[發明專利]半導體激光器裝置

有效

• 申請號: 01803534.5
• 申請日: 2001-09-06
• 公開（公告）號: CN1394372A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: 小磯武;藤本毅
• 申請（專利權）人: 三井化學株式會社
• 主分類號: H01S5/16
• 分類號: H01S5/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,梁永

技術領域

本發明涉及一種在端面(小平面)附近具有電流未注入區域的高功率半導體激光器。尤其是，本發明使小平面災難性光學破壞等級提高并且提供長期連續工作的高度可靠性。

背景技術

半導體激光器裝置被應用在各種領域如用在通信領域的光放大器的激勵光源。這些激光器被要求用于高功率工作。然而，問題是難以獲得具有用于完成高功率工作的足夠壽命的半導體激光器。通常，所公知的是小平面COD(災難性光學破壞)是半導體激光器惡化的主要因素。所述COD由下述步驟所引起。首先，非放射性重組由小平面附近所產生的缺陷所引起。這導致溫度的增加。此外，由于溫度的增加，能帶間隙的寬度減小并且出現光吸收，由此導致由此帶來的溫度進一步升高的惡性循環。這些步驟促使小平面的熔化并且光輸出惡化。最終，出現非可逆的破壞。

根據上述說明，在防止小平面COD方面，重要的是增強小平面來獲得高功率的半導體激光器。作為防止小平面COD的一種手段，存在這樣的一種方法，其中在小平面附近沒有電流被注入。在這種情況下，因為在小平面附近電流注入被抑制，所以小平面附近變成非激勵狀態。由此，非放射性重組被抑制，這確保改善小平面的COD等級。作為具體實例，存在下述方法。即，通過在小平面上構成的電極下面構成一個絕緣膜如SiN，在小平面內沒有電流被注入；通過構成一個包括小平面上的半導體層的電流阻擋層，在小平面內沒有電流被注入；并且通過在小平面附近執行離子注入，在小平面上沒有電流被注入。

所有上述方法使制造步驟復雜化。此外，所述方法引起對半導體激光器的破壞，其中通過在小平面附近執行離子注入，在小平面內沒有電流被注入。此外，所有這些小平面電流阻擋結構均與波導層隔開一個距離而構成。當提供電流阻擋結構時，可以認為將出現電流環繞。當電流阻擋結構與有源層之間的距離增加時，電流環繞被認為會引起嚴重的影響。在即使在小平面上構成了電流阻擋結構，但是電流環繞的影響變得嚴重的情況下，電流被圍繞著小平面纏繞，由此造成小平面電流阻擋結構的功能惡化。因此，考慮到電流環繞，有必要構成寬的小平面電流阻擋區域。當小平面電流阻擋區域被寬闊地構成時，在這個區域由光吸收所造成的影響變得嚴重，這樣半導體激光器裝置的性能(閾值電流、斜度效率、溫度特征等)惡化。由此，當在小平面附近構成電流阻擋結構時，上述的任何傳統方法未必是最優選的。

本發明的公開內容

本發明的目的是解決上述問題。本發明的一個目的是提供一種半導體激光器裝置，通過在小平面附近提供一種電流阻擋結構，所述半導體激光器裝置具有高的小平面COD等級以及長期連續工作的高度可靠性。根據所述結構，制造工藝變得簡單，不會引起對半導體激光器裝置的損壞，并且性能惡化可以被降至最小。

為了獲取上述目的，本發明涉及一種半導體激光器裝置，其包括：

有源層；

n型波導層；

p型波導層，

所述有源層被插入在n型和p型波導層之間；

n型和p型包覆層，其被構成以便于n型和p型波導層的外部被插入到其中間；

第一電流阻擋層，其被構成以便于限定一個條形電流注入區域，所述區域沿著從此發射激光裝置的前端小平面與對面的所述裝置后端小平面被連接的方向延伸；以及

第二電流阻擋層，其被構成以便于橫切于前端小平面附近的條形電流注入區域；

其中所述第一電流阻擋層和所述第二電流阻擋層由相同層制成。

根據由此建造的半導體激光器裝置，所述第一電流阻擋層和所述第二電流阻擋層由相同層組成，即它們具有相同的成分及相同的膜厚度，其中在第一電流阻擋層之間插入沿著諧振器方向延伸的條形電流注入區域，并且第二阻擋層的構成是為了便于在小平面附近的一側或兩側沒有電流被注入。因此，與傳統方法相比較，制造工藝變得簡單，而沒有增加工藝步驟的數目。因而，在小平面附近可以提供電流阻擋層，而不破壞半導體激光器裝置。從而，提供具有高的小平面COD等級及長期連續工作高度可靠性的半導體激光器是可能的。不僅前端小平面上而且后端小平面上可以提供電流阻擋層。所述第二電流阻擋層的兩個側面部分之一觸及到小平面。

在本發明中，可以借助電流注入區域和電流阻擋層區域之間等效的折射率差，構成折射率波導結構。此外，在有源層和波導層之間提供具有能帶間隙比波導層的能帶間隙大的載流子阻擋層，因此載流子被限制并且在外延方向上的波導模可以擴展。因而，通過抑制集中在小平面有源層上的光強度，可以進一步改善小平面COD等級。