JPH1131865A - 半導体レーザおよびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよびその製造方法Info
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- JPH1131865A JPH1131865A JP18817697A JP18817697A JPH1131865A JP H1131865 A JPH1131865 A JP H1131865A JP 18817697 A JP18817697 A JP 18817697A JP 18817697 A JP18817697 A JP 18817697A JP H1131865 A JPH1131865 A JP H1131865A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 しきい電流値の低減および微分効率の向上を
図ることができるとともに、高出力時でも安定した横モ
ード発振を実現することができ、しかも、容易に製造す
ることができる半導体レーザおよびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
て、リッジストライプ部の両側の部分に、活性層４から
の光を吸収するｎ型ＧａＡｓ層１１ａと、この上の活性
層４からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａ
ｓ層１１ｂ（０．４≦ｗ≦０．７）とからなるｎ型電流
狭窄層１１を設ける。ｎ型ＧａＡｓ層１１ａに代えて、
活性層４からの光を吸収する組成のｎ型Ａｌv Ｇａ1-v
Ａｓ層（ｖ＜ｗ）を用いてもよく、ｎ型ＧａＡｓ層と活
性層４からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌu Ｇａ1-u
Ａｓ層（０．４≦ｕ≦０．７）とを交互に積層したｎ型
ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´を用い
てもよい。
図ることができるとともに、高出力時でも安定した横モ
ード発振を実現することができ、しかも、容易に製造す
ることができる半導体レーザおよびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
て、リッジストライプ部の両側の部分に、活性層４から
の光を吸収するｎ型ＧａＡｓ層１１ａと、この上の活性
層４からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａ
ｓ層１１ｂ（０．４≦ｗ≦０．７）とからなるｎ型電流
狭窄層１１を設ける。ｎ型ＧａＡｓ層１１ａに代えて、
活性層４からの光を吸収する組成のｎ型Ａｌv Ｇａ1-v
Ａｓ層（ｖ＜ｗ）を用いてもよく、ｎ型ＧａＡｓ層と活
性層４からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌu Ｇａ1-u
Ａｓ層（０．４≦ｕ≦０．７）とを交互に積層したｎ型
ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´を用い
てもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザお
よびその製造方法に関し、特に、ＡｌＧａＩｎＰ系半導
体レーザおよびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関し、特に、ＡｌＧａＩｎＰ系半導
体レーザおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の屈折率導波型のＡｌＧａ
ＩｎＰ系半導体レーザを示す断面図である。この従来の
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、ＳＣＨ（Separate C
onfinement Heterostructure）構造を有し、活性層は多
重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
ＩｎＰ系半導体レーザを示す断面図である。この従来の
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、ＳＣＨ（Separate C
onfinement Heterostructure）構造を有し、活性層は多
重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
【０００３】図７に示すように、この従来のＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザにおいては、例えば、（００１）面
からオフした主面を有するｎ型ＧａＡｓ基板１０１上
に、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層１０２、ｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光
導波層１０３、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層と（Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造の
活性層１０４、ｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ光導波層１０５、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層１０６、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチ
ング停止層１０７、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層１０８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層
１０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０が順次積層
されている。ここで、活性層１０４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ
量子井戸層のＧａ組成比ｘ、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッ
チング停止層１０７のＧａ組成比ｙおよびｐ型Ｇａz Ｉ
ｎ1-zＰ中間層層１０９のＧａ組成比ｚの一例を挙げる
と、ｘ＝０．４５であり、ｙ＝ｚ＝０．５９である。
ｎＰ系半導体レーザにおいては、例えば、（００１）面
からオフした主面を有するｎ型ＧａＡｓ基板１０１上
に、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層１０２、ｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光
導波層１０３、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層と（Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造の
活性層１０４、ｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ光導波層１０５、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層１０６、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチ
ング停止層１０７、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層１０８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層
１０９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０が順次積層
されている。ここで、活性層１０４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ
量子井戸層のＧａ組成比ｘ、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッ
チング停止層１０７のＧａ組成比ｙおよびｐ型Ｇａz Ｉ
ｎ1-zＰ中間層層１０９のＧａ組成比ｚの一例を挙げる
と、ｘ＝０．４５であり、ｙ＝ｚ＝０．５９である。
【０００４】ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
クラッド層１０８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層１０９
およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０は、一方向に延び
る所定のリッジストライプ形状を有する。このリッジス
トライプ部の両側の部分にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１
１１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。
クラッド層１０８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層１０９
およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１１０は、一方向に延び
る所定のリッジストライプ形状を有する。このリッジス
トライプ部の両側の部分にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１
１１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キャップ層１１０およびｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層１１１上には、例えばＴｉ／Ｐｔ／
Ａｕ電極のようなｐ側電極１１２が設けられ、一方、ｎ
型ＧａＡｓ基板１０１の裏面にはＡｕＧｅ／Ｎｉ電極の
ようなｎ側電極１１３が設けられている。
ＧａＡｓ電流狭窄層１１１上には、例えばＴｉ／Ｐｔ／
Ａｕ電極のようなｐ側電極１１２が設けられ、一方、ｎ
型ＧａＡｓ基板１０１の裏面にはＡｕＧｅ／Ｎｉ電極の
ようなｎ側電極１１３が設けられている。
【０００６】上述の従来のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザにおいては、リッジストライプ部の両側の部分にｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層１１１が埋め込まれていることによ
り、横方向に、リッジストライプ部に対応する部分の屈
折率が高く、その両側に対応する部分の屈折率が低い屈
折率段差が形成され、横モードの制御が行われている。
ザにおいては、リッジストライプ部の両側の部分にｎ型
ＧａＡｓ電流狭窄層１１１が埋め込まれていることによ
り、横方向に、リッジストライプ部に対応する部分の屈
折率が高く、その両側に対応する部分の屈折率が低い屈
折率段差が形成され、横モードの制御が行われている。
【０００７】
【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ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザでは、リッジスト
ライプ部の両側の部分に埋め込まれたｎ型ＧａＡｓ電流
狭窄層１１０による光の損失が大きく、レーザ発振のし
きい電流値の低減や微分効率の向上を図る際に妨げとな
るという問題があった。
従来のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザでは、リッジスト
ライプ部の両側の部分に埋め込まれたｎ型ＧａＡｓ電流
狭窄層１１０による光の損失が大きく、レーザ発振のし
きい電流値の低減や微分効率の向上を図る際に妨げとな
るという問題があった。
【０００８】また、従来より、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体
レーザにおいては、電流狭窄層をＧａＡｓ層の単層構造
とする代わりに、異種の半導体層を積層して多層構造と
したものが知られている。例えば、特開平４−１１５５
８８には、電流狭窄層としてＧａＡｓ層、ＧａＩｎＰ層
およびＧａＡｓ層、あるいは、ＡｌＧａＡｓ層、ＡｌＧ
ａＩｎＰ層およびＡｌＧａＡｓ層を順次積層したＡｌＧ
ａＩｎＰ系半導体レーザの構成が開示されており、IEEE
Journal of Selected Topics in Quantum Electronics
vol.1(1995)723 には、電流狭窄層としてＡｌＩｎＰ層
およびＧａＡｓ層を順次積層したＡｌＧａＩｎＰ系半導
体レーザの構成が開示されている。上述したこれらのＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、電流狭窄層を
多層構造とすることによって、電流狭窄層による光の損
失の低減を図ることが可能である。しかしながら、組成
にリン（Ｐ）を含む半導体層を選択成長する手法が十分
に確立されていないため、上述したＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザでは、量産化まで視野に入れた場合に問題が
ある。
レーザにおいては、電流狭窄層をＧａＡｓ層の単層構造
とする代わりに、異種の半導体層を積層して多層構造と
したものが知られている。例えば、特開平４−１１５５
８８には、電流狭窄層としてＧａＡｓ層、ＧａＩｎＰ層
およびＧａＡｓ層、あるいは、ＡｌＧａＡｓ層、ＡｌＧ
ａＩｎＰ層およびＡｌＧａＡｓ層を順次積層したＡｌＧ
ａＩｎＰ系半導体レーザの構成が開示されており、IEEE
Journal of Selected Topics in Quantum Electronics
vol.1(1995)723 には、電流狭窄層としてＡｌＩｎＰ層
およびＧａＡｓ層を順次積層したＡｌＧａＩｎＰ系半導
体レーザの構成が開示されている。上述したこれらのＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、電流狭窄層を
多層構造とすることによって、電流狭窄層による光の損
失の低減を図ることが可能である。しかしながら、組成
にリン（Ｐ）を含む半導体層を選択成長する手法が十分
に確立されていないため、上述したＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザでは、量産化まで視野に入れた場合に問題が
ある。
【０００９】一方、特開平３−３４５９５には、ダブル
ヘテロ構造をストライプ状のメサ構造としたＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザにおいて、電流狭窄層として活性層
より禁制帯幅が広く屈折率が小さいＡｌＧａＡｓ層と、
活性層より禁制帯幅が狭く屈折率が大きいＧａＡｓ層と
を順次積層した構成が開示されている。しかしながら、
このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの場合、光の損失を
低減するために電流狭窄層のＡｌＧａＡｓ層を厚くする
と、横方向の屈折率差Δｎが不十分となり、特に、高出
力時に安定した横モード発振を得にくくなるという問題
がある。
ヘテロ構造をストライプ状のメサ構造としたＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザにおいて、電流狭窄層として活性層
より禁制帯幅が広く屈折率が小さいＡｌＧａＡｓ層と、
活性層より禁制帯幅が狭く屈折率が大きいＧａＡｓ層と
を順次積層した構成が開示されている。しかしながら、
このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの場合、光の損失を
低減するために電流狭窄層のＡｌＧａＡｓ層を厚くする
と、横方向の屈折率差Δｎが不十分となり、特に、高出
力時に安定した横モード発振を得にくくなるという問題
がある。
【００１０】したがって、この発明の目的は、しきい電
流値の低減および微分効率の向上を図ることができると
ともに、高出力時でも安定した横モード発振を実現する
ことができ、しかも、容易に製造することができる半導
体レーザおよびその製造方法を提供することにある。
流値の低減および微分効率の向上を図ることができると
ともに、高出力時でも安定した横モード発振を実現する
ことができ、しかも、容易に製造することができる半導
体レーザおよびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１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
ド層に設けられたリッジストライプ部の両側の部分に第
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ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザにおいて、電流狭
窄層は、活性層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ
1-v Ａｓ層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層からの
光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、
０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなることを特徴とするものであ
る。
に、この発明の第１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
ド層に設けられたリッジストライプ部の両側の部分に第
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ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザにおいて、電流狭
窄層は、活性層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ
1-v Ａｓ層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層からの
光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、
０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなることを特徴とするものであ
る。
【００１２】この発明の第２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リッジストライプ部の両側の
部分に第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ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザにおい
て、電流狭窄層は、活性層からの光を吸収する組成のＡ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）と
が交互に積層されたＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層上の活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）と
からなることを特徴とするものである。
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リッジストライプ部の両側の
部分に第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ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザにおい
て、電流狭窄層は、活性層からの光を吸収する組成のＡ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）と
が交互に積層されたＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層上の活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）と
からなることを特徴とするものである。
【００１３】この発明の第３の発明による半導体レーザ
の製造方法は、基板上に第１導電型の第１のクラッド層
を形成する工程と、第１のクラッド層上に活性層を形成
する工程と、活性層上に第２導電型の第２のクラッド層
を形成する工程と、エッチングにより第２のクラッド層
の上部にリッジストライプ部を形成する工程と、リッジ
ストライプ部の両側の部分を埋めるように、活性層から
の光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と、Ａｌv
Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層からの光を吸収しない組成の
Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）とか
らなる第１導電型の電流狭窄層を形成する工程とを有す
ることを特徴とするものである。
の製造方法は、基板上に第１導電型の第１のクラッド層
を形成する工程と、第１のクラッド層上に活性層を形成
する工程と、活性層上に第２導電型の第２のクラッド層
を形成する工程と、エッチングにより第２のクラッド層
の上部にリッジストライプ部を形成する工程と、リッジ
ストライプ部の両側の部分を埋めるように、活性層から
の光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と、Ａｌv
Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層からの光を吸収しない組成の
Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）とか
らなる第１導電型の電流狭窄層を形成する工程とを有す
ることを特徴とするものである。
【００１４】この発明の第４の発明による半導体レーザ
の製造方法は、基板上に第１導電型の第１のクラッド層
を形成する工程と、第１のクラッド層上に活性層を形成
する工程と、活性層上に第２導電型の第２のクラッド層
を形成する工程と、エッチングにより第２のクラッド層
の上部にリッジストライプ部を形成する工程と、リッジ
ストライプ部の両側の部分を埋めるように、活性層から
の光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活性層か
らの光を吸収しない組成のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｕ≦１）とが交互に積層されたＡｌv Ｇａ
1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌv Ｇａ
1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層上の活性層から
の光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなる第１導電型の電流狭窄
層を形成する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
の製造方法は、基板上に第１導電型の第１のクラッド層
を形成する工程と、第１のクラッド層上に活性層を形成
する工程と、活性層上に第２導電型の第２のクラッド層
を形成する工程と、エッチングにより第２のクラッド層
の上部にリッジストライプ部を形成する工程と、リッジ
ストライプ部の両側の部分を埋めるように、活性層から
の光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活性層か
らの光を吸収しない組成のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｕ≦１）とが交互に積層されたＡｌv Ｇａ
1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌv Ｇａ
1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層上の活性層から
の光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなる第１導電型の電流狭窄
層を形成する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
【００１５】この発明の第１の発明において、Ａｌw Ｇ
ａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比ｗは、好適には例えば、０．
４≦ｗ≦０．７を満たすように選ばれる。ここで、Ａｌ
組成比ｗの下限は、活性層からの光の波長に応じて決ま
るものであり、ここでは、一例として、Ａｌ組成比ｗの
下限を０．４としている。一方、Ａｌ組成比ｗの上限を
０．７としているのは、Ａｌ組成比ｗが０．７より大き
いと、Ａｌw Ｇａ1-wＡｓ層が水でもエッチングされる
ようになり、半導体レーザの製造に支障を来すばかり
か、信頼性の点でも好ましくないからである。また、Ａ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比ｖは、好適には例えば
０≦ｖ≦０．３を満たすように選ばれる。なお、Ａｌv
Ｇａ1-v Ａｓ層とＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層とは、互いにあ
る程度組成の異なるもの同士である方が好ましく、この
観点から、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層としては、例えばＡｌ
組成比ｖ＝０のもの、すなわち、ＧａＡｓ層が用いられ
る。
ａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比ｗは、好適には例えば、０．
４≦ｗ≦０．７を満たすように選ばれる。ここで、Ａｌ
組成比ｗの下限は、活性層からの光の波長に応じて決ま
るものであり、ここでは、一例として、Ａｌ組成比ｗの
下限を０．４としている。一方、Ａｌ組成比ｗの上限を
０．７としているのは、Ａｌ組成比ｗが０．７より大き
いと、Ａｌw Ｇａ1-wＡｓ層が水でもエッチングされる
ようになり、半導体レーザの製造に支障を来すばかり
か、信頼性の点でも好ましくないからである。また、Ａ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比ｖは、好適には例えば
０≦ｖ≦０．３を満たすように選ばれる。なお、Ａｌv
Ｇａ1-v Ａｓ層とＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層とは、互いにあ
る程度組成の異なるもの同士である方が好ましく、この
観点から、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層としては、例えばＡｌ
組成比ｖ＝０のもの、すなわち、ＧａＡｓ層が用いられ
る。
【００１６】この発明の第２の発明においては、第１の
発明の場合と同様の観点から、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層のＡ
ｌ組成比ｕが０．４≦ｕ≦０．７を満たすように選ば
れ、Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比ｗが０．４≦ｗ
≦０．７を満たすように選ばれる。なお、この場合、Ａ
ｌ組成比ｕおよびＡｌ組成比ｗは、ｕ＝ｗであってもよ
い。また、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超
格子層を構成するＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比ｖ
は、好適には例えば０≦ｖ≦０．３を満たすように選ば
れる。なお、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
超格子層を構成するＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層とＡｌu Ｇａ
1-u Ａｓ層とは、互いにある程度組成の異なるもの同士
である方が好ましく、この観点から、Ａｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層を構成するＡｌv Ｇａ
1-v Ａｓ層としては、例えばＡｌ組成比ｖ＝０のもの、
すなわち、ＧａＡｓ層が用いられる。
発明の場合と同様の観点から、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層のＡ
ｌ組成比ｕが０．４≦ｕ≦０．７を満たすように選ば
れ、Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比ｗが０．４≦ｗ
≦０．７を満たすように選ばれる。なお、この場合、Ａ
ｌ組成比ｕおよびＡｌ組成比ｗは、ｕ＝ｗであってもよ
い。また、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超
格子層を構成するＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比ｖ
は、好適には例えば０≦ｖ≦０．３を満たすように選ば
れる。なお、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
超格子層を構成するＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層とＡｌu Ｇａ
1-u Ａｓ層とは、互いにある程度組成の異なるもの同士
である方が好ましく、この観点から、Ａｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層を構成するＡｌv Ｇａ
1-v Ａｓ層としては、例えばＡｌ組成比ｖ＝０のもの、
すなわち、ＧａＡｓ層が用いられる。
【００１７】上述のように構成されたこの発明の第１の
発明または第２の発明による半導体レーザによれば、電
流狭窄層が、活性層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇ
ａ1-v Ａｓ層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層から
の光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなることにより、あるい
は、電流狭窄層が、活性層からの光を吸収する組成のＡ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）と
が交互に積層されたＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層上の活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）と
からなることにより、横方向の屈折率差Δｎを充分に維
持した上で、電流狭窄層での光の損失を低減することが
できる。また、電流狭窄層を構成するＡｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ層およびＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層、あるいは、Ａｌv Ｇ
ａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層およびＡｌw
Ｇａ1-w Ａｓ層は、いずれも組成にリン（Ｐ）を含まな
い材料からなるので選択成長が容易である。
発明または第２の発明による半導体レーザによれば、電
流狭窄層が、活性層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇ
ａ1-v Ａｓ層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層から
の光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなることにより、あるい
は、電流狭窄層が、活性層からの光を吸収する組成のＡ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）と
が交互に積層されたＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層上の活性層からの光を吸収しない組成
のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）と
からなることにより、横方向の屈折率差Δｎを充分に維
持した上で、電流狭窄層での光の損失を低減することが
できる。また、電流狭窄層を構成するＡｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ層およびＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層、あるいは、Ａｌv Ｇ
ａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層およびＡｌw
Ｇａ1-w Ａｓ層は、いずれも組成にリン（Ｐ）を含まな
い材料からなるので選択成長が容易である。
【００１８】上述のように構成されたこの発明の第３の
発明または第４の発明による半導体レーザの製造方法に
よれば、それぞれ、第１の発明または第２の発明による
半導体レーザを製造することができ、しかも、この際、
電流狭窄層を構成するＡｌvＧａ1-v Ａｓ層およびＡｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ層、あるいは、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層およびＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層
は、いずれも組成にリン（Ｐ）を含まない材料からなる
ので選択成長が容易であり、したがって、半導体レーザ
を容易に製造することができる。
発明または第４の発明による半導体レーザの製造方法に
よれば、それぞれ、第１の発明または第２の発明による
半導体レーザを製造することができ、しかも、この際、
電流狭窄層を構成するＡｌvＧａ1-v Ａｓ層およびＡｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ層、あるいは、Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層およびＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層
は、いずれも組成にリン（Ｐ）を含まない材料からなる
ので選択成長が容易であり、したがって、半導体レーザ
を容易に製造することができる。
【００１９】
【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。
て図面を参照しながら説明する。
【００２０】まず、この発明の第１の実施形態について
説明する。図１は、この第１の実施形態による屈折率導
波型のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを示す断面図であ
る。このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、ＳＣＨ構造
を有し、活性層はＭＱＷ構造を有する。
説明する。図１は、この第１の実施形態による屈折率導
波型のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを示す断面図であ
る。このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、ＳＣＨ構造
を有し、活性層はＭＱＷ構造を有する。
【００２１】図１に示すように、この第１の実施形態に
よるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、例え
ば、（００１）面からオフした主面を有するｎ型ＧａＡ
ｓ基板１上に、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5
Ｐクラッド層２、ｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ光導波層３、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層と（Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造
の活性層４、ｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
光導波層５、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
クラッド層６、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層
７、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９およびｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層１０が順次積層されている。ここで、活性
層４のＧａxＩｎ1-x Ｐ量子井戸層のＧａ組成比ｘ、ｐ
型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層７のＧａ組成比ｙ
およびｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９のＧａ組成比ｚの
一例を挙げると、それぞれ、ｘ＝０．４５，ｙ＝ｚ＝
０．５９である。
よるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、例え
ば、（００１）面からオフした主面を有するｎ型ＧａＡ
ｓ基板１上に、ｎ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5
Ｐクラッド層２、ｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ光導波層３、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層と（Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造
の活性層４、ｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
光導波層５、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
クラッド層６、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層
７、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９およびｐ型ＧａＡ
ｓキャップ層１０が順次積層されている。ここで、活性
層４のＧａxＩｎ1-x Ｐ量子井戸層のＧａ組成比ｘ、ｐ
型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層７のＧａ組成比ｙ
およびｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９のＧａ組成比ｚの
一例を挙げると、それぞれ、ｘ＝０．４５，ｙ＝ｚ＝
０．５９である。
【００２２】ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
クラッド層８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-zＰ中間層９およびｐ
型ＧａＡｓキャップ層１０は、一方向に延びる所定のリ
ッジストライプ形状を有する。このリッジストライプ部
の両側の部分には、ｎ型電流狭窄層１１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。ここで、
ｎ型電流狭窄層１１は、リッジストライプ部の両側の部
分におけるｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐク
ラッド層６上にｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層
７を介して設けられたｎ型ＧａＡｓ層１１ａと、このｎ
型ＧａＡｓ層１１ａ上に設けられたｎ型Ａｌw Ｇａ1-w
Ａｓ層１１ｂとにより構成されている。
クラッド層８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-zＰ中間層９およびｐ
型ＧａＡｓキャップ層１０は、一方向に延びる所定のリ
ッジストライプ形状を有する。このリッジストライプ部
の両側の部分には、ｎ型電流狭窄層１１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。ここで、
ｎ型電流狭窄層１１は、リッジストライプ部の両側の部
分におけるｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐク
ラッド層６上にｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層
７を介して設けられたｎ型ＧａＡｓ層１１ａと、このｎ
型ＧａＡｓ層１１ａ上に設けられたｎ型Ａｌw Ｇａ1-w
Ａｓ層１１ｂとにより構成されている。
【００２３】ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０およびｎ型電
流狭窄層１１上には、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極のよ
うなｐ側電極１２が設けられ、一方、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の裏面にはＡｕＧｅ／Ｎｉ電極のようなｎ側電極１３
が設けられている。
流狭窄層１１上には、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極のよ
うなｐ側電極１２が設けられ、一方、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の裏面にはＡｕＧｅ／Ｎｉ電極のようなｎ側電極１３
が設けられている。
【００２４】ここで、このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザを構成する各半導体層の厚さの一例を挙げると、ｎ型
（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２の厚
さは１．１μｍ、ｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ光導波層３およびｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5
Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層５の厚さはそれぞれ１０ｎｍ、活性
層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層および（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層の厚さはそれぞれ４ｎ
ｍ、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層６の厚さは０．３μｍ、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチ
ング停止層７の厚さは１５ｎｍ、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層８の厚さは０．８μｍ
である。また、ＭＱＷ構造の活性層４は、Ｇａx Ｉｎ
1-x Ｐ量子井戸層を例えば５層有する。
ザを構成する各半導体層の厚さの一例を挙げると、ｎ型
（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２の厚
さは１．１μｍ、ｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ光導波層３およびｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5
Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層５の厚さはそれぞれ１０ｎｍ、活性
層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層および（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ障壁層の厚さはそれぞれ４ｎ
ｍ、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層６の厚さは０．３μｍ、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチ
ング停止層７の厚さは１５ｎｍ、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層８の厚さは０．８μｍ
である。また、ＭＱＷ構造の活性層４は、Ｇａx Ｉｎ
1-x Ｐ量子井戸層を例えば５層有する。
【００２５】このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
て、ｎ型電流狭窄層１１の下層側を構成するｎ型ＧａＡ
ｓ層１１ａは、活性層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層
の禁制帯幅より小さい禁制帯幅を有し、活性層４からの
光を吸収する。一方、ｎ型電流狭窄層１１の上層側を構
成するｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂとしては、ｎ型
電流狭窄層１１での光損失を抑えるために、活性層４か
らの光を吸収しない組成のもの、言い換えれば、その禁
制帯幅が活性層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層の禁制
帯幅より大きくなる組成のものが用いられる。したがっ
て、この場合、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ
組成比ｗの下限は、活性層４からの光の波長に応じて決
定される。具体的には、この第１の実施形態の場合、活
性層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層のＧａ組成比ｘが
０．４５であるので、ｎ型ＡｌwＧａ1-w Ａｓ層１１ｂ
のＡｌ組成比ｗは０．４以上に選ばれる。一方、ｎ型Ａ
ｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗが０．７を越
えると、このｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂが水（Ｈ
2 Ｏ）でもエッチングされるようになり、半導体レーザ
の製造に支障をきたすばかりか、信頼性の点でも好まし
くない。このため、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂの
Ａｌ組成比ｗは０．７以下であることが好ましい。以上
より、このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、
ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗは、
０．４≦ｗ≦０．７を満たすように選ばれる。一例を挙
げると、ｗ＝０．５である。
て、ｎ型電流狭窄層１１の下層側を構成するｎ型ＧａＡ
ｓ層１１ａは、活性層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層
の禁制帯幅より小さい禁制帯幅を有し、活性層４からの
光を吸収する。一方、ｎ型電流狭窄層１１の上層側を構
成するｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂとしては、ｎ型
電流狭窄層１１での光損失を抑えるために、活性層４か
らの光を吸収しない組成のもの、言い換えれば、その禁
制帯幅が活性層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層の禁制
帯幅より大きくなる組成のものが用いられる。したがっ
て、この場合、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ
組成比ｗの下限は、活性層４からの光の波長に応じて決
定される。具体的には、この第１の実施形態の場合、活
性層４のＧａx Ｉｎ1-x Ｐ量子井戸層のＧａ組成比ｘが
０．４５であるので、ｎ型ＡｌwＧａ1-w Ａｓ層１１ｂ
のＡｌ組成比ｗは０．４以上に選ばれる。一方、ｎ型Ａ
ｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗが０．７を越
えると、このｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂが水（Ｈ
2 Ｏ）でもエッチングされるようになり、半導体レーザ
の製造に支障をきたすばかりか、信頼性の点でも好まし
くない。このため、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂの
Ａｌ組成比ｗは０．７以下であることが好ましい。以上
より、このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、
ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗは、
０．４≦ｗ≦０．７を満たすように選ばれる。一例を挙
げると、ｗ＝０．５である。
【００２６】このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
ては、ｎ型電流狭窄層１１の下層側に活性層４からの光
を吸収するｎ型ＧａＡｓ層１１ａが設けられていること
によって、横方向に、リッジストライプ部に対応する部
分における屈折率が高く、その両側に対応する部分にお
ける屈折率が低い屈折率段差が形成され、横モードの制
御が行われ、ｎ型電流狭窄層１１の上層側に活性層４か
らの光を吸収しないｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂ
（ただし、０．４≦ｗ≦０．７）が設けられていること
によって、ｎ型電流狭窄層１１での光損失が低減されて
いる。この場合、リッジストライプ部の両側の部分にお
けるｎ型ＧａＡｓ層１１ａの厚さは、光損失が大きくな
らない程度で、かつ、横方向の屈折率差Δｎが充分に確
保できるように、例えば、２０〜５０ｎｍ程度に選ばれ
る。また、リッジストライプ部の両側の部分におけるｎ
型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂの厚さは、例えば１μｍ
程度に選ばれる。
ては、ｎ型電流狭窄層１１の下層側に活性層４からの光
を吸収するｎ型ＧａＡｓ層１１ａが設けられていること
によって、横方向に、リッジストライプ部に対応する部
分における屈折率が高く、その両側に対応する部分にお
ける屈折率が低い屈折率段差が形成され、横モードの制
御が行われ、ｎ型電流狭窄層１１の上層側に活性層４か
らの光を吸収しないｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂ
（ただし、０．４≦ｗ≦０．７）が設けられていること
によって、ｎ型電流狭窄層１１での光損失が低減されて
いる。この場合、リッジストライプ部の両側の部分にお
けるｎ型ＧａＡｓ層１１ａの厚さは、光損失が大きくな
らない程度で、かつ、横方向の屈折率差Δｎが充分に確
保できるように、例えば、２０〜５０ｎｍ程度に選ばれ
る。また、リッジストライプ部の両側の部分におけるｎ
型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂの厚さは、例えば１μｍ
程度に選ばれる。
【００２７】次に、この第１の実施形態による半導体レ
ーザの製造方法について説明する。すなわち、このＡｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザを製造するためには、まず、
図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型（Ａ
ｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２、ｎ型
（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層３、Ｇａ
z Ｉｎ1-z Ｐ量子井戸層と（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造の活性層４、ｐ型（Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層５、ｐ型（Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層６、ｐ型Ｇａ
y Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層７、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層８、ｐ型Ｇａy Ｉｎ
1-y Ｐコンタクト層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１
０を、例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法に
より順次成長させる。
ーザの製造方法について説明する。すなわち、このＡｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザを製造するためには、まず、
図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型（Ａ
ｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層２、ｎ型
（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層３、Ｇａ
z Ｉｎ1-z Ｐ量子井戸層と（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造の活性層４、ｐ型（Ａｌ
0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層５、ｐ型（Ａｌ
0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層６、ｐ型Ｇａ
y Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層７、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ
0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層８、ｐ型Ｇａy Ｉｎ
1-y Ｐコンタクト層９およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１
０を、例えば有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法に
より順次成長させる。
【００２８】次に、図３に示すように、ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層１０の全面にＳｉＯ2 膜やＳｉＮ膜を形成した
後、これをエッチングによりパターニングして所定幅の
ストライプ状のマスク１４を形成する。次に、このマス
ク１４をエッチングマスクとして、塩酸系のエッチング
液を用いたウエットエッチング法および硫酸系のエッチ
ング液を用いたウエットエッチング法により、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層１０、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９お
よびｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層８を、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層７が露
出するまで順次エッチングする。これにより、これらの
ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5Ｐクラッド層
８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９およびｐ型ＧａＡｓ
キャップ層１０が一方向に伸びる所定のリッジストライ
プ形状にパターニングされる。
ャップ層１０の全面にＳｉＯ2 膜やＳｉＮ膜を形成した
後、これをエッチングによりパターニングして所定幅の
ストライプ状のマスク１４を形成する。次に、このマス
ク１４をエッチングマスクとして、塩酸系のエッチング
液を用いたウエットエッチング法および硫酸系のエッチ
ング液を用いたウエットエッチング法により、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層１０、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９お
よびｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層８を、ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層７が露
出するまで順次エッチングする。これにより、これらの
ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5Ｐクラッド層
８、ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層９およびｐ型ＧａＡｓ
キャップ層１０が一方向に伸びる所定のリッジストライ
プ形状にパターニングされる。
【００２９】次に、図４に示すように、マスク１４を成
長マスクとして用いて、リッジストライプ部の両側の部
分にｎ型ＧａＡｓ層１１ａを例えばＭＯＣＶＤ法により
成長させる。
長マスクとして用いて、リッジストライプ部の両側の部
分にｎ型ＧａＡｓ層１１ａを例えばＭＯＣＶＤ法により
成長させる。
【００３０】次に、図５に示すように、ｎ型ＧａＡｓ層
１１ａ上に、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂを例えば
ＭＯＣＶＤ法により成長させる。これにより、ｎ型Ｇａ
Ａｓ層１１ａおよびｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂか
らなるｎ型電流狭窄層１１が形成される。
１１ａ上に、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂを例えば
ＭＯＣＶＤ法により成長させる。これにより、ｎ型Ｇａ
Ａｓ層１１ａおよびｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂか
らなるｎ型電流狭窄層１１が形成される。
【００３１】次に、マスク１４をエッチング除去し、ｎ
型ＧａＡｓ基板１を例えば厚さ１５０μｍ程度までラッ
ピングした後、図１に示すように、蒸着法により、ｐ型
ＧａＡｓキャップ層１０およびｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層
１１の全面にｐ側電極１２を形成するとともに、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１３を形成する。以上に
より、目的とするＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザが製造
される。
型ＧａＡｓ基板１を例えば厚さ１５０μｍ程度までラッ
ピングした後、図１に示すように、蒸着法により、ｐ型
ＧａＡｓキャップ層１０およびｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層
１１の全面にｐ側電極１２を形成するとともに、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１の裏面にｎ側電極１３を形成する。以上に
より、目的とするＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザが製造
される。
【００３２】以上のように、この第１の実施形態によれ
ば、ｎ型電流狭窄層１１が、活性層４からの光を吸収す
るｎ型ＧａＡｓ層１１ａと、このｎ型ＧａＡｓ層１１ａ
上の活性層４からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌw Ｇ
ａ1-w Ａｓ層１１ｂとからなることにより、横方向の屈
折率差Δｎを充分に維持した上で、ｎ型電流狭窄層１１
での光の損失を低減することができる。このため、レー
ザ発振のしきい電流値の低減および微分効率の向上を図
ることができるとともに、高出力時でも安定した横モー
ド発振を実現することができる。また、しきい電流値の
低減および微分効率の向上が実現されることにより、動
作電流を低減することができ、その結果、半導体レーザ
の高温特性が向上するので、さらなる長寿命化を図るこ
とができる。また、ｎ型電流狭窄層１１を構成するｎ型
ＧａＡｓ層１１ａおよびｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１
ｂは、いずれも組成にリンを含まない材料からなるの
で、これらの選択成長を容易に行うことができる。この
ため、このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを製造する際
に、容易に量産化に対応することができるという利点を
も有する。
ば、ｎ型電流狭窄層１１が、活性層４からの光を吸収す
るｎ型ＧａＡｓ層１１ａと、このｎ型ＧａＡｓ層１１ａ
上の活性層４からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌw Ｇ
ａ1-w Ａｓ層１１ｂとからなることにより、横方向の屈
折率差Δｎを充分に維持した上で、ｎ型電流狭窄層１１
での光の損失を低減することができる。このため、レー
ザ発振のしきい電流値の低減および微分効率の向上を図
ることができるとともに、高出力時でも安定した横モー
ド発振を実現することができる。また、しきい電流値の
低減および微分効率の向上が実現されることにより、動
作電流を低減することができ、その結果、半導体レーザ
の高温特性が向上するので、さらなる長寿命化を図るこ
とができる。また、ｎ型電流狭窄層１１を構成するｎ型
ＧａＡｓ層１１ａおよびｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１
ｂは、いずれも組成にリンを含まない材料からなるの
で、これらの選択成長を容易に行うことができる。この
ため、このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを製造する際
に、容易に量産化に対応することができるという利点を
も有する。
【００３３】次に、この発明の第２の実施形態について
説明する。この第２の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系
半導体レーザにおいては、ｎ型電流狭窄層１１を構成す
るｎ型ＧａＡｓ層１１ａに代えて、活性層４からの光を
吸収する組成のｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層が用いられて
いる。この場合、ｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成
比ｖと、このｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上のｎ型Ａｌw
Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗとは、ｖ＜ｗの関
係を満たす。なお、ｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組
成比ｖは、好ましくは、例えば０≦ｖ≦０．３を満たす
ように選ばれる。また、この場合、リッジストライプ部
の両側の部分におけるｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層の厚さ
は、Ａｌ組成比ｖが大きくする程厚くすることが好まし
い。その他の構成は、第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザと同様であるので、説明を省略す
る。
説明する。この第２の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系
半導体レーザにおいては、ｎ型電流狭窄層１１を構成す
るｎ型ＧａＡｓ層１１ａに代えて、活性層４からの光を
吸収する組成のｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層が用いられて
いる。この場合、ｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成
比ｖと、このｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上のｎ型Ａｌw
Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗとは、ｖ＜ｗの関
係を満たす。なお、ｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組
成比ｖは、好ましくは、例えば０≦ｖ≦０．３を満たす
ように選ばれる。また、この場合、リッジストライプ部
の両側の部分におけるｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層の厚さ
は、Ａｌ組成比ｖが大きくする程厚くすることが好まし
い。その他の構成は、第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザと同様であるので、説明を省略す
る。
【００３４】この第２の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ
系半導体レーザの製造方法は、第１の実施形態によるＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造方法と同様であるの
で、説明を省略する。
系半導体レーザの製造方法は、第１の実施形態によるＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造方法と同様であるの
で、説明を省略する。
【００３５】この第２の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
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、この第３の実施形態による屈折率導
波型のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを示す断面図であ
る。このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザはＳＣＨ構造を
有し、活性層はＭＱＷ構造を有する。
説明する。図６は、この第３の実施形態による屈折率導
波型のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを示す断面図であ
る。このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザはＳＣＨ構造を
有し、活性層はＭＱＷ構造を有する。
【００３７】図６に示すように、このＡｌＧａＩｎＰ系
半導体レーザにおいては、ｎ型電流狭窄層１１を構成す
るｎ型ＧａＡｓ層１１ａに代えて、ｎ型ＧａＡｓ層とｎ
型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層とが、この順に交互に積層され
たｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´
が用いられている。この場合、ｎ型ＧａＡｓ／ＡｌuＧ
ａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´のｎ型ＧａＡｓ層は、活性
層４のＧａx Ｉｎ1-xＰ量子井戸層の禁制帯幅より小さ
い禁制帯幅を有し、活性層４からの光を吸収する。一
方、ｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ
´のｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層としては、活性層４から
の光を吸収しない組成のものが用いられる。具体的に
は、このｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１
１ａ´を構成するｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層のＡｌ組成
比ｕは、例えば、０．４≦ｕ≦０．７を満たすように選
ばれる。この場合、このＡｌ組成比ｕの下限および上限
は、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗの
下限および上限を決定する場合と同様な理由により決定
されている。なお、この場合、Ａｌ組成比ｕとＡｌ組成
比ｗとが、ｕ＝ｗであっても構わない。
半導体レーザにおいては、ｎ型電流狭窄層１１を構成す
るｎ型ＧａＡｓ層１１ａに代えて、ｎ型ＧａＡｓ層とｎ
型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層とが、この順に交互に積層され
たｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´
が用いられている。この場合、ｎ型ＧａＡｓ／ＡｌuＧ
ａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´のｎ型ＧａＡｓ層は、活性
層４のＧａx Ｉｎ1-xＰ量子井戸層の禁制帯幅より小さ
い禁制帯幅を有し、活性層４からの光を吸収する。一
方、ｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ
´のｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層としては、活性層４から
の光を吸収しない組成のものが用いられる。具体的に
は、このｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層１
１ａ´を構成するｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層のＡｌ組成
比ｕは、例えば、０．４≦ｕ≦０．７を満たすように選
ばれる。この場合、このＡｌ組成比ｕの下限および上限
は、ｎ型Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗの
下限および上限を決定する場合と同様な理由により決定
されている。なお、この場合、Ａｌ組成比ｕとＡｌ組成
比ｗとが、ｕ＝ｗであっても構わない。
【００３８】また、ｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
超格子層１１ａ´を構成するｎ型ＧａＡｓ層およびｎ型
Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層の厚さ（リッジストライプ部の両
側の部分における厚さ）は、それぞれ、例えば３〜１５
ｎｍに選ばれる。そして、リッジストライプ部の両側の
部分におけるｎ型ＧａＡｓ層の厚さの合計が例えば２０
〜５０ｎｍとなるように、ｎ型ＧａＡｓ層およびｎ型Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ層が交互に積層される。その他の構成
は、第１の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザと同様であるので、説明を省略する。
超格子層１１ａ´を構成するｎ型ＧａＡｓ層およびｎ型
Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層の厚さ（リッジストライプ部の両
側の部分における厚さ）は、それぞれ、例えば３〜１５
ｎｍに選ばれる。そして、リッジストライプ部の両側の
部分におけるｎ型ＧａＡｓ層の厚さの合計が例えば２０
〜５０ｎｍとなるように、ｎ型ＧａＡｓ層およびｎ型Ａ
ｌu Ｇａ1-u Ａｓ層が交互に積層される。その他の構成
は、第１の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レー
ザと同様であるので、説明を省略する。
【００３９】この第３の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ
系半導体レーザの製造方法は、リッジストライプ部の両
側の部分に、ｎ型ＧａＡｓ層とｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
層とを、例えばＭＯＣＶＤ法により交互に成長させてｎ
型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-uＡｓ超格子層１１ａ´を形
成した後、このｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格
子層１１ａ´上に、例えばＭＯＣＶＤ法によりｎ型Ａｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂを成長させること以外は、第１
の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造
方法と同様であるので、説明を省略する。
系半導体レーザの製造方法は、リッジストライプ部の両
側の部分に、ｎ型ＧａＡｓ層とｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
層とを、例えばＭＯＣＶＤ法により交互に成長させてｎ
型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-uＡｓ超格子層１１ａ´を形
成した後、このｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格
子層１１ａ´上に、例えばＭＯＣＶＤ法によりｎ型Ａｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂを成長させること以外は、第１
の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造
方法と同様であるので、説明を省略する。
【００４０】この第３の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様な効果を得ることができる。さらに、この
第３の実施形態の場合、次のような効果をも得ることが
できる。すなわち、この第３の実施形態によるＡｌＧａ
ＩｎＰ系半導体レーザにおいては、ｎ型電流狭窄層１１
の下層側の層をｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格
子層１１ａ´としているため、例えば、第１の実施形態
のようにｎ型電流狭窄層１１の下層側をｎ型ＧａＡｓ層
１１ａの単層構造とした場合に比べて、横方向の屈折率
差Δｎを小さくすることができる。このため、この第３
の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
て、ｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層
５およびｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導
波層３の厚さや、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層６の厚さを、第１の実施形態において
示した厚さよりも大きくして、このＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザを自励発振型半導体レーザとした場合、自励
発振に対するマージンを大きくとることができ、その結
果、高出力、高温まで自励発振を実現することが可能に
なるという利点を有する。
施形態と同様な効果を得ることができる。さらに、この
第３の実施形態の場合、次のような効果をも得ることが
できる。すなわち、この第３の実施形態によるＡｌＧａ
ＩｎＰ系半導体レーザにおいては、ｎ型電流狭窄層１１
の下層側の層をｎ型ＧａＡｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格
子層１１ａ´としているため、例えば、第１の実施形態
のようにｎ型電流狭窄層１１の下層側をｎ型ＧａＡｓ層
１１ａの単層構造とした場合に比べて、横方向の屈折率
差Δｎを小さくすることができる。このため、この第３
の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザにおい
て、ｐ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導波層
５およびｎ型（Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ光導
波層３の厚さや、ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層６の厚さを、第１の実施形態において
示した厚さよりも大きくして、このＡｌＧａＩｎＰ系半
導体レーザを自励発振型半導体レーザとした場合、自励
発振に対するマージンを大きくとることができ、その結
果、高出力、高温まで自励発振を実現することが可能に
なるという利点を有する。
【００４１】次に、この発明の第４の実施形態について
説明する。すなわち、この第４の実施形態によるＡｌＧ
ａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、ｎ型ＧａＡｓ／Ａ
ｌuＧａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´に代えて、活性層か
らの光を吸収する組成のｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活
性層からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌu Ｇａ1-uＡ
ｓ層とが、この順に交互に積層されたｎ型Ａｌv Ｇａ
1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1- u Ａｓ超格子層が用いられてい
る。この場合、ｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／ＡｌuＧａ
1-u Ａｓ超格子層を構成するｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層
のＡｌ組成比ｖとｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層のＡｌ組成
比ｕとは、ｖ＜ｕの関係を満たす。また、ｎ型Ａｌv Ｇ
ａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層を構成するｎ
型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比ｖと、ｎ型Ａｌw
Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗとは、ｖ＜ｗの関
係を満たす。その他の構成は、第３の実施形態によるＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザと同様であるので、説明を
省略する。
説明する。すなわち、この第４の実施形態によるＡｌＧ
ａＩｎＰ系半導体レーザにおいては、ｎ型ＧａＡｓ／Ａ
ｌuＧａ1-u Ａｓ超格子層１１ａ´に代えて、活性層か
らの光を吸収する組成のｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活
性層からの光を吸収しない組成のｎ型Ａｌu Ｇａ1-uＡ
ｓ層とが、この順に交互に積層されたｎ型Ａｌv Ｇａ
1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1- u Ａｓ超格子層が用いられてい
る。この場合、ｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／ＡｌuＧａ
1-u Ａｓ超格子層を構成するｎ型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層
のＡｌ組成比ｖとｎ型Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層のＡｌ組成
比ｕとは、ｖ＜ｕの関係を満たす。また、ｎ型Ａｌv Ｇ
ａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層を構成するｎ
型Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比ｖと、ｎ型Ａｌw
Ｇａ1-w Ａｓ層１１ｂのＡｌ組成比ｗとは、ｖ＜ｗの関
係を満たす。その他の構成は、第３の実施形態によるＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザと同様であるので、説明を
省略する。
【００４２】この第４の実施形態によるＡｌＧａＩｎＰ
系半導体レーザの製造方法は、第３の実施形態によるＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造方法と同様であるの
で、説明を省略する。
系半導体レーザの製造方法は、第３の実施形態によるＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造方法と同様であるの
で、説明を省略する。
【００４３】この第４の実施形態によっても、第３の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４４】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。
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。
【００４５】また、例えば、上述の第１〜第４の実施形
態において、基板や半導体レーザを構成する各半導体層
の導電型を反対にしてもよい。この場合、リッジストラ
イプ部の両側の部分に埋め込まれる電流狭窄層の導電型
はｐ型となる。
態において、基板や半導体レーザを構成する各半導体層
の導電型を反対にしてもよい。この場合、リッジストラ
イプ部の両側の部分に埋め込まれる電流狭窄層の導電型
はｐ型となる。
【００４６】また、例えば、上述の第１〜第４の実施形
態においては、この発明を、ＳＣＨ構造のＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体レーザに適用した場合について説明したが、
この発明は、ＤＨ（Double Heterostructure）構造のＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザに適用することも可能であ
る。
態においては、この発明を、ＳＣＨ構造のＡｌＧａＩｎ
Ｐ系半導体レーザに適用した場合について説明したが、
この発明は、ＤＨ（Double Heterostructure）構造のＡ
ｌＧａＩｎＰ系半導体レーザに適用することも可能であ
る。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の第１の
発明および第２の発明によれば、電流狭窄層が、活性層
からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と、Ａ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層からの光を吸収しない組
成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）
とからなることにより、あるいは、電流狭窄層が、活性
層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活
性層からの光を吸収しない組成のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層
（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）とが交互に積層されたＡｌ
v Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌ
v Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層上の活性
層からの光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層
（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなることにより、横
方向の屈折率差Δｎを充分に維持した上で、ｎ型電流狭
窄層１１での光損失を低減することができる。このた
め、レーザ発振のしきい電流値の低減および微分効率の
向上を図ることができるとともに、高出力時でも安定し
た横モード発振を実現することができる。また、しきい
電流値の低減および微分効率の向上が実現されることに
より、動作電流を低減することができ、その結果、半導
体レーザの高温特性が向上するので、さらなる長寿命化
を図ることができる。また、電流狭窄層を構成する各半
導体層は、いずれも組成にリンを含まない材料からなり
選択成長を容易に行うことができるので、上述のような
半導体レーザを容易に製造することができる。
発明および第２の発明によれば、電流狭窄層が、活性層
からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と、Ａ
ｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の活性層からの光を吸収しない組
成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）
とからなることにより、あるいは、電流狭窄層が、活性
層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と活
性層からの光を吸収しない組成のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層
（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）とが交互に積層されたＡｌ
v Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層と、Ａｌ
v Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層上の活性
層からの光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層
（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなることにより、横
方向の屈折率差Δｎを充分に維持した上で、ｎ型電流狭
窄層１１での光損失を低減することができる。このた
め、レーザ発振のしきい電流値の低減および微分効率の
向上を図ることができるとともに、高出力時でも安定し
た横モード発振を実現することができる。また、しきい
電流値の低減および微分効率の向上が実現されることに
より、動作電流を低減することができ、その結果、半導
体レーザの高温特性が向上するので、さらなる長寿命化
を図ることができる。また、電流狭窄層を構成する各半
導体層は、いずれも組成にリンを含まない材料からなり
選択成長を容易に行うことができるので、上述のような
半導体レーザを容易に製造することができる。
【００４８】この発明の第３の発明および第４の発明に
よれば、それぞれ、第１の発明による半導体レーザおよ
び第２の発明による半導体レーザを製造することがで
き、しかも、電流狭窄層を構成する各半導体層が、いす
れも組成にリンを含まない材料からなるので、半導体レ
ーザの製造が容易であり、半導体レーザの量産化に容易
に対応することができる。
よれば、それぞれ、第１の発明による半導体レーザおよ
び第２の発明による半導体レーザを製造することがで
き、しかも、電流狭窄層を構成する各半導体層が、いす
れも組成にリンを含まない材料からなるので、半導体レ
ーザの製造が容易であり、半導体レーザの量産化に容易
に対応することができる。
【図１】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザを示す断面図である。
ｎＰ系半導体レーザを示す断面図である。
【図２】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
ｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
【図３】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
ｎＰ系半導体レーザの製造方法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系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
ｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
【図５】 この発明の第１の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
ｎＰ系半導体レーザの製造方法を説明するための断面図
である。
【図６】 この発明の第３の実施形態によるＡｌＧａＩ
ｎＰ系半導体レーザを示す断面図である。
ｎＰ系半導体レーザを示す断面図である。
【図７】 従来のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを示す
断面図である。
断面図である。
１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、４・・・活性層、６，８・
・・ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層、７・・・ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層、
９・・・ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層、１０・・・ｐ型
ＧａＡｓキャップ層、１１・・・ｎ型電流狭窄層、１１
ａ・・・ｎ型ＧａＡｓ層、１１ａ´・・・ｎ型ＧａＡｓ
／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層、１１ｂ・・・ｎ型Ａｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ層
・・ｐ型（Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド
層、７・・・ｐ型Ｇａy Ｉｎ1-y Ｐエッチング停止層、
９・・・ｐ型Ｇａz Ｉｎ1-z Ｐ中間層、１０・・・ｐ型
ＧａＡｓキャップ層、１１・・・ｎ型電流狭窄層、１１
ａ・・・ｎ型ＧａＡｓ層、１１ａ´・・・ｎ型ＧａＡｓ
／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層、１１ｂ・・・ｎ型Ａｌ
w Ｇａ1-w Ａｓ層
Claims (13)
- 【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リッジストライプ部
の両側の部分に第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ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザ
において、 上記電流狭窄層は、上記活性層からの光を吸収する組成
のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と、上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層
上の上記活性層からの光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ
1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなること
を特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 上記Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比
ｗが０．４≦ｗ≦０．７を満たす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Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層のＡｌ組成比
ｖが０であり、かつ、上記Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層のＡｌ
組成比ｗが０．４≦ｗ≦０．７を満たすことを特徴とす
る請求項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層の上記リッジ
ストライプ部の両側の部分における厚さが２０ｎｍ以上
５０ｎｍ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】 上記第１のクラッド層と上記活性層との
間に第１導電型の第１の光導波層を有するとともに、上
記第２のクラッド層と上記活性層との間に第２導電型の
第２の光導波層を有す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】 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リッジストライプ部
の両側の部分に第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ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザ
において、 上記電流狭窄層は、上記活性層からの光を吸収する組成
のＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ層と上記活性層からの光を吸収し
ない組成のＡｌu Ｇａ1-u Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｕ
≦１）とが交互に積層されたＡｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌ
u Ｇａ1-u Ａｓ超格子層と、上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／
Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層上の上記活性層からの光を
吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦
ｖ＜ｗ≦１）とからなることを特徴とする半導体レー
ザ。 - 【請求項７】 上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層を構成する上記Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ層
のＡｌ組成比ｕが０．４≦ｕ≦０．７を満たし、上記Ａ
ｌw Ｇａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比ｗが０．４≦ｗ≦０．
７を満たすことを特徴とする請求項６記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項８】 上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層を構成する上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層
のＡｌ組成比ｖが０であり、かつ、上記ＡｌvＧａ1-v
Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格子層を構成する上記Ａｌ
u Ｇａ1-u Ａｓ層のＡｌ組成比ｕが０．４≦ｕ≦０．７
を満たし、上記Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ層のＡｌ組成比ｗが
０．４≦ｗ≦０．７を満たすことを特徴とする請求項６
記載の半導体レーザ。 - 【請求項９】 上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ
1-u Ａｓ超格子層を構成する上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層
の上記リッジストライプ部の両側の部分における厚さの
合計が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とす
る請求項８記載の半導体レーザ。 - 【請求項１０】 上記第１のクラッド層と上記活性層と
の間に第１導電型の第１の光導波層を有するとともに、
上記第２のクラッド層と上記活性層との間に第２導電型
の第２の光導波層を有することを特徴とする請求項６記
載の半導体レーザ。 - 【請求項１１】 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６記載の半導体レ
ーザ。 - 【請求項１２】 基板上に第１導電型の第１のクラッド
層を形成する工程と、 上記第１のクラッド層上に活性層を形成する工程と、 上記活性層上に第２導電型の第２のクラッド層を形成す
る工程と、 エッチングにより上記第２のクラッド層の上部にリッジ
ストライプ部を形成する工程と、 上記リッジストライプ部の両側の部分を埋めるように、
上記活性層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ層と、上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ層上の上記活性層から
の光を吸収しない組成のＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただ
し、０≦ｖ＜ｗ≦１）とからなる第１導電型の電流狭窄
層を形成する工程とを有することを特徴とする半導体レ
ーザの製造方法。 - 【請求項１３】 基板上に第１導電型の第１のクラッド
層を形成する工程と、 上記第１のクラッド層上に活性層を形成する工程と、 上記活性層上に第２導電型の第２のクラッド層を形成す
る工程と、 エッチングにより上記第２のクラッド層の上部にリッジ
ストライプ部を形成する工程と、 上記リッジストライプ部の両側の部分を埋めるように、
上記活性層からの光を吸収する組成のＡｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ層と上記活性層からの光を吸収しない組成のＡｌu Ｇ
ａ1-u Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｕ≦１）とが交互に積
層されたＡｌvＧａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ超格
子層と、上記Ａｌv Ｇａ1-v Ａｓ／Ａｌu Ｇａ1-u Ａｓ
超格子層上の上記活性層からの光を吸収しない組成のＡ
ｌw Ｇａ1-w Ａｓ層（ただし、０≦ｖ＜ｗ≦１）とから
なる第１導電型の電流狭窄層を形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18817697A JPH1131865A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18817697A JPH1131865A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1131865A true JPH1131865A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16219104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18817697A Pending JPH1131865A (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | 半導体レーザおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1131865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123630A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Nec Electronics Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-07-14 JP JP18817697A patent/JPH1131865A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123630A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Nec Electronics Corp | 半導体レーザ及びその製造方法 |
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