JP2000232255A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置およびその製造方法Info
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- JP2000232255A JP2000232255A JP11032882A JP3288299A JP2000232255A JP 2000232255 A JP2000232255 A JP 2000232255A JP 11032882 A JP11032882 A JP 11032882A JP 3288299 A JP3288299 A JP 3288299A JP 2000232255 A JP2000232255 A JP 2000232255A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】異なる波長のレーザ光が独立に駆動可能であ
り、光ディスクのデータ読み出しに適したモノリシック
構造の半導体レーザ装置およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】基板２上に形成された、２層のクラッド層
３、５およびそれらに挟まれた第１の活性層４を有し、
第１の活性層４の端面からレーザ光が出射される第１の
レーザダイオードと、第１のレーザダイオード上の少な
くとも一部に形成された、２層のクラッド層９、１１お
よびそれらに挟まれた第２の活性層１０を有し、第２の
活性層１０の端面から第１のレーザダイオードと異なる
波長のレーザ光が出射される第２のレーザダイオードと
を有する半導体レーザ装置およびその製造方法。
り、光ディスクのデータ読み出しに適したモノリシック
構造の半導体レーザ装置およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】基板２上に形成された、２層のクラッド層
３、５およびそれらに挟まれた第１の活性層４を有し、
第１の活性層４の端面からレーザ光が出射される第１の
レーザダイオードと、第１のレーザダイオード上の少な
くとも一部に形成された、２層のクラッド層９、１１お
よびそれらに挟まれた第２の活性層１０を有し、第２の
活性層１０の端面から第１のレーザダイオードと異なる
波長のレーザ光が出射される第２のレーザダイオードと
を有する半導体レーザ装置およびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる２波長（例
えば７７０〜８００ｎｍ領域および６３０ｎｍ〜６７０
ｎｍ領域）のレーザ光を発振するレーザダイオードが同
一基板上に形成され、それぞれ独立に駆動することが可
能である２波長モノリシック構成の半導体レーザ装置お
よびその製造方法に関し、特に、光ディスク用の光ピッ
クアップを構成する半導体レーザ装置およびその製造方
法に関する。
えば７７０〜８００ｎｍ領域および６３０ｎｍ〜６７０
ｎｍ領域）のレーザ光を発振するレーザダイオードが同
一基板上に形成され、それぞれ独立に駆動することが可
能である２波長モノリシック構成の半導体レーザ装置お
よびその製造方法に関し、特に、光ディスク用の光ピッ
クアップを構成する半導体レーザ装置およびその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）用光
ディスクと従来のＣＤ用光ディスクの両方のデータ読み
込みが可能である光ピックアップの開発が進められてい
る。従来のＣＤ用光ピックアップに搭載されるレーザダ
イオードは、波長０．７８ｎｍ程度であるが、ＤＶＤデ
ィスク用のレーザダイオードは波長６５０ｎｍ程度のも
のが用いられる。
ディスクと従来のＣＤ用光ディスクの両方のデータ読み
込みが可能である光ピックアップの開発が進められてい
る。従来のＣＤ用光ピックアップに搭載されるレーザダ
イオードは、波長０．７８ｎｍ程度であるが、ＤＶＤデ
ィスク用のレーザダイオードは波長６５０ｎｍ程度のも
のが用いられる。
【０００３】データ記録後の特性がＣＤの規格を満た
し、記録可能なＣＤとしてＣＤ−Ｒ用光ディスクが用い
られているが、ＣＤ−Ｒ用光ディスクは６５０ｎｍ帯レ
ーザダイオードではデータ読み込みが不可能である。こ
れは、ＣＤ用ディスクの場合、ディスク盤面上のピット
の有無により信号が表現されるのに対して、ＣＤ−Ｒ用
ディスクではプリグルーブと呼ばれる案内溝の物理的な
変形により、信号が記録されるためである。
し、記録可能なＣＤとしてＣＤ−Ｒ用光ディスクが用い
られているが、ＣＤ−Ｒ用光ディスクは６５０ｎｍ帯レ
ーザダイオードではデータ読み込みが不可能である。こ
れは、ＣＤ用ディスクの場合、ディスク盤面上のピット
の有無により信号が表現されるのに対して、ＣＤ−Ｒ用
ディスクではプリグルーブと呼ばれる案内溝の物理的な
変形により、信号が記録されるためである。
【０００４】ＣＤ−Ｒ用光ディスクの場合、ディスク基
板であるプラスチックと、あらかじめプリグルーブ内に
埋め込まれている色素とが書き込み用のレーザ光の照射
により加熱され、反応することにより凹凸が形成され
る。したがって、ＣＤ用光ディスクは基板上にアルミニ
ウムからなる反射膜と保護膜が積層された構造となって
いるが、ＣＤ−Ｒ用ディスクは基板上に色素層からなる
記録膜と金からなる反射膜を有し、その上層に保護膜が
形成された構造となっている。
板であるプラスチックと、あらかじめプリグルーブ内に
埋め込まれている色素とが書き込み用のレーザ光の照射
により加熱され、反応することにより凹凸が形成され
る。したがって、ＣＤ用光ディスクは基板上にアルミニ
ウムからなる反射膜と保護膜が積層された構造となって
いるが、ＣＤ−Ｒ用ディスクは基板上に色素層からなる
記録膜と金からなる反射膜を有し、その上層に保護膜が
形成された構造となっている。
【０００５】ＣＤ−Ｒ用光ディスクに記録された信号を
ＣＤ再生機で読み出す際には、再生光の反射が基板／記
録膜界面と、記録膜／反射膜界面との両方で起こり、こ
れらの反射光が干渉することにより信号の読み出しが可
能となる。ＣＤ−Ｒ用光ディスクの記録膜に用いられる
色素は緑色に近く、これにより、ＣＤ−Ｒ用光ディスク
においてはＣＤの再生波長である７８０ｎｍ付近の光に
対してのみ７０％以上の反射率が達成される。
ＣＤ再生機で読み出す際には、再生光の反射が基板／記
録膜界面と、記録膜／反射膜界面との両方で起こり、こ
れらの反射光が干渉することにより信号の読み出しが可
能となる。ＣＤ−Ｒ用光ディスクの記録膜に用いられる
色素は緑色に近く、これにより、ＣＤ−Ｒ用光ディスク
においてはＣＤの再生波長である７８０ｎｍ付近の光に
対してのみ７０％以上の反射率が達成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＤ−
Ｒ用光ディスクでは、ＤＶＤの再生波長である６５０ｎ
ｍ付近の光に対しては信号の読み出しに必要な反射率が
得られない。したがって、ＣＤ−Ｒ用光ディスクを含む
ＣＤと、ＤＶＤに互換性を有する再生装置には、２つの
異なる発振波長のレーザダイオードが必要となる。２つ
のレーザダイオードを別個の光ピックアップとして形成
すると、部品点数あるいは製造工程数を削減することが
困難であり、装置の小型化の観点からも好ましくない。
Ｒ用光ディスクでは、ＤＶＤの再生波長である６５０ｎ
ｍ付近の光に対しては信号の読み出しに必要な反射率が
得られない。したがって、ＣＤ−Ｒ用光ディスクを含む
ＣＤと、ＤＶＤに互換性を有する再生装置には、２つの
異なる発振波長のレーザダイオードが必要となる。２つ
のレーザダイオードを別個の光ピックアップとして形成
すると、部品点数あるいは製造工程数を削減することが
困難であり、装置の小型化の観点からも好ましくない。
【０００７】異なった波長のレーザ光を発振可能である
多重波長モノリシックレーザーが、例えば特開平１０−
６５２７７号公報あるいは特開平６−２８３８１２号公
報に開示されている。いずれも表面放射型（面発光型）
のレーザであり、特開平１０−６５２７７号公報記載の
レーザは７８０ｎｍの赤色レーザ光と８３０ｎｍの近赤
外レーザ光を発振する構成となっている。このレーザ
は、例えばカラー印刷、フルカラーデジタルフィルム記
録等の分野に有用である。また、特開平６−２８３８１
２号公報記載のレーザによれば、赤色の波長域６３０ｎ
ｍ付近、緑色の波長域５３０ｎｍ付近および青色の波長
域４６０ｎｍ付近のレーザ光が得られ、３原色の混合し
た白色レーザ光源としての動作、あるいは独立した駆動
により各発振波長のレーザ光の高速変調が可能となって
いる。
多重波長モノリシックレーザーが、例えば特開平１０−
６５２７７号公報あるいは特開平６−２８３８１２号公
報に開示されている。いずれも表面放射型（面発光型）
のレーザであり、特開平１０−６５２７７号公報記載の
レーザは７８０ｎｍの赤色レーザ光と８３０ｎｍの近赤
外レーザ光を発振する構成となっている。このレーザ
は、例えばカラー印刷、フルカラーデジタルフィルム記
録等の分野に有用である。また、特開平６−２８３８１
２号公報記載のレーザによれば、赤色の波長域６３０ｎ
ｍ付近、緑色の波長域５３０ｎｍ付近および青色の波長
域４６０ｎｍ付近のレーザ光が得られ、３原色の混合し
た白色レーザ光源としての動作、あるいは独立した駆動
により各発振波長のレーザ光の高速変調が可能となって
いる。
【０００８】半導体レーザは、活性層に平行にレーザ光
が出射される端面発光型と、上記の公報に記載されてい
るような面発光型に大別される。面発光型レーザは並列
光情報処理や並列光伝送（光通信）用の光源として注目
されている。長距離・高速の光ファイバ通信を実現する
ためには単一モード発振する半導体レーザが必要であ
る。共振器長を小さくすることにより、利得スペクトル
内の縦モードを１本とした垂直共振器型面発光レーザ
は、上記のような光通信等の分野に特に適している。
が出射される端面発光型と、上記の公報に記載されてい
るような面発光型に大別される。面発光型レーザは並列
光情報処理や並列光伝送（光通信）用の光源として注目
されている。長距離・高速の光ファイバ通信を実現する
ためには単一モード発振する半導体レーザが必要であ
る。共振器長を小さくすることにより、利得スペクトル
内の縦モードを１本とした垂直共振器型面発光レーザ
は、上記のような光通信等の分野に特に適している。
【０００９】一方、ＣＤ方式の場合、縦モードについて
は複数であっても空間的コヒーレンスが特に悪化しない
ことと、光がディスクから反射されてレーザに戻った場
合のノイズの問題から、縦モードとしては複数の方が望
ましいとされている。端面発光型レーザは、共振器長が
結晶内波長に対して圧倒的に長く、共振器内に多数の共
振モードが存在する。前述した特開平１０−６５２７７
号公報あるいは特開平６−２８３８１２号公報に記載さ
れている従来の多重波長モノリシックレーザは、いずれ
も面発光型であり、ＤＶＤあるいはＣＤ等の光ディスク
用の光ピックアップとは異なる用途に適したものであ
る。
は複数であっても空間的コヒーレンスが特に悪化しない
ことと、光がディスクから反射されてレーザに戻った場
合のノイズの問題から、縦モードとしては複数の方が望
ましいとされている。端面発光型レーザは、共振器長が
結晶内波長に対して圧倒的に長く、共振器内に多数の共
振モードが存在する。前述した特開平１０−６５２７７
号公報あるいは特開平６−２８３８１２号公報に記載さ
れている従来の多重波長モノリシックレーザは、いずれ
も面発光型であり、ＤＶＤあるいはＣＤ等の光ディスク
用の光ピックアップとは異なる用途に適したものであ
る。
【００１０】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、したがって本発明は、異なる波長のレーザ光
が独立に駆動可能であり、光ディスクのデータ読み出し
に適した、モノリシック構造の半導体レーザ装置を提供
することを目的とする。また、本発明は、発振波長の異
なる２つのレーザダイオードを、部品点数および製造工
程数を大幅に削減して、同一基板上に形成することがで
きる半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的
とする。
のであり、したがって本発明は、異なる波長のレーザ光
が独立に駆動可能であり、光ディスクのデータ読み出し
に適した、モノリシック構造の半導体レーザ装置を提供
することを目的とする。また、本発明は、発振波長の異
なる２つのレーザダイオードを、部品点数および製造工
程数を大幅に削減して、同一基板上に形成することがで
きる半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体レーザ装置は、基板上に形成され
た、第１の下側クラッド層と、前記第１の下側クラッド
層上に形成された、前記第１の下側クラッド層よりも相
対的にバンドギャップが小さい第１の活性層と、前記第
１の活性層上に形成された、前記第１の下側クラッド層
とバンドギャップが等しく、導電型が逆である第１の上
側クラッド層とを有し、前記第１の活性層の少なくとも
一方の端面からレーザ光が出射される第１のレーザダイ
オードと、前記第１のレーザダイオード上に選択的に形
成された、第２の下側クラッド層と、前記第２の下側ク
ラッド層上に形成された、前記第２の下側クラッド層よ
りも相対的にバンドギャップが小さい第２の活性層と、
前記第２の活性層上に形成された、前記第２の下側クラ
ッド層とバンドギャップが等しく、導電型が逆である第
２の上側クラッド層とを有し、前記第２の活性層の少な
くとも一方の端面から前記第１のレーザダイオードと異
なる波長のレーザ光が出射される第２のレーザダイオー
ドとを有することを特徴とする。
め、本発明の半導体レーザ装置は、基板上に形成され
た、第１の下側クラッド層と、前記第１の下側クラッド
層上に形成された、前記第１の下側クラッド層よりも相
対的にバンドギャップが小さい第１の活性層と、前記第
１の活性層上に形成された、前記第１の下側クラッド層
とバンドギャップが等しく、導電型が逆である第１の上
側クラッド層とを有し、前記第１の活性層の少なくとも
一方の端面からレーザ光が出射される第１のレーザダイ
オードと、前記第１のレーザダイオード上に選択的に形
成された、第２の下側クラッド層と、前記第２の下側ク
ラッド層上に形成された、前記第２の下側クラッド層よ
りも相対的にバンドギャップが小さい第２の活性層と、
前記第２の活性層上に形成された、前記第２の下側クラ
ッド層とバンドギャップが等しく、導電型が逆である第
２の上側クラッド層とを有し、前記第２の活性層の少な
くとも一方の端面から前記第１のレーザダイオードと異
なる波長のレーザ光が出射される第２のレーザダイオー
ドとを有することを特徴とする。
【００１２】本発明の半導体レーザ装置は、好適には、
前記第１の下側クラッド層、前記第１の活性層、前記第
１の上側クラッド層、前記第２の下側クラッド層、前記
第２の活性層および前記第２の上側クラッド層は、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル層であることを
特徴とする。
前記第１の下側クラッド層、前記第１の活性層、前記第
１の上側クラッド層、前記第２の下側クラッド層、前記
第２の活性層および前記第２の上側クラッド層は、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル層であることを
特徴とする。
【００１３】本発明の半導体レーザ装置は、好適には、
前記第１の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にス
トライプ状に電流が集中する第１の光導波路と、前記第
２の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にストライ
プ状に電流が集中する第２の光導波路とを有することを
特徴とする。本発明の半導体レーザ装置は、さらに好適
には、前記第１の上側クラッド層表面に、前記第１の光
導波路に対応する所定の間隔をストライプ状にあけて形
成された１対の第１の高抵抗層と、前記第２の上側クラ
ッド層表面に、前記第２の光導波路に対応する所定の間
隔をストライプ状にあけて形成された１対の第２の高抵
抗層とを有することを特徴とする。あるいは、本発明の
半導体レーザ装置は、好適には、前記第１の上側クラッ
ド層上に、前記第１の光導波路に対応する所定の間隔を
ストライプ状にあけて形成された第１の絶縁膜と、前記
第２の上側クラッド層上に、前記第２の光導波路に対応
する所定の間隔をストライプ状にあけて形成された第２
の絶縁膜とを有することを特徴とする。好適には、本発
明の半導体レーザ装置は、前記第１および第２の絶縁膜
は、酸化シリコンからなることを特徴とする。
前記第１の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にス
トライプ状に電流が集中する第１の光導波路と、前記第
２の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にストライ
プ状に電流が集中する第２の光導波路とを有することを
特徴とする。本発明の半導体レーザ装置は、さらに好適
には、前記第１の上側クラッド層表面に、前記第１の光
導波路に対応する所定の間隔をストライプ状にあけて形
成された１対の第１の高抵抗層と、前記第２の上側クラ
ッド層表面に、前記第２の光導波路に対応する所定の間
隔をストライプ状にあけて形成された１対の第２の高抵
抗層とを有することを特徴とする。あるいは、本発明の
半導体レーザ装置は、好適には、前記第１の上側クラッ
ド層上に、前記第１の光導波路に対応する所定の間隔を
ストライプ状にあけて形成された第１の絶縁膜と、前記
第２の上側クラッド層上に、前記第２の光導波路に対応
する所定の間隔をストライプ状にあけて形成された第２
の絶縁膜とを有することを特徴とする。好適には、本発
明の半導体レーザ装置は、前記第１および第２の絶縁膜
は、酸化シリコンからなることを特徴とする。
【００１４】本発明の半導体レーザ装置は、好適には、
前記第１および第２の活性層は、多重量子井戸構造を有
することを特徴とする。本発明の半導体レーザ装置は、
好適には、前記第１および第２の活性層は、ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体のエピタキシャル層の積層膜からなるこ
とを特徴とする。
前記第１および第２の活性層は、多重量子井戸構造を有
することを特徴とする。本発明の半導体レーザ装置は、
好適には、前記第１および第２の活性層は、ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体のエピタキシャル層の積層膜からなるこ
とを特徴とする。
【００１５】これにより、レーザ光の発振波長が異なる
レーザダイオードを別個に形成する場合に比較して、大
幅に部品点数が削減される。また、レーザ共振器長がフ
ォトリソグラフィーの精度により決定されるため、高精
度な加工を行うことが可能である。
レーザダイオードを別個に形成する場合に比較して、大
幅に部品点数が削減される。また、レーザ共振器長がフ
ォトリソグラフィーの精度により決定されるため、高精
度な加工を行うことが可能である。
【００１６】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の半導体レーザ装置の製造方法は、基板上に、第１の
レーザダイオードを構成する第１の下側クラッド層、前
記第１の下側クラッド層よりも相対的にバンドギャップ
が小さい第１の活性層、および前記第１の下側クラッド
層とバンドギャップが等しく、導電型が逆である第１の
上側クラッド層を順に積層する工程と、前記第１のレー
ザダイオード上に、前記第１のレーザダイオードと発振
波長の異なる第２のレーザダイオードを構成する第２の
下側クラッド層、前記第２の下側クラッド層よりも相対
的にバンドギャップが小さい第２の活性層、および前記
第２の下側クラッド層とバンドギャップが等しく、導電
型が逆である第２の上側クラッド層を順に積層する工程
と、前記第２のレーザダイオードの少なくとも一部をエ
ッチングにより除去して、前記第１のレーザダイオード
の少なくとも一部を露出させる工程と、前記第１の活性
層に、レーザ光の進行方向と同軸上にストライプ状に電
流が集中する第１の光導波路を形成する工程と、前記第
２の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にストライ
プ状に電流が集中する第２の光導波路を、前記第１の光
導波路と同時に形成する工程と、前記第１および第２の
レーザダイオードの上端および下端に、それぞれ電極を
形成する工程と、前記基板をへき開させ、前記第１およ
び第２の活性層の端面に、レーザ光を増幅するミラー面
をそれぞれ形成する工程とを有することを特徴とする。
明の半導体レーザ装置の製造方法は、基板上に、第１の
レーザダイオードを構成する第１の下側クラッド層、前
記第１の下側クラッド層よりも相対的にバンドギャップ
が小さい第１の活性層、および前記第１の下側クラッド
層とバンドギャップが等しく、導電型が逆である第１の
上側クラッド層を順に積層する工程と、前記第１のレー
ザダイオード上に、前記第１のレーザダイオードと発振
波長の異なる第２のレーザダイオードを構成する第２の
下側クラッド層、前記第２の下側クラッド層よりも相対
的にバンドギャップが小さい第２の活性層、および前記
第２の下側クラッド層とバンドギャップが等しく、導電
型が逆である第２の上側クラッド層を順に積層する工程
と、前記第２のレーザダイオードの少なくとも一部をエ
ッチングにより除去して、前記第１のレーザダイオード
の少なくとも一部を露出させる工程と、前記第１の活性
層に、レーザ光の進行方向と同軸上にストライプ状に電
流が集中する第１の光導波路を形成する工程と、前記第
２の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にストライ
プ状に電流が集中する第２の光導波路を、前記第１の光
導波路と同時に形成する工程と、前記第１および第２の
レーザダイオードの上端および下端に、それぞれ電極を
形成する工程と、前記基板をへき開させ、前記第１およ
び第２の活性層の端面に、レーザ光を増幅するミラー面
をそれぞれ形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１７】本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、
好適には、前記第１の下側クラッド層、前記第１の活性
層、前記第１の上側クラッド層、前記第２の下側クラッ
ド層、前記第２の活性層および前記第２の上側クラッド
層を積層する工程は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をエピ
タキシャル成長させる工程であることを特徴とする。
好適には、前記第１の下側クラッド層、前記第１の活性
層、前記第１の上側クラッド層、前記第２の下側クラッ
ド層、前記第２の活性層および前記第２の上側クラッド
層を積層する工程は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をエピ
タキシャル成長させる工程であることを特徴とする。
【００１８】本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、
好適には、前記第１および第２の光導波路を形成する工
程は、前記第１の上側クラッド層および前記第２の上側
クラッド層表面に、前記第１または第２の光導波路に対
応する所定の間隔をストライプ状にあけてイオン注入を
行い、高抵抗層を形成する工程であることを特徴とす
る。あるいは、本発明の半導体レーザ装置の製造方法
は、好適には、前記第１および第２の光導波路を形成す
る工程は、前記第１の上側クラッド層および前記第２の
上側クラッド層上に、前記第１または第２の光導波路に
対応する所定の間隔をストライプ状にあけて絶縁膜を形
成する工程であることを特徴とする。好適には、本発明
の半導体レーザ装置の製造方法は、前記絶縁膜は酸化シ
リコンからなることを特徴とする。
好適には、前記第１および第２の光導波路を形成する工
程は、前記第１の上側クラッド層および前記第２の上側
クラッド層表面に、前記第１または第２の光導波路に対
応する所定の間隔をストライプ状にあけてイオン注入を
行い、高抵抗層を形成する工程であることを特徴とす
る。あるいは、本発明の半導体レーザ装置の製造方法
は、好適には、前記第１および第２の光導波路を形成す
る工程は、前記第１の上側クラッド層および前記第２の
上側クラッド層上に、前記第１または第２の光導波路に
対応する所定の間隔をストライプ状にあけて絶縁膜を形
成する工程であることを特徴とする。好適には、本発明
の半導体レーザ装置の製造方法は、前記絶縁膜は酸化シ
リコンからなることを特徴とする。
【００１９】本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、
好適には、前記第１および第２の活性層を形成する工程
は、組成の異なる複数のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を
エピタキシャル成長により積層させ、多重量子井戸構造
を形成する工程であることを特徴とする。
好適には、前記第１および第２の活性層を形成する工程
は、組成の異なる複数のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を
エピタキシャル成長により積層させ、多重量子井戸構造
を形成する工程であることを特徴とする。
【００２０】これにより、発振波長の異なる２つのレー
ザダイオードを、製造工程を大幅に簡略化して同一基板
上に形成することが可能となる。したがって、例えば、
光ディスクのデータ読み出しに用いられる光ピックアッ
プ等の装置を小型化し、製造コストを下げることができ
る。
ザダイオードを、製造工程を大幅に簡略化して同一基板
上に形成することが可能となる。したがって、例えば、
光ディスクのデータ読み出しに用いられる光ピックアッ
プ等の装置を小型化し、製造コストを下げることができ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体レーザ装
置およびその製造方法の実施の形態について、図面を参
照して説明する。図１は、本実施形態の半導体レーザ装
置の主要部分を表す断面図である。図１に示すように、
下部にｎ−電極１が設けられたｎ−ＧａＡｓ基板２の上
に、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ層（クラッド層）３、Ａｌ
x Ｇａ1-x Ａｓ層（活性層）４、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａ
ｓ層（クラッド層）５が積層され、その上層にｐ−Ｇａ
Ａｓ層（キャップ層）６が設けられている。これらがＣ
Ｄ用光ディスクの信号読み出しに用いられる７８０ｎｍ
付近の光を出射する部分となっている。
置およびその製造方法の実施の形態について、図面を参
照して説明する。図１は、本実施形態の半導体レーザ装
置の主要部分を表す断面図である。図１に示すように、
下部にｎ−電極１が設けられたｎ−ＧａＡｓ基板２の上
に、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ層（クラッド層）３、Ａｌ
x Ｇａ1-x Ａｓ層（活性層）４、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａ
ｓ層（クラッド層）５が積層され、その上層にｐ−Ｇａ
Ａｓ層（キャップ層）６が設けられている。これらがＣ
Ｄ用光ディスクの信号読み出しに用いられる７８０ｎｍ
付近の光を出射する部分となっている。
【００２２】ｐ−ＧａＡｓ層（キャップ層）６の上層
に、エッチングストッパー層であるｎ−ＧａＩｎＰ層
７、さらに、ｎ−電極とオーミックコンタクトを形成す
るためのｎ型キャップ層として機能するｎ−ＧａＡｓ層
８が形成されている。その上層に、ＤＶＤ用光ディスク
の信号読み出しに用いられる６５０ｎｍ付近の光を出射
する部分が形成されており、具体的には、ｎ−（Ａｌx
Ｇａ1-x ）yＩｎ1-y Ｐ層（クラッド層）９、Ｇａx Ｉ
ｎ1-x Ｐ層（活性層）１０、ｐ−（Ａｌx Ｇａ1-x ）y
Ｉｎ1-y Ｐ層（クラッド層）１１、ｐ−Ｇａx Ｉｎ1-x
Ｐ層（中間層）１２、およびｐ−ＧａＡｓ層（キャップ
層）１３が積層されている。ｐ−ＧａＡｓ層（キャップ
層）１３の上層にｐ−電極１４が、ｎ−ＧａＡｓ層８の
上層にｎ−電極１５が、また、ｐ−ＧａＡｓ層（キャッ
プ層）６の上層にｐ−電極１６が形成されている。ｐ−
電極１４の下部には高抵抗層１７が、ｐ−電極１６の下
部には高抵抗層１８が形成されている。
に、エッチングストッパー層であるｎ−ＧａＩｎＰ層
７、さらに、ｎ−電極とオーミックコンタクトを形成す
るためのｎ型キャップ層として機能するｎ−ＧａＡｓ層
８が形成されている。その上層に、ＤＶＤ用光ディスク
の信号読み出しに用いられる６５０ｎｍ付近の光を出射
する部分が形成されており、具体的には、ｎ−（Ａｌx
Ｇａ1-x ）yＩｎ1-y Ｐ層（クラッド層）９、Ｇａx Ｉ
ｎ1-x Ｐ層（活性層）１０、ｐ−（Ａｌx Ｇａ1-x ）y
Ｉｎ1-y Ｐ層（クラッド層）１１、ｐ−Ｇａx Ｉｎ1-x
Ｐ層（中間層）１２、およびｐ−ＧａＡｓ層（キャップ
層）１３が積層されている。ｐ−ＧａＡｓ層（キャップ
層）１３の上層にｐ−電極１４が、ｎ−ＧａＡｓ層８の
上層にｎ−電極１５が、また、ｐ−ＧａＡｓ層（キャッ
プ層）６の上層にｐ−電極１６が形成されている。ｐ−
電極１４の下部には高抵抗層１７が、ｐ−電極１６の下
部には高抵抗層１８が形成されている。
【００２３】上記の構造の半導体レーザ装置によれば、
同一基板上に異なる波長のレーザを発振するダイオード
が形成されており、別個にレーザダイオードを形成する
場合に比較して部品点数が削減される。したがって、装
置の小型化が可能となる。また、これらのレーザダイオ
ードは独立に駆動することが可能であり、ＤＶＤとＣＤ
に互換性を有する光ピックアップに好適に用いることが
できる。
同一基板上に異なる波長のレーザを発振するダイオード
が形成されており、別個にレーザダイオードを形成する
場合に比較して部品点数が削減される。したがって、装
置の小型化が可能となる。また、これらのレーザダイオ
ードは独立に駆動することが可能であり、ＤＶＤとＣＤ
に互換性を有する光ピックアップに好適に用いることが
できる。
【００２４】次に、上記の本実施形態の半導体レーザ装
置の製造方法について説明する。まず、図２（Ａ）に示
すように、ｎ−ＧａＡｓ基板２の上に、ｎ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ａｓ層３、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ層４、ｐ−Ａｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓ層５、ｐ−ＧａＡｓ層６、ｎ−Ｇａx Ｉｎ
1-x Ｐ層７、ｎ−ＧａＡｓ層８、ｎ−（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層９、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ層１０、
ｐ−（Ａｌx Ｇａ1-x ）yＩｎ1-y Ｐ層１１、ｐ−Ｇａ
x Ｉｎ1-x Ｐ層（中間層）１２、およびｐ−ＧａＡｓ層
１３をエピタキシャル成長により順に形成する。このエ
ピタキシャル成長は、例えば有機金属気相成長（ＭＯＣ
ＶＤ）法により行うことができる。また、上記の化合物
半導体の組成は、基板と格子定数のマッチングが得ら
れ、ダブルヘテロ構造がつくれるように決定される。
置の製造方法について説明する。まず、図２（Ａ）に示
すように、ｎ−ＧａＡｓ基板２の上に、ｎ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ａｓ層３、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ層４、ｐ−Ａｌx Ｇ
ａ1-x Ａｓ層５、ｐ−ＧａＡｓ層６、ｎ−Ｇａx Ｉｎ
1-x Ｐ層７、ｎ−ＧａＡｓ層８、ｎ−（Ａｌx Ｇ
ａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層９、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ層１０、
ｐ−（Ａｌx Ｇａ1-x ）yＩｎ1-y Ｐ層１１、ｐ−Ｇａ
x Ｉｎ1-x Ｐ層（中間層）１２、およびｐ−ＧａＡｓ層
１３をエピタキシャル成長により順に形成する。このエ
ピタキシャル成長は、例えば有機金属気相成長（ＭＯＣ
ＶＤ）法により行うことができる。また、上記の化合物
半導体の組成は、基板と格子定数のマッチングが得ら
れ、ダブルヘテロ構造がつくれるように決定される。
【００２５】次に、図２（Ｂ）に示すように、ｐ−Ｇａ
Ａｓ層１３の上層にレジスト１９を堆積させ、フォトリ
ソグラフィ工程によりレジスト１９のパターニングを行
う。レジスト１９をマスクとして、ｐ−ＧａＡｓ層（キ
ャップ層）１３にエッチングを行う。このエッチング
は、例えばリン酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０を
用いたウェットエッチングにより行うことができる。
Ａｓ層１３の上層にレジスト１９を堆積させ、フォトリ
ソグラフィ工程によりレジスト１９のパターニングを行
う。レジスト１９をマスクとして、ｐ−ＧａＡｓ層（キ
ャップ層）１３にエッチングを行う。このエッチング
は、例えばリン酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０を
用いたウェットエッチングにより行うことができる。
【００２６】次に、図３（Ａ）に示すように、レジスト
１９およびパターニングされたｐ−ＧａＡｓ層（キャッ
プ層）１３をマスクとして、ＡｌＧａＩｎＰ系の膜にエ
ッチングを行い、ｎ−ＧａＡｓ層８を露出させる。具体
的には、ｐ−ＧａＩｎＰ中間層１２、ｐ−（Ａｌx Ｇａ
1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層１１、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ層１０、
およびｎ−（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層９に、塩
酸を用いてエッチングを行う。
１９およびパターニングされたｐ−ＧａＡｓ層（キャッ
プ層）１３をマスクとして、ＡｌＧａＩｎＰ系の膜にエ
ッチングを行い、ｎ−ＧａＡｓ層８を露出させる。具体
的には、ｐ−ＧａＩｎＰ中間層１２、ｐ−（Ａｌx Ｇａ
1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層１１、Ｇａx Ｉｎ1-x Ｐ層１０、
およびｎ−（Ａｌx Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層９に、塩
酸を用いてエッチングを行う。
【００２７】次に、図３（Ｂ）に示すように、ｎ−Ｇａ
Ａｓ層８およびｐ−ＧａＡｓ層１３上層の全面に、レジ
スト２０を堆積させ、ＣＤ用レーザダイオードを形成す
る部分のレジスト２０をフォトリソグラフィ工程により
除去する。レジスト２０をマスクとして、ｎ−ＧａＡｓ
層８にエッチングを行う。このエッチングは、例えばリ
ン酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０を用いたウェッ
トエッチングにより行うことができる。さらに、パター
ニングされたｎ−ＧａＡｓ層８をマスクとして、ｎ−Ｇ
ａx Ｉｎ1-x Ｐ層７にエッチングを行う。このエッチン
グは、例えば塩酸を用いて行うことができる。
Ａｓ層８およびｐ−ＧａＡｓ層１３上層の全面に、レジ
スト２０を堆積させ、ＣＤ用レーザダイオードを形成す
る部分のレジスト２０をフォトリソグラフィ工程により
除去する。レジスト２０をマスクとして、ｎ−ＧａＡｓ
層８にエッチングを行う。このエッチングは、例えばリ
ン酸：過酸化水素水：水＝３：１：５０を用いたウェッ
トエッチングにより行うことができる。さらに、パター
ニングされたｎ−ＧａＡｓ層８をマスクとして、ｎ−Ｇ
ａx Ｉｎ1-x Ｐ層７にエッチングを行う。このエッチン
グは、例えば塩酸を用いて行うことができる。
【００２８】その後、レジスト（不図示）をマスクとし
て、ｐ−電極１４、１６形成領域にｎ型不純物のイオン
注入を行い、それぞれ中央部にストライプ状の低抵抗層
を残して高抵抗層１７、１８を形成する。高抵抗層を電
極下部に選択的に形成することにより利得導波構造とな
り、ある程度電流の流れる領域（光利得の生じる領域）
を制限することが可能となる。これにより、レーザ光の
水平横モードが制御される。本発明の半導体レーザ装置
の製造方法によれば、高抵抗層を形成するイオン注入に
よりＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザダイオー
ドの両方に、同時に導波路を形成することが可能であ
り、製造工程が大幅に簡略化される。
て、ｐ−電極１４、１６形成領域にｎ型不純物のイオン
注入を行い、それぞれ中央部にストライプ状の低抵抗層
を残して高抵抗層１７、１８を形成する。高抵抗層を電
極下部に選択的に形成することにより利得導波構造とな
り、ある程度電流の流れる領域（光利得の生じる領域）
を制限することが可能となる。これにより、レーザ光の
水平横モードが制御される。本発明の半導体レーザ装置
の製造方法によれば、高抵抗層を形成するイオン注入に
よりＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザダイオー
ドの両方に、同時に導波路を形成することが可能であ
り、製造工程が大幅に簡略化される。
【００２９】高抵抗層１７、１８を形成後、ｎ−ＧａＡ
ｓ基板２の下部にｎ−電極１を形成し、モノリシックレ
ーザ装置の表面にｐ−電極１４、１６およびｎ−電極１
５を形成する。これらの電極は、例えばスパッタリング
等の方法により金属層を成膜した後、金属層にエッチン
グを行うことにより形成することができる。以上の工程
はウェハ状態で行われ、同一のウェハ上で複数の半導体
レーザ素子がバッチ処理される。
ｓ基板２の下部にｎ−電極１を形成し、モノリシックレ
ーザ装置の表面にｐ−電極１４、１６およびｎ−電極１
５を形成する。これらの電極は、例えばスパッタリング
等の方法により金属層を成膜した後、金属層にエッチン
グを行うことにより形成することができる。以上の工程
はウェハ状態で行われ、同一のウェハ上で複数の半導体
レーザ素子がバッチ処理される。
【００３０】続いて、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すよ
うに、ウェハをへき開させ、端面をレーザ共振器のミラ
ー面とする。図４（Ｂ）に示すように、紙面手前側がｐ
−電極１４（図１の半導体レーザ装置断面図における上
側）であり、その裏面がｎ−電極１に対応する。あるい
は、へき開するかわりに、エッチングによりミラー面を
形成してもよい。また、反射率を制御したり、へき開面
の劣化を防ぐ目的で、へき開面に誘電体膜を形成しても
よい。その後、図４（Ｃ）に示すように、へき開された
ブロックを個々の半導体レーザ素子にペレット化する。
以上の工程により、図１に断面図を示す半導体レーザ装
置が得られる。
うに、ウェハをへき開させ、端面をレーザ共振器のミラ
ー面とする。図４（Ｂ）に示すように、紙面手前側がｐ
−電極１４（図１の半導体レーザ装置断面図における上
側）であり、その裏面がｎ−電極１に対応する。あるい
は、へき開するかわりに、エッチングによりミラー面を
形成してもよい。また、反射率を制御したり、へき開面
の劣化を防ぐ目的で、へき開面に誘電体膜を形成しても
よい。その後、図４（Ｃ）に示すように、へき開された
ブロックを個々の半導体レーザ素子にペレット化する。
以上の工程により、図１に断面図を示す半導体レーザ装
置が得られる。
【００３１】次に、図１の半導体レーザ装置における活
性層の具体的な構成例について、図５を参照して説明す
る。本発明のレーザ装置は、活性層が複数の量子井戸構
造をもつ多重量子井戸（ＭＱＷ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｑ
ｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）レーザである。
性層の具体的な構成例について、図５を参照して説明す
る。本発明のレーザ装置は、活性層が複数の量子井戸構
造をもつ多重量子井戸（ＭＱＷ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｑ
ｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）レーザである。
【００３２】図５（Ａ）に、ＣＤ用レーザダイオードを
構成するＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ層４の量子井戸のバンド構
造を示す。Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層１０１は、図１にお
けるクラッド層３、５のポテンシャルエネルギーに対応
し、Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ１０２は活性層に含まれる光
ガイド層あるいはバリア層のポテンシャルエネルギーに
対応する。Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ａｓ１０３は量子井戸層の
ポテンシャルエネルギーであり、光波の閉じ込められる
領域に複数の量子井戸層を形成することにより光閉じ込
め係数を大きくし、発振しきい電流密度の増大を防止し
ている。図５（Ａ）に示すように、バリア層の膜厚Ｌb
は例えば５ｎｍ、光ガイド層の膜厚は例えば４０ｎｍ、
量子井戸層の膜厚Ｌz は例えば１０ｎｍとすることがで
きる。
構成するＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ層４の量子井戸のバンド構
造を示す。Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層１０１は、図１にお
けるクラッド層３、５のポテンシャルエネルギーに対応
し、Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ１０２は活性層に含まれる光
ガイド層あるいはバリア層のポテンシャルエネルギーに
対応する。Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ａｓ１０３は量子井戸層の
ポテンシャルエネルギーであり、光波の閉じ込められる
領域に複数の量子井戸層を形成することにより光閉じ込
め係数を大きくし、発振しきい電流密度の増大を防止し
ている。図５（Ａ）に示すように、バリア層の膜厚Ｌb
は例えば５ｎｍ、光ガイド層の膜厚は例えば４０ｎｍ、
量子井戸層の膜厚Ｌz は例えば１０ｎｍとすることがで
きる。
【００３３】図５（Ｂ）に、ＤＶＤ用レーザダイオード
を構成するＧａx Ｉｎ1-x Ｐ層１０の量子井戸のバンド
構造を示す。（Ａｌ0.7 Ｇａ）ＩｎＰ層２０１は、図１
におけるクラッド層９、１１のポテンシャルエネルギー
に対応し、（Ａｌ0.5 Ｇａ）ＩｎＰ２０２は活性層に含
まれる光ガイド層あるいはバリア層の、また、ＧａＩｎ
Ｐ２０３は量子井戸層のポテンシャルエネルギーに対応
する。上記のＡｌＧａＡｓ層４の場合と同様に、複数の
量子井戸層を形成することにより光閉じ込め係数を大き
くし、発振しきい電流密度の増大を防止している。図５
（Ｂ）に示すように、バリア層の膜厚Ｌb は例えば５ｎ
ｍ、光ガイド層の膜厚は例えば５０ｎｍ、量子井戸層の
膜厚Ｌz は例えば６ｎｍとすることができる。
を構成するＧａx Ｉｎ1-x Ｐ層１０の量子井戸のバンド
構造を示す。（Ａｌ0.7 Ｇａ）ＩｎＰ層２０１は、図１
におけるクラッド層９、１１のポテンシャルエネルギー
に対応し、（Ａｌ0.5 Ｇａ）ＩｎＰ２０２は活性層に含
まれる光ガイド層あるいはバリア層の、また、ＧａＩｎ
Ｐ２０３は量子井戸層のポテンシャルエネルギーに対応
する。上記のＡｌＧａＡｓ層４の場合と同様に、複数の
量子井戸層を形成することにより光閉じ込め係数を大き
くし、発振しきい電流密度の増大を防止している。図５
（Ｂ）に示すように、バリア層の膜厚Ｌb は例えば５ｎ
ｍ、光ガイド層の膜厚は例えば５０ｎｍ、量子井戸層の
膜厚Ｌz は例えば６ｎｍとすることができる。
【００３４】上記のようなモノリシック半導体レーザ素
子に形成された、発振波長の異なる２つのレーザダイオ
ードを独立に駆動するための実装に用いられるサブマウ
ントについて、以下に説明する。図６に、本実施形態の
半導体レーザ装置に用いられる電極分離サブマウントの
例を示す。図６（Ａ）の断面図に示すように、例えばＡ
ｌＮからなるサブマウント基板３１上に、配線用のＴｉ
ＰｔＡｕ層３２およびＰｔ層３３を積層させる。図１に
示すような半導体レーザ素子を、エピタキシャル成長に
よりヘテロ接合レーザが形成された面（図１の上側）が
電極分離サブマウント側となるように、ＰｂＳｎハンダ
３４を用いてサブマウント基板３１上にマウントさせる
（Ｊ−ｄｏｗｎマウント）。Ｊ−ｄｏｗｎマウントによ
れば、熱抵抗の低い実装を行うことが可能である。
子に形成された、発振波長の異なる２つのレーザダイオ
ードを独立に駆動するための実装に用いられるサブマウ
ントについて、以下に説明する。図６に、本実施形態の
半導体レーザ装置に用いられる電極分離サブマウントの
例を示す。図６（Ａ）の断面図に示すように、例えばＡ
ｌＮからなるサブマウント基板３１上に、配線用のＴｉ
ＰｔＡｕ層３２およびＰｔ層３３を積層させる。図１に
示すような半導体レーザ素子を、エピタキシャル成長に
よりヘテロ接合レーザが形成された面（図１の上側）が
電極分離サブマウント側となるように、ＰｂＳｎハンダ
３４を用いてサブマウント基板３１上にマウントさせる
（Ｊ−ｄｏｗｎマウント）。Ｊ−ｄｏｗｎマウントによ
れば、熱抵抗の低い実装を行うことが可能である。
【００３５】図６（Ｂ）の上面図に示すように、サブマ
ウントにはワイヤボンド用ＰＡＤが形成されており、２
つのビームを駆動する回路に接続可能となっている。図
６に示すような電極分離サブマウントを、適当なヒート
シンク上にＡｇペースト等を用いてマウントさせること
により、光ディスクの記録・再生用光学系と結合され
る。
ウントにはワイヤボンド用ＰＡＤが形成されており、２
つのビームを駆動する回路に接続可能となっている。図
６に示すような電極分離サブマウントを、適当なヒート
シンク上にＡｇペースト等を用いてマウントさせること
により、光ディスクの記録・再生用光学系と結合され
る。
【００３６】上記の本発明の実施形態の半導体レーザ装
置によれば、ＤＶＤ用とＣＤ用の光ピックアップに用い
られるレーザダイオードを、それぞれ別個に形成する場
合に比較して、大幅に部品点数を削減することができ
る。また、本実施形態の半導体レーザ装置によれば、発
振波長の異なる２つのビーム間隔がフォトリソグラフィ
ーの精度により決定されるため、高精度な制御を行うこ
とが可能となる。本実施形態の半導体レーザ装置の製造
方法によれば、発振波長の異なる２つのレーザダイオー
ドを、製造工程を大幅に簡略化して同一基板上に形成す
ることができる。
置によれば、ＤＶＤ用とＣＤ用の光ピックアップに用い
られるレーザダイオードを、それぞれ別個に形成する場
合に比較して、大幅に部品点数を削減することができ
る。また、本実施形態の半導体レーザ装置によれば、発
振波長の異なる２つのビーム間隔がフォトリソグラフィ
ーの精度により決定されるため、高精度な制御を行うこ
とが可能となる。本実施形態の半導体レーザ装置の製造
方法によれば、発振波長の異なる２つのレーザダイオー
ドを、製造工程を大幅に簡略化して同一基板上に形成す
ることができる。
【００３７】本発明の半導体レーザ装置およびその製造
方法の実施形態は、上記の説明に限定されない。例え
ば、本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、イ
オン注入により高抵抗層を電極下部に選択的に形成する
かわりに、例えば酸化シリコン等の絶縁膜を形成して利
得導波構造としてもよい。これにより、イオン注入の場
合と同様に、ＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザ
ダイオードの両方に、同時に光導波路を形成することが
可能となり、製造工程を大幅に簡略化することができ
る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
変更が可能である。
方法の実施形態は、上記の説明に限定されない。例え
ば、本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、イ
オン注入により高抵抗層を電極下部に選択的に形成する
かわりに、例えば酸化シリコン等の絶縁膜を形成して利
得導波構造としてもよい。これにより、イオン注入の場
合と同様に、ＤＶＤ用レーザダイオードとＣＤ用レーザ
ダイオードの両方に、同時に光導波路を形成することが
可能となり、製造工程を大幅に簡略化することができ
る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
変更が可能である。
【００３８】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ装置によれば、発
振波長の異なる、独立に駆動可能なレーザダイオードが
モノリシック構造で形成され、光ディスク情報の読み出
しに好適に用いることができる。また、本発明の半導体
レーザ装置の製造方法によれば、発振波長の異なる２つ
のレーザダイオードを、部品点数および製造工程数を大
幅に削減して、同一基板上に形成することができる。
振波長の異なる、独立に駆動可能なレーザダイオードが
モノリシック構造で形成され、光ディスク情報の読み出
しに好適に用いることができる。また、本発明の半導体
レーザ装置の製造方法によれば、発振波長の異なる２つ
のレーザダイオードを、部品点数および製造工程数を大
幅に削減して、同一基板上に形成することができる。
【図１】本発明の半導体レーザ装置の断面図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の半導体レーザ
装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。
装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の半導体レーザ
装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。
装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の半導体レーザ装置
の製造方法の製造工程を示す模式図である。
の製造方法の製造工程を示す模式図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の半導体レーザ
装置における活性層の量子井戸のバンド構造を表す図で
ある。
装置における活性層の量子井戸のバンド構造を表す図で
ある。
【図６】本発明の半導体レーザ装置に用いられるサブマ
ウントを表す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は上面
図である。
ウントを表す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は上面
図である。
１…ｎ−電極、２…ｎ−ＧａＡｓ基板、３…ｎ−Ａｌx
Ｇａ1-x Ａｓ層（クラッド層）、４…Ａx ｌＧａ1-x Ａ
ｓ層（活性層）、５…ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ層（クラ
ッド層）、６…ｐ−ＧａＡｓ層（キャップ層）、７…ｎ
−ＧａＩｎＰ層、８…ｎ−ＧａＡｓ層、９…ｎ−（Ａｌ
x Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層（クラッド層）、１０…Ｇ
ａx Ｉｎ1-x Ｐ層（活性層）、１１…ｐ−（Ａｌx Ｇａ
1-x ）yＩｎ1-y Ｐ層（クラッド層）、１２…ｐ−Ｇａ
x Ｉｎ1-x Ｐ層（中間層）、１３…ｐ−ＧａＡｓ層（キ
ャップ層）、１４…ｐ−電極、１５…ｎ−電極、１６…
ｐ−電極、１７、１８…高抵抗層、１９、２０…レジス
ト、１０１…Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層、１０２…Ａｌ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ、１０３…Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ａｓ、２
０１…（Ａｌ0.7 Ｇａ）ＩｎＰ、２０２…（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ）ＩｎＰ、２０３…ＧａＩｎＰ、３１…サブマウント
基板、３２…ＴｉＰｔＡｕ層、３３…Ｐｔ層、３４…Ｐ
ｂＳｎハンダ。
Ｇａ1-x Ａｓ層（クラッド層）、４…Ａx ｌＧａ1-x Ａ
ｓ層（活性層）、５…ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓ層（クラ
ッド層）、６…ｐ−ＧａＡｓ層（キャップ層）、７…ｎ
−ＧａＩｎＰ層、８…ｎ−ＧａＡｓ層、９…ｎ−（Ａｌ
x Ｇａ1-x ）y Ｉｎ1-y Ｐ層（クラッド層）、１０…Ｇ
ａx Ｉｎ1-x Ｐ層（活性層）、１１…ｐ−（Ａｌx Ｇａ
1-x ）yＩｎ1-y Ｐ層（クラッド層）、１２…ｐ−Ｇａ
x Ｉｎ1-x Ｐ層（中間層）、１３…ｐ−ＧａＡｓ層（キ
ャップ層）、１４…ｐ−電極、１５…ｎ−電極、１６…
ｐ−電極、１７、１８…高抵抗層、１９、２０…レジス
ト、１０１…Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓ層、１０２…Ａｌ
0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ、１０３…Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ａｓ、２
０１…（Ａｌ0.7 Ｇａ）ＩｎＰ、２０２…（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ）ＩｎＰ、２０３…ＧａＩｎＰ、３１…サブマウント
基板、３２…ＴｉＰｔＡｕ層、３３…Ｐｔ層、３４…Ｐ
ｂＳｎハンダ。
Claims (14)
- 【請求項１】基板上に形成された、第１の下側クラッド
層と、前記第１の下側クラッド層上に形成された、前記
第１の下側クラッド層よりも相対的にバンドギャップが
小さい第１の活性層と、前記第１の活性層上に形成され
た、前記第１の下側クラッド層とバンドギャップが等し
く、導電型が逆である第１の上側クラッド層とを有し、 前記第１の活性層の少なくとも一方の端面からレーザ光
が出射される第１のレーザダイオードと、 前記第１のレーザダイオード上に選択的に形成された、
第２の下側クラッド層と、前記第２の下側クラッド層上
に形成された、前記第２の下側クラッド層よりも相対的
にバンドギャップが小さい第２の活性層と、前記第２の
活性層上に形成された、前記第２の下側クラッド層とバ
ンドギャップが等しく、導電型が逆である第２の上側ク
ラッド層とを有し、 前記第２の活性層の少なくとも一方の端面から、前記第
１のレーザダイオードと異なる波長のレーザ光が出射さ
れる第２のレーザダイオードとを有する半導体レーザ装
置。 - 【請求項２】前記第１の下側クラッド層、前記第１の活
性層、前記第１の上側クラッド層、前記第２の下側クラ
ッド層、前記第２の活性層および前記第２の上側クラッ
ド層は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル層
である請求項１記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項３】前記第１の活性層に、レーザ光の進行方向
と同軸上にストライプ状に電流が集中する第１の光導波
路と、 前記第２の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にス
トライプ状に電流が集中する第２の光導波路とを有する
請求項２記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項４】前記第１の上側クラッド層表面に、前記第
１の光導波路に対応する所定の間隔をストライプ状にあ
けて形成された、１対の第１の高抵抗層と、 前記第２の上側クラッド層表面に、前記第２の光導波路
に対応する所定の間隔をストライプ状にあけて形成され
た、１対の第２の高抵抗層とを有する請求項３記載の半
導体レーザ装置。 - 【請求項５】前記第１の上側クラッド層上に、前記第１
の光導波路に対応する所定の間隔をストライプ状にあけ
て形成された、第１の絶縁膜と、 前記第２の上側クラッド層上に、前記第２の光導波路に
対応する所定の間隔をストライプ状にあけて形成され
た、第２の絶縁膜とを有する請求項２記載の半導体レー
ザ装置。 - 【請求項６】前記第１および第２の絶縁膜は、酸化シリ
コンからなる請求項５記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項７】前記第１および第２の活性層は、多重量子
井戸構造を有する請求項３記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項８】前記第１および第２の活性層は、ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル層の積層膜からなる
請求項７記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項９】基板上に、第１のレーザダイオードを構成
する第１の下側クラッド層、前記第１の下側クラッド層
よりも相対的にバンドギャップが小さい第１の活性層、
および前記第１の下側クラッド層とバンドギャップが等
しく、導電型が逆である第１の上側クラッド層を順に積
層する工程と、 前記第１のレーザダイオード上に、前記第１のレーザダ
イオードと発振波長の異なる第２のレーザダイオードを
構成する第２の下側クラッド層、前記第２の下側クラッ
ド層よりも相対的にバンドギャップが小さい第２の活性
層、および前記第２の下側クラッド層とバンドギャップ
が等しく、導電型が逆である第２の上側クラッド層を順
に積層する工程と、 前記第２のレーザダイオードの少なくとも一部をエッチ
ングにより除去して、前記第１のレーザダイオードの少
なくとも一部を露出させる工程と、 前記第１の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にス
トライプ状に電流が集中する第１の光導波路を形成する
工程と、 前記第２の活性層に、レーザ光の進行方向と同軸上にス
トライプ状に電流が集中する第２の光導波路を、前記第
１の光導波路と同時に形成する工程と、 前記第１および第２のレーザダイオードの上端および下
端に、それぞれ電極を形成する工程と、 前記基板をへき開させ、前記第１および第２の活性層の
端面に、レーザ光を増幅するミラー面をそれぞれ形成す
る工程とを有する半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１０】前記第１の下側クラッド層、前記第１の
活性層、前記第１の上側クラッド層、前記第２の下側ク
ラッド層、前記第２の活性層および前記第２の上側クラ
ッド層を積層する工程は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を
エピタキシャル成長させる工程である請求項９記載の半
導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１１】前記第１および第２の光導波路を形成す
る工程は、前記第１の上側クラッド層および前記第２の
上側クラッド層表面に、前記第１または第２の光導波路
に対応する所定の間隔をストライプ状にあけてイオン注
入を行い、高抵抗層を形成する工程である請求項１０記
載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１２】前記第１および第２の光導波路を形成す
る工程は、前記第１の上側クラッド層および前記第２の
上側クラッド層上に、前記第１または第２の光導波路に
対応する所定の間隔をストライプ状にあけて絶縁膜を形
成する工程である請求項１０記載の半導体レーザ装置の
製造方法。 - 【請求項１３】前記絶縁膜は、酸化シリコンからなる請
求項１２記載の半導体レーザ装置の製造方法。 - 【請求項１４】前記第１および第２の活性層を形成する
工程は、組成の異なる複数のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
層をエピタキシャル成長により積層させ、多重量子井戸
構造を形成する工程である請求項１０記載の半導体レー
ザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032882A JP2000232255A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032882A JP2000232255A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232255A true JP2000232255A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12371257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11032882A Pending JP2000232255A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 半導体レーザ装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000232255A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771586B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-08-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element, method for manufacturing the same, and optical pickup using the same |
| US6807207B2 (en) | 1999-02-04 | 2004-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| JP2009277815A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP11032882A patent/JP2000232255A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6807207B2 (en) | 1999-02-04 | 2004-10-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
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| JP2009277815A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP4656183B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | 半導体発光素子 |
| US7965750B2 (en) | 2008-05-14 | 2011-06-21 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US8102890B2 (en) | 2008-05-14 | 2012-01-24 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
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