半导体激光器及劈开方法技术

在具有一活性层和其间插入该活性层的一包层结构的半导体激光器中，该包层结构包括一可饱和吸收层，且该可饱和吸收层由ＩｎＧａＡｓＰ形成。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用作为光盘系统的光源或类似装置的低噪声半导体激光器。近年来，在光学通信、激光打印机、光盘及类似装置领域对半导体激光器的需求日益增加。并且对其的研究和开发已被主要积极地引导至GaAs和InP型半导体激光器。在光学信息处理领域，用于具体使用具有大约780nm波长的AlGaAs型半导体激光器的光来记录/再现信息的系统已被投入实际应用，并被广泛地用于紧致盘等。当通过使用一半导体激光器作为光源来再现一光盘时，由于自一光盘表面反射的光的反馈或由于温度变化而会产生强烈噪声。这样的强烈噪声会引起信号读取误差。因此，具有低强度噪声的半导体激光器对作为光盘的光源来说是最重要的。通常，在被用作为只读光盘的光源的具有低输出的一AlGaAs型半导体激光器中，已尝试通过采用在一屋脊条纹的各边上故意形成一可饱和吸收器的结构来降低噪声。通过采用这样一结构，实现了多纵向模。如果半导体激光器在以单一纵向模进行振荡时，由于光反馈、温度变化或类似而引入扰动。相邻的纵向模由于增益峰中的轻微变化而开始振荡。这些如上述开始振荡的模与该原始模相冲突，因此显现出产生噪声的原因。另一方面，当以上述方法实现这些多纵向模时，不同模之间的强度变化被平均，而由于扰动引起的强度变化将不会产生，从而可能获得稳定的低噪声特性。而且，作为一种可替换的方法，在日本专利申请公开号为63-202083的申请中给出了一欲获得更加稳定的自持脉动特性的尝试。具体地，通过提供一可吸收输出光的层来实现一自持的脉动型半导体激光器。再者，日本专利申请公开号为6-260716的申请告知通过使活性层的带隙与吸收层的带隙基本相同来提高半导体激光器的工作特性。该公开文本具体地是指一红半导体激光器作为例子。附图说明图16为概略地表示在上述日本专利申请公开号为6-260716的申请中公开的自持脉动型半导体激光器结构的截面视图。具体地，在一n-型GaAs基底1301上形成一n-型GaInP缓冲层1302和一n-型AlGaInP包层1303，及在包层1303中形成一GaInP胁变的量子阱(MQW)活性层1304。在包层1303中还形成有一胁变的量子阱可饱和吸收层1305。一包层1306和一p-型GaInP接触层1307被形成为在包层1303上的一屋脊形。在所形成的包层1306和接触层1307的屋脊的两侧埋置有n-型GaAs电流阻挡层1308，而且，在接触层1307和电流阻挡层1308上形成一p-型GaAs帽层1309，在该帽层1309上形成一p-电极1310，且另一方面，在基底1301的反表面上形成一n-电极1311。上述日本专利申请公开号为6-260716试图通过以上结构获得良好的自持脉动特性。根据本专利技术的一个方面，一半导体激光器包括一活性层和一其间插入该活性层的包层结构，该包层结构包括一可饱和吸收层，且该可饱和吸收层由InxGa1-xASyP1-x(0＜x＜1，0≤y≤1)形成。最好该可饱和吸收层与该活性层之间的一间隔大约为200埃或更大。在一实施例中，该包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层相邻于该光导层。可替代地。该包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层位于该光导层的附近。在一实施例中，该可饱和吸收层具有一胁变的量子阱结构，且该可饱和吸收层的基态间的能隙小于该活性层的能隙约30mev至200mev。最好，除去该可饱和吸收层外，该活性层和该包层结构由(AlxGa1-x)yIn1-yP形成。根据本专利技术的另一方面，一半导体激光器包括一活性层和一其间插入该活性层的包层结构，该包层结构包括一可饱和吸收层，该可饱和吸收层由InGaAsP形成，且该可饱和吸收层具有一胁变的量子阱结构。最好，该可饱和吸收层和该活性层之间的一间隔大约为200埃或更大。在一实施例中，该包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层相邻于该光导层。可替代地，该包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层位于该光导层的附近。在一实施例中，该可饱和吸收层的基态间的能隙小于该活性层的能隙约30mev至约200mev。最好，除该可饱和吸收层外，该活性层和该包层结构由(AlxGa1-x)yIn1-yP形成。根据本专利技术的再另一方面，一半导体激光器包括一活性层和一其间插入该活性层的包层结构，该包层结构包括一可饱和吸收层，且该可饱和吸收层由InGaAs形成。最好，该可饱和吸收层与该活性层之间的间隔大约为200埃或更多。在一实施例中，该包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层相邻于该光导层。可替代地，该包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层位于该光导层的附近。在一实施例中，该可饱和吸收层的基态间的能隙小于该活性层的能隙约30mev至约200mev。最好，除该可饱和吸收层之外，该活性层和该包层结构由AlzGa1-zAs形成。根据本专利技术的另一方面，一半导体激光器包括一活性层和一其间插放该活性层的包层结构，该包层结构包括一可饱和吸收层，且该可饱和吸收层的厚度约为100埃或更小。最好，该可饱和吸收层的厚度约为80埃或更小。在一实施例中，包层结构还包括一光导层，且该可饱和吸收层相邻于该光导层。可替代地，该包层结构还包括在一光导层，且该可饱和吸收层位于该光导层的附近。在一实旋例中，该可饱和吸收层具有一胁变的量子阱结构，且该可饱和吸收层的基态间的一能隙小于该活性层的一能隙约30mev至约200mev。根据本专利技术的再另一方面，一半导体激光器包括一活性层；一n-型包层和一其间插入该活性层的第一p-型包层；一形成在该p-型包层上的电流阻挡层，该电流阻挡层具有一开口；及一形成在该开口处的第二p-型包层，该第二p-型包层包括一可饱和吸收层。在一实施例中，该可饱和吸收层由InGaAsP或InGaAs形成。在一实施例中，在该电流阻挡层中形成一模控制层。最好，该第一p-型包层由具有大于该n-型包层的能隙的一能隙的材料形成。例如，该第一p-型包层为一AlGaInPN层。根据本专利技术的再另一方面，提供一种劈开方法。该劈开方法是一种劈开具有相对于一正确(just)表面的表面取向向一预定方向倾斜的表面取向的基底的方法，且该基底通过沿该基底的表面取向被倾斜的一方面施加一应力而被劈开。本专利技术的另一种劈开方法是一种劈开具有从方向倾向方向的表面取向的晶体的方法，且该晶体通过沿方向施加一应力而被劈开。因此，本专利技术具有以下目的(1)通过选择一特殊的材料作为该半导体激光器中包括的可饱和吸收层的组成材料，提供具有稳定自持脉动特性及高可靠性的一种半导体激光器；及(2)提供可在这样一半导体激光器的生产过程中被使用的一种劈开方法。图1A和1B分别为表示根据本专利技术的实施例1的半导体激光器结构的截面视图和透视图。图2为表示图1A和1B中所示的半导体激光器的活性层中及其附近的A1组分的变化的示意图。图3为表示GaInP和InGaAsP的增益特性曲线的示意图。图4为表示图1A和1B中所示的半导体激光器中的光输出及载流子浓度的时间变化的示意图。图5为表示图1A和1B中所示的半导体激光器中的光输出与电流间关系的示意图。图6为表示图1A和1B中所示的半导体激光器中光输出的时间变化的实际测量波形的一示例的示意图。图7为说明该基底的一倾斜取向与一较佳劈开方向间的关系的示意图。图8为表示根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器，包括一活性层和其间插入该活性层的一包层结构，其中该包层结构包括一可饱和吸收层，且该可饱和吸收层由Ｉｎ↓［ｘ］Ｇａ↓［１－ｘ］Ａｓ↓［ｙ］Ｐ↓［１－ｙ］（０＜ｘ＜１，０≤ｙ≤１）形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木户口，足立秀人，熊康仁，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]