JPH0888439A - 半導体レーザおよびその製法 - Google Patents
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高出力動作の可能な低ノイズ半導体レーザを
うること、およびその結果、高周波重畳回路の不要な、
記録書込み兼読取り用ピックアップをうること、および
その半導体レーザをうるための製法を提供する。 【構成】 活性層３を上下両面からはさむ上下クラッド
層２、４、６の少なくとも一方の層中に、電流路となる
ストライプ溝を有する電流制限層を備えたダブルへテロ
接合構造の半導体レーザであって、前記電流制限層５
ａ、５ｂが複数層からなり、少なくともそのうちの１層
が、前記電流路となるストライプ溝を横切る方向にスリ
ットを有している。
うること、およびその結果、高周波重畳回路の不要な、
記録書込み兼読取り用ピックアップをうること、および
その半導体レーザをうるための製法を提供する。 【構成】 活性層３を上下両面からはさむ上下クラッド
層２、４、６の少なくとも一方の層中に、電流路となる
ストライプ溝を有する電流制限層を備えたダブルへテロ
接合構造の半導体レーザであって、前記電流制限層５
ａ、５ｂが複数層からなり、少なくともそのうちの１層
が、前記電流路となるストライプ溝を横切る方向にスリ
ットを有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザに関する。
さらに詳しくは、ミニディスク、光磁気ディスク、ＣＤ
−Ｒなどの記録可能な光ディスクのピックアップ用光源
などに使われる半導体レーザ、とくに高出力半導体レー
ザに関する。
さらに詳しくは、ミニディスク、光磁気ディスク、ＣＤ
−Ｒなどの記録可能な光ディスクのピックアップ用光源
などに使われる半導体レーザ、とくに高出力半導体レー
ザに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ミニディスクや光磁気ディスク、
ＣＤ−Ｒにおける書込み用光源として光出力が３０ｍＷ
以上（ＣＤ−Ｒでは４０ｍＷ以上）の光出力をもつ高出
力半導体レーザが実用化されている。このばあい、デー
タ書込みには高出力光が、データ読み込みには２ｍＷ程
度の低出力光が用いられる。
ＣＤ−Ｒにおける書込み用光源として光出力が３０ｍＷ
以上（ＣＤ−Ｒでは４０ｍＷ以上）の光出力をもつ高出
力半導体レーザが実用化されている。このばあい、デー
タ書込みには高出力光が、データ読み込みには２ｍＷ程
度の低出力光が用いられる。
【０００３】このような高出力半導体レーザに要求され
る特性としては、（１）高出力動作までの単一横モード
発振、（２）低非点隔差、（３）低楕円率、（４）低ノ
イズ、（５）高信頼性があげられる。
る特性としては、（１）高出力動作までの単一横モード
発振、（２）低非点隔差、（３）低楕円率、（４）低ノ
イズ、（５）高信頼性があげられる。
【０００４】このうち、（１）の高出力動作までの単一
横モード発振をうるために、活性層と平行な方向（以
下、横方向と呼ぶ）に光を閉じ込めて導波させる屈折率
導波型構造が採用されている。他の半導体レーザの構造
として、横方向に屈折率差をもたない利得導波型のもの
も知られているが、縦マルチモード発振をするため戻り
光ノイズは小さくなっても、非点隔差が大きく、さらに
横方向の光閉じ込め機構がないために横モードが不安定
でキンクが生じるという欠点がある。これを補うため
に、屈折率導波型構造の半導体レーザにおいて数百ＭＨ
ｚの高周波電流をレーザ駆動電流に重畳して縦モードを
多重化することにより可干渉性を下げ、戻り光誘起ノイ
ズを低減する方法がとられている。しかし、この方法で
は、通常の半導体レーザ駆動回路に加えて高周波重畳回
路が必要なために、大型パッケージ化、高消費電力化、
高コスト化、といった問題がある。さらに、高周波電磁
ノイズを発生するので、コンピュータなどの電子機器取
り扱い上重大な問題を引き起こすことがある。
横モード発振をうるために、活性層と平行な方向（以
下、横方向と呼ぶ）に光を閉じ込めて導波させる屈折率
導波型構造が採用されている。他の半導体レーザの構造
として、横方向に屈折率差をもたない利得導波型のもの
も知られているが、縦マルチモード発振をするため戻り
光ノイズは小さくなっても、非点隔差が大きく、さらに
横方向の光閉じ込め機構がないために横モードが不安定
でキンクが生じるという欠点がある。これを補うため
に、屈折率導波型構造の半導体レーザにおいて数百ＭＨ
ｚの高周波電流をレーザ駆動電流に重畳して縦モードを
多重化することにより可干渉性を下げ、戻り光誘起ノイ
ズを低減する方法がとられている。しかし、この方法で
は、通常の半導体レーザ駆動回路に加えて高周波重畳回
路が必要なために、大型パッケージ化、高消費電力化、
高コスト化、といった問題がある。さらに、高周波電磁
ノイズを発生するので、コンピュータなどの電子機器取
り扱い上重大な問題を引き起こすことがある。
【０００５】一方、高周波重畳なしに、前述の屈折率導
波型構造の半導体レーザの縦モードをマルチモード化さ
せる有力な手段として、自励発振を起こさせることが知
られている。自励発振は屈折率導波構造において、横方
向屈折率差を小さくしていくとえられる（伊藤良一らに
よる「半導体レーザ」、１２１頁、培風館（１９８
９））。これは、横方向屈折率差を小さくしていくと、
光が横方向に大きくしみだすため、電流が注入されてお
らず励起されていないストライプ外部の活性層が、可飽
和吸収領域として働くためである。
波型構造の半導体レーザの縦モードをマルチモード化さ
せる有力な手段として、自励発振を起こさせることが知
られている。自励発振は屈折率導波構造において、横方
向屈折率差を小さくしていくとえられる（伊藤良一らに
よる「半導体レーザ」、１２１頁、培風館（１９８
９））。これは、横方向屈折率差を小さくしていくと、
光が横方向に大きくしみだすため、電流が注入されてお
らず励起されていないストライプ外部の活性層が、可飽
和吸収領域として働くためである。
【０００６】図９に、従来広く採用されている屈折率導
波構造の半導体レーザチップの構造の一例を示す。ここ
で、１はｎ型（以下、ｎ−という）ＧａＡｓ基板、２は
ｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓクラッド層、３はＡｌY Ｇａ
1-Y Ａｓ活性層、４はｐ型（以下、ｐ−という）ＡｌX
Ｇａ1-X Ａｓ第１クラッド層、５ｂはｎ−ＧａＡｓ電流
制限層、６はｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第２クラッド層、
７はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８、９はそれぞれ上部
および下部の電極である。この構造のばあい、ｎ−Ｇａ
Ａｓ電流制限層５ｂは注入電流を幅Ｗのストライプ状活
性領域に制限すると共に、活性層にて発生した光を吸収
することにより、ストライプ内外に複素屈折率差を設け
る働きをなす。したがって、横方向に光は閉じ込めら
れ、幅Ｗのストライプ状活性領域を安定して導波するこ
とになる。
波構造の半導体レーザチップの構造の一例を示す。ここ
で、１はｎ型（以下、ｎ−という）ＧａＡｓ基板、２は
ｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓクラッド層、３はＡｌY Ｇａ
1-Y Ａｓ活性層、４はｐ型（以下、ｐ−という）ＡｌX
Ｇａ1-X Ａｓ第１クラッド層、５ｂはｎ−ＧａＡｓ電流
制限層、６はｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第２クラッド層、
７はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８、９はそれぞれ上部
および下部の電極である。この構造のばあい、ｎ−Ｇａ
Ａｓ電流制限層５ｂは注入電流を幅Ｗのストライプ状活
性領域に制限すると共に、活性層にて発生した光を吸収
することにより、ストライプ内外に複素屈折率差を設け
る働きをなす。したがって、横方向に光は閉じ込めら
れ、幅Ｗのストライプ状活性領域を安定して導波するこ
とになる。
【０００７】最近、図９のように、電流制限層としてＧ
ａＡｓを材料とするような吸収損失型の屈折率導波型構
造の半導体レーザではなく、電流制限層の材料としてＡ
ｌＧａＡｓ系材料を用いる屈折率導波型構造が提案され
ている（平成４年秋季応用物理学会１７ａ−Ｖ−１な
ど）。図１０に、このような構造の一例を示す。ここ
で、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａ
ｓクラッド層、３はＡｌYＧａ1-Y Ａｓ活性層、４はｐ
−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１クラッド層、５ａはｎ−Ａｌ
Z Ｇａ1-Z Ａｓ電流制限層（Ｚ≧Ｘ）、６はｐ−ＡｌX
Ｇａ1-X Ａｓ第２クラッド層、７はｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層であり、８、９はそれぞれ上部および下部の電極
である。この構造のばあい、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓ電
流制限層５ａのＡｌ混晶比Ｚをクラッド層２、４、６の
Ａｌ混晶比Ｘよりも高くすることにより、ストライプ溝
よりも屈折率を低くできるので、光は実屈折率差により
ストライプ内部に閉じ込められて導波する。このような
構造では、電流制限層による吸収損失がないので、効率
よくレーザ発振させることができ、高出力動作に適して
いるという大きな利点があるばかりでなく、Ａｌ組成混
晶比Ｚをクラッド層のＡｌ混晶比Ｘに近づければ横方向
屈折率差が小さくなるので、容易に光をストライプ外部
にしみださせることができ、その結果自励発振が起こり
やすく、戻り光ノイズの低い半導体レーザをうることが
できるとされている（特開平５−１６０５０３号公報参
照）。
ａＡｓを材料とするような吸収損失型の屈折率導波型構
造の半導体レーザではなく、電流制限層の材料としてＡ
ｌＧａＡｓ系材料を用いる屈折率導波型構造が提案され
ている（平成４年秋季応用物理学会１７ａ−Ｖ−１な
ど）。図１０に、このような構造の一例を示す。ここ
で、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２はｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａ
ｓクラッド層、３はＡｌYＧａ1-Y Ａｓ活性層、４はｐ
−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第１クラッド層、５ａはｎ−Ａｌ
Z Ｇａ1-Z Ａｓ電流制限層（Ｚ≧Ｘ）、６はｐ−ＡｌX
Ｇａ1-X Ａｓ第２クラッド層、７はｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層であり、８、９はそれぞれ上部および下部の電極
である。この構造のばあい、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓ電
流制限層５ａのＡｌ混晶比Ｚをクラッド層２、４、６の
Ａｌ混晶比Ｘよりも高くすることにより、ストライプ溝
よりも屈折率を低くできるので、光は実屈折率差により
ストライプ内部に閉じ込められて導波する。このような
構造では、電流制限層による吸収損失がないので、効率
よくレーザ発振させることができ、高出力動作に適して
いるという大きな利点があるばかりでなく、Ａｌ組成混
晶比Ｚをクラッド層のＡｌ混晶比Ｘに近づければ横方向
屈折率差が小さくなるので、容易に光をストライプ外部
にしみださせることができ、その結果自励発振が起こり
やすく、戻り光ノイズの低い半導体レーザをうることが
できるとされている（特開平５−１６０５０３号公報参
照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、屈折率導波型
構造の半導体レーザは、単一縦モード発振をしやすく、
可干渉性が高い。したがって戻り光誘起ノイズが発生し
やすく、前記（４）低ノイズを満足させることができな
い。すなわち、ディスク板から反射して戻ってきたレー
ザ光が、再び半導体レーザ内に入射することにより、レ
ーザ発振が不安定になる。通常、このような戻り光ノイ
ズはデータ読取り時に問題となる。すなわち、データ読
取りエラーをひき起こす。
構造の半導体レーザは、単一縦モード発振をしやすく、
可干渉性が高い。したがって戻り光誘起ノイズが発生し
やすく、前記（４）低ノイズを満足させることができな
い。すなわち、ディスク板から反射して戻ってきたレー
ザ光が、再び半導体レーザ内に入射することにより、レ
ーザ発振が不安定になる。通常、このような戻り光ノイ
ズはデータ読取り時に問題となる。すなわち、データ読
取りエラーをひき起こす。
【０００９】図９のような構造のばあい、横方向屈折率
差を小さくするためにはｐ−ＡｌXＧａ1-X Ａｓ第１ク
ラッド層４の膜厚を厚くする必要があるが、そうすると
電流を効率よくＷの幅で活性層に注入することができな
くなるため、発振閾値の増加など、特性の悪化を招く。
さらに、ストライプ外部にしみだした光はｎ−ＧａＡｓ
電流制限層５の吸収を強く受けるため、自励発振がおこ
りにくい。すなわち、図９の構造では、高出力動作可能
な自励発振レーザをうることが困難で、またうることが
できてもきわめて歩留りがわるく、事実上量産できな
い。
差を小さくするためにはｐ−ＡｌXＧａ1-X Ａｓ第１ク
ラッド層４の膜厚を厚くする必要があるが、そうすると
電流を効率よくＷの幅で活性層に注入することができな
くなるため、発振閾値の増加など、特性の悪化を招く。
さらに、ストライプ外部にしみだした光はｎ−ＧａＡｓ
電流制限層５の吸収を強く受けるため、自励発振がおこ
りにくい。すなわち、図９の構造では、高出力動作可能
な自励発振レーザをうることが困難で、またうることが
できてもきわめて歩留りがわるく、事実上量産できな
い。
【００１０】また、図１０のような実屈折率差による導
波機構をもつ構造で、横方向の屈折率差を小さくする
と、結局利得導波型レーザに近い特性を合わせもつこと
となる。すなわち、非点隔差がとくに低出力動作時にお
いて増大する。また、横方向の発光パターンが、光出力
によって変化するという問題も生ずる。
波機構をもつ構造で、横方向の屈折率差を小さくする
と、結局利得導波型レーザに近い特性を合わせもつこと
となる。すなわち、非点隔差がとくに低出力動作時にお
いて増大する。また、横方向の発光パターンが、光出力
によって変化するという問題も生ずる。
【００１１】またさらに、このような構造では、効率よ
く発振するがためにスロープ効率（光出力と注入電流値
との比）が非常に大きくなり、動作電流が小さくなると
いう長所がある反面、駆動電源のノイズの影響が光出力
の大きなゆらぎとなり、新たなノイズの原因になったり
ばあいによっては大きな光出力による破壊に至ることに
もなる。
く発振するがためにスロープ効率（光出力と注入電流値
との比）が非常に大きくなり、動作電流が小さくなると
いう長所がある反面、駆動電源のノイズの影響が光出力
の大きなゆらぎとなり、新たなノイズの原因になったり
ばあいによっては大きな光出力による破壊に至ることに
もなる。
【００１２】本発明の目的は、高出力動作の可能な低ノ
イズ半導体レーザをうること、およびその結果、高周波
重畳回路の不要な、記録書込み兼読取り用ピックアップ
をうることにある。
イズ半導体レーザをうること、およびその結果、高周波
重畳回路の不要な、記録書込み兼読取り用ピックアップ
をうることにある。
【００１３】本発明の他の目的は高出力がえられ、か
つ、低ノイズの半導体レーザを簡単にうるための半導体
レーザの製法を提供することにある。
つ、低ノイズの半導体レーザを簡単にうるための半導体
レーザの製法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置は、活性層を上下両面からはさむ上下クラッド層の少
なくとも一方の層中に、電流路となるストライプ溝を有
する電流制限層を備えたダブルへテロ接合構造の半導体
レーザであって、前記電流制限層が複数層からなり、少
なくともそのうちの１層が、前記電流路となるストライ
プ溝を横切る方向にスリットを有している。
置は、活性層を上下両面からはさむ上下クラッド層の少
なくとも一方の層中に、電流路となるストライプ溝を有
する電流制限層を備えたダブルへテロ接合構造の半導体
レーザであって、前記電流制限層が複数層からなり、少
なくともそのうちの１層が、前記電流路となるストライ
プ溝を横切る方向にスリットを有している。
【００１５】前記電流制限層の複数層が、前記活性層よ
りも大きな禁制帯幅を有する層と、該活性層より小さい
かまたは同等の禁制帯幅を有する層を共に備え、該活性
層より小さいかまたは同等の禁制帯幅を有する層に前記
スリットが形成されておればそのようなレーザ光の吸収
特性の調整を行う上で極めて有利な構造がえられる。
りも大きな禁制帯幅を有する層と、該活性層より小さい
かまたは同等の禁制帯幅を有する層を共に備え、該活性
層より小さいかまたは同等の禁制帯幅を有する層に前記
スリットが形成されておればそのようなレーザ光の吸収
特性の調整を行う上で極めて有利な構造がえられる。
【００１６】光ピックアップシステムが、以上のような
構造を有する半導体レーザを、記録書込み用および記録
読取り用光源として備えていることが、高周波重畳回路
を省略できて好ましい。
構造を有する半導体レーザを、記録書込み用および記録
読取り用光源として備えていることが、高周波重畳回路
を省略できて好ましい。
【００１７】本発明の半導体レーザーチップの製法は、
（ａ）半導体基板上に少なくとも、下部クラッド層、活
性層、上部第１クラッド層、第１電流制限層および第２
電流制限層を順次成長させて積層する工程、（ｂ）前記
第１電流制限層および第２電流制限層をエッチングして
電流路となるストライプ溝を形成すると共に該ストライ
プ溝を横切る方向に前記第２電流制限層にスリットを形
成する工程、および（ｃ）上部第２クラッド層、コンタ
クト層を順次成長して積層する工程からなる。
（ａ）半導体基板上に少なくとも、下部クラッド層、活
性層、上部第１クラッド層、第１電流制限層および第２
電流制限層を順次成長させて積層する工程、（ｂ）前記
第１電流制限層および第２電流制限層をエッチングして
電流路となるストライプ溝を形成すると共に該ストライ
プ溝を横切る方向に前記第２電流制限層にスリットを形
成する工程、および（ｃ）上部第２クラッド層、コンタ
クト層を順次成長して積層する工程からなる。
【００１８】前記本発明の半導体レーザの製法は、
（ｄ）第１導電型のＧａＡｓ半導体基板上に第１導電型
のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（０．３≦Ｘ≦０．９）からなる
下部クラッド層、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦Ｙ≦０．
３、Ｙ＜Ｘ）からなる活性層、第２導電型のＡｌX Ｇａ
1-X Ａｓからなる上部第１クラッド層、ＧａＡｓからな
るエッチングストップ層、第１導電型のＡｌZ Ｇａ1-Z
Ａｓ（０．３≦Ｚ≦０．９、Ｘ≦Ｚ）からなる第１電流
制限層、第１導電型のＧａＡｓからなる第２電流制限
層、ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓ（０．０５≦Ｗ≦０．９）から
なる蒸発防止層およびＧａＡｓからなる酸化防止層を順
次成長させて積層する工程、（ｅ）前記酸化防止層およ
び蒸発防止層の一部を、電流路となるストライプ溝を横
切る方向にエッチングしてスリットを形成する工程、
（ｆ）電流路となるストライプ溝を形成するため、前記
酸化防止層、蒸発防止層、第２電流制限層および第１電
流制限層をストライプ状にエッチングして前記エッチン
グストップ層を露出させる工程、（ｇ）分子線を照射し
ながらの加熱により、前記酸化防止層、前記ストライプ
状のエッチングにより露出したエッチングストップ層、
前記スリットの形成により露出した第２電流制限層をサ
ーマルエッチングして除去する工程、および（ｈ）第２
導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第２クラッド
層、第２導電型のＧａＡｓからなるコンタクト層を順次
成長させて積層する工程により構成することができる。
（ｄ）第１導電型のＧａＡｓ半導体基板上に第１導電型
のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（０．３≦Ｘ≦０．９）からなる
下部クラッド層、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦Ｙ≦０．
３、Ｙ＜Ｘ）からなる活性層、第２導電型のＡｌX Ｇａ
1-X Ａｓからなる上部第１クラッド層、ＧａＡｓからな
るエッチングストップ層、第１導電型のＡｌZ Ｇａ1-Z
Ａｓ（０．３≦Ｚ≦０．９、Ｘ≦Ｚ）からなる第１電流
制限層、第１導電型のＧａＡｓからなる第２電流制限
層、ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓ（０．０５≦Ｗ≦０．９）から
なる蒸発防止層およびＧａＡｓからなる酸化防止層を順
次成長させて積層する工程、（ｅ）前記酸化防止層およ
び蒸発防止層の一部を、電流路となるストライプ溝を横
切る方向にエッチングしてスリットを形成する工程、
（ｆ）電流路となるストライプ溝を形成するため、前記
酸化防止層、蒸発防止層、第２電流制限層および第１電
流制限層をストライプ状にエッチングして前記エッチン
グストップ層を露出させる工程、（ｇ）分子線を照射し
ながらの加熱により、前記酸化防止層、前記ストライプ
状のエッチングにより露出したエッチングストップ層、
前記スリットの形成により露出した第２電流制限層をサ
ーマルエッチングして除去する工程、および（ｈ）第２
導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第２クラッド
層、第２導電型のＧａＡｓからなるコンタクト層を順次
成長させて積層する工程により構成することができる。
【００１９】ここに第１導電型および第２導電型とは、
ｎ型およびｐ型の一方および他方をいい、たとえば第１
導電型がｎ型のときは第２導電型がｐ型で、第１導電型
がｐ型のときは第２導電型がｎ型であることを意味す
る。
ｎ型およびｐ型の一方および他方をいい、たとえば第１
導電型がｎ型のときは第２導電型がｐ型で、第１導電型
がｐ型のときは第２導電型がｎ型であることを意味す
る。
【００２０】前記酸化防止層および蒸発防止層の一部を
エッチングしてスリットを形成する工程および前記酸化
防止層、蒸発防止層、第２電流制限層、第１電流制限層
をストライプ状にエッチングする工程のエッチングがド
ライエッチングであることが精度が高い半導体レーザが
えられて好ましい。
エッチングしてスリットを形成する工程および前記酸化
防止層、蒸発防止層、第２電流制限層、第１電流制限層
をストライプ状にエッチングする工程のエッチングがド
ライエッチングであることが精度が高い半導体レーザが
えられて好ましい。
【００２１】本発明の半導体レーザの他の製法は、
（ｉ）半導体基板上に少なくとも、下部クラッド層、活
性層、上部第１クラッド層、上部第２クラッド層および
キャップ層を順次成長させて積層する工程、（ｊ）前記
キャップ層上にストライプ状のマスクを形成する工程、
（ｋ）前記キャップ層および上部第２クラッド層をエッ
チングする工程、（ｌ）前記エッチングにより露出する
層上に第１電流制限層および第２電流制限層を順次成長
させて積層する工程、（ｍ）前記第２電流制限層の一部
を選択エッチングして前記ストライプ状のマスクと交わ
る方向に除去してスリットを形成する工程、（ｎ）前記
ストライプ状のマスクを除去する工程、および（ｏ）上
部第３クラッド層およびコンタクト層を成長させて積層
する工程からなる。
（ｉ）半導体基板上に少なくとも、下部クラッド層、活
性層、上部第１クラッド層、上部第２クラッド層および
キャップ層を順次成長させて積層する工程、（ｊ）前記
キャップ層上にストライプ状のマスクを形成する工程、
（ｋ）前記キャップ層および上部第２クラッド層をエッ
チングする工程、（ｌ）前記エッチングにより露出する
層上に第１電流制限層および第２電流制限層を順次成長
させて積層する工程、（ｍ）前記第２電流制限層の一部
を選択エッチングして前記ストライプ状のマスクと交わ
る方向に除去してスリットを形成する工程、（ｎ）前記
ストライプ状のマスクを除去する工程、および（ｏ）上
部第３クラッド層およびコンタクト層を成長させて積層
する工程からなる。
【００２２】前記（ｉ）工程の上部第１クラッド層と上
部第２クラッド層とのあいだにエッチングストップ層を
成長させることによりエッチング深さを正確に制御する
ことができ、工程を安定化できて好ましい。
部第２クラッド層とのあいだにエッチングストップ層を
成長させることによりエッチング深さを正確に制御する
ことができ、工程を安定化できて好ましい。
【００２３】前記半導体基板が第１導電型のＧａＡｓ、
前記下部クラッド層が第１導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
（０．３≦Ｘ≦０．９）、前記活性層がＡｌY Ｇａ1-Y
Ａｓ（０≦Ｙ≦０．３、Ｙ＜Ｘ）、前記上部第１クラッ
ド層が第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記エッチン
グストップ層が第２導電型のＡｌV Ｇａ1-V Ａｓ（０．
１≦Ｖ≦０．７、Ｖ＜＜Ｘ）、前記上部第２クラッド層
が第２導電型のＡｌXＧａ1-X Ａｓ、前記キャップ層が
第２導電型のＧａＡｓ、前記ストライプ状のマスクが絶
縁膜、第１電流制限層が第１導電型のＡｌZ Ｇａ1-Z Ａ
ｓ（０．３≦Ｚ≦０．９、Ｘ≦Ｚ）、前記第２電流制限
層が第１導電型のＧａＡｓ、前記上部第３クラッド層が
第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記コンタクト層が
第２導電型のＧａＡｓであることにより光ピックアップ
システムに通常用いられる波長のレーザ光を発する半導
体レーザがえられて好ましい。
前記下部クラッド層が第１導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
（０．３≦Ｘ≦０．９）、前記活性層がＡｌY Ｇａ1-Y
Ａｓ（０≦Ｙ≦０．３、Ｙ＜Ｘ）、前記上部第１クラッ
ド層が第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記エッチン
グストップ層が第２導電型のＡｌV Ｇａ1-V Ａｓ（０．
１≦Ｖ≦０．７、Ｖ＜＜Ｘ）、前記上部第２クラッド層
が第２導電型のＡｌXＧａ1-X Ａｓ、前記キャップ層が
第２導電型のＧａＡｓ、前記ストライプ状のマスクが絶
縁膜、第１電流制限層が第１導電型のＡｌZ Ｇａ1-Z Ａ
ｓ（０．３≦Ｚ≦０．９、Ｘ≦Ｚ）、前記第２電流制限
層が第１導電型のＧａＡｓ、前記上部第３クラッド層が
第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記コンタクト層が
第２導電型のＧａＡｓであることにより光ピックアップ
システムに通常用いられる波長のレーザ光を発する半導
体レーザがえられて好ましい。
【００２４】
【作用】本発明の半導体レーザによれば、活性層内のス
トライプ状活性領域にて発生した光に対して、第２電流
制限層のない部分では、横方向に屈折率差をもたない利
得導波型構造もしくは弱い横方向屈折率差をもつ実屈折
率導波型構造となり、第２電流制限層の存在する部分で
は、この層の吸収損失による複素屈折率差が支配的とな
る光の閉じ込め構造となる。すなわち、容易に自励発振
が起き、吸収損失が少ない高出力動作に有利な縦マルチ
モード発振のための構造と、横方向屈折率差が大きくと
られて安定な発振横モードと小さい非点隔差を実現する
構造とが１つの装置内に共存されることにより、これら
の長所を合せもつ半導体レーザを実現できる。
トライプ状活性領域にて発生した光に対して、第２電流
制限層のない部分では、横方向に屈折率差をもたない利
得導波型構造もしくは弱い横方向屈折率差をもつ実屈折
率導波型構造となり、第２電流制限層の存在する部分で
は、この層の吸収損失による複素屈折率差が支配的とな
る光の閉じ込め構造となる。すなわち、容易に自励発振
が起き、吸収損失が少ない高出力動作に有利な縦マルチ
モード発振のための構造と、横方向屈折率差が大きくと
られて安定な発振横モードと小さい非点隔差を実現する
構造とが１つの装置内に共存されることにより、これら
の長所を合せもつ半導体レーザを実現できる。
【００２５】また、本発明の半導体レーザの電流制限層
用半導体層を成長し、該層のストライプ溝やスリットを
形成してから上部第２クラッド層などを積層する製法に
よれば、簡単な工程でスリットも形成することができ
る。このばあい、半導体層にＡｌＧａＡｓ系半導体を使
用し、エッチングストップ層や蒸発防止層をＧａＡｓで
形成してエッチング後にＭＢＥ装置内で蒸発させること
により、クリーンな状態で再度半導体層を積層すること
ができる。
用半導体層を成長し、該層のストライプ溝やスリットを
形成してから上部第２クラッド層などを積層する製法に
よれば、簡単な工程でスリットも形成することができ
る。このばあい、半導体層にＡｌＧａＡｓ系半導体を使
用し、エッチングストップ層や蒸発防止層をＧａＡｓで
形成してエッチング後にＭＢＥ装置内で蒸発させること
により、クリーンな状態で再度半導体層を積層すること
ができる。
【００２６】また、電流注入領域形成部の上部クラッド
層を形成したのちにその両側に電流制限層を形成する本
発明の半導体レーザの他の製法によれば、電流注入領域
部の半導体層の積層途中にエッチング工程などが入らな
いため、清浄な状態で半導体の積層膜がえられる。
層を形成したのちにその両側に電流制限層を形成する本
発明の半導体レーザの他の製法によれば、電流注入領域
部の半導体層の積層途中にエッチング工程などが入らな
いため、清浄な状態で半導体の積層膜がえられる。
【００２７】
【実施例】図１を参照しながら本発明の半導体レーザの
構造を説明する。
構造を説明する。
【００２８】図１（ａ）は本発明の半導体レーザの一実
施例のチップ全体の模式図および端面部分での構造断面
図を表し、図１（ｂ）は図１（ａ）においてＡ−Ａ線で
チップを切ったときにえられる構造断面図である。
施例のチップ全体の模式図および端面部分での構造断面
図を表し、図１（ｂ）は図１（ａ）においてＡ−Ａ線で
チップを切ったときにえられる構造断面図である。
【００２９】図１（ａ）において、１はｎ−ＧａＡｓ基
板、２はｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（０．３≦Ｘ≦０．
９、たとえばＸ＝０．６）からなる下部クラッド層、３
はＡｌ Y Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦Ｙ≦０．３、たとえばＹ＝
０．１２）からなる活性層、４はｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａ
ｓ（たとえばＸ＝０．６）からなる上部第１クラッド
層、５ａはｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓ（０．３≦Ｚ≦０．
９、Ｘ≦Ｚ、たとえばＺ＝０．６３）からなる第１電流
制限層、５ｂはｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限層、
６はｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（たとえばＸ＝０．６）か
らなる上部第２クラッド層、７はｐ−ＧａＡｓからなる
コンタクト層であり、８、９はそれぞれ上部および下部
電極である。また、Ｌは共振器長であり、Ｍはこの共振
器長Ｌの一部に設けられたｎ−ＧａＡｓからなる第２電
流制限層５ｂの除去されたスリット部分の長さである。
この構成でＡｌの混晶比が大きくなると禁制帯幅が大き
くなり、Ａｌの混晶比が小さくなると禁制帯幅が小さく
なる。電流制限層の禁制帯幅が活性層３の禁制帯幅より
大きいと活性層３の光を吸収しない非吸収層となり、電
流制限層の禁制帯幅が活性層３の禁制帯幅より小さいか
同等であれば活性層３の光を吸収する吸収層となる。す
なわち、前記構成で第１電流制限層５ａは非吸収層で、
第２電流制限層５ｂは吸収層となり、本発明ではこの吸
収層と非吸収層の少なくとも２層を電流制限層に有して
おり、吸収層である第２電流制限層５ｂのＭ部がスリッ
トとして除去されている。
板、２はｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（０．３≦Ｘ≦０．
９、たとえばＸ＝０．６）からなる下部クラッド層、３
はＡｌ Y Ｇａ1-Y Ａｓ（０≦Ｙ≦０．３、たとえばＹ＝
０．１２）からなる活性層、４はｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａ
ｓ（たとえばＸ＝０．６）からなる上部第１クラッド
層、５ａはｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓ（０．３≦Ｚ≦０．
９、Ｘ≦Ｚ、たとえばＺ＝０．６３）からなる第１電流
制限層、５ｂはｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限層、
６はｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（たとえばＸ＝０．６）か
らなる上部第２クラッド層、７はｐ−ＧａＡｓからなる
コンタクト層であり、８、９はそれぞれ上部および下部
電極である。また、Ｌは共振器長であり、Ｍはこの共振
器長Ｌの一部に設けられたｎ−ＧａＡｓからなる第２電
流制限層５ｂの除去されたスリット部分の長さである。
この構成でＡｌの混晶比が大きくなると禁制帯幅が大き
くなり、Ａｌの混晶比が小さくなると禁制帯幅が小さく
なる。電流制限層の禁制帯幅が活性層３の禁制帯幅より
大きいと活性層３の光を吸収しない非吸収層となり、電
流制限層の禁制帯幅が活性層３の禁制帯幅より小さいか
同等であれば活性層３の光を吸収する吸収層となる。す
なわち、前記構成で第１電流制限層５ａは非吸収層で、
第２電流制限層５ｂは吸収層となり、本発明ではこの吸
収層と非吸収層の少なくとも２層を電流制限層に有して
おり、吸収層である第２電流制限層５ｂのＭ部がスリッ
トとして除去されている。
【００３０】Ｍ部の任意の場所Ａ−Ａ線で切った構造断
面図である図１（ｂ）では、図１（ａ）の端面部では含
まれていたｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂが
取り除かれた構造となっているため、第２電流制限層５
ｂによる吸収損失がなく、したがってＺ＝Ｘならば横方
向に屈折率差をもたない利得導波型構造となり、またＺ
をＸより少し大きくすれば弱い横方向屈折率差をもった
実屈折率導波型構造となる。このような実屈折率導波構
造では、前記のように容易に自励発振を起こさせること
ができる。すなわち、Ｍ部では縦マルチモード発振がえ
られる。またＭ部では吸収損失がないので、高出力動作
に有利である。
面図である図１（ｂ）では、図１（ａ）の端面部では含
まれていたｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂが
取り除かれた構造となっているため、第２電流制限層５
ｂによる吸収損失がなく、したがってＺ＝Ｘならば横方
向に屈折率差をもたない利得導波型構造となり、またＺ
をＸより少し大きくすれば弱い横方向屈折率差をもった
実屈折率導波型構造となる。このような実屈折率導波構
造では、前記のように容易に自励発振を起こさせること
ができる。すなわち、Ｍ部では縦マルチモード発振がえ
られる。またＭ部では吸収損失がないので、高出力動作
に有利である。
【００３１】これに対し、Ｍ部以外の部分では、Ａｌ混
晶比ＺがＸと同等もしくはＸよりも少し大きいばあい、
横方向の屈折率差はｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限
層５ｂの吸収損失による複素屈折率差が支配的となる。
したがって、この部分においては、横方向屈折率差を充
分大きくとることができ、安定な横モード発振と小さい
非点隔差を実現することができる。
晶比ＺがＸと同等もしくはＸよりも少し大きいばあい、
横方向の屈折率差はｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限
層５ｂの吸収損失による複素屈折率差が支配的となる。
したがって、この部分においては、横方向屈折率差を充
分大きくとることができ、安定な横モード発振と小さい
非点隔差を実現することができる。
【００３２】以上の効果により、本発明の構造は、電流
制限層による吸収損失のない実屈折率導波型構造と、吸
収損失のある複素屈折率導波型構造との長所を合わせも
つことができ、前記の従来技術の欠点を補うことができ
る。
制限層による吸収損失のない実屈折率導波型構造と、吸
収損失のある複素屈折率導波型構造との長所を合わせも
つことができ、前記の従来技術の欠点を補うことができ
る。
【００３３】なお、この構造では、設計パラメータを臨
機応変に変えることによって、縦マルチモード発振、低
非点隔差、高出力動作の異なる３つの特性のどれに重点
を置くか簡単に変更することができる。たとえば、縦マ
ルチモード特性に重点をおくときは長さＭと共振器長Ｌ
との比を大きくとればよく、さらに非点隔差に重点をお
くときは、Ａｌ混晶比Ｚを大きめに設計すればよい。ま
た、以上の説明ではｎ型基板上にｎ型層とｐ型層を積層
する例で説明したが、ｎ型とｐ型は逆にしてもよい。以
下の製法の実施例についても同様である。
機応変に変えることによって、縦マルチモード発振、低
非点隔差、高出力動作の異なる３つの特性のどれに重点
を置くか簡単に変更することができる。たとえば、縦マ
ルチモード特性に重点をおくときは長さＭと共振器長Ｌ
との比を大きくとればよく、さらに非点隔差に重点をお
くときは、Ａｌ混晶比Ｚを大きめに設計すればよい。ま
た、以上の説明ではｎ型基板上にｎ型層とｐ型層を積層
する例で説明したが、ｎ型とｐ型は逆にしてもよい。以
下の製法の実施例についても同様である。
【００３４】つぎに、本発明の半導体レーザの製法の具
体的実施例について説明する。
体的実施例について説明する。
【００３５】実施例１ 図２〜４は本発明の半導体レーザの製法の一実施例を示
す工程説明図である。
す工程説明図である。
【００３６】まず、ＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置内
にｎ−ＧａＡｓ基板１を入れ、図２（ａ）に示すよう
に、ｎ−ＧａＡｓからなる基板１上に、たとえば分子線
エピタキシャル法により、ｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓから
なる下部クラッド層２、ＡｌYＧａ1-Y Ａｓからなる活
性層３、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第１クラ
ッド層４、ｎ−ＧａＡｓからなるエッチングストップ層
１０ａ、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１電流制限
層（Ｚ≧Ｘ）５ａ、ｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限
層５ｂ、ｎ−ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓ（０．０５≦Ｗ≦０．
９、たとえばＷ＝０．１２）からなる蒸発防止層１１、
ＧａＡｓからなる保護層１２を順次積層し、第１成長層
１３を形成する。ここで、ｎ−ＧａＡｓからなるエッチ
ングストップ層１０ａは第１電流制限層５ａをエッチン
グする際に上部第１クラッド層４をエッチングし過ぎな
いようにするもので、ストライプ領域以外では電流制限
層５ａの下側に残存するので、光吸収を最小限に抑える
ため２００Å以下に設計する。
にｎ−ＧａＡｓ基板１を入れ、図２（ａ）に示すよう
に、ｎ−ＧａＡｓからなる基板１上に、たとえば分子線
エピタキシャル法により、ｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓから
なる下部クラッド層２、ＡｌYＧａ1-Y Ａｓからなる活
性層３、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第１クラ
ッド層４、ｎ−ＧａＡｓからなるエッチングストップ層
１０ａ、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１電流制限
層（Ｚ≧Ｘ）５ａ、ｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限
層５ｂ、ｎ−ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓ（０．０５≦Ｗ≦０．
９、たとえばＷ＝０．１２）からなる蒸発防止層１１、
ＧａＡｓからなる保護層１２を順次積層し、第１成長層
１３を形成する。ここで、ｎ−ＧａＡｓからなるエッチ
ングストップ層１０ａは第１電流制限層５ａをエッチン
グする際に上部第１クラッド層４をエッチングし過ぎな
いようにするもので、ストライプ領域以外では電流制限
層５ａの下側に残存するので、光吸収を最小限に抑える
ため２００Å以下に設計する。
【００３７】つぎに、第１成長層１３をＭＢＥ装置また
はＭＯＣＶＤ装置から取り出し、図２（ｂ）に示すよう
に、フォトリソグラフィープロセスにより幅Ｍのスリッ
ト１４を形成する。ここで、硫酸系のエッチング液のよ
うに選択性のない液にてＧａＡｓからなる保護層１２、
ｎ−ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓからなる蒸発防止層１１のスリ
ット１４部を完全に取り除き、ｎ−ＧａＡｓからなる第
２電流制限層５ｂがやや掘りこまれるまでエッチングす
る。このばあいのスリット１４の深さ方向は、それほど
精度を要求されない。この状態のＢ−Ｂ線断面図を図４
（ｂ２）に示す。
はＭＯＣＶＤ装置から取り出し、図２（ｂ）に示すよう
に、フォトリソグラフィープロセスにより幅Ｍのスリッ
ト１４を形成する。ここで、硫酸系のエッチング液のよ
うに選択性のない液にてＧａＡｓからなる保護層１２、
ｎ−ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓからなる蒸発防止層１１のスリ
ット１４部を完全に取り除き、ｎ−ＧａＡｓからなる第
２電流制限層５ｂがやや掘りこまれるまでエッチングす
る。このばあいのスリット１４の深さ方向は、それほど
精度を要求されない。この状態のＢ−Ｂ線断面図を図４
（ｂ２）に示す。
【００３８】つぎに、図２（ｃ）に示すように、図２
（ｂ）で形成されたスリット１４に直角になるように、
幅Ｗのストライプ溝１５を形成する。ここで、硫酸系の
エッチング液にてＧａＡｓからなる保護層１２、ｎ−Ａ
ｌW Ｇａ1-W Ａｓからなる蒸発防止層１１をエッチング
したのち、アンモニア系エッチング液のように、ＧａＡ
ｓのみ選択エッチングする液で、ｎ−ＧａＡｓからなる
第２電流制限層５ｂを選択エッチングする。さらに、６
０℃の塩酸でｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる電流制限
層５ａを選択エッチングする。塩酸はＧａＡｓをほとん
どエッチングしないので、エッチングはｎ−ＧａＡｓか
らなるエッチングストップ層１０ａがストライプ溝１５
の底に露出した時点で進行しなくなる。すなわち、ｎ−
ＧａＡｓからなるエッチングストップ層１０ａはエッチ
ングをストップさせる層として作用する。
（ｂ）で形成されたスリット１４に直角になるように、
幅Ｗのストライプ溝１５を形成する。ここで、硫酸系の
エッチング液にてＧａＡｓからなる保護層１２、ｎ−Ａ
ｌW Ｇａ1-W Ａｓからなる蒸発防止層１１をエッチング
したのち、アンモニア系エッチング液のように、ＧａＡ
ｓのみ選択エッチングする液で、ｎ−ＧａＡｓからなる
第２電流制限層５ｂを選択エッチングする。さらに、６
０℃の塩酸でｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる電流制限
層５ａを選択エッチングする。塩酸はＧａＡｓをほとん
どエッチングしないので、エッチングはｎ−ＧａＡｓか
らなるエッチングストップ層１０ａがストライプ溝１５
の底に露出した時点で進行しなくなる。すなわち、ｎ−
ＧａＡｓからなるエッチングストップ層１０ａはエッチ
ングをストップさせる層として作用する。
【００３９】つぎに、この第１成長層１３をＭＢＥ装置
内に再び入れ、図３（ｄ）に示すように、ＧａＡｓから
なる保護層１２および図２（ｂ）で形成したスリット１
４、図２（ｃ）で形成したストライプ溝１５にヒ素分子
線を照射しながら７４０℃程度まで昇温し、ＧａＡｓか
らなる保護層１２および、スリット１４の底に露出して
いるｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂ、ストラ
イプ溝１５の底に露出しているｎ−ＧａＡｓからなるエ
ッチングストップ層１０ａを蒸発させる。このばあい、
基板温度の上昇に伴って、ＧａＡｓは蒸発し始めるが、
ＡｌW Ｇａ1-WＡｓやＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓはほとんど蒸
発しない。すなわち、このサーマルエッチングにおいて
は選択的にＧａＡｓのみをエッチングすることができ
る。このようなサーマルエッチングはＭＢＥ装置におい
ては可能であるが、ＭＯＣＶＤ装置では可能でない。
内に再び入れ、図３（ｄ）に示すように、ＧａＡｓから
なる保護層１２および図２（ｂ）で形成したスリット１
４、図２（ｃ）で形成したストライプ溝１５にヒ素分子
線を照射しながら７４０℃程度まで昇温し、ＧａＡｓか
らなる保護層１２および、スリット１４の底に露出して
いるｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂ、ストラ
イプ溝１５の底に露出しているｎ−ＧａＡｓからなるエ
ッチングストップ層１０ａを蒸発させる。このばあい、
基板温度の上昇に伴って、ＧａＡｓは蒸発し始めるが、
ＡｌW Ｇａ1-WＡｓやＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓはほとんど蒸
発しない。すなわち、このサーマルエッチングにおいて
は選択的にＧａＡｓのみをエッチングすることができ
る。このようなサーマルエッチングはＭＢＥ装置におい
ては可能であるが、ＭＯＣＶＤ装置では可能でない。
【００４０】こののち、ＭＢＥ装置内で連続的（サーマ
ルエッチング後ＭＢＥ装置外部に取り出すことなしに）
に、図３（ｅ）に示すように、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
からなる上部第２クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓからなる
コンタクト層７を順次積層する。ここで、Ｃ−Ｃ線断面
が図４（ｅ２）に示される。この図に示されるとおりこ
の断面においては、ｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限
層５ｂは存在せず、またｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからな
る第１電流制限層５ａの下に残ったｎ−ＧａＡｓからな
るエッチングストップ層１０ａも２００Å以下と薄くし
てあるので、光吸収を無視できる。すなわちレーザ共振
器中で、この幅Ｍの部分においては吸収損失導波機構を
もつことはなく、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１
電流制限層５ａのＡｌの混晶比Ｚによってのみ支配され
る。
ルエッチング後ＭＢＥ装置外部に取り出すことなしに）
に、図３（ｅ）に示すように、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ
からなる上部第２クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓからなる
コンタクト層７を順次積層する。ここで、Ｃ−Ｃ線断面
が図４（ｅ２）に示される。この図に示されるとおりこ
の断面においては、ｎ−ＧａＡｓからなる第２電流制限
層５ｂは存在せず、またｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからな
る第１電流制限層５ａの下に残ったｎ−ＧａＡｓからな
るエッチングストップ層１０ａも２００Å以下と薄くし
てあるので、光吸収を無視できる。すなわちレーザ共振
器中で、この幅Ｍの部分においては吸収損失導波機構を
もつことはなく、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１
電流制限層５ａのＡｌの混晶比Ｚによってのみ支配され
る。
【００４１】最後に、以上のように半導体層の形成され
た半導体基板の裏面をラッピングし所定の厚さまで加工
したのち、ｎ−ＧａＡｓ基板２６の下面およびｐ−Ｇａ
Ａｓからなるコンタクト層７の上面に電極をそれぞれ形
成したのち、チップ化することにより半導体レーザチッ
プが完成する。
た半導体基板の裏面をラッピングし所定の厚さまで加工
したのち、ｎ−ＧａＡｓ基板２６の下面およびｐ−Ｇａ
Ａｓからなるコンタクト層７の上面に電極をそれぞれ形
成したのち、チップ化することにより半導体レーザチッ
プが完成する。
【００４２】この製法の特長は、ｎ−ＧａＡｓからなる
エッチングストップ層１０ａがエッチングをストップさ
せる層として作用するのみならず、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓからなる上部第１クラッド層４が空気中で酸化する
のを防ぐパシベーション膜として作用する。さらに、高
真空のＭＢＥ装置内でサーマルエッチングによりＧａＡ
ｓのみ選択的に除去しているので、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓからなる上部第１クラッド層４を空気中にさらすこ
となく、かつ、ストライプ溝１５の深さを非常に高精度
に制御できる。また同時に、スリット１４でもｎ−Ａｌ
Z Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１電流制限層５ａを残してｎ
−ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂのみをサーマル
エッチングで除去することができる。この結果、非常に
高品質の半導体レーザチップを高歩留りでうることがで
きる。
エッチングストップ層１０ａがエッチングをストップさ
せる層として作用するのみならず、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓからなる上部第１クラッド層４が空気中で酸化する
のを防ぐパシベーション膜として作用する。さらに、高
真空のＭＢＥ装置内でサーマルエッチングによりＧａＡ
ｓのみ選択的に除去しているので、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓからなる上部第１クラッド層４を空気中にさらすこ
となく、かつ、ストライプ溝１５の深さを非常に高精度
に制御できる。また同時に、スリット１４でもｎ−Ａｌ
Z Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１電流制限層５ａを残してｎ
−ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂのみをサーマル
エッチングで除去することができる。この結果、非常に
高品質の半導体レーザチップを高歩留りでうることがで
きる。
【００４３】前記実施例では半導体層としてＡｌＧａＡ
ｓ系の化合物半導体を用いたため、エッチングストップ
層、酸化防止層にＧａＡｓを用いてストライプ溝などの
エッチング後にＭＢＥ装置内でサーマルエッチングをし
たが、サーマルエッチングをしないばあいや半導体層と
して他の材料、たとえばＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体
を用いるばあいには、必ずしもエッチングストップ層、
酸化防止層、保護層を設ける必要はない。また、これら
の層は設けられるばあいでもｎ型である必要はなく、ｐ
型でもよい。
ｓ系の化合物半導体を用いたため、エッチングストップ
層、酸化防止層にＧａＡｓを用いてストライプ溝などの
エッチング後にＭＢＥ装置内でサーマルエッチングをし
たが、サーマルエッチングをしないばあいや半導体層と
して他の材料、たとえばＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体
を用いるばあいには、必ずしもエッチングストップ層、
酸化防止層、保護層を設ける必要はない。また、これら
の層は設けられるばあいでもｎ型である必要はなく、ｐ
型でもよい。
【００４４】実施例２ 図５〜６を参照しながら、本発明の半導体レーザの製法
の他の実施例を説明する。
の他の実施例を説明する。
【００４５】まず、ＭＢＥ装置またはＭＯＣＶＤ装置内
にｎ−ＧａＡｓ基板１を入れ、図５（ａ）に示すよう
に、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、たとえば分子線エピタキ
シー法により、ｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなるクラッ
ド層２、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓからなる活性層３、ｐ−Ａ
ｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第１クラッド層４、ｐ−
ＡｌV Ｇａ1-V Ａｓ（０．１≦Ｖ≦０．７、Ｖ＜＜Ｘ）
からなるエッチングストップ層１０ｂ、ｐ−ＡｌX Ｇａ
1-X Ａｓからなる上部第２クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓ
からなるキャップ層１６を順次積層し、第１成長層１７
を形成する。
にｎ−ＧａＡｓ基板１を入れ、図５（ａ）に示すよう
に、ｎ−ＧａＡｓ基板１上に、たとえば分子線エピタキ
シー法により、ｎ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなるクラッ
ド層２、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓからなる活性層３、ｐ−Ａ
ｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第１クラッド層４、ｐ−
ＡｌV Ｇａ1-V Ａｓ（０．１≦Ｖ≦０．７、Ｖ＜＜Ｘ）
からなるエッチングストップ層１０ｂ、ｐ−ＡｌX Ｇａ
1-X Ａｓからなる上部第２クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓ
からなるキャップ層１６を順次積層し、第１成長層１７
を形成する。
【００４６】つぎに、この第１成長層１７をＭＢＥ装置
またはＭＯＣＶＤ装置から取り出し、ＣＶＤ装置などに
よりＳｉ3 Ｎ4 からなる絶縁膜１８を図５（ｂ）のよう
にストライプ状に形成する。
またはＭＯＣＶＤ装置から取り出し、ＣＶＤ装置などに
よりＳｉ3 Ｎ4 からなる絶縁膜１８を図５（ｂ）のよう
にストライプ状に形成する。
【００４７】このＳｉ3 Ｎ4 からなる絶縁膜１８をマス
クとして、図５（ｃ）のようにｐ−ＧａＡｓからなるキ
ャップ層１６およびｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上
部第２クラッド層６をエッチングする。このとき、ｐ−
ＧａＡｓからなるキャップ層１６は選択性の小さい硫酸
系の液や、ＧａＡｓのみ選択エッチングするアンモニア
系エッチング液などでエッチングすればよく、ｐ−Ａｌ
X Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第２クラッド層６は塩酸や
フッ酸のようにＡｌの混晶比でエッチングスピードの大
きく異なる選択エッチング液を用いてエッチングすれば
よい。ここではＡｌ混晶比Ｖを０．２のようにＸ（たと
えば０．６）より充分小さくとることにより、ｐ−Ａｌ
V Ｇａ1-V Ａｓからなるエッチングストップ層１０ｂで
エッチング深さを制御することができる。
クとして、図５（ｃ）のようにｐ−ＧａＡｓからなるキ
ャップ層１６およびｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上
部第２クラッド層６をエッチングする。このとき、ｐ−
ＧａＡｓからなるキャップ層１６は選択性の小さい硫酸
系の液や、ＧａＡｓのみ選択エッチングするアンモニア
系エッチング液などでエッチングすればよく、ｐ−Ａｌ
X Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第２クラッド層６は塩酸や
フッ酸のようにＡｌの混晶比でエッチングスピードの大
きく異なる選択エッチング液を用いてエッチングすれば
よい。ここではＡｌ混晶比Ｖを０．２のようにＸ（たと
えば０．６）より充分小さくとることにより、ｐ−Ａｌ
V Ｇａ1-V Ａｓからなるエッチングストップ層１０ｂで
エッチング深さを制御することができる。
【００４８】つぎに、この第１成長層１７をＭＯＣＶＤ
装置内に入れ、図６（ｄ）のようにＳｉ3 Ｎ4 からなる
絶縁膜１８以外の部分に、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓから
なる第１電流制限層５ａ、ｎ−ＧａＡｓからなる第２電
流制限層５ｂを順次積層させ、第２成長層１９をうる。
ＭＯＣＶＤでは条件を適正化させることにより、このよ
うに選択成長が可能である。
装置内に入れ、図６（ｄ）のようにＳｉ3 Ｎ4 からなる
絶縁膜１８以外の部分に、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓから
なる第１電流制限層５ａ、ｎ−ＧａＡｓからなる第２電
流制限層５ｂを順次積層させ、第２成長層１９をうる。
ＭＯＣＶＤでは条件を適正化させることにより、このよ
うに選択成長が可能である。
【００４９】この第２成長層１９をＭＯＣＶＤ装置から
取り出し、図６（ｅ）のようにストライプ状のＳｉ3 Ｎ
4 からなる絶縁膜１８に垂直な方向に幅Ｍでもってｎ−
ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂを除去する。この
とき、ＧａＡｓのみ選択エッチングするアンモニア系エ
ッチング液などを用いればよい。
取り出し、図６（ｅ）のようにストライプ状のＳｉ3 Ｎ
4 からなる絶縁膜１８に垂直な方向に幅Ｍでもってｎ−
ＧａＡｓからなる第２電流制限層５ｂを除去する。この
とき、ＧａＡｓのみ選択エッチングするアンモニア系エ
ッチング液などを用いればよい。
【００５０】つぎに、Ｓｉ3 Ｎ4 からなる絶縁膜を取り
除いたのち、図６（ｆ）のように、ＭＢＥ装置またはＭ
ＯＣＶＤ装置によって、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからな
る上部第３クラッド層２０、ｐ−ＧａＡｓからなるコン
タクト層７を順次形成する。ここで、Ｄ−Ｄ線断面が図
７に示される。この断面においては、ｎ−ＧａＡｓから
なる第２電流制限層５ｂは存在しない。すなわち、レー
ザ共振器中で、この幅Ｍの部分では吸収損失導波機構を
もたず、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１電流制限
層５ａのＡｌ混晶比Ｚによってのみ光の導波機構が支配
される。
除いたのち、図６（ｆ）のように、ＭＢＥ装置またはＭ
ＯＣＶＤ装置によって、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからな
る上部第３クラッド層２０、ｐ−ＧａＡｓからなるコン
タクト層７を順次形成する。ここで、Ｄ−Ｄ線断面が図
７に示される。この断面においては、ｎ−ＧａＡｓから
なる第２電流制限層５ｂは存在しない。すなわち、レー
ザ共振器中で、この幅Ｍの部分では吸収損失導波機構を
もたず、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓからなる第１電流制限
層５ａのＡｌ混晶比Ｚによってのみ光の導波機構が支配
される。
【００５１】最後に、以上のように半導体層の形成され
た半導体基板の裏面をラッピングし、所定の厚さまで加
工したのち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面およびｐ−Ｇａ
Ａｓからなるコンタクト層７の上面にそれぞれ電極を形
成したのち、チップ化することにより、半導体レーザチ
ップが完成する。
た半導体基板の裏面をラッピングし、所定の厚さまで加
工したのち、ｎ−ＧａＡｓ基板１の下面およびｐ−Ｇａ
Ａｓからなるコンタクト層７の上面にそれぞれ電極を形
成したのち、チップ化することにより、半導体レーザチ
ップが完成する。
【００５２】この製法の特長は、実施例１のよう電流注
入領域のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部クラッド層に
再成長界面を一切もたないことから、実施例１よりもさ
らに高信頼性がえられることがあげられる反面、実施例
１に比べて工程がやや複雑になる。
入領域のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部クラッド層に
再成長界面を一切もたないことから、実施例１よりもさ
らに高信頼性がえられることがあげられる反面、実施例
１に比べて工程がやや複雑になる。
【００５３】前記実施例では、絶縁膜１８としてＳｉ3
Ｎ4 を用いたが、ＳｉＯ2 など他の絶縁膜などでも、マ
スクとして使用できるものであればよい。
Ｎ4 を用いたが、ＳｉＯ2 など他の絶縁膜などでも、マ
スクとして使用できるものであればよい。
【００５４】以上いずれの実施例においても、レーザ共
振器内部の長さＭの部分においてはｎ−ＧａＡｓからな
る第２電流制限層をもたずにｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓか
らなる第１電流制限層によってのみ光の導波機構をも
ち、長さＭ以外の部分ではｎ−ＧａＡｓからなる第２電
流制限層が存在し、その結果ＧａＡｓによる吸収損失に
より光が導波されるという本発明の目的とする構造がえ
られている。
振器内部の長さＭの部分においてはｎ−ＧａＡｓからな
る第２電流制限層をもたずにｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓか
らなる第１電流制限層によってのみ光の導波機構をも
ち、長さＭ以外の部分ではｎ−ＧａＡｓからなる第２電
流制限層が存在し、その結果ＧａＡｓによる吸収損失に
より光が導波されるという本発明の目的とする構造がえ
られている。
【００５５】また、前記実施例１〜２ともに、エッチン
グプロセスとしてウェットエッチングを用いたが、ドラ
イエッチングを用いてもよい。とくに実施例１におい
て、ストライプ溝１５を作製するのに選択エッチングを
多用するのは効率が悪いため、反応性イオンビームエッ
チング（Reactive Ion Beam Etching 、ＲＩＢＥ）のよ
うに真空中でエッチングしながら、エッチングされた成
分をモニターできるドライエッチングを用いるのは効果
的である。
グプロセスとしてウェットエッチングを用いたが、ドラ
イエッチングを用いてもよい。とくに実施例１におい
て、ストライプ溝１５を作製するのに選択エッチングを
多用するのは効率が悪いため、反応性イオンビームエッ
チング（Reactive Ion Beam Etching 、ＲＩＢＥ）のよ
うに真空中でエッチングしながら、エッチングされた成
分をモニターできるドライエッチングを用いるのは効果
的である。
【００５６】実施例１において、各層の膜厚をｎ−Ａｌ
X Ｇａ1-X Ａｓクラッド層２が２００００Å、ＡｌY Ｇ
ａ1-Y Ａｓ活性層３が５００Å、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａ
ｓ第１クラッド層４が１５００Å、ｎ−ＧａＡｓエッチ
ングストップ層１０ａが１００Å、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z
Ａｓ電流制限層５９が１５００Å、ｎ−ＧａＡｓ電流制
限層５ｂが２０００Å、ｎ−ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓ蒸発防
止層１１が７００Å、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第２クラ
ッド層６が１８０００Å、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７
が１６０００Åとし、Ａｌ混晶比をＸ＝０．６、Ｙ＝
０．１２、Ｚ＝０．６３、Ｗ＝０．１２、ストライプ溝
１５の幅を４μｍ、レーザ共振器の長さＬを３５０μｍ
に保ち、スリット１４の幅Ｍを２０、４０、８０、１６
０μｍと変化させたばあいの光出力２ｍＷにおけるビジ
ビリティ（γ）、非点隔差、キンク（電気的光学特性の
折れ曲がる光出力）を図８に示す。点線ａで示されるよ
うに、Ｍを大きくするにしたがって、γが小さくなる、
すなわち、縦マルチモードが発振し始めるのがわかる。
実線ｃに示されるように、非点隔差はそれにつれて大き
くなるが、Ｍ＝１６０μｍにおいても１０μｍ以下にあ
る。実線ｂに示されるように、キンクはほとんど変化し
ていない。これは、Ｍを大きくすると利得導波的要素が
増えてキンクが下がろうとするのに対し、吸収損失が減
って微分効率が大きくなるため、キンクが下がるのが相
殺されるためと考えられる。
X Ｇａ1-X Ａｓクラッド層２が２００００Å、ＡｌY Ｇ
ａ1-Y Ａｓ活性層３が５００Å、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａ
ｓ第１クラッド層４が１５００Å、ｎ−ＧａＡｓエッチ
ングストップ層１０ａが１００Å、ｎ−ＡｌZ Ｇａ1-Z
Ａｓ電流制限層５９が１５００Å、ｎ−ＧａＡｓ電流制
限層５ｂが２０００Å、ｎ−ＡｌW Ｇａ1-W Ａｓ蒸発防
止層１１が７００Å、ｐ−ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ第２クラ
ッド層６が１８０００Å、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７
が１６０００Åとし、Ａｌ混晶比をＸ＝０．６、Ｙ＝
０．１２、Ｚ＝０．６３、Ｗ＝０．１２、ストライプ溝
１５の幅を４μｍ、レーザ共振器の長さＬを３５０μｍ
に保ち、スリット１４の幅Ｍを２０、４０、８０、１６
０μｍと変化させたばあいの光出力２ｍＷにおけるビジ
ビリティ（γ）、非点隔差、キンク（電気的光学特性の
折れ曲がる光出力）を図８に示す。点線ａで示されるよ
うに、Ｍを大きくするにしたがって、γが小さくなる、
すなわち、縦マルチモードが発振し始めるのがわかる。
実線ｃに示されるように、非点隔差はそれにつれて大き
くなるが、Ｍ＝１６０μｍにおいても１０μｍ以下にあ
る。実線ｂに示されるように、キンクはほとんど変化し
ていない。これは、Ｍを大きくすると利得導波的要素が
増えてキンクが下がろうとするのに対し、吸収損失が減
って微分効率が大きくなるため、キンクが下がるのが相
殺されるためと考えられる。
【００５７】このように、本発明により、キンクレベル
を高く、かつ非点隔差を低く保ちながら、縦マルチモー
ド発振をする半導体レーザチップがえられた。
を高く、かつ非点隔差を低く保ちながら、縦マルチモー
ド発振をする半導体レーザチップがえられた。
【００５８】以上のように、従来、書込み用光源に必要
な３０ｍＷ以上の光出力を発生させる半導体レーザで
は、２ｍＷ程度の低光出力においても可干渉性が高く、
光ディスクから記録を読み取るのに高周波重畳回路が必
要であったが、本発明によって、高周波重畳回路不要な
ピックアップを作製するための半導体レーザが安定量産
できるようになった。
な３０ｍＷ以上の光出力を発生させる半導体レーザで
は、２ｍＷ程度の低光出力においても可干渉性が高く、
光ディスクから記録を読み取るのに高周波重畳回路が必
要であったが、本発明によって、高周波重畳回路不要な
ピックアップを作製するための半導体レーザが安定量産
できるようになった。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、 （１）高出力動作まで横モードの安定でかつ非点隔差も
小さく抑えた低ノイズ半導体レーザを安定して提供する
ことができる。
小さく抑えた低ノイズ半導体レーザを安定して提供する
ことができる。
【００６０】（２）設計パラメータを簡単に変更でき、
あらゆる用途に対する半導体レーザを提供できる。
あらゆる用途に対する半導体レーザを提供できる。
【００６１】（３）本発明の半導体レーザを用いて、高
周波重畳回路の不要な、記録書込み兼読取り用ピックア
ップを作製することができる。
周波重畳回路の不要な、記録書込み兼読取り用ピックア
ップを作製することができる。
【図１】本発明の半導体レーザの構造の一実施例であ
る。
る。
【図２】本発明の半導体レーザの他の実施例を製造工程
（前半）にしたがって示す図である。
（前半）にしたがって示す図である。
【図３】本発明の半導体レーザの他の実施例を製造工程
（後半）にしたがって示す図である。
（後半）にしたがって示す図である。
【図４】図２（ｂ）および図３（ｅ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−
Ｃ線における断面図である。
Ｃ線における断面図である。
【図５】本発明の半導体レーザのさらに他の実施例を製
造工程（前半）にしたがって示す図である。
造工程（前半）にしたがって示す図である。
【図６】本発明の半導体レーザのさらに他の実施例を製
造工程（後半）にしたがって示す図である。
造工程（後半）にしたがって示す図である。
【図７】図６（ｆ）Ｄ−Ｄ線における断面図である。
【図８】本発明の実施例２の半導体レーザの特性を示す
図である。
図である。
【図９】従来の半導体レーザの構造を示す図である。
【図１０】従来の半導体レーザの構造を示す図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ 下部クラッド層 ３ 活性層 ４ 上部第１クラッド層 ５ａ 第１電流制限層 ５ｂ 第２電流制限層 ６ 上部第２クラッド層 ７ コンタクト層 ８ 上部電極 ９ 下部電極
Claims (9)
- 【請求項１】 活性層を上下両面からはさむ上下クラッ
ド層の少なくとも一方の層中に、電流路となるストライ
プ溝を有する電流制限層を備えたダブルへテロ接合構造
の半導体レーザであって、前記電流制限層が複数層から
なり、少なくともそのうちの１層が、前記電流路となる
ストライプ溝を横切る方向にスリットを有してなる半導
体レーザ。 - 【請求項２】 前記電流制限層の複数層が、前記活性層
よりも大きな禁制帯幅を有する層と、該活性層より小さ
いかまたは同等の禁制帯幅を有する層を共に備え、該活
性層より小さいかまたは同等の禁制帯幅を有する層に前
記スリットが形成されてなる請求項１記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項３】 記録書込み用および記録読取り用光源と
して、請求項１または２記載の半導体レーザを備えた光
ピックアップシステム。 - 【請求項４】 （ａ）半導体基板上に少なくとも、下部
クラッド層、活性層、上部第１クラッド層、第１電流制
限層および第２電流制限層を順次成長させて積層する工
程、（ｂ）前記第１電流制限層および第２電流制限層を
エッチングして電流路となるストライプ溝を形成すると
共に該ストライプ溝を横切る方向に前記第２電流制限層
にスリットを形成する工程、および（ｃ）上部第２クラ
ッド層、コンタクト層を順次成長して積層する工程から
なる半導体レーザの製法。 - 【請求項５】 （ｄ）第１導電型のＧａＡｓ半導体基板
上に第１導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ（０．３≦Ｘ≦
０．９）からなる下部クラッド層、ＡｌY Ｇａ1-Y Ａｓ
（０≦Ｙ≦０．３、Ｙ＜Ｘ）からなる活性層、第２導電
型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第１クラッド層、
ＧａＡｓからなるエッチングストップ層、第１導電型の
ＡｌZ Ｇａ1-Z Ａｓ（０．３≦Ｚ≦０．９、Ｘ≦Ｚ）か
らなる第１電流制限層、第１導電型のＧａＡｓからなる
第２電流制限層、ＡｌW Ｇａ1-WＡｓ（０．０５≦Ｗ≦
０．９）からなる蒸発防止層およびＧａＡｓからなる酸
化防止層を順次成長させて積層する工程、（ｅ）前記酸
化防止層および蒸発防止層の一部を、電流路となるスト
ライプ溝を横切る方向にエッチングしてスリットを形成
する工程、（ｆ）電流路となるストライプ溝を形成する
ため、前記酸化防止層、蒸発防止層、第２電流制限層お
よび第１電流制限層をストライプ状にエッチングして前
記エッチングストップ層を露出させる工程、（ｇ）分子
線を照射しながらの加熱により、前記酸化防止層、前記
ストライプ状のエッチングにより露出したエッチングス
トップ層、前記スリットの形成により露出した第２電流
制限層をサーマルエッチングして除去する工程、および
（ｈ）第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓからなる上部第
２クラッド層、第２導電型のＧａＡｓからなるコンタク
ト層を順次成長させて積層する工程からなる半導体レー
ザの製法。 - 【請求項６】 前記酸化防止層および蒸発防止層の一部
をエッチングしてスリットを形成する工程および前記酸
化防止層、蒸発防止層、第２電流制限層、第１電流制限
層をストライプ状にエッチングする工程のエッチングが
ドライエッチングである請求項４または５記載の半導体
レーザの製法。 - 【請求項７】 （ｉ）半導体基板上に少なくとも、下部
クラッド層、活性層、上部第１クラッド層、上部第２ク
ラッド層およびキャップ層を順次成長させて積層する工
程、（ｊ）前記キャップ層上にストライプ状のマスクを
形成する工程、（ｋ）前記キャップ層および上部第２ク
ラッド層をエッチングする工程、（ｌ）前記エッチング
により露出する層上に第１電流制限層および第２電流制
限層を順次成長させて積層する工程、（ｍ）前記第２電
流制限層の一部を選択エッチングして前記ストライプ状
のマスクと交わる方向に除去してスリットを形成する工
程、（ｎ）前記ストライプ状のマスクを除去する工程、
および（ｏ）上部第３クラッド層およびコンタクト層を
成長させて積層する工程からなる半導体レーザの製法。 - 【請求項８】 前記（ｉ）工程の上部第１クラッド層と
上部第２クラッド層とのあいだにエッチングストップ層
を成長させる請求項７記載の半導体レーザの製法。 - 【請求項９】 前記半導体基板が第１導電型のＧａＡ
ｓ、前記下部クラッド層が第１導電型のＡｌX Ｇａ1-X
Ａｓ（０．３≦Ｘ≦０．９）、前記活性層がＡｌY Ｇａ
1-Y Ａｓ（０≦Ｙ≦０．３、Ｙ＜Ｘ）、前記上部第１ク
ラッド層が第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記エッ
チングストップ層が第２導電型のＡｌVＧａ1-V Ａｓ
（０．１≦Ｖ≦０．７、Ｖ＜＜Ｘ）、前記上部第２クラ
ッド層が第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記キャッ
プ層が第２導電型のＧａＡｓ、前記ストライプ状のマス
クが絶縁膜、第１電流制限層が第１導電型のＡｌZ Ｇａ
1-ZＡｓ（０．３≦Ｚ≦０．９、Ｘ≦Ｚ）、前記第２電
流制限層が第１導電型のＧａＡｓ、前記上部第３クラッ
ド層が第２導電型のＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ、前記コンタク
ト層が第２導電型のＧａＡｓである請求項８記載の半導
体レーザの製法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22202194A JPH0888439A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 半導体レーザおよびその製法 |
| US08/527,724 US6009112A (en) | 1994-09-16 | 1995-09-13 | Semiconductor laser and manufacturing method therefor |
| US09/434,934 US6130108A (en) | 1994-09-16 | 1999-11-05 | Semiconductor laser and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22202194A JPH0888439A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 半導体レーザおよびその製法 |
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|---|---|
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Family
ID=16775864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22202194A Pending JPH0888439A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 半導体レーザおよびその製法 |
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| Country | Link |
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| US (2) | US6009112A (ja) |
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1995
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- 1999-11-05 US US09/434,934 patent/US6130108A/en not_active Expired - Fee Related
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |