Patent DE-102013215052-B4 (DE)
Title: Halbleiterlaservorrichtung
Inventor: SHIGIHARA KIMIO
IPC: H01S5/22
Filed: 2013-07-31
Granted: 2019-02-21
Abstract: Halbleiterlaservorrichtung (30), die umfasst:
 ein Halbleitersubstrat (5);
 einen Halbleitermehrschichtabschnitt (32), der eine Mantelschicht (6) eines ersten Leitungstyps, eine aktive Schicht (8a, 8b, 9) und eine Mantelschicht (11) eines zweiten Leitungstyps, die auf dem Halbleitersubstrat (5) aufeinanderfolgend gestapelt sind, enthält und der eine vordere Facette (24a) und eine hintere Facette (24b), die in Resonatorlängsrichtung einander gegenüberliegen, aufweist;
 einen Stegabschnitt (20), der auf dem Halbleitermehrschichtabschnitt (32) ausgebildet ist; und
 zwei Terrassenabschnitte (22a, 22b), die auf dem Halbleitermehrschichtabschnitt (32) bereitgestellt sind und zwischen denen beabstandet der Stegabschnitt (20) liegt;
 wobei der Stegabschnitt (20) eine Breite von wenigstens 50 µm aufweist;
 wobei die aktive Schicht (8a, 8b, 9) in ein aktives Gebiet (1), in Gebiete unter den Terrassenabschnitten (3a, 3b) und in Mantelgebiete (2a, 2b) unterteilt ist,
 wobei das aktive Gebiet (1) in der Draufsicht unter dem Stegabschnitt (20) liegt und wobei die Gebiete unter den Terrassenabschnitten (3a, 3b) in der Draufsicht auf beiden Seiten des aktiven Gebiets (1) unter den Terrassenabschnitten (22a, 22b) liegen, wobei die Mantelgebiete (2a, 2b) zwischen dem aktiven Gebiet (1) und den Gebieten unter den Terrassenabschnitten (3a, 3b) liegen;
 wobei die Gebiete unter den Terrassenabschnitten (3a, 3b) Gebiete mit hohem Brechungsindex sind, die einen höheren Brechungsindex als die Mantelgebiete (2a, 2b) aufweisen; 
 wobei die Halbleiterlaservorrichtung (30) durch eine reduzierte Schichtdicke der Mantelschicht (11) im Bereich der Mantelgebiete (2a, 2b) so konfiguriert ist, dass sie der folgenden Beziehung genügt:
         (     2   π   /   λ     )     ⋅         (       n   a           2     −     n   c           2       )         1   /   2       ⋅     (     W/2     )     >   π   /   2,         wobei λ die Laserwellenlänge der Halbleiterlaservorrichtung (30) repräsentiert, n a  den effektiven Brechungsindex des aktiven Gebiets (1) repräsentiert, n c  den effektiven Brechungsindex der Mantelgebiete (2a, 2b) repräsentiert und W eine Breite des aktiven Gebiets (1) repräsentiert, die einer Breite des Stegabschnitts (20) entspricht;
 wobei die beiden Terrassenabschnitte (22a, 22b) so angeordnet sind, dass lediglich ein zentraler Teil einer Länge des Stegabschnitts (20) dazwischenliegt und zwischen denen kein Endteil des Stegabschnitts (20) liegt, wobei die Länge des Stegabschnitts (20) in der Resonatorlängsrichtung verläuft;
 wobei ein oberer Abschnitt des Halbleitermehrschichtabschnitts (32) mit ersten Abschnitten (34a, 34b) versehen ist, die in Draufsicht in Ecken des oberen Abschnitts angeordnet sind, sodass zwischen ihnen ein Endteil des Stegabschnitts (20) auf der Seite der vorderen Facette (24a) des Halbleitermehrschichtabschnitts (32) liegt, und außerdem mit zweiten Abschnitten (34c, 34d) versehen ist, die in Draufsicht in Ecken des oberen Abschnitts angeordnet sind, sodass zwischen ihnen ein Endteil des Stegabschnitts (20) auf der Seite der hinteren Facette (24b) des Halbleitermehrschichtabschnitts (32) liegt, wobei die Terrassenabschnitte (22a, 22b) in der Draufsicht zwischen dem ersten Abschnitt (34a, 34b) und dem zweiten Abschnitt (34c, 34d) liegen; und 
 wobei die Höhen der ersten Abschnitte (34a, 34b) und/oder der zweiten Abschnitte (34c, 34d) geringer als die des Stegabschnitts (20) und der Terrassenabschnitte (22a, 22b) sind, und
 die ersten Abschnitte (34a, 34b) und/oder die zweiten Abschnitte (34c, 34d) keine Mantelschicht (11) aufweisen.