(57)【要約】【課題】ｐｎ接合を形成する複数の半導体層を具備する半導体本体、本体の一方の端にある端面および照合電極を有するＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードの端面劣化を低減すること。【解決手段】レーザダイオード１０は、端面３４に隣接して配置される端面劣化低減電極５０をさらに含む。端面劣化低減電極５０は、順方向バイアス電極４０から電気的に分離される。端面劣化低減電極５０は、端面劣化を低減するために十分な電界を確立するために使用される。一実施例において、端面劣化低減電極５０と照合電極３２との間に逆方向バイアス電圧ＶRBを印加することによって、このような電界が確立される。別の実施例において、端面劣化低減電極５０を照合電極３２に電気的に接続することによって、このような電界が確立される。【選択図】図１
2010010713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板および前記基板に面する第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有する前記基板の上にあるＩＩ−ＶＩ半導体の活性層を含むｐｎ接合を具備する半導体本体と、
前記半導体本体の第１の端の上にある第１の端面と、
前記活性層の前記第１の面との電気接点において、前記半導体本体の上にある照合電極と、
前記活性層の前記第２の面との電気接点において、前記半導体本体にある順方向バイアス電極であって、前記順方向バイアス電極および前記照合電極が、第１の電流を確立し、光を発生するために十分な第１の電気エネルギーを前記活性層に受け入れて結合するように適応されているものと、
前記第１の端面に隣接する前記半導体本体の上にある第１の端面電極であって、前記活性層の前記第２の面との電気接点において、前記端面電極が前記順方向バイアス電極から電気的に分離されており、前記第１の端面電極および前記照合電極が、前記第１の端面の端面劣化を低減するために、前記第１の電流と対向する方向に流れる第２の電流を確立するために十分な第２の電気エネルギーを前記第１の端面に隣接する前記活性層に受け入れて結合するように適応されているものと、を含むＩＩ−ＶＩ化合物半導体レーザダイオード。
【請求項２】
前記半導体本体が、
前記基板と前記活性層との間にある前記ＩＩ−ＶＩ半導体の第１のクラッディング層と、
前記活性層の前記第１のクラッディング層と対向する前記ＩＩ−ＶＩ半導体の第２のクラッディング層と、をさらに含む請求項１に記載のレーザダイオード。
【請求項３】
前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第１の端面電極との間に前記第２のクラッディング層における第１の分離エッチを含む請求項２に記載のレーザダイオード。
【請求項４】
前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第１の端面電極との間に前記半導体本体における第１のイオン注入分離領域を含む請求項１に記載のレーザダイオード。
【請求項５】
前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第１の端面電極との間に前記半導体本体における第１の選択領域成長分離領域を含む請求項１に記載のレーザダイオード。
【請求項６】
前記第１の端面に対向する前記半導体本体の第２の端の上にある第２の端面と、
前記第２の端面に隣接する前記半導体本体の上にある第２の端面電極であって、前記活性層の前記第２の面との電気接点における第２の端面電極が、前記順方向バイアス電極から電気的に分離されており、前記第２の端面電極および前記照合電極が、前記第２の端面の端面劣化を低減するために、前記第２の電気エネルギーを前記第２の端面に隣接する前記活性層に受け入れて結合するように適応されるものと、を含む請求項３に記載のレーザダイオード。
【請求項７】
前記半導体本体が、前記順方向バイアス電極と前記第２の端面電極との間に前記第２のクラッディング層における第２の分離エッチを含む請求項６に記載のレーザダイオード。
【請求項８】
前記第１および第２の分離エッチが、幅約１０μｍである請求項７に記載のレーザダイオード。
【請求項９】
前記半導体本体が、前記クラッディング層の間に前記活性層に隣接する前記ＩＩ−ＶＩ半導体の１層以上の導波層をさらに含む請求項２乃至３または請求項６乃至８のいずれか１項に記載のレーザダイオード。
【請求項１０】
前記第１および前記第２のクラッディング層がＭｇＺｎＳＳｅ層を含み、
前記導波層がＺｎＳＳｅ層を含み、
前記活性層がＣｄＺｎＳＳｅ層を含む請求項９に記載のレーザダイオード。
【請求項１１】
前記第１および前記第２のクラッディング層がＢｅＭｇＺｎＳｅ層を含み、
前記導波層がＢｅＺｎＳｅ層を含み、
前記活性層がＣｄＺｎＳｅ層を含む請求項９に記載のレーザダイオード。
【請求項１２】
前記活性層が複数の量子井戸活性層を含む請求項９に記載のレーザダイオード。
【請求項１３】
前記半導体本体が、前記第２のクラッディング層と前記順方向バイアス電極との間に、オーミック接触層をさらに含む請求項９に記載のレーザダイオード。
【請求項１４】
前記接触層がディジタル状の傾斜を有するＺｎＴｅ層またはディジタル状の傾斜を有するＢｅＴｅ層を含む請求項１３に記載のレーザダイオード。
【請求項１５】
前記第１および第２の端面電極が約２μｍ〜約２０μｍの範囲の幅を有する請求項６に記載のレーザダイオード。
【請求項１６】
前記第１の端面電極を前記照合電極に電気的に接続するための導体をさらに含む請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のレーザダイオード。
【請求項１７】
前記導体が、前記第１の端面の部分を覆い、前記第１の端面電極と前記照合電極との間に電気接点を設ける金属ミラー被覆を含む請求項１６に記載のレーザダイオード。
【請求項１８】
前記金属ミラー被覆がジルコニウムまたは銀を具備する請求項１７に記載のレーザダイオード。
【請求項１９】
前記半導体本体に形成される端面接続ストリップをさらに含み、前記第１および前記第２の端面電極を電気的に接続する請求項６に記載のレーザダイオード。
【請求項２０】
前記第１の端面電極を前記照合電極に電気的に接続するための導体をさらに含む請求項１９に記載のレーザダイオード。
【請求項２１】
前記第１の端面電極との電気通信において帰還回路をさらに含み、前記レーザダイオードの出力パワーを監視するために適応された請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のレーザダイオード。
【請求項２２】
前記第２の電気エネルギーを前記第１の端面電極に供給するために適応された電圧供給源を任意選択として含み、光データ格納システム、光通信システム、電子ディスプレイシステムまたはレーザポインタシステムを任意選択として具備し、光源として請求項１乃至２１のいずれか１項に記載のレーザダイオードを含む電子システム。
【請求項２３】
基板および前記基板に面する第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を有する前記基板の上にあるＩＩ−ＶＩ半導体の活性層を含むｐｎ接合を具備する半導体本体と、
前記半導体本体の第１の端の上にある第１の端面と、
前記活性層の前記第１の面との電気接点において、前記半導体本体の上にある照合電極と、
前記活性層の前記第２の面との電気接点において、前記半導体本体の上にある順方向バイアス電極であって、前記順方向バイアス電極および前記照合電極が、光を発生するために電気エネルギーを前記活性層に受け入れて結合するように適応されているものと、
前記順方向バイアス電極を前記第１の端面から電気的に分離している第１の分離領域と、を含むＩＩ−ＶＩ化合物半導体レーザダイオード。
【請求項２４】
前記半導体本体が、
前記基板と前記活性層との間の前記ＩＩ−ＶＩ半導体の第１のクラッディング層と、
前記活性層の前記第１のクラッディング層に対向する前記ＩＩ−ＶＩ半導体の第２のクラッディング層と、をさらに含む請求項２３に記載のレーザダイオード。
【請求項２５】
前記第１の端面に対向する前記半導体本体の第２の端の上にある第２の端面と、
前記順方向バイアス電極を前記第２の端面から電気的に分離している第２の分離領域と、をさらに含む請求項２４に記載のレーザダイオード。
【請求項２６】
前記第１の分離領域が第１の分離エッチを具備し、前記第２の分離領域が第２の分離エッチを具備する請求項２５に記載のレーザダイオード。
【請求項２７】
前記第１および前記第２の分離エッチが約２μｍ〜約２０μｍの範囲の幅を有する請求項２５に記載のレーザダイオード。
【請求項２８】
前記第１の分離領域が第１のイオン注入領域を具備し、前記第２の分離領域が第２のイオン注入領域を具備する請求項２５に記載のレーザダイオード。
【請求項２９】
前記第１の分離領域が第１の選択成長領域を具備し、前記第２の分離領域が第２の選択成長領域を具備する請求項２５に記載のレーザダイオード。
【請求項３０】
光データ格納システム、光通信システム、電子ディスプレイシステムまたはレーザポインタシステムを任意選択として具備し、光源として請求項２３乃至２９のいずれか１項に記載のレーザダイオードを含む電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
政府の権利
米国政府は、高等研究計画局および陸軍省／陸軍研究局によって認められた契約第ＤＡＡＨ０４−９４−Ｃ−００４９号に基づき、本発明に一定の権利を有する。
【０００２】
技術分野
本発明は、主に半導体レーザダイオードに関する。さらに詳細には、本発明は、端面劣化の低減のための構造を備えたＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードに関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体レーザダイオードは、たとえば、Ｓｚｅ  「Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」２ｎｄ  ｅｄ．ｐｐ．６８１−７４２（１９８１）の第１２章で一般に知られており、開示される。具体的に言えば、ＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードは、Ｈａａｓｅらに付与された米国特許第５，５１３，１９９号に開示される。
【０００４】
一般に、半導体レーザダイオードは、半導体結晶を結晶の自然のへき開面に沿って割ることによって、複数の半導体レーザダイオードが形成される場合に形成される平行な端面を含む。端面は、半導体レーザダイオードの中に配置されたｐｎ接合によって、放射された光を閉じ込めるために有効である。端面は、別の方法で半導体本体から出たと考えられる光の一部を半導体本体に反射することによって、放射された光を閉じ込めるために有効である。放射された光のこのような反射は、反射された光が半導体本体の中で振動する状態を促進する。このような振動状態は、半導体がレーザとして作用するために不可欠である。
【０００５】
端面劣化過程は、ＩＩＩ−Ｖ半導体レーザダイオードにおいて公知であり、端面の酸化に関連がある。酸化とは、端面が周囲の環境に曝された場合に、酸化膜が端面に成長する状態である。端面の酸化は、端面によって反射されるレーザ光によって増長されると信じられている。端面が酸化されると、酸化膜を形成するために、半導体の元素（たとえばＧａまたはＡｓ）が半導体本体から不均一に除去される。これが、非発光再結合と呼ばれる過程において放射される光の一部を吸収させるような半導体本体の欠陥を後に残す。非発光再結合において、吸収された光からのエネルギーは、熱の形をとって一部消散される。レーザダイオードが高出力パワーで作動される場合には、非発光再結合のために端面における温度の上昇が大きくなる可能性がある。端面における温度が、レーザを形成するために使用される半導体材料の溶融点を超える場合には、端面の急速な破壊が生じ、レーザダイオードの動作を妨害する。端面のこのような破壊は、光学損傷（ＣＯＤ）と呼ばれている。ＣＯＤが生じると、破壊が端面の一部に現れ、溶融領域が端面から半導体レーザに侵入する。ＣＯＤが生じている場合の出力パワーは、端面の酸化を増長するため、レーザの寿命を減少させる傾向にある。
【０００６】
ＩＩＩ−Ｖ半導体レーザダイオードにおいて、端面劣化は一般に、端面の酸化を効果的に抑制するＡｌ2Ｏ3などの誘電材料を用いて、端面を被覆することによって最小限に抑えられる。この対処法は主に、Ｆｕｋｕｄａ「Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｌａｓｅｒｓ  ａｎｄ  ＬＥＤｓ」ｐｐ．１３４−１３６（１９９１）に記載されている。
【０００７】
従来のＩＩ−Ｖｉ半導体レーザダイオードも、一種の端面劣化を示す。端面の近くで、半導体レーザの漸次的な減光が観測されている。高出力パワーでＩＩ−ＶＩ半導体を作動される数分後から１時間で、このような減光された領域が端面から１０μｍｓまで拡大しうることが観測されている。結局、ダークラインディフェクトは通常、減光された領域から始まり、レーザの機能的な破壊を生じる。
【０００８】
しかし、誘電材料で端面を被覆しているＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードに関しては、ＩＩＩ−Ｖ半導体デバイスでなされたように、端面劣化を許容可能なレベルまで低減する場合に、実質的に有効ではない。したがって、ＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードにおいて、端面劣化を低減するための新たな対処法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、端面劣化を低減する構造を有する改良型ＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードに関する。本発明は、端面劣化を低減するために、端面の近くに活性層の領域における非発光再結合を低減させる。
【００１０】
一実施例において、ｐｎ接合を形成する複数の半導体層を具備する半導体本体、本体の一方の端にある端面および照合電極を含む。レーザダイオードは、端面に隣接して配置される端面劣化低減電極をさらに含む。端面劣化低減電極は、順方向バイアス電極から電気的に分離される。端面劣化低減電極は、端面の近くで非発光再結合を低減するために、端面に隣接した領域から電荷担体（電子および正孔）を掃引するために十分な電界を確立するために使用される。一実施例において、端面電極と照合電極との間に逆方向バイアス電圧を印加することによって、このような電界が確立される。別の実施例において、端面電極を照合電極に電気的に接続することによって、たとえば、被覆が端面電極と照合電極の両方との電気接点となるような方法で、端面に導電性の金属ミラー被覆を適用することによって、このような電界が確立される。
【００１１】
さらに別の実施例において、レーザダイオードは、ｐｎ接合を形成する複数の半導体層を具備する半導体本体、本体の一方の端にある端面および照合電極を含む。レーザダイオードは、端面の近くに活性層の領域から電気的に分離され、その領域に注入される担体の数を減少させるような順方向バイアス電極をさらに含む。半導体本体にエッチングされるギャップは、順方向バイアス電極をこの領域から分離する。
【００１２】
本発明のさらなる利点は、レーザダイオードの出力パワーを監視するために、端面劣化低減電極を使用することができることである。端面電極バイアス回路において発生される光電流は、レーザダイオードの出力パワーに比例し、レーザダイオードを制御するための帰還回路に使用されることができる。このような方式で端面劣化低減電極を使用することによって、従来のレーザダイオードの出力パワーを監視するために一般に使用される分離型のフォトダイオードの必要を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例による端面電極を有するＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードの断面等角図（一定の縮尺率ではない）である。
【図２】本発明の第２の実施例による照合電極に電気的に接続された端面電極を有するＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードの断面等角図である。
【図３】本発明による端面電極を有し、帰還回路に相互接続された図１に示された種類のＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードのブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施例による凹部にある順方向バイアス電極を有するＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードの断面等角図である。
【図５】本発明による第２の端面電極をさらに具備する図１に示された種類のＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードの上面図である。
【図６】本発明によるＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオードを有する電子システムのブロック図である。
【図７】端面劣化低減構造を備えていない１つの端面を有する１つのプロトタイプレーザダイオードの２つの端面からのエレクトロルミネセンスを示す上面の写真である。
【図８】図１に示された種類の端面劣化低減電極を備える第２の端面を有する１つのプロトタイプレーザダイオードの２つの端面からのエレクトロルミネセンスを示す上面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明による端面電極５０を有するＩＩ−ＶＩ半導体レーザダイオード１０の断面等角図である。レーザダイオード１０は、ＧａＡｓ基板１２の上に製作され、それぞれ下部（第１）および上部（第２）ＺｎＳＳｅ導波層１４，１６によって形成されるｐｎ接合を含む。示された実施例では、ＣｄＺｎＳｅ（または任意選択でＣｄＺｎＳＳｅ）量子井戸活性層１８が、導波層１４，１６の間に配置される。しかし、ｐｎ接合に隣接する層１４，１６の内部の別の位置に、活性層１８を配置することもでき、活性層１８は複数の半導体層を具備することもできる。活性層１８に対向する導波層１４，１６の面は、下部および上部のＭｇＺｎＳＳｅクラッディング層２０，２２によって、それぞれ境界を定められる。レーザダイオード１０の図示した実施例は、ＺｎＳｅ緩衝層２４および実質的に堆積される層の高結晶品質を保証するために、ＺｎＳｅ緩衝層２４から基板１２を分離するＧａＡｓ緩衝層２８を含む。端面３４は、レーザダイオード１０の一方の端に配置され、レーザ光の可干渉ビームがダイオード１０から放射される方向と垂直を成す。
【００１５】
上部クラッディング層２２との電気接点は、順方向バイアス電極４０および端面劣化低減電極５０によって形成される。順方向バイアス電極４０は、上部クラッディング層２２の面に配置された上部のディジタル状の傾斜を有するＺｎＴｅ（または別法としてＢｅＴｅ）オーミック接触層２６の第１の部分４２を含む。順方向バイアス電極４０はまた、Ｐｄ−Ａｕ層３０の第１の部分４４を具備する。このような接触層２６およびＰｄ−Ａｕ層３０は、レーザダイオード１０を外部システム（図１には図示せず）に結合することができるように従来の方法に適応させる。
【００１６】
端面劣化低減電極５０は、端面３４に隣接するように配置される。端面電極５０は、上部接触層２６の第２の部分５２およびＰｄ−Ａｕ層３０の第２の部分５４を含む。順方向バイアス電極４０および端面電極５０は、好ましくは、接触層２６、Ｐｄ−Ａｕ層３０および上部クラッディング層２２においてギャップを形成する分離エッチ３６によって、互いに電気的に分離される。好ましい実施例において、端面電極５０は、約２μｍ〜約２０μｍの範囲の幅を備え、分離エッチ３６は約１０μｍのクラッディング層２６の幅を用いて階段状にされる一方、順方向バイアス電極４０は端面電極５０の表面積より実質的に大きい表面積を有する。別法として、順方向バイアス電極４０と端面電極５０を互いに電気的に分離するために、イオン注入および選択領域成長などの他の従来技術を使用することもできる。
【００１７】
レーザダイオード１０の下側との電気接点は、ＺｎＳｅ緩衝層２４に対向する基板１２の面の上にある照合電極３２によって形成される。照合電極３２は、Ｉｎ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｇｅまたはそれらの組み合わせを具備する。
【００１８】
順方向バイアス電極４０および照合電極３２は、光の可干渉ビームを発生するために、ｐｎ接合に順方向バイアス電圧ＶFBを受け入れて結合するように適応される。端面電極５０および照合電極３２は、端面３４の近くで活性層１８の領域５６から担体を掃引するために十分な電界を確立するように適応される。端面電極５０と照合電極３２との間に逆方向バイアス電圧ＶRBを印加することによって、このような電界を確立することができる。この領域５６からの担体の掃引は、端面３４の近くで非発光再結合を低減し、端面劣化を低減することになると信じられている。たとえば、プロトタイプレーザダイオードに関する実験は、約３Ｖの逆バイアス電圧ＶRBが印加される場合に、５ｍＷの出力パワーにおいて端面劣化がないことを示した。このような実験は、さらに高い逆バイアス電圧ＶRBで、電界吸収が増大するために、レーザ光の吸収がさらに増大し、レーザの閾値電流が増大することも示した。端面電極電圧ＶRBが十分に小さい場合には、この影響は無視してもよい。
【００１９】
実験は、ゼロバイアスであっても担体が領域５６から除去されることを示した。したがって、図２に示されているように、端面電極５０を照合電極３２に電気的に短絡または接続することによって、適切な掃引電界を確立することができる。示された実施例では、端面劣化低減電極５０および照合電極３２の両方との電気接点となる端面３４に金属ミラー被覆８０を施すことによって、このような接続が行われる。
【００２０】
実験は、端面電極３２がダイオードターンオン電圧（近似的に量子井戸バンドギャップ電圧）より十分に小さい電圧に対して順方向バイアスを印加される場合であっても、所望の結果が得られることをさらに示した。端面電極５０の近くにおける自然放出の欠如および順方向バイアス電極４０を流れる順方向バイアス電流の方向に対向する方向に、領域５６を流れる光電流の確立によって、端面３４の近くにおける活性層１８の領域５６からの担体の効果的な除去が容易に観測される。
【００２１】
図３は、帰還回路９０に相互接続された図１に示された種類のレーザダイオード１０の断面等角図である。帰還回路９０は、端面電極バイアス回路９２および順方向バイアス電極バイアス回路９４を具備する。本発明のさらなる利点は、レーザダイオード１０の出力パワーを監視するために、端面劣化低減電極５０を使用することができることである。端面電極バイアス回路９２によって発生された光電流は、レーザダイオード１０の出力パワーに比例し、レーザダイオード１０を制御するために、帰還回路９０において使用されることができる。このように、端面電極５０を使用することによって、従来のレーザダイオードの出力パワーを監視するために一般に使用される分離型のフォトダイオード（図示せず）を排除する。帰還回路は当業者に公知である。たとえば、端面バイアス回路９２における光電流に基づく回路９４によって、ｐｎ接合に印加される順方向バイアス電圧ＶFBを調整するように帰還回路９０を設計してもよい。
【００２２】
一般に、レーザダイオード１０のプロトタイプは、それぞれ『ブルーグリーンレーザダイオード』（ＢＬＵＥ−ＧＲＥＥＮ  ＬＡＳＥＲ  ＤＩＯＤＥ）、『Ｐ型ＩＩ−ＶＩ半導体のための傾斜型接合オーミック接触』（ＧＲＡＤＥＤ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＯＨＭＩＣ  ＣＯＮＴＡＣＴ  ＦＯＲ  Ｐ−ＴＹＰＥ  ＩＩ−ＶＩ  ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＳ）および『ＩＩＩ−Ｖ／ＩＩ−ＶＩ半導体インターフェースの製作方法』（ＩＩＩ−Ｖ／ＩＩ−ＶＩ  ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮ  ＭＥＴＨＯＤ）と題された米国特許第５，５１３，１９９号、米国特許第５，３９６，１０３号および係争中の米国出願番号０８／５７１，６０７号によって開示された過程を用いて製作された。分離エッチ３６は、当業者に公知である従来のリソグラフィおよびエッチング技術を用いて製作される。
【００２３】
別のプロトタイプレーザダイオード１０が製作されており、ＢｅＭｇＺｎＳｅを具備するクラッディング層２０，２２、ＢｅＺｎＳｅを具備する導波層１４，１６、ＣｄＺｎＳｅを具備する量子井戸活性層１８を含む。
【００２４】
本発明の別の実施例であるレーザダイオード１１０が、図４に示されている。ＩＩ−ＶＩ族半導体レーザダイオード１１０は、レーザダイオード１０と類似であり、同様のＩＩ−ＶＩ半導体層および過程を用いて製作されることができる。レーザダイオード１０に対応するレーザダイオード１１０の部分は、１００だけ増分された参照符号を用いて示される（たとえばレーザダイオード１１０の端面１３４はレーザダイオード１０の端面３４に対応する。レーザダイオード１１０は、レーザダイオード１１０が端面電極を備えていないため、逆方向バイアス電圧ＶRBが印加されない点においてレーザダイオード１０と異なる。レーザダイオード１１０は、順方向バイアス電極１４０から端面１３４に隣接する端まで延在する分離エッチ１３６を有する。分離エッチ１３６は、端面１３４の近くで活性層１１８の領域１５６を順方向バイアス電極１４０から電気的に分離する。この領域１５６を電気的に分離することは、領域に注入される担体の数を減少させ、領域１５６における非発光再結合の低減につながると信じられている。領域１５６における非発光再結合の低減は端面劣化の低減につながると信じられている。
【００２５】
１つのみの端面３４を有するレーザダイオード１０が図１乃至図３に示されているが、図５に示されているように、一般には、順方向バイアス電極４０から電気的に分離された第２の端面劣化低減電極６０を備えた第２の端面３６を具備するであろう。図５に示された好ましい実施例において、２つの端面電極５０，６０を互いに電気的に接続するために、金属ストリップ７０が半導体本体の上に形成される。端面電極５０，６０を照合電極３２に電気的に接続するために、端面３４は金属ミラー被覆８０で被覆される。別法として、第２の端面電極６０を参照電極３２に接続するために金属ストリップ７０を用いる代わりに、第２の端面電極６０が照合電極３２に電気的に接続されるように、図２に示されたミラー被覆８０と類似の第２のミラー被覆を第２の端面３６に使用することができる。２つの被覆された端面を有する一実施例（図示せず）において、レーザの効率を低下させないようにするために、１つの端面はきわめて反射しやすい伝導性被覆（たとえばＡｇ）で被覆され、もう１つの端面は金属薄膜被覆（たとえば、緑色の波長において比較的低い吸収係数であるためにＺｒ）で被覆される。
【００２６】
類似の方式で、図４に示されたレーザダイオード１１０は、端面１３４と類似の第２の端面を備えることができる。第２の端面の劣化を低減するために、第２の端面の近くで順方向バイアス電極１４０から活性層１２８の領域を電気的に分離する場合に、図４に示された分離エッチ１３６と類似の分離エッチを使用することができる。
【００２７】
図６はレーザダイオード１０（または１１０）を有する電子システム２００のブロック図である。電子システム２００は一般に、レーザダイオード１０を作動するために適応された従来の設計の制御装置２２０を含む。任意選択として、電子システム２００はさらに、レーザダイオード１０によって放射されたレーザビームを受光および検出するために適応された従来の設計の光検出器２１０を含むこともできる。光検出器２１０は、制御装置２２０との電気通信において、光検出器２１０が放射されたレーザビームを検出したかどうかを表すために、制御装置２２０に信号を送信する。電子システム２００は、本発明のレーザダイオードを備えるいかなる種類の電子システムであってもよい。電子システム２００の好ましい実施例は、光データ格納システム、光通信システム、電子ディスプレイシステムおよびレーザポインタシステムを含む。
【００２８】
図７乃至図８は端面劣化低減構造を備えていない（図７に示す）１つの端面および図１に示された種類の端面劣化低減電極を備える（図８に示す）第２の端面を有する１つのプロトタイプレーザダイオードの２つの端面からのエレクトロルミネセンスを示す上面の写真である。プロトタイプレーザダイオードは全長約１０００μｍ であり、幅約２０μｍの活性ストライプを有する。ダイオードは、逆方向バイアスを印加された端面電極を利用して、比較的高い電流で約１０分間作動される。レーザダイオードが順方向バイアスを印加された端面電極を利用してディスプレイモードで作動されている間に、図７乃至図８が撮影された。ボンディングパッドは、図７に示された活性ストライプの下部および図８に示された活性ストライプの上部を部分的に減光する。図７は、端面の近くの活性ストライプの減光された領域を示し、ダイオードが端面劣化低減構造を備えていない端面で消え始めることを示している。図８は、端面電極を備えた端面の近くで活性ストライプが減光されていないことを示し、端面電極がその端面で効率的に低減された端面を備えていることを実証している。
【００２９】
本発明は好ましい実施例を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および詳細を変更することができることを認識するであろう。
【図１】
2010010713.tif 000003
【図２】
2010010713.tif 000004
【図３】
2010010713.tif 000005
【図４】
2010010713.tif 000006
【図５】
2010010713.tif 000007
【図６】
2010010713.tif 000008
【図７】
2010010713.tif 000009
【図８】
2010010713.tif 000010