JPH03217068A - 半導体レーザ素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光計測装置等の光学関連機器用光源に適した半
導体レーザ素子及びその製造方法に関し、特に、偏光方
向の互いに異なる２種類のレーザ光を出射することがで
きる半導体レーザ素子及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 半導体レーザ素子は、光計測装置等の光学関連３ー 機器に用いられるコヒーレント光源として盛んに研究さ
れている。

第７図に、従来の半導体レーザ素子の断面図を示す。こ
の半導体レーザ素子は、埋込型ダブルへテロ構造を有す
るものである。

第７図からわかるように、ｎ型ＧａＡｓ基板７１上に、
ｎ型ＡＩＧａＡｓクラッド層７２、ノンドーブＡＩＧａ
Ａｓ活性層７３、ｐ型ＡＩＧａＡＳクラッド層７４がこ
の順番で基板７ｌ側から積層されたダブルへテロ構造の
メサストライプ構造が設けられている。メサストライプ
構造が設けられている領域以外の領域の基板７１上には
、ｎ型ＡＩ　ＧａＡｓ層からなる埋込層７５が設けられ
ている。埋込層７５は、メサストライプ構造の側面を覆
っている。埋込層７５の上には、Ｓｊ０２からなる誘電
体膜７６が形成されている。ｐ型クラッド層７４及び埋
込層７６の上にはｐ側電極７７が、基板７１の裏面には
ｎ側電極７８が形成されている。

第７図の半導体レーザ素子は、活性層７３を含−４ー むメサストライプ構造の側面部が埋込層７５によって埋
め込まれている。このために、レーザ光は単一の基本水
平横モードで発振することができる。

また、レーザ光を発振させるための電圧を電極７７、７
８に印加すると、埋込層７５上の誘電体膜７６のために
、駆動電流はメサストライプ構造中を集中して効率よく
流れる。これによって、発振閾値は低下し、低電流での
安定したレーザ発振が実現する。但し、単一横モード発
振を実現し、発振閾値（１ｔｈ）を低下させるためには
、活性層７３の幅を数μｍ程度の大きさに設定する必要
がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の従来技術においては、以下に述べ
る問題点があった。

コヒーレント光を利用する各種光学機器に於いては、コ
ヒーレント光の偏光方向が重要な意味を持つ。一般に、
半導体レーザ素子から出射されるレーザ光はＴＥ波に偏
波しており、その偏光方向は、活性層に平行である。こ
のため、偏光方向が互いに異なる２種類のレーザ光を得
るためには、−５− ２個の半導体レーザ素子が必要となる。例えば、２個の
半導体レーザ素子を並列に配置する場合、一方の半導体
レーザ素子が出射するレーザ光の偏光方向に対して、他
方の半導体レーザ素子が出射するレーザ光の偏光方向を
、２分の１波長板等を用いて回転させることにより、偏
光方向が互いに異なる２種類のレーザ光を得ている。し
かし、このような従来技術には、２個の半導体レーザ素
子と２分の１波長板等の光学部品とが必要であるため、
部品点数が多く、装置の小型化には不向きであるという
問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、偏光方向の互いに異なる
２種類のレーザ光を出射することができ、光計測用光源
等の光学関連機器用光源に適した半導体レーザ素子及び
その製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の半導体レーザ素子は、半導体基板と、該半導体
基板上に形成されたストライプ状のりッ一６− ジ構造と、該リッジ構造の上面に設けられた、活性領域
を有する第１の積層構造と、該リッジ構造の一方の側面
に設けられた、活性領域を有する第２の積層構造と、該
リッジ構造の他方の側面に設けられた、活性領域を有す
る第３の積層構造と、該第１、第２及び第３の積層構造
を覆う埋込層と、該埋込層上に形成され、該第１の積層
構造に電気的に接続された第１の電極と、該埋込層上に
形成され、該第２の積層構造に電気的に接続された第２
の電極と、該埋込層上に形成され、該第３の積層構造に
電気的に接続された第３の電極と、を備えており、その
ことにより上記目的が達成される。

また、半導体基板と、該半導体基板上に形成されたテラ
ス構造と、該テラス構造の上段に設けられた、活性領域
を有する第１の積層構造と、該テラス構造の段差側面に
設けられた、活性領域を有する第２の積層構造と、該第
１及び第２の積層構造を覆う埋込層と、該埋込層上に形
成され、該第１の積層構造に電気的に接続された第１の
電極と、該埋込層上に形成され、該第２の積層構造に電
気−７− 的に接続された第２の電極と、を備えていてもよい。

本発明の製造方法は、（１００）面を主たる面とする半
導体基板上に＜０１１＞方向に沿うストライプ状のりッ
ジ構造を形成する工程と、活性領域を有する第１の積層
構造を該リソジ構造の上面に選択成長させ、活性領域を
有する第２の積層構造を該リッジ構造の一方の側面に選
択成長させ、第３の活性領域を有する第３の積層構造を
該１ルノジ構造の他方の側面に選択成長させる工程と、
を包含しており、そのことにより上記目的が達成される
。

また、（１　０　０）面を主たる面とする半導体基板上
に＜０１１＞方向に沿う段差側面を有するテラス構造を
形成する工程払活性領域を有する第１の積層構造を該テ
ラス構造の上段に選択成長させ、活性領域を有する第２
の積層構造を該テラス構造の段差側面に選択成長させる
工程と、を包含していてもよい。

（実施例） −８一 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図に、本発明の第１の実施例の断面図を示す。

面方位（１　０　０）のｎ型ＧａＡｓ基板１の上面に、
ストライプ状のりッジ構造（幅３μｍ、高さ３．２μｍ
）１１が、［０１１］方向（共振器方向、図面に垂直）
に沿うようにして設けられている。

リッジ構造１１の上面には、断面形状が三角形である第
１の積層構造１０ａが設けられており、リッジ構造１ｌ
の２つの側面には、断面形状が三角形である第２の積層
構造１０ｂ１第３の積層構造１０ｃが設けられている。

何れの積層構造１０ａ，　　１０ｂ，　　１０ｃも、　
Ｓｅ　　ドーブｎ型ＧａＡｓバッファ層（層厚ｌμｍ）
　２、Ｓｅドープｎ型Ａｌ１＋．４Ｇ　ａ　ｌ！．６Ａ
　ｓクラッド層（層厚０．８μｍ）３、ノンドーブＡ　
ｌ　ｌＩ．ｌ３Ｇ　ａ　ｓ．ｓ７Ａ　ｓ活性層（層厚０
．１７ｚｍ）４、Ｚｎドープｐ型Ａ　ｌ　ｌ＋．４Ｇ　
ａ　ｅ，６Ａ　ｓクラッド層（層厚０．　　８μｍ）　
５がこの順番でリッジ構造ｌ１の表面側から積層された
ものである。こうして、基板１の主面に平行な活性層４
を含む第一９ １のダブルへテロ構造と、基板主面に垂直な活性層４を
含む第２及び第３のダブメヘテロ構造とが同一基板１上
に形成されている。

上記の積層構造１　０　ａ，　　１　０　ｂ，　　１　
０　ｃは、半絶縁性ＧａＡｓ層からなる埋込層６により
覆われている。

埋込層６内に於いて、第１の積層構造１０ａ上に、第１
の積層構造１０ａのｐ型クラッド届５と第ｌのｐ側電極
８ａとを電気的に接続するための不純物拡散領域７ａが
形成されている。また、埋込層６内に於いて、第２の積
層構造ｉｏｂ上に、第２の積層構造１０ｂのｐ型クラッ
ド層５と第２のｐ側電極８ｂとを電気的に接続するため
の不純物拡散領域７ｂが形成されている。また、埋込層
６内に於いて、第３の積層構造１０ｃ上に、第３の積層
構造１０ｃのｐ型クラッド層５と第３のｐ側電極８Ｃと
を電気的に接続するための不純物拡散領域７Ｃが形成さ
れている。これらの不純物拡散領域７　ａｓ　　７　ｂ
ｓ　　７　Ｃは、互いに接していない。

埋込層６の不純物拡散領域７ａ上には、ストラ一ｌ〇一 イプ状の第１のｐ側電極８ａが、リッジ構造１１の上面
に対向するようにして設けられている。また、不純物拡
散層領域７ｂ上には、ストライプ状の第２のｐ側電極８
ｂが第１のｐ側電極８ａに平行に設けられ、不純物拡散
層領域７ｃ上には、ストライプ状の第３のｐ側電極８ｃ
が第１のｐ側電極８ａに平行に設けられている。基板１
の裏面の全面にはｎ側電極９が形成されている。

第１のｐ側電極８ａとｎ側電極９とに電圧を印加すると
、駆動電流が第１の積層構造１０ａ内を流れる。これに
よって、水平横モードの単一化されたレーザ光が発振し
、該レーザ光が第１の積層構造１０ａの端面から出射さ
れる。このとき出射されるレーザ光の偏光方向は、基板
１の主面に対して平行である。

第２のｐ側電極８ｂとｎ側電極９とに電圧を印加すると
、駆動電流が第２の積層構造１０ｂ内を流れる。これに
よって、水平横モードの単一化されたレーザ光が発振し
、該レーザ光が第２の積層構造の端面から出射される。

このとき出射される１１ー レーザ光の偏光方向は、基板の主面に対して垂直である
。

また、第３のｐ　｛ｔｉｌｌ電極８Ｃとｎ側電極９とに
電圧を印加すると、駆動電流が第３の積層構造１０Ｃ内
を流れる。これによって、水平横モードの単一化された
レーザ光が発振し、該レーザ光が第３の積層構造の端面
から出射される。このとき出射されるレーザ光の偏光方
向も、基板の主面に対して垂直である。

このように、本実施例の半導体レーザ素子に於いては、
第１の積層構造１０ａから出射されるレーザ光の偏光方
向と第２及び第３の積層構造１０ｂＳ　１０ｃから出射
されるレーザ光の偏光方向とが、垂直の関係にある。

第ｌのｐ側電極８ａ，第２のｐ側電極８ｂ、及び第３の
ｐ側電極８Ｃの各々に印加する電圧を制御することによ
って、偏光方向の異なる２種類のレーザ光を同時に出射
することも、また、別々に出射することも可能である。

従って、本発明の半導体レーザ素子を用いれば、ー１２
− １個の半導体レーザ素子から偏光方向が互いに９０度異
なる２種類のレーザ光を出射させることができるので、
光計測装置等の小型化及び部品数の低減が実現される。

以下に、第１図に示す半導体レーザ素子の作製方法を、
第２図を参照しながら説明する。

まず、面方位（１００）のｎ型ＧａＡｓ基板１上ニ、　
［０１１］の方向に沿うストライプパターン（幅３μｍ
）のフォトレジストマスク１２を形成した。次に、Ｈ２
ＳＯＡ系エッチャント（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２０２：　Ｈ２
０＝１：　２：　１　０）を用いたエッチング工程によ
り、幅３μｍのりッジ構造１１を、　［０１１］の方向
に沿うようにして基板ｌ上に形成したく第２図（ａ））
。なお、リッジ構造１１の高さがりッジ構造１１の幅と
同程度の値となるように、エッチング条件を調節した。

リッジ構造１１上のフォトレジストマスクｌ２の表面と
りッジ構造１ｌの側面とを含む基板ｌの全面に、プラズ
マＣＶＤ法により、Ｓｊ０２膜１３を形成した（第２図
（ｂ））。

−１３ この後、ＳｉＯ２膜１３をエッチングするため、基板１
の上方から、基板１の表面に向けてＡｒイオンビームを
照射した。このときのビーム照射方向は、基板１の主面
に対して垂直とした。１ル，ジ構造１１の側面に形成さ
れたＳｉＯ２膜１３には、Ａｒイオンビームが照射され
ないため、その部分のＳ１０２膜１３はエッチングされ
なかった。Ａｒイオンビームが照射された他の部分のＳ
ｉ０２膜ｌ３はエッチングされた。こうして、リツジ構
造１１の上面をフォトレジストマスクｌ２により覆い、
リッジ構造ｌ１の２つの側面をＳｉＯ２膜１３により覆
った（第２図（Ｃ））。

次ニ、フォトレジストマスク１２の表面及びリッジ構造
１１の側面を含む基板ｌ上の全面に、プラズマＣＶＤ法
により、Ｓｊ３Ｎ４膜１４を形成した（第２図（ｄ））
。

次に、基板ｌの有機洗浄を行うことにより、フォトレジ
ストマスク１２を除去し、また、基板１をＨＦ溶液に浸
漬することにより、Ｓｉ０２膜１３を除去した。これに
よって、フォトレジストマス−１４一 ク１２上及びＳｉＯ２膜１３上のＳｉ３Ｎ４膜１４をリ
フトオフした（第２図（ｅ））。

このあと、ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＧａＡｓハッファ
層２、ｎ型Ａ　Ｉ　２．４Ｇ　ａ　［１．６Ａ　ｓクラ
ッド層３、ノンドープＡ　１　ｉｌ．＋３Ｇ　ａ　Ｔ！
．ｌｌ７Ａ　Ｓ活性層４、及びｐ型Ａ　１　ｇ．ａＧ　
ａ　８，６Ａ　ｓクラッド層５をこの順番で、基板１上
に積層した。ただし、非晶質であるＳｉｓＮ４膜１４上
には、上記各層の結晶成長は生じなかった。また、結晶
成長条件を調節することにより、　（１　１　１１面上
での結晶成長が、ほとんど生じないようにした。このた
め、リッジ構造ｌ１の上面及び側面にのみ、積層構造が
形成され、しかも、その積層構造には（１１１１面ファ
セットが形成された。従って、各々の積層構造の断面形
状は三角形となった（第２図（ｆ））。

こうして、基板１の主面に平行な活性層４を有する第１
の積層構造１０ａと、基板ｌの主面に垂直な活性層４を
有する第２及び第３の積層構造１０ｂ、１０ｃとを、同
一工程で形成することができた。

１５− 次に、ＮＨ４０ＨとＨＦの混合溶液によってＳｉ３Ｎ４
膜１４を除去した後、バナジウムがドープされた半絶縁
性ＧａＡｓ層からなる埋込層６を基板１上の全面に、積
層構造１０ａ，１０ｂ，１０ｃを完全に覆うようにして
形成した。

この後、埋込層６の所定領域にＺｎをドーピングするこ
とにより、第１の積層構造１０ａ上に、第１の積層構造
１０ａのｐ型クラッド層５と第ｌのｐ側電極８ａとを電
気的に接続するための不純物拡散領域７ａを形成した。

また、第２の積層構造１０ｂ上に、第２の積層構造１０
ｂのｐ型クラッド層５と第２のｐ側電極８ｂとを電気的
に接続するための不純物拡散領域７ｂを形成した。第３
の積層構造１０ｃ上には、第３の積層構造１０ｃのｐ型
クラッド層５と第３のｐ側電極８ｃとを電気的に接続す
るための不純物拡散領域７ｃを形成した。

埋込層６の不純物拡散領域７ａ上に、リッジ構造ＩＩの
上面に対向するようにして、ストライプ状の第ｌのｐ側
電極８ａを形成した。また、埋込＝１６一 層６の不純物拡散領域７ｂ上に、第１のｐ側電極８ａに
平行となるように、ストライプ状の第２のｐ側電極８ｂ
を形成した。埋込層６の不純物拡散領域７Ｃ上は、第１
のｐ側電極８ａに平行となるように、ストライプ状の第
３のｐ側電極８Ｃを形成した。

基板１の裏面には、全面にｎ｛ＩＩＪ？１極９を形成し
た。

こうして、第１図に示す半導体レーザ素子が作製された
。

このように本実施例では、ＭＯＣＶＤ法を用いて、｛１
　１　１１面上での結晶成長が起こりにくいという条件
のもと、半導体層の選択成長を行うことにより、断面形
状が三角形となる積層構造を、リッジ構造１ｌの上面及
び２つの側面にのみ、それぞれ同時に形成することがで
きた。

次に、第３図を参照しながら、第２の実施例を説明する
。

本実施例の半導体レーザ素子では、面方位（１００）の
ｎ型ＧａＡｓ基板２１の上面に、Ｓｅド−１７ー ープｎ型ＧａＡｓパッファ層（層厚１μｍ）２２、Ｓｅ
ドープｎ型Ａ　１　ａ．ｓＧ　ａ　ｇ，５Ａ　ｓ成長抑
制層（層厚０．２μｍ）２３が積層されている。

ｎ型Ａ　Ｉ　Ｂ．５Ｇ　ａ　ｇ，５Ａ　ｓ成長抑制層２
３上には、ストライプ状のりッジ構造（幅５μｍ，高さ
３μｍ）２４が、［０１１］方向（共振器方向、図面に
垂直）に沿うようにして設けられている。

リッジ構造２４ｂの上面には、断面形状が三角形である
第１の積層構造１０ａが設けられており、リッジ構造２
４ｂの２つの側面には、断面形状が三角形である第２の
積層構造１０ｂ及び第３の積層構造１０ｃが、それぞれ
設けられている。何れの積層構造１　０　ａ，　　１　
０　ｂＳ１　０　ｃも、Ｓｅドープｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層（層厚１μｍ）２、Ｓｅドーブｎ型Ａ　Ｉ　Ｂ，４
Ｇ　ａ　ｌｌ．６Ａ　ｓクラッド層（層厚０．８μｍ）
３、ノンドープＡ　Ｉ　Ｂ，１３Ｇ　ａ　Ｂ，Ｂ７Ａ　
ｓ活性層（層厚０．１μｍ）４、Ｚｎドーブｐ型ＡＩＢ
，４Ｇ　ａ　Ｂ，６Ａ　ｓクラッド層（層厚０．８μｍ
）５がこの順番でリッジ構造２４ｂの表面側から積層さ
れたものである。

ー１８一 こうして、基板２１の主面に平行な活性層４を含む第１
のダブルへテロ構造と基板１の主面に垂直な活性層４を
含む第２及び第３のダブルへテロ構造とが同一基板上に
形成されている。

上記の積層構造１　０　ａ，　　１　０　ｂ，　　１　
０　ｃは、埋込層６により覆われている。

埋込層６内に於いて、第１の積層構造１０ａ上に、第１
の積層構造１０ａのｐ型クラッド層５と第１のｐ側電極
８ａとを電気的に接続するための不純物拡散領域７ａが
形成されている。また、埋込層６内に於いて、第２の積
層構造１０ｂ上に、第２の積層構造１０ｂのｐ型クラッ
ド層５と第２のｐ側電極８ｂとを電気的に接続するため
の不純物拡散領域７ｂが形成されている。埋込層６内に
於いて、第３の積層構造１０ｃ上には、第３の積層構造
１０ｃのｐ型クラッド層５と第３のｐ側電極８Ｃとを電
気的に接続するための不純物拡散領域７ｃが形成されて
いる。これらの不純物拡散領域７　ａ　１７　ｂ　−，
　　７　Ｃは、互いに接していない。

埋込層６の不純物拡散領域７ａ上には、ストラ一１９一 イプ状の第１のｐ側電極８ａがリッジ構造２４ｂの上面
に対向するようにして設けられている。また、不純物拡
散領域７ｂ上には、ストライプ状の第２のｐ側電極８ｂ
が第ｌのｐ側電極８ａに平行に設けられている。不純物
拡散領域７Ｃ上には、ストライプ状の第３のｐ側電極８
Ｃが第１のｐ側電極８ａに平行に設けられている。基板
２１の裏面の全面にはｎ側電極９が形成されている。

次に本実施例の半導体レーザ素子の製造方法を第４図を
参照しながら説明する。

まず、面方位（ｉｏｏ）のｎ型ＧａＡｓ基板２１上に、
ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型ＧａＡｓバッ７７層２３、ｎ
型Ａ　Ｉ　Ｂ，５Ｇ　ａ　ｌｌ，５Ａ　ｓ成長抑制層２
３、Ｓｅドーブｎ型ＧａＡｓ層（層厚３μｍ）２４ａを
順次成長させた（第４図（ａ））。

次に、　［０１１］の方向に沿うストライプパターン（
幅３μｍ）を有するフォトレジストマスク２５を、Ｓｅ
ドープｎ型ＧａＡｓ層２４ａ上に形成した。この後、Ｈ
２ＳＯ４系エッチャント（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２０２：　Ｈ
２０＝１：　２：　　１０）を用いて、Ｓ２０− ｅドープｎ型ＧａＡｓ層２４ａをエッチングすることに
より、幅５μｍのりッジ構造２４ｂを、　［０１１コの
方向に沿うようにして基板２１上に形成したく第４図（
ｂ））。エノチングは、ｎ型Ａｌθ，５Ｇ　ａ　［１，
５Ａ　Ｓ成長抑制層２３の表面が露出するまで行った。

次に、ウェハの有機洗浄を行うことにより、フォトレジ
ストマスク２５を除去した後、ＭＯＣＶＤ法により、前
記実施例と同様にして、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ
型Ａ　１１１．４Ｇ　ａ９　ｅＡ　ｓクラソド層３、ノ
ンドーブＡ　ｌ　ｌ！．Ｉ３Ｇ　ａ　Ｑ．ｓ７Ａ　ｓ活
性層４、及びｐ型Ａ　１　ｇ．ａＧ　ａ　９，８Ａ　Ｓ
クラッド層５をこの順番で積層した。ただし、ｎ型Ａｌ
θ５Ｇａ日，５Ａｓ成長抑制層２３上では、上記各層の
結晶成長は生じなかった。このような成長抑制層として
は、Ａ　Ｉ　ｘＧ　ａ　１−ｘＡ　ｓ　　（　０．　　
５≦Ｘ≦０．　７）層が好適である。

また、第１の実施例と同様に、結晶成長条件を調節する
ことにより、　（１　１　１）面上での結晶成長が、ほ
とんど生じないようにした。

−２１ このため、リッジ構造２４ｂの上面及び２つの側面にの
み、積層構造が形成され、しかも、その積層構造には｛
１　１　１｝面ファセットが形成され、各々の積層構造
の断面形状は三角形となった。

以下、第１の実施例に示した工程と同様の工程により、
埋込層６及び電極８ａ，８ｂ，８ｃ，９等を形成し、第
３図の半導体レーザ素子を作製した。

本実施例の半導体レーザ素子も、第１の実施例の半導体
レーザ素子と同様に、偏光方向の異なる２種類のレーザ
光を放射することができる。

次に、第５図を参照しながら、第３の実施例を説明する
。

面方位（１　０　０）のｎ型ＧａＡｓ基板３１の上面に
、テラス構造（高さ３．２μｍ）が形成されており、テ
ラス構造の断差側面は、［０１１］方向（共振器方向、
図面に垂直）に沿っている。このテラス構造の断差によ
り、基板３１の主面は、上段３５と下段３６に分割され
ている。

テラス構造の上段３５の一部領域上には、断面−２２− 形状が三角形であるストライプ状の第１の積層構造１０
ａが設けられており、テラス構造の段差側面には、断面
形状が三角形であるストライプ状の第２の積層構造１０
１）が設けられている。何れの積層構造も、前述の実施
例と同様に、Ｓｅドープｎ型ＧａＡｓバッファ層（層厚
１７ｚｍ）３、Ｓｅドープｎ型Ａ　Ｉ　２，４Ｇ　ａ　
ｇ，６Ａ　ｓクラッド層（層厚０．８μｍ）３、ノンド
ープＡ　ｌ　ｓ．＋３Ｇ　ａ　ｌｌ．８７Ａ　Ｓ活性層
（層厚０．１μｍ）４、Ｚｎドープｐ型Ａ　Ｉ　．，４
Ｇ　ａ　ｌｌ，６Ａ　Ｓクラッド層（層厚０．８μｍ）
５が、この順番で基板３１側から積層されたものである
。

こうして、基板３１の主面に平行な活性層４を含む第１
のダブルへテロ構造と基板主面に垂直な活性層４を含む
第２のダブルへテロ構造とが同一基板上に形成されてい
る。

上記の積層構造１０ａ，１０ｂは、埋込層６により覆わ
れている。

埋込層６内に於いて、第１の積層構造１０ａと埋込層６
上に、第１の積層構造１０ａのｐｚクラッド層５と第１
のｐ側電極とを電気的に接続する一２３ ようにして、不純物拡散領域７ａが形成されている。ま
た、埋込層６内に於いて、第２の積層構造１０ｂ上に、
第２の積層構造１０ｂのｐ型クラッド層６と第２のｐ側
電極とを電気的に接続するようにして、不純物拡散領域
７ｂが形成されている。

これらの不純物拡散領域７ａ，７ｂは、互いに接してい
ない。

埋込届６の不純物拡散領域７ａ上には、ストライプ状の
第１のｐ側電極８ａがテラス構造の上面に対向するよう
にして設けられている。また、埋込層６の不純物拡散領
域７ｂ上には、ストライプ状の第２のｐ側電極８ｂが第
１のｐ側電極８ａに平行に設けられている。基板ｌの裏
面の全面にはｎ側電極９が形成されている。

次に、本実施例の製造方法を第６図を参照しながら説明
する。

まず、通常のエソチング方法を用いて基板３ｌをエソチ
ングすることにより、段差側面の沿う方向が［０１１］
となるテラス構造を形成した後、基板３１上に於いてテ
ラス構造の下段３６にのみ、＝２４− 第１の実施例に示した方法と同様の方法により、Ｓｉ３
Ｎａ膜３２を形成した（第６図（ａ））。

この後、Ｓｉ３Ｎ４膜３２上及びテラス構造の段差側面
と、テラス構造の上段３５に於いて第１の積層構造１０
ａを形成すべきストライプ状の領域上とに、レジストマ
スク３３を形成した（第６図（ｂ））。

次に、基板３１上の全面に、Ｓｉ３Ｎ４膜３４を形成し
た後、テラス構造の段差側面及び上段３５に於いて、第
１の積層構造１０ａを形成すべきストライプ状の領域上
のＳｊ３Ｎａ膜３４をリフトオフ法により除去した（第
６図（Ｃ））。

以下、第１の実施例に示した工程と同様の工程により、
第１及び第２の積層構造等を形成し、第５図の半導体レ
ーザ素子を作製した。

本実施例では、第１の積層構造１０ａをテラス構造の段
差側面から離れた領域に形成することができた。このた
め、第１の積層構造１０ａと第２の積層構造１０ｂとの
距離を広くすることにより、第１のｐ電極と第２のｐ電
極との間の電気的な分ー２５一 離を確実に行うことができた。

本実施例に於いても、第１の積層構造１０ａから出射さ
れるレーザ光の偏光方向と第２の積層構造１０ｂから出
射されるレーザ光の偏光方向とが、垂直の関係にある。

従って、第１のｐ側電極８ａ及び第２のｐ側電極８ｂに
印加する電圧を制御することによって、偏光方向の異な
る２種類のレーザ光を同時に出射することも、また、別
々に出則することも可能である。

なお、上記の何れの実施例に於いても、リッジ構造の側
面又はテラス構造の段差側面が沿う方向が［０１１］で
ある場合について説明したが、この方向は、＜０１１＞
で一般的に示される他の結晶学的に同価な方向であって
も良い。

また、上記の何れの実施例に於でも、積層構造を選択成
長させるとき、ＭＯＣＶＤ法を用いたが、他の方法、例
えば、ＭＢＥ法を用いてもよい。

（発明の効果） このように、本発明の半導体レーザ素子によれば、第１
の積層構造から出射されるレーザ光の偏２６− 光方向と第２の積層構造から出射されるレーザ光の偏光
方向とが、垂直の関係にある。第１の電極、第２の電極
及び第３の電極に印加する電圧を制御することによって
、偏光方向の異なる２種類のレーザ光を同時に出射する
ことも、また、別々に出射することも可能である。

従って、本発明の半導体レーザ素子を用いれば、１個の
半導体レーザ素子から偏光方向が互いに９０度異なる２
種類のレーザ光を出射させることができるので、光計測
装置等の小型化及び部品数の低減が実現される。

本発明の製造方法によれば、　ｆｌｌｌ１面上での結晶
成長が起こりにくいという条件のもとで、半導体層の選
択成長を行うことにより、活性領域を有する複数の積層
構造を、ソソジ構造の上面及び側面、又はテラス構造の
上段及び段差側面に、それぞれ同時に形成することがで
きる。これによって、偏光方向が互いに９０度異なる２
種類のレーザ光を出射する半導体レーザ素子を簡単な工
程で作製することができる。

２７ー ４．　゛　　　の　　　な！　■ 第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図（
ａ）〜（ｆ）は第１の実施例の製造方法を説明するため
の断面図、第３図は第２の実施例を示す断面図、第４図
（ａ）及び（ｂ）は第２の実施例の製造方法を説明する
ための断面図、第５図は第３の実施例を示す断面図、第
６図（ａ）〜（ｃ）は第３の実施例の製造方法を説明す
るための断面図、第７図は従来例を示す断面図である。

１，　　２Ｌ　　３　１−ｎ型ＧａＡｓ基板、２−Ｓ　
ｅドーブｎ型ＧａＡｓバッファ層、３・・・Ｓｅドーブ
ｎ型Ａ　Ｉ　Ｔ！．４Ｇ　ａ　ｌｌ．ａＡ　ｓクラッド
層、４・・・ノンドーブＡ　１　１１．１３Ｇ　ａ　ｌ
ｌ．Ｂ７Ａ　ｓ活性層、５　−　Ｚ　ｎドーブｐ型Ａ　
１　［１．４Ｇ　ａ　ｓ，６Ａ　ｓ層クラッド層、６・
・・埋込層、７ａ、７ｂ，７ｃ・−不純物拡散領域、８
ａ、８　ｂ　・ｐ側電極、９−・ｎ　｛ｉｌｌ電極、１
０ａ、１０ｂ１１０ｃ・・・積層構造、１１、２４ｂ・
・・リッジ構造。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板と、 該半導体基板上に形成されたストライプ状のリッジ構造
   と、 該リッジ構造の上面に設けられた、活性領域を有する第
   １の積層構造と、 該リッジ構造の一方の側面に設けられた、活性領域を有
   する第２の積層構造と、 該リッジ構造の他方の側面に設けられた、活性領域を有
   する第３の積層構造と、 該第１、第２及び第３の積層構造を覆う埋込層と、 該埋込層上に形成され、該第１の積層構造に電気的に接
   続された第１の電極と、 該埋込層上に形成され、該第２の積層構造に電気的に接
   続された第２の電極と、 該埋込層上に形成され、該第３の積層構造に電気的に接
   続された第３の電極と、 を備えた半導体レーザ素子。 ２、半導体基板と、 該半導体基板上に形成されたテラス構造と、該テラス構
   造の上段に設けられた、活性領域を有する第１の積層構
   造と、 該テラス構造の段差側面に設けられた、活性領域を有す
   る第２の積層構造と、 該第１及び第２の積層構造を覆う埋込層と、該埋込層上
   に形成され、該第１の積層構造に電気的に接続された第
   １の電極と、 該埋込層上に形成され、該第２の積層構造に電気的に接
   続された第２の電極と、 を備えた半導体レーザ素子。 ３、（１００）面を主たる面とする半導体基板上に＜０
   １１＞方向に沿うストライプ状のリッジ構造を形成する
   工程と、 活性領域を有する第１の積層構造を該リッジ構造の上面
   に選択成長させ、活性領域を有する第２の積層構造を該
   リッジ構造の一方の側面に選択成長させ、活性領域を有
   する第３の積層構造を該リッジ構造の他方の側面に選択
   成長させる工程と、を包含する半導体レーザ素子の製造
   方法。 ４、（１００）面を主たる面とする半導体基板上に＜０
   １１＞方向に沿う段差側面を有するテラス構造を形成す
   る工程と、 活性領域を有する第１の積層構造を該テラス構造の上段
   に選択成長させ、活性領域を有する第２の積層構造を該
   テラス構造の段差側面に選択成長させる工程と、 を包含する半導体レーザ素子の製造方法。