发明名称 半导体二极体雷射及其制造方法
摘要 半导体二极体雷射除了使用在光碟系统外,也可用于雷射印表机、条码阅读机、及玻纤通讯系统。具有所谓(弱)折射率导引式结构的雷射非常适合在许多应用例,特别是因为它们可以用比较简单和可靠的方式制造。该已知(弱)折射率导引式雷射的一项缺点是该所谓的 P-I(光学功率电流)特性曲线有一拗折。该一拗折限制该雷射在一比较低的光学功率下的使用。
申请公布号 TW270250 申请公布日期 1996.02.11
申请号 TW084102432 申请日期 1995.03.14
申请人 飞利浦电子股份有限公司 发明人 卡洛斯.约翰纳斯.凡.德.波;吉拉德.阿瑞安.阿奇;马赛.法兰兹.克里斯汀.舒曼
分类号 H01S3/25 主分类号 H01S3/25
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种折射率导引型的一半导体二极体雷射,以雷射简称之,包含一具有一第一传导型式的一半导体基片之一半导体本体,在其上配置一半导体层结构,该结构依顺序至少包含该第一传导型式的一第一护套层、一主动层、及相对于该第一护套层之一第二传导型式的一第二护套层,及包含一可产生一致电磁辐射的pn接面,给予一足够的电流强度在该顺向方向内,在一由实质上延伸垂直该主动区的多个表面所限制的一谐振空腔的一条状主动区内,同时该半导体层结构具有一装置用以形成一在该主动区之任一侧上有效折射率内的一步阶,及该第一和第二护套层被具有另一装置用以形成一电气连接,其特征在于该谐振空腔有至少一长度使得作为通过pn接面电流之函数的光学功率的导数变化处的光学功率是一最大値。2.根据申请专利范围第1项之半导体二极体雷射,其中该谐振共腔的该长度形成部份该一组实质上彼此间等距离的长度,当对形成部份该组光学功率之该等长度的每一个,在该光学功率的导数是该电流的函数经由该等pn接面改变是一最大値。3.根据申请专利范围第1或2项之半导体二极体雷射,其中该谐振空腔长度位于一第一长度和一第二长度间,一第一长度对该光学功率在该光学功率的导数是该电流的函数经由该等pn接面改变是一最大値,及一第二长度大于该第一长度,对该功率约是其最大値的百分之五十。4.根据申请专利范围第1项之半导体二极体雷射,其中该谐振空腔长度位于一第一长度和一第二长度间,一第一长度对该光学功率在该光学功率的导数是该电流的函数经由该等pn接面改变是一最大値,及一第二长度大于该第一长度,对该功率约是其最大値的百分之八十。5.根据申请专利范围第1项之半导体二极体雷射,其中该谐振空腔位于一第一长度和一第二长度间,一第一长度对该光学功率在该光学功率的导数是该电流的函数经由该等pn接面改变是一最大値,及一第二长度约比该第一长度大20微米。6.根据申请专利范围第2项之半导体二极体雷射,其中形成部份该组之一长度是等于该最小的长度,对该光学功率在该光学功率的导数是该电流的函数经由该等pn接面改变是一最大値,附加在此是半个该振荡周期在产生于该主动区内之该电磁辐射的基本横向模态和一次横向模态间乘以一整数。7.根据申请专利范围第6项之半导体二极体雷射,其中该振荡周期是等于2/(@ss0-@ss1)及/2@su*n@ss0@ss1,其中@ss0和@ss1分别是产生在该主动区内之该电磁辐射的基本横向模态和一次横向模态的该等传播常数,是产生在该主动区内的该电磁辐射的波长,以及n@ss0@ss1是产生在该主动区内的该电磁辐射的基本横向模态和一次横向模态之有效折射率的差。8.根据申请专利范围第1项之半导体二极体雷射,其中该雷射具有一弱折射率导引式结构,及其V参数约在/2和间,其中V=(2@su*@su*W/)@su*√(n@ss2@su2-n@ss1@su2),其中W是该主动区的宽度,是该雷射发射的波长,n@ss2是在该主动区的该区域的有效折射率,及n@ss1是该主动区的任一侧上的有效折射率。9.根据申请专利范围第1项之半导体二极体雷射,其中该装置包含具有一脊峰波导结构的半导体二极体雷射之事实。10.根据申请专利范围第9项之半导体二极体雷射,其中该装置包含该脊峰波导结构是隐埋式的事实,及该脊峰波导被隐埋的该埋层有一带隙以致于实质上该产生的电磁幅射之无吸收就发生了。11.根据申请专利范围第1项之半导体二极体雷射,其中接界该谐振空腔的该等表面被供应着一涂布。12.一种操作申请专利范围第1项之半导体二极体雷射的方法,其特征在于该半导体二极体雷射系以脉波模态操作。13.一种制造折射率导引式的半导体二极体雷射之方法,藉此方法,一半导体本体可经由在半导体层结构之一第一传导型式的一半导体基片上之供应而形成,其依顺序包含至少该第一传导型式的第一护套层、一主动层、及相对于该第一护套层的一第二传导型式的一第二护套层,且其中形成一pn接面、一条状主动区、及一由该等实质上垂直该主动区的表面接界的环绕谐振空腔,该半导体层结构被供应着一装置用以形成一在该主动区之任一侧上有效折射率内的一步阶,当该第一和第二护套层被供应着另一装置用以形成一电气连接,其特征在于对该谐振空腔选择一长度以使作为通过该pn接面电流之函数的光学功率的导数变化处的光学功率是一最大値。图示简单说明:图1为本发明之半导体二极体雷射在一第一实施例之图解剖面图;图2图示图1的雷射的该拗折功率(P@ssk@ssi@ssn@ssk)是该雷射的谐振空腔的长度(L)的一函数,其中该主动层包含一个(曲线21)或二个(曲线23)量子井孔层;图3图示图1的雷射之光学功率(P)具有2个量子井孔层和如图2中具长度L@ss1之一谐振空腔是一经由该雷射的电流(I)函数;图4为本发明之半导体二极体雷射的一第二较佳实施例之图解剖面图;图5图示图4的雷射的拗折功率(P@ssk@ssi@ssn@ssk)是该雷射之谐振空腔的长度(L)的函数,该雷射的该等镜表面被去除涂布(曲线53)及涂布以一覆盖层(曲线55);图6图示图4的雷射之光学功率(P)具多个涂布镜表面及如图5中的长度L@ss2是经由该雷射的该电流(I)的函数;图7图示图4的具多个涂布镜表面的雷射之拗折功率(P@ssk@ssi@ssn@ssk)是一脉宽(t)的函数在脉冲模态期间作动具一如图5中(曲线70)长度L@ss2的谐振空腔及图5中具长度L@ss2的一谐振空腔;图8为本发明之半导体二极体雷射的一第三较佳实施例之图解剖面图;图9图示图8的雷射的拗折功率(P@ssk@ssi@ssn@ssk)是该雷射的谐振空腔的长度(L)的函数;及图10图示图8的雷射的光学功率(P)及如图9中一长度L@ss3
地址 荷兰
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