JPH04225586A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH04225586A JPH04225586A JP40838290A JP40838290A JPH04225586A JP H04225586 A JPH04225586 A JP H04225586A JP 40838290 A JP40838290 A JP 40838290A JP 40838290 A JP40838290 A JP 40838290A JP H04225586 A JPH04225586 A JP H04225586A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置に係り
、特に短波長帯のレーザ発振を行なう半導体レーザ装置
に関する。
、特に短波長帯のレーザ発振を行なう半導体レーザ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光磁気ディスク装置等では、記録
密度及び分解能をあげるために短波長でハイパワーのレ
ーザ光を発振する半導体レーザ装置が要求されている。 従来からの短波長帯の半導体レーザ装置は、ＧａＡｓ基
板に格子整合される材料、例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ等で構成されている。 これらの材料によって構成される半導体レーザ装置は、
その高出力動作の制限を与える因子として、端面部分の
劣化、即ちＣＯＤ（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ ）が発生し、問題となってい
た。このＣＯＤは、端面がレーザ光の吸収領域となって
いるため、最大光出力が端面で光吸収されることによっ
て生じる光学損傷をいう。そしてまた、端面の酸化に起
因して緩やかな特性劣化が生じる。
密度及び分解能をあげるために短波長でハイパワーのレ
ーザ光を発振する半導体レーザ装置が要求されている。 従来からの短波長帯の半導体レーザ装置は、ＧａＡｓ基
板に格子整合される材料、例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ等で構成されている。 これらの材料によって構成される半導体レーザ装置は、
その高出力動作の制限を与える因子として、端面部分の
劣化、即ちＣＯＤ（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ ）が発生し、問題となってい
た。このＣＯＤは、端面がレーザ光の吸収領域となって
いるため、最大光出力が端面で光吸収されることによっ
て生じる光学損傷をいう。そしてまた、端面の酸化に起
因して緩やかな特性劣化が生じる。
【０００３】このようなＣＯＤを防止するための方策と
して、（１）端面を絶縁膜でコーティングすること、（
２）端面への光集中を少なくすること、（３）端面部で
の光吸収を少なくすること、（４）硫化物処理により活
性層端面の表面準位を安定化すること等が行なわれてい
る。例えば端面への光集中を少なくするためには、図４
の半導体レーザ装置の平面図に示されているように、周
囲をＡｌＧａＡｓ埋め込み層３０に挟まれたＧａＡｓ活
性層３２の端面部において、ＧａＡｓ活性層３２の幅が
狭くなっている横方向のストライプ構造を形成する。 このストライプ構造により、ＧａＡｓ活性層３２の幅が
狭くなっている端面部分において光の閉じ込めが小さく
なるため、図中の破線に示されるように、ＧａＡｓ活性
層３２に閉じ込められる光の水平方向の分布は端面部に
おいて広がる。従って端面部への光集中が低下し、ＣＯ
Ｄの発生を防止することができる。
して、（１）端面を絶縁膜でコーティングすること、（
２）端面への光集中を少なくすること、（３）端面部で
の光吸収を少なくすること、（４）硫化物処理により活
性層端面の表面準位を安定化すること等が行なわれてい
る。例えば端面への光集中を少なくするためには、図４
の半導体レーザ装置の平面図に示されているように、周
囲をＡｌＧａＡｓ埋め込み層３０に挟まれたＧａＡｓ活
性層３２の端面部において、ＧａＡｓ活性層３２の幅が
狭くなっている横方向のストライプ構造を形成する。 このストライプ構造により、ＧａＡｓ活性層３２の幅が
狭くなっている端面部分において光の閉じ込めが小さく
なるため、図中の破線に示されるように、ＧａＡｓ活性
層３２に閉じ込められる光の水平方向の分布は端面部に
おいて広がる。従って端面部への光集中が低下し、ＣＯ
Ｄの発生を防止することができる。
【０００４】また、端面部での光吸収を少なくするため
には、図５の半導体レーザ装置の断面図に示されるよう
に、端面部分にウインド部を形成する。即ち、ＧａＡｓ
基板３４上には、ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層３６を形
成する。そしてこのＡｌＧａＡｓ下部クラッド層３６上
には、バンドギャップがＡｌＧａＡｓ下部クラッド層３
６より小さいＡｌＧａＡｓ光ガイド層３８を介して、Ｇ
ａＡｓ活性層４０を形成する。このＧａＡｓ活性層４０
上には、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層４２を介して、Ｇ
ａＡｓコンタクト層４４を形成する。そしてＧａＡｓ活
性層４０、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層４２及びＧａＡ
ｓコンタクト層４４に隣接する両方の端面部分には、バ
ンドギャップがＧａＡｓ活性層４０より大きいＡｌＧａ
Ａｓ埋め込み層（ウインド部）４６をそれぞれ形成する
。
には、図５の半導体レーザ装置の断面図に示されるよう
に、端面部分にウインド部を形成する。即ち、ＧａＡｓ
基板３４上には、ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層３６を形
成する。そしてこのＡｌＧａＡｓ下部クラッド層３６上
には、バンドギャップがＡｌＧａＡｓ下部クラッド層３
６より小さいＡｌＧａＡｓ光ガイド層３８を介して、Ｇ
ａＡｓ活性層４０を形成する。このＧａＡｓ活性層４０
上には、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層４２を介して、Ｇ
ａＡｓコンタクト層４４を形成する。そしてＧａＡｓ活
性層４０、ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層４２及びＧａＡ
ｓコンタクト層４４に隣接する両方の端面部分には、バ
ンドギャップがＧａＡｓ活性層４０より大きいＡｌＧａ
Ａｓ埋め込み層（ウインド部）４６をそれぞれ形成する
。
【０００５】このようにしてＧａＡｓコンタクト層４４
の両端面部分に形成されたＡｌＧａＡｓ埋め込み層（ウ
インド部）４６は、ＧａＡｓコンタクト層４４よりもバ
ンドギャップが大きいためにレーザ発振光を吸収せず、
従ってこの端面部分でのＣＯＤを防止することができる
。
の両端面部分に形成されたＡｌＧａＡｓ埋め込み層（ウ
インド部）４６は、ＧａＡｓコンタクト層４４よりもバ
ンドギャップが大きいためにレーザ発振光を吸収せず、
従ってこの端面部分でのＣＯＤを防止することができる
。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体レーザ装置におけるＣＯＤ防止策は、全ての
材料に対してこれらの技術が有効であるわけではない。 特にＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰの半導体レーザ装置に
おいては、上記（１）の絶縁膜による端面コーティング
が効果的であることが確認されているのみである。また
この材料系で、活性層を横切ってエッチングして作製さ
れるメサストライプ型のレーザは、その活性層のエッチ
ング端で発光効率を落とす欠陥が多くできてしまい、特
性がわるいという問題がある。従って、活性層は横方向
で途切れていないような構造である必要があるが、上記
（２）、（３）では活性層を横切ったエッチングが必要
であるため特性のよいレーザ素子が得られなかった。
来の半導体レーザ装置におけるＣＯＤ防止策は、全ての
材料に対してこれらの技術が有効であるわけではない。 特にＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰの半導体レーザ装置に
おいては、上記（１）の絶縁膜による端面コーティング
が効果的であることが確認されているのみである。また
この材料系で、活性層を横切ってエッチングして作製さ
れるメサストライプ型のレーザは、その活性層のエッチ
ング端で発光効率を落とす欠陥が多くできてしまい、特
性がわるいという問題がある。従って、活性層は横方向
で途切れていないような構造である必要があるが、上記
（２）、（３）では活性層を横切ったエッチングが必要
であるため特性のよいレーザ素子が得られなかった。
【０００７】そこで本発明では、端面部への光集中を少
なくし、また端面部での光吸収を少なくでき、そして活
性層までメサエッチングしないで済むようなＣＯＤの発
生を低減できる高出力の半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とする。
なくし、また端面部での光吸収を少なくでき、そして活
性層までメサエッチングしないで済むようなＣＯＤの発
生を低減できる高出力の半導体レーザ装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、活性層と、
前記活性層を上下に挟むクラッド層とが半導体基板上に
形成されている半導体レーザ装置において、前記活性層
が量子井戸構造をなし、且つ前記活性層の端面部分にお
ける層厚が中央部分における層厚より薄くなっているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置によって達成される。
前記活性層を上下に挟むクラッド層とが半導体基板上に
形成されている半導体レーザ装置において、前記活性層
が量子井戸構造をなし、且つ前記活性層の端面部分にお
ける層厚が中央部分における層厚より薄くなっているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置によって達成される。
【０００９】また、上記の装置において、前記活性層が
多重量子井戸構造をなし、且つ前記活性層の端面部分に
おける前記量子井戸の幅が中央部分における前記量子井
戸の幅より狭くなっていることを特徴とする半導体レー
ザ装置によって達成される。また、上記課題は、活性層
と、前記活性層に隣接して設けられた光ガイド層と、前
記活性層及び前記光ガイド層を上下に挟むクラッド層と
が半導体基板上に形成されている半導体レーザ装置にお
いて、前記光ガイド層の端面部分における層厚が中央部
分における層厚より薄くなっていることを特徴とする半
導体レーザ装置によって達成される。
多重量子井戸構造をなし、且つ前記活性層の端面部分に
おける前記量子井戸の幅が中央部分における前記量子井
戸の幅より狭くなっていることを特徴とする半導体レー
ザ装置によって達成される。また、上記課題は、活性層
と、前記活性層に隣接して設けられた光ガイド層と、前
記活性層及び前記光ガイド層を上下に挟むクラッド層と
が半導体基板上に形成されている半導体レーザ装置にお
いて、前記光ガイド層の端面部分における層厚が中央部
分における層厚より薄くなっていることを特徴とする半
導体レーザ装置によって達成される。
【００１０】
【作用】本発明は，活性層の端面部における層厚が中央
部における層厚よりも薄くなっていることにより、端面
部における光閉じ込めが小さくなるため、即ち、光閉じ
込め係数が小さくなるため、端面部への光集中を少なく
することができる。この構造では、活性層までエッチン
グで成形しないでもＣＯＤの低減が可能であるので、高
効率の半導体レーザ装置が作製できる。
部における層厚よりも薄くなっていることにより、端面
部における光閉じ込めが小さくなるため、即ち、光閉じ
込め係数が小さくなるため、端面部への光集中を少なく
することができる。この構造では、活性層までエッチン
グで成形しないでもＣＯＤの低減が可能であるので、高
効率の半導体レーザ装置が作製できる。
【００１１】また、端面近傍でのニアフィールドパター
ンの縦横比を改善することができる。即ち、縦方向への
光の広がりが大きくなり、端面部でのスポットサイズを
大きくすることができるため、出力ビームの真円率を高
くすることができる。更に、活性層の多重量子井戸構造
の量子井戸の幅が端面部において狭くなっていることに
より、活性層の端面部におけるバンドギャップが中央部
におけるバンドギャップよりも相対的に大きくなってい
るため、端面部での光吸収を少なくすることができる。
ンの縦横比を改善することができる。即ち、縦方向への
光の広がりが大きくなり、端面部でのスポットサイズを
大きくすることができるため、出力ビームの真円率を高
くすることができる。更に、活性層の多重量子井戸構造
の量子井戸の幅が端面部において狭くなっていることに
より、活性層の端面部におけるバンドギャップが中央部
におけるバンドギャップよりも相対的に大きくなってい
るため、端面部での光吸収を少なくすることができる。
【００１２】更にまた、光ガイド層の層厚を端面部にお
いて薄くすることにより、活性層の層厚を薄くしたのと
同様の効果を奏することができる。即ち、端面部におけ
る光閉じ込め係数を小さくして光集中を少なくすること
ができ、また縦横比を改善して真円率を高めることがで
きる。
いて薄くすることにより、活性層の層厚を薄くしたのと
同様の効果を奏することができる。即ち、端面部におけ
る光閉じ込め係数を小さくして光集中を少なくすること
ができ、また縦横比を改善して真円率を高めることがで
きる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて具
体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例による半
導体レーザ装置を示す断面図である。ＧａＡｓ基板１０
表面には、両端面部と中央部との間に滑らかな段差が形
成され、中央部が凹形状に低くなっている。このＧａＡ
ｓ基板１０上に、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２が
形成されている。また、このＡｌＧａＩｎＰ下部クラッ
ド層１２上には、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井
戸層とからなるＭＱＷ（多重量子井戸）構造を有するＡ
ｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４が形成されている
。
体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例による半
導体レーザ装置を示す断面図である。ＧａＡｓ基板１０
表面には、両端面部と中央部との間に滑らかな段差が形
成され、中央部が凹形状に低くなっている。このＧａＡ
ｓ基板１０上に、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２が
形成されている。また、このＡｌＧａＩｎＰ下部クラッ
ド層１２上には、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井
戸層とからなるＭＱＷ（多重量子井戸）構造を有するＡ
ｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４が形成されている
。
【００１４】このＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１
４は、端面近傍におけるＡｌＧａＩｎＰ障壁層及びＧａ
ＩｎＰ井戸層の層厚、即ちＭＱＷ構造の障壁及び井戸の
幅が中央部におけるそれよりも狭くなっている。従って
、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４全体としても
、端面近傍における層厚は、中央部におけるそれよりも
薄くなっている。ここに、第１の実施例の特徴がある。
４は、端面近傍におけるＡｌＧａＩｎＰ障壁層及びＧａ
ＩｎＰ井戸層の層厚、即ちＭＱＷ構造の障壁及び井戸の
幅が中央部におけるそれよりも狭くなっている。従って
、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４全体としても
、端面近傍における層厚は、中央部におけるそれよりも
薄くなっている。ここに、第１の実施例の特徴がある。
【００１５】そして端面近傍の層厚が薄くなっているＡ
ｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４は、両端面部と中
央部との間に形成された滑らかな段差を補償して、その
表面は共振器方向に平坦になっている。また、このＡｌ
ＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４上にはＡｌＧａＩｎ
Ｐ上部クラッド層１６が形成されている。そしてＡｌＧ
ａＩｎＰ上部クラッド層１６上にはＧａＡｓコンタクト
層１８が設けられている。
ｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４は、両端面部と中
央部との間に形成された滑らかな段差を補償して、その
表面は共振器方向に平坦になっている。また、このＡｌ
ＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４上にはＡｌＧａＩｎ
Ｐ上部クラッド層１６が形成されている。そしてＡｌＧ
ａＩｎＰ上部クラッド層１６上にはＧａＡｓコンタクト
層１８が設けられている。
【００１６】このようにして、ＭＱＷ構造のＡｌＧａＩ
ｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４がそのバンドギャップより
も広いバンドギャップを有しているＡｌＧａＩｎＰ下部
クラッド層１２及びＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層１６
によって上下を挟まれた半導体レーザ装置が形成されて
いる。次に、図１に示す半導体レーザ装置の製造方法に
ついて説明する。
ｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４がそのバンドギャップより
も広いバンドギャップを有しているＡｌＧａＩｎＰ下部
クラッド層１２及びＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層１６
によって上下を挟まれた半導体レーザ装置が形成されて
いる。次に、図１に示す半導体レーザ装置の製造方法に
ついて説明する。
【００１７】ＧａＡｓ基板１０表面の端面部を覆うマス
クを用いて選択的にエッチングを行ない、中央部が凹形
状に低くなるようにして両端面部と中央部との間に滑ら
かな段差を形成する。続いて、このＧａＡｓ基板１０上
に、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２を成長する。次
いで、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２の凹形状に低
くなっている中央部に２つのマスクを相対して形成し、
その２つのマスクに挟まれた帯状の領域をＡｌＧａＩｎ
Ｐ／ＧａＩｎＰ活性層形成予定領域とする。そしてこの
２つのマスクに挟まれた帯状の領域及び端面部に同時に
連続的にＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井戸層とか
らなるＭＱＷ構造のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層
１４を成長する。この場合、ＭＱＷ構造の上下に上下ク
ラッド層の一部を存在させることが望ましい。
クを用いて選択的にエッチングを行ない、中央部が凹形
状に低くなるようにして両端面部と中央部との間に滑ら
かな段差を形成する。続いて、このＧａＡｓ基板１０上
に、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２を成長する。次
いで、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２の凹形状に低
くなっている中央部に２つのマスクを相対して形成し、
その２つのマスクに挟まれた帯状の領域をＡｌＧａＩｎ
Ｐ／ＧａＩｎＰ活性層形成予定領域とする。そしてこの
２つのマスクに挟まれた帯状の領域及び端面部に同時に
連続的にＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井戸層とか
らなるＭＱＷ構造のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層
１４を成長する。この場合、ＭＱＷ構造の上下に上下ク
ラッド層の一部を存在させることが望ましい。
【００１８】このような成長法により、ＡｌＧａＩｎＰ
／ＧａＩｎＰ活性層１４は中央部の帯状の領域に成長し
たＭＱＷ構造の障壁及び井戸の幅が端面部に成長したそ
れよりも広くなり、従ってＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ
活性層１４全体としても、中央部における層厚が端面部
におけるそれよりも厚くなる。そして中央部における層
厚が厚くなることにより、両端面部と中央部との間に形
成された滑らかな段差を補償して、ＡｌＧａＩｎＰ／Ｇ
ａＩｎＰ活性層１４表面を共振器方向に平坦にする。な
お、以上のＭＱＷ構造の成長方法は、特願平２−２１８
６２１号に詳細に述べられている。
／ＧａＩｎＰ活性層１４は中央部の帯状の領域に成長し
たＭＱＷ構造の障壁及び井戸の幅が端面部に成長したそ
れよりも広くなり、従ってＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ
活性層１４全体としても、中央部における層厚が端面部
におけるそれよりも厚くなる。そして中央部における層
厚が厚くなることにより、両端面部と中央部との間に形
成された滑らかな段差を補償して、ＡｌＧａＩｎＰ／Ｇ
ａＩｎＰ活性層１４表面を共振器方向に平坦にする。な
お、以上のＭＱＷ構造の成長方法は、特願平２−２１８
６２１号に詳細に述べられている。
【００１９】次いで、全面にＡｌＧａＩｎＰ上部クラッ
ド層１６を成長し、更にこのＡｌＧａＩｎＰ上部クラッ
ド層１６上にＧａＡｓコンタクト層１８を形成する。こ
のようにして、ＭＱＷ構造のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ活性層１４をＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２及び
ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層１６によって挟んだ半導
体レーザ装置を形成する。
ド層１６を成長し、更にこのＡｌＧａＩｎＰ上部クラッ
ド層１６上にＧａＡｓコンタクト層１８を形成する。こ
のようにして、ＭＱＷ構造のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ活性層１４をＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層１２及び
ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層１６によって挟んだ半導
体レーザ装置を形成する。
【００２０】このように第１の実施例によれば、ＡｌＧ
ａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４の層厚が端部において
薄くなっていることにより、上記図４に示す従来の横方
向のストライプ構造が縦方向に形成されたのと同様な効
果を奏し、端面部における光閉じ込めが小さくなり、即
ち光閉じ込め係数が小さくなり、端面部への光集中を少
なくすることができる。
ａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４の層厚が端部において
薄くなっていることにより、上記図４に示す従来の横方
向のストライプ構造が縦方向に形成されたのと同様な効
果を奏し、端面部における光閉じ込めが小さくなり、即
ち光閉じ込め係数が小さくなり、端面部への光集中を少
なくすることができる。
【００２１】また、このストライプ構造は縦方向に設け
られているため、端面近傍でのニアフィールドパターン
の縦横比を改善することができる。即ち、縦方向への光
の広がりが大きくなり、端面部でのスポットサイズを大
きくすることができる。これにより、出力ビームの真円
率を高くすることができ、例えばレンズによってレーザ
発振光を集光することが容易になる。
られているため、端面近傍でのニアフィールドパターン
の縦横比を改善することができる。即ち、縦方向への光
の広がりが大きくなり、端面部でのスポットサイズを大
きくすることができる。これにより、出力ビームの真円
率を高くすることができ、例えばレンズによってレーザ
発振光を集光することが容易になる。
【００２２】また、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層
１４のＭＱＷ構造の量子井戸の幅が端面部において狭く
なっていることにより、バンドギャップが相対的に大き
くなり、その分だけこの端面部における光吸収はされな
くなっている。従って、上記図５に示した従来のウイン
ド部を端面部に設けたものと同様な効果を奏し、端面部
での光吸収を少なくすることができる。
１４のＭＱＷ構造の量子井戸の幅が端面部において狭く
なっていることにより、バンドギャップが相対的に大き
くなり、その分だけこの端面部における光吸収はされな
くなっている。従って、上記図５に示した従来のウイン
ド部を端面部に設けたものと同様な効果を奏し、端面部
での光吸収を少なくすることができる。
【００２３】なお、上記第１実施例においては、ＡｌＧ
ａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４がＭＱＷ構造をなして
いるが、これに限定されず、ＳＱＷ（単一量子井戸）構
造であっても、同様の効果を奏することができる。次に
、本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置につて
い述べる。図２は本発明の第２の実施例による半導体レ
ーザ装置を示す断面図である。
ａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４がＭＱＷ構造をなして
いるが、これに限定されず、ＳＱＷ（単一量子井戸）構
造であっても、同様の効果を奏することができる。次に
、本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置につて
い述べる。図２は本発明の第２の実施例による半導体レ
ーザ装置を示す断面図である。
【００２４】この第２の実施例は、上記第１の実施例と
ほぼ同様な構造をしているが、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラ
ッド層１２とＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４ａ
との間に、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井戸層と
からなるＭＱＷ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ光ガイド層２０が形成されている点に特徴がある。し
かもこのＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０は
、上記第１の実施例におけるＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ活性層１４と同様に、端面近傍における障壁及び井戸
の幅が中央部におけるそれよりも狭くなっているため、
ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０全体として
も、端面近傍における層厚は、中央部におけるそれより
も薄くなっている。従って、下地の両端面部と中央部と
の間に形成された滑らかな段差を補償して、ＡｌＧａＩ
ｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０の表面は共振器方向に
平坦になっている。
ほぼ同様な構造をしているが、ＡｌＧａＩｎＰ下部クラ
ッド層１２とＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４ａ
との間に、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層とＧａＩｎＰ井戸層と
からなるＭＱＷ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ光ガイド層２０が形成されている点に特徴がある。し
かもこのＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０は
、上記第１の実施例におけるＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎ
Ｐ活性層１４と同様に、端面近傍における障壁及び井戸
の幅が中央部におけるそれよりも狭くなっているため、
ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０全体として
も、端面近傍における層厚は、中央部におけるそれより
も薄くなっている。従って、下地の両端面部と中央部と
の間に形成された滑らかな段差を補償して、ＡｌＧａＩ
ｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０の表面は共振器方向に
平坦になっている。
【００２５】そしてこのＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光
ガイド層２０上には、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性
層１４ａが均一な層厚に形成されているが、このときＡ
ｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０のバンドギャ
ップがＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４ａのそれ
よりも広いのはいうまでもない。このようにして、ＭＱ
Ｗ構造のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４ａ及び
ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０がＡｌＧａ
ＩｎＰ下部クラッド層１２及びＡｌＧａＩｎＰ上部クラ
ッド層１６によって上下を挟まれた半導体レーザ装置が
形成されている。
ガイド層２０上には、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性
層１４ａが均一な層厚に形成されているが、このときＡ
ｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０のバンドギャ
ップがＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４ａのそれ
よりも広いのはいうまでもない。このようにして、ＭＱ
Ｗ構造のＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４ａ及び
ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０がＡｌＧａ
ＩｎＰ下部クラッド層１２及びＡｌＧａＩｎＰ上部クラ
ッド層１６によって上下を挟まれた半導体レーザ装置が
形成されている。
【００２６】なお、図２に示す半導体レーザ装置の製造
方法、特にＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０
の成長方法は、上記第１の実施例におけるＡｌＧａＩｎ
Ｐ／ＧａＩｎＰ活性層１４の成長方法と全く同様である
。このように第２の実施例によれば、ＡｌＧａＩｎＰ／
ＧａＩｎＰ光ガイド層２０の層厚が端部において薄くな
っており、またそのＭＱＷ構造の量子井戸の幅が端面部
において狭くなっていることにより、上記第１の実施例
の場合と同様の効果を奏し、従って端面部における光閉
じ込め係数を小さくして光集中を少なくすることができ
、また端面部での光吸収を少なくすることができ、更に
縦横比を改善し真円率を高めることができる。
方法、特にＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０
の成長方法は、上記第１の実施例におけるＡｌＧａＩｎ
Ｐ／ＧａＩｎＰ活性層１４の成長方法と全く同様である
。このように第２の実施例によれば、ＡｌＧａＩｎＰ／
ＧａＩｎＰ光ガイド層２０の層厚が端部において薄くな
っており、またそのＭＱＷ構造の量子井戸の幅が端面部
において狭くなっていることにより、上記第１の実施例
の場合と同様の効果を奏し、従って端面部における光閉
じ込め係数を小さくして光集中を少なくすることができ
、また端面部での光吸収を少なくすることができ、更に
縦横比を改善し真円率を高めることができる。
【００２７】なお、上記第２実施例においては、ＡｌＧ
ａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０がＭＱＷ構造をな
しているが、これに限定されず、量子井戸構造でなくて
もよい。この場合、端面部における光閉じ込め係数を小
さくして光集中を少なくし、縦横比を改善し真円率を高
める効果を発揮することができる。次に、本発明の第３
の実施例による半導体レーザ装置につてい述べる。
ａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０がＭＱＷ構造をな
しているが、これに限定されず、量子井戸構造でなくて
もよい。この場合、端面部における光閉じ込め係数を小
さくして光集中を少なくし、縦横比を改善し真円率を高
める効果を発揮することができる。次に、本発明の第３
の実施例による半導体レーザ装置につてい述べる。
【００２８】図３は本発明の第３の実施例による半導体
レーザ装置を示す断面図である。この第３の実施例は、
上記第１の実施例におけるＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ
活性層１４と上記第２の実施例におけるＡｌＧａＩｎＰ
／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０とを組み合わせたものであ
る。従って、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４及
びＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０は、それ
ぞれその層厚が端部において薄くなっており、且つその
ＭＱＷ構造の量子井戸の幅が端面部において狭くなって
いると共に、一体となって下地の両端面部と中央部との
間に形成された滑らかな段差を補償し、その表面を共振
器方向に平坦にしている。
レーザ装置を示す断面図である。この第３の実施例は、
上記第１の実施例におけるＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ
活性層１４と上記第２の実施例におけるＡｌＧａＩｎＰ
／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０とを組み合わせたものであ
る。従って、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１４及
びＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層２０は、それ
ぞれその層厚が端部において薄くなっており、且つその
ＭＱＷ構造の量子井戸の幅が端面部において狭くなって
いると共に、一体となって下地の両端面部と中央部との
間に形成された滑らかな段差を補償し、その表面を共振
器方向に平坦にしている。
【００２９】このように第３の実施例は、上記第１及び
第２の実施例の特徴点を組み合わせたものであるため、
上記２つの実施例の効果を相乗させた効果を奏すること
ができる。
第２の実施例の特徴点を組み合わせたものであるため、
上記２つの実施例の効果を相乗させた効果を奏すること
ができる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本実施例によれば、活性層
が量子井戸構造をなし、且つ活性層の端面部分における
層厚が中央部分における層厚より薄くなっていることに
より、また活性層が多重量子井戸構造をなし、且つ活性
層の端面部分における量子井戸の幅が中央部分における
前記量子井戸の幅より狭くなっていることにより、端面
部における光閉じ込め係数を小さくして光集中を少なく
することができ、また端面部での光吸収を少なくするこ
とができ、更に端面近傍でのニアフィールドパターンの
縦横比を改善することができる。
が量子井戸構造をなし、且つ活性層の端面部分における
層厚が中央部分における層厚より薄くなっていることに
より、また活性層が多重量子井戸構造をなし、且つ活性
層の端面部分における量子井戸の幅が中央部分における
前記量子井戸の幅より狭くなっていることにより、端面
部における光閉じ込め係数を小さくして光集中を少なく
することができ、また端面部での光吸収を少なくするこ
とができ、更に端面近傍でのニアフィールドパターンの
縦横比を改善することができる。
【００３１】これにより、ＣＯＤレベルが高く、また出
力ビームの真円率が高い高出力の半導体レーザ装置を実
現することができる。
力ビームの真円率が高い高出力の半導体レーザ装置を実
現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例による半導体レーザ装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例による半導体レーザ装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例による半導体レーザ装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】従来の半導体レーザ装置を示す平面図である。
【図５】従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。
１０…ＧａＡｓ基板
１２…ＡｌＧａＩｎＰ下部クラッド層
１４，１４ａ…ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ活性層１６
…ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層 １８…ＧａＡｓコンタクト層 ２０…ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層３０…Ａ
ｌＧａＡｓ埋め込み層 ３２…ＧａＡｓ活性層 ３４…ＧａＡｓ基板 ３６…ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層 ３８…ＡｌＧａＡｓ光ガイド層 ４０…ＧａＡｓ活性層 ４２…ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層 ４４…ＧａＡｓコンタクト層
…ＡｌＧａＩｎＰ上部クラッド層 １８…ＧａＡｓコンタクト層 ２０…ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＩｎＰ光ガイド層３０…Ａ
ｌＧａＡｓ埋め込み層 ３２…ＧａＡｓ活性層 ３４…ＧａＡｓ基板 ３６…ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層 ３８…ＡｌＧａＡｓ光ガイド層 ４０…ＧａＡｓ活性層 ４２…ＡｌＧａＡｓ上部クラッド層 ４４…ＧａＡｓコンタクト層
Claims (3)
- 【請求項１】 活性層と、前記活性層を上下に挟むク
ラッド層とが半導体基板上に形成されている半導体レー
ザ装置において、前記活性層が量子井戸構造をなし、且
つ前記活性層の端面部分における層厚が中央部分におけ
る層厚より薄くなっていることを特徴とする半導体レー
ザ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記活
性層が多重量子井戸構造をなし、且つ前記活性層の端面
部分における前記量子井戸の幅が中央部分における前記
量子井戸の幅より狭くなっていることを特徴とする半導
体レーザ装置。 - 【請求項３】 活性層と、前記活性層に隣接して設け
られた光ガイド層と、前記活性層及び前記光ガイド層を
上下に挟むクラッド層とが半導体基板上に形成されてい
る半導体レーザ装置において、前記光ガイド層の端面部
分における層厚が中央部分における層厚より薄くなって
いることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40838290A JPH04225586A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40838290A JPH04225586A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04225586A true JPH04225586A (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=18517841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40838290A Withdrawn JPH04225586A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04225586A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5838704A (en) * | 1995-11-24 | 1998-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pulsation laser having an active region with a thicker central region in a resonator length direction |
| EP1583189A3 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-19 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor laser and method for producing the same |
| EP1777788A3 (en) * | 2005-10-19 | 2007-11-28 | Samsung Electronics Co.,Ltd. | Method of fabricating a nitride-based semiconductor laser diode |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP40838290A patent/JPH04225586A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5838704A (en) * | 1995-11-24 | 1998-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Pulsation laser having an active region with a thicker central region in a resonator length direction |
| EP1583189A3 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-19 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor laser and method for producing the same |
| JP2005294394A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| EP1777788A3 (en) * | 2005-10-19 | 2007-11-28 | Samsung Electronics Co.,Ltd. | Method of fabricating a nitride-based semiconductor laser diode |
| US7736925B2 (en) | 2005-10-19 | 2010-06-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating nitride-based semiconductor laser diode |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |