CN1641950A - 半导体激光器及其制造方法 - Google Patents

半导体激光器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1641950A
CN1641950A CNA2004100819419A CN200410081941A CN1641950A CN 1641950 A CN1641950 A CN 1641950A CN A2004100819419 A CNA2004100819419 A CN A2004100819419A CN 200410081941 A CN200410081941 A CN 200410081941A CN 1641950 A CN1641950 A CN 1641950A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating layer
layer
etch stop
territory
lateral areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100819419A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100399657C (zh
Inventor
渡辺昌规
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Fukuyama Laser Co Ltd
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN1641950A publication Critical patent/CN1641950A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100399657C publication Critical patent/CN100399657C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • 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
    • H01S5/223—Buried stripe structure
    • H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/18—Semiconductor lasers with special structural design for influencing the near- or far-field
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
    • H01S5/1014—Tapered waveguide, e.g. spotsize converter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1039—Details on the cavity length
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34346—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser characterised by the materials of the barrier layers
    • H01S5/3436—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser characterised by the materials of the barrier layers based on InGa(Al)P

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

一种半导体激光器，其包括具有层合结构的脊形条纹区域(150)和第一与第二条纹侧区域。半导体基板上的脊形条纹区域(150)具备下包覆层、活性层和上包覆层。第一条纹侧区域配置在脊形条纹区域(150)的两外侧。第二条纹侧区域配置在第一条纹侧区域的两外侧。从第二条纹侧区域的上包覆层下面到埋入层(115)下面的厚度小于第一条纹侧区域(151)的厚度。在共振器的中央部第一条纹侧区域(151)的宽度比光射出端面大。

Description

半导体激光器及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体激光器及其制造方法，特别是涉及适合于向光盘写入数据用和从光盘读取数据用(以下叫做“光盘用”)的半导体激光器及其制造方法。
背景技术
到现在为止，作为光盘用的半导体激光器使用端面射出型的半导体激光器。光盘用的半导体激光器需要在光盘上得到非常接近于真正圆的点状的激光。一般来说激光的断面是椭圆状，其椭圆率是由水平方向的放射角半值宽度θh与垂直方向的放射角半值宽度θv的比θv/θh来定义的。为了把激光的断面形状变成真正圆状，在使用把椭圆状的激光用整形方法变成真正圆状的方法，和把椭圆状激光边缘的一部分去掉而变成真正圆状的方法。但前者的方法有引进激光整形手段而使半导体激光器成本提高的问题。后者的方法存在由于激光的利用效率降低而能使用的激光输出减少的问题。
另一方面，为了向光盘高速写入数据而把射出的激光高输出化了的情况下，在半导体激光器的电流-光输出特性中产生叫做弯折(キンク)的非直线性。弯折在波导路内外的折射率差ΔN对半导体激光器的波导路宽度W大时，由于发生基本波导模以外的高次波导模而产生。随着光输出变大，由波导路内产生的热引起的折射率差ΔN就增大，其结果是产生弯折。
作为降低弯折的方法，只要把折射率差ΔN降低便可，但若把折射率差ΔN降低，则射出光水平方向的放射角θh就变小。通常射出光水平方向的放射角θh小于垂直方向的放射角θv。因此，若为了降低弯折而降低折射率差ΔN时，则椭圆率θv/θh相对1就更加增大了。而且若降低折射率差ΔN，则会强烈受到伴随光输出增加而产生的折射率差ΔN增大的影响，而使水平方向的放射角θh相对光输出变化的变动变大。当从光盘读取数据所需要的低输出时的水平方向的放射角θh，与向光盘写入数据所需要的高输出时的水平方向的放射角θh有2°以上的不同时，则不能用单一的光拾取装置进行读取和写入这两者。
作为增大水平方向的放射角θh的方法，有特开平10-144991号公开的半导体激光器结构。特开平10-144991号半导体激光器21的上面图被图12表示。半导体激光器21具备条纹状的波导路19，该波导路的宽度乃至条纹的宽度W在其内部有固定的宽度WS2，但在光射出端面近旁其从宽度WS2向宽度WS1逐渐变窄。根据特开平10-144991号，通过该锥状的条纹结构和端面宽度狭窄结构，能把内部的折射率差ΔN变成5×10-4左右，同时把水平方向的放射角θh变成8～15°，能使椭圆率接近1。
特开平10-144991号是关于能用于DVD等光盘读取的光输出是数mW左右的半导体激光器。对光盘高速写入所需要的数十mW左右的高输出半导体激光器，该结构实质上是不适用的。其理由是对高输出半导体激光器来说弯折对策是不可少的。图13表示了条纹宽度W与水平方向的放射角θh的关系。从该图13可知，在内部的条纹宽度W比较宽阔的情况下，相对于条纹宽度W的增加而水平方向的放射角θh有减少的倾向，所以通过把光射出端面近旁的脊形宽度变狭窄就能增大水平方向的放射角θh。但考虑了弯折对策的半导体激光器内部的条纹宽度W从放射角θh的最大值近旁，相对于条纹宽度W的增加，并位于放射角θh增加倾向的区域内，所以在光射出端面近旁即使减小条纹宽度，放射角θh几乎也不增大，相反地放射角θh是减小。
特开平2-178986号公报也是关于能用于CD读取的光输出是数mW左右半导体激光器的。图14A是半导体激光器的上面图，图中下侧的端面是光射出端面。图14B是半导体激光器内部b-b剖面的剖面图，图14C是光射出端面近旁c-c剖面的剖面图。如图14A所示，在内部把条纹宽度设定为W1，在光射出端面近旁距离r的范围内不仅宽展成W2，而是如图14B和图14C所示改变了激光器的断面结构。该半导体激光器具备：n-GaAs基板1、n-GaAs缓冲层2、n-AlGaAs下包覆层3、AlGaAs下光引导层4、AlGaAs单一量子阱活性层5、AlGaAs上光引导层6、p-AlGaAs上包覆层7、p-GaAs盖层8、SiNx绝缘膜9、p侧电极10和n侧电极11。图14A和图14B的附图标记d1、d2表示从活性层5中央到上包覆层7上面的距离，这些距离相当于脊形条纹区域的侧厚度。通过使图14C所示光射出端面近旁的距离d2小于图14B所示内部的距离d1，即通过在光射出端面近旁使脊形条纹区域的侧厚度比内部薄，在光射出端面来使折射率差ΔN增加。但在光射出端面近旁与内部的边界处折射率差ΔN急剧变化，这样就产生波导光模变换损失，有不适合高输出动作的问题。
发明内容
本发明的课题是提供一种半导体激光器和它的制造方法，其在高输出动作时也能不产生弯折而射出低椭圆率的激光，在低输出动作时和高输出动作时水平方向的放射角θh的变动小，进行高输出动作的损失小且能得到接近于高斯(ガウシアン)分布的水平放射光分布，使作为光盘用的利用效率优良。
本发明提供的半导体激光器具有至少具备下包覆层、活性层、上包覆层并且形成在半导体基板上的层合结构，本半导体激光器还具备配置在脊形条纹区域和脊形条纹区域两外侧且在所述上包覆层上的埋入层，从所述上包覆层下面到所述埋入层下面具有第一厚度H1，且共振器中央部的宽度D大于光射出端面的宽度D，具备配置在第一条纹侧区域和第二条纹侧区域，所述第二条纹侧区域至少配置在所述光射出端面近旁的所述第一条纹侧区域两外侧且在所述上包覆层上的所述埋入层，从所述上包覆层下面到所述埋入层下面，该第二条纹侧区域具有比第一厚度H1薄的第二厚度H2。
图8表示说明该结构动作用的模式立体图。若使波导路的折射率差ΔN在光射出部急剧变化，则产生模变换损失。使从脊形条纹区域两侧的上包覆层到埋入层下面的厚度慢慢变化在制造上有困难。但如本发明这样设置上包覆层的残留厚度乃至厚度是H1(第一厚度)的区域(第一条纹侧区域)和H2(第二厚度)的区域(第二条纹侧区域)，通过使脊形条纹区域近旁的上包覆层厚度随着向光射出部靠近H1部分的宽度D而慢慢变狭窄，使实效的折射率差ΔN平稳地变化(使折射率差ΔN从共振器内部向光射出部平稳地增大)，通过使波导光的分布慢慢变窄就能降低光的损失。
关于通过加大光射出部的折射率差ΔN而增大水平方向的放射角θh，并降低椭圆率θv/θh，用图9进行说明。在条纹宽度小于某种程度以上时，固定条纹宽度而增大折射率差ΔN使水平方向的放射角θh增大是有效的。至少折射率差ΔN在共振器内部和光射出部的变化等于或大于0.0001，为了使放射角θh变化等于或大于0.1度，最好是厚度H2比厚度H1小的量是等于或大于0.003μm。在厚度H1比厚度H2厚等于或大于0.017μm时，则在光射出端面折射率差ΔN增加等于或大于0.0005，并且由于水平方向的放射角θh增加等于或大于0.5度，所以更好。在厚度H1比厚度H2的厚等于或大于0.034μm时，则在光射出端面折射率差ΔN增加等于或大于0.001，由于水平方向的放射角θh增加等于或大于1度，所以更理想。
所述光射出端面的第一条纹侧区域的宽度D最好是等于或大于0.1μm和等于或小于5μm。图10表示关于宽度D与水平方向的放射角θh关系的计算值的一例。随着宽度D的增大而放射角θh减少，在宽度D是等于或大于5μm时则放射角θh大致是固定的，所以光射出端面的宽度D需要小于5μm。为了使放射角θh的变化量等于或大于1°，把光射出端面的宽度D设定为等于或小于2μm便可。宽度D是等于或小于1μm时则放射角θh的变化量等于或大于2°，所以更理想。如图11所示，通过这样在光射出端面第一条纹侧区域的外侧设置第二条纹侧区域，在水平波导光分布的下部部分进一步增大折射率差ΔN，则能切去波导光下部成分，而使水平放射光接近于高斯分布，所述波导光下部成分是使水平放射光的扩展比高斯分布下部更为扩展的原因。下部成分作为光盘用是不被利用的，但减少这种无效光则能是可以利用的光通量增大。因此宽度D最好是等于或大于0.1μm。对于存在有波导光主要部分的脊形条纹区域的宽度，从内部到光射出端面间是固定的，由于几乎没有随宽度变化的损失，所以是理想的。
在光射出部近旁形成有包含量子阱的活性层的被混晶的窗区域。这样能抑制高输出动作时的端面恶化。
所述下包覆层、所述活性层和所述上包覆层在例如由(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0≤y≤1)构成时，能得到具有适合DVD用振荡波长的高输出半导体激光器。
所述层合结构的所述上包覆层具备在它们之间存在有蚀刻中止层的第一和第二包覆层，在所述共振器中央部的所述第一条纹侧区域，所述第二上包覆层的厚度等于或大于0.003μm(最好等于或大于0.017μm)，且在所述光射出端面近旁的所述第二条纹侧区域，也可以把所述第二上包覆层完全除去。第一条纹侧区域的上包覆层的厚度H1对弯折有影响，但对水平方向的放射角θh没有直接影响。因此如果是该结构，则通过仅对给予放射角θh影响的光射出部分使用蚀刻中止层，而能抑制放射角θh的偏差。
或者，也可以采用如下的结构：所述层合结构的所述上包覆层具备在它们之间存在有蚀刻中止层的第一和第二包覆层，在所述共振器中央部的所述第一条纹侧区域把所述第二上包覆层除去，直到蚀刻中止层，且在所述光射出端面近旁的所述第二条纹侧区域，也可以把所述蚀刻中止层和所述第一上包覆层的一部分或全部除去。
这时在所述光射出端面近旁就形成包含量子阱的所述活性层和蚀刻中止层被混晶了的窗区域，且所述第二条纹侧区域最好把所述窗区域被混晶了的蚀刻中止层除去。这样仅进行通常的一次蚀刻就能把光射出端面的蚀刻中止层蚀刻，第二条纹侧区域从上包覆层下面到埋入层下面的厚度H2能够比第一条纹侧区域的到上包覆层埋入层下面的厚度H1小。
也可以采用如下的结构：所述层合结构的上包覆层具备在它们之间存在有第一和第二蚀刻中止层的第一、第二和第三上包覆层，在所述共振器中央部的所述第一条纹侧区域除去所述第三上包覆层直到第二包覆层为止，且在所述光射出端面近旁的第二条纹侧区域，也可以把所述第三上包覆层、第二蚀刻中止层、第二上包覆层除去。通过这样设置两个蚀刻中止层就能把厚度H1、H2都进行严密控制，所以能可靠抑制弯折，还能减少放射角θh的偏差。
这时在所述光射出端面近旁就形成包含量子阱的活性层、所述第一蚀刻中止层和所述第二蚀刻中止层被混晶了的窗区域，且所述第二条纹侧区域最好把所述窗区域被混晶了的第二蚀刻中止层除去。这样仅进行通常的一次蚀刻就能把光射出端面的第二蚀刻中止层蚀刻，对第二条纹侧区域的上包覆层残留厚度H2进行严密控制，能严密控制水平方向的放射角θh。
而且这时在所述光射出端面近旁就形成所述活性层、所述第一蚀刻中止层和所述第二蚀刻中止层被混晶了的窗区域，且所述第一蚀刻中止层的厚度最好比所述第二蚀刻中止层的厚度厚。具体说就是，第一蚀刻中止层的厚度等于或大于0.001μm时被有意称为厚的，最好等于或大于0.002μm，厚度是0.003μm更理想。第二蚀刻中止层是没形成窗的区域的蚀刻中止层。第一蚀刻中止层即使在光射出端面近旁形成有窗的区域，也需要具有作为蚀刻中止层的效果。第一蚀刻中止层随着形成窗而与周围的第一包覆层和第二包覆层混晶，作为蚀刻中止层的作用减弱。第一蚀刻中止层通过形成为比第二蚀刻中止层厚而能把由随着形成窗的混晶引起的第一蚀刻中止层的蚀刻中止效果变弱的这点进行增强。
本发明提供一种半导体激光器的制造方法，在所述半导体基板上方按下述次序形成而设置所述层合结构：所述下包覆层、所述活性层、所述第一上包覆层、所述蚀刻中止层和所述第二上包覆层，通过把所述条纹区域两外侧的所述层合结构蚀刻成所述第二上包覆层残留等于或大于0.003μm，而形成所述第一条纹侧区域，且通过在所述光射出端面近旁把所述第二上包覆层蚀刻到所述蚀刻中止层而形成所述第二条纹侧区域。在该制造方法的情况下，在光射出部分使用蚀刻中止层来控制层的厚度，所以能高精度地决定光放射角。从光射出部分到内部的上包覆层的厚度H1的精度虽然稍微降低，但对光放射角没有影响。
本发明提供一种半导体激光器的制造方法，即在所述半导体基板上方按下述次序形成而设置所述层合结构：所述下包覆层、下引导层、所述活性层、上引导层、所述第一上包覆层、所述蚀刻中止层和所述第二上包覆层，通过在所述条纹区域两外侧把所述层合结构的所述上包覆层蚀刻到蚀刻中止层，而形成所述第一条纹侧区域，且通过在所述光射出端面近旁把所述第一上包覆层部分或完全蚀刻，而形成所述第二条纹侧区域。
本发明提供一种半导体激光器的制造方法，即在所述半导体基板上方按下述次序形成而设置所述层合结构：所述下包覆层、下引导层、所述活性层、上引导层、所述第一上包覆层、所述第一蚀刻中止层、等于或大于0.003μm厚度的所述第二上包覆层、所述第二蚀刻中止层、所述第三上包覆层，通过在所述条纹区域两外侧把所述层合结构的所述第三上包覆层蚀刻到第二蚀刻中止层，而形成所述第一条纹侧区域，且通过在所述光射出端面近旁把所述层合结构的第二上包覆层蚀刻到第一蚀刻中止层，而形成所述第二条纹侧区域。第二上包覆层的厚度等于或大于0.003μm，最好是等于或大于0.07μm。
本发明能得到即使在高输出动作时也不产生弯折而射出低椭圆率的激光，在低输出动作时和高输出动作时水平方向的放射角θh的变动小、损失小，且水平放射光分布接近于高斯分布的半导体激光器。因此，本发明的半导体激光器作为光盘用的利用效率优良。详细说就是利用本发明的半导体激光器，能得到激光利用效率不降低，且结构简单的光盘用拾取装置，使光拾取装置的小型轻量化和高速存取成为可能。
附图说明
本发明的其他目的和特点，通过参照附图的对恰当的实施例的进行说明就能明白。
图1是表示本发明第一实施例半导体激光器的上面图；
图2是图1II-II线(与脊形条纹垂直的方向)的剖面图；
图3是为说明本发明第一实施例半导体激光器弯折抑制原理用的，表示条纹宽度与折射率差关系的线图；
图4是表示本发明第二实施例半导体激光器的上面图；
图5是图4V-V线(与脊形条纹垂直的方向)的剖面图；
图6是表示本发明第三实施例半导体激光器的上面图；
图7是图6VII-VII线(与脊形条纹垂直的方向)的剖面图；
图8是表示本发明半导体激光器动作原理的模式立体图；
图9是为说明本发明半导体激光器动作原理用的、表示条纹宽度与水平方向的放射角关系的线图；
图10是为说明本发明半导体激光器动作原理用的、表示第一脊形条纹区域宽度与水平方向的放射角关系的线图；
图11是表示本发明半导体激光器水平放射光形状的说明图；
图12是表示现有半导体激光器一例的模式上面图；
图13是为说明图12所示现有半导体激光器功能用的说明图；
图14A是表示现有半导体激光器其他例的上面图；
图14B是图14A的b-b线剖面图；
图14C是图14A的c-c线剖面图。
具体实施模
下面说明本发明的实施例。附图中同一参照附图标记表示同一部分或其相当部分。而且本说明书中分别把(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0≤y≤1)略记为AlGaInP，把GazIn1-zP(0≤z≤1)略记为GaInP，把AlrGa1-rAs(0≤r≤1)略记为AlGaAs。
(第一实施例)
图1表示本发明理想一例的模式上面图。如图1和图2所示，本实施例的半导体激光器包括：层合结构170、脊形条纹区域150、第一条纹侧区域151和第二条纹侧区域152。第一条纹侧区域151设置在脊形条纹区域150的两外侧，在其两外侧设置有第二条纹侧区域152。第二条纹侧区域152在光射出端面155近旁与脊形条纹区域150非常邻近，在此第一条纹侧区域151的宽度D是0.2μm，但例如是在0.1～0.5μm左右便可。第一条纹侧区域151的宽度D随着从光射出端面155离开而逐渐增大，呈现锥状，在共振器的内部成为固定的宽度。从光射出端面155离开50μm位置处的第一条纹侧区域151的宽度D设定为5μm。超过5μm时则第二条纹侧区域152事实上对实效的折射率差ΔN无影响。在距光射出前面155和光射出后面156各自15μm的范围内形成窗区域131、132。
图2是表示图1所示半导体激光器的II-II线剖面图。本发明的半导体激光器中脊形条纹区域150、第一条纹侧区域151和第二条纹侧区域152中，在n型GaAs基板100上形成层合结构170。详细说就是层合结构170在n型GaAs基板100上顺次形成而包括：n型GaAs缓冲层101、n型Ga0.5In0.5P缓冲层102、n型(Al0.67Ga0.33)0.5In0.5P第一下包覆层103(厚度2.0μm)、n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二下包覆层104(厚度0.2μm)、不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P下引导层105(厚度0.05μm)、包含量子阱层的不掺杂活性层106、不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层107(厚度0.05μm)、P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第一上包覆层108(厚度0.19μm)和P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层109(厚度0.01μm)。
第二条纹侧区域152的从上包覆层108的下面到蚀刻中止层109的上面的厚度(第二厚度)H2，换言之，即从上包覆层108的下面到后述埋入层115的下面的厚度是0.20μm。
在第一条纹侧区域151形成有从P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层109的表面一部分向上方突出的P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层110(厚度0.11μm)。第一条纹侧区域151的从上包覆层108的下面到第二上包覆层110的上面的厚度(第一厚度)H1，换言之，即从上包覆层108的下面到后述埋入层115的下面的厚度是0.31μm。
在脊形条纹区域150上顺次形成有从P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层109的表面一部分向上方突出的P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层110(厚度1.2μm)、P型Ga0.5In0.5P中间带形间隙层111(厚度0.05μm)和P型GaAs盖层112(厚度0.5μm)。
在第一条纹侧区域151的第二上包覆层110上和第二条纹侧区域152的P型蚀刻中止层109上形成有由SiO2构成的埋入层115，在埋入层115和P型GaAs层112上形成有p侧电极121，在n型基板100面的层合有所述半导体层一侧相反侧的面上形成有n侧电极120。
如图1所示，在与n型基板100表面垂直的光射出端面155、156上分别形成有前面反射膜157和后面反射膜158。
在此，活性层106是从n型第二下包覆层104开始，按照下述顺序层合的结构：厚度5nm的Ga0.5In0.5P量子阱层、厚度5nm的(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P壁垒层、厚度5nm的Ga0.5In0.5P量子阱层、厚度5nm的(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P壁垒层和厚度5nm的Ga0.5In0.5P量子阱层。
n侧电极120是在n型基板100上按AuGe层、Ni层、Mo层和Au层这样顺序层合而形成的，p侧电极121是在P型盖层112上和埋入层115上按AuZn层、Mo层和Au层的顺序层合而形成的。
光射出端面155上的前面反射膜157(反射率8％)是Al2O3层，光射出端面156上的后面反射膜158(反射率90％)，是从光射出端面125开始按Al2O3层、Si层、Al2O3层、Si层、Al2O3层的顺序层合而形成的。该半导体激光器的共振器长度是1300μm。
本发明的半导体激光器如下制造。首先在n型GaAs基板100上顺次形成：n型GaAs缓冲层101，n型Ga0.5In0.5P缓冲层102，n型(Al0.67Ga0.33)0.5In0.5P第一下包覆层103，n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二下包覆层104，不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P下引导层105，包含量子阱层的不掺杂活性层106，不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层107，P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第一上包覆层108，P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层109，P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层110，P型Ga0.5In0.5P中间带形间隙层111，和P型GaAs盖层112。
然后，形成ZnO膜和SiO2膜(都未图示)，通过保持高温而形成窗区域131、132。这样，窗区域131、132的活性层106和蚀刻中止层109被混晶。
然后在脊形条纹区域150的上部用光刻法形成SiO2膜(未图示)，再用干蚀刻法(ICP法(Inductive Coupled Plasma感应耦合等离子体)或RIBE(Reactive Ion Beam Etching反应离子束蚀刻)法等)以仅残留与第二上包覆层110同等厚度(0.11μm)对第一和第二条纹侧区域151、152进行蚀刻。
然后把脊形条纹区域150和第一条纹侧区域151用保护膜覆盖，用在蚀刻中止层停止的湿式蚀刻(磷酸或盐酸)蚀刻第二条纹侧区域152。在整个面上形成埋入层115，把窗区域131、132以外的脊形条纹区域150上的埋入层115除去，形成电极120、121之后劈开晶片，在得到的光射出面155、156上分别形成反射膜157、158。由于在窗区域131、132的P型GaAs盖层112上形成了埋入层115(未图示)，所以就防止了在窗区域无效电流的流动。
在代表本实施例半导体激光器中，在光输出脉冲到280mW是无弯折(キンクフリ一)的。其垂直放射角15°、水平放射角CW3mW输出时是12°(椭圆率1.25)和CW100mW输出时是13°(椭圆率1.15)的情况下，几乎没有变动，椭圆率也非常接近于1。这样在光盘上不进行激光整形就能得到接近于真正圆的光点。其他特性是振荡波长658nm，阈值电流45mA，阈值电流的特性温度110K和微分量子效率1.1W/A，以70℃的光输出200mW(脉冲宽度50ns，负荷率50％)，能动作3000小时以上。
为了进行比较，对除了不存在第二条纹侧区域152以外而与本发明半导体激光器同样结构的半导体激光器，调查了其垂直放射角、水平放射角和椭圆率，其结果是垂直放射角是15°，水平放射角在3mW低输出时是7.5°(椭圆率2.0)，CW100mW输出时是10°(椭圆率1.5)，伴随θh光输出而变动增大。
对这点，用表示条纹宽度与折射率差ΔN关系的图3进行说明。本实施例的内部折射率差ΔN是0.003，由于非常小，所以不产生的弯折。但因此水平方向的放射角θh也小，且随着输出增大而折射率差ΔN增大，所以放射角θh急剧增大。而在光射出部折射率差ΔN非常大。因此放射角θh最大，难于受输出变动的影响。当然若把这种高折射率差ΔN适用于整个激光器波导路上则产生弯折，但本发明从激光器的光射出部离开区域的折射率差ΔN能被抑制在不产生弯折的值内。
(第二实施例)
图4表示本发明第二实施例的模式上面图。如图4和图5所示，第二半导体激光器包括：层合结构270、脊形条纹区域250、第一条纹侧区域251和第二条纹侧区域252。分别在距光射出前面255和光射出后面256的15μm范围内形成窗区域231、232。第二条纹侧区域252在光射出端面255近旁与脊形条纹区域250非常邻近，在此第一条纹侧区域的宽度D例如是0.3μm左右。第一条纹侧区域251的宽度D在窗区域边界附近增大，从窗区域231、232在共振器的内部侧没有第二条纹侧区域252。
图5是表示图4所示半导体激光器的V-V线剖面图。本发明的半导体激光器在脊形条纹区域250、第一条纹侧区域251和第二条纹侧区域252中，在n型GaAs基板200上形成层合结构270。详细说就是层合结构270在n型GaAs基板200上顺次形成而包括：n型GaAs缓冲层201，n型Ga0.5In0.5P缓冲层202，n型(Al0.67Ga0.33)0.5In0.5P第一下包覆层203(厚度2.0μm)，n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二下包覆层204(厚度0.2μm)，不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P下引导层205(厚度0.05μm)，包含量子阱层的不掺杂活性层206，不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层207(厚度0.05μm)。
第二条纹侧区域252的P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P上包覆层210的厚度H2是0.19μm。
在第一条纹侧区域251中形成有P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第一上包覆层210(厚度0.27μm)和P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层211(厚度0.01μm)。第一条纹侧区域251的上包覆层的厚度H1是0.28μm。
在脊形条纹区域250上顺次形成有从P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层211的表面一部分向上方突出的P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层212(厚度1.2μm)，P型Ga0.5In0.5P中间带形间隙层213(厚度0.05μm)，和P型GaAs盖层214(厚度0.5μm)。
在第一条纹侧区域251的P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层211上和第二条纹侧区域252的第一上包覆层210上形成由Si3N4构成的埋入层215，在埋入层215和P型GaAs层214上形成有p侧电极221。在n型基板200面上，在与层合有所述半导体层一侧相反侧的面上形成有n侧电极220。
如图4所示，在与n型基板200表面垂直的光射出端面255、256上分别形成有前面反射膜257和后面反射膜258。
在此，活性层206与活性层106、n侧电极220与n侧电极120、p侧电极221与p侧电极121、前面反射膜257与前面反射膜157、后面反射膜258与后面反射膜158是相同的结构。
本实施例的半导体激光器如下述那样制造。首先在n型GaAs基板200上顺次形成：n型GaAs缓冲层201，n型Ga0.5In0.5P缓冲层202，n型(Al0.67Ga0.33)0.5In0.5P第一下包覆层203，n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二下包覆层204，不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P下引导层205，包含量子阱层的不掺杂活性层206，不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层207，P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第一上包覆层210，P型Ga0.7In0.3P蚀刻中止层211，P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层212，P型Ga0.5In0.5P中间带形间隙层213和P型GaAs盖层214。
然后，在图4的距前后光射出端面255、256宽度15μm的区域231、232上形成ZnO膜和SiO2膜(都未图示)，通过保持高温而形成窗区域231、232。这样，窗区域231、232中的活性层206和蚀刻中止层211被混晶。
然后在脊形条纹区域250的上部用光刻法形成SiO2膜(未图示)，再用干蚀刻法对第一和第二条纹侧区域251、252进行蚀刻，以使第二上包覆层210仅残留一点，接着用在蚀刻中止层停止的湿式蚀刻(磷酸或盐酸)蚀刻到蚀刻中止层211。这时由于在窗区域231、232中蚀刻中止层211与周围的层混晶，所以作为蚀刻中止层的作用恶化，窗部近旁的第一包覆层210的一部分被蚀刻。这样在窗区域231、232就自然地得到上包覆层H2薄的结构。然后在整个面上形成埋入层215，把窗区域231、232以外的脊形条纹区域250上的埋入层215除去，形成电极220、221之后劈开晶片，在得到的光射出面255、256上分别形成反射膜257、258。由于在窗区域231、232的P型GaAs盖层212上形成了埋入层215(未图示)，所以就防止了在窗区域无效电流的流动。
第一条纹侧区域251的宽度在即使不使用保护膜时也从光射出端面到内部平稳变化，其理由如下，即在形成窗区域231、232时产生窗和内部约20μm的迁移区域。在窗长度是15μm时，由于比其迁移区域宽度窄，所以窗效果随着靠近光射出端面而连续增加。随着窗效果的增加而蚀刻中止层211的效果降低。在接近脊形的区域湿式蚀刻的蚀刻剂流动性变坏，蚀刻率下降。这两个效果相加，则第二条纹侧区域252与第一条纹侧区域251的边界线，即区域251的宽度D平稳地从光射出部向内部增加。
在第二条纹侧区域252中也可以把上包覆层210完全除去。这时设定不掺杂(A10.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层207比第一包覆层210的混晶比低，所以在此蚀刻率大幅度降低，上引导层207几乎没被蚀刻，其厚度稳定。
蚀刻第二条纹侧区域252的上包覆层210时，一旦区域251、252都由蚀刻中止层211保全地进行蚀刻后，制作对第二条纹侧区域252设置开口部的保护膜图形，通过用干蚀刻法蚀刻蚀刻中止层211和上包覆层210，能良好控制上包覆层的残留厚度H2。
(第三实施例)
图6表示本发明第三实施例的模式上面图。如图6和图7所示，本实施例的半导体激光器包括：层合结构370、脊形条纹区域350、第一条纹侧区域351和第二条纹侧区域352。第二条纹侧区域在光射出端面355近旁与脊形条纹区域350非常邻近，在此第一条纹侧区域的宽度D例如是0～0.5μm左右，最好是0.05～0.2μm左右。第一条纹侧区域的宽度D最好随着从光射出端面355离开而逐渐增大，在离开共振器端面100μm处是5μm。若超过5μm，则第二条纹侧区域事实上对波导没有影响。在光射出前面355和光射出后面356的各自15μm的范围内形成窗区域331、332。
图7是表示图6所示半导体激光器的VII-VII线剖面图。本发明的半导体激光器中脊形条纹区域350、第一条纹侧区域351和第二条纹侧区域352中，在n型GaAs基板300上形成层合结构370。详细说就是层合结构370在n型GaAs基板300上顺次形成而包括：n型GaAs缓冲层301、n型Ga0.5In0.5P缓冲层302、n型(Al0.67Ga0.33)0.5In0.5P第一下包覆层303(厚度2.0μm)、n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二下包覆层304(厚度0.2μm)、不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P下引导层305(厚度0.05μm)、包含量子阱层的不掺杂活性层306、不掺杂(A10.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层307(厚度0.19μm)、P型(Al0.1Ga0.3)0.5In0.5P第一上包覆层308和P型Ga0.7In0.3P第一蚀刻中止层309(厚度0.015μm)。
第二条纹侧区域352的第一蚀刻中止层距上包覆层的厚度H2是0.1915μm。
在第一条纹侧区域351形成有从P型Ga0.7In0.3P第一蚀刻中止层309的表面向上方突出的P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层310(厚度0.11μm)和P型Ga0.7In0.3P第二蚀刻中止层311(厚度0.01μm)。第一条纹侧区域351中的第二蚀刻中止层距上包覆层的厚度H1是0.3115μm。
在脊形条纹区域350上顺次形成有从P型Ga0.7In0.3P第二蚀刻中止层311的表面向上方突出的P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第三上包覆层312(厚度1.2μm)，P型Ga0.5In0.5P中间带形间隙层313(厚度0.05μm)，和P型GaAs盖层314(厚度0.5μm)。
在第一条纹侧区域351中的P型Ga0.7In0.3P第二蚀刻中止层311上和区域352的P型Ga0.7In0.3P第一蚀刻中止层309上形成由Si3N4构成的埋入层315，在埋入层315和P型GaAs层314上形成有p侧电极321。在n型基板300面上，在与层合有所述半导体层一侧相反侧的面上形成有n侧电极320。
如图6所示，在与n型基板300表面垂直的光射出端面355、356上分别形成有前面反射膜357和后面反射膜358。
在此，活性层306与活性层106、n侧电极320与n侧电极120、p侧电极321与p侧电极121、前面反射膜357与前面反射膜157、后面反射膜358与后面反射膜158是相同的结构。
本实施例的半导体激光器如下制造。首先在n型GaAs基板300上顺次形成：n型GaAs缓冲层301、n型Ga0.5In0.5P缓冲层302、n型(Al0.67Ga0.33)0.5In0.5P第一下包覆层303、n型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二下包覆层304、不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P下引导层305、包含量子阱层的不掺杂活性层306、不掺杂(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P上引导层307、P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第一上包覆层308、P型Ga0.7In0.3P第一蚀刻中止层309、P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第二上包覆层310、P型Ga0.7In0.3P第二蚀刻中止层311(厚度0.01μm)、P型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P第三上包覆层312和P型Ga0.5In0.5P中间带形间隙层313和P型GaAs盖层314。
然后，在图6的距前后光射出端面355、356宽度15μm的区域331、332上形成ZnO膜和SiO2膜(都未图示)，通过保持高温而形成窗区域331、332。这样，窗区域331、332的活性层306和蚀刻中止层309、311被混晶。
把ZnO膜和SiO2膜除去后，在脊形条纹区域350的上部用光刻法形成SiO2膜(未图示)，再用干蚀刻法对第一和第二条纹侧区域351、352进行蚀刻，以使第三上包覆层312仅残留一点，接着用湿式蚀刻(磷酸或盐酸)蚀刻到第二蚀刻中止层311。在脊形条纹区域350和第一条纹侧区域351的上部形成保护膜图形，再用干蚀刻法对第一和第二条纹侧区域351、352进行蚀刻，以使第二上包覆层310仅残留一点，接着用湿式蚀刻(磷酸或盐酸)蚀刻到第一蚀刻中止层309。
在整个面上形成埋入层315，把窗区域331、332以外的脊形条纹区域350上的埋入层315除去，形成电极320、321之后劈开晶片，在得到的光射出面355、356上分别形成反射膜357、358。由于在窗区域331、332的P型GaAs盖层314上形成了埋入层315(未图示)，所以能够防止在窗区域无效电流的流动。
本实施例中使用两个蚀刻中止层309、311分别严密控制第一条纹侧区域351和第二条纹侧区域352的上包覆层厚度H1、H2。因此能把水平放射角θh的偏差降低的同时，使产生弯折的元件比例变得非常少。
本实施例也如第二实施例所利用的那样，能使用利用在窗部第二蚀刻中止层的蚀刻中止效果通过混晶而变弱来形成第二侧脊形区域的制造方法，与第二实施例相比，由于能使用第一蚀刻中止层，所以能使水平方向的放射角θh的偏差降低。
所述实施例中，蚀刻中止层、第一蚀刻中止层、第二蚀刻中止层为了抑制光的吸收，设定成加上晶格变形的单一的层，但能是用量子阱和壁垒层构成的多层结构。这时变形能变弱或完全消失。而且蚀刻中止层、第一蚀刻中止层、第二蚀刻中止层被设定成不含Al的GaInP，但也可以含有Al的AlGaInP，这时能把变形减弱。
所述实施例中把活性层包含的量子阱层设定为多个，但也可以把量子阱层设定为是单一的。
所述实施例中把引导层与壁垒层的混晶比设定为相同，但也可以把引导层与壁垒层的混晶比设定为不同。
所述实施例中作为n型第一包覆层和n型第二包覆层的掺杂剂，能使用Si或Se。
所述实施例中作为p型第一包覆层、p型第一包覆层和GaAs盖层的掺杂剂，能使用Be、Mg或Zn等。一般在使用Be时使用MBE(Molecular BeamEpitaxy分子束外延)法，在使用Mg或Zn时使用MOCVD(MetalorganicChemical Vapor Deposition金属有机化学淀积)法来形成化合物半导体的各层。
所述实施例中作为埋入层代替氧化硅膜、氮化硅膜等的电介体膜，通过形成n型AIInP、n型GaAs或在n型AIInP上设置的n型GaAs层等的半导体电流阻挡层，来谋求降低热膨胀率差，即使利用工序中的热处理也能够不产生特性恶化。而且也可以是没有埋入层而直接在蚀刻中止层或上包覆层上形成直接电极的结构，这时可考虑电极兼作埋入层。
本实施例中作为形成窗区域的方法，是使用使Zn等II族原子扩散，II族原子促进GaAs中的Ga、AlGaInP中的Al、Ga或In的扩散的所谓IILD法(Impurity Induced Layer Disordering杂质诱导层无序)法。这时作为扩散源也可以是包含ZnO以外的Zn的层，或包含Zn以外的Be、Mg、Cd等的扩散源。形成窗区域的方法也可以使用在窗区域上形成SiO2层等的电介体层，利用加热时的V族原子(As、P等)空位扩散的IFVD(Impurity FreeVacancy Disordering无杂质空位无序)法。
本实施例中下包覆层、活性层和上包覆层是使用由AlGaInP或GaInP的一般式表示的半导体层，但也能使用用AlGaAs或GaAs的一般式表示的半导体层。
本实施例中下包覆层、活性层和上包覆层使用由AlGaInP或GaInP的一般式表示的半导体层，但也能使用由AlGaInN或GaN的一般式表示的半导体层。
本实施例中下包覆层、活性层和上包覆层是使用由AlGaInP或GaInP这一般式表示的半导体层，但也能使用利用AlGaAs或InGaAs的一般式表示的半导体层。
参照附图完全说明了本发明，但作为业内人士可以进行各种变更和变形。因此这种变更和变形只要不离开本发明的意图和范围就应解释为包含在本发明内。

Claims (13)

1、一种半导体激光器，其中，包括：层合结构，其至少具备下包覆层、活性层和上包覆层并且形成在半导体基板上；
第一条纹侧区域，其配置在脊形条纹区域两外侧，且在所述上包覆层上还具备埋入层，从所述上包覆层下面到所述埋入层下面具有第一厚度，且共振器中央部的宽度大于光射出端面的宽度；
第二条纹侧区域，其至少在所述光射出端面近旁配置在所述第一条纹侧区域的两外侧，在所述上包覆层上具备所述埋入层，且从所述上包覆层下面到所述埋入层下面具有比第一厚度薄的第二厚度。
2、如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述光射出端面的所述第一条纹侧区域的宽度等于或大于0.1μm和等于或小于5μm。
3、如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述活性层包含量子阱，在所述光射出端面近旁形成所述活性层被混晶的窗区域。
4、如权利要求1所述的半导体激光器，其中，由所述下包覆层、所述活性层和所述上包覆层(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≤x≤1，0≤y≤1)构成。
5、如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述层合结构的所述上包覆层具备在它们之间存在有蚀刻中止层的第一和第二包覆层，
在所述共振器中央部的所述第一条纹侧区域，所述第二上包覆层的厚度等于或大于0.003μm，
且在所述光射出端面近旁的所述第二条纹侧区域，所述第二上包覆层被完全除去。
6、如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述层合结构的所述上包覆层具备在它们之间存在有蚀刻中止层的第一和第二包覆层，
在所述共振器中央部的所述第一条纹侧区域把所述第二上包覆层除去，直到蚀刻中止层，
在所述光射出端面近旁的所述第二条纹侧区域把所述蚀刻中止层和所述第一上包覆层的一部分或全部除去。
7、如权利要求6所述的半导体激光器，其中，所述活性层包含量子阱，在所述光射出端面近旁形成所述活性层和蚀刻中止层被混晶了的窗区域，且在所述第二条纹侧区域把所述窗区域的被混晶了的蚀刻中止层除去。
8、如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述层合结构的上包覆层具备在它们之间存在有第一和第二蚀刻中止层的第一、第二和第三上包覆层，
在所述共振器中央部的所述第一条纹侧区域，除去所述第三上包覆层直到第二包覆层为止，且在所述光射出端面近旁的所述第二条纹侧区域把所述第三上包覆层、第二蚀刻中止层、第二上包覆层除去。
9、如权利要求8所述的半导体激光器，其中，所述活性层包含量子阱，在所述光射出端面近旁形成所述活性层、所述第一蚀刻中止层和所述第二蚀刻中止层被混晶了的窗区域，且在所述第二条纹侧区域把所述窗区域的被混晶了的第二蚀刻中止层除去。
10、如权利要求8所述的半导体激光器，其中，所述活性层包含量子阱，在所述光射出端面近旁形成所述活性层、所述第一蚀刻中止层和所述第二蚀刻中止层被混晶了的窗区域，且所述第一蚀刻中止层的厚度比所述第二蚀刻中止层的厚度厚。
11、一种制造如权利要求5所述的半导体激光器的制造方法，其中，在所述半导体基板上方按下述次序形成而设置所述层合结构：所述下包覆层、所述活性层、所述第一上包覆层、所述蚀刻中止层和所述第二上包覆层，
通过把所述条纹区域两外侧的所述层合结构蚀刻成所述第二上包覆层残留等于或大于0.003μm，而形成所述第一条纹侧区域，
且通过在所述光射出端面近旁把所述第二上包覆层蚀刻到所述蚀刻中止层而形成所述第二条纹侧区域。
12、一种制造如权利要求6所述的半导体激光器的制造方法，其中，在所述半导体基板上方按下述次序形成而设置所述层合结构：所述下包覆层、下引导层、所述活性层、上引导层、所述第一上包覆层、所述蚀刻中止层和所述第二上包覆层，
通过在所述条纹区域两外侧把所述层合结构的所述上包覆层蚀刻到蚀刻中止层，而形成所述第一条纹侧区域，
且通过在所述光射出端面近旁把所述第一上包覆层部分或完全蚀刻，而形成所述第二条纹侧区域。
13、一种制造如权利要求8所述的半导体激光器的制造方法，其中，在所述半导体基板上方按下述次序形成而设置所述层合结构：所述下包覆层、下引导层、所述活性层、上引导层、所述第一上包覆层、所述第一蚀刻中止层、等于或大于0.003μm厚度的所述第二上包覆层、所述第二蚀刻中止层和所述第三上包覆层，
通过在所述条纹区域两外侧把所述层合结构的所述第三上包覆层蚀刻到第二蚀刻中止层，而形成所述第一条纹侧区域，
且通过在所述光射出端面近旁把所述层合结构的第二上包覆层蚀刻到第一蚀刻中止层，而形成所述第二条纹侧区域。
CNB2004100819419A 2004-01-16 2004-12-16 半导体激光器及其制造方法 Active CN100399657C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8875/04 2004-01-16
JP2004008875A JP4751024B2 (ja) 2004-01-16 2004-01-16 半導体レーザおよびその製造方法
JP8875/2004 2004-01-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1641950A true CN1641950A (zh) 2005-07-20
CN100399657C CN100399657C (zh) 2008-07-02

Family

ID=34747197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100819419A Active CN100399657C (zh) 2004-01-16 2004-12-16 半导体激光器及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20050157767A1 (zh)
JP (1) JP4751024B2 (zh)
CN (1) CN100399657C (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107251241A (zh) * 2015-03-03 2017-10-13 索尼公司 半导体发光器件和显示装置
CN109417274A (zh) * 2016-06-30 2019-03-01 松下知识产权经营株式会社 半导体激光装置、半导体激光模块及熔接用激光光源系统
CN110233427A (zh) * 2019-06-12 2019-09-13 南京工程学院 一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4492413B2 (ja) * 2005-04-01 2010-06-30 セイコーエプソン株式会社 光半導体素子の製造方法および光半導体素子
JP2010027935A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sony Corp 半導体レーザ、光ディスク装置および光ピックアップ
JP4657337B2 (ja) * 2008-09-29 2011-03-23 シャープ株式会社 半導体レーザ装置
KR101060132B1 (ko) * 2009-04-28 2011-08-29 (주)큐에스아이 레이저 다이오드의 구조
JP2013058624A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Mitsubishi Electric Corp レーザダイオード素子の製造方法
JP2017050318A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
WO2019053854A1 (ja) * 2017-09-14 2019-03-21 三菱電機株式会社 半導体レーザ装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710015B2 (ja) * 1985-01-30 1995-02-01 株式会社日立製作所 半導体レ−ザ装置及びその作製方法
JPH0614575B2 (ja) * 1987-07-10 1994-02-23 シャープ株式会社 半導体レーザ素子
EP0333418B1 (en) * 1988-03-14 1994-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser device
JPH0294585A (ja) * 1988-09-30 1990-04-05 Hitachi Ltd 半導体レーザ素子
JPH0656909B2 (ja) * 1988-12-29 1994-07-27 シャープ株式会社 半導体レーザ素子
JP2807250B2 (ja) * 1989-02-22 1998-10-08 株式会社東芝 半導体レーザ装置
JPH04106992A (ja) * 1990-08-27 1992-04-08 Toshiba Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
EP0533197A3 (en) * 1991-09-20 1993-11-03 Fujitsu Ltd Stripe laser diode having an improved efficiency for current confinement
JPH06302906A (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ及びその製造方法
JP3510305B2 (ja) * 1994-02-22 2004-03-29 三菱電機株式会社 半導体レーザの製造方法，及び半導体レーザ
JPH08316564A (ja) * 1995-05-15 1996-11-29 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置
US5968845A (en) * 1996-02-13 1999-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for etching a compound semiconductor, a semi-conductor laser device and method for producing the same
JPH10144991A (ja) * 1996-11-08 1998-05-29 Sony Corp 半導体レーザー
US6522676B1 (en) * 1999-01-26 2003-02-18 Sanyo Electric Co., Ltd Nitride semiconductor laser device
JP2000228564A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Nec Corp 自励発振型半導体レーザ
AU770757B2 (en) * 1999-12-27 2004-03-04 Corning O.T.I. S.P.A. Semiconductor laser element having a diverging region
CA2411445C (en) * 2000-06-08 2011-08-16 Nichia Corporation Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
JP3716974B2 (ja) * 2000-06-08 2005-11-16 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ素子及びその製造方法
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
JP4472278B2 (ja) * 2003-06-26 2010-06-02 三菱電機株式会社 半導体レーザ素子

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107251241A (zh) * 2015-03-03 2017-10-13 索尼公司 半导体发光器件和显示装置
CN107251241B (zh) * 2015-03-03 2019-12-13 索尼公司 半导体发光器件和显示装置
CN109417274A (zh) * 2016-06-30 2019-03-01 松下知识产权经营株式会社 半导体激光装置、半导体激光模块及熔接用激光光源系统
CN109417274B (zh) * 2016-06-30 2021-12-07 新唐科技日本株式会社 半导体激光装置、半导体激光模块及熔接用激光光源系统
CN110233427A (zh) * 2019-06-12 2019-09-13 南京工程学院 一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法
CN110233427B (zh) * 2019-06-12 2020-12-08 南京工程学院 一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005203589A (ja) 2005-07-28
US20050157767A1 (en) 2005-07-21
CN100399657C (zh) 2008-07-02
JP4751024B2 (ja) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8227818B2 (en) Horizontal emitting, vertical emitting, beam shaped, distributed feedback (DFB) lasers fabricated by growth over a patterned substrate with multiple overgrowth
CN1702929A (zh) 半导体激光装置
CN1755957A (zh) 制作氮化物半导体发光器件的方法
KR101035878B1 (ko) Ⅲ족 질화물 반도체 발광소자
CN1488183A (zh) 半导体激光器或其相关方面的改进
CN1697271A (zh) 半导体激光器及其制造工艺
US8526480B2 (en) Semiconductor laser device
CN1301578C (zh) 半导体激光器及其制造方法
CN203218312U (zh) 发光二极管
CN1941527A (zh) 脊条形半导体激光器
CN1641950A (zh) 半导体激光器及其制造方法
CN104795730A (zh) 一种利用量子阱混杂制作的基模半导体激光器及制作方法
CN1585219A (zh) 半导体激光器及其生产方法
CN1855650A (zh) 窗口结构半导体激光装置及其制造方法
CN107968140A (zh) 一种红黄光发光二极管芯片及其制造方法
JP4509997B2 (ja) 窒化ガリウム系発光ダイオード素子の製造方法
JP2013157523A (ja) 半導体発光素子、半導体発光素子の製造方法および発光装置
CN1767283A (zh) 半导体激光装置及其制造方法
CN1829014A (zh) 基于一维光子晶体的腔结构及其制备方法
TWI527264B (zh) 直接成長於透明基板上的高效率AlGaInP發光二極體及其製造方法
CN1404191A (zh) 半导体激光器装置及其制作方法
WO2020177026A1 (zh) 发光二极管及其制作方法
CN1528036A (zh) 包括多个光学有源区的半导体激光器
JP4998701B2 (ja) Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体発光ダイオード
CN101902016A (zh) 半导体激光器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220402

Address after: Asahi 1, Damen Machi, Fukuyama, Hiroshima, Japan

Patentee after: Sharp Fukuyama laser Co.,Ltd.

Address before: Osaka, Japan

Patentee before: Sharp Corp.