JPH1075011A - 半導体レーザ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動電圧の低減、遠視野像における水平方向
の放射角の拡大および遠視野像の整形を図ることができ
るとともに、安定した自励発振型半導体レーザを容易に
実現することができる半導体レーザを提供する。 【解決手段】 ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の上層
部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層６からなるリッジストライプ部７の両側を、ｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層８で埋め込んだＡｌＧａＩｎＰ系の
埋め込みリッジ型半導体レーザにおいて、リッジストラ
イプ部７の共振器長方向の両端部に長さＬ1 のテーパー
領域７ａをぞれぞれ設け、テーパー領域７ａの合計の長
さ２Ｌ1を、共振器長Ｌの１／１０以上に選ぶ。リッジ
ストライプ部７の共振器長方向の両端面における幅
Ｗ1 、共振器長方向の中央の幅Ｗ2 を、Ｗ1 ＜Ｗ2 、Ｗ
1 ≦５μｍ、Ｗ2 ≦７μｍに選ぶ。
の放射角の拡大および遠視野像の整形を図ることができ
るとともに、安定した自励発振型半導体レーザを容易に
実現することができる半導体レーザを提供する。 【解決手段】 ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の上層
部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層６からなるリッジストライプ部７の両側を、ｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層８で埋め込んだＡｌＧａＩｎＰ系の
埋め込みリッジ型半導体レーザにおいて、リッジストラ
イプ部７の共振器長方向の両端部に長さＬ1 のテーパー
領域７ａをぞれぞれ設け、テーパー領域７ａの合計の長
さ２Ｌ1を、共振器長Ｌの１／１０以上に選ぶ。リッジ
ストライプ部７の共振器長方向の両端面における幅
Ｗ1 、共振器長方向の中央の幅Ｗ2 を、Ｗ1 ＜Ｗ2 、Ｗ
1 ≦５μｍ、Ｗ2 ≦７μｍに選ぶ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザに
関し、例えば、光ディスク装置などの光源として用いて
好適なものである。
関し、例えば、光ディスク装置などの光源として用いて
好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、横モードの安定化を図った半
導体レーザとして、ストライプ構造を有する埋め込みリ
ッジ型半導体レーザが知られている。図１０は、従来の
ストレート型のストライプ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ
系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す斜視図であ
る。
導体レーザとして、ストライプ構造を有する埋め込みリ
ッジ型半導体レーザが知られている。図１０は、従来の
ストレート型のストライプ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ
系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す斜視図であ
る。
【０００３】図１０に示すように、この従来のストレー
ト型のストライプ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系の埋め
込みリッジ型半導体レーザにおいては、ｎ型ＧａＡｓ基
板１０１上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０２、
ＧａＩｎＰ活性層１０３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層１０４、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０５およびｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層１０６が順次積層されている。
ト型のストライプ構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系の埋め
込みリッジ型半導体レーザにおいては、ｎ型ＧａＡｓ基
板１０１上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０２、
ＧａＩｎＰ活性層１０３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド
層１０４、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０５およびｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層１０６が順次積層されている。
【０００４】ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の上
層部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０５およびｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層１０６は、一方向に延びるストレート型の
リッジストライプ形状を有する。符号１０７は、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の上層部、ｐ型ＧａＩｎ
Ｐ中間層１０５およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６
により構成されるリッジストライプ部を示す。この場
合、このストレート型のリッジストライプ部１０７は共
振器長方向に均一な幅Ｗ´を有する。ここで、リッジス
トライプ部１０７の幅Ｗ´は、リッジストライプ部１０
７の底部における幅を指す。このリッジストライプ部１
０７の両側の部分にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０８が
埋め込まれ、これによって電流狭窄構造が形成されてい
る。
層部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層１０５およびｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層１０６は、一方向に延びるストレート型の
リッジストライプ形状を有する。符号１０７は、ｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の上層部、ｐ型ＧａＩｎ
Ｐ中間層１０５およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６
により構成されるリッジストライプ部を示す。この場
合、このストレート型のリッジストライプ部１０７は共
振器長方向に均一な幅Ｗ´を有する。ここで、リッジス
トライプ部１０７の幅Ｗ´は、リッジストライプ部１０
７の底部における幅を指す。このリッジストライプ部１
０７の両側の部分にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０８が
埋め込まれ、これによって電流狭窄構造が形成されてい
る。
【０００５】ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０６およびｎ
型ＧａＡｓ電流狭窄層１０８の上には、例えばＴｉ／Ｐ
ｔ／Ａｕ電極のようなｐ側電極１０９が設けられてい
る。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１の裏面には、例えば
ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極ようなｎ側電極１１０が設け
られている。
型ＧａＡｓ電流狭窄層１０８の上には、例えばＴｉ／Ｐ
ｔ／Ａｕ電極のようなｐ側電極１０９が設けられてい
る。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１の裏面には、例えば
ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極ようなｎ側電極１１０が設け
られている。
【０００６】この従来のＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリ
ッジ型半導体レーザにおいては、リッジストライプ部１
０７の幅Ｗ´を５μｍ程度以下とすることにより横モー
ドの安定化が図られる。また、リッジストライプ部１０
７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１０４の厚さｄ´に応じて導波機構が制御される。具体
的には、この埋め込みリッジ型半導体レーザの導波機構
は、リッジストライプ部１０７の両側の部分におけるｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の厚さｄ´を１００
〜３００ｎｍとした場合は実屈折率導波型、３００〜５
００ｎｍとした場合は実屈折率導波型と利得導波型との
中間的導波型、５００ｎｍ以上とした場合は利得導波型
となる。
ッジ型半導体レーザにおいては、リッジストライプ部１
０７の幅Ｗ´を５μｍ程度以下とすることにより横モー
ドの安定化が図られる。また、リッジストライプ部１０
７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１０４の厚さｄ´に応じて導波機構が制御される。具体
的には、この埋め込みリッジ型半導体レーザの導波機構
は、リッジストライプ部１０７の両側の部分におけるｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の厚さｄ´を１００
〜３００ｎｍとした場合は実屈折率導波型、３００〜５
００ｎｍとした場合は実屈折率導波型と利得導波型との
中間的導波型、５００ｎｍ以上とした場合は利得導波型
となる。
【０００７】上述の従来の埋め込みリッジ型半導体レー
ザの導波機構を実屈折率導波型とした場合には、接合と
平行な方向に作り込まれた屈折率段差により横モードが
閉じ込められ、利得導波型とした場合には、注入キャリ
アの分布によって生じる利得分布により横モードが閉じ
込められる。
ザの導波機構を実屈折率導波型とした場合には、接合と
平行な方向に作り込まれた屈折率段差により横モードが
閉じ込められ、利得導波型とした場合には、注入キャリ
アの分布によって生じる利得分布により横モードが閉じ
込められる。
【０００８】また、実屈折率導波型と利得導波型との中
間的導波型とした場合には、自励発振することが知られ
ている。この場合、接合と平行な方向に作り込まれた屈
折率段差により横モードが閉じ込められるが、実屈折率
導波型の場合と比べて上述の屈折率段差は小さいため、
接合と平行な方向への光の広がりが実屈折率導波型の場
合よりも大きくなる。このため、図１１に示すように、
ＧａＩｎＰ活性層１０３における利得領域の幅ＷG ´に
比べて光閉じ込め領域の幅ＷP ´が大きくなる。この場
合、リッジストライプ部１０７の両側の部分におけるＧ
ａＩｎＰ活性層１０３中には、光閉じ込め領域と利得領
域との差により可飽和吸収領域１１１が生じる。
間的導波型とした場合には、自励発振することが知られ
ている。この場合、接合と平行な方向に作り込まれた屈
折率段差により横モードが閉じ込められるが、実屈折率
導波型の場合と比べて上述の屈折率段差は小さいため、
接合と平行な方向への光の広がりが実屈折率導波型の場
合よりも大きくなる。このため、図１１に示すように、
ＧａＩｎＰ活性層１０３における利得領域の幅ＷG ´に
比べて光閉じ込め領域の幅ＷP ´が大きくなる。この場
合、リッジストライプ部１０７の両側の部分におけるＧ
ａＩｎＰ活性層１０３中には、光閉じ込め領域と利得領
域との差により可飽和吸収領域１１１が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のストレート型のストライプ構造を有する埋め込み
リッジ型の半導体レーザでは、次のような問題があっ
た。すなわち、横モードを安定に維持するためには、ス
トレート形状を有するリッジストライプ部１０７の幅Ｗ
´を５μｍ程度以下にしなければならない。この際、ｐ
型ＧａＡｓコンタクト層１０６とｐ側電極１０９とのコ
ンタクト面積の縮小に伴って、電流経路が狭くなり微分
抵抗が高まるため、半導体レーザの駆動電圧の上昇を引
き起こすという問題があった。
従来のストレート型のストライプ構造を有する埋め込み
リッジ型の半導体レーザでは、次のような問題があっ
た。すなわち、横モードを安定に維持するためには、ス
トレート形状を有するリッジストライプ部１０７の幅Ｗ
´を５μｍ程度以下にしなければならない。この際、ｐ
型ＧａＡｓコンタクト層１０６とｐ側電極１０９とのコ
ンタクト面積の縮小に伴って、電流経路が狭くなり微分
抵抗が高まるため、半導体レーザの駆動電圧の上昇を引
き起こすという問題があった。
【００１０】また、この従来の埋め込みリッジ型半導体
レーザを光ディスク装置などの光源として応用する場合
には、出射端面におけるレーザ光のスポットを小さくし
て、遠視野像（Ｆａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｐａｔｔｅｒｎ）
における水平方向の放射角θ//を８°程度以上に広くす
ることが有効であるが、そのためには、さらにリッジス
トライプ部１０７の幅Ｗ´を狭くする必要がある。しか
しながら、この場合、ＧａＩｎＰ活性層１０３における
利得領域が狭くなり、かつ、高い吸収係数をもつ領域へ
の光分布が大きくなるため導波ロスが増加する。このた
め、半導体レーザの駆動電流が上昇するという問題があ
った。これは、この従来の埋め込みリッジ型半導体レー
ザを、水平方向の放射角θ//が小さくなりがちな実屈折
率導波型とした場合に顕著であった。また、この従来の
埋め込みリッジ型半導体レーザを利得導波型とした場合
には、レーザ光の遠視野像が双峰状になるため、実用上
の問題を生じるおそれがあった。
レーザを光ディスク装置などの光源として応用する場合
には、出射端面におけるレーザ光のスポットを小さくし
て、遠視野像（Ｆａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｐａｔｔｅｒｎ）
における水平方向の放射角θ//を８°程度以上に広くす
ることが有効であるが、そのためには、さらにリッジス
トライプ部１０７の幅Ｗ´を狭くする必要がある。しか
しながら、この場合、ＧａＩｎＰ活性層１０３における
利得領域が狭くなり、かつ、高い吸収係数をもつ領域へ
の光分布が大きくなるため導波ロスが増加する。このた
め、半導体レーザの駆動電流が上昇するという問題があ
った。これは、この従来の埋め込みリッジ型半導体レー
ザを、水平方向の放射角θ//が小さくなりがちな実屈折
率導波型とした場合に顕著であった。また、この従来の
埋め込みリッジ型半導体レーザを利得導波型とした場合
には、レーザ光の遠視野像が双峰状になるため、実用上
の問題を生じるおそれがあった。
【００１１】この従来の埋め込みリッジ型半導体レーザ
を光ディスク装置などの光源として応用する場合、低ノ
イズ化を図るためには、この従来の埋め込みリッジ型半
導体レーザを自励発振型とすることが有効である。しか
しながら、この場合、自励発振型半導体レーザを実現す
るためのレーザ構造パラメータ（例えば、リッジストラ
イプ部１０７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層１０４の厚さｄ´）の許容値の範囲が非常に
狭いため、歩留まりが低く、自励発振型半導体レーザの
実現が困難であるという問題があった。また、この場
合、ＧａＩｎＰ活性層１０３の利得領域と光閉じ込め領
域の差により生じる可飽和吸収領域１１１が、動作時の
温度変化や光出力変化に対して不安定であるため、自励
発振が不安定であるという問題があった。
を光ディスク装置などの光源として応用する場合、低ノ
イズ化を図るためには、この従来の埋め込みリッジ型半
導体レーザを自励発振型とすることが有効である。しか
しながら、この場合、自励発振型半導体レーザを実現す
るためのレーザ構造パラメータ（例えば、リッジストラ
イプ部１０７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰ
クラッド層１０４の厚さｄ´）の許容値の範囲が非常に
狭いため、歩留まりが低く、自励発振型半導体レーザの
実現が困難であるという問題があった。また、この場
合、ＧａＩｎＰ活性層１０３の利得領域と光閉じ込め領
域の差により生じる可飽和吸収領域１１１が、動作時の
温度変化や光出力変化に対して不安定であるため、自励
発振が不安定であるという問題があった。
【００１２】したがって、この発明の目的は、駆動電圧
の低減、遠視野像における水平方向の放射角の拡大およ
び遠視野像の整形を図ることができるとともに、安定し
た自励発振型半導体レーザを容易に実現することができ
る半導体レーザを提供することにある。
の低減、遠視野像における水平方向の放射角の拡大およ
び遠視野像の整形を図ることができるとともに、安定し
た自励発振型半導体レーザを容易に実現することができ
る半導体レーザを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、第１導電型の第１のクラッド層と、第
１のクラッド層上の活性層と、活性層上の第２導電型の
第２のクラッド層とを有し、第２のクラッド層に設けら
れたストライプ部の両側の部分に、活性層からの光に対
して吸収効果を有する第１導電型の電流狭窄層が埋め込
まれた電流狭窄構造を有する半導体レーザにおいて、ス
トライプ部が共振器長方向の両端部に共振器長方向の中
央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に幅が減少
するテーパー領域を有することを特徴とするものであ
る。
に、この発明は、第１導電型の第１のクラッド層と、第
１のクラッド層上の活性層と、活性層上の第２導電型の
第２のクラッド層とを有し、第２のクラッド層に設けら
れたストライプ部の両側の部分に、活性層からの光に対
して吸収効果を有する第１導電型の電流狭窄層が埋め込
まれた電流狭窄構造を有する半導体レーザにおいて、ス
トライプ部が共振器長方向の両端部に共振器長方向の中
央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に幅が減少
するテーパー領域を有することを特徴とするものであ
る。
【００１４】この発明の一実施形態において、この半導
体レーザーは自励発振型であり、ストライプ部の両側の
部分における第２のクラッド層の厚さは、１００〜８０
０ｎｍ、好適には、３００〜８００ｎｍである。
体レーザーは自励発振型であり、ストライプ部の両側の
部分における第２のクラッド層の厚さは、１００〜８０
０ｎｍ、好適には、３００〜８００ｎｍである。
【００１５】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、ストライプ部は共振器長方向の両端部に、共振器長
方向の中央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に
幅が減少するテーパー領域を有するので、ストライプ部
の両端部における幅を横モードの安定化を維持するため
に狭くしても、ストライプ部の中央部における幅を広く
することができる。これにより、電極とのコンタクト面
積を大きくすることができるので、電流経路が広がり微
分抵抗が減少する。これにより、半導体レーザの駆動電
圧が低減する。
ば、ストライプ部は共振器長方向の両端部に、共振器長
方向の中央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に
幅が減少するテーパー領域を有するので、ストライプ部
の両端部における幅を横モードの安定化を維持するため
に狭くしても、ストライプ部の中央部における幅を広く
することができる。これにより、電極とのコンタクト面
積を大きくすることができるので、電流経路が広がり微
分抵抗が減少する。これにより、半導体レーザの駆動電
圧が低減する。
【００１６】また、ストライプ部の共振器長方向の両端
部のテーパー領域による波面整形効果により、遠視野像
の水平方向の放射角を８°程度以上に広くすることがで
きる。これにより、遠視野像の水平方向の放射角を広く
するためにストライプ幅を狭くする必要がないので、信
頼性良く遠視野像の整形が可能である。また、この波面
整形効果により、利得導波型とした場合の遠視野像が単
峰状となる。
部のテーパー領域による波面整形効果により、遠視野像
の水平方向の放射角を８°程度以上に広くすることがで
きる。これにより、遠視野像の水平方向の放射角を広く
するためにストライプ幅を狭くする必要がないので、信
頼性良く遠視野像の整形が可能である。また、この波面
整形効果により、利得導波型とした場合の遠視野像が単
峰状となる。
【００１７】また、共振器長方向に断面構造が変化して
いるので、半導体レーザを自励発振型としたとき、活性
層中のテーパー領域の周辺部に対応する部分が固定され
た可飽和吸収領域となる。このため、従来の埋め込みリ
ッジ型半導体レーザを自励発振型とした場合に比べて、
可飽和吸収領域が安定であるので、自励発振が安定であ
る。また、これにより、自励発振型半導体レーザを実現
するために、ストライプ部の両側の部分における第２の
クラッド層の厚さの許容値の範囲を１００〜８００ｎ
ｍ、好適には３００〜８００ｎｍと広くすることができ
るため、この半導体レーザを自励発振型とする場合の歩
留まりが向上し、容易に自励発振型半導体レーザを得る
ことができる。
いるので、半導体レーザを自励発振型としたとき、活性
層中のテーパー領域の周辺部に対応する部分が固定され
た可飽和吸収領域となる。このため、従来の埋め込みリ
ッジ型半導体レーザを自励発振型とした場合に比べて、
可飽和吸収領域が安定であるので、自励発振が安定であ
る。また、これにより、自励発振型半導体レーザを実現
するために、ストライプ部の両側の部分における第２の
クラッド層の厚さの許容値の範囲を１００〜８００ｎ
ｍ、好適には３００〜８００ｎｍと広くすることができ
るため、この半導体レーザを自励発振型とする場合の歩
留まりが向上し、容易に自励発振型半導体レーザを得る
ことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。まず、この発明の第１の実施形態について説明す
る。図１および図２は、この発明の第１の実施形態によ
るＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを
示す。ここで、図１は斜視図、図２は平面図である。
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。まず、この発明の第１の実施形態について説明す
る。図１および図２は、この発明の第１の実施形態によ
るＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを
示す。ここで、図１は斜視図、図２は平面図である。
【００１９】図１および図２に示すように、このＡｌＧ
ａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザにおいて
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層２、ＧａＩｎＰ活性層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層４、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層６が順次積層されている。
ａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザにおいて
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層２、ＧａＩｎＰ活性層３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層４、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層６が順次積層されている。
【００２０】ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の上層
部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層６は、一方向に延びるリッジストライプ形状を有
する。７は、これらのｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４
の上層部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層６により構成されるリッジストライプ部を
示す。このリッジストライプ部７の両側の部分にはｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層８が埋め込まれ、これによって電流
狭窄構造が形成されている。
部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層６は、一方向に延びるリッジストライプ形状を有
する。７は、これらのｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４
の上層部、ｐ型ＧａＩｎＰ中間層５およびｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層６により構成されるリッジストライプ部を
示す。このリッジストライプ部７の両側の部分にはｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層８が埋め込まれ、これによって電流
狭窄構造が形成されている。
【００２１】リッジストライプ部７の最上層のｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層６およびｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層８の
上には、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極のようなｐ側電極
９が設けられている。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面
には、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極のようなｎ側電
極１０が設けられている。
Ａｓコンタクト層６およびｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層８の
上には、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極のようなｐ側電極
９が設けられている。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面
には、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極のようなｎ側電
極１０が設けられている。
【００２２】このＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型
半導体レーザにおいて、リッジストライプ部７は、共振
器長方向の両端部のそれぞれ領域に、共振器長方向の中
央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に連続的に
幅が減少するようにテーパーが施されたテーパー領域７
ａを有している。また、このリッジストライプ部７は、
共振器長方向の中央部の領域に一定の幅のストレート領
域７ｂを有する。この場合、リッジストライプ部７の共
振器長方向の両端部のテーパー領域７ａは、互いにほぼ
等しい長さＬ1 を有している。また、この場合、これら
のテーパー領域７ａの合計の長さ２Ｌ1 は、共振器長Ｌ
の１０分の１以上、すなわち、２Ｌ1 ≧Ｌ／１０となる
ように選ばれる。Ｌ2 は、ストレート領域７ｂの長さを
示す。
半導体レーザにおいて、リッジストライプ部７は、共振
器長方向の両端部のそれぞれ領域に、共振器長方向の中
央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に連続的に
幅が減少するようにテーパーが施されたテーパー領域７
ａを有している。また、このリッジストライプ部７は、
共振器長方向の中央部の領域に一定の幅のストレート領
域７ｂを有する。この場合、リッジストライプ部７の共
振器長方向の両端部のテーパー領域７ａは、互いにほぼ
等しい長さＬ1 を有している。また、この場合、これら
のテーパー領域７ａの合計の長さ２Ｌ1 は、共振器長Ｌ
の１０分の１以上、すなわち、２Ｌ1 ≧Ｌ／１０となる
ように選ばれる。Ｌ2 は、ストレート領域７ｂの長さを
示す。
【００２３】また、Ｗ1 は、リッジストライプ部７の共
振器長方向の両端面における幅、Ｗ 2 は、リッジストラ
イプ部７の共振器長方向の中央部の幅を示す。この場
合、幅Ｗ1 ，Ｗ2 は、それぞれ、リッジストライプ部７
の共振器長方向の両端面および共振器長方向の中央部で
のリッジストライプ部７の底部における幅を指す。ここ
で、リッジストライプ部７の共振器長方向の両端面にお
ける幅Ｗ1 、共振器長方向の中央部の幅Ｗ2 は、それぞ
れ、Ｗ1 ＜Ｗ2 、かつ、Ｗ1 ≦５μｍ、かつ、Ｗ2 ≦７
μｍとなるように選ばれる。
振器長方向の両端面における幅、Ｗ 2 は、リッジストラ
イプ部７の共振器長方向の中央部の幅を示す。この場
合、幅Ｗ1 ，Ｗ2 は、それぞれ、リッジストライプ部７
の共振器長方向の両端面および共振器長方向の中央部で
のリッジストライプ部７の底部における幅を指す。ここ
で、リッジストライプ部７の共振器長方向の両端面にお
ける幅Ｗ1 、共振器長方向の中央部の幅Ｗ2 は、それぞ
れ、Ｗ1 ＜Ｗ2 、かつ、Ｗ1 ≦５μｍ、かつ、Ｗ2 ≦７
μｍとなるように選ばれる。
【００２４】ここで、この埋め込みリッジ型半導体レー
ザのレーザ構造パラメータの一例を示すと、共振器長Ｌ
＝４００μｍ、リッジストライプ部７のテーパー領域７
ａの長さＬ1 ＝１００μｍ、リッジストライプ部７のス
トレート領域７ｂの長さＬ2＝２００μｍ、リッジスト
ライプ部７の共振器長方向の両端面における幅Ｗ1 ＝４
μｍ、リッジストライプ部７の共振器長方向の中央部に
おける幅Ｗ2 ＝６μｍである。
ザのレーザ構造パラメータの一例を示すと、共振器長Ｌ
＝４００μｍ、リッジストライプ部７のテーパー領域７
ａの長さＬ1 ＝１００μｍ、リッジストライプ部７のス
トレート領域７ｂの長さＬ2＝２００μｍ、リッジスト
ライプ部７の共振器長方向の両端面における幅Ｗ1 ＝４
μｍ、リッジストライプ部７の共振器長方向の中央部に
おける幅Ｗ2 ＝６μｍである。
【００２５】上述のように構成された、この埋め込みリ
ッジ型半導体レーザにおいては、リッジストライプ部７
の共振器長方向の両端部における幅Ｗ1 を約５μｍ程度
以下（この場合、４μｍ）とすることにより横モードの
安定化が図られる。
ッジ型半導体レーザにおいては、リッジストライプ部７
の共振器長方向の両端部における幅Ｗ1 を約５μｍ程度
以下（この場合、４μｍ）とすることにより横モードの
安定化が図られる。
【００２６】また、この埋め込みリッジ型半導体レーザ
においては、リッジストライプ部７の両側の部分におけ
るｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の厚さｄに応じて光
の導波機構が制御される。具体的には、この埋め込みリ
ッジ型半導体レーザの導波機構は、リッジストライプ部
７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４の厚さｄを１００〜３００ｎｍとした場合は実屈折率
導波型、３００〜８００ｎｍとした場合は実屈折率導波
型と利得導波型との中間的導波型、８００ｎｍ以上とし
た場合は利得導波型となる。実屈折率導波型と利得導波
型との中間的導波型のときは、自励発振型半導体レーザ
が実現されることが知られている。したがって、この埋
め込みリッジ型半導体レーザでは、リッジストライプ部
７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４の厚さｄを変化させることにより、実屈折率導波型半
導体レーザ、自励発振型半導体レーザおよび利得導波型
半導体レーザを実現することができる。図３および図４
は、この埋め込みリッジ型半導体レーザの動作を説明す
るための断面図であり、図３は導波機構を実屈折率導波
型または利得導波型とした場合、図４は実屈折率導波型
と利得導波型との中間的導波型とした場合について示
す。
においては、リッジストライプ部７の両側の部分におけ
るｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の厚さｄに応じて光
の導波機構が制御される。具体的には、この埋め込みリ
ッジ型半導体レーザの導波機構は、リッジストライプ部
７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４の厚さｄを１００〜３００ｎｍとした場合は実屈折率
導波型、３００〜８００ｎｍとした場合は実屈折率導波
型と利得導波型との中間的導波型、８００ｎｍ以上とし
た場合は利得導波型となる。実屈折率導波型と利得導波
型との中間的導波型のときは、自励発振型半導体レーザ
が実現されることが知られている。したがって、この埋
め込みリッジ型半導体レーザでは、リッジストライプ部
７の両側の部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
４の厚さｄを変化させることにより、実屈折率導波型半
導体レーザ、自励発振型半導体レーザおよび利得導波型
半導体レーザを実現することができる。図３および図４
は、この埋め込みリッジ型半導体レーザの動作を説明す
るための断面図であり、図３は導波機構を実屈折率導波
型または利得導波型とした場合、図４は実屈折率導波型
と利得導波型との中間的導波型とした場合について示
す。
【００２７】まず、この埋め込みリッジ型半導体レーザ
の導波機構を実屈折率導波型とした場合には、接合と平
行な方向に作り込まれた屈折率段差により横モードが閉
じ込められる。また、利得導波型とした場合には、注入
キャリアの分布によって生じる利得分布によって横モー
ドが閉じ込められる。これらの両者の場合、ともに、図
３に示すように、ＧａＩｎＰ活性層３における利得領域
の幅ＷG に対して光閉じ込め領域の幅ＷP が小さくな
る。
の導波機構を実屈折率導波型とした場合には、接合と平
行な方向に作り込まれた屈折率段差により横モードが閉
じ込められる。また、利得導波型とした場合には、注入
キャリアの分布によって生じる利得分布によって横モー
ドが閉じ込められる。これらの両者の場合、ともに、図
３に示すように、ＧａＩｎＰ活性層３における利得領域
の幅ＷG に対して光閉じ込め領域の幅ＷP が小さくな
る。
【００２８】一方、実屈折率導波型と利得導波型との中
間的導波型とした場合には、接合と平行な方向に作り込
まれた屈折率段差により横モードが閉じ込められるが、
実屈折率導波型の場合と比べて上述の屈折率段差が小さ
いため、接合と平行な方向への光の広がりが実屈折率導
波型の場合よりも大きくなる。この場合、図４に示すよ
うに、ＧａＩｎＰ活性層３における利得領域の幅ＷG に
対して光閉じ込め領域の幅ＷP が大きくなる。この場
合、ＧａＩｎＰ活性層３中の利得領域の外側の光閉じ込
め領域に対応する部分が可飽和吸収領域１１となる。前
述の可飽和吸収領域１１に対応する部分は、図２中、点
線で囲まれた部分、すなわち、リッジストライプ部７の
テーパー領域７ａの周辺部に対応する部分となる。これ
は、リッジストライプ部７のテーパー領域７ａの部分で
は、共振器長方向に断面構造が変化しているためであ
る。このような場合、可飽和吸収領域１１は構造的に作
り込まれた固定されたものとなるので、安定である。
間的導波型とした場合には、接合と平行な方向に作り込
まれた屈折率段差により横モードが閉じ込められるが、
実屈折率導波型の場合と比べて上述の屈折率段差が小さ
いため、接合と平行な方向への光の広がりが実屈折率導
波型の場合よりも大きくなる。この場合、図４に示すよ
うに、ＧａＩｎＰ活性層３における利得領域の幅ＷG に
対して光閉じ込め領域の幅ＷP が大きくなる。この場
合、ＧａＩｎＰ活性層３中の利得領域の外側の光閉じ込
め領域に対応する部分が可飽和吸収領域１１となる。前
述の可飽和吸収領域１１に対応する部分は、図２中、点
線で囲まれた部分、すなわち、リッジストライプ部７の
テーパー領域７ａの周辺部に対応する部分となる。これ
は、リッジストライプ部７のテーパー領域７ａの部分で
は、共振器長方向に断面構造が変化しているためであ
る。このような場合、可飽和吸収領域１１は構造的に作
り込まれた固定されたものとなるので、安定である。
【００２９】上述のように構成された、この埋め込みリ
ッジ型半導体レーザによれば、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、リッジストライブ部７が共振器
長方向の両端部にテーパー領域７ａを有し、共振器長方
向の両端面における幅Ｗ1 に対して共振器長方向の中央
部における幅Ｗ2 が広いので、共振器長方向の両端面に
おける幅Ｗ1 を約５μｍ程度以下として横モードの安定
化を維持しながら、共振器長方向の中央部の幅Ｗ2 を広
くしてｐ型ＧａＡｓコンタクト層６とｐ側電極９とのコ
ンタクト面積を大きくすることができる。このため、電
流経路が広くなり微分抵抗が低下する。これによって、
駆動電圧の低減が可能となる。
ッジ型半導体レーザによれば、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、リッジストライブ部７が共振器
長方向の両端部にテーパー領域７ａを有し、共振器長方
向の両端面における幅Ｗ1 に対して共振器長方向の中央
部における幅Ｗ2 が広いので、共振器長方向の両端面に
おける幅Ｗ1 を約５μｍ程度以下として横モードの安定
化を維持しながら、共振器長方向の中央部の幅Ｗ2 を広
くしてｐ型ＧａＡｓコンタクト層６とｐ側電極９とのコ
ンタクト面積を大きくすることができる。このため、電
流経路が広くなり微分抵抗が低下する。これによって、
駆動電圧の低減が可能となる。
【００３０】また、リッジストライプ部７のテーパー領
域７ａの波面整形効果により、出射端面におけるレーザ
光のスポットが小さくなり、レーザ光の遠視野像におけ
る水平方向の放射角θ//が８°程度以上に広がるという
効果を得ることができる。しがたって、放射角θ//を広
げるために、リッジストライプ部７の共振器長方向の両
端部の幅Ｗ1 を特に狭くする必要がなく、これに伴う導
波ロスによる駆動電流の上昇の問題がない。このため、
信頼性良くレーザ光の遠視野像を整形することが可能で
ある。この効果は、この埋め込みリッジ型半導体レーザ
の導波機構を、特に、水平方向の放射角θ//が小さくな
りがちな実屈折率導波型とした場合において顕著であ
る。
域７ａの波面整形効果により、出射端面におけるレーザ
光のスポットが小さくなり、レーザ光の遠視野像におけ
る水平方向の放射角θ//が８°程度以上に広がるという
効果を得ることができる。しがたって、放射角θ//を広
げるために、リッジストライプ部７の共振器長方向の両
端部の幅Ｗ1 を特に狭くする必要がなく、これに伴う導
波ロスによる駆動電流の上昇の問題がない。このため、
信頼性良くレーザ光の遠視野像を整形することが可能で
ある。この効果は、この埋め込みリッジ型半導体レーザ
の導波機構を、特に、水平方向の放射角θ//が小さくな
りがちな実屈折率導波型とした場合において顕著であ
る。
【００３１】また、この埋め込みリッジ型半導体レーザ
の導波機構を利得導波型とした場合、半導体レーザ内部
を共振器長方向に進む光が、リッジストライプ部７のテ
ーパー領域７ａの波面整形効果により平面波に近づく。
このため、レーザ光の遠視野像が単峰状に修正されると
いう効果を得ることができる。これにより、この埋め込
みリッジ型半導体レーザを利得導波型とした場合、実用
上の問題を生じるおそれがなくなる。
の導波機構を利得導波型とした場合、半導体レーザ内部
を共振器長方向に進む光が、リッジストライプ部７のテ
ーパー領域７ａの波面整形効果により平面波に近づく。
このため、レーザ光の遠視野像が単峰状に修正されると
いう効果を得ることができる。これにより、この埋め込
みリッジ型半導体レーザを利得導波型とした場合、実用
上の問題を生じるおそれがなくなる。
【００３２】また、この埋め込みリッジ型半導体レーザ
の導波機構を実屈折率導波型と利得導波型との中間的導
波型とした場合、リッジストライプ部７のデーパー領域
７ａの周辺部に対応した部分のＧａＩｎＰ活性層３が固
定された可飽和吸収領域１１となるので、従来の埋め込
みリッジ型半導体レーザの場合のように、ＧａＩｎＰ活
性層１０３内における利得領域に対する光閉じ込め領域
の差で生じさせていた不安定な可飽和吸収領域１１１に
比べ、動作時の温度変化や光出力変化に対して安定であ
る。また、これにより、リッジストライプ部７の両側の
部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の厚さｄ
の許容値の範囲が３００〜８００ｎｍと大きくなるた
め、自励発振型半導体レーザの実現が容易である。
の導波機構を実屈折率導波型と利得導波型との中間的導
波型とした場合、リッジストライプ部７のデーパー領域
７ａの周辺部に対応した部分のＧａＩｎＰ活性層３が固
定された可飽和吸収領域１１となるので、従来の埋め込
みリッジ型半導体レーザの場合のように、ＧａＩｎＰ活
性層１０３内における利得領域に対する光閉じ込め領域
の差で生じさせていた不安定な可飽和吸収領域１１１に
比べ、動作時の温度変化や光出力変化に対して安定であ
る。また、これにより、リッジストライプ部７の両側の
部分におけるｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４の厚さｄ
の許容値の範囲が３００〜８００ｎｍと大きくなるた
め、自励発振型半導体レーザの実現が容易である。
【００３３】したがって、このテーパー型のストライプ
構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型半導
体レーザを、例えば、光ディスク装置の光源に応用する
場合、遠視野像における水平方向の放射角θ//の拡大、
遠視野像の整形および低ノイズ化を図ることができるの
で、良好な特性を得ることができる。
構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ型半導
体レーザを、例えば、光ディスク装置の光源に応用する
場合、遠視野像における水平方向の放射角θ//の拡大、
遠視野像の整形および低ノイズ化を図ることができるの
で、良好な特性を得ることができる。
【００３４】次に、この発明の第２の実施形態について
説明する。図５は、この発明の第２の実施形態によるＡ
ｌＧａＡｓ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す断
面図である。
説明する。図５は、この発明の第２の実施形態によるＡ
ｌＧａＡｓ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す断
面図である。
【００３５】図５に示すように、このＡｌＧａＡｓ系の
埋め込みリッジ型半導体レーザにおいては、図示省略し
たｎ型ＧａＡｓ基板のような半導体基板上に、ｎ型Ａｌ
0.5Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２１、Ａｌ0.12Ｇａ0.88Ａ
ｓ活性層２２、ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２
３およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４が順次積層され
ている。ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２３の上
層部およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４は、一方向に
延びるリッジストライプ形状を有する。符号２５は、ｐ
型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２３の上層部および
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４により構成されるリッジ
ストライプ部を示す。このリッジストライプ部２５は、
例えば，図１および図２に示した第１の実施形態による
埋め込みリッジ型半導体レーザにおけるリッジストライ
プ部７と同様に、共振器長方向の両端部にテーパー領域
を有している。このリッジストライプ部２５の両側の部
分には、ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２６が埋め込まれ、こ
れによって電流狭窄構造が形成されている。この第２の
実施形態によれば、ＡｌＧａＡｓ系の埋め込みリッジ型
半導体レーザにおいて、第１の実施形態と同様な効果を
得ることができる。
埋め込みリッジ型半導体レーザにおいては、図示省略し
たｎ型ＧａＡｓ基板のような半導体基板上に、ｎ型Ａｌ
0.5Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２１、Ａｌ0.12Ｇａ0.88Ａ
ｓ活性層２２、ｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２
３およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４が順次積層され
ている。ｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２３の上
層部およびｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４は、一方向に
延びるリッジストライプ形状を有する。符号２５は、ｐ
型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層２３の上層部および
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２４により構成されるリッジ
ストライプ部を示す。このリッジストライプ部２５は、
例えば，図１および図２に示した第１の実施形態による
埋め込みリッジ型半導体レーザにおけるリッジストライ
プ部７と同様に、共振器長方向の両端部にテーパー領域
を有している。このリッジストライプ部２５の両側の部
分には、ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層２６が埋め込まれ、こ
れによって電流狭窄構造が形成されている。この第２の
実施形態によれば、ＡｌＧａＡｓ系の埋め込みリッジ型
半導体レーザにおいて、第１の実施形態と同様な効果を
得ることができる。
【００３６】次に、この発明の第３の実施形態について
説明する。図６は、この発明の第３の実施形態によるＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レ
ーザを示す断面図である。この埋め込みリッジ型半導体
レーザは分離閉じ込めヘテロ（ＳＣＨ）構造を有する。
また、図７は、この埋め込みリッジ型半導体レーザのエ
ネルギーバンド図であり、特にその伝導帯について示
す。なお、図７において、ＥC は伝導帯の下端のエネル
ギーを示す。
説明する。図６は、この発明の第３の実施形態によるＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レ
ーザを示す断面図である。この埋め込みリッジ型半導体
レーザは分離閉じ込めヘテロ（ＳＣＨ）構造を有する。
また、図７は、この埋め込みリッジ型半導体レーザのエ
ネルギーバンド図であり、特にその伝導帯について示
す。なお、図７において、ＥC は伝導帯の下端のエネル
ギーを示す。
【００３７】図６および図７に示すように、このＩＩ−
ＶＩ族化合物系の埋め込みリッジ型半導体レーザにおい
ては、図示省略したｎ型ＧａＡｓ基板のような基板上
に、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層３１、ｎ型ＺｎＳＳ
ｅ光ガイド層３２、ＺｎＣｄＳｅ井戸層３３ａとＺｎＳ
Ｓｅ障壁層３３ｂとからなる多重量子井戸構造の活性層
３３、ｐ型ＺｎＳＳｅ光ガイド層３４およびｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層３５が順次積層されている。ｐ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層３５の上層部は一方向に延びる
リッジストライプ形状を有する。符号３６はｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層３５の上層部により構成されるリッ
ジストライプ部を示す。このリッジストライプ部３６
は、例えば図１および図２に示した第１の実施形態によ
る埋め込みリッジ型半導体レーザにおけるリッジストラ
イプ部７と同様に、共振器長方向の両端部にテーパー領
域を有する。このリッジストライプ部３６の両側の部分
には、ｎ型多結晶シリコン（Ｓｉ）電流狭窄層３７が埋
め込まれ、これによって電流狭窄構造が形成されてい
る。この第３の実施形態によれば、ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体系の青色発光の半導体レーザにおいて、第１の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
ＶＩ族化合物系の埋め込みリッジ型半導体レーザにおい
ては、図示省略したｎ型ＧａＡｓ基板のような基板上
に、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層３１、ｎ型ＺｎＳＳ
ｅ光ガイド層３２、ＺｎＣｄＳｅ井戸層３３ａとＺｎＳ
Ｓｅ障壁層３３ｂとからなる多重量子井戸構造の活性層
３３、ｐ型ＺｎＳＳｅ光ガイド層３４およびｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層３５が順次積層されている。ｐ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層３５の上層部は一方向に延びる
リッジストライプ形状を有する。符号３６はｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層３５の上層部により構成されるリッ
ジストライプ部を示す。このリッジストライプ部３６
は、例えば図１および図２に示した第１の実施形態によ
る埋め込みリッジ型半導体レーザにおけるリッジストラ
イプ部７と同様に、共振器長方向の両端部にテーパー領
域を有する。このリッジストライプ部３６の両側の部分
には、ｎ型多結晶シリコン（Ｓｉ）電流狭窄層３７が埋
め込まれ、これによって電流狭窄構造が形成されてい
る。この第３の実施形態によれば、ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体系の青色発光の半導体レーザにおいて、第１の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３８】次に、この発明の第４の実施形態について
説明する。図８は、この発明の第４の実施形態による窒
化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型
半導体レーザを示す断面図である。この埋め込みリッジ
型半導体レーザはＳＣＨ構造を有する。また、図９は、
この埋め込みリッジ型半導体レーザのエネルギーバンド
図であり、特にその伝導帯について示す。なお、図９に
おいて、ＥC は伝導帯の下端のエネルギーを示す。
説明する。図８は、この発明の第４の実施形態による窒
化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型
半導体レーザを示す断面図である。この埋め込みリッジ
型半導体レーザはＳＣＨ構造を有する。また、図９は、
この埋め込みリッジ型半導体レーザのエネルギーバンド
図であり、特にその伝導帯について示す。なお、図９に
おいて、ＥC は伝導帯の下端のエネルギーを示す。
【００３９】図８および図９に示すように、この窒化物
系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導
体レーザにおいては、図示省略したサファイア基板のよ
うな基板上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、ｎ型Ｇ
ａＮ光ガイド層４２、ＧａＩｎＮ井戸層４３ａとＧａＮ
障壁層４３ｂとからなる多重量子井戸構造の活性層４
３、ｐ型ＧａＮ光ガイド層４４およびｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層４５が順次積層されている。ｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層４５の上層部は一方向に延びるリッジストライ
プ形状を有する。符号４６はｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
４５の上層部により構成されるリッジストライプ部を示
す。このリッジストライプ部４６は、例えば、図１およ
び図２に示した第１の実施形態による埋め込みリッジ型
半導体レーザにおけるリッジストライプ部７と同様に、
共振器長方向の両端部にテーパー領域を有する。このリ
ッジストライプ部４６の両側の部分には、ｎ型多結晶シ
リコン（Ｓｉ）電流狭窄層４７が埋め込まれ、これによ
って電流狭窄構造が形成されている。この第４の実施形
態によれば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の青
色発光の半導体レーザにおいて、第１の実施形態と同様
な効果を得ることができる。
系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導
体レーザにおいては、図示省略したサファイア基板のよ
うな基板上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、ｎ型Ｇ
ａＮ光ガイド層４２、ＧａＩｎＮ井戸層４３ａとＧａＮ
障壁層４３ｂとからなる多重量子井戸構造の活性層４
３、ｐ型ＧａＮ光ガイド層４４およびｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層４５が順次積層されている。ｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層４５の上層部は一方向に延びるリッジストライ
プ形状を有する。符号４６はｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
４５の上層部により構成されるリッジストライプ部を示
す。このリッジストライプ部４６は、例えば、図１およ
び図２に示した第１の実施形態による埋め込みリッジ型
半導体レーザにおけるリッジストライプ部７と同様に、
共振器長方向の両端部にテーパー領域を有する。このリ
ッジストライプ部４６の両側の部分には、ｎ型多結晶シ
リコン（Ｓｉ）電流狭窄層４７が埋め込まれ、これによ
って電流狭窄構造が形成されている。この第４の実施形
態によれば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の青
色発光の半導体レーザにおいて、第１の実施形態と同様
な効果を得ることができる。
【００４０】以上この発明の実施形態について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、これに限定
されるものではない。例えば、、上述の第１の実施形態
において、リッジストライプ部７の共振器長方向の両端
部のテーパー領域７の長さは、互いに異なっていてもよ
い。また、このリッジストライプ部７の共振器長方向の
中央部のストレート領域７ｂの長さＬ2 を０として、リ
ッジストライプ部７を共振器長方向の両端部のテーパー
領域７ａのみとしてもよい。
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、これに限定
されるものではない。例えば、、上述の第１の実施形態
において、リッジストライプ部７の共振器長方向の両端
部のテーパー領域７の長さは、互いに異なっていてもよ
い。また、このリッジストライプ部７の共振器長方向の
中央部のストレート領域７ｂの長さＬ2 を０として、リ
ッジストライプ部７を共振器長方向の両端部のテーパー
領域７ａのみとしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ストライプ部が共振器長方向の両端部に共振器長方
向の中央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に幅
が減少するテーパー領域を有するので、駆動電圧の低
減、遠視野像における水平方向の放射角の拡大および遠
視野像の整形を図ることができるとともに、安定した自
励発振型半導体レーザを容易に実現することができる半
導体レーザを得ることができる。
ば、ストライプ部が共振器長方向の両端部に共振器長方
向の中央部から共振器長方向の両端部に向かう方向に幅
が減少するテーパー領域を有するので、駆動電圧の低
減、遠視野像における水平方向の放射角の拡大および遠
視野像の整形を図ることができるとともに、安定した自
励発振型半導体レーザを容易に実現することができる半
導体レーザを得ることができる。
【図１】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す斜視図で
ある。
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す斜視図で
ある。
【図２】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す平面図で
ある。
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す平面図で
ある。
【図３】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザの動作を説明す
るための断面図である。
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザの動作を説明す
るための断面図である。
【図４】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザの動作を説明す
るための断面図である。
ｎＰ系の埋め込みリッジ型半導体レーザの動作を説明す
るための断面図である。
【図５】 この発明の第２の実施形態によるＡｌＧａＡ
ｓ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す断面図であ
る。
ｓ系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示す断面図であ
る。
【図６】 この発明の第３の実施形態によるＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示
す断面図である。
族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レーザを示
す断面図である。
【図７】 この発明の第３の実施形態によるＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レーザのエ
ネルギーバンド図である。
族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レーザのエ
ネルギーバンド図である。
【図８】 この発明の第４の実施形態による窒化物系Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レ
ーザを示す断面図である。
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体レ
ーザを示す断面図である。
【図９】 この発明の第４の実施形態による窒化物系Ｉ
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体
レーザのエネルギーバンド図である。
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体系の埋め込みリッジ型半導体
レーザのエネルギーバンド図である。
【図１０】 従来のＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ
型半導体レーザを示す斜視図である。
型半導体レーザを示す斜視図である。
【図１１】 従来のＡｌＧａＩｎＰ系の埋め込みリッジ
型半導体レーザの動作を説明するための断面図である。
型半導体レーザの動作を説明するための断面図である。
１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、２・・・ｎ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、３・・・ＧａＩｎＰ活性層、４・・・ｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、５・・・ｐ型ＧａＩｎＰ
中間層、６・・・ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、７・・・
リッジストライプ部、７ａ・・・テーパー領域、７ｂ・
・・ストレート領域、８・・・ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄
層、９・・・ｐ側電極、１０・・・ｎ側電極、１１・・
・可飽和吸収領域
Ｐクラッド層、３・・・ＧａＩｎＰ活性層、４・・・ｐ
型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、５・・・ｐ型ＧａＩｎＰ
中間層、６・・・ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、７・・・
リッジストライプ部、７ａ・・・テーパー領域、７ｂ・
・・ストレート領域、８・・・ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄
層、９・・・ｐ側電極、１０・・・ｎ側電極、１１・・
・可飽和吸収領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長崎 洋樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 東條 剛 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 第１導電型の第１のクラッド層と、 上記第１のクラッド層上の活性層と、 上記活性層上の第２導電型の第２のクラッド層とを有
し、 上記第２のクラッド層に設けられたストライプ部の両側
の部分に、上記活性層からの光に対して吸収効果を有す
る第１導電型の電流狭窄層が埋め込まれた電流狭窄構造
を有する半導体レーザにおいて、 上記ストライプ部が共振器長方向の両端部に上記共振器
長方向の中央部から上記共振器長方向の上記両端部に向
かう方向に幅が減少するテーパー領域を有することを特
徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 上記ストライプ部の上記共振器長方向の
両端面における幅は５μｍ以下で、かつ、上記ストライ
プ部の上記共振器長方向の中央部の幅は７μｍ以下で、
かつ、上記ストライプ部の上記両端部の上記テーパー領
域の合計の長さは共振器長の１／１０以上であることを
特徴とする請求項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】 上記半導体レーザは自励発振型半導体レ
ーザであることを特徴とする請求項１記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項４】 上記ストライプ部の両側の部分における
上記第２クラッド層の厚さが１００ｎｍ以上８００ｎｍ
以下であることを特徴とする請求項３記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項５】 上記半導体レーザはＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザであることを特徴とする請求項１記載の半導
体レーザ。 - 【請求項６】 上記半導体レーザはＡｌＧａＡｓ系半導
体レーザであることを特徴とする請求項１記載の半導体
レーザ。 - 【請求項７】 上記半導体レーザはＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体系半導体レーザであることを特徴とする請求項１
記載の半導体レーザ。 - 【請求項８】 上記半導体レーザは窒化物系ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体系半導体レーザであることを特徴とする
請求項１記載のレーザ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249134A JPH1075011A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半導体レーザ |
| US08/924,453 US5953357A (en) | 1996-08-30 | 1997-08-28 | Semiconductor laser |
| CN97117998A CN1104765C (zh) | 1996-08-30 | 1997-08-29 | 半导体激光器 |
| KR1019970042562A KR19980019159A (ko) | 1996-08-30 | 1997-08-29 | 반도체 레이저 |
| EP04030002A EP1515405A3 (en) | 1996-08-30 | 1997-08-29 | Semiconductor laser |
| EP97114998A EP0827242A3 (en) | 1996-08-30 | 1997-08-29 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249134A JPH1075011A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1075011A true JPH1075011A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=17188441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8249134A Pending JPH1075011A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半導体レーザ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5953357A (ja) |
| EP (2) | EP0827242A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1075011A (ja) |
| KR (1) | KR19980019159A (ja) |
| CN (1) | CN1104765C (ja) |
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| US7120181B1 (en) | 1999-03-24 | 2006-10-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method of fabricating the same |
| JP2007157838A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ素子 |
| JP2009164389A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Sony Corp | 半導体レーザ及びこれを用いた記録再生用ピックアップ装置、並びに、半導体レーザの製造方法 |
| JP2011181974A (ja) * | 2011-06-22 | 2011-09-15 | Panasonic Corp | 半導体レーザ素子 |
| JP2013225667A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-10-31 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ装置 |
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| JPH11354880A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-24 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ素子およびその製造方法 |
| JP2000174385A (ja) * | 1998-07-15 | 2000-06-23 | Sony Corp | 半導体レ―ザ |
| US6430207B1 (en) * | 1998-09-23 | 2002-08-06 | Sarnoff Corporation | High-power laser with transverse mode filter |
| JP3862894B2 (ja) * | 1999-08-18 | 2006-12-27 | 株式会社東芝 | 半導体レーザ装置 |
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| US6804272B2 (en) | 2000-04-12 | 2004-10-12 | The Provost, Fellows And Scholars Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin | Self-pulsating laser diode and a method for causing a laser diode to output light pulses |
| JP2002094181A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Sony Corp | 半導体レーザ素子及びその作製方法 |
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| JP2003037331A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP4026334B2 (ja) * | 2001-07-30 | 2007-12-26 | 株式会社日立製作所 | 半導体レーザ、分布帰還型半導体レーザおよび波長可変半導体レーザ |
| KR20040043243A (ko) * | 2002-11-16 | 2004-05-24 | 엘지이노텍 주식회사 | 레이저 다이오드 및 레이저 다이오드의 제조 방법 |
| KR101020387B1 (ko) * | 2002-12-20 | 2011-03-08 | 크리 인코포레이티드 | 반도체 메사 구조와 도전형 접합을 포함하는 전자 소자 및그 제조방법 |
| KR100495220B1 (ko) * | 2003-06-25 | 2005-06-14 | 삼성전기주식회사 | 고차모드 흡수층을 갖는 반도체 레이저 다이오드 |
| KR101028262B1 (ko) * | 2003-09-19 | 2011-04-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
| CN108233179B (zh) * | 2016-12-21 | 2020-02-14 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种无铝波导层的红光半导体激光器结构 |
| CN117117635B (zh) * | 2023-08-24 | 2024-07-26 | 武汉敏芯半导体股份有限公司 | 一种半导体光放大器及其制造方法 |
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| US5136601A (en) * | 1984-11-19 | 1992-08-04 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser |
| US4946802A (en) * | 1986-05-31 | 1990-08-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device fabricating method |
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1996
- 1996-08-30 JP JP8249134A patent/JPH1075011A/ja active Pending
-
1997
- 1997-08-28 US US08/924,453 patent/US5953357A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-29 EP EP97114998A patent/EP0827242A3/en not_active Withdrawn
- 1997-08-29 KR KR1019970042562A patent/KR19980019159A/ko not_active Withdrawn
- 1997-08-29 EP EP04030002A patent/EP1515405A3/en not_active Withdrawn
- 1997-08-29 CN CN97117998A patent/CN1104765C/zh not_active Expired - Fee Related
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