JPH07226564A - 半導体レーザ装置およびその評価方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその評価方法Info
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- JPH07226564A JPH07226564A JP1715194A JP1715194A JPH07226564A JP H07226564 A JPH07226564 A JP H07226564A JP 1715194 A JP1715194 A JP 1715194A JP 1715194 A JP1715194 A JP 1715194A JP H07226564 A JPH07226564 A JP H07226564A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層２、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層３、ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４を順次形成したＤＨ構造
を有する半導体レーザ装置において、レーザパルス光８
を評価部分の活性層３に入射し、該活性層からのバンド
端のＰＬ光強度の減衰時定数を求めてこれよりフォトキ
ャリアのライフタイムを求めることにより、該半導体レ
ーザ装置のしきい電流密度Ｊthを評価する。 【効果】 結晶成長後の簡単なエッチングだけでしきい
電流密度の評価ができ、手間と時間をかけることなく、
フィードバックを迅速にかけることができる。
ラッド層２、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層３、ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４を順次形成したＤＨ構造
を有する半導体レーザ装置において、レーザパルス光８
を評価部分の活性層３に入射し、該活性層からのバンド
端のＰＬ光強度の減衰時定数を求めてこれよりフォトキ
ャリアのライフタイムを求めることにより、該半導体レ
ーザ装置のしきい電流密度Ｊthを評価する。 【効果】 結晶成長後の簡単なエッチングだけでしきい
電流密度の評価ができ、手間と時間をかけることなく、
フィードバックを迅速にかけることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザ装置お
よびその評価方法に関し、特にＤＨ（ Double Hetero）
構造を有するＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置およびそ
の評価方法に関するものである。
よびその評価方法に関し、特にＤＨ（ Double Hetero）
構造を有するＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ装置およびそ
の評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２，図１３は、従来の半導体レーザ
の特性の製作手順を示している。図において、１はＧａ
Ａｓ基板，２はｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，３はア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層，４はｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層，５はｐ型ＧａＡｓコンタクト層，６は表面
電極，７は裏面電極である。
の特性の製作手順を示している。図において、１はＧａ
Ａｓ基板，２はｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，３はア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層，４はｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層，５はｐ型ＧａＡｓコンタクト層，６は表面
電極，７は裏面電極である。
【０００３】次に、従来の半導体レーザの特性の製作方
法について説明する。まず図１２(a) ，図１３(a) に示
すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にＭＯＣＶＤ法等の結
晶成長法で、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成する。
法について説明する。まず図１２(a) ，図１３(a) に示
すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にＭＯＣＶＤ法等の結
晶成長法で、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成する。
【０００４】次に図１２(b) ，図１３(b) に示すよう
に、ＣＶＤ等の蒸着法で表面電極６を形成し、写真製版
とエッチングにより表面電極６のパターニングを行う。
次に図１２(c) ，図１３(c) に示すように、表面電極６
をマスクにしてｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２までエ
ッチングを行ってリッジを形成し、図１２(d)，図１３
(d) に示すように、蒸着法により裏面電極７を形成す
る。
に、ＣＶＤ等の蒸着法で表面電極６を形成し、写真製版
とエッチングにより表面電極６のパターニングを行う。
次に図１２(c) ，図１３(c) に示すように、表面電極６
をマスクにしてｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２までエ
ッチングを行ってリッジを形成し、図１２(d)，図１３
(d) に示すように、蒸着法により裏面電極７を形成す
る。
【０００５】そして図１２(e) ，図１３(e) に示すよう
に、劈開等により端面形成とチップ分離を行って、レー
ザ構造を作製する。
に、劈開等により端面形成とチップ分離を行って、レー
ザ構造を作製する。
【０００６】そしてこのようにして製作された表面電極
６と裏面電極７との間に電圧をかけレーザ発振をさせ
て、そのレーザ特性を評価していた。
６と裏面電極７との間に電圧をかけレーザ発振をさせ
て、そのレーザ特性を評価していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置は以上のように構成されているが、ｎ型ＡｌＧａＡｓ
下クラッド層やｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層に酸素が
入ること等により非発光センター等の深い準位が増え、
活性層に注入されたキャリアがトンネル効果により上記
の深い準位を介して再結合してしまう。このためしきい
値電流密度が高くなり、消費電流が増大し、また寿命が
短くなってしまう等の問題点があった。
置は以上のように構成されているが、ｎ型ＡｌＧａＡｓ
下クラッド層やｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層に酸素が
入ること等により非発光センター等の深い準位が増え、
活性層に注入されたキャリアがトンネル効果により上記
の深い準位を介して再結合してしまう。このためしきい
値電流密度が高くなり、消費電流が増大し、また寿命が
短くなってしまう等の問題点があった。
【０００８】そこで、上記のような問題点を解決するた
めにしきい値電流密度を評価してレーザ装置を選別する
必要があるが、上記のような半導体レーザ装置の特性の
評価方法では、半導体層１〜５の結晶成長を行った後
に、電極６，７の形成を行わなければならず、非常に手
間と時間がかかり、その評価結果を新たな装置の作製に
フィードバックするにおいてもこれが遅れるという問題
点があった。
めにしきい値電流密度を評価してレーザ装置を選別する
必要があるが、上記のような半導体レーザ装置の特性の
評価方法では、半導体層１〜５の結晶成長を行った後
に、電極６，７の形成を行わなければならず、非常に手
間と時間がかかり、その評価結果を新たな装置の作製に
フィードバックするにおいてもこれが遅れるという問題
点があった。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、しきい値電流密度が低く、安定
して所望の特性を得ることができる半導体レーザ装置を
得ることを目的とする。
ためになされたもので、しきい値電流密度が低く、安定
して所望の特性を得ることができる半導体レーザ装置を
得ることを目的とする。
【００１０】また、しきい電流密度の評価を、結晶成長
後の簡単なエッチングを行うだけで電極を形成する等の
手間や時間をかけることなく行うことができ、新たな装
置の作製へのフィードバックも迅速に行うことができる
半導体レーザ装置の評価方法を得ることを目的とする。
後の簡単なエッチングを行うだけで電極を形成する等の
手間や時間をかけることなく行うことができ、新たな装
置の作製へのフィードバックも迅速に行うことができる
半導体レーザ装置の評価方法を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
レーザ装置は、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまたは
ＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層を順次形成してなるダブルヘテロ構造を有する装
置の、上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，および上記Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度を、
１×１０17cm-3以下であるものと規定したものである。
レーザ装置は、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまたは
ＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層を順次形成してなるダブルヘテロ構造を有する装
置の、上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，および上記Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度を、
１×１０17cm-3以下であるものと規定したものである。
【００１２】またこの発明にかかる半導体レーザ装置の
評価方法は、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、順次第１
導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまた
はＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層を形成してなるダブルヘテロ構造を有する半導
体レーザ装置の評価方法において、上記ＡｌＧａＡｓま
たはＧａＡｓ活性層のフォトキャリアのライフタイムを
評価することにより、該半導体レーザ装置の特性を評価
するようにしたものである。
評価方法は、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、順次第１
導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまた
はＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層を形成してなるダブルヘテロ構造を有する半導
体レーザ装置の評価方法において、上記ＡｌＧａＡｓま
たはＧａＡｓ活性層のフォトキャリアのライフタイムを
評価することにより、該半導体レーザ装置の特性を評価
するようにしたものである。
【００１３】またこの発明は、上記半導体レーザ装置の
評価方法において、上記ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活
性層のフォトキャリアのライフタイムを評価することに
より、該半導体レーザ装置のしきい電流密度特性を評価
するようにしたものである。
評価方法において、上記ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活
性層のフォトキャリアのライフタイムを評価することに
より、該半導体レーザ装置のしきい電流密度特性を評価
するようにしたものである。
【００１４】またこの発明は、上記半導体レーザ装置の
評価方法において、二次イオン質量分析器（ＳＩＭＳ）
によって上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，または上記Ａ
ｌＧａＡｓ上クラッド層の少なくとも一方の層中に含ま
れる酸素原子の濃度を評価することにより、該半導体レ
ーザ装置の特性を評価するようにしたものである。
評価方法において、二次イオン質量分析器（ＳＩＭＳ）
によって上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，または上記Ａ
ｌＧａＡｓ上クラッド層の少なくとも一方の層中に含ま
れる酸素原子の濃度を評価することにより、該半導体レ
ーザ装置の特性を評価するようにしたものである。
【００１５】またこの発明は、上記半導体レーザ装置の
評価方法において、上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ま
たは上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少なくとも一方の
層中に含まれる酸素原子の濃度を評価することにより、
該半導体レーザ装置のしきい電流密度特性を評価するよ
うにしたものである。
評価方法において、上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ま
たは上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少なくとも一方の
層中に含まれる酸素原子の濃度を評価することにより、
該半導体レーザ装置のしきい電流密度特性を評価するよ
うにしたものである。
【００１６】またこの発明は、上記半導体レーザ装置の
評価方法において、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層，または第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
少なくとも一方のバンド端のフォトルミネセンス光強度
を評価することにより、半導体レーザ装置の特性を評価
するようにしたものである。
評価方法において、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層，または第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
少なくとも一方のバンド端のフォトルミネセンス光強度
を評価することにより、半導体レーザ装置の特性を評価
するようにしたものである。
【００１７】またこの発明は、上記半導体レーザ装置の
評価方法において、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層，または第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
少なくとも一方のバンド端のフォトルミネセンス光強度
を評価することにより、該半導体レーザ装置のしきい電
流密度特性を評価するようにしたものである。
評価方法において、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層，または第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
少なくとも一方のバンド端のフォトルミネセンス光強度
を評価することにより、該半導体レーザ装置のしきい電
流密度特性を評価するようにしたものである。
【００１８】
【作用】この発明にかかる半導体レーザ装置において
は、ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，およびＡｌＧａＡｓ上
クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度が１×１０17cm
-3以下となるように規定したので、ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層の酸素濃度と、レーザのしきい電流密度Ｊthとの関
係において、クラッド層中の酸素濃度が１×１０17cm-3
となるまではレーザのしきい電流密度Ｊthはあまり変化
しないが、該酸素濃度がそれ以上になると、該酸素濃度
の増加に伴いしきい電流密度Ｊthが増加し、これは、レ
ーザ発振状態では活性層に注入されるキャリア密度は約
１０18cm-3台であり、該クラッド層の酸素濃度が１×１
０17cm-3とその１割程度の値となる近傍の領域からしき
い電流密度Ｊthへの影響が大きくなってくるためである
と思われ、このことから、クラッド層の酸素濃度を１×
１０17cm-3以下と規定することにより、低いしきい電流
密度Ｊthを安定して得ることができ、しきい電流密度Ｊ
thの低い半導体レーザを安定して得ることができる。
は、ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，およびＡｌＧａＡｓ上
クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度が１×１０17cm
-3以下となるように規定したので、ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層の酸素濃度と、レーザのしきい電流密度Ｊthとの関
係において、クラッド層中の酸素濃度が１×１０17cm-3
となるまではレーザのしきい電流密度Ｊthはあまり変化
しないが、該酸素濃度がそれ以上になると、該酸素濃度
の増加に伴いしきい電流密度Ｊthが増加し、これは、レ
ーザ発振状態では活性層に注入されるキャリア密度は約
１０18cm-3台であり、該クラッド層の酸素濃度が１×１
０17cm-3とその１割程度の値となる近傍の領域からしき
い電流密度Ｊthへの影響が大きくなってくるためである
と思われ、このことから、クラッド層の酸素濃度を１×
１０17cm-3以下と規定することにより、低いしきい電流
密度Ｊthを安定して得ることができ、しきい電流密度Ｊ
thの低い半導体レーザを安定して得ることができる。
【００１９】また、この発明にかかるＤＨ構造を有する
半導体レーザ装置の評価方法においては、レーザパルス
光を評価部分のＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層に入
射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度の減衰時定
数を求めて、これよりフォトキャリアのライフタイムを
求め、これを評価することにより、該半導体レーザ装置
の特性を評価するようにしたので、該半導体レーザ装置
の特性の評価を、結晶成長後の簡単なエッチングを行う
だけで電極を形成する等の手間や時間をかけることなく
行うことができ、新たな装置の作製へのフィードバック
も迅速に行うことができる。
半導体レーザ装置の評価方法においては、レーザパルス
光を評価部分のＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層に入
射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度の減衰時定
数を求めて、これよりフォトキャリアのライフタイムを
求め、これを評価することにより、該半導体レーザ装置
の特性を評価するようにしたので、該半導体レーザ装置
の特性の評価を、結晶成長後の簡単なエッチングを行う
だけで電極を形成する等の手間や時間をかけることなく
行うことができ、新たな装置の作製へのフィードバック
も迅速に行うことができる。
【００２０】また、この発明にかかるＤＨ構造を有する
半導体レーザ装置の評価方法においては、レーザパルス
光を評価部分のＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層に入
射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度の減衰時定
数を求めて、これよりフォトキャリアのライフタイムを
求め、これを評価することにより、該半導体レーザ装置
のしきい電流密度を評価するようにしたので、該しきい
電流密度の評価を、結晶成長後の簡単なエッチングを行
うだけで電極を形成する等の手間や時間をかけることな
く行うことができ、新たな装置の作製へのフィードバッ
クも迅速に行うことができる。
半導体レーザ装置の評価方法においては、レーザパルス
光を評価部分のＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層に入
射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度の減衰時定
数を求めて、これよりフォトキャリアのライフタイムを
求め、これを評価することにより、該半導体レーザ装置
のしきい電流密度を評価するようにしたので、該しきい
電流密度の評価を、結晶成長後の簡単なエッチングを行
うだけで電極を形成する等の手間や時間をかけることな
く行うことができ、新たな装置の作製へのフィードバッ
クも迅速に行うことができる。
【００２１】またこの発明の半導体レーザ装置の評価方
法においては、ＳＩＭＳによって上記ＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少な
くとも一方の層中に含まれる酸素原子の濃度を評価する
ことにより、該半導体レーザ装置の特性を評価するよう
にしたので、該半導体レーザ装置の特性の評価を、結晶
成長後の簡単なエッチングを行うだけで電極を形成する
等の手間や時間をかけることなく行うことができ、新た
な装置の作製へのフィードバックも迅速に行うことがで
きる。
法においては、ＳＩＭＳによって上記ＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少な
くとも一方の層中に含まれる酸素原子の濃度を評価する
ことにより、該半導体レーザ装置の特性を評価するよう
にしたので、該半導体レーザ装置の特性の評価を、結晶
成長後の簡単なエッチングを行うだけで電極を形成する
等の手間や時間をかけることなく行うことができ、新た
な装置の作製へのフィードバックも迅速に行うことがで
きる。
【００２２】またこの発明の半導体レーザ装置の評価方
法においては、ＳＩＭＳによって上記ＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少な
くとも一方の層中に含まれる酸素原子の濃度を評価する
もので、ＤＨ構造を有する半導体レーザでは、ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層に深い準位が存在すると、活性層に注入
されたキャリアがトンネル現象により上記の深い準位を
介して再結合し発光効率が低下することから、ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層中の酸素濃度が高くなるとレーザのしき
い電流密度は増大すると考えられ、このことから、該Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層の酸素濃度をＳＩＭＳにより評価
することにより上記の関係から半導体レーザのしきい電
流密度Ｊthを評価するようにしたので、該半導体レーザ
装置の特性の評価を、結晶成長後の簡単なエッチングを
行うだけで電極を形成する等の手間や時間をかけること
なく行うことができ、新たな装置の作製へのフィードバ
ックも迅速に行うことができる。
法においては、ＳＩＭＳによって上記ＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少な
くとも一方の層中に含まれる酸素原子の濃度を評価する
もので、ＤＨ構造を有する半導体レーザでは、ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層に深い準位が存在すると、活性層に注入
されたキャリアがトンネル現象により上記の深い準位を
介して再結合し発光効率が低下することから、ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層中の酸素濃度が高くなるとレーザのしき
い電流密度は増大すると考えられ、このことから、該Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層の酸素濃度をＳＩＭＳにより評価
することにより上記の関係から半導体レーザのしきい電
流密度Ｊthを評価するようにしたので、該半導体レーザ
装置の特性の評価を、結晶成長後の簡単なエッチングを
行うだけで電極を形成する等の手間や時間をかけること
なく行うことができ、新たな装置の作製へのフィードバ
ックも迅速に行うことができる。
【００２３】またこの発明の半導体レーザ装置の評価方
法においては、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド
層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層
の少なくとも一方のバンド端のＰＬ強度を評価すること
により、該半導体レーザ装置の特性を評価するようにし
たので、該半導体レーザ装置の特性の評価を、結晶成長
後の簡単なエッチングを行うだけで電極を形成する等の
手間や時間をかけることなく行うことができ、新たな装
置の作製へのフィードバックも迅速に行うことができ
る。
法においては、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド
層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層
の少なくとも一方のバンド端のＰＬ強度を評価すること
により、該半導体レーザ装置の特性を評価するようにし
たので、該半導体レーザ装置の特性の評価を、結晶成長
後の簡単なエッチングを行うだけで電極を形成する等の
手間や時間をかけることなく行うことができ、新たな装
置の作製へのフィードバックも迅速に行うことができ
る。
【００２４】またこの発明の半導体レーザ装置の評価方
法においては、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド
層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層
の少なくとも一方のバンド端のＰＬ強度を評価すること
により、半導体レーザ装置の特性を評価するもので、Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層のバンド端からのＰＬ光強度とし
きい電流密度との間には、該ＡｌＧａＡｓクラッド層に
非発光センター等の深い準位が増えるとその深い準位を
介した再結合が増えるためにバンド端からのＰＬ光強度
は減少し、また特にＤＨ構造を有する半導体レーザで
は、ＡｌＧａＡｓクラッド層に非発光センター等の深い
準位が増えると活性層に注入されたキャリアがトンネル
現象により上記の深い準位を介して再結合し、発光効率
が低下するということからも、ＡｌＧａＡｓクラッド層
のバンド端のＰＬ光強度が減少するとレーザのしきい電
流密度は増大する，という関係があることから、該Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層のフォトルミネセンス光強度を測定
することにより、上記の関係から半導体レーザのしきい
電流密度Ｊthを評価するようにしたので、該半導体レー
ザ装置の特性の評価を、結晶成長後の簡単なエッチング
を行うだけで電極を形成する等の手間や時間をかけるこ
となく行うことができ、新たな装置の作製へのフィード
バックも迅速に行うことができる。
法においては、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド
層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層
の少なくとも一方のバンド端のＰＬ強度を評価すること
により、半導体レーザ装置の特性を評価するもので、Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層のバンド端からのＰＬ光強度とし
きい電流密度との間には、該ＡｌＧａＡｓクラッド層に
非発光センター等の深い準位が増えるとその深い準位を
介した再結合が増えるためにバンド端からのＰＬ光強度
は減少し、また特にＤＨ構造を有する半導体レーザで
は、ＡｌＧａＡｓクラッド層に非発光センター等の深い
準位が増えると活性層に注入されたキャリアがトンネル
現象により上記の深い準位を介して再結合し、発光効率
が低下するということからも、ＡｌＧａＡｓクラッド層
のバンド端のＰＬ光強度が減少するとレーザのしきい電
流密度は増大する，という関係があることから、該Ａｌ
ＧａＡｓクラッド層のフォトルミネセンス光強度を測定
することにより、上記の関係から半導体レーザのしきい
電流密度Ｊthを評価するようにしたので、該半導体レー
ザ装置の特性の評価を、結晶成長後の簡単なエッチング
を行うだけで電極を形成する等の手間や時間をかけるこ
となく行うことができ、新たな装置の作製へのフィード
バックも迅速に行うことができる。
【００２５】
実施例１．以下、この発明の第１の実施例を図について
説明する。図１は本発明の第１の実施例による半導体レ
ーザ装置の評価方法を説明するための図であり、図にお
いて、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａＡｓ
下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17cm-3、膜
厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成される。ア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１５０オン
グストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm-3、膜厚
は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３上に
形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（その不純物
濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）はｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。８は活性層３
に向けて入射されるレーザパルス光，９はレーザパルス
光８により励起された電子正孔対が再結合した時の放出
光であるＰＬ光（フォトルミネセンス光）である。
説明する。図１は本発明の第１の実施例による半導体レ
ーザ装置の評価方法を説明するための図であり、図にお
いて、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａＡｓ
下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17cm-3、膜
厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成される。ア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１５０オン
グストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm-3、膜厚
は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３上に
形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（その不純物
濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）はｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。８は活性層３
に向けて入射されるレーザパルス光，９はレーザパルス
光８により励起された電子正孔対が再結合した時の放出
光であるＰＬ光（フォトルミネセンス光）である。
【００２６】なお、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
【００２７】また、ｎ型ＧａＡｓ基板１，ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。
【００２８】このように本実施例１の半導体レーザ装置
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有するもの
である。
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有するもの
である。
【００２９】次に本実施例１の半導体レーザ装置の評価
方法について説明する。まず図１(a) に示すように、Ｍ
ＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法，metalorganic chemi
cal vapor deposition）等の結晶成長法により、ＧａＡ
ｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４，及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成す
る。
方法について説明する。まず図１(a) に示すように、Ｍ
ＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法，metalorganic chemi
cal vapor deposition）等の結晶成長法により、ＧａＡ
ｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４，及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成す
る。
【００３０】次に図１(b) に示すように、評価部分のｐ
型ＧａＡｓコンタクト層５を、エッチングを行うことに
より選択的に除去する。このエッチングは例えばアンモ
ニアと過酸化水素水を１：３０で混合したエッチャント
により行なうことができる。
型ＧａＡｓコンタクト層５を、エッチングを行うことに
より選択的に除去する。このエッチングは例えばアンモ
ニアと過酸化水素水を１：３０で混合したエッチャント
により行なうことができる。
【００３１】そして図１(c) に示すように、レーザパル
ス光８を評価部分のアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
入射し、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアン
ドープＧａＡｓ活性層）からのバンド端のＰＬ光強度の
減衰時定数を求めることにより、フォトキャリアのライ
フタイムを求める。ここで、レーザパルス光８は、アン
ドープＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアンドープＧａＡ
ｓ活性層）では吸収され、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層４では吸収されないような波長を用いる。例えば、ア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層３のＡｌ組成が０．１、ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のＡｌ組成が０．５の場
合には、波長が６５０〜７５０nm程度のレーザパルス光
８を用いる。また、アンドープ活性層がＧａＡｓからな
り、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のＡｌ組成が０．
５の場合には、波長が６５０〜８００nm程度のレーザパ
ルス光８を用いる。
ス光８を評価部分のアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
入射し、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアン
ドープＧａＡｓ活性層）からのバンド端のＰＬ光強度の
減衰時定数を求めることにより、フォトキャリアのライ
フタイムを求める。ここで、レーザパルス光８は、アン
ドープＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアンドープＧａＡ
ｓ活性層）では吸収され、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層４では吸収されないような波長を用いる。例えば、ア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層３のＡｌ組成が０．１、ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のＡｌ組成が０．５の場
合には、波長が６５０〜７５０nm程度のレーザパルス光
８を用いる。また、アンドープ活性層がＧａＡｓからな
り、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のＡｌ組成が０．
５の場合には、波長が６５０〜８００nm程度のレーザパ
ルス光８を用いる。
【００３２】このようにして求めたフォトキャリアのラ
イフタイムと、レーザ特性との間には所定の関係があ
り、活性層のフォトキャリアのライフタイムを評価する
ことにより、レーザ特性を評価することができる。
イフタイムと、レーザ特性との間には所定の関係があ
り、活性層のフォトキャリアのライフタイムを評価する
ことにより、レーザ特性を評価することができる。
【００３３】図１４は、実際に作製した３重量子井戸層
を活性層とする半導体レーザにおける，該活性層の３重
量子井戸構造の構成を示し、図において、３１はその組
成がＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ、膜厚が８０オングストロー
ム（０．００８μｍ）の３層のウェル層（井戸層）、３
２はその組成がＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ、膜厚が８０オン
グストローム（０．００８μｍ）の２層のバリア層（障
壁層）、３３は上記３層のウェル層３１，及び２層のバ
リア層３２からなる３重量子井戸構造３０を挟んで設け
られた、その組成がＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ、膜厚が３０
０オングストローム（０．０３μｍ）の光ガイド層であ
り、２，４は上記ｎ型下クラッド層，及びｐ型上クラッ
ド層である。なお、この３重量子井戸構造はＭＯＣＶＤ
法等の結晶成長法によりこれを形成することができる。
を活性層とする半導体レーザにおける，該活性層の３重
量子井戸構造の構成を示し、図において、３１はその組
成がＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ、膜厚が８０オングストロー
ム（０．００８μｍ）の３層のウェル層（井戸層）、３
２はその組成がＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ、膜厚が８０オン
グストローム（０．００８μｍ）の２層のバリア層（障
壁層）、３３は上記３層のウェル層３１，及び２層のバ
リア層３２からなる３重量子井戸構造３０を挟んで設け
られた、その組成がＡｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ、膜厚が３０
０オングストローム（０．０３μｍ）の光ガイド層であ
り、２，４は上記ｎ型下クラッド層，及びｐ型上クラッ
ド層である。なお、この３重量子井戸構造はＭＯＣＶＤ
法等の結晶成長法によりこれを形成することができる。
【００３４】また、この３重量子井戸構造をＧａＡｓで
形成する場合は、ウェル層のみを膜厚が８０オングスト
ロームのＧａＡｓで形成し、他の組成，膜厚はＡｌＧａ
Ａｓで形成する場合と同様とすればよい。
形成する場合は、ウェル層のみを膜厚が８０オングスト
ロームのＧａＡｓで形成し、他の組成，膜厚はＡｌＧａ
Ａｓで形成する場合と同様とすればよい。
【００３５】そして、例えば、この図１４に示されるよ
うな量子井戸層のフォトキャリアのライフタイムτは次
式で表される。
うな量子井戸層のフォトキャリアのライフタイムτは次
式で表される。
【００３６】 １／τ＝１／τr ＋１／τnr ＋（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）／ｄ …(1) (1) 式において、τr ，τnrはそれぞれ発光再結合、非
発光再結合によるライフタイム、Ｓ1 ，Ｓ2 は各井戸層
−障壁層界面での再結合速度、ｄは井戸層の膜厚であ
る。
発光再結合によるライフタイム、Ｓ1 ，Ｓ2 は各井戸層
−障壁層界面での再結合速度、ｄは井戸層の膜厚であ
る。
【００３７】(1) 式からわかるように、不純物や結晶欠
陥等により、非発光センター等の深い準位が増え非発光
再結合によるライフタイムが短くなったり、深い準位か
らの発光再結合によるライフタイムが短くなると、フォ
トキャリアのライフタイムは短くなることとなり、また
さらに、井戸層−障壁層間の界面では結晶欠陥等による
界面再結合が増えると、フォトキャリアのライフタイム
は短くなることとなる。また、上記図１４のような量子
井戸構造よりなるＤＨ構造を有する半導体レーザでは、
活性層（井戸層）において不純物や結晶欠陥等による非
発光センター等の深い準位が増えたり、井戸層−障壁層
間の界面で結晶欠陥等による界面再結合が増えたりする
と、内部量子効率が低下したり内部損失が増大し、しき
い電流密度が増大することとなる。これらのことから、
量子井戸活性層のフォトキャリアのライフタイムが短く
なると、レーザのしきい電流密度は増大すると考えられ
る。
陥等により、非発光センター等の深い準位が増え非発光
再結合によるライフタイムが短くなったり、深い準位か
らの発光再結合によるライフタイムが短くなると、フォ
トキャリアのライフタイムは短くなることとなり、また
さらに、井戸層−障壁層間の界面では結晶欠陥等による
界面再結合が増えると、フォトキャリアのライフタイム
は短くなることとなる。また、上記図１４のような量子
井戸構造よりなるＤＨ構造を有する半導体レーザでは、
活性層（井戸層）において不純物や結晶欠陥等による非
発光センター等の深い準位が増えたり、井戸層−障壁層
間の界面で結晶欠陥等による界面再結合が増えたりする
と、内部量子効率が低下したり内部損失が増大し、しき
い電流密度が増大することとなる。これらのことから、
量子井戸活性層のフォトキャリアのライフタイムが短く
なると、レーザのしきい電流密度は増大すると考えられ
る。
【００３８】図２は、実際に作製した３重量子井戸層を
活性層とするレーザの活性層のフォトキャリアのライフ
タイムτと、しきい電流密度Ｊthとの関係を示してい
る。図２から、量子井戸活性層のフォトキャリアのライ
フタイムが短くなると、レーザのしきい電流密度Ｊthは
増大することを確認することができる。
活性層とするレーザの活性層のフォトキャリアのライフ
タイムτと、しきい電流密度Ｊthとの関係を示してい
る。図２から、量子井戸活性層のフォトキャリアのライ
フタイムが短くなると、レーザのしきい電流密度Ｊthは
増大することを確認することができる。
【００３９】このような本実施例１による半導体レーザ
装置の評価方法では、レーザパルス光８を評価部分のア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアンドープＧａ
Ａｓ活性層）に入射し、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層
３（またはアンドープＧａＡｓ活性層）からのバンド端
のＰＬ光強度の減衰時定数を求めて、これよりフォトキ
ャリアのライフタイムを求めるようにしたので、該フォ
トキャリアのライフタイムとしきい電流密度との関係か
ら半導体レーザ特性の一つであるしきい電流密度を評価
することができる。しかも、結晶成長後の簡単なエッチ
ングを行うだけでその評価を行うことができるため、電
極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、上記
新たな装置の作製へのフィードバックを迅速にかけるこ
とができるという効果がある。
装置の評価方法では、レーザパルス光８を評価部分のア
ンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアンドープＧａ
Ａｓ活性層）に入射し、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層
３（またはアンドープＧａＡｓ活性層）からのバンド端
のＰＬ光強度の減衰時定数を求めて、これよりフォトキ
ャリアのライフタイムを求めるようにしたので、該フォ
トキャリアのライフタイムとしきい電流密度との関係か
ら半導体レーザ特性の一つであるしきい電流密度を評価
することができる。しかも、結晶成長後の簡単なエッチ
ングを行うだけでその評価を行うことができるため、電
極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、上記
新たな装置の作製へのフィードバックを迅速にかけるこ
とができるという効果がある。
【００４０】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等のＭＱＷ（Multi Quan
tum Well：多重量子井戸層）を活性層とするレーザにつ
いても同様の方法で評価することができ、新たな装置の
作製へのフィードバックを迅速にかけることができると
いう効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等のＭＱＷ（Multi Quan
tum Well：多重量子井戸層）を活性層とするレーザにつ
いても同様の方法で評価することができ、新たな装置の
作製へのフィードバックを迅速にかけることができると
いう効果がある。
【００４１】実施例２．以下、この発明の第２の実施例
を図について説明する。図３はこの発明の実施例２によ
る半導体レーザ装置の評価方法を説明する図であり、図
において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17c
m-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成さ
れる。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１
５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm
-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（そ
の不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）は
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。１０
はｐ型ＧａＡｓコンタクト層５に向けて入射される１次
イオンビーム，１１は１次イオンビーム１０によって生
じた２次イオンビームである。
を図について説明する。図３はこの発明の実施例２によ
る半導体レーザ装置の評価方法を説明する図であり、図
において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17c
m-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成さ
れる。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１
５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm
-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（そ
の不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）は
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。１０
はｐ型ＧａＡｓコンタクト層５に向けて入射される１次
イオンビーム，１１は１次イオンビーム１０によって生
じた２次イオンビームである。
【００４２】なお、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
【００４３】また、ｎ型ＧａＡｓ基板１，ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。また、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３は図
１４に示すような３重量子井戸構造等の多重量子井戸構
造を有するものであってもよい。
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。また、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３は図
１４に示すような３重量子井戸構造等の多重量子井戸構
造を有するものであってもよい。
【００４４】このように本評価対象である半導体レーザ
装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有する
ものである。
装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有する
ものである。
【００４５】次に本実施例２による半導体レーザ装置の
評価方法について説明する。まず図３(a) に示すよう
に、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法により、ＧａＡｓ基板
上１に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアンドープＧａＡｓ活性
層），ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４，及びｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層５を順次形成する。
評価方法について説明する。まず図３(a) に示すよう
に、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法により、ＧａＡｓ基板
上１に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層３（またはアンドープＧａＡｓ活性
層），ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４，及びｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層５を順次形成する。
【００４６】次に図３(b) に示すように、１次イオンビ
ーム１０でｐ型ＧａＡｓコンタクト層５からスパッタリ
ングを行い、該ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５をエッチン
グ除去したのち、図３(c) に示すように、さらにつづけ
てｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４をスパッタリングし
て、該クラッド層４から２次イオン１１を発生させ、該
２次イオン１１を２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ，Seco
ndary Ion Mass Spectrometry 分析）することにより、
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸素濃度を評価す
る。なお、この場合、ＳＩＭＳにより構成元素やドーパ
ントについてもモニタすることにより、どの層をスパッ
タしているのかが判明する。
ーム１０でｐ型ＧａＡｓコンタクト層５からスパッタリ
ングを行い、該ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５をエッチン
グ除去したのち、図３(c) に示すように、さらにつづけ
てｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４をスパッタリングし
て、該クラッド層４から２次イオン１１を発生させ、該
２次イオン１１を２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ，Seco
ndary Ion Mass Spectrometry 分析）することにより、
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸素濃度を評価す
る。なお、この場合、ＳＩＭＳにより構成元素やドーパ
ントについてもモニタすることにより、どの層をスパッ
タしているのかが判明する。
【００４７】このようにして求めたｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４の酸素濃度と、レーザ特性との間には次の
ような関係があり、本実施例２では、この特性を用いる
ことにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸素濃
度の評価から、レーザ特性を評価することができるもの
である。
クラッド層４の酸素濃度と、レーザ特性との間には次の
ような関係があり、本実施例２では、この特性を用いる
ことにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸素濃
度の評価から、レーザ特性を評価することができるもの
である。
【００４８】即ち、上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４中
の酸素は、キャリアトラップとなる深い準位を形成す
る。ＤＨ構造を有する半導体レーザでは、ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層４に深い準位が存在すると、活性層３に注
入されたキャリアがトンネル現象により上記の深い準位
を介して再結合し、発光効率が低下する。このことによ
り、ＡｌＧａＡｓクラッド層４中の酸素濃度が高くなる
と、レーザのしきい電流密度は増大すると考えられる。
の酸素は、キャリアトラップとなる深い準位を形成す
る。ＤＨ構造を有する半導体レーザでは、ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層４に深い準位が存在すると、活性層３に注
入されたキャリアがトンネル現象により上記の深い準位
を介して再結合し、発光効率が低下する。このことによ
り、ＡｌＧａＡｓクラッド層４中の酸素濃度が高くなる
と、レーザのしきい電流密度は増大すると考えられる。
【００４９】図４は、上記図１４に示した３重量子井戸
構造を活性層とするレーザのｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４の酸素濃度と、しきい電流密度Ｊthとの関係を示
している。図４から、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
の酸素濃度が高くなると、レーザのしきい電流密度は増
大することを確認することができる。
構造を活性層とするレーザのｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４の酸素濃度と、しきい電流密度Ｊthとの関係を示
している。図４から、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
の酸素濃度が高くなると、レーザのしきい電流密度は増
大することを確認することができる。
【００５０】このように本実施例２による半導体レーザ
装置の評価方法では、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
の酸素濃度をＳＩＭＳにより評価することにより、該ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸素濃度としきい電流
密度Ｊthとの関係から、半導体レーザ特性のしきい電流
密度Ｊthを評価することができ、電極を形成する等の手
間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製へのフ
ィードバックを迅速にかけることができるという効果が
得られる。
装置の評価方法では、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
の酸素濃度をＳＩＭＳにより評価することにより、該ｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸素濃度としきい電流
密度Ｊthとの関係から、半導体レーザ特性のしきい電流
密度Ｊthを評価することができ、電極を形成する等の手
間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製へのフ
ィードバックを迅速にかけることができるという効果が
得られる。
【００５１】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
【００５２】なお、上述のように、ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層中の酸素濃度が高くなるとレーザのしきい電流密度
は増大すると考えられるので、図５(a) ないし図５(c)
に示す変形例のように、１次イオンビーム１０でｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３のスパッタを行な
い、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２のスパッタを続け
ることにより、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の中の
酸素濃度の評価をＳＩＭＳにより行なうことにより、レ
ーザ特性の評価を行なうようにしてもよく、これによ
り、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の酸素濃度に基づ
いて、半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊthを評価す
ることができ、電極を形成する等の手間と時間をかける
必要がなく、新たな装置の作製へのフィードバックを迅
速にかけることができるという効果が得られる。なお、
この場合も、ＳＩＭＳにより構成元素やドーパントにつ
いてもモニタすることにより、どの層をスパッタしてい
るのかが判明する。
ド層中の酸素濃度が高くなるとレーザのしきい電流密度
は増大すると考えられるので、図５(a) ないし図５(c)
に示す変形例のように、１次イオンビーム１０でｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３のスパッタを行な
い、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２のスパッタを続け
ることにより、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の中の
酸素濃度の評価をＳＩＭＳにより行なうことにより、レ
ーザ特性の評価を行なうようにしてもよく、これによ
り、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の酸素濃度に基づ
いて、半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊthを評価す
ることができ、電極を形成する等の手間と時間をかける
必要がなく、新たな装置の作製へのフィードバックを迅
速にかけることができるという効果が得られる。なお、
この場合も、ＳＩＭＳにより構成元素やドーパントにつ
いてもモニタすることにより、どの層をスパッタしてい
るのかが判明する。
【００５３】また、図３(a) ないし図３(c) に示す評価
方法ではｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のみの酸素濃度
を評価しており、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層の酸素
濃度もこの方法で判明した酸素濃度とほぼ同様と考えら
れるが、図５(a) ないし図５(c) に示す変形例のよう
に、１次イオンビーム１０でｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５のスパッタを行い，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
のスパッタを続け、その後アンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３のスパッタを行ない、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層２のスパッタを続けることにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層４およびｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２
の両方の層中の酸素濃度の評価をＳＩＭＳにより行なう
ことにより、レーザ特性の評価を行なうようにしてもよ
く、これにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸
素濃度とｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の両方の酸素
濃度に基づいて、半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊ
thを総合的に評価することができ、電極を形成する等の
手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製への
フィードバックを迅速にかけることができるという効果
が得られる。なお、この場合も、ＳＩＭＳにより構成元
素やドーパントについてもモニタすることにより、どの
層をスパッタしているのかが判明する。
方法ではｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のみの酸素濃度
を評価しており、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層の酸素
濃度もこの方法で判明した酸素濃度とほぼ同様と考えら
れるが、図５(a) ないし図５(c) に示す変形例のよう
に、１次イオンビーム１０でｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５のスパッタを行い，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
のスパッタを続け、その後アンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３のスパッタを行ない、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層２のスパッタを続けることにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層４およびｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２
の両方の層中の酸素濃度の評価をＳＩＭＳにより行なう
ことにより、レーザ特性の評価を行なうようにしてもよ
く、これにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の酸
素濃度とｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の両方の酸素
濃度に基づいて、半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊ
thを総合的に評価することができ、電極を形成する等の
手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製への
フィードバックを迅速にかけることができるという効果
が得られる。なお、この場合も、ＳＩＭＳにより構成元
素やドーパントについてもモニタすることにより、どの
層をスパッタしているのかが判明する。
【００５４】また、これらの場合においても、活性層が
単一の層から形成されるもののみならず、３重量子井戸
層等の多重量子井戸層を活性層とするレーザについても
同様の方法で評価することができ、新たな装置の作製へ
のフィードバックを迅速にかけることができるという効
果がある。
単一の層から形成されるもののみならず、３重量子井戸
層等の多重量子井戸層を活性層とするレーザについても
同様の方法で評価することができ、新たな装置の作製へ
のフィードバックを迅速にかけることができるという効
果がある。
【００５５】実施例３．以下、この発明の第３の実施例
を図について説明する。図６はこの発明の実施例３によ
る半導体レーザ装置の評価方法を説明する図であり、図
において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17c
m-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成さ
れる。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１
５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm
-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（そ
の不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）は
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。１０
はｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４に向けて入射される
１次イオンビーム，１１は１次イオンビーム１０によっ
て生じた２次イオンビームである。
を図について説明する。図６はこの発明の実施例３によ
る半導体レーザ装置の評価方法を説明する図であり、図
において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17c
m-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成さ
れる。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１
５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm
-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（そ
の不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）は
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。１０
はｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４に向けて入射される
１次イオンビーム，１１は１次イオンビーム１０によっ
て生じた２次イオンビームである。
【００５６】なお、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
【００５７】また、ｎ型ＧａＡｓ基板１，ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。また、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３は図
１４に示すような３重量子井戸構造等の多重量子井戸構
造を有するものであってもよい。
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。また、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３は図
１４に示すような３重量子井戸構造等の多重量子井戸構
造を有するものであってもよい。
【００５８】このように本評価対象である半導体レーザ
装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有する
ものである。
装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有する
ものである。
【００５９】次に本実施例３の半導体レーザ装置の評価
方法について説明する。まず図６(a) に示すように、Ｍ
ＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法，metalorganic chemi
cal vapor deposition）等の結晶成長法により、ＧａＡ
ｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４，及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成す
る。
方法について説明する。まず図６(a) に示すように、Ｍ
ＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法，metalorganic chemi
cal vapor deposition）等の結晶成長法により、ＧａＡ
ｓ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンド
ープＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４，及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成す
る。
【００６０】次に図６(b) に示すように、評価部分のｐ
型ＧａＡｓコンタクト層５を、エッチングを行うことに
より選択的に除去する。このエッチングは例えばアンモ
ニアと過酸化水素水を１：３０で混合したエッチャント
により行なうことができる。
型ＧａＡｓコンタクト層５を、エッチングを行うことに
より選択的に除去する。このエッチングは例えばアンモ
ニアと過酸化水素水を１：３０で混合したエッチャント
により行なうことができる。
【００６１】そして、上記実施例２では、１次イオンビ
ーム１０を用いてｐ型ＧａＡｓコンタクト層５からスパ
ッタリングを行い、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の
酸素濃度を評価するようにしたが、本発明の第３の実施
例は、図６(a) ないし図６(c) に示すように、該評価部
分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層５をエッチングにより選
択的に除去した後に、１次イオンビーム１０を用いてｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のスパッタリングを行
い、酸素濃度を評価するようにしたものである。
ーム１０を用いてｐ型ＧａＡｓコンタクト層５からスパ
ッタリングを行い、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の
酸素濃度を評価するようにしたが、本発明の第３の実施
例は、図６(a) ないし図６(c) に示すように、該評価部
分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層５をエッチングにより選
択的に除去した後に、１次イオンビーム１０を用いてｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のスパッタリングを行
い、酸素濃度を評価するようにしたものである。
【００６２】このような本実施例３の方法では、ｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５をエッチングにより除去するよう
にしているため、１次イオンビーム１０を用いてｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５をスパッタリングするよりも、短
時間でその除去、ひいては半導体レーザ特性のしきい電
流密度Ｊthを評価することができ、電極を形成する等の
手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製への
フィードバックをより一層迅速にかけることが可能にな
るという効果が得られる。
ａＡｓコンタクト層５をエッチングにより除去するよう
にしているため、１次イオンビーム１０を用いてｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５をスパッタリングするよりも、短
時間でその除去、ひいては半導体レーザ特性のしきい電
流密度Ｊthを評価することができ、電極を形成する等の
手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製への
フィードバックをより一層迅速にかけることが可能にな
るという効果が得られる。
【００６３】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックをより一
層迅速にかけることが可能になるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックをより一
層迅速にかけることが可能になるという効果がある。
【００６４】なお、図７(a) ないし図７(c) に示す変形
例のように、評価部分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層５，
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドープＡｌ
ＧａＡｓ活性層３をエッチングを行うことにより選択的
に除去した後、１次イオンビーム１０を用いてｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ下クラッド層２のスパッタリングを行い、酸素
濃度を評価するようにしてもよい。
例のように、評価部分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層５，
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドープＡｌ
ＧａＡｓ活性層３をエッチングを行うことにより選択的
に除去した後、１次イオンビーム１０を用いてｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ下クラッド層２のスパッタリングを行い、酸素
濃度を評価するようにしてもよい。
【００６５】この場合、硫酸系，酒石酸系あるいはフッ
酸系のエッチャントを用い、時間制御を行うことにより
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２でエッチングを停止す
ることができる。また、アンモニアと過酸化水素が１：
３０のエッチャントでｐ型ＧａＡｓコンタクト層をエッ
チング除去しフッ酸でｐ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層を
エッチング除去することにより、アンドープＡｌＧａＡ
ｓ活性層３でエッチングが停止するので、この後上述の
硫酸系，酒石酸系あるいはフッ酸系のエッチャントを用
い、時間制御を行うことによりｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２でエッチングを停止するようにしてもよい。
酸系のエッチャントを用い、時間制御を行うことにより
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２でエッチングを停止す
ることができる。また、アンモニアと過酸化水素が１：
３０のエッチャントでｐ型ＧａＡｓコンタクト層をエッ
チング除去しフッ酸でｐ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層を
エッチング除去することにより、アンドープＡｌＧａＡ
ｓ活性層３でエッチングが停止するので、この後上述の
硫酸系，酒石酸系あるいはフッ酸系のエッチャントを用
い、時間制御を行うことによりｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２でエッチングを停止するようにしてもよい。
【００６６】このように、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除去するよう
にしているため、１次イオンビーム１０を用いてｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４およびアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３をスパッタリ
ングするよりも、はるかに短い時間でその除去、ひいて
は半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊthを評価するこ
とができ、電極を形成する等の手間と時間をかける必要
がなく、新たな装置の作製へのフィードバックをより一
層迅速にかけることが可能になるという効果が得られ
る。
５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除去するよう
にしているため、１次イオンビーム１０を用いてｐ型Ｇ
ａＡｓコンタクト層５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４およびアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３をスパッタリ
ングするよりも、はるかに短い時間でその除去、ひいて
は半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊthを評価するこ
とができ、電極を形成する等の手間と時間をかける必要
がなく、新たな装置の作製へのフィードバックをより一
層迅速にかけることが可能になるという効果が得られ
る。
【００６７】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
【００６８】さらに、図６(a) ないし図６(c) に示す評
価方法ではｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のみの酸素濃
度を評価しており、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層の酸
素濃度もこの方法で判明した酸素濃度とほぼ同様と考え
られ、また図７(a) ないし図７(c) に示す評価方法では
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層のみの酸素濃度を評価し
ており、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の酸素濃度もこ
の方法で判明した酸素濃度とほぼ同様と考えられるが、
評価部分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を、エッチング
を行うことにより選択的に除去して、１次イオンビーム
１０を用いてｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のスパッ
タリングを行い、その酸素濃度を評価し、その後、評価
部分のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドー
プＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除去し、１
次イオンビーム１０を用いてｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層２のスパッタリングを行って、その酸素濃度を評価
するようにしてもよく、スパッタリングのみでｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層４およびｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２の総合的な酸素濃度の評価を行うよりもはるか
に短い時間でその半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊ
thを総合的に評価することができ、電極を形成する等の
手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製への
フィードバックをより一層迅速にかけることが可能にな
るという効果が得られる。
価方法ではｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のみの酸素濃
度を評価しており、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層の酸
素濃度もこの方法で判明した酸素濃度とほぼ同様と考え
られ、また図７(a) ないし図７(c) に示す評価方法では
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層のみの酸素濃度を評価し
ており、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の酸素濃度もこ
の方法で判明した酸素濃度とほぼ同様と考えられるが、
評価部分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を、エッチング
を行うことにより選択的に除去して、１次イオンビーム
１０を用いてｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のスパッ
タリングを行い、その酸素濃度を評価し、その後、評価
部分のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドー
プＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除去し、１
次イオンビーム１０を用いてｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層２のスパッタリングを行って、その酸素濃度を評価
するようにしてもよく、スパッタリングのみでｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層４およびｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２の総合的な酸素濃度の評価を行うよりもはるか
に短い時間でその半導体レーザ特性のしきい電流密度Ｊ
thを総合的に評価することができ、電極を形成する等の
手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作製への
フィードバックをより一層迅速にかけることが可能にな
るという効果が得られる。
【００６９】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
【００７０】実施例４．以下、この発明の第４の実施例
を図について説明する。図８はこの発明の第４の実施例
による半導体レーザ装置の評価方法を説明するための図
であり、図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ
型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×
１０17cm-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に
形成される。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜
厚は１５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型
ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１
０18cm-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡ
ｓ活性層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５（その不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μ
ｍ）はｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成され
る。１２はｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４に向けて入
射されるレーザ光，９は該ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層４から出力されるＰＬ光（フォトルミネセンス光）で
ある。
を図について説明する。図８はこの発明の第４の実施例
による半導体レーザ装置の評価方法を説明するための図
であり、図において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ
型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×
１０17cm-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に
形成される。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜
厚は１５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型
ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１
０18cm-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡ
ｓ活性層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５（その不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μ
ｍ）はｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成され
る。１２はｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４に向けて入
射されるレーザ光，９は該ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層４から出力されるＰＬ光（フォトルミネセンス光）で
ある。
【００７１】なお、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
【００７２】また、ｎ型ＧａＡｓ基板１，ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。また、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３は図
１４に示すような３重量子井戸構造等の多重量子井戸構
造を有するものであってもよい。
Ａｓ下クラッド層２，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４，ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５はその導電型を逆にし
てもよい。また、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３は図
１４に示すような３重量子井戸構造等の多重量子井戸構
造を有するものであってもよい。
【００７３】このように本評価対象である半導体レーザ
装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有する
ものである。
装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有する
ものである。
【００７４】次に本実施例４の半導体レーザ装置の評価
方法について説明する。まず図８(a) に示すように、Ｍ
ＯＣＶＤ法等の結晶成長法により、ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２、アンドープＡｌ
ＧａＡｓ活性層３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４、
及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成する。
方法について説明する。まず図８(a) に示すように、Ｍ
ＯＣＶＤ法等の結晶成長法により、ＧａＡｓ基板１上
に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２、アンドープＡｌ
ＧａＡｓ活性層３、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４、
及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成する。
【００７５】次に図８(b) に示すように、評価部分のｐ
型ＧａＡｓコンタクト層５をエッチングにより選択的に
除去する。このエッチングは例えばアンモニアと過酸化
水素水を１：３０で混合したエッチャントにより行なう
ことができる。
型ＧａＡｓコンタクト層５をエッチングにより選択的に
除去する。このエッチングは例えばアンモニアと過酸化
水素水を１：３０で混合したエッチャントにより行なう
ことができる。
【００７６】そして図８(c) に示すように、レーザ光１
２を評価部分のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４に入射
し、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４からのバンド端か
ら出力されるＰＬ光の光強度を測定する。ここで、レー
ザ光１２には、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４で吸収
されるような波長を用いる。例えば、ｐ型ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層４のＡｌ組成が０．５の場合は、波長が５
５０nm以下のレーザ光８を用いる。
２を評価部分のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４に入射
し、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４からのバンド端か
ら出力されるＰＬ光の光強度を測定する。ここで、レー
ザ光１２には、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４で吸収
されるような波長を用いる。例えば、ｐ型ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層４のＡｌ組成が０．５の場合は、波長が５
５０nm以下のレーザ光８を用いる。
【００７７】このようにして求めたｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４のＰＬ光強度と、レーザ特性との間には次
のような関係があり、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
のＰＬ光強度を評価することにより、レーザ特性を評価
することができる。
クラッド層４のＰＬ光強度と、レーザ特性との間には次
のような関係があり、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
のＰＬ光強度を評価することにより、レーザ特性を評価
することができる。
【００７８】即ち、ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４のバン
ド端からのＰＬ光強度は、ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
に非発光センター等の深い準位が増えると、その深い準
位を介した再結合が増えるために、バンド端からのＰＬ
光強度は減少する。また、ＤＨ構造を有する半導体レー
ザでは、ＡｌＧａＡｓクラッド層４に非発光センター等
の深い準位が増えると、活性層３に注入されたキャリア
がトンネル現象により上記の深い準位を介して再結合
し、発光効率が低下する。このことにより、ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４のバンド端のＰＬ光強度が減少する
と、レーザのしきい電流密度は増大すると考えられる。
ド端からのＰＬ光強度は、ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４
に非発光センター等の深い準位が増えると、その深い準
位を介した再結合が増えるために、バンド端からのＰＬ
光強度は減少する。また、ＤＨ構造を有する半導体レー
ザでは、ＡｌＧａＡｓクラッド層４に非発光センター等
の深い準位が増えると、活性層３に注入されたキャリア
がトンネル現象により上記の深い準位を介して再結合
し、発光効率が低下する。このことにより、ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４のバンド端のＰＬ光強度が減少する
と、レーザのしきい電流密度は増大すると考えられる。
【００７９】図９は、実際に作製した３重量子井戸層を
活性層とするレーザのｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
バンド端のＰＬ光強度と、しきい電流密度Ｊthとの関係
を示している。図９の関係から、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層４のバンド端のＰＬ光強度が減少すると、レー
ザのしきい電流密度Ｊthは増大することを確認すること
ができる。
活性層とするレーザのｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
バンド端のＰＬ光強度と、しきい電流密度Ｊthとの関係
を示している。図９の関係から、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層４のバンド端のＰＬ光強度が減少すると、レー
ザのしきい電流密度Ｊthは増大することを確認すること
ができる。
【００８０】このような本実施例４の半導体レーザ装置
の評価方法では、ＤＨ構造を有する半導体レーザでは、
ＡｌＧａＡｓクラッド層４のバンド端からのＰＬ光強度
が増えると、そのしきい電流密度は増大する，という関
係があることから、この関係を用いて、ｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４のＰＬ光強度を測定することにより、
レーザ特性，特にしきい電流密度を評価することができ
るものであり、電極を形成する等の手間と時間をかける
必要がなく、新たな装置の作製へのフィードバックをよ
り一層迅速にかけることが可能になるという効果が得ら
れる。
の評価方法では、ＤＨ構造を有する半導体レーザでは、
ＡｌＧａＡｓクラッド層４のバンド端からのＰＬ光強度
が増えると、そのしきい電流密度は増大する，という関
係があることから、この関係を用いて、ｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４のＰＬ光強度を測定することにより、
レーザ特性，特にしきい電流密度を評価することができ
るものであり、電極を形成する等の手間と時間をかける
必要がなく、新たな装置の作製へのフィードバックをよ
り一層迅速にかけることが可能になるという効果が得ら
れる。
【００８１】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
【００８２】なお、上述のように、ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層のバンド端のＰＬ光強度が減少すると、レーザのし
きい電流密度は増大すると考えられるので、図１０(a)
ないし図１０(c) に示す変形例のように、評価部分のｐ
型ＧａＡｓコンタクト層５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４およびアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチ
ングを行うことにより選択的に除去した後、レーザ光１
２を照射し、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２のＰＬ光
強度を測定することにより、レーザ特性，特にしきい電
流密度を評価するようにしてもよい。
ド層のバンド端のＰＬ光強度が減少すると、レーザのし
きい電流密度は増大すると考えられるので、図１０(a)
ないし図１０(c) に示す変形例のように、評価部分のｐ
型ＧａＡｓコンタクト層５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４およびアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチ
ングを行うことにより選択的に除去した後、レーザ光１
２を照射し、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２のＰＬ光
強度を測定することにより、レーザ特性，特にしきい電
流密度を評価するようにしてもよい。
【００８３】この場合、硫酸系，酒石酸系あるいはフッ
酸系のエッチャントを用い、時間制御を行うことにより
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２でエッチングを停止す
ることができる。また、アンモニアと過酸化水素が１：
３０のエッチャントでｐ型ＧａＡｓコンタクト層をエッ
チング除去しフッ酸でｐ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層を
エッチング除去することにより、アンドープＡｌＧａＡ
ｓ活性層３でエッチングが停止するので、この後上述の
硫酸系，酒石酸系あるいはフッ酸系のエッチャントを用
い、時間制御を行うことによりｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２でエッチングを停止するようにしてもよい。
酸系のエッチャントを用い、時間制御を行うことにより
ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２でエッチングを停止す
ることができる。また、アンモニアと過酸化水素が１：
３０のエッチャントでｐ型ＧａＡｓコンタクト層をエッ
チング除去しフッ酸でｐ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層を
エッチング除去することにより、アンドープＡｌＧａＡ
ｓ活性層３でエッチングが停止するので、この後上述の
硫酸系，酒石酸系あるいはフッ酸系のエッチャントを用
い、時間制御を行うことによりｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２でエッチングを停止するようにしてもよい。
【００８４】このように、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除去するよう
にしているため、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を露
出させてこれにレーザ光を照射し、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２のＰＬ光強度を評価することにより、レー
ザ特性、特にしきい電流密度を評価することができ、電
極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、新た
な装置の作製へのフィードバックをより一層迅速にかけ
ることが可能になるという効果が得られる。
５，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およびアンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除去するよう
にしているため、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を露
出させてこれにレーザ光を照射し、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層２のＰＬ光強度を評価することにより、レー
ザ特性、特にしきい電流密度を評価することができ、電
極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、新た
な装置の作製へのフィードバックをより一層迅速にかけ
ることが可能になるという効果が得られる。
【００８５】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
【００８６】さらに、図８(a) ないし図８(c) に示す評
価方法ではｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のみのＰＬ光
強度を評価しており、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層の
ＰＬ光強度もこの方法で判明したＰＬ光強度とほぼ同様
と考えられ、また図１０(a)ないし図１０(c) に示す評
価方法ではｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層のみのＰＬ光
強度を評価しており、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
ＰＬ光強度もこの方法で判明したＰＬ光強度とほぼ同様
と考えられるが、評価部分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５を、エッチングを行うことにより選択的に除去して、
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４を露出させ、これにレ
ーザ光１２を照射して、そのＰＬ光強度を評価し、その
後、評価部分のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４および
アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除
去して、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を露出させ、
これにレーザ光１２を照射して、そのＰＬ光強度を評価
することにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およ
びｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の総合的なＰＬ光強
度の評価を行うことができ、これによりレーザ特性、特
にしきい電流密度を評価することができ、電極を形成す
る等の手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作
製へのフィードバックをより一層迅速にかけることが可
能になるという効果が得られる。
価方法ではｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のみのＰＬ光
強度を評価しており、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層の
ＰＬ光強度もこの方法で判明したＰＬ光強度とほぼ同様
と考えられ、また図１０(a)ないし図１０(c) に示す評
価方法ではｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層のみのＰＬ光
強度を評価しており、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層の
ＰＬ光強度もこの方法で判明したＰＬ光強度とほぼ同様
と考えられるが、評価部分のｐ型ＧａＡｓコンタクト層
５を、エッチングを行うことにより選択的に除去して、
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４を露出させ、これにレ
ーザ光１２を照射して、そのＰＬ光強度を評価し、その
後、評価部分のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４および
アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３をエッチングにより除
去して、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２を露出させ、
これにレーザ光１２を照射して、そのＰＬ光強度を評価
することにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４およ
びｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２の総合的なＰＬ光強
度の評価を行うことができ、これによりレーザ特性、特
にしきい電流密度を評価することができ、電極を形成す
る等の手間と時間をかける必要がなく、新たな装置の作
製へのフィードバックをより一層迅速にかけることが可
能になるという効果が得られる。
【００８７】また、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様の方法で評価すること
ができ、新たな装置の作製へのフィードバックを迅速に
かけることができるという効果がある。
【００８８】実施例５．以下、この発明の第５の実施例
を図について説明する。図１１は本発明の第５の実施例
による半導体レーザ装置を説明するための図であり、図
において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17c
m-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成さ
れる。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１
５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm
-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（そ
の不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）は
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。ｎ型
ＧａＡｓ電流ブロック層１３（その不純物濃度は２×１
０18cm-3、膜厚は１．９μｍ）はｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層５とｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の一部を合計
１．９μｍエッチングすることにより形成されたリッジ
２０の側面を埋め込むようにエッチングにおいて残され
たｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。ｐ
型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４（その不純物濃度は２
×１０19cm-3、膜厚は２．０μｍ）はｐ型ＧａＡｓコン
タクト層５とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１３上に形成
される。表面電極６はｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１
４上に、裏面電極７はｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面に形成
される。また１５はＳｉＯＮ等の絶縁膜である。
を図について説明する。図１１は本発明の第５の実施例
による半導体レーザ装置を説明するための図であり、図
において、１はｎ型ＧａＡｓ基板である。ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２（その不純物濃度は４×１０17c
m-3、膜厚は１．５μｍ）はＧａＡｓ基板１上に形成さ
れる。アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３（その膜厚は１
５０オングストローム（０．０１５μｍ））は、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上に形成される。ｐ型ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層４（その不純物濃度は２×１０18cm
-3、膜厚は１．５μｍ）はアンドープＡｌＧａＡｓ活性
層３上に形成される。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５（そ
の不純物濃度は２×１０19cm-3、膜厚は０．７μｍ）は
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。ｎ型
ＧａＡｓ電流ブロック層１３（その不純物濃度は２×１
０18cm-3、膜厚は１．９μｍ）はｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層５とｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４の一部を合計
１．９μｍエッチングすることにより形成されたリッジ
２０の側面を埋め込むようにエッチングにおいて残され
たｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４上に形成される。ｐ
型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４（その不純物濃度は２
×１０19cm-3、膜厚は２．０μｍ）はｐ型ＧａＡｓコン
タクト層５とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１３上に形成
される。表面電極６はｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１
４上に、裏面電極７はｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面に形成
される。また１５はＳｉＯＮ等の絶縁膜である。
【００８９】なお、アンドープＡｌＧａＡｓ活性層３に
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
代えてアンドープＧａＡｓ活性層を形成してもよく、こ
の場合、その膜厚はアンドープＡｌＧａＡｓ活性層３と
同じ１５０オングストローム（０．０１５μｍ）でよ
い。
【００９０】また、ｎ型ＧａＡｓ基板１、ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層２、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５、ｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層１３、ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４はそ
の導電型を逆にしてもよい。また、アンドープＡｌＧａ
Ａｓ活性層３は図１４に示すような３重量子井戸構造等
の多重量子井戸構造を有するものであってもよい。
Ａｓ下クラッド層２、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
４、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層５、ｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層１３、ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４はそ
の導電型を逆にしてもよい。また、アンドープＡｌＧａ
Ａｓ活性層３は図１４に示すような３重量子井戸構造等
の多重量子井戸構造を有するものであってもよい。
【００９１】まず、図１１(a) に示すように、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板１上にＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法で、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンドープＡｌＧａＡｓ活
性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４，ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層５を順次形成する。
Ａｓ基板１上にＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法で、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２，アンドープＡｌＧａＡｓ活
性層３，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４，ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層５を順次形成する。
【００９２】次に実施例２または３のいずれかの方法に
より、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４またはｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ下クラッド層２の少なくとも一方のクラッド層
中に含まれる酸素原子の濃度を評価を行う。そしてその
酸素原子の濃度が１×１０17cm-3以下であるもののみを
選別し、図１１(b) に示すように、これにＣＶＤ等の蒸
着法でＳｉＯＮ等の絶縁膜１５を形成し、写真製版とエ
ッチングにより絶縁膜１５のパターニングを行う。そし
て絶縁膜１５をマスクにして、アンドープＡｌＧａＡｓ
活性層３上のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４が０．３
μｍ残るようにｐ型ＧａＡｓコンタクト層５とｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層４をエッチングし、リッジ２０を
形成する。
より、ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４またはｎ型Ａｌ
ＧａＡｓ下クラッド層２の少なくとも一方のクラッド層
中に含まれる酸素原子の濃度を評価を行う。そしてその
酸素原子の濃度が１×１０17cm-3以下であるもののみを
選別し、図１１(b) に示すように、これにＣＶＤ等の蒸
着法でＳｉＯＮ等の絶縁膜１５を形成し、写真製版とエ
ッチングにより絶縁膜１５のパターニングを行う。そし
て絶縁膜１５をマスクにして、アンドープＡｌＧａＡｓ
活性層３上のｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４が０．３
μｍ残るようにｐ型ＧａＡｓコンタクト層５とｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層４をエッチングし、リッジ２０を
形成する。
【００９３】次に、図１１(c) に示すように絶縁膜１５
を選択成長マスクにして、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法
で上記エッチングで露呈したｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４上にｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１３を形成し、
リッジ２０の側面部を埋め込む。
を選択成長マスクにして、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法
で上記エッチングで露呈したｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４上にｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１３を形成し、
リッジ２０の側面部を埋め込む。
【００９４】そして、図１１(d) に示すように絶縁膜１
５を除去し、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法でｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層５とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１３上
にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４を形成し、ＣＶＤ
法等の蒸着法で表面電極６と裏面電極７を形成する。そ
して、劈開等によりレーザ端面形成とチップ分離を行う
ことによりレーザ装置を完成する。
５を除去し、ＭＯＣＶＤ法等の結晶成長法でｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層５とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１３上
にｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４を形成し、ＣＶＤ
法等の蒸着法で表面電極６と裏面電極７を形成する。そ
して、劈開等によりレーザ端面形成とチップ分離を行う
ことによりレーザ装置を完成する。
【００９５】このように本実施例５の半導体レーザ装置
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有するもの
である。
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２、ＡｌＧａＡｓ活性層３、及びｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４を形成してなるＤＨ構造を有するもの
である。
【００９６】そして本実施例５の半導体レーザ装置にお
いては、リッジ２０、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１
３、ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４や表面電極６、
裏面電極７を形成する前に、実施例２または３のいずれ
かの方法を用いて半導体レーザ特性を評価することによ
り、予めｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２中、およびｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４中に含まれる酸素原子の
濃度が、１×１０17cm-3以下となるものを選別してい
る。
いては、リッジ２０、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１
３、ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層１４や表面電極６、
裏面電極７を形成する前に、実施例２または３のいずれ
かの方法を用いて半導体レーザ特性を評価することによ
り、予めｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２中、およびｐ
型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層４中に含まれる酸素原子の
濃度が、１×１０17cm-3以下となるものを選別してい
る。
【００９７】図４に示すＡｌＧａＡｓクラッド層の酸素
濃度と、レーザのしきい電流密度Ｊthとの関係から、ク
ラッド層４中の酸素濃度が１×１０17cm-3となるまで
は、レーザのしきい電流密度Ｊthはあまり変化しない
が、該酸素濃度がそれ以上になると、該酸素濃度の増加
に伴いしきい電流密度Ｊthが増加することがわかる。こ
れは、レーザ発振状態では活性層３に注入されるキャリ
ア密度は約１０18cm-3台であり、該クラッド層４の酸素
濃度が１×１０17cm-3とその１割程度の値となる近傍の
領域から、しきい電流密度Ｊthへの影響が大きくなって
くるためであると考えられる。
濃度と、レーザのしきい電流密度Ｊthとの関係から、ク
ラッド層４中の酸素濃度が１×１０17cm-3となるまで
は、レーザのしきい電流密度Ｊthはあまり変化しない
が、該酸素濃度がそれ以上になると、該酸素濃度の増加
に伴いしきい電流密度Ｊthが増加することがわかる。こ
れは、レーザ発振状態では活性層３に注入されるキャリ
ア密度は約１０18cm-3台であり、該クラッド層４の酸素
濃度が１×１０17cm-3とその１割程度の値となる近傍の
領域から、しきい電流密度Ｊthへの影響が大きくなって
くるためであると考えられる。
【００９８】このことから、クラッド層４の酸素濃度を
１×１０17cm-3以下となるように規定することにより、
しきい電流密度Ｊthの低い半導体レーザを得ることがで
き、しかもこれを安定して得ることができるものであ
る。
１×１０17cm-3以下となるように規定することにより、
しきい電流密度Ｊthの低い半導体レーザを得ることがで
き、しかもこれを安定して得ることができるものであ
る。
【００９９】このような本実施例５による半導体レーザ
では、ＧａＡｓ基板上に、順次ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層、及びｐ型
ＡｌＧａＡｓ上クラッド層を形成してなるＤＨ構造を有
する半導体レーザ装置において、ＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層中と、上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層中に含まれる
酸素原子の濃度が、１×１０17cm-3以下となるようにし
たので、しきい電流密度Ｊthの低い半導体レーザを得る
ことができ、しかもこれを電極を形成する等の手間と時
間をかける必要がなく、新たな装置の作製へのフィード
バックを迅速にかけることができる方法により選別して
いるので、装置を迅速かつ安定して得ることができると
いう効果がある。
では、ＧａＡｓ基板上に、順次ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層、及びｐ型
ＡｌＧａＡｓ上クラッド層を形成してなるＤＨ構造を有
する半導体レーザ装置において、ＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層中と、上記ＡｌＧａＡｓ上クラッド層中に含まれる
酸素原子の濃度が、１×１０17cm-3以下となるようにし
たので、しきい電流密度Ｊthの低い半導体レーザを得る
ことができ、しかもこれを電極を形成する等の手間と時
間をかける必要がなく、新たな装置の作製へのフィード
バックを迅速にかけることができる方法により選別して
いるので、装置を迅速かつ安定して得ることができると
いう効果がある。
【０１００】なお、活性層が単一の層から形成されるも
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様にしてしきい電流密度
Ｊthの低い半導体レーザを安定して得ることができると
いう効果がある。
ののみならず、３重量子井戸層等の多重量子井戸層を活
性層とするレーザについても同様にしてしきい電流密度
Ｊthの低い半導体レーザを安定して得ることができると
いう効果がある。
【０１０１】また、レーザ構造は上記実施例のような埋
め込み型のみならず、ＡｌＧａＡｓ上クラッド層とＡｌ
ＧａＡｓ下クラッド層でＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活
性層を挟んだダブルヘテロ構造を有すれば、拡散抑制等
の他のレーザ構造についても同様にしてしきい電流密度
Ｊthの低い半導体レーザを安定して得ることができると
いう効果がある。
め込み型のみならず、ＡｌＧａＡｓ上クラッド層とＡｌ
ＧａＡｓ下クラッド層でＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活
性層を挟んだダブルヘテロ構造を有すれば、拡散抑制等
の他のレーザ構造についても同様にしてしきい電流密度
Ｊthの低い半導体レーザを安定して得ることができると
いう効果がある。
【０１０２】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる半導体
レーザ装置によれば、ＡｌＧａＡｓ下クラッド層および
ＡｌＧａＡｓ上クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度
を、１×１０17cm-3以下となるように規定したので、Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層の酸素濃度と、レーザのしきい電
流密度Ｊthとの関係において、クラッド層４中の酸素濃
度が１×１０17cm-3となるまではレーザのしきい電流密
度Ｊthはあまり変化しないが、該酸素濃度がそれ以上に
なると、該酸素濃度の増加に伴いしきい電流密度Ｊthが
増加することから、クラッド層の酸素濃度をこのように
規定することにより、しきい電流密度Ｊthの低い半導体
レーザを安定して得ることができるという効果が得られ
る。
レーザ装置によれば、ＡｌＧａＡｓ下クラッド層および
ＡｌＧａＡｓ上クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度
を、１×１０17cm-3以下となるように規定したので、Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層の酸素濃度と、レーザのしきい電
流密度Ｊthとの関係において、クラッド層４中の酸素濃
度が１×１０17cm-3となるまではレーザのしきい電流密
度Ｊthはあまり変化しないが、該酸素濃度がそれ以上に
なると、該酸素濃度の増加に伴いしきい電流密度Ｊthが
増加することから、クラッド層の酸素濃度をこのように
規定することにより、しきい電流密度Ｊthの低い半導体
レーザを安定して得ることができるという効果が得られ
る。
【０１０３】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
評価方法によれば、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、順
次第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡ
ｓまたはＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層を形成してなるダブルヘテロ構造を有す
る半導体レーザ装置の評価方法において、レーザパルス
光を評価部分のアンドープＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ
活性層に入射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度
の減衰時定数を求めて、これよりフォトキャリアのライ
フタイムを求め、これを評価することにより、該半導体
レーザ装置のレーザ特性を評価するようにしたので、半
導体レーザ装置のレーザ特性の評価を、結晶成長後の簡
単なエッチングにより行うことができ、電極を形成する
等の手間と時間をかける必要がなく、時間とコストとを
節約して、新たな装置の作製にフィードバックを迅速に
かけることができるという効果が得られる。
評価方法によれば、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、順
次第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡ
ｓまたはＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層を形成してなるダブルヘテロ構造を有す
る半導体レーザ装置の評価方法において、レーザパルス
光を評価部分のアンドープＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ
活性層に入射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度
の減衰時定数を求めて、これよりフォトキャリアのライ
フタイムを求め、これを評価することにより、該半導体
レーザ装置のレーザ特性を評価するようにしたので、半
導体レーザ装置のレーザ特性の評価を、結晶成長後の簡
単なエッチングにより行うことができ、電極を形成する
等の手間と時間をかける必要がなく、時間とコストとを
節約して、新たな装置の作製にフィードバックを迅速に
かけることができるという効果が得られる。
【０１０４】また、この発明に係る半導体レーザ装置の
評価方法によれば、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、順
次第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡ
ｓまたはＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層を形成してなるダブルヘテロ構造を有す
る半導体レーザ装置の評価方法において、レーザパルス
光を評価部分のアンドープＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ
活性層に入射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度
の減衰時定数を求めて、これよりフォトキャリアのライ
フタイムを求め、これを評価することにより、該半導体
レーザ装置のレーザ特性、特にしきい電流密度を評価す
るようにしたので、しきい電流密度の評価を、結晶成長
後の簡単なエッチングにより行うことができ、電極を形
成する等の手間と時間をかける必要がなく、時間とコス
トとを節約して、新たな装置の作製にフィードバックを
迅速にかけることができるという効果が得られる。
評価方法によれば、第１導電型のＧａＡｓ基板上に、順
次第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡ
ｓまたはＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層を形成してなるダブルヘテロ構造を有す
る半導体レーザ装置の評価方法において、レーザパルス
光を評価部分のアンドープＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ
活性層に入射し、該活性層からのバンド端のＰＬ光強度
の減衰時定数を求めて、これよりフォトキャリアのライ
フタイムを求め、これを評価することにより、該半導体
レーザ装置のレーザ特性、特にしきい電流密度を評価す
るようにしたので、しきい電流密度の評価を、結晶成長
後の簡単なエッチングにより行うことができ、電極を形
成する等の手間と時間をかける必要がなく、時間とコス
トとを節約して、新たな装置の作製にフィードバックを
迅速にかけることができるという効果が得られる。
【０１０５】またこの発明にかかる半導体レーザ装置の
評価方法によれば、二次イオン重量分析器によって上記
ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，および上記ＡｌＧａＡｓ上
クラッド中に含まれる酸素原子の濃度を評価することに
より、該半導体レーザ装置のレーザ特性を評価するよう
にしたので、半導体レーザ装置のレーザ特性の評価を、
結晶成長後の簡単なエッチングにより行うことができ、
電極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、時
間とコストとを節約して、新たな装置の作製にフィード
バックを迅速にかけることができるという効果が得られ
る。
評価方法によれば、二次イオン重量分析器によって上記
ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，および上記ＡｌＧａＡｓ上
クラッド中に含まれる酸素原子の濃度を評価することに
より、該半導体レーザ装置のレーザ特性を評価するよう
にしたので、半導体レーザ装置のレーザ特性の評価を、
結晶成長後の簡単なエッチングにより行うことができ、
電極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、時
間とコストとを節約して、新たな装置の作製にフィード
バックを迅速にかけることができるという効果が得られ
る。
【０１０６】またこの発明にかかる半導体レーザ装置の
評価方法によれば、二次イオン重量分析器によって上記
ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，および上記ＡｌＧａＡｓ上
クラッド中に含まれる酸素原子の濃度を評価することに
より該半導体レーザ装置のレーザ特性、特にしきい電流
密度を評価するようにしたので、ダブルヘテロ構造を有
する半導体レーザにおける，ＡｌＧａＡｓクラッド層中
の酸素濃度と、レーザのしきい電流密度との関係から、
該ＡｌＧａＡｓクラッド層の酸素濃度をＳＩＭＳにより
評価することにより、レーザ特性、特にしきい電流密度
を評価することができ、電極を形成する等の手間と時間
をかけることなく、新たな装置の作製にフィードバック
を迅速にかけることができるという効果がある。
評価方法によれば、二次イオン重量分析器によって上記
ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，および上記ＡｌＧａＡｓ上
クラッド中に含まれる酸素原子の濃度を評価することに
より該半導体レーザ装置のレーザ特性、特にしきい電流
密度を評価するようにしたので、ダブルヘテロ構造を有
する半導体レーザにおける，ＡｌＧａＡｓクラッド層中
の酸素濃度と、レーザのしきい電流密度との関係から、
該ＡｌＧａＡｓクラッド層の酸素濃度をＳＩＭＳにより
評価することにより、レーザ特性、特にしきい電流密度
を評価することができ、電極を形成する等の手間と時間
をかけることなく、新たな装置の作製にフィードバック
を迅速にかけることができるという効果がある。
【０１０７】またこの発明にかかる上記半導体レーザ装
置の評価方法によれば、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層のいずれか一方のバンド端のＰＬ強度を評価する
ことにより、半導体レーザ装置の特性を評価するように
したので、半導体レーザ装置のレーザ特性の評価を、結
晶成長後の簡単なエッチングにより行うことができ、電
極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、時間
とコストとを節約して、新たな装置の作製にフィードバ
ックを迅速にかけることができるという効果が得られ
る。
置の評価方法によれば、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層のいずれか一方のバンド端のＰＬ強度を評価する
ことにより、半導体レーザ装置の特性を評価するように
したので、半導体レーザ装置のレーザ特性の評価を、結
晶成長後の簡単なエッチングにより行うことができ、電
極を形成する等の手間と時間をかける必要がなく、時間
とコストとを節約して、新たな装置の作製にフィードバ
ックを迅速にかけることができるという効果が得られ
る。
【０１０８】またこの発明にかかる上記半導体レーザ装
置の評価方法によれば、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層のいずれか一方のバンド端のＰＬ強度を評価する
ことにより、半導体レーザ装置の特性、特にしきい電流
密度を評価するようにしたので、ＡｌＧａＡｓクラッド
層のバンド端からのＰＬ光強度としきい電流密度との間
のＰＬ光強度が減少するとしきい電流密度が増大する，
という関係から、該ＡｌＧａＡｓクラッド層のＰＬ光強
度の測定により、レーザ特性、特にしきい電流密度を評
価することができ、電極を形成する等の手間と時間をか
けることなく、新たな装置の作製にフィードバックを迅
速にかけることができるという効果がある。
置の評価方法によれば、第１導電型のＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層，または上記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層のいずれか一方のバンド端のＰＬ強度を評価する
ことにより、半導体レーザ装置の特性、特にしきい電流
密度を評価するようにしたので、ＡｌＧａＡｓクラッド
層のバンド端からのＰＬ光強度としきい電流密度との間
のＰＬ光強度が減少するとしきい電流密度が増大する，
という関係から、該ＡｌＧａＡｓクラッド層のＰＬ光強
度の測定により、レーザ特性、特にしきい電流密度を評
価することができ、電極を形成する等の手間と時間をか
けることなく、新たな装置の作製にフィードバックを迅
速にかけることができるという効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例による半導体レーザ装
置の評価方法を示す断面図である。
置の評価方法を示す断面図である。
【図２】上記実施例１における，レーザの活性層のフォ
トキャリアのライフタイムと、しきい電流密度Ｊthとの
関係を示すグラフである。
トキャリアのライフタイムと、しきい電流密度Ｊthとの
関係を示すグラフである。
【図３】この発明の第２の実施例による半導体レーザ装
置の評価方法を示す断面図である。
置の評価方法を示す断面図である。
【図４】上記実施例２における，ＡｌＧａＡｓクラッド
層の酸素濃度と、しきい電流密度Ｊthとの関係を示すグ
ラフである。
層の酸素濃度と、しきい電流密度Ｊthとの関係を示すグ
ラフである。
【図５】この発明の第２の実施例の変形例による半導体
レーザ装置の評価方法を示す断面図である。
レーザ装置の評価方法を示す断面図である。
【図６】この発明の第３の実施例による半導体レーザ装
置の評価方法を示す断面図である。
置の評価方法を示す断面図である。
【図７】この発明の第３の実施例の変形例による半導体
レーザ装置の評価方法を示す断面図である。
レーザ装置の評価方法を示す断面図である。
【図８】この発明の第４の実施例による半導体レーザ装
置の評価方法を示す断面図である。
置の評価方法を示す断面図である。
【図９】上記実施例４における，ＡｌＧａＡｓクラッド
層のバンド端のＰＬ光強度としきい電流密度との関係を
示すグラフである。
層のバンド端のＰＬ光強度としきい電流密度との関係を
示すグラフである。
【図１０】この発明の第４の実施例の変形例による半導
体レーザ装置の評価方法を示す断面図である。
体レーザ装置の評価方法を示す断面図である。
【図１１】この発明の第５の実施例による半導体レーザ
装置を示す断面図である。
装置を示す断面図である。
【図１２】従来の半導体レーザ装置の評価方法を示すリ
ッジに垂直な方向の断面図である。
ッジに垂直な方向の断面図である。
【図１３】従来の半導体レーザ装置の評価方法を示すリ
ッジに平行な方向の断面図である。
ッジに平行な方向の断面図である。
【図１４】この発明の第１ないし第５の実施例による半
導体レーザ装置における３重量子井戸構造の構成を示す
図である。
導体レーザ装置における３重量子井戸構造の構成を示す
図である。
１ ＧａＡｓ基板 ２ ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層 ３ アンドープＡｌＧａＡｓ活性層 ４ ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層 ５ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ６ 表面電極 ７ 裏面電極 ８ レーザパルス光 ９ ＰＬ光 １０ １次イオンビーム １１ ２次イオン １２ レーザ光 １３ ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層 １４ ｐ型ＧａＡｓ第２コンタクト層 １５ 絶縁膜 ２０ リッジ ３０ ３重量子井戸構造 ３１ Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓウェル層 ３２ Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓバリア層 ３３ Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ光ガイド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津上 真理 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス開発研究 所内 (72)発明者 三橋 豊 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス開発研究 所内
Claims (7)
- 【請求項１】 第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまたは
ＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層を順次形成してなるダブルヘテロ構造を有し、 上記ＡｌＧａＡｓ下クラッド層中，および上記ＡｌＧａ
Ａｓ上クラッド層中に含まれる酸素原子の濃度が、１×
１０17cm-3以下であることを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項２】 第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまたは
ＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層を順次形成してなるダブルヘテロ構造を有する半
導体レーザ装置を評価する方法において、 上記ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓ活性層のフォトキャリ
アのライフタイムを評価することにより、該半導体レー
ザ装置の特性を評価することを特徴とする半導体レーザ
装置の評価方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の半導体レーザ装置の評価
方法において、 上記半導体レーザ装置の特性は、しきい電流密度である
ことを特徴とする半導体レーザ装置の評価方法。 - 【請求項４】 第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまたは
ＧａＡｓ活性層、及び第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層を順次形成してなるダブルヘテロ構造を有する半
導体レーザ装置を評価する方法において、 二次イオン質量分析器によって上記第１導電型のＡｌＧ
ａＡｓ下クラッド層，または上記第２導電型のＡｌＧａ
Ａｓ上クラッド層の少なくとも一方の層中に含まれる酸
素原子の濃度を評価することにより、該半導体レーザ装
置の特性を評価することを特徴とする半導体レーザ装置
の評価方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体レーザ装置の評価
方法において、 上記半導体レーザ装置の特性は、しきい電流密度である
ことを特徴とする半導体レーザ装置の評価方法。 - 【請求項６】 第１導電型のＧａＡｓ基板上に、第１導
電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層、ＡｌＧａＡｓまたは
ＧａＡｓ活性層、第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド
層を順次形成してなるダブルヘテロ構造を有する半導体
レーザ装置を評価する方法において、 上記第１導電型のＡｌＧａＡｓ下クラッド層，または上
記第２導電型のＡｌＧａＡｓ上クラッド層の少なくとも
一方のバンド端のフォトルミネセンス光強度を評価する
ことにより、半導体レーザ装置の特性を評価することを
特徴とする半導体レーザ装置の評価方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の半導体レーザ装置の評価
方法において、 上記半導体レーザ装置の特性は、しきい電流密度である
ことを特徴とする半導体レーザ装置の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1715194A JPH07226564A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 半導体レーザ装置およびその評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1715194A JPH07226564A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 半導体レーザ装置およびその評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226564A true JPH07226564A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11935992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1715194A Pending JPH07226564A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 半導体レーザ装置およびその評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226564A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050666A (ja) * | 2000-08-03 | 2002-02-15 | Dowa Mining Co Ltd | 化合物半導体層の評価用サンプル作製方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS63250835A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Hitachi Cable Ltd | エピタキシヤルウエハの検査方法 |
| JPS63312649A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-21 | Kawasaki Steel Corp | 半導体中の不純物準位およびキャリヤ寿命同時測定方法 |
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-
1994
- 1994-02-14 JP JP1715194A patent/JPH07226564A/ja active Pending
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