QUANTUM CASCADE LASER ELEMENT AND QUANTUM CASCADE LASER DEVICE

• Main Authors: FURUTA Shinichi, SUGIYAMA Atsushi
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 07.10.2021
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; DEVICES USING STIMULATED EMISSION; ELECTRICITY

This quantum cascade laser element comprises: a semiconductor substrate; a semiconductor stack having a ridge portion; an embedded layer having a first part formed on a side surface of the ridge portion, and a second part extending from an edge portion of the first part on the semiconductor substrate side along the width direction of the semiconductor substrate; and a metal layer formed on at least a top surface of the ridge portion and on the first part. A surface of the first part on the side opposite to the ridge portion comprises, when viewed from an optical guide direction, a first inclined surface inclined relative to the side surface of the ridge portion so as to become spaced apart from the side surface of the ridge portion with increasing distance from the semiconductor substrate, and a second inclined surface positioned on the side opposite to the semiconductor substrate with respect to the first inclined surface and inclined relative to a center line, passing the center of the ridge portion and parallel to the thickness direction of the semiconductor substrate, so as to become closer to the center line with increasing distance from the semiconductor substrate. The metal layer extends over the first inclined surface and the second inclined surface. Cet élément laser à cascade quantique comprend : un substrat semi-conducteur ; un empilement semi-conducteur ayant une portion arête ; une couche incorporée ayant une première partie formée sur une surface latérale de la portion arête, et une seconde partie s'étendant à partir d'une portion bord de la première partie sur le côté substrat semi-conducteur le long de la direction de largeur du substrat semi-conducteur ; et une couche métallique formée sur au moins une surface supérieure de la portion arête et sur la première partie Une surface de la première partie sur le côté opposé à la portion arête comprend, vue depuis une direction de guidage optique, une première surface inclinée inclinée par rapport à la surface latérale de la portion arête de manière à s'espacer de la surface latérale de la portion arête avec une distance croissante à partir du substrat semi-conducteur, et une seconde surface inclinée positionnée sur le côté opposé au substrat semi-conducteur par rapport à la première surface inclinée et inclinée par rapport à une ligne centrale, faisant passer le centre de la portion arête et parallèle à la direction d'épaisseur du substrat semi-conducteur, de manière à se rapprocher de la ligne centrale avec une distance croissante à partir du substrat semi-conducteur. La couche métallique s'étend sur la première surface inclinée et la seconde surface inclinée. 量子カスケードレーザ素子は、半導体基板と、リッジ部を有する半導体積層体と、リッジ部の側面上に形成された第１部分、及び、第１部分における半導体基板側の縁部から半導体基板の幅方向に沿って延在する第２部分を有する埋め込み層と、少なくともリッジ部の頂面、及び第１部分上に形成された金属層と、を備える。第１部分におけるリッジ部とは反対側の表面は、光導波方向から見た場合に、半導体基板から離れるにつれてリッジ部の側面から離れるように、リッジ部の側面に対して傾斜した第１傾斜面と、第１傾斜面に対して半導体基板とは反対側に位置し、半導体基板から離れるにつれて、リッジ部の中心を通り且つ半導体基板の厚さ方向に平行な中心線に近づくように、中心線に対して傾斜した第２傾斜面と、を有する。金属層は、第１傾斜面及び第２傾斜面上にわたって延在している。