JPH06342957A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低雑音で高出力まで横モードの安定な半導体
レーザ装置を実現する。 【構成】 活性層（Ｇａ_1-XＡｌ_XＡｓ）４の主面の少な
くとも一方の側に、一導電型の第一光ガイド層（Ｇａ
_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ）５と、第二光ガイド層（Ｇａ_{1- Y2}Ａｌ
_Y2Ａｓ）６とを備えた。第二光ガイド層６上には、それ
と逆の導電型でストライプ状の窓７ａを有する第一電流
ブロック層（Ｇａ_1-Z1Ａｌ_Z1Ａｓ）７と、ストライプ状
の窓８ａを有する第二電流ブロック層（Ｇａ_1-Z2Ａｌ_Z2
Ａｓ）８とを形成した。ストライプ状の窓７ａ，８ａは
光ガイド層５，６と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層
を備えた。窓８ａの幅は窓７ａの幅よりも広く、ＡｌＡ
ｓ混晶比の値Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｚ１およびＺ２の
間に、Ｚ２＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０，Ｙ１＞Ｙ２，Ｚ１＞
Ｙ２の関係とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置、特に
光ディスク等の光源として好適な、低雑音で高出力まで
安定な基本横モードを有する半導体レーザ装置と、その
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の半導体レーザ装置につい
て、図３を参照して説明する。

【０００３】ｎ型のＧａＡｓ基板２１の上に、ｎ型のＧ
ａＡｓからなるバッファ層２２が形成されており、その
上にｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓからなるクラッド層２
３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓからなる活性層２４、ｐ型の
Ｇａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓからなる第一光ガイド層２５、およ
びｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる第二光ガイド層２
６が順次積層されている。さらに、第二光ガイド層２６
上の、電流狭窄のために電流チャンネルとなる窓２７ａ
の領域を除く他の領域には、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_{0 .6}Ａｓ
からなる電流ブロック層２７が形成されている。２８は
Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる保護層、２９はｐ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓからなるクラッド層、３０はｐ型のＧａ
Ａｓからなるコンタクト層である。

【０００４】ここで、安定な単一横モード発振を得るた
めに、電流ブロック層２７のＡｌＡｓ混晶比を、クラッ
ド層２９のＡｌＡｓ混晶比よりも高く設定している。

【０００５】この構造において、ｐ型コンタクト層３０
から注入される電流は窓２７ａ内に閉じ込められ、窓２
７ａ下部の活性層２４で７８０ｎｍ帯の単一横モードの
レーザ発振が生じる。ここで、電流ブロック層２７はレ
ーザ光に対して透明で、光はストライプ外に大きくしみ
だすので、スペクトルは多モード化しやすく低雑音の素
子を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構造
の半導体レーザにおいて、光ディスクの応用に対して十
分な低雑音特性を得るために、スペクトルを多モード
化、すなわちセルフパルセーションを生じさせる場合、
水平方向に光分布を広げ、電流ブロック層下部の活性層
を可飽和吸収領域とするために、ストライプ内外の屈折
率差をかなり小さくする必要があった。しかしながら、
レーザ発振時にはプラズマ効果によるストライプ内の屈
折率の低下があるので、高出力時においても安定な横モ
ードを得るためには、ストライプ内外の実効屈折率差が
６×１０^-3以上必要である。

【０００７】従来の構造では、セルフパルセーションを
得るためには実効屈折率差が６×１０^-3未満でなくては
ならず、高出力時には横モードが変形してしまうという
問題があった。横モードの変形は、光ディスクへの応用
において、書き込み時のスポットの変形をもたらすの
で、大きな問題となる。

【０００８】上述した理由により、従来の構造では、横
モードの安定な低雑音高出力半導体レーザを実現するこ
とはできなかった。

【０００９】本発明は、上記問題を解決するもので、低
雑音特性を有し、高出力においても横モードが安定な高
出力半導体レーザ装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体レーザ装置は、活性層となるＧａ_{1- X}
Ａｌ_XＡｓ層の主面の少なくとも一方の側に、一導電型
のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2
Ａｓ第二光ガイド層を順次積層するとともに、前記第二
光ガイド層上に、これとは逆の導電型でストライプ状の
窓１を有するＧａ _1-Z1Ａｌ_Z1Ａｓ第一電流ブロック層、
ストライプ状の窓２を有するＧａ_1-Z2Ａｌ _Z2Ａｓ第二電
流ブロック層が形成されており、前記ストライプ状の窓
１および窓２には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ
_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備えてなり、前記窓２の幅は前記窓
１の幅よりも広く、ＡｌＡｓ混晶比の値Ｘ，Ｙ１，Ｙ
２，Ｙ３，Ｚ１およびＺ２の間に、Ｚ２＞Ｙ３＞Ｙ２＞
Ｘ≧０，Ｙ１＞Ｙ２，Ｚ１＞Ｙ２の関係を成立させた構
成を有している。

【００１１】

【作用】この構成によって、活性層へのキャリアの注入
はＧａ_1-Z1Ａｌ_Z1Ａｓ第一電流ブロック層による狭いス
トライプ状の窓１により決定され、一方、光分布はＡｌ
Ａｓ混晶比の高いＧａ_1-Z2Ａｌ_Z2Ａｓ第二電流ブロック
層により決定される。このため、第二電流ブロック層が
ない部分の第一電流ブロック層下の活性層は、可飽和吸
収領域として作用しやすくなる。また、水平方向の実効
屈折率差は、光分布が、主として、第二電流ブロック層
によって閉じ込められているので、窓１の領域と二つの
電流ブロック層がある領域の実効屈折率差で与えられ
る。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における半
導体レーザ装置の断面図である。ｎ型のＧａＡｓ基板１
の上に、ｎ型のＧａＡｓからなるバッファ層２が形成さ
れており、その上にｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからな
るクラッド層３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓからなる活性層
４、ｐ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなる第一光ガイド
層５、ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる第二光ガイド
層６が形成されており、電流狭窄のために電流チャンネ
ルとなる窓７ａを有する、ｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓ
からなる第一電流ブロック層７、光を閉じ込めるために
窓８ａを有する、ｎ型のＧａ_0.3Ａｌ_0.7Ａｓからなる第
二電流ブロック層８が形成されている。９はＧａ_0.8Ａ
ｌ_0.2Ａｓからなる保護層、１０はｐ型のＧａ_0.45Ａｌ
_0.55Ａｓからなるクラッド層、１１はｐ型のＧａＡｓか
らなるコンタクト層である。

【００１３】ここで、安定な単一横モード発振を得るた
めに、第二電流ブロック層８のＡｌＡｓ混晶比をｐ型の
クラッド層１０のＡｌＡｓ混晶比よりも高く設定する。
もし、第二電流ブロック層８のＡｌＡｓ混晶比がクラッ
ド層１０のそれと同じである場合、プラズマ効果による
ストライプ内の屈折率の低下があり、単一な横モード発
振を得るのが困難となる。特に、第一電流ブロック層の
ＡｌＡｓ混晶比がクラッド層のＡｌＡｓ混晶比以下であ
る場合、第二電流ブロック層８のＡｌＡｓ混晶比がｐ型
のクラッド層１０より低いと、完全に横モードが不安定
になる。本実施例では、第二電流ブロック層８のＡｌＡ
ｓ混晶比を０.７として、ｐ型のクラッド層１０のＡｌ
Ａｓ混晶比よりも０.１５高い値とした。また、第一電
流ブロック層７は電流を閉じ込めることを目的とした層
であるので、説明を容易にするためにそのＡｌＡｓ混晶
比をクラッド層１０の混晶比と同じ値にし、水平方向の
実効屈折率差が第二電流ブロック層８の方で決まるよう
にしている。もちろん、実効屈折率の計算が複雑になる
が、クラッド層１０と異なったＡｌＡｓ混晶比であって
もよいことは言うまでもない。

【００１４】この構造において、ｐ型のＧａＡｓコンタ
クト層１１から注入される電流は窓７ａ内に狭窄され、
窓７ａ下部の活性層４で７８０ｎｍ帯のレーザ発振が生
じる。ここで、ｐ型の第一光ガイド層５のＡｌＡｓ混晶
比は、活性層４のＡｌＡｓ混晶比より十分に高く、活性
層４に有効にキャリアを閉じ込め、可視域の発振を可能
としている。７８０ｎｍ帯のレーザ発振を得るために
は、ＡｌＡｓ混晶比を０．４５以上とする必要があり、
本実施例ではその値を０.５５とした。再成長を容易に
し、エッチングストップ層として作用する第二光ガイド
層６のＡｌＡｓ混晶比としては、レーザの発振波長に対
して透明であることが望ましい。したがって、本実施例
では、そのＡｌＡｓ混晶比を０.２としている。さら
に、第二光ガイド層６の膜厚は、光分布にあまり影響を
与えない０.０５μｍ以下であることが望ましい。本実
施例では、その厚さを０.０３μｍとしている。また、
ｎ型の第一電流ブロック層７とｎ型の第二電流ブロック
層８の禁制帯幅が活性層４の禁制帯幅よりも広いので、
電流ブロック層７，８による光吸収がなく、導波路の損
失の小さい低動作電流の素子が得られる。

【００１５】この構造では、電流はｎ型の第一電流ブロ
ック層７により狭い窓７ａ内に狭窄され、一方、光はＡ
ｌＡｓ混晶比の高いｎ型の第二電流ブロック層８により
閉じ込められる。このため、第二電流ブロック層８がな
い部分の第一電流ブロック層７下の領域では、キャリア
の供給は制限されるが、光は窓８ａの方まで広がるの
で、前記領域の活性層４は可飽和吸収体として作用す
る。ここで、横モードの安定化に必要な水平方向の実効
屈折率差は窓８ａ内外実効屈折率差で決まり、実効屈折
率差を大きくしても前記可飽和吸収体の体積はあまり変
わらない。このように、本発明では水平方向の実効屈折
率差を大きくつけたまま電流分布に対して光の分布を広
げることができ、セルフパルセーションを容易に得るこ
とができる。すなわち、高出力においても横モードの安
定な低雑音のレーザが実現することができる。具体的
に、高出力においても安定な横モードを得るためには、
ストライプ内外の実効屈折率差を６×１０^-3以上とする
必要がある。

【００１６】図２（ａ）に、本発明の一実施例における
スペクトル特性およびストライプ内外の実効屈折率差と
構造パラメータの関係の実験結果を示す。図２（ｂ）
は、従来の構造の半導体レーザ装置におけるスペクトル
特性およびストライプ内外の実効屈折率差と構造パラメ
ータの関係の実験結果を示す。これら二つの実験結果を
対比すると、従来の半導体レーザ装置に比べて、本発明
における方が活性層厚（ｄａ）、第一光ガイド層厚（ｄ
ｐ）のより広い領域において、セルフパルセーションが
得られていることがわかる。本発明の一実施例において
は、活性層厚０.０３μｍという薄い膜厚でもセルフパ
ルセーションを得ることができることがわかる。

【００１７】薄い活性層は高出力化に有利であるので、
従来より高出力の低雑音レーザが実現できる。図２に実
効屈折率差の計算結果をあわせて示す。本発明では、ス
トライプ内外の実効屈折差が６×１０^-3以上のときにお
いてもセルフパルセーションを得ることが可能である。
これに対して、従来の構造の半導体レーザ装置では、実
効屈折率差が６×１０^-3以上になるとセルフパルセーシ
ョンが得られず、そのため低い実効屈折率差の領域で低
雑音の素子を作製しなければならず、また、光の閉じ込
めが弱いことから高出力において横モードが変形すると
いう問題を生じた。このように本発明によれば、高出力
まで横モードの安定な低雑音半導体レーザの実現が可能
なことがわかる。

【００１８】図３は本発明の一実施例における半導体レ
ーザ装置の製造方法の工程図である。

【００１９】図３（ａ）に示すように、ｎ型のＧａＡｓ
基板１の上に、ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ成長法によ
り、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２（厚さ０.５μｍ）、
ｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなるクラッド層３（厚
さ１.５μｍ）、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓからなる活性層
４（厚さ０.０３５μｍ）、ｐ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａ
ｓからなる第一光ガイド層５（厚さ０.１μｍ）、ｐ型
のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる第二光ガイド層６（厚さ
０.０３μｍ）、ｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなる
第一電流ブロック層７（厚さ０.１μｍ）、ｎ型のＧａ
_0.3Ａｌ_0.7Ａｓからなる第二電流ブロック層８（厚さ
１.０μｍ）、および、Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる保
護層９（厚さ０.０１μｍ）を順次積層する。保護層９
はｎ型の第二電流ブロック層８の上部を表面酸化から守
るためのものである。保護層９のＡｌＡｓ混晶比として
は、第二光ガイド層と同様、再成長が容易な０.３以下
で、レーザ光に対して透明な値であることが望ましい。

【００２０】活性層４および保護層９の導電型について
はこれまで特に述べなかったが、ｐ型であってもｎ型で
あってもよく、もちろん、アンドープであってもかまわ
ない。

【００２１】次に、図３（ｂ）に示すように、ストライ
プ状の窓７ａ，８ａをフォトリソグラフィー技術を用い
て、エッチングにより形成する。エッチングの方法とし
ては、ＡｌＡｓ混晶比に対して選択性のあまりない酒石
酸をエッチャントに用い、第二電流ブロック層８の途中
までエッチングを行なう。次に、ＡｌＡｓ混晶比の高い
層を選択的にエッチングできる、フッ酸系またはリン酸
系などのエッチャントを用いて、選択的に第一電流ブロ
ック層７および第二電流ブロック層８のエッチングを行
なう。すなわち、ｐ型の第二光ガイド層６はエッチング
ストップ層としても作用する。そのため、エッチングに
よるばらつきが小さく、高い歩留まりが得られる。この
とき、ＡｌＡｓ混晶比の値の大きい方がエッチングレー
トが大きいことを利用して、幅の異なる２種の窓７ａ，
８ａを得るのである。なお、窓７ａ，８ａのストライプ
幅をそれぞれ１.０μｍ、３.０μｍとした。

【００２２】ここで、ストライプの形状は、逆メサ形状
よりも順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状と
した場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長
が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招
くおそれがあるためである。実際に、逆メサ形状の場
合、窓の側面の部分において成長したＧａＡｌＡｓの結
晶性が損なわれ、作製された素子のしきい値電流は、順
メサ形状の素子に比べて約１０ｍＡ高くなった。後述す
る素子の特性は、順メサ形状のものを示している。

【００２３】また、電流ブロック層の膜厚については、
第二電流ブロック層８の厚さが薄いと、上部のｐ型のＧ
ａＡｓコンタクト層１１においてレーザ光の光吸収が生
じてしまい、さらにストライプ内外の実効屈折率差が小
さくなるので、最低限０.５μｍは必要である。また、
第一電流を窓７ａ内に閉じ込めるために必要であるの
で、その厚さは光分布に影響があまりない程度に薄い方
が望ましい。本実施例では厚さを０.１μｍとした。

【００２４】次に、図３（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶ
Ｄ法またはＭＢＥ成長法により、ｐ型のＧａ_0.45Ａｌ
_0.55Ａｓからなるクラッド層１０、ｐ型のコンタクト層
１１を再成長により形成する。このとき、電流の流れる
ストライプ内は、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型の第二光ガ
イド層６上の成長となるため、容易に成長が行える。た
だし、ｐ型のクラッド層１０のドーパントにＺｎを使用
する場合には、Ｚｎのストライプ領域への成長中の拡散
による特性への影響があるため、少なくとも、再成長界
面においてキャリア濃度を１０¹⁸ｃｍ^-3以下にする必要
がある。本実施例では、７×１０¹⁷ｃｍ^-3とした。もち
ろん、カーボンなど拡散のあまりないドーパントを用い
る方法もある。最後に、ｎ型のＧａＡｓ基板１およびｐ
型のＧａＡｓコンタクト層１１にそれぞれ電極を付与す
る。

【００２５】図４は本発明の一実施例における半導体レ
ーザ装置の電流−光出力特性図である。これから明らか
なように、最大光出力７０ｍＷが得られている。共振器
長３５０μｍの素子において、室温で３５ｍＷのレーザ
光を放出するのに必要な動作電流値は９０ｍＡである。
光出力３ｍＷにおいてスペクトルは７８０ｎｍ帯のセル
フパルセーションを生じる多モードで発振しており、０
〜１０％の戻り光率の範囲内で−１３５ｄＢ／ＨｚのＲ
ＩＮの値を得ており、光ディスクへの応用に十分な低雑
音特性が得られた。

【００２６】図６に水平横モードの光出力依存性を示
す。従来の低雑音レーザでは、実効屈折率差が小さいこ
とから、水平横モードが光出力の増大により変化してし
まうのに対して、本発明では、安定の基本横モードが維
持されているのがわかる。

【００２７】このような本発明の低雑音高出力半導体レ
ーザを光ディスクの光源として用いれば、読込み時に低
雑音化を図るための高周波重畳回路が不要となり、ピッ
クアップの大幅な小型化が実現できる。

【００２８】特に、活性層を量子井戸構造とすることに
より、さらに、しきい値を低減でき、高出力が得られ
る。量子井戸構造として、７８０ｎｍ帯の発振をする１
０ｎｍの厚さのＧａ_0.95Ａｌ_0.05Ａｓからなるウェル層
を４層、４ｎｍの厚さのＧａ_{0. 7}Ａｌ_0.3Ａｓからなるバ
リア層を５層を備えたマルチカンタムウェル（ＭＱＷ）
構造としたときの電流−光出力特性を図５に示す。横モ
ードも変化せず安定で、１００ｍＷ以上の光出力が得ら
れた。さらに、光出力３ｍＷにおいて、スペクトルは７
８０ｎｍ帯のセルフパルセーションを生じる多モードで
発振しており、０〜１０％の戻り光率の範囲内で−１３
５ｄＢ／ＨｚのＲＩＮの値を得ており、低雑音特性が得
られた。このような低雑音超高出力半導体レーザを従来
の構造で実現することは至難なことである。活性層の構
造としてはもちろん、他の量子井戸構造、すなわち、シ
ングルカンタムウェル（ＳＱＷ）構造、ダブルカンタム
ウェル（ＤＱＷ）構造、トリプルカンタムウェル（ＴＱ
Ｗ）構造、グリン（ＧＲＩＮ）構造、または、そのセパ
レートコンファインメントヘテロストラクチャー（ＳＣ
Ｈ）構造などであってもかまわない。

【００２９】なお、上記全ての実施例において、基板は
ｎ型で、ｎ型の電流ブロック層を用いる場合のみを示し
たが、基板にｐ型を用い、ｐ型の電流ブロック層を用い
てもかまわない。すなわち、電流ブロック層のＡｌＡｓ
混晶比が高いからである。なぜなら、ＡｌＡｓ混晶比の
高いｐ型のＧａＡｌＡｓ層の場合、電子の拡散が抑えら
れるので、ｐ型のブロック層の実現が可能となるからで
ある。

【００３０】なお、上記実施例では、電流ブロック層が
活性層上、すなわち、活性層から見て基板と反対側にあ
る場合のみを示したが、基板と同方向にある場合でも、
同じ効果が得られる。あるいは、電流ブロック層が両方
向にあるダブルコンファイメント構造にすれば、さらに
漏れ電流が少なくなり、低動作電流化が図れることは言
うまでもないことである。

【００３１】このような構造を有する半導体レーザをＩ
ｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系やＺｎＳ
ｅ系などの他の化合物半導体材料を用いて作製すれば、
他の波長域において横モードの安定な低雑音高出力半導
体レーザを実現できることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡ
ｓ層の主面の少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ
_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓからなる第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ
_Y2Ａｓからなる第二光ガイド層を順次積層するととも
に、第二光ガイド層上に、これとは逆の導電型で、スト
ライプ状の第１の窓を有する、Ｇａ_1-Z1Ａｌ_Z1Ａｓから
なる第一電流ブロック層、ストライプ状の第２の窓を有
する、Ｇａ_1-Z2Ａｌ_Z2Ａｓからなる第二電流ブロック層
が形成されており、ストライプ状の第１、第２の窓に
は、光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を
備え、第２の窓の幅は第１の窓の幅よりも広く、ＡｌＡ
ｓ混晶比の値Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｚ１およびＺ２の
間に、Ｚ２＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０，Ｙ１＞Ｙ２，Ｚ１＞
Ｙ２の関係を成立させた構成により、高出力においても
横モードが安定な低雑音高出力半導体レーザ装置を容易
に実現できるものである。

【００３３】すなわち、活性層へのキャリアの注入は第
一電流ブロック層による狭いストライプ状の第１の窓に
より決定され、一方、光分布はＡｌＡｓ混晶比の高い第
二電流ブロック層により決定される。

【００３４】このとき第二電流ブロック層がない部分の
第一電流ブロック層下の活性層はセルフパルセーション
を生じるのに必要な可飽和吸収領域となり、容易に低雑
音特性を得ることができる。

【００３５】このセルフパルセーションはストライプ内
外の実効屈折率差が６×１０^-3以上の場合においても得
られるので、高出力で安定な基本横モード発振を実現す
ることができる。

【００３６】さらに従来よりも薄い活性層厚でもセルフ
パルセーションが得られるので、より高出力の低雑音レ
ーザを実現することもできる。特に、活性層を量子井戸
構造とすることにより、１００ｍＷの高出力まで横モー
ドの安定な低雑音レーザが得られる。

【００３７】このような、７８０ｎｍ帯における低雑音
でかつ安定な基本横モードを有する高出力半導体レーザ
は書き可能な光ディスク用の光源として最適である。特
に、低雑音特性は、読み込み時に低雑音化を図るための
高周波重畳回路を排除することが可能となり、ピックア
ップの大幅な小型化、低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
断面図

【図２】スペクトル特性およびストライプ内外の実効屈
折率差と構造パラメータとの関係を示す図

【図３】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
製造工程図

【図４】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
電流−光出力特性図

【図５】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
電流−光出力特性図

【図６】光出力と水平広がり角の関係を示す図

【図７】従来の半導体レーザ装置の断面図

【符号の説明】

１ ｎ型のＧａＡｓ基板 ２ ｎ型のＧａＡｓからなるバッファ層 ３ ｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなるクラッド層 ４ Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓからなる活性層 ５ ｐ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなる第一光ガイド
層 ６ ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる第二光ガイド層 ７ ｎ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなる第一電流ブロ
ック層 ７ａ 窓 ８ ｎ型のＧａ_0.3Ａｌ_0.7Ａｓからなる第二電流ブロッ
ク層 ８ａ 窓 ９ Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる保護層 １０ ｐ型のＧａ_0.45Ａｌ_0.55Ａｓからなるクラッド層 １１ ｐ型のＧａＡｓからなるコンタクト層 ２１ ｎ型のＧａＡｓ基板 ２２ ｎ型のＧａＡｓからなるバッファ層 ２３ ｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓからなるクラッド層 ２４ Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓからなる活性層 ２５ ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓからなる第一光ガイド
層 ２６ ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる第二光ガイド
層 ２７ ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓからなる電流ブロック
層 ２７ａ 窓 ２８ Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓからなる保護層 ２９ ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓからなるクラッド層 ３０ ｐ型のＧａＡｓからなるコンタクト層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａ
   ｓ第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層
   を順次備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これ
   とは逆の導電型でストライプ状の窓１を有するＧａ_1-Z1
   Ａｌ_Z1Ａｓ第一電流ブロック層、ストライプ状の窓２を
   有するＧａ_1-Z2Ａｌ_Z2Ａｓ第二電流ブロック層が形成さ
   れており、前記ストライプ状の窓１および窓２には、前
   記光ガイド層と同じ導電型のＧａ _1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備
   えてなり、前記窓２の幅は前記窓１の幅よりも広く、Ａ
   ｌＡｓ混晶比の値Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｚ１およびＺ
   ２の間に、Ｚ２＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０，Ｙ１＞Ｙ２，Ｚ
   １＞Ｙ２の関係を成立させたことを特徴とする半導体レ
   ーザ装置。
2. 【請求項２】 量子井戸構造の活性層の主面の少なくと
   も一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガ
   イド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層を順次、備
   えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これとは逆の
   導電型でストライプ状の窓１を有するＧａ_1-Z1Ａｌ_Z1Ａ
   ｓ第一電流ブロック層、ストライプ状の窓２を有するＧ
   ａ_1-Z2Ａｌ_Z2Ａｓ第二電流ブロック層が形成されてお
   り、前記ストライプ状の窓１および窓２には、前記光ガ
   イド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ _Y3Ａｓ層を備えてな
   り、前記窓２の幅は前記窓１の幅よりも広く、ＡｌＡｓ
   混晶比の値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｚ１およびＺ２の間に、
   Ｚ２＞Ｙ３＞Ｙ２，Ｙ１＞Ｙ２，Ｚ１＞Ｙ２の関係を成
   立させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 活性層の主面の少なくとも一方の側に、
   一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、Ｇａ
   _1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層、前記第二光ガイド層上
   に、前記第二光ガイド層とは逆の導電型のＧａ_1-Z1Ａｌ
   _Z1Ａｓ第一電流ブロック層、Ｇａ_1-Z2Ａｌ_Z2Ａｓ第二電
   流ブロック層を順次、エピタキシャル成長により形成す
   る工程と、前記第一電流ブロック層と前記第二電流ブロ
   ック層を、選択的にストライプ状に第二電流ブロック層
   における方が幅が広くなるようにエッチングする工程
   と、前記ストライプ状にエッチングした部分に、前記光
   ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層をエピタ
   キシャル成長により形成する工程を備えＡｌＡｓ混晶比
   の値Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｚ１およびＺ２の間に、Ｚ２＞
   Ｙ３＞Ｙ２，Ｙ１＞Ｙ２，Ｚ１＞Ｙ２の関係を成立させ
   たことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。