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公開番号2024159785
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024135443,2020106268
出願日2024-08-14,2020-06-19
発明の名称面発光型量子カスケードレーザ
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類H01S 5/11 20210101AFI20241031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】発振しきい値電流を低減することができる面発光型量子カスケードレーザを提供すること。
【解決手段】面発光型量子カスケードレーザは、基板と、前記基板上に設けられた半導体積層体のメサ部であって、キャリアのサブバンド間遷移により発光する発光層と、二次元回折格子を含むフォトニック結晶層とを有するメサ部と、前記メサ部の側壁に設けられた反射膜と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた半導体積層体のメサ部であって、キャリアのサブバンド間遷移により発光する発光層と、二次元回折格子を含むフォトニック結晶層とを有するメサ部と、
前記メサ部の側壁に設けられた反射膜と、
を備える面発光型量子カスケードレーザ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、面発光型量子カスケードレーザに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
二次元回折格子を含むフォトニック結晶層を利用することで面発光可能な量子カスケードレーザが提案されている。このような面発光型量子カスケードレーザにおいて、製造上のばらつきなどから、フォトニック結晶層によって制御される発振波長が、発光層のゲインカーブのピーク波長からずれてしまうと、発振しきい値電流の増大をまねいてしまう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Applied Physics Letters 114,031102(2019)、「Room temperature surface emission on large-area photonic crystal quantum cascade lasers」、 Published Online:January 23,2019
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、発振しきい値電流を低減することができる面発光型量子カスケードレーザを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、面発光型量子カスケードレーザは、基板と、前記基板上に設けられた半導体積層体のメサ部であって、キャリアのサブバンド間遷移により発光する発光層と、二次元回折格子を含むフォトニック結晶層とを有するメサ部と、前記メサ部の側壁に設けられた反射膜と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態の面発光型量子カスケードレーザの模式断面図である。
実施形態の面発光型量子カスケードレーザの模式平面図である。
実施形態の面発光型量子カスケードレーザにおけるフォトニック結晶層の模式平面図である。
（ａ）は実施形態の面発光型量子カスケードレーザの発振のゲインスペクトルを示す図であり、（ｂ）は面発光型量子カスケードレーザの電流－光出力特性を示す図である。
実施形態の面発光型量子カスケードレーザにおいて反射膜の他の例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００８】
図１は、実施形態の面発光型量子カスケードレーザの模式断面図である。
【０００９】
実施形態の面発光型量子カスケードレーザは、基板１０と、半導体積層体のメサ部２０と、第１電極３１と、第２電極３２と、反射膜５１とを有する。
【００１０】
基板１０上に第１クラッド層１１が設けられ、第１クラッド層１１上にメサ部２０が設けられている。メサ部２０は、第１クラッド層１１上に柱状に突出して設けられ、第１電極３１および第２電極３２を通じて発光層１３に供給される電流の狭窄構造を構成している。
（【００１１】以降は省略されています）

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