JPH0883954A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその製造方法Info
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- JPH0883954A JPH0883954A JP6600295A JP6600295A JPH0883954A JP H0883954 A JPH0883954 A JP H0883954A JP 6600295 A JP6600295 A JP 6600295A JP 6600295 A JP6600295 A JP 6600295A JP H0883954 A JPH0883954 A JP H0883954A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光情報処理等の光源として用いられる低動作
電流値の実屈折率導波型の半導体レーザ装置の歩留まり
を向上させる。 【構成】 ｎ型の半導体基板１の上にバッファ層２及び
クラッド層３が形成され、クラッド層３の上にＧａ1-X
ＡｌX Ａｓよりなる活性層４が形成されている。活性層
の上にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなるｎ型の第１の光ガイ
ド層５が形成され、第１の光ガイド層５の上にＧａ1-Y2
ＡｌY2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイド層６がストラ
イプ状に形成されている。第１の光ガイド層５及び第２
の光ガイド層６の上には、Ｇａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなる
ｎ型のクラッド層７が形成され、第１の光ガイド層５と
クラッド層７との間の界面抵抗は、第１の光ガイド層５
と第２の光ガイド層６との間の界面抵抗及び第２の光ガ
イド層５とクラッド層７との間の界面抵抗のいずれより
も大きい。活性層４、第１及び第２の光ガイド層５，６
並びにクラッド層７の各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＹ
３の間にＹ３＞Ｙ２及びＹ１＞Ｘ≧０の関係が成り立っ
ている。
電流値の実屈折率導波型の半導体レーザ装置の歩留まり
を向上させる。 【構成】 ｎ型の半導体基板１の上にバッファ層２及び
クラッド層３が形成され、クラッド層３の上にＧａ1-X
ＡｌX Ａｓよりなる活性層４が形成されている。活性層
の上にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなるｎ型の第１の光ガイ
ド層５が形成され、第１の光ガイド層５の上にＧａ1-Y2
ＡｌY2Ａｓよりなるｎ型の第２の光ガイド層６がストラ
イプ状に形成されている。第１の光ガイド層５及び第２
の光ガイド層６の上には、Ｇａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなる
ｎ型のクラッド層７が形成され、第１の光ガイド層５と
クラッド層７との間の界面抵抗は、第１の光ガイド層５
と第２の光ガイド層６との間の界面抵抗及び第２の光ガ
イド層５とクラッド層７との間の界面抵抗のいずれより
も大きい。活性層４、第１及び第２の光ガイド層５，６
並びにクラッド層７の各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ２及びＹ
３の間にＹ３＞Ｙ２及びＹ１＞Ｘ≧０の関係が成り立っ
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報処理等の光源と
して好適な、高歩留まりの低動作電流の実屈折導波型半
導体レーザ装置およびその製造方法に関する。
して好適な、高歩留まりの低動作電流の実屈折導波型半
導体レーザ装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の半導体レーザ装置について
説明する。
説明する。
【０００３】光通信、光ディスクなどの情報処理用の光
源には、単一モードの光源が要求されるため、屈折率導
波構造の半導体レーザが使用される。特に、近年は、結
晶成長法として膜厚均一性の良い気相成長法を用いて形
成した半導体レーザ装置が主流である。
源には、単一モードの光源が要求されるため、屈折率導
波構造の半導体レーザが使用される。特に、近年は、結
晶成長法として膜厚均一性の良い気相成長法を用いて形
成した半導体レーザ装置が主流である。
【０００４】以下、気相成長法により実現可能な従来の
屈折率導波型の素子構造を有する半導体レーザ装置につ
いて説明する。図９〜図１３は、代表的な従来の屈折率
導波型の半導体レーザ装置の断面模式図である。尚、同
図においては、半導体基板の上下面に形成される電極層
は省略している。
屈折率導波型の素子構造を有する半導体レーザ装置につ
いて説明する。図９〜図１３は、代表的な従来の屈折率
導波型の半導体レーザ装置の断面模式図である。尚、同
図においては、半導体基板の上下面に形成される電極層
は省略している。
【０００５】図９は、ＣＤをはじめとする光ディスクへ
の応用において使用されている半導体レーザ装置である
（JJAP,vol.24,p.L89(1985).を参照）。図９に示すよう
に、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）よりなるｎ型の半導体基
板１１の上にガリウムアルミヒ素（ＧａＡｌＡｓ）より
なるｎ型のクラッド層１２が形成され、クラッド層１２
の上にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形成され、活
性層１３の上にＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第１クラッ
ド層１４が形成され、第１のクラッド層１４の上におけ
る電流チャンネルとなるストライプ領域１５ａ以外の部
分には電流狭窄のためのＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブ
ロック層１５が形成され、第１クラッド層１４および電
流ブロック層１５の上には再成長法によりＧａＡｌＡｓ
よりなるｐ型の第２クラッド層１６Ａが形成され、第２
のクラッド層１６Ａの上にはＧａＡｓよりなるｐ型のコ
ンタクト層１７が形成されている。
の応用において使用されている半導体レーザ装置である
（JJAP,vol.24,p.L89(1985).を参照）。図９に示すよう
に、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）よりなるｎ型の半導体基
板１１の上にガリウムアルミヒ素（ＧａＡｌＡｓ）より
なるｎ型のクラッド層１２が形成され、クラッド層１２
の上にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形成され、活
性層１３の上にＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第１クラッ
ド層１４が形成され、第１のクラッド層１４の上におけ
る電流チャンネルとなるストライプ領域１５ａ以外の部
分には電流狭窄のためのＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブ
ロック層１５が形成され、第１クラッド層１４および電
流ブロック層１５の上には再成長法によりＧａＡｌＡｓ
よりなるｐ型の第２クラッド層１６Ａが形成され、第２
のクラッド層１６Ａの上にはＧａＡｓよりなるｐ型のコ
ンタクト層１７が形成されている。
【０００６】この構造の半導体レーザ装置においては、
コンタクト層１７から注入される電流は、電流ブロック
層１５の存在により、ストライプ領域１５ａ内に有効に
閉じ込められ、ストライプ領域１５ａの下側の活性層１
３においてレーザ発振が生じる。このとき、電流ブロッ
ク層１５の禁制帯幅はレーザ光の波長のエネルギーより
も小さいため、ストライプ領域１５ａ以外のレーザ光は
電流ブロック層１５に吸収されるので、レーザ光はスト
ライプ領域１５ａ内に有効に閉じ込められ、単一モード
のレーザ発振が得られる。
コンタクト層１７から注入される電流は、電流ブロック
層１５の存在により、ストライプ領域１５ａ内に有効に
閉じ込められ、ストライプ領域１５ａの下側の活性層１
３においてレーザ発振が生じる。このとき、電流ブロッ
ク層１５の禁制帯幅はレーザ光の波長のエネルギーより
も小さいため、ストライプ領域１５ａ以外のレーザ光は
電流ブロック層１５に吸収されるので、レーザ光はスト
ライプ領域１５ａ内に有効に閉じ込められ、単一モード
のレーザ発振が得られる。
【０００７】図１０に示す半導体レーザ装置において
は、ｎ型の半導体基板１１の上にＧａＡｌＡｓよりなる
ｎ型のクラッド層１２が形成され、クラッド層１２の上
にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形成され、活性層
１３の上にストライプ状のクラッド層１６Ｂが形成さ
れ、クラッド層１６Ｂ上におけるストライプ領域以外の
領域に電流ブロック層１５が形成され、クラッド層１６
Ｂ上におけるストライプ領域の上にＧａＡｓよりなるｐ
型のキャップ層１８が形成され、電流ブロック層１５お
よびキャップ層１８の上にＧａＡｓよりなるｐ型のコン
タクト層１７が形成されている。
は、ｎ型の半導体基板１１の上にＧａＡｌＡｓよりなる
ｎ型のクラッド層１２が形成され、クラッド層１２の上
にＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３が形成され、活性層
１３の上にストライプ状のクラッド層１６Ｂが形成さ
れ、クラッド層１６Ｂ上におけるストライプ領域以外の
領域に電流ブロック層１５が形成され、クラッド層１６
Ｂ上におけるストライプ領域の上にＧａＡｓよりなるｐ
型のキャップ層１８が形成され、電流ブロック層１５お
よびキャップ層１８の上にＧａＡｓよりなるｐ型のコン
タクト層１７が形成されている。
【０００８】図１０に示す半導体レーザ装置の基本的な
動作原理は、図９の半導体レーザ装置と同様であり、電
流ブロック層１５の存在により、電流およびレーザ光が
ストライプ領域内に閉じ込められ、単一モードのレーザ
発振が得られる（JJAP,vol.25,p.L498(1986). 参照）。
動作原理は、図９の半導体レーザ装置と同様であり、電
流ブロック層１５の存在により、電流およびレーザ光が
ストライプ領域内に閉じ込められ、単一モードのレーザ
発振が得られる（JJAP,vol.25,p.L498(1986). 参照）。
【０００９】図１１に示す半導体レーザ装置は、図１０
に示す半導体レーザ装置を単純にした構造のものであ
り、電流ブロック層１５が形成されていないリッジ導波
構造（SPIE,vol.1043,p.61(1989)）参照）を有してい
る。ここで、図１１における１９は誘電体膜である。図
１１に示す半導体レーザ装置は、表面が平坦でないた
め、へき開時にクラックが発生したり、熱抵抗が高くな
る等の問題があり、量産化されておらず、表面を平坦に
した図１０に示す構造のものが広く用いられている。す
なわち、電流ブロック１５層は、半導体レーザ装置の表
面を平坦にし、量産性を高めるという効果も有してい
る。
に示す半導体レーザ装置を単純にした構造のものであ
り、電流ブロック層１５が形成されていないリッジ導波
構造（SPIE,vol.1043,p.61(1989)）参照）を有してい
る。ここで、図１１における１９は誘電体膜である。図
１１に示す半導体レーザ装置は、表面が平坦でないた
め、へき開時にクラックが発生したり、熱抵抗が高くな
る等の問題があり、量産化されておらず、表面を平坦に
した図１０に示す構造のものが広く用いられている。す
なわち、電流ブロック１５層は、半導体レーザ装置の表
面を平坦にし、量産性を高めるという効果も有してい
る。
【００１０】また、近年では、ＧａＡｌＡｓ電流ブロッ
ク層を用いた実屈折率導波型の半導体レーザも開発され
ている（特開昭６２−７３６８７）。この構造による
と、電流ブロック層の屈折率をクラッド層の屈折率より
も低く形成することにより、レーザ光をストライプ領域
内に閉じ込めているので、レーザ光を電流ブロック層１
５の光吸収により閉じ込めている図９および図１０に示
す構造のものと異なり、内部損失の小さい低動作電流の
単一モードの半導体レーザ装置が得られる。
ク層を用いた実屈折率導波型の半導体レーザも開発され
ている（特開昭６２−７３６８７）。この構造による
と、電流ブロック層の屈折率をクラッド層の屈折率より
も低く形成することにより、レーザ光をストライプ領域
内に閉じ込めているので、レーザ光を電流ブロック層１
５の光吸収により閉じ込めている図９および図１０に示
す構造のものと異なり、内部損失の小さい低動作電流の
単一モードの半導体レーザ装置が得られる。
【００１１】図１２は、光通信の分野等において応用さ
れている埋め込みヘテロ（ＢＨ）構造の半導体レーザ装
置を示している（IEEE,J.Quantum Electron.,QE-16,p.2
05(1980)参照）。図１２において、２０は埋め込み高抵
抗層であり、２１は亜鉛拡散領域である。図１２に示す
半導体レーザ装置においては、活性層１３の両側の側面
の埋め込み高抵抗層２０が電流ブロック層として作用
し、レーザ光は活性層１３と埋め込み高抵抗層２０との
間の屈折率差により、ストライプ領域内に急峻に閉じ込
められる。急峻な光の閉じ込めは、活性層１３における
光密度を増大させるため、この構造は高出力を得るには
不適当であり、一般に低出力の半導体レーザ装置に適用
される。
れている埋め込みヘテロ（ＢＨ）構造の半導体レーザ装
置を示している（IEEE,J.Quantum Electron.,QE-16,p.2
05(1980)参照）。図１２において、２０は埋め込み高抵
抗層であり、２１は亜鉛拡散領域である。図１２に示す
半導体レーザ装置においては、活性層１３の両側の側面
の埋め込み高抵抗層２０が電流ブロック層として作用
し、レーザ光は活性層１３と埋め込み高抵抗層２０との
間の屈折率差により、ストライプ領域内に急峻に閉じ込
められる。急峻な光の閉じ込めは、活性層１３における
光密度を増大させるため、この構造は高出力を得るには
不適当であり、一般に低出力の半導体レーザ装置に適用
される。
【００１２】図１３は、クラッド層１２の上に光ガイド
層２２を形成し、該光ガイド層２２の上にストライプ状
の活性層１３を形成した従来例である（IEEE, J.Quantu
m Electron.,QE-15,p.451(1979) 参照）。この構造の半
導体レーザ装置によると、活性層１３をストライプ状に
エッチングする際に活性層１３が大気中に露出されてし
まうため、信頼性の低下を生じさせるという欠点を有し
ている。また、ＧａＡｌＡｓよりなる電流ブロック層２
３が成長層の最上面に形成されているため、電流の広が
りが大きく、しきい値が高くなるという問題があり、実
用化に至っていない。
層２２を形成し、該光ガイド層２２の上にストライプ状
の活性層１３を形成した従来例である（IEEE, J.Quantu
m Electron.,QE-15,p.451(1979) 参照）。この構造の半
導体レーザ装置によると、活性層１３をストライプ状に
エッチングする際に活性層１３が大気中に露出されてし
まうため、信頼性の低下を生じさせるという欠点を有し
ている。また、ＧａＡｌＡｓよりなる電流ブロック層２
３が成長層の最上面に形成されているため、電流の広が
りが大きく、しきい値が高くなるという問題があり、実
用化に至っていない。
【００１３】一方、マルチメディアに対応する高密度の
情報記録用の光源として青色のレーザ光を発振する半導
体レーザ装置が必要とされている。しかしながら、青色
のレーザ光を発振する実用的な半導体レーザ装置はいま
だに実現に至っていない。
情報記録用の光源として青色のレーザ光を発振する半導
体レーザ装置が必要とされている。しかしながら、青色
のレーザ光を発振する実用的な半導体レーザ装置はいま
だに実現に至っていない。
【００１４】この半導体レーザ装置を実現する材料の一
つとして、例えば活性層をＩｎＧａＮとするＧａＮ系の
半導体材料が注目されている。しかしながら、ＧａＮ系
の半導体材料はＧａＡｓなどに比べて、原子間の結合力
が強いためエッチングが困難である。
つとして、例えば活性層をＩｎＧａＮとするＧａＮ系の
半導体材料が注目されている。しかしながら、ＧａＮ系
の半導体材料はＧａＡｓなどに比べて、原子間の結合力
が強いためエッチングが困難である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来構造の半導体レーザ装置は、電流ブロック層を用い
て、電流およびレーザ光をストライプ内に閉じ込める構
造であるため、半導体レーザ装置を製造する際に、電流
ブロック層をストライプ状にエッチングする工程又は電
流ブロック層をストライプ領域外に選択的に形成する工
程が、必要不可欠である。
従来構造の半導体レーザ装置は、電流ブロック層を用い
て、電流およびレーザ光をストライプ内に閉じ込める構
造であるため、半導体レーザ装置を製造する際に、電流
ブロック層をストライプ状にエッチングする工程又は電
流ブロック層をストライプ領域外に選択的に形成する工
程が、必要不可欠である。
【００１６】電流を阻止するために必要な電流ブロック
層の厚さとしては、電子又は正孔に対する拡散長程度が
必要であるから、ＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロック
層の場合には０．５〜１μｍ程度の厚さが必要であり、
ＧａＡｓよりなるｐ型の電流ブロック層の場合には２〜
３μｍの厚さが必要である。半導体レーザ装置を製造す
る際には、電流ブロック層は薄いほど製造が容易なた
め、電流ブロック層にはｎ型が用いられており、ｎ型の
電流ブロック層の形成のためには１μｍ程度の深さのス
トライプ領域のエッチングが必要となるが、深いエッチ
ングはエッチング後のストライプ幅のばらつきによる歩
留まりの低下をもたらす。エッチング後のストライプ幅
は、実屈折率導波構造の場合には、例えば２±０．２μ
ｍ程度に制御する必要があり、ストライプ幅により直接
的に光分布が影響される半導体レーザ装置においては、
ストライプ幅の制御は非常に重要である。
層の厚さとしては、電子又は正孔に対する拡散長程度が
必要であるから、ＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロック
層の場合には０．５〜１μｍ程度の厚さが必要であり、
ＧａＡｓよりなるｐ型の電流ブロック層の場合には２〜
３μｍの厚さが必要である。半導体レーザ装置を製造す
る際には、電流ブロック層は薄いほど製造が容易なた
め、電流ブロック層にはｎ型が用いられており、ｎ型の
電流ブロック層の形成のためには１μｍ程度の深さのス
トライプ領域のエッチングが必要となるが、深いエッチ
ングはエッチング後のストライプ幅のばらつきによる歩
留まりの低下をもたらす。エッチング後のストライプ幅
は、実屈折率導波構造の場合には、例えば２±０．２μ
ｍ程度に制御する必要があり、ストライプ幅により直接
的に光分布が影響される半導体レーザ装置においては、
ストライプ幅の制御は非常に重要である。
【００１７】ストライプ幅の制御の問題は、深さ方向の
エッチングを安定して行なうために、エッチング停止層
を設けて選択エッチングを行なう場合に特に問題とな
る。例えば、図９において、電流ブロック層１５を選択
的にエッチングできるエッチング液を用いたとしても、
電流ブロック層１５の膜厚が大きい場合には、その膜厚
のばらつきも大きいため、電流ブロック層１５における
除去する領域がすべて除去されるまでの時間におけるサ
イドエッチによりストライプ幅が大きくばらついてしま
うからである。
エッチングを安定して行なうために、エッチング停止層
を設けて選択エッチングを行なう場合に特に問題とな
る。例えば、図９において、電流ブロック層１５を選択
的にエッチングできるエッチング液を用いたとしても、
電流ブロック層１５の膜厚が大きい場合には、その膜厚
のばらつきも大きいため、電流ブロック層１５における
除去する領域がすべて除去されるまでの時間におけるサ
イドエッチによりストライプ幅が大きくばらついてしま
うからである。
【００１８】具体的には、電流ブロック層１５の膜厚の
面内のばらつきが±１０％であった場合、電流ブロック
層１５の膜厚は１±０．１μｍとなり、サイドエッチと
深さ方向のエッチレートとが同一であったとしても、サ
イドエッチによるストライプ幅のばらつきは±０．２μ
ｍとなる。実際には、さらに、マスク幅のフォトリソグ
ラフィ工程によるばらつきが前記のばらつきに加算され
るために、前記の設計例における２±０．２μｍは満足
できないことになり、歩留まりの低下を引き起こすとい
う問題がある。
面内のばらつきが±１０％であった場合、電流ブロック
層１５の膜厚は１±０．１μｍとなり、サイドエッチと
深さ方向のエッチレートとが同一であったとしても、サ
イドエッチによるストライプ幅のばらつきは±０．２μ
ｍとなる。実際には、さらに、マスク幅のフォトリソグ
ラフィ工程によるばらつきが前記のばらつきに加算され
るために、前記の設計例における２±０．２μｍは満足
できないことになり、歩留まりの低下を引き起こすとい
う問題がある。
【００１９】図１０の構造のように、電流ブロック層１
５をストライプ領域外に選択的に形成する場合において
も、ｐ型のクラッド層１６Ｂを１μｍの膜厚にエッチン
グする工程は必要であり、ストライプ幅の制御の困難性
は前記と同様である。すなわち、電流ブロック層１５が
必要である限り、深いエッチングによるストライプ幅の
制御の問題は避けられない。もっとも、図９の構造にお
いて、第１のクラッド層１４の上に電流ブロック層１５
を選択的に成長させる方法が製造方法としては考えられ
るが、そのためには、選択成長前に選択成長のためのマ
スクとしての窒化膜等の誘電体膜をストライプ領域内の
第１のクラッド層１４の上にプラズマＣＶＤ等の方法に
より形成し、選択成長後にリアクティブイオンエッチン
グ等の方法により前記誘電体膜を除去する工程が必要で
ある。この場合には、活性層１３の発光領域近傍の第１
のクラッド層１４に多大の結晶欠陥が導入されてしまう
という問題および製造方法が複雑になる問題があるので
実現には至っていない。
５をストライプ領域外に選択的に形成する場合において
も、ｐ型のクラッド層１６Ｂを１μｍの膜厚にエッチン
グする工程は必要であり、ストライプ幅の制御の困難性
は前記と同様である。すなわち、電流ブロック層１５が
必要である限り、深いエッチングによるストライプ幅の
制御の問題は避けられない。もっとも、図９の構造にお
いて、第１のクラッド層１４の上に電流ブロック層１５
を選択的に成長させる方法が製造方法としては考えられ
るが、そのためには、選択成長前に選択成長のためのマ
スクとしての窒化膜等の誘電体膜をストライプ領域内の
第１のクラッド層１４の上にプラズマＣＶＤ等の方法に
より形成し、選択成長後にリアクティブイオンエッチン
グ等の方法により前記誘電体膜を除去する工程が必要で
ある。この場合には、活性層１３の発光領域近傍の第１
のクラッド層１４に多大の結晶欠陥が導入されてしまう
という問題および製造方法が複雑になる問題があるので
実現には至っていない。
【００２０】一方、青色のレーザ光を出射する半導体レ
ーザ装置を実現する材料の一つとして、例えば活性層を
ＩｎＧａＮにより形成するＧａＮ系の半導体材料が注目
されている。しかしながら、ＧａＮ系の半導体はＧａＡ
ｓなどに比べて原子間の結合力が強いためエッチングが
困難な材料であり、このことが一つの原因となって半導
体レーザ装置が実現されていない。すなわち、半導体レ
ーザ装置の内部の導波路の形成には、結晶にダメージを
与えないウエットエッチング法によるエッチングが必要
であるが、この際に用いるエッチング液に適当なものが
見つかっていない。
ーザ装置を実現する材料の一つとして、例えば活性層を
ＩｎＧａＮにより形成するＧａＮ系の半導体材料が注目
されている。しかしながら、ＧａＮ系の半導体はＧａＡ
ｓなどに比べて原子間の結合力が強いためエッチングが
困難な材料であり、このことが一つの原因となって半導
体レーザ装置が実現されていない。すなわち、半導体レ
ーザ装置の内部の導波路の形成には、結晶にダメージを
与えないウエットエッチング法によるエッチングが必要
であるが、この際に用いるエッチング液に適当なものが
見つかっていない。
【００２１】仮に、適当なエッチング液が存在したとし
ても、エピタキシャル成長されたＧａＮの結晶は、Ｇａ
Ａｓ系等の立方晶系の結晶とは異なり、一般に六方晶系
であり、前記従来の構造に必要な深いエッチングを施し
た場合には、エッチング面は平面でなくなり、導波路の
損失は多大なものになるため、レーザ発振は望めないと
いう問題がある。このため、エッチングを行なうにして
もきわめて浅いエッチングしか許容されないという制限
がある。
ても、エピタキシャル成長されたＧａＮの結晶は、Ｇａ
Ａｓ系等の立方晶系の結晶とは異なり、一般に六方晶系
であり、前記従来の構造に必要な深いエッチングを施し
た場合には、エッチング面は平面でなくなり、導波路の
損失は多大なものになるため、レーザ発振は望めないと
いう問題がある。このため、エッチングを行なうにして
もきわめて浅いエッチングしか許容されないという制限
がある。
【００２２】本発明は、前記従来の半導体レーザ装置の
欠点に鑑み、電流ブロック層を用いることなく、表面が
平坦な単一モードの半導体レーザ装置を容易かつ確実に
実現すること、特に青色のレーザ光を出射する半導体レ
ーザ装置を容易に実現することを目的とする。
欠点に鑑み、電流ブロック層を用いることなく、表面が
平坦な単一モードの半導体レーザ装置を容易かつ確実に
実現すること、特に青色のレーザ光を出射する半導体レ
ーザ装置を容易に実現することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、ストライプ領域を低抵抗にすると共にス
トライプ領域以外の領域を高抵抗にして、ストライプ領
域にのみ電流が流れる構造にすることにより、電流ブロ
ック層が存在しないにも拘らず屈折率導波構造を有する
半導体レーザ装置を実現するものである。
め、本発明は、ストライプ領域を低抵抗にすると共にス
トライプ領域以外の領域を高抵抗にして、ストライプ領
域にのみ電流が流れる構造にすることにより、電流ブロ
ック層が存在しないにも拘らず屈折率導波構造を有する
半導体レーザ装置を実現するものである。
【００２４】請求項１の発明が講じた解決手段は、半導
体レーザ装置を、屈折率がｎX である活性層の上方に屈
折率がｎY1である一導電型の第１の半導体層が形成さ
れ、前記第１の半導体層の上に該第１の半導体層に接し
て屈折率がｎY2である一導電型の第２の半導体層がスト
ライプ状に形成され、前記第１の半導体層および第２の
半導体層の上に該第１の半導体層および第２の半導体層
に接して屈折率がｎY3である一導電型の第３の半導体層
が形成され、前記活性層、第１の半導体層、第２の半導
体層および第３の半導体層は、第１の半導体層と第３の
半導体層との間の界面抵抗が、第１の半導体層と第２の
半導体層との間の界面抵抗および第２の半導体層と第３
の半導体層との間の界面抵抗のいずれよりも大きくな
り、活性層の屈折率ｎX が第１の半導体層の屈折率ｎY1
よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折率ｎY2が第３の
半導体層の屈折率ｎY3よりも大きくなるように形成され
ている構成とするものである。
体レーザ装置を、屈折率がｎX である活性層の上方に屈
折率がｎY1である一導電型の第１の半導体層が形成さ
れ、前記第１の半導体層の上に該第１の半導体層に接し
て屈折率がｎY2である一導電型の第２の半導体層がスト
ライプ状に形成され、前記第１の半導体層および第２の
半導体層の上に該第１の半導体層および第２の半導体層
に接して屈折率がｎY3である一導電型の第３の半導体層
が形成され、前記活性層、第１の半導体層、第２の半導
体層および第３の半導体層は、第１の半導体層と第３の
半導体層との間の界面抵抗が、第１の半導体層と第２の
半導体層との間の界面抵抗および第２の半導体層と第３
の半導体層との間の界面抵抗のいずれよりも大きくな
り、活性層の屈折率ｎX が第１の半導体層の屈折率ｎY1
よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折率ｎY2が第３の
半導体層の屈折率ｎY3よりも大きくなるように形成され
ている構成とするものである。
【００２５】請求項２の発明は、請求項１の構成に、前
記第１の半導体層における前記第３の半導体層と接して
いる領域の表面層には酸化膜が形成されているという構
成を付加するものである。
記第１の半導体層における前記第３の半導体層と接して
いる領域の表面層には酸化膜が形成されているという構
成を付加するものである。
【００２６】請求項３の発明が講じた解決手段は、半導
体レーザ装置を、Ｇａ1-X ＡｌX Ａｓよりなる活性層の
上方にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光
ガイド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第
１の光ガイド層に接してＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる一
導電型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、
前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該
第１の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＧａ
1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなる一導電型のクラッド層が形成さ
れ、前記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層
およびクラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、各混晶比
のＸ、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２、Ｙ１＞
Ｘ≧０の関係が成立するように形成されている構成とす
るものである。
体レーザ装置を、Ｇａ1-X ＡｌX Ａｓよりなる活性層の
上方にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光
ガイド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第
１の光ガイド層に接してＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる一
導電型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、
前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該
第１の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＧａ
1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなる一導電型のクラッド層が形成さ
れ、前記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層
およびクラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、各混晶比
のＸ、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２、Ｙ１＞
Ｘ≧０の関係が成立するように形成されている構成とす
るものである。
【００２７】請求項４の発明は、請求項３の構成に、前
記第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるという構成を付加するも
のである 請求項５の発明は、請求項４の構成に、前記活性層およ
び第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間に
Ｙ２＞Ｘの関係が成立するように形成されているという
構成を付加するものである。
記第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるという構成を付加するも
のである 請求項５の発明は、請求項４の構成に、前記活性層およ
び第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間に
Ｙ２＞Ｘの関係が成立するように形成されているという
構成を付加するものである。
【００２８】請求項６の発明は、請求項４の構成に、前
記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよ
びＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成り立ち、第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ているという構成を付加するものである。
記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよ
びＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成り立ち、第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ているという構成を付加するものである。
【００２９】請求項７の発明は、請求項３の構成に、前
記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接してい
る領域の表面層には酸化膜が形成されているという構成
を付加するものである。
記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接してい
る領域の表面層には酸化膜が形成されているという構成
を付加するものである。
【００３０】請求項８の発明は、請求項７の構成に、前
記第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるという構成を付加するも
のである 請求項９の発明は、請求項８の構成に、前記活性層およ
び第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間に
Ｙ２＞Ｘの関係が成立するように形成されているという
構成を付加するものである。
記第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるという構成を付加するも
のである 請求項９の発明は、請求項８の構成に、前記活性層およ
び第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間に
Ｙ２＞Ｘの関係が成立するように形成されているという
構成を付加するものである。
【００３１】請求項１０の発明は、請求項８の構成に、
前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸお
よびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成り立ち、第２の
光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成さ
れているという構成を付加するものである。
前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸお
よびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成り立ち、第２の
光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成さ
れているという構成を付加するものである。
【００３２】請求項１１の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、量子井戸構造を有する活性層の上方
にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイ
ド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の
光ガイド層に接してＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる一導電
型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記
第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＧａ1-Y3
ＡｌY3Ａｓよりなる一導電型のクラッド層が形成され、
前記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層およ
び前記クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、第２の光
ガイド層およびクラッド層の各混晶比のＹ２およびＹ３
の間にＹ３＞Ｙ２の関係を成立するように形成されてい
る構成とするものである。
導体レーザ装置を、量子井戸構造を有する活性層の上方
にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイ
ド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の
光ガイド層に接してＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる一導電
型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記
第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＧａ1-Y3
ＡｌY3Ａｓよりなる一導電型のクラッド層が形成され、
前記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層およ
び前記クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、第２の光
ガイド層およびクラッド層の各混晶比のＹ２およびＹ３
の間にＹ３＞Ｙ２の関係を成立するように形成されてい
る構成とするものである。
【００３３】請求項１２の発明は、請求項１１の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである。
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである。
【００３４】請求項１３の発明は、請求項１２の構成
に、前記第２の光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性
層により発振されるレーザ光の波長を吸収しない大きさ
になるように形成されている構成を付加するものであ
る。
に、前記第２の光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性
層により発振されるレーザ光の波長を吸収しない大きさ
になるように形成されている構成を付加するものであ
る。
【００３５】請求項１４の発明は、請求項１２の構成
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
【００３６】請求項１５の発明は、請求項１１の構成
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
【００３７】請求項１６の発明は、請求項１５の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項１７の発明は、請求項１６の構成に、前記第２の
光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性層により発振さ
れるレーザ光の波長を吸収しない大きさになるように形
成されている構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項１７の発明は、請求項１６の構成に、前記第２の
光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性層により発振さ
れるレーザ光の波長を吸収しない大きさになるように形
成されている構成を付加するものである。
【００３８】請求項１８の発明は、請求項１６の構成
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
【００３９】請求項１９の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、ＩｎX1Ｇａ1-X1Ｎよりなる活性層の
上方にＡｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層
が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光ガ
イド層と接してＩｎX2Ｇａ1- X2Ｎよりなる一導電型の第
２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第１の
光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の光ガ
イド層および第２の光ガイド層に接してＡｌＧａＮより
なる一導電型のクラッド層が形成され、前記活性層、第
１の光ガイド層、第２の光ガイド層およびクラッド層
は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗が
第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗
および第２の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
のいずれよりも大きくなるように形成されている構成と
するものである。
導体レーザ装置を、ＩｎX1Ｇａ1-X1Ｎよりなる活性層の
上方にＡｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層
が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光ガ
イド層と接してＩｎX2Ｇａ1- X2Ｎよりなる一導電型の第
２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第１の
光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の光ガ
イド層および第２の光ガイド層に接してＡｌＧａＮより
なる一導電型のクラッド層が形成され、前記活性層、第
１の光ガイド層、第２の光ガイド層およびクラッド層
は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗が
第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗
および第２の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
のいずれよりも大きくなるように形成されている構成と
するものである。
【００４０】請求項２０の発明は、請求項１９の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項２１の発明は、請求項２０の構成に、前記活性層
および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２
の間にＸ１＞Ｘ２の関係が成立するように形成されてい
るという構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項２１の発明は、請求項２０の構成に、前記活性層
および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２
の間にＸ１＞Ｘ２の関係が成立するように形成されてい
るという構成を付加するものである。
【００４１】請求項２２の発明は、請求項２０の構成
に、前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比の
Ｘ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の関係が成り立
ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるよ
うに形成されているという構成を付加するものである。
に、前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比の
Ｘ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の関係が成り立
ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるよ
うに形成されているという構成を付加するものである。
【００４２】請求項２３の発明は、請求項１９の構成
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
【００４３】請求項２４の発明は、請求項２３の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項２５の発明は、請求項２４の構成に、前記活性層
および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２
の間にＸ１＞Ｘ２の関係が成立するように形成されてい
るという構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項２５の発明は、請求項２４の構成に、前記活性層
および第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２
の間にＸ１＞Ｘ２の関係が成立するように形成されてい
るという構成を付加するものである。
【００４４】請求項２６の発明は、請求項２４の構成
に、前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比の
Ｘ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の関係が成り立
ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるよ
うに形成されているという構成を付加するものである。
に、前記活性層および第２の光ガイド層は、各混晶比の
Ｘ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の関係が成り立
ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるよ
うに形成されているという構成を付加するものである。
【００４５】請求項２７の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、ＩｎX1Ｇａ1-X1Ｎよりなる活性層の
上方にＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガ
イド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層に接してＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる一導電
型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記
第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＡｌZ3Ｇ
ａ1-Z3Ｎよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前
記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層および
クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の
界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との間
の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層との間
の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、各混晶比のＸ
１、Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の間にＸ１≧０、Ｚ１＞Ｚ２
およびＺ３＞Ｚ２の関係が成立するように形成されてい
る構成とするものである。
導体レーザ装置を、ＩｎX1Ｇａ1-X1Ｎよりなる活性層の
上方にＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガ
イド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層に接してＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる一導電
型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記
第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＡｌZ3Ｇ
ａ1-Z3Ｎよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前
記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層および
クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の
界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との間
の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層との間
の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、各混晶比のＸ
１、Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の間にＸ１≧０、Ｚ１＞Ｚ２
およびＺ３＞Ｚ２の関係が成立するように形成されてい
る構成とするものである。
【００４６】請求項２８の発明は、請求項２７の構成
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
【００４７】請求項２９の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、量子井戸構造を有する活性層の上方
にＡｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層が形
成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光ガイド
層に接してＩｎＧａＮよりなる一導電型の第２の光ガイ
ド層がストライプ状に形成され、前記第１の光ガイド層
および第２の光ガイド層の上に該第１の光ガイド層およ
び第２の光ガイド層に接してＡｌＧａＮよりなる一導電
型のクラッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイ
ド層、第２の光ガイド層および前記クラッド層は、第１
の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光
ガイド層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第
２の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれ
よりも大きくなるように形成されている構成とするもの
である。
導体レーザ装置を、量子井戸構造を有する活性層の上方
にＡｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層が形
成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光ガイド
層に接してＩｎＧａＮよりなる一導電型の第２の光ガイ
ド層がストライプ状に形成され、前記第１の光ガイド層
および第２の光ガイド層の上に該第１の光ガイド層およ
び第２の光ガイド層に接してＡｌＧａＮよりなる一導電
型のクラッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイ
ド層、第２の光ガイド層および前記クラッド層は、第１
の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光
ガイド層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第
２の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれ
よりも大きくなるように形成されている構成とするもの
である。
【００４８】請求項３０の発明は、請求項２９の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである。
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである。
【００４９】請求項３１の発明は、請求項３０の構成
に、前記第２の光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性
層により発振されるレーザ光の波長を吸収しない大きさ
になるように形成されている構成を付加するものであ
る。
に、前記第２の光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性
層により発振されるレーザ光の波長を吸収しない大きさ
になるように形成されている構成を付加するものであ
る。
【００５０】請求項３２の発明は、請求項３０の構成
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
【００５１】請求項３３の発明は、請求項２９の構成
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
【００５２】請求項３４の発明は、請求項３３の構成
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項３５の発明は、請求項３４の構成に、前記第２の
光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性層により発振さ
れるレーザ光の波長を吸収しない大きさになるように形
成されている構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明であるという構成を付加
するものである 請求項３５の発明は、請求項３４の構成に、前記第２の
光ガイド層は、その禁制帯幅が前記活性層により発振さ
れるレーザ光の波長を吸収しない大きさになるように形
成されている構成を付加するものである。
【００５３】請求項３６の発明は、請求項３４の構成
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
に、前記第２の光ガイド層は、該第２の光ガイド層が量
子効果を奏する膜厚になるように形成されているという
構成を付加するものである。
【００５４】請求項３７の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、量子井戸構造を有する活性層の上方
にＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド
層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光
ガイド層に接してＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる一導電型の
第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第１
の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の光
ガイド層および第２の光ガイド層に接してＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前記
活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層および前
記クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間
の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層と
の間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、第２の光ガ
イド層および前記クラッド層の各混晶比の間にＺ３＞Ｚ
２の関係が成立するように形成されている構成とするも
のである。
導体レーザ装置を、量子井戸構造を有する活性層の上方
にＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド
層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光
ガイド層に接してＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる一導電型の
第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第１
の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の光
ガイド層および第２の光ガイド層に接してＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前記
活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層および前
記クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間
の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層と
の間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、第２の光ガ
イド層および前記クラッド層の各混晶比の間にＺ３＞Ｚ
２の関係が成立するように形成されている構成とするも
のである。
【００５５】請求項３８の発明は、請求項３７の構成
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
に、前記第１の光ガイド層における前記クラッド層と接
している領域の表面層には酸化膜が形成されているとい
う構成を付加するものである。
【００５６】請求項３９の発明は、半導体レーザ装置の
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＧａ
1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド層を
形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＧａ1-Y2Ａ
ｌY2Ａｓよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成す
る工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になる
ようにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層お
よび第２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によ
ってＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2ＡｌY2Ａ
ｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3の各混晶比のＹ２およびＹ３の
間にＹ３＞Ｙ２の関係が成立するように一導電型のクラ
ッド層を形成する工程とを備えた構成とするものであ
る。
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＧａ
1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド層を
形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＧａ1-Y2Ａ
ｌY2Ａｓよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成す
る工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になる
ようにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層お
よび第２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によ
ってＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2ＡｌY2Ａ
ｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3の各混晶比のＹ２およびＹ３の
間にＹ３＞Ｙ２の関係が成立するように一導電型のクラ
ッド層を形成する工程とを備えた構成とするものであ
る。
【００５７】請求項４０の発明は、半導体レーザ装置の
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＧａ
1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド層を
形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＧａ1-Y2Ａ
ｌY2Ａｓよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成す
る工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になる
ようにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層に
おける前記第２の光ガイド層に接していない領域の表面
層を酸化する工程と、前記第１の光ガイド層および第２
の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によってＧａ
1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2ＡｌY2Ａｓおよび
Ｇａ1-Y3ＡｌY3の各混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３
＞Ｙ２の関係が成立するように一導電型のクラッド層を
形成する工程とを備えた構成とするものである。
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＧａ
1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド層を
形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＧａ1-Y2Ａ
ｌY2Ａｓよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成す
る工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になる
ようにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層に
おける前記第２の光ガイド層に接していない領域の表面
層を酸化する工程と、前記第１の光ガイド層および第２
の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によってＧａ
1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2ＡｌY2Ａｓおよび
Ｇａ1-Y3ＡｌY3の各混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３
＞Ｙ２の関係が成立するように一導電型のクラッド層を
形成する工程とを備えた構成とするものである。
【００５８】請求項４１の発明は、半導体レーザ装置の
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌＧ
ａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成する工
程と、該第１の光ガイド層の上にＩｎＧａＮよりなる一
導電型の第２の光ガイド層を形成する工程と、該第２の
光ガイド層をストライプ構造になるようにエッチングす
る工程と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド
層の上にエピタキシャル成長法によってＡｌＧａＮより
なる一導電型のクラッド層を形成する工程とを備えた構
成とするものである。
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌＧ
ａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成する工
程と、該第１の光ガイド層の上にＩｎＧａＮよりなる一
導電型の第２の光ガイド層を形成する工程と、該第２の
光ガイド層をストライプ構造になるようにエッチングす
る工程と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド
層の上にエピタキシャル成長法によってＡｌＧａＮより
なる一導電型のクラッド層を形成する工程とを備えた構
成とするものである。
【００５９】請求項４２の発明は、半導体レーザ装置の
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌＧ
ａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成する工
程と、該第１の光ガイド層の上にＩｎＧａＮよりなる一
導電型の第２の光ガイド層を形成する工程と、該第２の
光ガイド層をストライプ構造になるようにエッチングす
る工程と、前記第１の光ガイド層における前記第２の光
ガイド層に接していない領域の表面層を酸化する工程
と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上
にエピタキシャル成長法によってＡｌＧａＮよりなる一
導電型のクラッド層を形成する工程とを備えた構成とす
るものである。
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌＧ
ａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成する工
程と、該第１の光ガイド層の上にＩｎＧａＮよりなる一
導電型の第２の光ガイド層を形成する工程と、該第２の
光ガイド層をストライプ構造になるようにエッチングす
る工程と、前記第１の光ガイド層における前記第２の光
ガイド層に接していない領域の表面層を酸化する工程
と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上
にエピタキシャル成長法によってＡｌＧａＮよりなる一
導電型のクラッド層を形成する工程とを備えた構成とす
るものである。
【００６０】請求項４３の発明は、半導体レーザ装置の
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌZ1
Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成
する工程と、該第１の光ガイド層の上にＡｌZ2Ｇａ1-Z2
Ｎよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成する工程
と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になるように
エッチングする工程と、前記第１の光ガイド層および第
２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によってＡ
ｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2ＮおよびＡ
ｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎの各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３
＞Ｚ２の関係が成立するように一導電型のクラッド層を
形成する工程とを備えた構成とするものである。
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌZ1
Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成
する工程と、該第１の光ガイド層の上にＡｌZ2Ｇａ1-Z2
Ｎよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成する工程
と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になるように
エッチングする工程と、前記第１の光ガイド層および第
２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によってＡ
ｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2ＮおよびＡ
ｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎの各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３
＞Ｚ２の関係が成立するように一導電型のクラッド層を
形成する工程とを備えた構成とするものである。
【００６１】請求項４４の発明は、半導体レーザ装置の
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌZ1
Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成
する工程と、該第１の光ガイド層の上にＡｌZ2Ｇａ1-Z2
Ｎよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成する工程
と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になるように
エッチングする工程と、前記第１の光ガイド層における
前記第２の光ガイド層に接していない領域の表面層を酸
化する工程と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガ
イド層の上にエピタキシャル成長法によってＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2ＮおよびＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎの各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３＞Ｚ２の
関係が成立するように一導電型のクラッド層を形成する
工程とを備えた構成とするものである。
製造方法を、半導体基板上に活性層を形成する工程と、
該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡｌZ1
Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成
する工程と、該第１の光ガイド層の上にＡｌZ2Ｇａ1-Z2
Ｎよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成する工程
と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になるように
エッチングする工程と、前記第１の光ガイド層における
前記第２の光ガイド層に接していない領域の表面層を酸
化する工程と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガ
イド層の上にエピタキシャル成長法によってＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2ＮおよびＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎの各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３＞Ｚ２の
関係が成立するように一導電型のクラッド層を形成する
工程とを備えた構成とするものである。
【００６２】
【作用】請求項１の構成により、第１の半導体層と第３
の半導体層との間の界面抵抗が第１の半導体層と第２の
半導体層との間の界面抵抗および第２の半導体層と第３
の半導体層との間の界面抵抗のいずれよりも大きいた
め、電流は第１の半導体層と第３の半導体層との間にお
いては、第２の半導体層が形成されていない領域、つま
りストライプ領域以外の領域には流れ難い一方、第２の
半導体層が形成されている領域つまりストライプ領域に
は流れ易い。このため、電流ブロック層を形成しなくて
も電流をストライプ領域に狭窄することができる。
の半導体層との間の界面抵抗が第１の半導体層と第２の
半導体層との間の界面抵抗および第２の半導体層と第３
の半導体層との間の界面抵抗のいずれよりも大きいた
め、電流は第１の半導体層と第３の半導体層との間にお
いては、第２の半導体層が形成されていない領域、つま
りストライプ領域以外の領域には流れ難い一方、第２の
半導体層が形成されている領域つまりストライプ領域に
は流れ易い。このため、電流ブロック層を形成しなくて
も電流をストライプ領域に狭窄することができる。
【００６３】また、活性層の屈折率ｎX が第１の半導体
層の屈折率ｎY1よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折
率ｎY2が第３の半導体層の屈折率ｎY3よりも大きいた
め、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領域外の
実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機構による安定
した単一横モード発振を得ることができる。
層の屈折率ｎY1よりも大きくかつ第２の半導体層の屈折
率ｎY2が第３の半導体層の屈折率ｎY3よりも大きいた
め、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領域外の
実効屈折率よりも高くなり、屈折率導波機構による安定
した単一横モード発振を得ることができる。
【００６４】請求項２の構成により、第１の半導体層に
おける第３の半導体層と接している領域の表面層には酸
化膜が形成されているため、第１の半導体層と第３の半
導体層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。
おける第３の半導体層と接している領域の表面層には酸
化膜が形成されているため、第１の半導体層と第３の半
導体層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。
【００６５】請求項３の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層
と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大
きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている領
域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブロ
ック層を形成しなくても電流をストライプ領域に狭窄す
ることができる。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層
と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大
きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている領
域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブロ
ック層を形成しなくても電流をストライプ領域に狭窄す
ることができる。
【００６６】また、活性層、第１の光ガイド層、第２の
光ガイド層およびクラッド層の各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ
２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２およびＹ１＞Ｘ≧０の関
係が成立するため、第２の光ガイド層の屈折率がクラッ
ド層の屈折率よりも大きくなるので、ストライプ領域の
実効屈折率がストライプ領域外の実効屈折率よりも高く
なり、安定した単一横モード発振を得ることができる。
光ガイド層およびクラッド層の各混晶比のＸ、Ｙ１、Ｙ
２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２およびＹ１＞Ｘ≧０の関
係が成立するため、第２の光ガイド層の屈折率がクラッ
ド層の屈折率よりも大きくなるので、ストライプ領域の
実効屈折率がストライプ領域外の実効屈折率よりも高く
なり、安定した単一横モード発振を得ることができる。
【００６７】請求項４の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第２の光ガイ
ド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明であるため、活性層近傍における発熱が抑制さ
れる。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第２の光ガイ
ド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明であるため、活性層近傍における発熱が抑制さ
れる。
【００６８】請求項５の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ
２＞Ｘの関係が成立するように形成されているため、第
２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレーザ光
の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱が
抑制される。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ
２＞Ｘの関係が成立するように形成されているため、第
２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレーザ光
の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱が
抑制される。
【００６９】請求項６の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ
≧Ｙ２≧０の関係が成り立ち、第２の光ガイド層が量子
効果を奏する膜厚になるように形成されているため、第
２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレーザ光
の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱が
抑制される。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ
≧Ｙ２≧０の関係が成り立ち、第２の光ガイド層が量子
効果を奏する膜厚になるように形成されているため、第
２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレーザ光
の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱が
抑制される。
【００７０】請求項７の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層には
酸化膜が形成されているため、第１の光ガイド層とクラ
ッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層には
酸化膜が形成されているため、第１の光ガイド層とクラ
ッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。
【００７１】請求項８の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱を抑制することができる。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【００７２】請求項９の構成により、活性層がＧａＡｌ
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層は
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されているため、第２の光ガイド層は前記
活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明と
なり活性層近傍における発熱を抑制することができる。
Ａｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層は
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されているため、第２の光ガイド層は前記
活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明と
なり活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【００７３】請求項１０の構成により、活性層がＧａＡ
ｌＡｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に
大きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係
が成り立ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚
になるように形成されているため、第２の光ガイド層は
前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透
明となり活性層近傍における発熱を抑制することができ
る。
ｌＡｓよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に
大きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係
が成り立ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚
になるように形成されているため、第２の光ガイド層は
前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透
明となり活性層近傍における発熱を抑制することができ
る。
【００７４】請求項１１の構成により、活性層が量子井
戸構造を有しているため、半導体レーザの低しきい値化
および高出力化が図れる。
戸構造を有しているため、半導体レーザの低しきい値化
および高出力化が図れる。
【００７５】また、第１の光ガイド層とクラッド層との
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項３
と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流をスト
ライプ領域内に狭窄することができる。
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項３
と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流をスト
ライプ領域内に狭窄することができる。
【００７６】さらに、第２の光ガイド層およびクラッド
層の各混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係
が成立するため、第２の光ガイド層の屈折率がクラッド
層の屈折率よりも大きくなり、屈折率導波機構により安
定した単一横モードを得ることができる。
層の各混晶比のＹ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係
が成立するため、第２の光ガイド層の屈折率がクラッド
層の屈折率よりも大きくなり、屈折率導波機構により安
定した単一横モードを得ることができる。
【００７７】請求項１２の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層は前記活性層により発振される
レーザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍に
おける発熱を抑制することができる。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層は前記活性層により発振される
レーザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍に
おける発熱を抑制することができる。
【００７８】請求項１３の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層の禁制帯幅が活性層により発振
されるレーザ光の波長を吸収しない大きさに形成されて
いるため、第２の光ガイド層は前記活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明となり、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層の禁制帯幅が活性層により発振
されるレーザ光の波長を吸収しない大きさに形成されて
いるため、第２の光ガイド層は前記活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明となり、活性層近傍に
おける発熱が抑制される。
【００７９】請求項１４の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になる
ように形成されているため、第２の光ガイド層は前記活
性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明とな
り活性層近傍における発熱を抑制することができる。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になる
ように形成されているため、第２の光ガイド層は前記活
性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明とな
り活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【００８０】請求項１５の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接してい
る領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１
の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ
確実に大きくすることができる。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接してい
る領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１
の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ
確実に大きくすることができる。
【００８１】請求項１６の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明であるため、活性層近傍における発熱を抑制す
ることができる。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明であるため、活性層近傍における発熱を抑制す
ることができる。
【００８２】請求項１７の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層の禁制帯幅が活性層により発振されるレーザ光の波
長を吸収しない大きさに形成されているため、第２の光
ガイド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長
に対して透明となり、活性層近傍における発熱が抑制さ
れる。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層の禁制帯幅が活性層により発振されるレーザ光の波
長を吸収しない大きさに形成されているため、第２の光
ガイド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長
に対して透明となり、活性層近傍における発熱が抑制さ
れる。
【００８３】請求項１８の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成されてい
るため、第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明となり活性層近傍におけ
る発熱を抑制することができる。
戸構造を有するＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置にお
いて、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗
を簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイ
ド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成されてい
るため、第２の光ガイド層は前記活性層により発振され
るレーザ光の波長に対して透明となり活性層近傍におけ
る発熱を抑制することができる。
【００８４】請求項１９の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層
と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大
きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている領
域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブロ
ック層を形成しなくても電流をストライプ領域に狭窄す
ることができる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層
と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大
きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている領
域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブロ
ック層を形成しなくても電流をストライプ領域に狭窄す
ることができる。
【００８５】また、第２の光ガイド層にＩｎＧａＮを用
い、クラッド層にＡｌＧａＮを用いているため、第２の
光ガイド層の屈折率がクラッド層の屈折率よりも大きく
なるので、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領
域外の実効屈折率よりも高くなり、安定した単一横モー
ド発振を得ることができる。
い、クラッド層にＡｌＧａＮを用いているため、第２の
光ガイド層の屈折率がクラッド層の屈折率よりも大きく
なるので、ストライプ領域の実効屈折率がストライプ領
域外の実効屈折率よりも高くなり、安定した単一横モー
ド発振を得ることができる。
【００８６】請求項２０の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第２の光ガイ
ド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明であるため、活性層近傍における発熱が抑制さ
れる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第２の光ガイ
ド層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対
して透明であるため、活性層近傍における発熱が抑制さ
れる。
【００８７】請求項２１の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間に
Ｘ１＞Ｘ２の関係が成立するように形成されているた
め、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ
光の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱
が抑制される。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間に
Ｘ１＞Ｘ２の関係が成立するように形成されているた
め、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ
光の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱
が抑制される。
【００８８】請求項２２の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間に
Ｘ２≧Ｘ１≧０の関係が成り立ち、第２の光ガイド層が
量子効果を奏する膜厚になるように形成されているた
め、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ
光の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱
が抑制される。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、活性層および
第２の光ガイド層は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間に
Ｘ２≧Ｘ１≧０の関係が成り立ち、第２の光ガイド層が
量子効果を奏する膜厚になるように形成されているた
め、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレーザ
光の波長に対して透明となり、活性層近傍における発熱
が抑制される。
【００８９】請求項２３の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層には
酸化膜が形成されているため、第１の光ガイド層とクラ
ッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層には
酸化膜が形成されているため、第１の光ガイド層とクラ
ッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大きくするこ
とができる。
【００９０】請求項２４の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱を抑制することができる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【００９１】請求項２５の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層は
各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ１＞Ｘ２の関係が成
立するように形成されているため、第２の光ガイド層は
前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透
明となり活性層近傍における発熱を抑制することができ
る。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層は
各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ１＞Ｘ２の関係が成
立するように形成されているため、第２の光ガイド層は
前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透
明となり活性層近傍における発熱を抑制することができ
る。
【００９２】請求項２６の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の
関係が成り立ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する
膜厚になるように形成されているため、第２の光ガイド
層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対し
て透明となり活性層近傍における発熱を抑制することが
できる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の
関係が成り立ち、第２の光ガイド層が量子効果を奏する
膜厚になるように形成されているため、第２の光ガイド
層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対し
て透明となり活性層近傍における発熱を抑制することが
できる。
【００９３】請求項２７の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層
と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大
きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている領
域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブロ
ック層を形成しなくても電流をストライプ領域に狭窄す
ることができる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層
と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも大
きいため、電流は第２の光ガイド層が形成されている領
域つまりストライプ領域にのみ流れ易くなり、電流ブロ
ック層を形成しなくても電流をストライプ領域に狭窄す
ることができる。
【００９４】また、第２の光ガイド層およびクラッド層
の各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３＞Ｚ２の関係が
成立しているため、第２の光ガイド層の屈折率がクラッ
ド層の屈折率よりも大きくなるので、ストライプ領域の
実効屈折率がストライプ領域外の実効屈折率よりも高く
なり、安定した単一横モード発振を得ることができる。
の各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３＞Ｚ２の関係が
成立しているため、第２の光ガイド層の屈折率がクラッ
ド層の屈折率よりも大きくなるので、ストライプ領域の
実効屈折率がストライプ領域外の実効屈折率よりも高く
なり、安定した単一横モード発振を得ることができる。
【００９５】また、第２の光ガイド層は前記活性層によ
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であるため、
活性層近傍における発熱を抑制することができる。
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であるため、
活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【００９６】請求項２８の構成により、活性層がＩｎＧ
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱を抑制することができる。
ａＮよりなる半導体レーザ装置において、第１の光ガイ
ド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確実に大
きくすることができ、第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【００９７】請求項２９の構成により、活性層が量子井
戸構造を有しているため、ＩｎＧａＮ系の半導体レーザ
装置の低しきい値化および高出力化を図ることができ
る。
戸構造を有しているため、ＩｎＧａＮ系の半導体レーザ
装置の低しきい値化および高出力化を図ることができ
る。
【００９８】また、第１の光ガイド層とクラッド層との
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項２
１と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流をス
トライプ領域内に狭窄することができる。
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項２
１と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流をス
トライプ領域内に狭窄することができる。
【００９９】また、第２の光ガイド層にＩｎＧａＮを用
い、クラッド層にＡｌＧａＮを用いているため、第２の
光ガイド層の屈折率がクラッド層の屈折率よりも大きく
なり、屈折率導波機構により安定した単一横モードが得
ることができる。
い、クラッド層にＡｌＧａＮを用いているため、第２の
光ガイド層の屈折率がクラッド層の屈折率よりも大きく
なり、屈折率導波機構により安定した単一横モードが得
ることができる。
【０１００】請求項３０の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍にお
ける発熱を抑制することができる。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍にお
ける発熱を抑制することができる。
【０１０１】請求項３１の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第２の光ガイド層の禁制帯幅が活性層により発振さ
れるレーザ光の波長を吸収しない大きさに形成されてい
るため、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明となり、活性層近傍における
発熱が抑制される。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第２の光ガイド層の禁制帯幅が活性層により発振さ
れるレーザ光の波長を吸収しない大きさに形成されてい
るため、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明となり、活性層近傍における
発熱が抑制される。
【０１０２】請求項３２の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるよ
うに形成されているため、第２の光ガイド層は前記活性
層により発振されるレーザ光の波長に対して透明となり
活性層近傍における発熱を抑制することができる。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるよ
うに形成されているため、第２の光ガイド層は前記活性
層により発振されるレーザ光の波長に対して透明となり
活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【０１０３】請求項３３の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接している
領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１の
光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確
実に大きくすることができる。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接している
領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１の
光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確
実に大きくすることができる。
【０１０４】請求項３４の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイド
層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対し
て透明であるため、活性層近傍における発熱を抑制する
ことができる。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイド
層は前記活性層により発振されるレーザ光の波長に対し
て透明であるため、活性層近傍における発熱を抑制する
ことができる。
【０１０５】請求項３５の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイド
層の禁制帯幅が活性層により発振されるレーザ光の波長
を吸収しない大きさに形成されているため、第２の光ガ
イド層は活性層により発振されるレーザ光の波長に対し
て透明となり、活性層近傍における発熱が抑制される。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイド
層の禁制帯幅が活性層により発振されるレーザ光の波長
を吸収しない大きさに形成されているため、第２の光ガ
イド層は活性層により発振されるレーザ光の波長に対し
て透明となり、活性層近傍における発熱が抑制される。
【０１０６】請求項３６の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイド
層が量子効果を奏する膜厚になるように形成されている
ため第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明となり、活性層近傍における
発熱を抑制することができる。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易かつ確実に大きくすることができ、第２の光ガイド
層が量子効果を奏する膜厚になるように形成されている
ため第２の光ガイド層は前記活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明となり、活性層近傍における
発熱を抑制することができる。
【０１０７】請求項３７の構成により、活性層が量子井
戸構造を有しているため、ＩｎＧａＮ系の半導体レーザ
装置の低しきい値化および高出力化を図ることができ
る。
戸構造を有しているため、ＩｎＧａＮ系の半導体レーザ
装置の低しきい値化および高出力化を図ることができ
る。
【０１０８】また、第１の光ガイド層とクラッド層との
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項２
１と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流をス
トライプ領域内に狭窄することができる。
間の界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、請求項２
１と同様に、電流ブロック層を形成しなくても電流をス
トライプ領域内に狭窄することができる。
【０１０９】また、第２の光ガイド層およびクラッド層
にＩｎＧａＮおよびＡｌＧａＮを用いているため、第２
の光ガイド層の屈折率がクラッド層の屈折率よりも大き
くなり、屈折率導波機構により安定した単一横モードが
得ることができる。
にＩｎＧａＮおよびＡｌＧａＮを用いているため、第２
の光ガイド層の屈折率がクラッド層の屈折率よりも大き
くなり、屈折率導波機構により安定した単一横モードが
得ることができる。
【０１１０】また、第２の光ガイド層は前記活性層によ
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であるため、
活性層近傍における発熱を抑制することができる。
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であるため、
活性層近傍における発熱を抑制することができる。
【０１１１】請求項３８の構成により、活性層が量子井
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接している
領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１の
光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確
実に大きくすることができる。
戸構造を有するＩｎＧａＮ系の半導体レーザ装置におい
て、第１の光ガイド層におけるクラッド層と接している
領域の表面層には酸化膜が形成されているため、第１の
光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を簡易かつ確
実に大きくすることができる。
【０１１２】請求項３９の構成により、第１の光ガイド
層の上に第２の光ガイド層を形成した後、該第２の光ガ
イド層をストライプ構造にエッチングするため、第１の
光ガイド層の上にストライプ状の第２の光ガイド層が形
成される。
層の上に第２の光ガイド層を形成した後、該第２の光ガ
イド層をストライプ構造にエッチングするため、第１の
光ガイド層の上にストライプ状の第２の光ガイド層が形
成される。
【０１１３】また、Ｇａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる第１の
光ガイド層およびＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる第２の光
ガイド層の上に、Ｇａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ
1-Y2ＡｌY2ＡｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓの各混晶比の
Ｙ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係が成り立つよう
にクラッド層を形成するため、第２の光ガイド層の屈折
率をクラッド層よりも大きくすることができ、ストライ
プ領域内外に実効屈折率差が形成され、屈折率導波機構
が得られる。
光ガイド層およびＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる第２の光
ガイド層の上に、Ｇａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ
1-Y2ＡｌY2ＡｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓの各混晶比の
Ｙ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係が成り立つよう
にクラッド層を形成するため、第２の光ガイド層の屈折
率をクラッド層よりも大きくすることができ、ストライ
プ領域内外に実効屈折率差が形成され、屈折率導波機構
が得られる。
【０１１４】請求項４０の構成により、第１の光ガイド
層における第２の光ガイド層が形成されていない領域の
表面層を酸化する工程を備えているため、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層に酸
化膜を有する半導体レーザ装置を確実に形成することが
できる。
層における第２の光ガイド層が形成されていない領域の
表面層を酸化する工程を備えているため、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層に酸
化膜を有する半導体レーザ装置を確実に形成することが
できる。
【０１１５】請求項４１の構成により、第１の光ガイド
層の上に第２の光ガイド層を形成した後、該第２の光ガ
イド層をストライプ構造にエッチングするため、第１の
光ガイド層の上にストライプ状の第２の光ガイド層が形
成される。
層の上に第２の光ガイド層を形成した後、該第２の光ガ
イド層をストライプ構造にエッチングするため、第１の
光ガイド層の上にストライプ状の第２の光ガイド層が形
成される。
【０１１６】また、ＡｌＧａＮよりなる第１の光ガイド
層およびＩｎＧａＮよりなる第２の光ガイド層の上に、
ＡｌＧａＮよりなるクラッド層を形成するため、第２の
光ガイド層の屈折率をクラッド層の屈折率よりも大きく
することができ、ストライプ領域内外に実効屈折率差が
形成され、屈折率導波機構が得られる。
層およびＩｎＧａＮよりなる第２の光ガイド層の上に、
ＡｌＧａＮよりなるクラッド層を形成するため、第２の
光ガイド層の屈折率をクラッド層の屈折率よりも大きく
することができ、ストライプ領域内外に実効屈折率差が
形成され、屈折率導波機構が得られる。
【０１１７】請求項４２の構成により、第１の光ガイド
層における第２の光ガイド層が形成されていない領域の
表面層を酸化する工程を備えているため、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層に酸
化膜を有する半導体レーザ装置を確実に形成することが
できる。
層における第２の光ガイド層が形成されていない領域の
表面層を酸化する工程を備えているため、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層に酸
化膜を有する半導体レーザ装置を確実に形成することが
できる。
【０１１８】請求項４３の構成により、第１の光ガイド
層の上に第２の光ガイド層を形成した後、該第２の光ガ
イド層をストライプ構造にエッチングするため、第１の
光ガイド層の上にストライプ状の第２の光ガイド層が形
成される。
層の上に第２の光ガイド層を形成した後、該第２の光ガ
イド層をストライプ構造にエッチングするため、第１の
光ガイド層の上にストライプ状の第２の光ガイド層が形
成される。
【０１１９】また、ＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる第１の光
ガイド層およびＩｎZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる第２の光ガイ
ド層の上に、ＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記第２の光ガ
イド層およびクラッド層の各混晶比のＺ２およびＺ３の
間にＺ３＞Ｚ２の関係が成立するようにクラッド層を形
成するため、第２の光ガイド層の屈折率をクラッド層の
屈折率よりも大きくすることができ、ストライプ領域内
外に実効屈折率差が形成され、屈折率導波機構が得られ
る。
ガイド層およびＩｎZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる第２の光ガイ
ド層の上に、ＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記第２の光ガ
イド層およびクラッド層の各混晶比のＺ２およびＺ３の
間にＺ３＞Ｚ２の関係が成立するようにクラッド層を形
成するため、第２の光ガイド層の屈折率をクラッド層の
屈折率よりも大きくすることができ、ストライプ領域内
外に実効屈折率差が形成され、屈折率導波機構が得られ
る。
【０１２０】請求項４４の構成により、第１の光ガイド
層における第２の光ガイド層が形成されていない領域の
表面層を酸化する工程を備えているため、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層に酸
化膜を有する半導体レーザ装置を確実に形成することが
できる。
層における第２の光ガイド層が形成されていない領域の
表面層を酸化する工程を備えているため、第１の光ガイ
ド層におけるクラッド層と接している領域の表面層に酸
化膜を有する半導体レーザ装置を確実に形成することが
できる。
【０１２１】
【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。
照しながら説明する。
【０１２２】図１は本発明の第１実施例に係る半導体レ
ーザ装置の断面図である。ＧａＡｓよりなるｎ型の半導
体基板１Ａの上にＧａＡｓよりなるｎ型のバッファ層２
Ａ（厚さ０．５μｍ）が形成され、バッファ層２Ａの上
にＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｎ型のクラッド層３Ａ
（厚さ１．５μｍ）が形成され、クラッド層３Ａの上に
Ｇａ0.85Ａｌ0.15Ａｓよりなる活性層４Ａ（厚さ０．０
４μｍ）が形成され、活性層４Ａの上にＧａ0.5 Ａｌ
0.5 Ａｓよりなる第１の半導体層としてのｐ型の第１の
光ガイド層５Ａ（厚さ０．１μｍ）が形成され、第１の
光ガイド層５Ａの上にＧａ0.8 Ａｌ0.2 Ａｓよりなるス
トライプ状の第２の半導体層としてのｐ型の第２の光ガ
イド層６Ａ（厚さ２０ｎｍ）が形成され、第１の光ガイ
ド層５Ａおよび第２の光ガイド層６Ａの上に、再成長法
によってＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなる第３の半導体層
としてのｐ型の埋め込みクラッド層７Ａ（厚さ１．５μ
ｍ）が形成され、埋め込みクラッド層７Ａの上にＧａＡ
ｓよりなるコンタクト層８Ａ（厚さ２μｍ）が形成され
ている。
ーザ装置の断面図である。ＧａＡｓよりなるｎ型の半導
体基板１Ａの上にＧａＡｓよりなるｎ型のバッファ層２
Ａ（厚さ０．５μｍ）が形成され、バッファ層２Ａの上
にＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｎ型のクラッド層３Ａ
（厚さ１．５μｍ）が形成され、クラッド層３Ａの上に
Ｇａ0.85Ａｌ0.15Ａｓよりなる活性層４Ａ（厚さ０．０
４μｍ）が形成され、活性層４Ａの上にＧａ0.5 Ａｌ
0.5 Ａｓよりなる第１の半導体層としてのｐ型の第１の
光ガイド層５Ａ（厚さ０．１μｍ）が形成され、第１の
光ガイド層５Ａの上にＧａ0.8 Ａｌ0.2 Ａｓよりなるス
トライプ状の第２の半導体層としてのｐ型の第２の光ガ
イド層６Ａ（厚さ２０ｎｍ）が形成され、第１の光ガイ
ド層５Ａおよび第２の光ガイド層６Ａの上に、再成長法
によってＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなる第３の半導体層
としてのｐ型の埋め込みクラッド層７Ａ（厚さ１．５μ
ｍ）が形成され、埋め込みクラッド層７Ａの上にＧａＡ
ｓよりなるコンタクト層８Ａ（厚さ２μｍ）が形成され
ている。
【０１２３】この場合、安定した単一横モード発振を得
るために、第２の光ガイド層６Ａの屈折率は、埋め込み
クラッド層７Ａの屈折率よりも高く形成されている。本
第１実施例では、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶
比を埋め込みクラッド層７ＡのＡｌＡｓ混晶比よりも低
くすることにより実現している。
るために、第２の光ガイド層６Ａの屈折率は、埋め込み
クラッド層７Ａの屈折率よりも高く形成されている。本
第１実施例では、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶
比を埋め込みクラッド層７ＡのＡｌＡｓ混晶比よりも低
くすることにより実現している。
【０１２４】もし、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混
晶比が埋め込みクラッド層７Ａの混晶比と同様である
と、プラズマ効果によるストライプ領域の屈折率が低下
し、アンチガイドの導波路となって、単一な横モード発
振は得られない。まして、第２の光ガイド層６ＡのＡｌ
Ａｓ混晶比が埋め込みクラッド層７Ａの混晶比よりも高
い場合には、横モード発振が極めて不安定になる。本第
１実施例では、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比
は、埋め込みクラッド層７ＡのＡｌＡｓ混晶比よりも十
分に低く、０．２に設定している。
晶比が埋め込みクラッド層７Ａの混晶比と同様である
と、プラズマ効果によるストライプ領域の屈折率が低下
し、アンチガイドの導波路となって、単一な横モード発
振は得られない。まして、第２の光ガイド層６ＡのＡｌ
Ａｓ混晶比が埋め込みクラッド層７Ａの混晶比よりも高
い場合には、横モード発振が極めて不安定になる。本第
１実施例では、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比
は、埋め込みクラッド層７ＡのＡｌＡｓ混晶比よりも十
分に低く、０．２に設定している。
【０１２５】図２は、ストライプ内外の実効屈折率差
（Δｎ）の数値計算結果の一例を示している。光ディス
クに使用される７８０ｎｍ帯の波長の光に対して用いら
れる埋め込みクラッド層７Ａの混晶比が０．５である場
合、第２の光ガイド層６Ａの混晶比（Ｙ２）を０．２と
し、その厚さを２０ｎｍ程度にすると、屈折率導波構造
を得るのに十分な実効屈折率差Δｎ＝７×１０-3が得ら
れることが分かる。このように、第１実施例では、第２
の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比を適当に設定するこ
とにより、非常に薄い第２の光ガイド層６Ａの設計が可
能となる。このため、ストライプ領域のエッチングの段
差は殆どなくなり、サイドエッチ等に起因する歩留まり
の低下の問題は生じない。現実にストライプ幅のばらつ
きはフォトリソグラフィ工程によるマスク幅の非常に小
さな程度に低減される。また、エッチングの段差が小さ
いので、表面が平坦な半導体レーザ装置を容易に実現で
きる。
（Δｎ）の数値計算結果の一例を示している。光ディス
クに使用される７８０ｎｍ帯の波長の光に対して用いら
れる埋め込みクラッド層７Ａの混晶比が０．５である場
合、第２の光ガイド層６Ａの混晶比（Ｙ２）を０．２と
し、その厚さを２０ｎｍ程度にすると、屈折率導波構造
を得るのに十分な実効屈折率差Δｎ＝７×１０-3が得ら
れることが分かる。このように、第１実施例では、第２
の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比を適当に設定するこ
とにより、非常に薄い第２の光ガイド層６Ａの設計が可
能となる。このため、ストライプ領域のエッチングの段
差は殆どなくなり、サイドエッチ等に起因する歩留まり
の低下の問題は生じない。現実にストライプ幅のばらつ
きはフォトリソグラフィ工程によるマスク幅の非常に小
さな程度に低減される。また、エッチングの段差が小さ
いので、表面が平坦な半導体レーザ装置を容易に実現で
きる。
【０１２６】エッチング液として、酒石酸、硫酸系など
の非選択性の液を用いる場合、深さ方向にオーバーエッ
チが若干生じるが、第１の光ガイド層５ＡのＡｌＡｓ混
晶比と埋め込みクラッド層７ＡのＡｌＡｓ混晶比とを同
一にすると、実効屈折率差Δｎは、エッチングが第１の
光ガイド層５Ａ内で停止している限りにおいて変化せ
ず、ロット間又はウエハ面内で再現性良く同一の特性を
有する半導体レーザ装置が得られる。第１実施例では、
第１の光ガイド層５Ａの厚さを０．１μｍに設定し、第
２の光ガイド層６Ａの厚さの１０倍にしているので、非
選択性のエッチング液を用いてもエッチングを第１の光
ガイド層５Ａ内で確実に停止できる。
の非選択性の液を用いる場合、深さ方向にオーバーエッ
チが若干生じるが、第１の光ガイド層５ＡのＡｌＡｓ混
晶比と埋め込みクラッド層７ＡのＡｌＡｓ混晶比とを同
一にすると、実効屈折率差Δｎは、エッチングが第１の
光ガイド層５Ａ内で停止している限りにおいて変化せ
ず、ロット間又はウエハ面内で再現性良く同一の特性を
有する半導体レーザ装置が得られる。第１実施例では、
第１の光ガイド層５Ａの厚さを０．１μｍに設定し、第
２の光ガイド層６Ａの厚さの１０倍にしているので、非
選択性のエッチング液を用いてもエッチングを第１の光
ガイド層５Ａ内で確実に停止できる。
【０１２７】次に、電流狭窄の原理について説明する。
ストライプ領域内への電流狭窄は、第１の光ガイド層５
Ａと埋め込みクラッド層７Ａとの間の界面抵抗を、第２
の光ガイド層６Ａと埋め込みクラッド層７Ａの間の界面
抵抗及び第２の光ガイド層６Ａと埋め込みクラッド層７
Ａとの間の界面抵抗よりも十分に高くすることにより、
容易に実現できる。第１実施例では、第１の光ガイド層
５ＡのＡｌＡｓ混晶比を第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡ
ｓ混晶比よりも十分に高くすることにより実現してい
る。すなわち、ＧａＡｌＡｓ系の材料では、ＡｌＡｓ混
晶比が高くなるほど、大気中に表面を露出させた場合、
Ａｌの酸化に起因する欠陥準位が数多く導入される。従
って、ＡｌＡｓ混晶比の高い半導体基板に再成長を行な
うと、再成長の界面の結晶性が悪くなり、該界面におけ
る抵抗は本質的に高くなる。
ストライプ領域内への電流狭窄は、第１の光ガイド層５
Ａと埋め込みクラッド層７Ａとの間の界面抵抗を、第２
の光ガイド層６Ａと埋め込みクラッド層７Ａの間の界面
抵抗及び第２の光ガイド層６Ａと埋め込みクラッド層７
Ａとの間の界面抵抗よりも十分に高くすることにより、
容易に実現できる。第１実施例では、第１の光ガイド層
５ＡのＡｌＡｓ混晶比を第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡ
ｓ混晶比よりも十分に高くすることにより実現してい
る。すなわち、ＧａＡｌＡｓ系の材料では、ＡｌＡｓ混
晶比が高くなるほど、大気中に表面を露出させた場合、
Ａｌの酸化に起因する欠陥準位が数多く導入される。従
って、ＡｌＡｓ混晶比の高い半導体基板に再成長を行な
うと、再成長の界面の結晶性が悪くなり、該界面におけ
る抵抗は本質的に高くなる。
【０１２８】図３は、実験により求めた、半導体基板表
面のＡｌＡｓ混晶比に対する電流−電圧特性の実験結果
を示している。実験に用いた半導体基板は、図１に示す
半導体レーザ装置における第２の光ガイド層６Ａを除去
したものであり、第１の光ガイド層５ＡのＡｌＡｓ混晶
比（Ｙ１）を変えたものである。すなわち、第１の光ガ
イド層５Ａの上にＭＯＣＶＤ法による再成長を行なった
ものである。ＡｌＡｓ混晶比の増大に伴って、電圧が高
くなっていくことが分かる。特に、ＡｌＡｓ混晶比が
０．５以上では、界面の高抵抗化に伴い、ポテンシャル
障壁の形成が見られ、電圧の立ち上がりにディップが見
られる。ここで、半導体レーザの駆動電圧は、せいぜい
２Ｖ程度であることから、それ以上のディップが形成さ
れている領域には電流が流れないことになる。すなわ
ち、第１実施例では、以上の現象を利用して、第１の光
ガイド層５ＡのＡｌＡｓ混晶比を０．５とし、第２の光
ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比を０．２とすることによ
り、ストライプ領域内への電流狭窄を実現している。こ
のとき、ストライプ領域内への電流注入を界面の問題な
しに良好に行なうためには、第２の光ガイド層６ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比は０．３以下であることが望ましい。
面のＡｌＡｓ混晶比に対する電流−電圧特性の実験結果
を示している。実験に用いた半導体基板は、図１に示す
半導体レーザ装置における第２の光ガイド層６Ａを除去
したものであり、第１の光ガイド層５ＡのＡｌＡｓ混晶
比（Ｙ１）を変えたものである。すなわち、第１の光ガ
イド層５Ａの上にＭＯＣＶＤ法による再成長を行なった
ものである。ＡｌＡｓ混晶比の増大に伴って、電圧が高
くなっていくことが分かる。特に、ＡｌＡｓ混晶比が
０．５以上では、界面の高抵抗化に伴い、ポテンシャル
障壁の形成が見られ、電圧の立ち上がりにディップが見
られる。ここで、半導体レーザの駆動電圧は、せいぜい
２Ｖ程度であることから、それ以上のディップが形成さ
れている領域には電流が流れないことになる。すなわ
ち、第１実施例では、以上の現象を利用して、第１の光
ガイド層５ＡのＡｌＡｓ混晶比を０．５とし、第２の光
ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比を０．２とすることによ
り、ストライプ領域内への電流狭窄を実現している。こ
のとき、ストライプ領域内への電流注入を界面の問題な
しに良好に行なうためには、第２の光ガイド層６ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比は０．３以下であることが望ましい。
【０１２９】図３から明らかなように、第１の光ガイド
層５Ａは混晶比が高いほど界面が高抵抗化するので、混
晶比の高い方が確実に電流狭窄を行なうことができる。
しかし、混晶比をあまり高くすると、屈折率が小さくな
りすぎ、ダブルヘテロ接合における垂直方向の光分布へ
の影響が大きくなり、活性層４Ａの光の閉じこめ係数が
小さくなることによる発振しきい値の上昇などの悪影響
がある。また、第１の光ガイド層５Ａ自体が高抵抗化す
るため、ストライプ領域内の抵抗値も上昇する。具体的
には、第１の光ガイド層５Ａの混晶比が０．７を越える
と、前記の悪影響により、良好な特性の半導体レーザの
実現が困難となる。
層５Ａは混晶比が高いほど界面が高抵抗化するので、混
晶比の高い方が確実に電流狭窄を行なうことができる。
しかし、混晶比をあまり高くすると、屈折率が小さくな
りすぎ、ダブルヘテロ接合における垂直方向の光分布へ
の影響が大きくなり、活性層４Ａの光の閉じこめ係数が
小さくなることによる発振しきい値の上昇などの悪影響
がある。また、第１の光ガイド層５Ａ自体が高抵抗化す
るため、ストライプ領域内の抵抗値も上昇する。具体的
には、第１の光ガイド層５Ａの混晶比が０．７を越える
と、前記の悪影響により、良好な特性の半導体レーザの
実現が困難となる。
【０１３０】そこで、電流狭窄をより確実に行ないつつ
前記の悪影響を防止するために、第１の光ガイド層５Ａ
と活性層４Ａとの間に少なくとも１層のＧａＡｌＡｓ層
を形成することが好ましい。すなわち、第１の光ガイド
層５Ａの下に例えば１つのＧａＡｌＡｓ層を追加して、
第１の光ガイド層５Ａの混晶比をより高く、追加された
ＧａＡｌＡｓ層の混晶比を低く設定する。例えば、第１
の光ガイド層５Ａの混晶比を０．８にすると共に、追加
されたＧａＡｌＡｓ層の混晶比を０．５とすると、より
確実な電流狭窄を実現できる。このとき、追加されたＧ
ａＡｌＡｓ層の膜厚は光分布に影響を与えない程度
（０．０１μｍ以下）の厚さにすることにより、前記の
悪影響を防止しつつ、界面の高い混晶比により電流狭窄
を確実に行なうことができる。ここで、追加されたＧａ
ＡｌＡｓ層の混晶比は、第１の光ガイド層５Ａよりも低
く設定するが、活性層４Ａへキャリアを閉じこめる必要
性から通常のクラッド層３Ａと同程度の混晶比は必要で
ある。すなわち、一般的に活性層４Ａの禁制帯幅より
も、０．３ｅＶ以上大きな禁制帯幅となるような混晶比
にする必要がある。
前記の悪影響を防止するために、第１の光ガイド層５Ａ
と活性層４Ａとの間に少なくとも１層のＧａＡｌＡｓ層
を形成することが好ましい。すなわち、第１の光ガイド
層５Ａの下に例えば１つのＧａＡｌＡｓ層を追加して、
第１の光ガイド層５Ａの混晶比をより高く、追加された
ＧａＡｌＡｓ層の混晶比を低く設定する。例えば、第１
の光ガイド層５Ａの混晶比を０．８にすると共に、追加
されたＧａＡｌＡｓ層の混晶比を０．５とすると、より
確実な電流狭窄を実現できる。このとき、追加されたＧ
ａＡｌＡｓ層の膜厚は光分布に影響を与えない程度
（０．０１μｍ以下）の厚さにすることにより、前記の
悪影響を防止しつつ、界面の高い混晶比により電流狭窄
を確実に行なうことができる。ここで、追加されたＧａ
ＡｌＡｓ層の混晶比は、第１の光ガイド層５Ａよりも低
く設定するが、活性層４Ａへキャリアを閉じこめる必要
性から通常のクラッド層３Ａと同程度の混晶比は必要で
ある。すなわち、一般的に活性層４Ａの禁制帯幅より
も、０．３ｅＶ以上大きな禁制帯幅となるような混晶比
にする必要がある。
【０１３１】なお、第１の光ガイド層５Ａと活性層４Ａ
との間に設けるＧａＡｌＡｓ層を２層以上にして各層の
混晶比と膜厚とを適当に組み合わせることにより、同様
の効果、すなわち、高い界面抵抗値と、光分布に影響を
与えない膜厚にすることも有効な方法である。
との間に設けるＧａＡｌＡｓ層を２層以上にして各層の
混晶比と膜厚とを適当に組み合わせることにより、同様
の効果、すなわち、高い界面抵抗値と、光分布に影響を
与えない膜厚にすることも有効な方法である。
【０１３２】また、前述した現象はＧａＡｌＡｓ系に限
らず、他のＡｌを含む材料系、例えばＩｎＧａＡｌＰ系
などでも見られ、同様の電流狭窄が可能である。
らず、他のＡｌを含む材料系、例えばＩｎＧａＡｌＰ系
などでも見られ、同様の電流狭窄が可能である。
【０１３３】また、第１実施例では、Ａｌの酸化現象の
場合についてのみ説明したが、他の半導体材料（Ａｌを
含まない材料、例えばＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、Ｚ
ｎＳｅ系）においても、半導体基板１の表面の第１の光
ガイド層５Ａを強制的に酸化させることにより、同様の
電流狭窄を実現できる。すなわち、第２の光ガイド層６
Ａをストライプ状にマスキングしてエッチングした後で
あってマスクを除去する前に、第１の光ガイド層５Ａを
酸素雰囲気中に露出させて第１の光ガイド層５Ａを酸化
させることにより、第１の光ガイド層５Ａにおける埋め
込みクラッド層７Ａと接している領域の表面層に酸化層
を形成することができる。熱平衡状態における結晶成長
である液相成長法と異なり、非平衡状態における結晶成
長である気相成長法を用いると、半強制的に結晶が成長
されていくので、酸化膜が多少形成された半導体基板１
上にも結晶成長は可能である。もちろん、Ａｌを含む系
においても、ストライプ領域外の第１の光ガイド層５Ａ
と埋め込みクラッド層７Ａとの間の界面抵抗を高くし、
電流狭窄をより良好にするために気相成長法を使用して
もよい。この方法により、プロセス間の安定化を図るこ
とができる。
場合についてのみ説明したが、他の半導体材料（Ａｌを
含まない材料、例えばＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、Ｚ
ｎＳｅ系）においても、半導体基板１の表面の第１の光
ガイド層５Ａを強制的に酸化させることにより、同様の
電流狭窄を実現できる。すなわち、第２の光ガイド層６
Ａをストライプ状にマスキングしてエッチングした後で
あってマスクを除去する前に、第１の光ガイド層５Ａを
酸素雰囲気中に露出させて第１の光ガイド層５Ａを酸化
させることにより、第１の光ガイド層５Ａにおける埋め
込みクラッド層７Ａと接している領域の表面層に酸化層
を形成することができる。熱平衡状態における結晶成長
である液相成長法と異なり、非平衡状態における結晶成
長である気相成長法を用いると、半強制的に結晶が成長
されていくので、酸化膜が多少形成された半導体基板１
上にも結晶成長は可能である。もちろん、Ａｌを含む系
においても、ストライプ領域外の第１の光ガイド層５Ａ
と埋め込みクラッド層７Ａとの間の界面抵抗を高くし、
電流狭窄をより良好にするために気相成長法を使用して
もよい。この方法により、プロセス間の安定化を図るこ
とができる。
【０１３４】また、この構造において、ｐ型のＧａＡｓ
コンタクト層８Ａから注入される電流はストライプ領域
内に閉じ込められ、ストライプ領域の下側のＧａ0.85Ａ
ｌ0. 15Ａｓよりなる活性層４Ａにおいて７８０ｎｍ帯の
レーザ発振が生じる。また、実屈折率導波型であり、Ｂ
Ｈ構造のように活性層の側面がエッチングされているこ
とによる散乱損失もないため、内部損失の小さい低動作
電流の半導体レーザ装置が得られる。
コンタクト層８Ａから注入される電流はストライプ領域
内に閉じ込められ、ストライプ領域の下側のＧａ0.85Ａ
ｌ0. 15Ａｓよりなる活性層４Ａにおいて７８０ｎｍ帯の
レーザ発振が生じる。また、実屈折率導波型であり、Ｂ
Ｈ構造のように活性層の側面がエッチングされているこ
とによる散乱損失もないため、内部損失の小さい低動作
電流の半導体レーザ装置が得られる。
【０１３５】さらに、この構造では、小さな実効屈折率
差Δｎの形成も、各層の膜厚を変えることにより可能で
あるため、レーザ光をストライプ領域外に広げ、スペク
トルを多モード化することにより低雑音の半導体レーザ
装置を容易に得ることができる。
差Δｎの形成も、各層の膜厚を変えることにより可能で
あるため、レーザ光をストライプ領域外に広げ、スペク
トルを多モード化することにより低雑音の半導体レーザ
装置を容易に得ることができる。
【０１３６】図４は、本発明の第１実施例におけるスペ
クトル特性と構造パラメータとの関係の実験結果を示し
ている。波長７８０ｎｍ帯において、活性層４Ａの層厚
（ｄａ）および第１の光ガイド層５Ａの層厚（ｄｐ）の
広い領域において、多モード発振が得られることが分か
る。この場合、実効屈折率差Δｎを小さくして多モード
化させるための第２の光ガイド層６Ａの厚さは１０ｎｍ
である。このような範囲で半導体レーザ装置を作製する
ことにより、ＣＤなどに使用される低雑音の半導体レー
ザ装置を容易に実現できる。
クトル特性と構造パラメータとの関係の実験結果を示し
ている。波長７８０ｎｍ帯において、活性層４Ａの層厚
（ｄａ）および第１の光ガイド層５Ａの層厚（ｄｐ）の
広い領域において、多モード発振が得られることが分か
る。この場合、実効屈折率差Δｎを小さくして多モード
化させるための第２の光ガイド層６Ａの厚さは１０ｎｍ
である。このような範囲で半導体レーザ装置を作製する
ことにより、ＣＤなどに使用される低雑音の半導体レー
ザ装置を容易に実現できる。
【０１３７】但し、光を導波し得る各ＧａＡｌＡｓ層、
つまり第１実施例におけるｎ型のＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓ
クラッド層３Ａに、従来よく使用されている不純物とし
て、液相成長法ではＴｅを添加し、有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）ではＳｅを添加した場合、これらの不
純物はＧａＡｌＡｓ中でＤＸセンターとなり、数ｍＷか
ら数十ｍＷで発振している主モードの光密度で可飽和吸
収効果を引き起こす。このため、発振している主モード
の定在波に対して損失グレーティングを形成し、発振し
ている主モード以外の他のモードを抑圧し、シングルモ
ード性を高めてしまう結果となる。
つまり第１実施例におけるｎ型のＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓ
クラッド層３Ａに、従来よく使用されている不純物とし
て、液相成長法ではＴｅを添加し、有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）ではＳｅを添加した場合、これらの不
純物はＧａＡｌＡｓ中でＤＸセンターとなり、数ｍＷか
ら数十ｍＷで発振している主モードの光密度で可飽和吸
収効果を引き起こす。このため、発振している主モード
の定在波に対して損失グレーティングを形成し、発振し
ている主モード以外の他のモードを抑圧し、シングルモ
ード性を高めてしまう結果となる。
【０１３８】この問題を解決するために、第１実施例で
は、光を導波し得るＧａＡｌＡｓの各層に不純物として
Ｓｉを添加している。Ｓｉは、ＧａＡｌＡｓ中のＤＸセ
ンタ準位と伝導帯との間のキャリアの熱的捕獲および放
出の活性化エネルギーが、Ｔｅ及びＳｅと異なるため、
非常に低い光密度で光吸収が飽和してしまい、発振して
いる主モードに対して損失グレーティングを殆ど形成し
ない。従って、スペクトルの多モード性が損なわれる問
題はなく低雑音化が容易となる。同じ理由により、Ｓｉ
を用いることは、高周波重畳によりスペクトルを多モー
ド化し、低雑音化を図る際にも効果的である。すなわ
ち、接合に水平方向の実効屈折率差Δｎを大きくし発振
モードのスペクトルをシングルモードにした半導体レー
ザ装置の構造において低雑音化を図るためには、従来、
動作電流に高周波を重畳しスペクトルを多モード化する
方法が用いられてきたが、損失グレーティングが形成さ
れているＴｅ及びＳｅの場合に比べて、Ｓｉの方が容易
にスペクトルが多モード化し、低雑音特性が実現でき
る。
は、光を導波し得るＧａＡｌＡｓの各層に不純物として
Ｓｉを添加している。Ｓｉは、ＧａＡｌＡｓ中のＤＸセ
ンタ準位と伝導帯との間のキャリアの熱的捕獲および放
出の活性化エネルギーが、Ｔｅ及びＳｅと異なるため、
非常に低い光密度で光吸収が飽和してしまい、発振して
いる主モードに対して損失グレーティングを殆ど形成し
ない。従って、スペクトルの多モード性が損なわれる問
題はなく低雑音化が容易となる。同じ理由により、Ｓｉ
を用いることは、高周波重畳によりスペクトルを多モー
ド化し、低雑音化を図る際にも効果的である。すなわ
ち、接合に水平方向の実効屈折率差Δｎを大きくし発振
モードのスペクトルをシングルモードにした半導体レー
ザ装置の構造において低雑音化を図るためには、従来、
動作電流に高周波を重畳しスペクトルを多モード化する
方法が用いられてきたが、損失グレーティングが形成さ
れているＴｅ及びＳｅの場合に比べて、Ｓｉの方が容易
にスペクトルが多モード化し、低雑音特性が実現でき
る。
【０１３９】以下、図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に
基づき、第１実施例に係る半導体レーザ装置の製造方法
について説明する。
基づき、第１実施例に係る半導体レーザ装置の製造方法
について説明する。
【０１４０】まず、図５（ａ）に示すように、ＧａＡｓ
よりなるｎ型の半導体基板１Ａの上に、ＭＯＣＶＤ又は
ＭＢＥ成長法により、ＧａＡｓよりなるｎ型のバッファ
層２Ａ（厚さ、０．５μｍ）、Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよ
りなるｎ型のクラッド層３Ａ（厚さ、１．５μｍ）、Ｇ
ａ0.85Ａｌ0.15Ａｓよりなる活性層４Ａ（厚さ、０．０
４μｍ）、Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｐ型の第１の
光ガイド層５Ａ（厚さ、０．１μｍ）、Ｇａ0.8 Ａｌ
0.2 Ａｓよりなるｐ型の第２の光ガイド層６Ａ（厚さ、
２０ｎｍ）を順次形成する。第２の光ガイド層６ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比としては、再成長が容易な０．３以下に
し、レーザ光に対して透明な混晶比であることが望まし
い。なぜなら、非常に薄い層であっても、レーザ光の吸
収を生じることは、活性層４Ａの近傍における発熱につ
ながり、半導体レーザ装置の高出力化および長寿命化を
阻害するおそれがあるからである。この点から、第１実
施例においては、実効屈折率差Δｎの設計からだけでは
なく、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比として、
活性層４ＡのＡｌＡｓ混晶比である０．１５よりも十分
に大きい値である０．２の値を用いることにしている。
よりなるｎ型の半導体基板１Ａの上に、ＭＯＣＶＤ又は
ＭＢＥ成長法により、ＧａＡｓよりなるｎ型のバッファ
層２Ａ（厚さ、０．５μｍ）、Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよ
りなるｎ型のクラッド層３Ａ（厚さ、１．５μｍ）、Ｇ
ａ0.85Ａｌ0.15Ａｓよりなる活性層４Ａ（厚さ、０．０
４μｍ）、Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｐ型の第１の
光ガイド層５Ａ（厚さ、０．１μｍ）、Ｇａ0.8 Ａｌ
0.2 Ａｓよりなるｐ型の第２の光ガイド層６Ａ（厚さ、
２０ｎｍ）を順次形成する。第２の光ガイド層６ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比としては、再成長が容易な０．３以下に
し、レーザ光に対して透明な混晶比であることが望まし
い。なぜなら、非常に薄い層であっても、レーザ光の吸
収を生じることは、活性層４Ａの近傍における発熱につ
ながり、半導体レーザ装置の高出力化および長寿命化を
阻害するおそれがあるからである。この点から、第１実
施例においては、実効屈折率差Δｎの設計からだけでは
なく、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比として、
活性層４ＡのＡｌＡｓ混晶比である０．１５よりも十分
に大きい値である０．２の値を用いることにしている。
【０１４１】ここで、活性層４Ａの層厚および第１の光
ガイド層５Ａの層厚は、安定した単一横モードを得るた
めに、実効屈折率差Δｎ＝５×１０-3となる厚さにして
いる。活性層４Ａの導電型については、特に記載してい
ないが、ｐ型であっても、ｎ型であっても、もちろんア
ンドープであってもよい。
ガイド層５Ａの層厚は、安定した単一横モードを得るた
めに、実効屈折率差Δｎ＝５×１０-3となる厚さにして
いる。活性層４Ａの導電型については、特に記載してい
ないが、ｐ型であっても、ｎ型であっても、もちろんア
ンドープであってもよい。
【０１４２】次に、図５（ｂ）に示すように、ストライ
プ状のメサ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。エッチングの深さは、第１の光ガ
イド層５Ａの層厚が２０ｎｍであるから、サイドエッチ
があってもせいぜいその程度であり、ストライプ領域の
エッチングばらつきは殆ど発生しない。ストライプ幅の
設計を２．０μｍとしたときに、実際に製作した半導体
レーザ装置のストライプ幅のばらつきは±０．１μｍ以
下となり、図９〜図１２に示す従来の半導体レーザ装置
のばらつき±０．３〜±０．５μｍに比べて著しく低減
されている。
プ状のメサ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。エッチングの深さは、第１の光ガ
イド層５Ａの層厚が２０ｎｍであるから、サイドエッチ
があってもせいぜいその程度であり、ストライプ領域の
エッチングばらつきは殆ど発生しない。ストライプ幅の
設計を２．０μｍとしたときに、実際に製作した半導体
レーザ装置のストライプ幅のばらつきは±０．１μｍ以
下となり、図９〜図１２に示す従来の半導体レーザ装置
のばらつき±０．３〜±０．５μｍに比べて著しく低減
されている。
【０１４３】尚、エッチング深さを確実に制御するため
に、混晶比の低い第２の光ガイド層６Ａのみを選択的に
エッチングするエッチャントを用いることも好ましい。
この方法により、混晶比の高い第１の光ガイド層５Ａ上
でエッチングを確実に制御できる。この場合のストライ
プ幅の制御性については、エッチングの深さが非常に浅
いため、サイドエッチ量のばらつきが小さく、ストライ
プ幅のエッチングばらつきは殆ど生じない。具体的なエ
ッチャントの例としては、有機酸系の酒石酸、乳酸、過
酸化水素水および水の適当な組み合わせによるエッチャ
ントが挙げられる。
に、混晶比の低い第２の光ガイド層６Ａのみを選択的に
エッチングするエッチャントを用いることも好ましい。
この方法により、混晶比の高い第１の光ガイド層５Ａ上
でエッチングを確実に制御できる。この場合のストライ
プ幅の制御性については、エッチングの深さが非常に浅
いため、サイドエッチ量のばらつきが小さく、ストライ
プ幅のエッチングばらつきは殆ど生じない。具体的なエ
ッチャントの例としては、有機酸系の酒石酸、乳酸、過
酸化水素水および水の適当な組み合わせによるエッチャ
ントが挙げられる。
【０１４４】次に、図５（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶ
Ｄ又はＭＢＥ成長法によって、Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよ
りなるＰ型の埋め込みクラッド層７ＡおよびＧａＡｓよ
りなるｐ型のコンタクト層８Ａを再成長法により順次形
成する。このとき、電流の流れるストライプ領域におい
ては、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ0.8 Ａｌ0.2Ａ
ｓよりなる第２の光ガイド層６Ａ上の成長となるため成
長を容易に行なうことができる。ただし、ｐ型のＧａ
0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるクラッド層７Ａのドーパント
にＺｎを使用する場合には、Ｚｎの成長中の拡散により
内部損失が増大し、電流−光出力特性における温度特性
に悪影響を及ぼす場合がある。特に、量子井戸構造の活
性層の場合には、拡散による量子井戸の無秩序化が生じ
てしまう問題がある。このことを防ぐためには、少なく
とも、再成長界面におけるｐ型の層のキャリア濃度を１
０18ｃｍ-3以下にする必要があり、本第１実施例では、
７×１０17ｃｍ-3とした。
Ｄ又はＭＢＥ成長法によって、Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよ
りなるＰ型の埋め込みクラッド層７ＡおよびＧａＡｓよ
りなるｐ型のコンタクト層８Ａを再成長法により順次形
成する。このとき、電流の流れるストライプ領域におい
ては、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ0.8 Ａｌ0.2Ａ
ｓよりなる第２の光ガイド層６Ａ上の成長となるため成
長を容易に行なうことができる。ただし、ｐ型のＧａ
0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるクラッド層７Ａのドーパント
にＺｎを使用する場合には、Ｚｎの成長中の拡散により
内部損失が増大し、電流−光出力特性における温度特性
に悪影響を及ぼす場合がある。特に、量子井戸構造の活
性層の場合には、拡散による量子井戸の無秩序化が生じ
てしまう問題がある。このことを防ぐためには、少なく
とも、再成長界面におけるｐ型の層のキャリア濃度を１
０18ｃｍ-3以下にする必要があり、本第１実施例では、
７×１０17ｃｍ-3とした。
【０１４５】根本的な対策としては、拡散が少ないドー
パントであるカーボンをｐ型のＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよ
りなるクラッド層７Ａのドーパントに用いることが好ま
しい。ドーパントとしてカーボンを用いることにより、
電流−光出力特性において温度依存性の優れた特性を得
ることができる。
パントであるカーボンをｐ型のＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよ
りなるクラッド層７Ａのドーパントに用いることが好ま
しい。ドーパントとしてカーボンを用いることにより、
電流−光出力特性において温度依存性の優れた特性を得
ることができる。
【０１４６】次に、ＧａＡｓよりなるｎ型の半導体基板
１ＡおよびＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層８Ａに
電極をそれぞれ形成する。
１ＡおよびＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層８Ａに
電極をそれぞれ形成する。
【０１４７】尚、前記第１実施例においては、第２の光
ガイド層６Ａをレーザ光に対して透明にするために、第
２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比を活性層４ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比よりも大きくしているが、これに代えて、
次のようにしてもよい。すなわち、第２の光ガイド層６
ＡのＡｌＡｓ混晶比を活性層４ＡのＡｌＡｓ混晶比と同
等又は低くするとともに、第２の光ガイド層６Ａの層厚
を量子効果が生じるほど薄くし、レーザ光に対して透明
にすることもできる。
ガイド層６Ａをレーザ光に対して透明にするために、第
２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比を活性層４ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比よりも大きくしているが、これに代えて、
次のようにしてもよい。すなわち、第２の光ガイド層６
ＡのＡｌＡｓ混晶比を活性層４ＡのＡｌＡｓ混晶比と同
等又は低くするとともに、第２の光ガイド層６Ａの層厚
を量子効果が生じるほど薄くし、レーザ光に対して透明
にすることもできる。
【０１４８】図６は、第２の光ガイド層６Ａが量子効果
を生じた場合の計算結果を示す。縦軸は、第２の光ガイ
ド層６Ａの量子効果によって得られるバンド間エネルギ
ーを波長に換算した値である。半導体レーザ装置が、前
記第１実施例のように７８０ｎｍの発振波長のとき、第
２の光ガイド層６ＡがＧａＡｓ（Ｙ２＝０）であって
も、層厚が３ｎｍ以下であれば、第２の光ガイド層６Ａ
が量子効果により透明となることが分かる。この場合、
図１の第１実施例に比べて、第２の光ガイド層６ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比は低く設定できるので、ストライプ領域内
の再成長界面の結晶性は、より良好になり、再成長プロ
セスの安定化が図れる。また、第２の光ガイド層６Ａの
層厚は、量子効果を得るこの場合においては薄くなる
が、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比はかなり低
く（屈折率は高く）できるので、屈折率ガイドに必要な
実効屈折率差Δｎは確保できる。
を生じた場合の計算結果を示す。縦軸は、第２の光ガイ
ド層６Ａの量子効果によって得られるバンド間エネルギ
ーを波長に換算した値である。半導体レーザ装置が、前
記第１実施例のように７８０ｎｍの発振波長のとき、第
２の光ガイド層６ＡがＧａＡｓ（Ｙ２＝０）であって
も、層厚が３ｎｍ以下であれば、第２の光ガイド層６Ａ
が量子効果により透明となることが分かる。この場合、
図１の第１実施例に比べて、第２の光ガイド層６ＡのＡ
ｌＡｓ混晶比は低く設定できるので、ストライプ領域内
の再成長界面の結晶性は、より良好になり、再成長プロ
セスの安定化が図れる。また、第２の光ガイド層６Ａの
層厚は、量子効果を得るこの場合においては薄くなる
が、第２の光ガイド層６ＡのＡｌＡｓ混晶比はかなり低
く（屈折率は高く）できるので、屈折率ガイドに必要な
実効屈折率差Δｎは確保できる。
【０１４９】また、前記第１実施例においては、ＡｌＡ
ｓ混晶比の低いＧａＡｌＡｓを第２の光ガイド層６Ａに
用いる場合のみを示したが、ＧａＡｓと格子整合できる
他の材料でも構わない。ただし、第２の光ガイド層６Ａ
は、光吸収を抑制するために、レーザ光の波長よりも大
きい禁制帯幅を有することが望ましい。例えば、Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐよりなる第２の光ガイド層６Ａを用いて
も構わない。このときにおいても、同様の特性が得られ
る。
ｓ混晶比の低いＧａＡｌＡｓを第２の光ガイド層６Ａに
用いる場合のみを示したが、ＧａＡｓと格子整合できる
他の材料でも構わない。ただし、第２の光ガイド層６Ａ
は、光吸収を抑制するために、レーザ光の波長よりも大
きい禁制帯幅を有することが望ましい。例えば、Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐよりなる第２の光ガイド層６Ａを用いて
も構わない。このときにおいても、同様の特性が得られ
る。
【０１５０】また、Ｉｎ1-X ＧａX ＡｓY Ｐ1-Y よりな
る第２の光ガイド層６Ａを用いても前記と同様の特性が
得られる。この場合には、ＧａＡｓと格子整合をとるた
め、ＸとＹは、０．１８９Ｙ−０．４１８Ｘ＋０．０１
３ＸＹ＋０．１２７＝０の関係を満たす必要がある。
る第２の光ガイド層６Ａを用いても前記と同様の特性が
得られる。この場合には、ＧａＡｓと格子整合をとるた
め、ＸとＹは、０．１８９Ｙ−０．４１８Ｘ＋０．０１
３ＸＹ＋０．１２７＝０の関係を満たす必要がある。
【０１５１】また、第２の光ガイド層６Ａの禁制帯幅は
レーザ光の波長のエネルギー（Ｅ）よりも大きい必要が
あるので、１．３５＋０．６７２Ｘ−１．６０１Ｙ＋
０．７５８Ｘ2 ＋０．１０１Ｙ2 −０．１５７ＸＹ−
０．３１２Ｘ2 Ｙ＋０．１０９ＸＹ2 ＞Ｅの関係を満足
することが望ましい。
レーザ光の波長のエネルギー（Ｅ）よりも大きい必要が
あるので、１．３５＋０．６７２Ｘ−１．６０１Ｙ＋
０．７５８Ｘ2 ＋０．１０１Ｙ2 −０．１５７ＸＹ−
０．３１２Ｘ2 Ｙ＋０．１０９ＸＹ2 ＞Ｅの関係を満足
することが望ましい。
【０１５２】また、Ｉｎ0.5 （Ｇａ1-X ＡｌX ）0.5 Ｐ
よりなる第２の光ガイド層６Ａを用いてもよい。この場
合には、Ｘに関わらず禁制帯幅はレーザ光の波長よりも
大きくなり、格子整合もとれる。ただし、Ｘが大きすぎ
ると酸化の問題があるので、Ｘ＜０．３であることが望
ましい。
よりなる第２の光ガイド層６Ａを用いてもよい。この場
合には、Ｘに関わらず禁制帯幅はレーザ光の波長よりも
大きくなり、格子整合もとれる。ただし、Ｘが大きすぎ
ると酸化の問題があるので、Ｘ＜０．３であることが望
ましい。
【０１５３】さらに、半導体レーザ装置の低しきい値化
および高出力化を図るためには、量子井戸構造を用いる
ことが有効である。すなわち、活性層４Ａに、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（ＴＱＷ）構
造、グリン（ＧＲＩＮ）構造又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（ＳＣＨ）構造など
の量子井戸構造を用いることが好ましい。
および高出力化を図るためには、量子井戸構造を用いる
ことが有効である。すなわち、活性層４Ａに、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（ＴＱＷ）構
造、グリン（ＧＲＩＮ）構造又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（ＳＣＨ）構造など
の量子井戸構造を用いることが好ましい。
【０１５４】図７（ａ）は、図１に示す第１実施例に係
る半導体レーザ装置における電流−光出力の特性図であ
る。共振器長４００μｍの半導体レーザ装置に、前端面
１０％、後端面７５％のコーティングを行なった結果、
しきい値２０ｍＡ、スロープ効率０．９ｍＷ／ｍＡの低
消費電流の特性が得られた。横モードおよび縦モード
は、７８０ｎｍの波長において安定した単一モードであ
った。
る半導体レーザ装置における電流−光出力の特性図であ
る。共振器長４００μｍの半導体レーザ装置に、前端面
１０％、後端面７５％のコーティングを行なった結果、
しきい値２０ｍＡ、スロープ効率０．９ｍＷ／ｍＡの低
消費電流の特性が得られた。横モードおよび縦モード
は、７８０ｎｍの波長において安定した単一モードであ
った。
【０１５５】以下、第１実施例に係る半導体レーザ装置
における低雑音特性について説明する。共振器長は２０
０μｍ、端面反射率は３２％としている。低雑音化のた
めに、図４から、ｄａ＝０．０４μｍ、ｄｐ＝０．２２
μｍとしている。室温で３ｍＷのレーザ光を放出するの
に必要な動作電流値は２５ｍＡである。横モードは、安
定な基本モードで発振した。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−１３０ｄＢ／Ｈ
ｚの相対強度雑音（ＲＩＮ）の値を得ており低雑音特性
が得られた。
における低雑音特性について説明する。共振器長は２０
０μｍ、端面反射率は３２％としている。低雑音化のた
めに、図４から、ｄａ＝０．０４μｍ、ｄｐ＝０．２２
μｍとしている。室温で３ｍＷのレーザ光を放出するの
に必要な動作電流値は２５ｍＡである。横モードは、安
定な基本モードで発振した。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−１３０ｄＢ／Ｈ
ｚの相対強度雑音（ＲＩＮ）の値を得ており低雑音特性
が得られた。
【０１５６】以下、半導体レーザ装置の高性能化のため
に、活性層４Ａに量子井戸構造を用いた場合について説
明する。すなわち、活性層４Ａを量子井戸構造とするこ
とにより、しきい値をさらに低減でき、高出力が得られ
る。図７（ｂ）は、量子井戸構造として、７８０ｎｍ帯
のレーザ光を発振をする１０ｎｍの厚さのＧａ0.95Ａｌ
0.05Ａｓよりなる４層のウェル層および４ｎｍの厚さの
Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓよりなる５層のバリア層からなる
マルチカンタムウェル（ＭＱＷ）構造を用いたときの電
流−光出力特性を示している。共振器長４００μｍ、前
面に１０％、後面に７５％のコーティングを行なった半
導体レーザ装置において、２００ｍＷ以上の光出力が実
現できている。
に、活性層４Ａに量子井戸構造を用いた場合について説
明する。すなわち、活性層４Ａを量子井戸構造とするこ
とにより、しきい値をさらに低減でき、高出力が得られ
る。図７（ｂ）は、量子井戸構造として、７８０ｎｍ帯
のレーザ光を発振をする１０ｎｍの厚さのＧａ0.95Ａｌ
0.05Ａｓよりなる４層のウェル層および４ｎｍの厚さの
Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓよりなる５層のバリア層からなる
マルチカンタムウェル（ＭＱＷ）構造を用いたときの電
流−光出力特性を示している。共振器長４００μｍ、前
面に１０％、後面に７５％のコーティングを行なった半
導体レーザ装置において、２００ｍＷ以上の光出力が実
現できている。
【０１５７】尚、前記第１実施例において、半導体基板
１Ａとしてｎ型のものを用いる場合のみを示したが、半
導体基板１Ａにｐ型のものを用いても構わない。従来構
造では、電流ブロック層を用いるため、キャリアの拡散
長による制限があり、拡散長の長い電子に対するｐ型の
電流ブロック層の形成が困難であったので、活性層上に
電流ブロック層を形成する気相成長法では、ｎ型の半導
体基板しか実用的に用いることができなかった。これ
は、パッケージをマイナス端子とする通常の使用におい
て、半導体レーザのヒートシンクのコストの観点から重
要な問題であった。すなわち、半導体レーザは放熱性を
高めるために、通常、発熱部であるｐ−ｎ接合のある側
を下にしてヒートシンクにマウントされるが、半導体基
板がｎ型である場合、マウントされる面はｐ型となり、
ヒートシンクにおいて極性を反転させない限り、パッケ
ージはプラスになってしまう。このため、従来のヒート
シンクは絶縁膜を付けたＳｉヒートシンク又はＳｉＣの
上の電極パターンにおいて極性反転を行なう必要があっ
た。このため、当然にコスト的に高いものになる欠点が
あった。ところが、本発明によると、半導体基板１Ａに
ｐ型のものを用いることができるので、前記パッケージ
の問題を解決できると共に高歩留まりの半導体レーザ装
置を実現できることになる。
１Ａとしてｎ型のものを用いる場合のみを示したが、半
導体基板１Ａにｐ型のものを用いても構わない。従来構
造では、電流ブロック層を用いるため、キャリアの拡散
長による制限があり、拡散長の長い電子に対するｐ型の
電流ブロック層の形成が困難であったので、活性層上に
電流ブロック層を形成する気相成長法では、ｎ型の半導
体基板しか実用的に用いることができなかった。これ
は、パッケージをマイナス端子とする通常の使用におい
て、半導体レーザのヒートシンクのコストの観点から重
要な問題であった。すなわち、半導体レーザは放熱性を
高めるために、通常、発熱部であるｐ−ｎ接合のある側
を下にしてヒートシンクにマウントされるが、半導体基
板がｎ型である場合、マウントされる面はｐ型となり、
ヒートシンクにおいて極性を反転させない限り、パッケ
ージはプラスになってしまう。このため、従来のヒート
シンクは絶縁膜を付けたＳｉヒートシンク又はＳｉＣの
上の電極パターンにおいて極性反転を行なう必要があっ
た。このため、当然にコスト的に高いものになる欠点が
あった。ところが、本発明によると、半導体基板１Ａに
ｐ型のものを用いることができるので、前記パッケージ
の問題を解決できると共に高歩留まりの半導体レーザ装
置を実現できることになる。
【０１５８】以下、本発明の第２実施例に係る半導体レ
ーザ装置について図８を参照しながら説明する。第２実
施例に係る半導体レーザ装置は、活性層４ＢがＩｎＧａ
Ｎよりなり青色のレーザ光を発振するものである。
ーザ装置について図８を参照しながら説明する。第２実
施例に係る半導体レーザ装置は、活性層４ＢがＩｎＧａ
Ｎよりなり青色のレーザ光を発振するものである。
【０１５９】図８は、第２実施例に係る半導体レーザ装
置の断面構造を示しており、同図に示すように、サファ
イヤよりなる絶縁性の基板１Ｂの上に、ＧａＮよりなる
バッファ層２Ｂ、ｎ型のＧａＮよりなる第２のコンタク
ト層９、ｎ型のＡｌＧａＮよりなるクラッド層３Ｂ、Ｉ
ｎＧａＮよりなる活性層４Ｂ、ｐ型のＡｌＧａＮよりな
る第１の光ガイド層５Ｂ、ｐ型のＩｎＧａＮよりなる第
２の光ガイド層６Ｂ、ｐ型のＡｌＧａＮよりなる埋め込
みクラッド層７Ｂ、ｐ型のＧａＮよりなる第１のコンタ
クト層８Ｂが形成されている。電極は、第１のコンタク
ト層８Ｂとエッチングにより露出した第２のコンタクト
層９の上にそれぞれ形成される。
置の断面構造を示しており、同図に示すように、サファ
イヤよりなる絶縁性の基板１Ｂの上に、ＧａＮよりなる
バッファ層２Ｂ、ｎ型のＧａＮよりなる第２のコンタク
ト層９、ｎ型のＡｌＧａＮよりなるクラッド層３Ｂ、Ｉ
ｎＧａＮよりなる活性層４Ｂ、ｐ型のＡｌＧａＮよりな
る第１の光ガイド層５Ｂ、ｐ型のＩｎＧａＮよりなる第
２の光ガイド層６Ｂ、ｐ型のＡｌＧａＮよりなる埋め込
みクラッド層７Ｂ、ｐ型のＧａＮよりなる第１のコンタ
クト層８Ｂが形成されている。電極は、第１のコンタク
ト層８Ｂとエッチングにより露出した第２のコンタクト
層９の上にそれぞれ形成される。
【０１６０】以下、前記第２実施例に係る半導体レーザ
装置の作製方法を説明する。
装置の作製方法を説明する。
【０１６１】まず、サファイヤよりなる基板１Ｂの上
に、５００℃程度の低温下においてＧａＮよりなるバッ
ファ層２Ｂを気相成長法により形成した後、１０００℃
以上の高温下において、第２のコンタクト層９、クラッ
ド層３Ｂ、活性層４Ｂ、第１の光ガイド層５Ｂ及び第２
の光ガイド層６Ｂを気相成長法により順次形成する。次
に、第２光のガイド層６Ｂをストライプ状にウエットエ
ッチングした後、第１の光ガイド層５Ｂ及び第２の光ガ
イド層６Ｂの上に、再度高温下において埋め込みクラッ
ド層７Ｂ及び第１のコンタクト層８Ｂを気相成長法によ
り順次形成する。次に、第２のコンタクト層９における
電極を形成する領域を露出させるために、第２コンタク
ト層９が露出するまでエッチングを行ない、露出した第
２のコンタクト層９の上にｎ型電極を、第１のコンタク
ト層８Ｂの上にｐ型電極をそれぞれ形成する。
に、５００℃程度の低温下においてＧａＮよりなるバッ
ファ層２Ｂを気相成長法により形成した後、１０００℃
以上の高温下において、第２のコンタクト層９、クラッ
ド層３Ｂ、活性層４Ｂ、第１の光ガイド層５Ｂ及び第２
の光ガイド層６Ｂを気相成長法により順次形成する。次
に、第２光のガイド層６Ｂをストライプ状にウエットエ
ッチングした後、第１の光ガイド層５Ｂ及び第２の光ガ
イド層６Ｂの上に、再度高温下において埋め込みクラッ
ド層７Ｂ及び第１のコンタクト層８Ｂを気相成長法によ
り順次形成する。次に、第２のコンタクト層９における
電極を形成する領域を露出させるために、第２コンタク
ト層９が露出するまでエッチングを行ない、露出した第
２のコンタクト層９の上にｎ型電極を、第１のコンタク
ト層８Ｂの上にｐ型電極をそれぞれ形成する。
【０１６２】尚、本第２実施例においては、基板１Ｂを
構成する材料としてサファイヤを用いたが、これに代え
て、ＭｇＯ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、Ｓｉなど他の材料を用
いてもよい。もちろん、将来において、ＧａＮよりなる
基板が実現されればＧａＮよりなる基板を用いることが
好ましい。
構成する材料としてサファイヤを用いたが、これに代え
て、ＭｇＯ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、Ｓｉなど他の材料を用
いてもよい。もちろん、将来において、ＧａＮよりなる
基板が実現されればＧａＮよりなる基板を用いることが
好ましい。
【０１６３】また、クラッド層３Ｂ、活性層４Ｂ、第１
の光ガイド層５Ｂおよび第２の光ガイド層６Ｂの各層の
膜厚は、前述のＧａＡｌＡｓ系の第１実施例の場合とほ
ぼ同程度である。
の光ガイド層５Ｂおよび第２の光ガイド層６Ｂの各層の
膜厚は、前述のＧａＡｌＡｓ系の第１実施例の場合とほ
ぼ同程度である。
【０１６４】また、結晶成長においては、各層の間に多
少の格子定数の差が存在するので、各層の間に格子歪を
緩和させる層を設けてもよい。具体的には、気相成長に
より各層の間にその組成を徐々に変化させていくような
薄い層を設けておくことが好ましい。
少の格子定数の差が存在するので、各層の間に格子歪を
緩和させる層を設けてもよい。具体的には、気相成長に
より各層の間にその組成を徐々に変化させていくような
薄い層を設けておくことが好ましい。
【０１６５】図８に示す第２実施例において、第１の光
ガイド層５ＢはＡｌを含む材料であるため表面を大気中
に露出させることによる自然酸化に伴う欠陥がその表面
に導入されることになる。自然酸化した第１の光ガイド
層５Ｂ上に再成長法により埋め込みクラッド層７Ｂを形
成すると、第１の光ガイド層５Ｂとクラッド層７Ｂとの
間の界面抵抗は、Ａｌを含まない第２の光ガイド層６Ｂ
の上に形成した埋め込みクラッド層７Ｂと該第２の光ガ
イド層６Ｂとの間の界面抵抗よりも大きくなる。すなわ
ち、第１のコンタクト層８Ｂから注入される電流は、ス
トライプ状に形成された第２の光ガイド層６Ｂを通って
のみ活性層４Ｂに流れることになり、電流ブロック層が
存在しなくても電流狭窄を実現できる。ここで、プロセ
スにおいては、第２の光ガイド層６Ｂが存在しない領域
における第１の光ガイド層５Ｂの表面を酸化させる工程
を導入しておくことが望ましい。
ガイド層５ＢはＡｌを含む材料であるため表面を大気中
に露出させることによる自然酸化に伴う欠陥がその表面
に導入されることになる。自然酸化した第１の光ガイド
層５Ｂ上に再成長法により埋め込みクラッド層７Ｂを形
成すると、第１の光ガイド層５Ｂとクラッド層７Ｂとの
間の界面抵抗は、Ａｌを含まない第２の光ガイド層６Ｂ
の上に形成した埋め込みクラッド層７Ｂと該第２の光ガ
イド層６Ｂとの間の界面抵抗よりも大きくなる。すなわ
ち、第１のコンタクト層８Ｂから注入される電流は、ス
トライプ状に形成された第２の光ガイド層６Ｂを通って
のみ活性層４Ｂに流れることになり、電流ブロック層が
存在しなくても電流狭窄を実現できる。ここで、プロセ
スにおいては、第２の光ガイド層６Ｂが存在しない領域
における第１の光ガイド層５Ｂの表面を酸化させる工程
を導入しておくことが望ましい。
【０１６６】また、ＩｎＧａＮよりなる第２の光ガイド
層６Ｂの屈折率はＡｌＧａＮよりなる埋め込みクラッド
層７Ｂの屈折率よりも十分に大きいため、実屈折率導波
構造が得られ、単一モードの半導体レーザ装置が実現で
きる。
層６Ｂの屈折率はＡｌＧａＮよりなる埋め込みクラッド
層７Ｂの屈折率よりも十分に大きいため、実屈折率導波
構造が得られ、単一モードの半導体レーザ装置が実現で
きる。
【０１６７】ところで、結晶成長法により形成されたＧ
ａＮ系の結晶は、ＧａＡｓ系の結晶と異なり六方晶の結
晶であり、エッチングする際に問題となる。すなわち、
立方晶であるＧａＡｓ系の場合と異なり、ストライプ状
にウェットエッチングしたときのエッチング面は、凹凸
のない再成長が容易な順メサ形状には形成されず、非常
におうとつのある面が現れてしまう。凹凸を有してい
る。このように凹凸を有する面上には良好な結晶が成長
できないこと、および導波路の一部となるストライプ領
域に凹凸があると導波路の多大な損失が生じること等の
理由により、電流ブロック層を有し１μｍ程度の深いエ
ッチングが必要な従来構造の半導体レーザ装置において
は、エッチングが必要な層にＧａＮ系の層を用いること
ができなかった。ところが、第２実施例によると、第２
の光ガイド層６Ｂの膜厚は２０ｎｍ程度であって、極め
て浅いエッチングによりストライプ領域を形成すること
ができ、ストライプ領域の側面に形成される凹凸は半導
体レーザ装置のプロセスおよび特性に殆ど影響を及ぼさ
ない。
ａＮ系の結晶は、ＧａＡｓ系の結晶と異なり六方晶の結
晶であり、エッチングする際に問題となる。すなわち、
立方晶であるＧａＡｓ系の場合と異なり、ストライプ状
にウェットエッチングしたときのエッチング面は、凹凸
のない再成長が容易な順メサ形状には形成されず、非常
におうとつのある面が現れてしまう。凹凸を有してい
る。このように凹凸を有する面上には良好な結晶が成長
できないこと、および導波路の一部となるストライプ領
域に凹凸があると導波路の多大な損失が生じること等の
理由により、電流ブロック層を有し１μｍ程度の深いエ
ッチングが必要な従来構造の半導体レーザ装置において
は、エッチングが必要な層にＧａＮ系の層を用いること
ができなかった。ところが、第２実施例によると、第２
の光ガイド層６Ｂの膜厚は２０ｎｍ程度であって、極め
て浅いエッチングによりストライプ領域を形成すること
ができ、ストライプ領域の側面に形成される凹凸は半導
体レーザ装置のプロセスおよび特性に殆ど影響を及ぼさ
ない。
【０１６８】第２の光ガイド層６Ｂは、活性層４Ｂから
放出されるレーザ光の波長に対して透明であることが望
ましい。なぜなら、第２の光ガイド層６Ｂにおけるレー
ザ光の吸収は、活性層４Ｂの近傍における発熱となり、
半導体レーザ装置の寿命に対して悪影響を及ぼすからで
ある。一般的には、第２の光ガイド層６Ｂの禁制帯幅を
波長のエネルギーよりも大きくしておく。すなわち、Ｉ
ｎX1Ｇａ1-X1Ｎで表される活性層４ＢおよびＩｎX2Ｇａ
1-X2Ｎで表される第２の光ガイド層６Ｂの各混晶比にお
けるＸ１とＸ２との間に、Ｘ１＞Ｘ２の関係が成立する
ようにしておく。ただし、Ｘ１≦Ｘ２となる場合であっ
ても、第２の光ガイド層６Ｂがレーザ光の波長のエネル
ギーに対して透明になる程度に、つまり第２の光ガイド
層６Ｂの厚さが量子井戸効果を奏する程度に薄い場合に
は、Ｘ１≦Ｘ２であっても差支えない。この場合には、
エッチングにおける段差がさらに小さくなり、プロセス
がより容易になる。
放出されるレーザ光の波長に対して透明であることが望
ましい。なぜなら、第２の光ガイド層６Ｂにおけるレー
ザ光の吸収は、活性層４Ｂの近傍における発熱となり、
半導体レーザ装置の寿命に対して悪影響を及ぼすからで
ある。一般的には、第２の光ガイド層６Ｂの禁制帯幅を
波長のエネルギーよりも大きくしておく。すなわち、Ｉ
ｎX1Ｇａ1-X1Ｎで表される活性層４ＢおよびＩｎX2Ｇａ
1-X2Ｎで表される第２の光ガイド層６Ｂの各混晶比にお
けるＸ１とＸ２との間に、Ｘ１＞Ｘ２の関係が成立する
ようにしておく。ただし、Ｘ１≦Ｘ２となる場合であっ
ても、第２の光ガイド層６Ｂがレーザ光の波長のエネル
ギーに対して透明になる程度に、つまり第２の光ガイド
層６Ｂの厚さが量子井戸効果を奏する程度に薄い場合に
は、Ｘ１≦Ｘ２であっても差支えない。この場合には、
エッチングにおける段差がさらに小さくなり、プロセス
がより容易になる。
【０１６９】尚、第２の光ガイド層６Ｂの材料として
は、ＩｎＧａＮに限られず、例えば、埋め込みクラッド
層７Ｂと同じ材料であるＡｌＧａＮでもよい。この場合
には、材料の違いによる格子定数の違いが小さくなり、
結晶成長がより容易になり良好な結晶が成長できる。ま
た、ＡｌＧａＮの方がＩｎＧａＮよりも禁制帯幅は大き
いので、第２の光ガイド層６Ｂはレーザ光に対して常に
透明となる。ただし、実屈折率導波構造を得るために、
第２の光ガイド層６Ｂの屈折率が埋め込みクラッド層７
Ｂの屈折率よりも大きいことが要求されるので、ＡｌZ2
Ｇａ1-Z2Ｎで表される第２の光ガイド層６ＢおよびＡｌ
Z3Ｇａ1-Z3Ｎで表される埋め込みクラッド層７Ｂの各混
晶比におけるＺ２とＺ３との間にＺ３＞Ｚ２の関係を成
立させる必要がある。
は、ＩｎＧａＮに限られず、例えば、埋め込みクラッド
層７Ｂと同じ材料であるＡｌＧａＮでもよい。この場合
には、材料の違いによる格子定数の違いが小さくなり、
結晶成長がより容易になり良好な結晶が成長できる。ま
た、ＡｌＧａＮの方がＩｎＧａＮよりも禁制帯幅は大き
いので、第２の光ガイド層６Ｂはレーザ光に対して常に
透明となる。ただし、実屈折率導波構造を得るために、
第２の光ガイド層６Ｂの屈折率が埋め込みクラッド層７
Ｂの屈折率よりも大きいことが要求されるので、ＡｌZ2
Ｇａ1-Z2Ｎで表される第２の光ガイド層６ＢおよびＡｌ
Z3Ｇａ1-Z3Ｎで表される埋め込みクラッド層７Ｂの各混
晶比におけるＺ２とＺ３との間にＺ３＞Ｚ２の関係を成
立させる必要がある。
【０１７０】また、電流狭窄のためには、第１の光ガイ
ド層５Ｂの方が第２の光ガイド層６Ｂよりも表面酸化さ
れやすいことが好ましい。このため、ＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎ
で表される第１光ガイド層の混晶比をＺ１＞Ｚ２として
おく。
ド層５Ｂの方が第２の光ガイド層６Ｂよりも表面酸化さ
れやすいことが好ましい。このため、ＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎ
で表される第１光ガイド層の混晶比をＺ１＞Ｚ２として
おく。
【０１７１】さらに、活性層４Ｂを量子井戸構造とする
ことによって、より低しきい値で高出力の青色レーザ光
を発振する半導体レーザ装置を実現できる。量子井戸構
造の井戸層およびバリア層にはＩｎＮ又はＩｎＧａＮな
どを用い、その構造としては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（ＴＱＷ）構造、グリン
（ＧＲＩＮ）構造又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（ＳＣＨ）構造などの構造を用
いる。
ことによって、より低しきい値で高出力の青色レーザ光
を発振する半導体レーザ装置を実現できる。量子井戸構
造の井戸層およびバリア層にはＩｎＮ又はＩｎＧａＮな
どを用い、その構造としては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（ＴＱＷ）構造、グリン
（ＧＲＩＮ）構造又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（ＳＣＨ）構造などの構造を用
いる。
【０１７２】この場合においても、第２の光ガイド層６
Ｂがレーザ光の波長に対して透明であることが望ましい
のは、前記と同様である。また、第２の光ガイド層６Ｂ
をＡｌＧａＮにより形成したときに実屈折率導波構造お
よび電流狭窄機構を得るために、第１の光ガイド層５
Ｂ、第２の光ガイド層６Ｂおよび埋め込みクラッド層７
Ｂの各混晶比の間に前記の関係が必要なことも同様であ
る。
Ｂがレーザ光の波長に対して透明であることが望ましい
のは、前記と同様である。また、第２の光ガイド層６Ｂ
をＡｌＧａＮにより形成したときに実屈折率導波構造お
よび電流狭窄機構を得るために、第１の光ガイド層５
Ｂ、第２の光ガイド層６Ｂおよび埋め込みクラッド層７
Ｂの各混晶比の間に前記の関係が必要なことも同様であ
る。
【０１７３】
【発明の効果】請求項１の発明に係る半導体レーザ装置
によると、第１の半導体層と第３の半導体層との間の界
面抵抗が第１の半導体層と第２の半導体層との間の界面
抵抗および第２の半導体層と第３の半導体層との間の界
面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロック層を形
成しなくても、例えば気相成長法により形成される薄く
かつ均一な第２の半導体層によって電流をストライプ領
域に狭窄することができる。したがって、電流ブロック
層を形成するための深いエッチングが不要となり、第２
の半導体層を形成するための浅いエッチングでストライ
プ領域の形成が可能になるため、ストライプ幅のばらつ
きが著しく小さくなり、低動作電流値の実屈折率導波型
の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留まりに実現す
ることができる。
によると、第１の半導体層と第３の半導体層との間の界
面抵抗が第１の半導体層と第２の半導体層との間の界面
抵抗および第２の半導体層と第３の半導体層との間の界
面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロック層を形
成しなくても、例えば気相成長法により形成される薄く
かつ均一な第２の半導体層によって電流をストライプ領
域に狭窄することができる。したがって、電流ブロック
層を形成するための深いエッチングが不要となり、第２
の半導体層を形成するための浅いエッチングでストライ
プ領域の形成が可能になるため、ストライプ幅のばらつ
きが著しく小さくなり、低動作電流値の実屈折率導波型
の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留まりに実現す
ることができる。
【０１７４】特に、本発明は、深いエッチングが困難な
六方晶の材料であるＧａＮ系の半導体レーザ装置を作製
する上で非常に有効である。ＧａＮ系の材料は、禁制帯
幅が広く、青色のレーザ光を発振する半導体レーザ装置
に応用されることから、本発明により、ハイビジョン画
像情報等を記録する高密度光ディスクに対するピックア
ップ装置のレーザ光源が実現可能となる。
六方晶の材料であるＧａＮ系の半導体レーザ装置を作製
する上で非常に有効である。ＧａＮ系の材料は、禁制帯
幅が広く、青色のレーザ光を発振する半導体レーザ装置
に応用されることから、本発明により、ハイビジョン画
像情報等を記録する高密度光ディスクに対するピックア
ップ装置のレーザ光源が実現可能となる。
【０１７５】また、低電流で動作する半導体レーザ装置
は、コンパクトディスクを含むすべての光ディスク用の
レーザ光源として最適である。特に、動作電流値の低減
は、レーザマウント部の発熱量の低減をもたらし、より
小型で軽量のヒートシンクの使用が可能となる。この結
果、従来は金属であったレーザパッケージの樹脂化が実
現でき、ピックアップ装置の大幅な小型化および低コス
ト化を図ることができる。
は、コンパクトディスクを含むすべての光ディスク用の
レーザ光源として最適である。特に、動作電流値の低減
は、レーザマウント部の発熱量の低減をもたらし、より
小型で軽量のヒートシンクの使用が可能となる。この結
果、従来は金属であったレーザパッケージの樹脂化が実
現でき、ピックアップ装置の大幅な小型化および低コス
ト化を図ることができる。
【０１７６】請求項２の発明に係る半導体レーザ装置に
よると、第１の半導体層と第３の半導体層との間の界面
抵抗を簡易に大きくすることができるので、請求項１の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
よると、第１の半導体層と第３の半導体層との間の界面
抵抗を簡易に大きくすることができるので、請求項１の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
【０１７７】請求項３の発明に係るＧａＡｌＡｓ系の半
導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド
層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイ
ド層との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッ
ド層との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流
ブロック層を形成しなくても層厚が薄い第２の光ガイド
層によって電流をストライプ領域に狭窄することができ
る。このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層
を形成するための深いエッチングが不要になり、ストラ
イプ幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の実
屈折率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留
まりに実現することができる。
導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド
層との間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイ
ド層との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッ
ド層との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流
ブロック層を形成しなくても層厚が薄い第２の光ガイド
層によって電流をストライプ領域に狭窄することができ
る。このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層
を形成するための深いエッチングが不要になり、ストラ
イプ幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の実
屈折率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留
まりに実現することができる。
【０１７８】請求項４〜６の発明に係るＧａＡｌＡｓ系
の半導体レーザ装置によると、第２の光ガイド層は活性
層により発振されるレーザ光の波長に対して透明である
ため、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体
レーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることができ
る。
の半導体レーザ装置によると、第２の光ガイド層は活性
層により発振されるレーザ光の波長に対して透明である
ため、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体
レーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることができ
る。
【０１７９】請求項７の発明に係るＧａＡｌＡｓ系の半
導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド
層との間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるの
で、請求項３の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現
できる。
導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド
層との間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるの
で、請求項３の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現
できる。
【０１８０】請求項８〜１０の発明に係るＧａＡｌＡｓ
系の半導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とク
ラッド層との間の界面抵抗を簡易に大きくすることがで
き、請求項３の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現
できると共に、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であるため、活性層近
傍における発熱が生じないので、半導体レーザ装置の高
出力化および長寿命化を図ることができる。
系の半導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とク
ラッド層との間の界面抵抗を簡易に大きくすることがで
き、請求項３の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現
できると共に、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であるため、活性層近
傍における発熱が生じないので、半導体レーザ装置の高
出力化および長寿命化を図ることができる。
【０１８１】請求項１１の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置に
よると、請求項３の発明と同様、電流ブロック層を形成
するための深いエッチングが不要になり、ストライプ幅
のばらつきが小さくなると共に、量子井戸構造を有する
活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の実
屈折率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留
まりに実現することができる。
する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置に
よると、請求項３の発明と同様、電流ブロック層を形成
するための深いエッチングが不要になり、ストライプ幅
のばらつきが小さくなると共に、量子井戸構造を有する
活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の実
屈折率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留
まりに実現することができる。
【０１８２】請求項１２〜１４の発明に係る量子井戸構
造を有する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
装置によると、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であると共に量子井戸
構造を有する活性層の効果により、活性層近傍における
発熱が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出
力化および長寿命化を図ることができる。
造を有する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
装置によると、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であると共に量子井戸
構造を有する活性層の効果により、活性層近傍における
発熱が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出
力化および長寿命化を図ることができる。
【０１８３】請求項１５の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置に
よると、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵
抗を簡易に大きくすることができるので、請求項１１の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ装置に
よると、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵
抗を簡易に大きくすることができるので、請求項１１の
半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
【０１８４】請求項１６〜１８の発明に係る量子井戸構
造を有する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
装置によると、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であると共に量子井戸
構造を有する活性層の効果により、活性層近傍における
発熱が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出
力化および長寿命化を図ることができる。
造を有する活性層を含むＧａＡｌＡｓ系の半導体レーザ
装置によると、第２の光ガイド層は活性層により発振さ
れるレーザ光の波長に対して透明であると共に量子井戸
構造を有する活性層の効果により、活性層近傍における
発熱が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出
力化および長寿命化を図ることができる。
【０１８５】請求項１９の発明に係るＧａＮ系の半導体
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロ
ック層を形成しなくても薄い層厚の第２の光ガイド層に
よって電流をストライプ領域に狭窄することができる。
このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層を形
成するための深いエッチングが不要になり、ストライプ
幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の実屈折
率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留まり
に実現することができる。
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロ
ック層を形成しなくても薄い層厚の第２の光ガイド層に
よって電流をストライプ領域に狭窄することができる。
このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層を形
成するための深いエッチングが不要になり、ストライプ
幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の実屈折
率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留まり
に実現することができる。
【０１８６】請求項２０〜２２の発明に係るＧａＮ系の
半導体レーザ装置によると、第２の光ガイド層は活性層
により発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体レ
ーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることができ
る。
半導体レーザ装置によると、第２の光ガイド層は活性層
により発振されるレーザ光の波長に対して透明であるた
め、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体レ
ーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることができ
る。
【０１８７】請求項２３の発明に係るＧａＮ系の半導体
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるので、
請求項２１の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現で
きる。
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるので、
請求項２１の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現で
きる。
【０１８８】請求項２４〜２６の発明に係るＧａＮ系の
半導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッ
ド層との間の界面抵抗を簡易に大きくできるので、請求
項２１の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現でき、
また、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍におけ
る発熱が生じないので、半導体レーザ装置の高出力化お
よび長寿命化を図ることができる。
半導体レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッ
ド層との間の界面抵抗を簡易に大きくできるので、請求
項２１の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現でき、
また、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレー
ザ光の波長に対して透明であるため、活性層近傍におけ
る発熱が生じないので、半導体レーザ装置の高出力化お
よび長寿命化を図ることができる。
【０１８９】請求項２７の発明に係るＧａＮ系の半導体
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロ
ック層を形成しなくても薄い層厚の第２の光ガイド層に
よって電流をストライプ領域に狭窄することができる。
このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層を形
成するための深いエッチングが不要になり、ストライプ
幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の実屈折
率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留まり
に実現することができる。さらに、第２の光ガイド層は
活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明で
あるため、活性層近傍における発熱が生じないので、半
導体レーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることが
できる。
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きいため、電流ブロ
ック層を形成しなくても薄い層厚の第２の光ガイド層に
よって電流をストライプ領域に狭窄することができる。
このため、請求項１の発明と同様、電流ブロック層を形
成するための深いエッチングが不要になり、ストライプ
幅のばらつきが小さくなるので、低動作電流値の実屈折
率導波型の半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留まり
に実現することができる。さらに、第２の光ガイド層は
活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明で
あるため、活性層近傍における発熱が生じないので、半
導体レーザ装置の高出力化および長寿命化を図ることが
できる。
【０１９０】請求項２８の発明に係るＧａＮ系の半導体
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるので、
請求項２７の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現で
きる。
レーザ装置によると、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗を簡易に大きくすることができるので、
請求項２７の半導体レーザ装置を容易かつ確実に実現で
きる。
【０１９１】請求項２９の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、請求項３の発明と同様、電流ブロック層を形成する
ための深いエッチングが不要になるので、ストライプ幅
のばらつきが小さくなると共に、量子井戸構造を有する
活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の実
屈折率導波型半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留ま
りに実現することができる。
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、請求項３の発明と同様、電流ブロック層を形成する
ための深いエッチングが不要になるので、ストライプ幅
のばらつきが小さくなると共に、量子井戸構造を有する
活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の実
屈折率導波型半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留ま
りに実現することができる。
【０１９２】請求項３０〜３２の発明に係る量子井戸構
造を有する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置に
よると、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明であり、また量子井戸構造を
有する活性層の効果により、活性層近傍における発熱が
生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出力化お
よび長寿命化を図ることができる。
造を有する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置に
よると、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明であり、また量子井戸構造を
有する活性層の効果により、活性層近傍における発熱が
生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出力化お
よび長寿命化を図ることができる。
【０１９３】請求項３３の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易に大きくすることができるので、請求項２９の半導
体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易に大きくすることができるので、請求項２９の半導
体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
【０１９４】請求項３４〜３６の発明に係る量子井戸構
造を有する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置に
よると、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明であると共に、量子井戸構造
を有する活性層の効果により、活性層近傍における発熱
が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出力化
および長寿命化を図ることができる。
造を有する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置に
よると、第２の光ガイド層は活性層により発振されるレ
ーザ光の波長に対して透明であると共に、量子井戸構造
を有する活性層の効果により、活性層近傍における発熱
が生じないので、半導体レーザ装置のさらなる高出力化
および長寿命化を図ることができる。
【０１９５】請求項３７の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、請求項３の発明と同様、電流ブロック層を形成する
ための深いエッチングが不要になるので、ストライプ幅
のばらつきが小さくなると共に、量子井戸構造を有する
活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の実
屈折率導波型半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留ま
りに実現することができる。さらに、第２の光ガイド層
は活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明
であると共に、量子井戸構造を有する活性層の効果によ
り、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体レ
ーザ装置のさらなる高出力化および長寿命化を図ること
ができる。
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、請求項３の発明と同様、電流ブロック層を形成する
ための深いエッチングが不要になるので、ストライプ幅
のばらつきが小さくなると共に、量子井戸構造を有する
活性層の効果により、さらに低動作電流値で高出力の実
屈折率導波型半導体レーザ装置を低コストかつ高歩留ま
りに実現することができる。さらに、第２の光ガイド層
は活性層により発振されるレーザ光の波長に対して透明
であると共に、量子井戸構造を有する活性層の効果によ
り、活性層近傍における発熱が生じないので、半導体レ
ーザ装置のさらなる高出力化および長寿命化を図ること
ができる。
【０１９６】請求項３８の発明に係る量子井戸構造を有
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易に大きくすることができるので、請求項３７の半導
体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
する活性層を含むＧａＮ系の半導体レーザ装置による
と、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗を
簡易に大きくすることができるので、請求項３７の半導
体レーザ装置を容易かつ確実に実現できる。
【０１９７】請求項３９の発明に係る半導体レーザ装置
の製造方法によると、第１の光ガイド層の上に第２の光
ガイド層を形成した後、該第２の光ガイド層をストライ
プ構造にエッチングするため、第１の光ガイド層の上に
ストライプ状の第２の光ガイド層を形成することがで
き、また、Ｇａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる第１の光ガイド
層およびＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる第２の光ガイド層
の上に、Ｇａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2Ａｌ
Y2ＡｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3ＡｓのＡｌＡｓ混晶比のＹ
２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係が成り立つように
クラッド層を形成するため、第２の光ガイド層の屈折率
をクラッド層よりも大きくすることができるので、スト
ライプ領域内外に実効屈折率差が形成され、安定した単
一な縦モード発振を行う半導体レーザを確実に製造する
ことができる。
の製造方法によると、第１の光ガイド層の上に第２の光
ガイド層を形成した後、該第２の光ガイド層をストライ
プ構造にエッチングするため、第１の光ガイド層の上に
ストライプ状の第２の光ガイド層を形成することがで
き、また、Ｇａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる第１の光ガイド
層およびＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる第２の光ガイド層
の上に、Ｇａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2Ａｌ
Y2ＡｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3ＡｓのＡｌＡｓ混晶比のＹ
２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係が成り立つように
クラッド層を形成するため、第２の光ガイド層の屈折率
をクラッド層よりも大きくすることができるので、スト
ライプ領域内外に実効屈折率差が形成され、安定した単
一な縦モード発振を行う半導体レーザを確実に製造する
ことができる。
【０１９８】請求項４０の発明に係る半導体レーザ装置
の製造方法によると、第１の光ガイド層における第２の
光ガイド層が形成されていない領域の表面層を酸化する
工程を備えているため、第１の光ガイド層におけるクラ
ッド層と接している領域の表面層に酸化膜を有し請求項
３９の発明により得られる半導体レーザ装置を確実に形
成することができる。
の製造方法によると、第１の光ガイド層における第２の
光ガイド層が形成されていない領域の表面層を酸化する
工程を備えているため、第１の光ガイド層におけるクラ
ッド層と接している領域の表面層に酸化膜を有し請求項
３９の発明により得られる半導体レーザ装置を確実に形
成することができる。
【０１９９】請求項４１の発明に係る半導体レーザ装置
の製造方法によると、第１の光ガイド層の上に第２の光
ガイド層を形成した後、該第２の光ガイド層をストライ
プ構造にエッチングするため、第１の光ガイド層の上に
ストライプ状の第２の光ガイド層を形成することがで
き、また、ＩｎＧａＮよりなる第１の光ガイド層および
ＡｌＧａＮよりなる第２の光ガイド層の上にＡｌＧａＮ
よりなるクラッド層を形成するため、第２の光ガイド層
の屈折率をクラッド層の屈折率よりも大きくすることが
できるので、ストライプ領域内外に実効屈折率差が形成
され、安定した単一横モード発振を行なう半導体レーザ
装置を確実に製造することができる。
の製造方法によると、第１の光ガイド層の上に第２の光
ガイド層を形成した後、該第２の光ガイド層をストライ
プ構造にエッチングするため、第１の光ガイド層の上に
ストライプ状の第２の光ガイド層を形成することがで
き、また、ＩｎＧａＮよりなる第１の光ガイド層および
ＡｌＧａＮよりなる第２の光ガイド層の上にＡｌＧａＮ
よりなるクラッド層を形成するため、第２の光ガイド層
の屈折率をクラッド層の屈折率よりも大きくすることが
できるので、ストライプ領域内外に実効屈折率差が形成
され、安定した単一横モード発振を行なう半導体レーザ
装置を確実に製造することができる。
【０２００】請求項４２の発明に係る半導体レーザ装置
の製造方法によると、第１の光ガイド層における第２の
光ガイド層が形成されていない領域の表面層を酸化する
工程を備えているため、第１の光ガイド層におけるクラ
ッド層と接している領域の表面層に酸化膜を有し請求項
４１の発明により製造される半導体レーザ装置が確実に
得られる。
の製造方法によると、第１の光ガイド層における第２の
光ガイド層が形成されていない領域の表面層を酸化する
工程を備えているため、第１の光ガイド層におけるクラ
ッド層と接している領域の表面層に酸化膜を有し請求項
４１の発明により製造される半導体レーザ装置が確実に
得られる。
【０２０１】請求項４３の発明に係る半導体レーザ装置
の製造方法によると、第１の光ガイド層の上に第２の光
ガイド層を形成した後、該第２の光ガイド層をストライ
プ構造にエッチングするため、第１の光ガイド層の上に
ストライプ状の第２の光ガイド層を形成することがで
き、また、ＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる第１の光ガイド層
およびＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる第２の光ガイド層の上
に、ＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎお
よびＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎの各ＧａＮ混晶比のＺ２およびＺ
３の間にＺ３＞Ｚ２の関係が成立するようにクラッド層
を形成するため、第２の光ガイド層の屈折率をクラッド
層の屈折率よりも大きくすることができるので、ストラ
イプ領域内外に実効屈折率差が形成され、安定した単一
横モード発振を行なう半導体レーザを確実に製造するこ
とができる。
の製造方法によると、第１の光ガイド層の上に第２の光
ガイド層を形成した後、該第２の光ガイド層をストライ
プ構造にエッチングするため、第１の光ガイド層の上に
ストライプ状の第２の光ガイド層を形成することがで
き、また、ＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる第１の光ガイド層
およびＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる第２の光ガイド層の上
に、ＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎお
よびＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎの各ＧａＮ混晶比のＺ２およびＺ
３の間にＺ３＞Ｚ２の関係が成立するようにクラッド層
を形成するため、第２の光ガイド層の屈折率をクラッド
層の屈折率よりも大きくすることができるので、ストラ
イプ領域内外に実効屈折率差が形成され、安定した単一
横モード発振を行なう半導体レーザを確実に製造するこ
とができる。
【０２０２】請求項４４の発明に係る半導体レーザ装置
の製造方法によると、第１の光ガイド層における第２の
光ガイド層が形成されていない領域の表面層を酸化する
工程を備えているため、第１の光ガイド層におけるクラ
ッド層と接している領域の表面層に酸化膜を有し請求項
４３の発明により製造される半導体レーザ装置が確実に
得られる。
の製造方法によると、第１の光ガイド層における第２の
光ガイド層が形成されていない領域の表面層を酸化する
工程を備えているため、第１の光ガイド層におけるクラ
ッド層と接している領域の表面層に酸化膜を有し請求項
４３の発明により製造される半導体レーザ装置が確実に
得られる。
【図１】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ装置の
断面図である。
断面図である。
【図２】前記第１実施例に係る半導体レーザ装置におけ
るストライプ領域の内外の実効屈折率差（Δｎ）の数値
計算結果の一例を示す図である。
るストライプ領域の内外の実効屈折率差（Δｎ）の数値
計算結果の一例を示す図である。
【図３】前記第１実施例に係る半導体レーザ装置におけ
る半導体基板のＡｌＡｓ混晶比に対する電流−電圧特性
の関係の実験結果を示す図である。
る半導体基板のＡｌＡｓ混晶比に対する電流−電圧特性
の関係の実験結果を示す図である。
【図４】前記第１実施例に係る半導体レーザ装置におけ
るスペクトル特性と構造パラメータとの関係の実験結果
を示す図である。
るスペクトル特性と構造パラメータとの関係の実験結果
を示す図である。
【図５】前記第１実施例に係る半導体レーザ装置の製造
方法の各工程を示す断面図である。
方法の各工程を示す断面図である。
【図６】前記第１実施例に係る半導体レーザ装置の第２
の光ガイド層が量子井戸効果を有する場合のエネルギー
の計算結果を示す図である。
の光ガイド層が量子井戸効果を有する場合のエネルギー
の計算結果を示す図である。
【図７】前記第１実施例に係る半導体レーザ装置におけ
る電流−光出力特性を示す図である。
る電流−光出力特性を示す図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る半導体レーザ装置の
断面図である。
断面図である。
【図９】従来の半導体レーザ装置の断面図である。
【図１０】従来の半導体レーザ装置の断面図である。
【図１１】従来の半導体レーザ装置の断面図である。
【図１２】従来の半導体レーザ装置の断面図である。
【図１３】従来の半導体レーザ装置の断面図である。
１Ａ ＧａＡｓよりなるｎ型の半導体基板 ２Ａ ＧａＡｓよりなるｎ型のバッファ層 ３Ａ Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｎ型のクラッド層 ４Ａ Ｇａ0.85Ａｌ0.15Ａｓよりなる活性層 ５Ａ Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｐ型の第１の光ガ
イド層 ６Ａ Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ａｓよりなるｐ型の第２の光ガ
イド層 ７Ａ Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｐ型の埋め込みク
ラッド層 ８Ａ ＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層 １Ｂ サファイヤよりなる基板 ２Ｂ ＧａＮよりなるバッファ層 ３Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｎ型のクラッド層 ４Ｂ ＩｎＧａＮよりなる活性層 ５Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｐ型の第１の光ガイド層 ６Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｐ型の第２の光ガイド層 ７Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｐ型の埋め込みクラッド層 ８Ｂ ＧａＮよりなるｐ型のコンタクト層 ９ ＧａＮよりなるｎ型の第２のコンタクト層 １１ ＧａＡｓよりなるｎ型の半導体基板 １２ ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型のクラッド層 １３ ＧａＡｌＡｓよりなる活性層 １４ ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第１のクラッド層 １５ ＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロック層 １５ａ ストライプ領域 １６Ａ ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第２のクラッド層 １６Ｂ ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型のクラッド層 １７ ＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層 １８ ＧａＡｓよりなるｐ型のキャップ層 １９ 誘電体膜 ２０ 埋め込み高抵抗層 ２１ 亜鉛拡散領域 ２２ ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の光ガイド層 ２３ ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の電流ブロック層
イド層 ６Ａ Ｇａ0.8 Ａｌ0.2 Ａｓよりなるｐ型の第２の光ガ
イド層 ７Ａ Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなるｐ型の埋め込みク
ラッド層 ８Ａ ＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層 １Ｂ サファイヤよりなる基板 ２Ｂ ＧａＮよりなるバッファ層 ３Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｎ型のクラッド層 ４Ｂ ＩｎＧａＮよりなる活性層 ５Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｐ型の第１の光ガイド層 ６Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｐ型の第２の光ガイド層 ７Ｂ ＡｌＧａＮよりなるｐ型の埋め込みクラッド層 ８Ｂ ＧａＮよりなるｐ型のコンタクト層 ９ ＧａＮよりなるｎ型の第２のコンタクト層 １１ ＧａＡｓよりなるｎ型の半導体基板 １２ ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型のクラッド層 １３ ＧａＡｌＡｓよりなる活性層 １４ ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第１のクラッド層 １５ ＧａＡｓよりなるｎ型の電流ブロック層 １５ａ ストライプ領域 １６Ａ ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型の第２のクラッド層 １６Ｂ ＧａＡｌＡｓよりなるｐ型のクラッド層 １７ ＧａＡｓよりなるｐ型のコンタクト層 １８ ＧａＡｓよりなるｐ型のキャップ層 １９ 誘電体膜 ２０ 埋め込み高抵抗層 ２１ 亜鉛拡散領域 ２２ ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の光ガイド層 ２３ ＧａＡｌＡｓよりなるｎ型の電流ブロック層
Claims (44)
- 【請求項１】 屈折率がｎX である活性層の上方に屈折
率がｎY1である一導電型の第１の半導体層が形成され、
前記第１の半導体層の上に該第１の半導体層に接して屈
折率がｎY2である一導電型の第２の半導体層がストライ
プ状に形成され、前記第１の半導体層および第２の半導
体層の上に該第１の半導体層および第２の半導体層に接
して屈折率がｎY3である一導電型の第３の半導体層が形
成され、前記活性層、第１の半導体層、第２の半導体層
および第３の半導体層は、第１の半導体層と第３の半導
体層との間の界面抵抗が第１の半導体層と第２の半導体
層との間の界面抵抗および第２の半導体層と第３の半導
体層との間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、活性
層の屈折率ｎX が第１の半導体層の屈折率ｎY1よりも大
きくかつ第２の半導体層の屈折率ｎY2が第３の半導体層
の屈折率ｎY3よりも大きくなるように形成されているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記第１の半導体層における前記第３の
半導体層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項３】 Ｇａ1-X ＡｌX Ａｓよりなる活性層の上
方にＧａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガ
イド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１
の光ガイド層に接してＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる一導
電型の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前
記第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第
１の光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＧａ
1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなる一導電型のクラッド層が形成さ
れ、前記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層
およびクラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層と
の間の界面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層
との間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層
との間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、各混晶比
のＸ、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３の間にＹ３＞Ｙ２、Ｙ１＞
Ｘ≧０の関係が成立するように形成されていることを特
徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記第２の光ガイド層は前記活性層によ
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であることを
特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項５】 前記活性層および第２の光ガイド層は、
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されていることを特徴とする請求項４に記
載の半導体レーザ装置。 - 【請求項６】 前記活性層および第２の光ガイド層は、
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係が成
立し、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚になる
ように形成されていることを特徴とする請求項４に記載
の半導体レーザ装置。 - 【請求項７】 前記第１の光ガイド層における前記クラ
ッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成され
ていることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ
装置。 - 【請求項８】 前記第２の光ガイド層は前記活性層によ
り発振されるレーザ光の波長に対して透明であることを
特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項９】 前記活性層および第２の光ガイド層は、
各混晶比のＸおよびＹ２の間にＹ２＞Ｘの関係が成立す
るように形成されていることを特徴とする請求項８に記
載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１０】 前記活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸおよびＹ２の間にＸ≧Ｙ２≧０の関係
が成立し、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜厚に
なるように形成されていることを特徴とする請求項８に
記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１１】 量子井戸構造を有する活性層の上方に
Ｇａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド
層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光
ガイド層に接してＧａ1-Y2ＡｌY2Ａｓよりなる一導電型
の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第
１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の
光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＧａ1-Y3Ａ
ｌY3Ａｓよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前
記活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層および
クラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の
界面抵抗が、第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との
間の界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層との
間の界面抵抗のいずれよりも大きくなり、第２の光ガイ
ド層およびクラッド層の各混晶比のＹ２およびＹ３の間
にＹ３＞Ｙ２の関係が成立するように形成されているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項１２】 前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１３】 前記第２の光ガイド層は、その禁制帯
幅が前記活性層により発振されるレーザ光の波長を吸収
しない大きさになるように形成されていることを特徴と
する請求項１２に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１４】 前記第２の光ガイド層は、該第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ていることを特徴とする請求項１２に記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項１５】 前記第１の光ガイド層における前記ク
ラッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項１１に記載の半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項１６】 前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項１５に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１７】 前記第２の光ガイド層は、その禁制帯
幅が前記活性層により発振されるレーザ光の波長を吸収
しない大きさになるように形成されていることを特徴と
する請求項１６に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項１８】 前記第２の光ガイド層は、該第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ていることを特徴とする請求項１６に記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項１９】 ＩｎX1Ｇａ1-X1Ｎよりなる活性層の上
方にＡｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層が
形成され、該第１の光ガイド層の上に該第１の光ガイド
層に接してＩｎX2Ｇａ1-X2Ｎよりなる一導電型の第２の
光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第１の光ガ
イド層および第２の光ガイド層の上に該第１の光ガイド
層および第２の光ガイド層に接してＡｌＧａＮよりなる
一導電型のクラッド層が形成され、前記活性層、第１の
光ガイド層、第２の光ガイド層およびクラッド層は、第
１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の
光ガイド層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および
第２の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいず
れよりも大きくなるように形成されていることを特徴と
する半導体レーザ装置。 - 【請求項２０】 前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項１９に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項２１】 前記活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ１＞Ｘ２の関係
が成立するように形成されていることを特徴とする請求
項２０に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項２２】 前記活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の
関係が成立し、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜
厚になるように形成されていることを特徴とする請求項
２０に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項２３】 前記第１の光ガイド層における前記ク
ラッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項１９に記載の半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項２４】 前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項２３に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項２５】 前記活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ１＞Ｘ２の関係
が成立するように形成されていることを特徴とする請求
項２４に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項２６】 前記活性層および第２の光ガイド層
は、各混晶比のＸ１およびＸ２の間にＸ２≧Ｘ１≧０の
関係が成立し、第２の光ガイド層が量子効果を奏する膜
厚になるように形成されていることを特徴とする請求項
２４に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項２７】 ＩｎX1Ｇａ1-X1Ｎよりなる活性層の上
方にＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイ
ド層が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の
光ガイド層に接してＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる一導電型
の第２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第
１の光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の
光ガイド層および第２の光ガイド層に接してＡｌZ3Ｇａ
1-Z3Ｎよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前記
活性層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層およびク
ラッド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界
面抵抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との間の
界面抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層との間の
界面抵抗のいずれよりも大きくなり、各混晶比のＸ１、
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の間にＸ１≧０、Ｚ１＞Ｚ２およ
びＺ３＞Ｚ２の関係が成立するように形成されているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２８】 前記第１の光ガイド層における前記ク
ラッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項２７に記載の半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項２９】 量子井戸構造を有する活性層の上方に
ＡｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層が形成
され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光ガイド層
に接してＩｎＧａＮよりなる一導電型の第２の光ガイド
層がストライプ状に形成され、前記第１の光ガイド層お
よび第２の光ガイド層の上に該第１の光ガイド層および
第２の光ガイド層に接してＡｌＧａＮよりなる一導電型
のクラッド層が形成され、前記活性層、第１の光ガイド
層、第２の光ガイド層およびクラッド層は、第１の光ガ
イド層とクラッド層との間の界面抵抗が第１の光ガイド
層と第２の光ガイド層との間の界面抵抗および第２の光
ガイド層とクラッド層との間の界面抵抗のいずれよりも
大きくなるように形成されていることを特徴とする半導
体レーザ装置。 - 【請求項３０】 前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項２９に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３１】 前記第２の光ガイド層は、その禁制帯
幅が前記活性層により発振されるレーザ光の波長を吸収
しない大きさになるように形成されていることを特徴と
する請求項３０に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３２】 前記第２の光ガイド層は、該第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ていることを特徴とする請求項３０に記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項３３】 前記第１の光ガイド層における前記ク
ラッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項２９に記載の半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項３４】 前記第２の光ガイド層は前記活性層に
より発振されるレーザ光の波長に対して透明であること
を特徴とする請求項３３に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３５】 前記第２の光ガイド層は、その禁制帯
幅が前記活性層により発振されるレーザ光の波長を吸収
しない大きさになるように形成されていることを特徴と
する請求項３４に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３６】 前記第２の光ガイド層は、該第２の光
ガイド層が量子効果を奏する膜厚になるように形成され
ていることを特徴とする請求項３４に記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項３７】 量子井戸構造を有する活性層の上方に
ＡｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層
が形成され、前記第１の光ガイド層の上に該第１の光ガ
イド層に接してＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎよりなる一導電型の第
２の光ガイド層がストライプ状に形成され、前記第１の
光ガイド層および第２の光ガイド層の上に該第１の光ガ
イド層および第２の光ガイド層に接してＡｌZ3Ｇａ1-Z3
Ｎよりなる一導電型のクラッド層が形成され、前記活性
層、第１の光ガイド層、第２の光ガイド層およびクラッ
ド層は、第１の光ガイド層とクラッド層との間の界面抵
抗が第１の光ガイド層と第２の光ガイド層との間の界面
抵抗および第２の光ガイド層とクラッド層との間の界面
抵抗のいずれよりも大きくなり、第２の光ガイド層と前
記クラッド層の各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３＞
Ｚ２の関係が成立するように形成されていることを特徴
とする半導体レーザ装置。 - 【請求項３８】 前記第１の光ガイド層における前記ク
ラッド層と接している領域の表面層には酸化膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項３７に記載の半導体レ
ーザ装置。 - 【請求項３９】 半導体基板上に活性層を形成する工程
と、該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＧ
ａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド層
を形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＧａ1-Y2
ＡｌY2Ａｓよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成
する工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造にな
るようにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層
および第２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法に
よってＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2ＡｌY2
ＡｓおよびＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓの各混晶比のＹ２および
Ｙ３の間にＹ３＞Ｙ２の関係が成り立つように一導電型
のクラッド層を形成する工程とを備えたことを特徴とす
る半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項４０】 半導体基板上に活性層を形成する工程
と、該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＧ
ａ1-Y1ＡｌY1Ａｓよりなる一導電型の第１の光ガイド層
を形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＧａ1-Y2
ＡｌY2Ａｓよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成
する工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造にな
るようにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層
における前記第２の光ガイド層に接していない領域の表
面層を酸化する工程と、前記第１の光ガイド層および第
２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によってＧ
ａ1-Y3ＡｌY3Ａｓよりなり前記Ｇａ1-Y2ＡｌY2Ａｓおよ
びＧａ1-Y3ＡｌY3Ａｓの各混晶比のＹ２およびＹ３の間
にＹ３＞Ｙ２の関係が成り立つように一導電型のクラッ
ド層を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体
レーザ装置の製造方法。 - 【請求項４１】 半導体基板上に活性層を形成する工程
と、該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡ
ｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成す
る工程と、該第１の光ガイド層の上にＩｎＧａＮよりな
る一導電型の第２の光ガイド層を形成する工程と、該第
２の光ガイド層をストライプ構造になるようにエッチン
グする工程と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガ
イド層の上にエピタキシャル成長法によってＡｌＧａＮ
よりなる一導電型のクラッド層を形成する工程とを備え
たことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項４２】 半導体基板上に活性層を形成する工程
と、該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡ
ｌＧａＮよりなる一導電型の第１の光ガイド層を形成す
る工程と、該第１の光ガイド層の上にＩｎＧａＮよりな
る一導電型の第２の光ガイド層を形成する工程と、該第
２の光ガイド層をストライプ構造になるようにエッチン
グする工程と、前記第１の光ガイド層における前記第２
の光ガイド層に接していない領域の表面層を酸化する工
程と、前記第１の光ガイド層および第２の光ガイド層の
上にエピタキシャル成長法によってＡｌＧａＮよりなる
一導電型のクラッド層を形成する工程とを備えたことを
特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項４３】 半導体基板上に活性層を形成する工程
と、該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡ
ｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層を
形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＡｌZ2Ｇａ
1-Z2Ｎよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成する
工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になるよ
うにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層およ
び第２の光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によっ
てＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2Ｎおよ
びＡｌZ3Ｇａ1-Z3Ｎの各混晶比のＺ２およびＺ３の間に
Ｚ３＞Ｚ２の関係が成立するように一導電型のクラッド
層を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導体レ
ーザ装置の製造方法。 - 【請求項４４】 半導体基板上に活性層を形成する工程
と、該活性層の上方にエピタキシャル成長法によってＡ
ｌZ1Ｇａ1-Z1Ｎよりなる一導電型の第１の光ガイド層を
形成する工程と、該第１の光ガイド層の上にＡｌZ2Ｇａ
1-Z2Ｎよりなる一導電型の第２の光ガイド層を形成する
工程と、該第２の光ガイド層をストライプ構造になるよ
うにエッチングする工程と、前記第１の光ガイド層にお
ける前記第２の光ガイド層に接していない領域の表面層
を酸化する工程と、前記第１の光ガイド層および第２の
光ガイド層の上にエピタキシャル成長法によってＡｌZ3
Ｇａ1-Z3Ｎよりなり前記ＡｌZ2Ｇａ1-Z2ＮおよびＡｌZ3
Ｇａ1-Z3Ｎの各混晶比のＺ２およびＺ３の間にＺ３＞Ｚ
２の関係が成立するように一導電型のクラッド層を形成
する工程とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置
の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP06600295A JP3292787B2 (ja) | 1994-04-06 | 1995-03-24 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP6854594 | 1994-04-06 | ||
| JP16199894 | 1994-07-14 | ||
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| JP6-161998 | 1994-07-14 | ||
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|---|---|
| JPH0883954A true JPH0883954A (ja) | 1996-03-26 |
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ID=27298993
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|---|---|---|---|
| JP06600295A Expired - Fee Related JP3292787B2 (ja) | 1994-04-06 | 1995-03-24 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3292787B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6959026B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-10-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element and process for producing the same |
| US7365369B2 (en) | 1997-06-11 | 2008-04-29 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7615804B2 (en) | 1997-01-09 | 2009-11-10 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Superlattice nitride semiconductor LD device |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP06600295A patent/JP3292787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7615804B2 (en) | 1997-01-09 | 2009-11-10 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Superlattice nitride semiconductor LD device |
| US8541794B2 (en) | 1997-01-09 | 2013-09-24 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting devices |
| US7365369B2 (en) | 1997-06-11 | 2008-04-29 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US6959026B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-10-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element and process for producing the same |
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