので、Ｉｎ X Ｇａ
1-X Ａｓからなる活性層と、該活性層に隣接するＩｎ Y
Ｇａ 1-Y ＡｓＰからなる光閉じ込め層を有し、共振器端面から出射する半導体レーザ素子において、Ｘ＞Ｙであり、かつ、活性層は共振器端面とその近傍において混晶化されていることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】上述のように、Ｉｎ X Ｇａ 1-X Ａｓからなる活性層と、該活性層に隣接するＩｎ Y Ｇａ 1-Y ＡｓＰからなる光閉じ込め層とにおいて、Ｘ＞Ｙとし、活性層を共振器端面とその近傍において混晶化する。 そうすると、
活性層をＺｎで混晶化させた際に、Ｉｎが活性層から光閉じ込め層に拡散し、活性層のＩｎが減少し、活性層のバンドギャップが拡大し、窓構造の製作が可能になる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。 図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明にかかる半導体レーザ素子の一実施例の横断面図とそのＡ−Ａ縦断面図である。 本実施例は、次のような工程で製作した。 即ち、 １）先ず、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、厚さ０．５μｍのｎ−ＧａＡｓ（ｎ＝１×１０ 18 ｃｍ -3 ）バッファ層２、
厚さ１．５μｍのｎ−ＩｎＧａＰ（ｎ＝１×１０ 18 ｃｍ
-3 ）下クラッド層３、厚さ０．０５μｍのｎ−Ｉｎ 0.15
Ｇａ 0.85 Ａｓ 0.7 Ｐ 0.3 （ｎ＝３×１０ 17 ｃｍ -3 ）下光閉じ込め層４、厚さ４０ÅのＩｎ 0.3 Ｇａ 0.7 Ａｓ活性層５、厚さ０．０５μｍのｐ−Ｉｎ 0.15 Ｇａ 0.85 Ａｓ
0.7 Ｐ 0.3 （ｐ＝３×１０ 17 ｃｍ -3 ）上光閉じ込め層６、厚さ１．５μｍのｐ−ＩｎＧａＰ（ｐ＝１×１０ 18
ｃｍ -3 ）上クラッド層７、厚さ０．５μｍのｐ + −Ｇａ
Ａｓ（ｐ＝４×１０ 19 ｃｍ -3 ）キャップ層８を順次積層する。 このエピウェハの活性層について、フォトルミネッセンスのピーク波長を測定したところ、０．９７５μ
ｍであった。 ２）次いで、幅３μｍのリッジメサを形成し、キャビティ長を８００μｍとした。 ３）次いで、低反射膜を形成する側の端面から２０μｍ
幅に、固相拡散法によりＺｎを選択的に拡散してＺｎ拡散領域１２を形成し、量子井戸活性層５を混晶化した。
その活性層５端面のフォトルミネッセンスのピーク波長を測定したところ、０．９２μｍであり、混晶化により活性層５のバンドギャップが拡大したことを確認することができた。 ４）次いで、リッジメサの両側面をポリイミド１１で埋め込み、エピ側にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなるｐ電極９を形成して、リッジ導波路型の半導体レーザ素子とした。
１０はｎ電極である。
【０００７】また、比較例として、上下光閉じ込め層の組成をＩｎ 0.25 Ｇａ 0.75 Ａｓ 0.5 Ｐ 0.5とし、活性層を厚さ９０ÅのＩｎ 0.15 Ｇａ 0.85 Ａｓとして、窓構造を設けた素子を製作した。 この素子の活性層端面のフォトルミネッセンスのピーク波長を測定したところ、０．９８
μｍであった。 これは、Ｉｎ 0.25 Ｇａ 0.75 Ａｓ 0.5 Ｐ
0.5光閉じ込め層からのＩｎの拡散により、Ｉｎ 0.15 Ｇ
ａ 0.85 Ａｓ活性層のＩｎ組成が増加したことによるものである。 上述の実施例と比較例について、端面破壊出力が起こる光密度を測定したところ、実施例については３
０ＭＷ／ｃｍ 2以上であり、比較例については１０ＭＷ
／ｃｍ 2であった。 また、光閉じ込め層と活性層の組成を上記実施例と同じくして、窓構造を持たない素子では１５ＭＷ／ｃｍ 2であった。 以上のことから、本発明による窓構造を有するリッジ導波路型の半導体レーザ素子は、端面での光吸収による端面劣化が抑制されることがわかる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｉ
ｎ X Ｇａ 1-X Ａｓからなる活性層と、該活性層に隣接するＩｎ Y Ｇａ 1-Y ＡｓＰからなる光閉じ込め層を有する半導体レーザ素子において、Ｘ＞Ｙであり、かつ、活性層は共振器端面とその近傍において混晶化されているため、端面に窓構造が確実に形成され、端面での光吸収による端面劣化が抑制されるという優れた効果がある。
【図１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明にかかる半導体レーザ素子の一実施例の横断面図とそのＡ−Ａ縦断面図である。
１ 基板 ２ バッファ層 ３ 下クラッド層 ４ 下光閉じ込め層 ５ 活性層 ６ 上光閉じ込め層 ７ 上クラッド層 ８ キャップ層 ９ ｐ電極 １０ ｎ電極 １１ ポリイミド １２ Ｚｎ拡散領域
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种四元覆晶式LED结构及制作方法 | 2020-06-16 | 1 |
| 氮化物半导体LED及其制造方法 | 2022-01-05 | 1 |
| 发光二极管 | 2020-08-03 | 2 |
| 大功率980nm量子阱半导体激光器半无铝结构 | 2022-03-23 | 1 |
| 一种发光二极管的外延片及其制造方法 | 2020-05-28 | 0 |
| 一种提升紫外LED外延材料结晶质量的生长方法 | 2021-01-09 | 2 |
| 具有复合透明导电层的发光二极管及其制备方法 | 2021-02-17 | 0 |
| Semiconductor light-emitting element and semiconductor light-emitting apparatus using the same | 2021-10-19 | 1 |
| 发光二极管 | 2021-02-18 | 2 |
| 双通道拓扑绝缘体结构、制备方法及产生量子自旋霍尔效应的方法 | 2020-05-31 | 2 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
