JP2001148541A - 半導体発光装置およびその半導体発光装置を励起光源に用いた固体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体発光装置において、雑音を低減し、高
出力下において信頼性を向上させる。 【解決手段】 n-GaAs基板11上に、n-Ga_０．３７Al
_０．６３As下部クラッド層12、nまたはi-In_０．４９Ga
_０．５１P下部光導波層13、In_０．１２Ga_０．８８As
_０．７５P_０．２５量子井戸活性層14、pあるいはi-In
_０．４９Ga_０．５１P上部第一光導波層15、p-In_ｘ１Ga
_１−ｘ１As_１−ｙ１P_ｙ１エッチング阻止層16、n-In
_０．４９(Al_０．１Ga_０．９)_０．５１P電流狭窄層17、n
-In_０．４９Ga_０．５１Pキャップ層18、10nmのn-GaAsキ
ャップ層19、SiO_２膜20を積層する。SiO_２膜20、n-GaAs
キャップ層19、n-In_０．４９Ga_０．５１Pキャップ層1
8、n-In_０．４９(Al_０．１Ga_０．９)_０．５１P電流狭窄
層17を溝状に除去して内部ストライプを形成する。SiO
_２膜20、n-GaAsキャップ層19と溝底面のp-In_ｘ１Ga
_１−ｘ１As_{１− ｙ１}P_ｙ１エッチング阻止層16を除去す
る。次にp-In_０．４９Ga_０．５１P上部第二光導波層2
1、p-Ga_０．３７Al_０．６３Asクラッド層22、p-GaAsコ
ンタクト層23を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光装置お
よびその半導体発光装置を励起光源に用いた固体レーザ
発光装置およびレーザ装置、特に、内部狭窄構造と屈折
率導波機構を備えた半導体発光装置およびその半導体発
光装置を励起光源に用いた固体レーザ発光装置および第
二高調波を発するレーザ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、幅広発光領域を有する高出力
の半導体レーザ素子を励起光源として、固体レーザ結晶
からレーザ光を得ることを特徴とした固体レーザ発光装
置あるいは、このような固体レーザ発光装置に非線形結
晶を組み合わせて固体レーザ結晶から発振させた基本波
の波長を１／２の波長に変換して第二高調波を発振する
可視域のレーザ装置等が広く用いられている。ここで用
いられる半導体レーザ素子には非常に高い出力が要求さ
れており、そのため通常の単一モードレーザが３μｍ程
度の活性層から発光するのに対し、１０μｍ以上の幅広
の活性層にして高出力化を図っている。そのため発振光
は多くの高次横モードが混在する横多モードで発光し、
発振出力を増していくと共振器内の高光子密度分布に起
因するキャリアの空間的ホールバーニングにより容易に
異なるモードあるいはその組み合わせに変化していく。

【０００３】その際近視野像、遠視野像及び発振スペク
トルが変化すると共に、異なる横モードの電流から光へ
の各々の変換効率が異なるために光出力が変化する。こ
れは半導体レーザ素子の電流−光出力特性においてキン
クと呼ばれている現象である。

【０００４】しかしながら固体レーザ発光装置の励起光
源として半導体レーザ素子を利用する場合、レンズ系を
用いて集光される半導体レーザ素子からの発振光のうち
の固体レーザ共振器の発振モードと結合する成分のみが
励起光として利用されるため、横モード変化により著し
い強度変化を生じる。また固体レーザ結晶の吸収スペク
トルが狭い波長帯域に微細な吸収スペクトル構造を有す
るため、前述の横モード変化による変動に加えて発振ス
ペクトルの変化が吸収光量の変化となり、結果として固
体レーザ発光装置の光出力変動を生じる。また半導体レ
ーザ素子の発振光の空間的な一部あるいは発振スペクト
ルの一部の光を利用することによりスイッチングに伴う
高周波ノイズが増大する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、半導体
レーザ素子の横モードや縦モード（発振スペクトル）が
変化すると固体レーザ発光装置の励起効率が変化するた
め光出力の変動及び高周波雑音が生じる。更に半導体レ
ーザ素子の実際の利用に於いては、固体レーザ発光装置
の光強度を変化させるため、また波長変換素子との位相
整合をとるために温度と半導体レーザ素子の励起電流と
を変化させる必要があり、この際にモード変化が生じる
と発振レーザに著しい強度変動が生じる。これらはＤＣ
成分であるが、いわゆるＡＣ成分としての雑音は定常的
に生じる可能性が高い。

【０００６】光出力の変動の強度や周波数スペクトル
は、半導体レーザの発振光のうち利用する強度や周波数
スペクトル部分、半導体レーザの励起電流及び半導体レ
ーザの固体差等に依存しているため一様ではないが、Ｄ
Ｃ光に対して１０％を超える強度変動を生じる場合もあ
り、応用上大きな障害となる。特に高品質な画像形成に
おいては雑音は１％以下であることが望ましいが、通常
の発振領域を有する高出力半導体レーザ素子において
は、１％以下の雑音レベルを再現性良く、安定に実現す
ることがきわめて困難であった。また、第二高調波を発
振させるために固体レーザ結晶と非線型結晶を組み合わ
せると、この雑音が非線形効果により増大されることが
あるので更に低雑音化が必要となる。

【０００７】低雑音化には、本出願人によって特開平11
-74620号に記載されているように、屈折率導波型半導体
レーザ素子による横モードの変動の抑制と、素子へかか
る歪みを抑制するためジャンクションアップ実装が効果
的であることが記載されてる。しかし、ジャンクション
アップ実装では高出力化には問題がある。また信頼性の
観点からも活性層の光密度を抑制できる光導波層が広い
半導体レーザが必要となるが、光導波層を広くすると、
屈折率導波機構を作りつけることが困難となる。

【０００８】前述したように、従来用いられている幅広
発光領域を有する高出力半導体レーザ素子は光学的安定
性に欠ける点があり、光出力の安定性や低雑音の点で十
分ではない。そのため、このような高出力半導体レーザ
素子を励起光源として固体レーザ結晶を励起してレーザ
光を得る固体レーザ発光装置、もしくは該半導体レーザ
素子を光ファイバと結合させた発光装置を、印刷、写
真、医療画像などの高品質の画像形成に用いるには難が
あった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、横多モード発振をするストライプ構造の屈折率導
波機構を有する半導体発光装置であって、光出力の安定
した低雑音の発振を行う半導体発光装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光装置
は、第一導電型ＧａＡｓ基板上に、少なくとも、第一導
電型下部クラッド層、第一導電型あるいはアンドープの
下部光導波層、活性層、第二導電型あるいはアンドープ
の上部第一光導波層、組成比が0≦x1≦0.5および0≦y1
≦0.8である第二導電型Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ
_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッチング阻止層、組成比が0＜z3≦1お
よびx3＝0.49±0.01である第一導電型Ｉｎ_ｘ３（Ａｌ
_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）_１−ｘ３Ｐ電流狭窄層が順次積層さ
れており、前記上部第一光導波層と前記エッチング阻止
層と前記電流狭窄層とからなる半導体層において、前記
上部第一光導波層の上面まで、電流注入窓となる部分が
ライン状に除去されて溝が形成されており、前記半導体
層上に該溝を覆うように、第二導電型上部第二光導波
層、第二導電型クラッド層および第二導電型ＧａＡｓコ
ンタクト層が順次積層されてなる屈折率導波機構を備え
ており、前記下部光導波層と前記上部第一光導波層と前
記上部第二光導波層の合計の膜厚が０．６μｍ以上であ
り、前記活性層が、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰまた
はＧａＡｓＰからなることを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の別の半導体発光装置は、第
一導電型ＧａＡｓ基板上に、少なくとも、第一導電型下
部クラッド層、第一導電型あるいはアンドープの下部光
導波層、活性層、第二導電型あるいはアンドープの上部
第一光導波層、組成比が0≦x9≦1である第二導電型Ｉｎ
_ｘ９Ｇａ_１−ｘ９Ｐ第一エッチング阻止層、組成比が0
≦x1≦0.5および0≦y1≦0.8である第二導電型Ｉｎ_ｘ１
Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１第二エッチング阻止
層、組成比が0＜z3≦1およびx3＝0.49±0.01である第一
導電型Ｉｎ_ｘ３（Ａｌ_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）_１−ｘ３Ｐ電
流狭窄層が順次積層されており、前記第一エッチング阻
止層、前記第二エッチング阻止層および前記電流狭窄層
とからなる半導体層において、前記第一エッチング阻止
層の上面まで、電流注入窓となる部分がライン状に除去
されて溝が形成されており、前記半導体層上に該溝を覆
うように、第二導電型上部第二光導波層、第二導電型ク
ラッド層および第二導電型ＧａＡｓコンタクト層が順次
積層されてなる屈折率導波機構を備えており、前記下部
光導波層と前記上部第一光導波層と前記上部第二光導波
層の合計の膜厚が０．６μｍ以上であり、前記活性層
は、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰまたはＧａＡｓＰか
らなることを特徴とするものである。

【００１２】上記構成による半導体発光装置は、電流狭
窄層と第二導電型上部第二光導波層との間に、電流注入
窓となる部分がライン状に除去された、第一導電型ある
いは第二導電型Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐキャップ層
が形成されていてもよい。

【００１３】前記各光導波層は、いずれも、組成比がx2
＝0.49±0.01であるＩｎ_ｘ２Ｇａ_{１ −ｘ２}Ｐからなるこ
とが望ましい。

【００１４】また、前記各光導波層は、いずれも、x2＝
(0.49±0.01)y2および0≦x2≦0.49であるＩｎ_ｘ２Ｇａ
_１−ｘ２Ａｓ_１−ｙ２Ｐ_ｙ２からなっていてもよい。

【００１５】また、前記活性層に、引張り歪を有するＩ
ｎＧａＰ、ＩｎＧａＡｓＰまたはＧａＡｓＰからなる障
壁層が隣接していてもよい。

【００１６】また、前記各クラッド層は、前記ＧａＡｓ
基板と格子整合するＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＰまた
はＩｎＧａＡｌＰＡｓからなっていてもよい。

【００１７】さらに、前記溝の底面の短辺方向の長さは
１μｍ以上５μｍ以下であり、電流狭窄層と第二導電型
上部第二光導波層との屈折率差によって生じる等価屈折
率段差は、0.0015以上0.01以下であることが望ましい。

【００１８】また、本発明の半導体発光装置は、前記溝
の底面の短辺方向の長さは１０μｍ以上であってもよ
い。

【００１９】本発明の固体レーザ発光装置は、上記構成
による半導体発光装置を励起光源として備えたことを特
徴とするものである。

【００２０】また、本発明のレーザ装置は、上記構成に
よる半導体発光装置を励起光源として備え、該励起光源
により励起されて光を発する固体レーザ結晶と、該固体
レーザ結晶から発せられた光を第二高調波に波長変換す
る波長変換結晶とを備えてなることを特徴とするもので
ある上記第一導電型と第二導電型は互いに導電性が逆で
あり、例えば第一導電型がｐ型であれば、第二導電型は
ｎ型であることを示す。

【００２１】また、上記格子整合するとは、基板の格子
定数をｃs、成長層の格子定数をｃとすると、（ｃ−ｃ
s）／ｃsで表される値が、±0.005以内であることを示
す。

【００２２】また、上記の等価屈折率段差とは、電流狭
窄層の電流注入窓となる部分が除去されて上部第二光導
波層が形成された領域での積層方向の伝搬モードの等価
屈折率と電流狭窄層が存在する領域での積層方向の伝搬
モードの等価屈折率の差を示すものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明の半導体発光装置によれば、内部
狭窄構造を形成しているため、ジャンクションダウン実
装に伴う歪を低減でき、発振時に生じる横モードの揺ら
ぎを抑え、固体レーザの光出力変動を抑えることができ
る。よって、放熱性の良いジャンクションダウン実装を
行うことにより、放熱特性が改善でき、駆動電流増加に
伴う波長変化量を抑制し、長期経時信頼性の高い固体レ
ーザ装置を実現できる。

【００２４】また、活性層の組成はＡｌを含まない組成
であるため、Ａｌの酸化による劣化が無いので、高出力
まで信頼性を向上できる。

【００２５】また、電流狭窄層をＩｎ_ｘ３（Ａｌ_ｚ３Ｇ
ａ_１−ｚ３）_１−ｘ３Ｐとし、上部第二光導波層をＩｎ
ＧａＰまたはＩｎＧａＡｓＰとすることにより、電流狭
窄層と上部第二光導波層の屈折率差によって生じる等価
屈折率段差を1.5×１０^−３以上１×１０^−２以下にす
ることができる。特に発振領域幅が１μｍ以上５μｍ以
下のように狭い場合は、屈折率段差が大きすぎると横モ
ードが不安定になるため、屈折率段差を上記の範囲で作
りつけることにより、高い出力まで基本横モード発振を
可能にしつつ、高次モードの発生による横モードの不安
定を回避することができる。

【００２６】また、内部狭窄構造を設けているので、電
極とコンタクト層の接触面積を大きくとることができ、
コンタクト抵抗を低減することができ、高出力化に非常
に効果的である。

【００２７】また、高い光出力の半導体発光装置におい
て、その高い光密度による光出射端面の劣化を防ぐに
は、光導波層を厚くして活性層のピーク密度を低下させ
ることが効果的である。しかし、従来の内部狭窄構造と
屈折率導波機構を有する半導体発光装置においては、横
方向の屈折率段差をつけて基本横モードを得ようとして
も、電流狭窄層下から活性層までの厚さを大きくするこ
とができないので、その間に含まれる光導波層を厚くす
るには限界があった。従って、本発明のように、電流狭
窄層の上に上部第二光導波層を形成し、下部光導波層と
上部第一光導波層と上部第二光導波層の合計膜厚を０．
６μｍ以上とすることにより、実質的に光導波層の厚さ
を厚くすることができ、活性層のピーク密度を低減する
ことができる。しかも、光出射端面での光吸収による非
発光電流の増加による端面温度の上昇を抑制できるた
め、高光密度による光出射端面の劣化を低減することが
でき、高出力下においても信頼性を向上させることがで
きる。

【００２８】また、本発明の別の半導体発光装置は、第
一エッチング阻止層にＩｎＧａＰを用い、その上層の第
二エッチング阻止層にＩｎＧａＡｓＰを用いることによ
り、硫酸系のエッチャントでは、第一エッチング阻止層
のＩｎＧａＰはエッチングされないので、内部狭窄構造
を形成するための溝のエッチングを精度良くＩｎＧａＰ
第一エッチング阻止層で停止させることができ、ストラ
イプ幅と屈折率導波機構を高い精度で作り込むことがで
きる。

【００２９】本発明の半導体発光装置によれば、ＩｎＧ
ａＰキャップ層を設けることにより、電流狭窄層の上に
自然酸化膜が形成されたり、直接レジスト層が形成され
て起こる層の変成等を防止できる。

【００３０】さらに、組成がＩｎ_ｘ２Ｇａ_１−ｘ２Ｐま
たはＩｎ_ｘ２Ｇａ_１−ｘ２Ａｓ_{１− ｙ２}Ｐ_ｙ２の光導波
層を形成することにより、活性層とのバンドギャップ差
を従来より大きくすることができるので、漏れ電流を防
き、効率良くキャリアを閉じ込めることができるので、
しきい値電流を低下させることができるという利点があ
る。

【００３１】また、圧縮歪量子井戸活性層の上下にＩｎ
ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓＰまたはＧａＡｓＰからなる引張
り歪障壁層を形成した場合、しきい値電流の低減等、種
々の特性および信頼性を向上させることができる。

【００３２】各クラッド層に、前記ＧａＡｓ基板と格子
整合するＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＧａ
ＡｌＰＡｓを用いることにより、これらは光導波層より
バンドギャップが大きく、かつ屈折率が小さいため、活
性層にキャリアおよび光を良好に閉じ込めることがで
き、高効率化することができる。

【００３３】本発明の固体レーザ発光装置は、溝の底面
の短辺方向の長さ、つまり発振領域幅が１０μｍ以上の
本発明による半導体発光装置を励起光源に用いているた
め、信頼性の高い高出力のレーザ光を得ることができ
る。

【００３４】また、本発明のレーザ装置は、高出力かつ
信頼性の高い半導体発光装置を励起光源に用いて第二高
調波を発生させるものであるため、高出力かつ信頼性の
高いレーザ装置を得ることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【００３６】本発明の第１の実施の形態による半導体レ
ーザ素子について説明し、その半導体レーザ素子の作製
過程の断面図を図１に示す。

【００３７】図１ａに示すように、有機金属気相成長法
により、ｎ−ＧａＡｓ基板11上に、ｎ−Ｇａ_０．３７Ａ
ｌ_０．６３Ａｓ下部クラッド層12、厚さが例えば４００
ｎｍのｎまたはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ下部光
導波層13、厚さが例えば８ｎｍのＩｎ_０．１２Ｇａ
_０．８８Ａｓ_０．７５Ｐ_０．２５量子井戸活性層14、厚
さが例えば２００ｎｍのｐあるいはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇ
ａ_０．５１Ｐ上部第一光導波層15、厚さが例えば２０ｎ
ｍのｐ−Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッ
チング阻止層（0≦x1≦0.5、0≦y1≦0.8）16、ｎ−Ｉｎ
_０．４９（Ａｌ_{０． １}Ｇａ_０．９）_０．５１Ｐ電流狭窄
層17、厚さが例えば２０ｎｍのｎ−Ｉｎ_{０． ４９}Ｇａ
_０．５１Ｐキャップ層18、厚さが例えば１０ｎｍのｎ−
ＧａＡｓキャップ層19を積層する。

【００３８】その後、ＳｉＯ_２膜20を形成し、通常のリ
ソグラフィにより、５０μｍの幅のストライプ状の領域
のＳｉＯ_２膜20を除去する。

【００３９】次に、図１ｂに示すように、硫酸系のエッ
チャントでｎ−ＧａＡｓキャップ層19を除去し、引き続
き、塩酸系のエッチャントでｎ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ
_０．５１Ｐキャップ層18、ｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ
_０．１Ｇａ_０．９）_０．５１Ｐ電流狭窄層17を除去す
る。

【００４０】次に、図１ｃに示すように、フッ酸系のエ
ッチャントでＳｉＯ_２膜20を除去し、硫酸系のエッチャ
ントでｎ−ＧａＡｓキャップ層19と溝底面のｐ−Ｉｎ
_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッチング阻止層
16を除去する。

【００４１】次に、図１ｄに示すように、厚さが例えば
２００ｎｍのｐ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ _０．５１Ｐ上部第二
光導波層21、厚さが例えば１μｍのｐ−Ｇａ_０．３７Ａ
ｌ_{０ ．６３}Ａｓクラッド層22、厚さが例えば３μｍのｐ
−ＧａＡｓコンタクト層23を成長する。ｐ側電極24を形
成し、裏面の研磨を行い、ｎ側電極25を形成する。

【００４２】その後、試料を劈開して形成した共振器面
に高反射コート26、低反射率コート27を行い、その後チ
ップ化して、半導体レーザ素子を完成させる。この素子
を導電性のＩｎろう材を用い、活性層に近い面側をヒー
トシンク等にボンディングする、ジャンクションダウン
方式で実装する。

【００４３】ここで、本発明による半導体レーザ素子と
従来の半導体レーザ素子の雑音について比較した。

【００４４】まず、従来技術による半導体レーザ素子に
ついて説明し、その斜視図を図２に示す。

【００４５】図２に示すように、有機金属気相成長法に
より、ｎ−ＧａＡｓ基板31上に、ｎ−Ｇａ_０．３７Ａｌ
_０．６３Ａｓ下部クラッド層32、厚さが例えば４００ｎ
ｍのｎ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ下部光導波層33、
厚さが例えば８ｎｍのＩｎ_{０ ．１２}Ｇａ_０．８８Ａｓ
_０．７５Ｐ_０．２５量子井戸活性層34、厚さが例えば４
００ｎｍのｐあるいはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ
上部光導波層35、ｐ−Ｇａ_０．３７Ａｌ_０．６３Ａｓク
ラッド層36、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層37を成長する。
引き続き、絶縁膜38（図示せず）を形成する。この後、
通常のリソグラフィにより、幅５０μｍ程度のストライ
プで、これに連続する周辺部に平行な幅１０μｍ程度の
ストライプの絶縁膜38を除去し、この絶縁膜38をマスク
としてウェットエッチングにより、ｐあるいはｉ−Ｉｎ
_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上部光導波層35の上部まで除去
してリッジストライプを形成する。エッチング液とし
て、硫酸と過酸化水素水系を用いることにより、自動的
にエッチングをｐあるいはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ
_０．５１Ｐ上部光導波層35で停止させることができる。
絶縁膜38を除去した後、絶縁膜39を形成し、通常のリソ
グラフィにより、リッジストライプ上の絶縁膜39を除去
し、ｐ側電極40を形成し、次に、基板の研磨を行い、ｎ
側電極41を形成する。その後、この試料を劈開して形成
した共振器面に高反射率コート43、低反射率コート44を
行いその後、チップ化して半導体レーザ素子を完成させ
る。

【００４６】この半導体レーザ素子をＩｎろう材によ
り、活性層に近い側の面をヒートシンク等にボンディン
グする、ジャンクションダウン方式で実装する。

【００４７】次に、雑音測定に用いる測定系を図３に示
す。この測定系は、温度調節を行った半導体発光装置51
から出射される光の一部を受光素子52で受けて、その光
強度の安定性を、雑音測定器53により測定するものであ
る。測定は１００〜５００ｍＷまでの光出力範囲で行っ
た。

【００４８】次に、雑音測定を行う本発明の半導体レー
ザ素子として、上記第１の実施の形態において、x1＝0.
34およびy1＝0.7とし、共振器長を０．９ｍｍとして半
導体レーザ素子を形成した。従来の半導体レーザ素子と
しては、上記の従来の半導体レーザ素子の共振器長を
０．９ｍｍとしたものを使用した。

【００４９】雑音の測定結果の正規分布を図４に示す。
従来技術による半導体レーザ素子は、固体レーザに要求
されるノイズ強度である１％以下では、約７５％の歩留
まりが得られた。これに比べ、本発明による半導体レー
ザ素子は、固体レーザに要求されるノイズ強度である１
％以下では、約９５％の歩留まりが得られた。この結果
から、本発明による半導体発光装置は、ジャンクション
ダウン実装において、低雑音化が実現されたことが判
る。

【００５０】次に本発明の第２の実施の形態である半導
体レーザ素子について説明し、その半導体レーザ素子の
作成過程の断面図を図５に示す。

【００５１】図５ａに示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板61
上に、有機金属気相成長法によりｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａ
ｌ_ｚ１Ｇａ_１−ｚ１）_０．５１Ｐ下部クラッド層62、ｎ
−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ下部光導波層63、Ｉｎ
_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５Ｐ_ｙ５（0≦x5≦0.3、x5
＜0.49y5）引張り歪障壁層64、Ｉｎ_ｘ３Ｇａ_１−ｘ３Ａ
ｓ_１−ｙ３Ｐ_ｙ３圧縮歪量子井戸活性層65（0＜x3≦0.
4、x3＞0.49y3）、Ｉｎ_{ｘ ５}Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５
Ｐ_ｙ５（0≦x5≦0.3、x5＜0.49y5）引張り歪障壁層66、
ｐ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上部第一光導波層67、
厚さが例えば２０ｎｍのｐ−Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ
_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッチング阻止層68（0≦x1≦0.5および
0≦y1≦0.8）、厚さが例えば１μｍのｎ−Ｉｎ_０．４９
（Ａｌ_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）_０．５１Ｐ電流狭窄層69（0
＜z1≦z3≦1）、厚さが例えば１０ｎｍのｎ−Ｉｎ
_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐキャップ層70、厚さが例えば１
０ｎｍのｎ−ＧａＡｓキャップ層71を積層する。この上
にＳｉＯ_２膜72を形成し、〈０１１〉方向に通常のリソ
グラフィにより５０μｍ程度の幅のストライプ領域のＳ
ｉＯ _２膜72を除去する。

【００５２】ここで、ＧａＡｓ基板の格子定数をｃsと
し、活性層の格子定数をｃa、活性層の膜厚をｄaとし、
引張り歪障壁層の格子定数をｃb、上下の引張り歪障壁
層の合計膜厚をｄbとすると、活性層の歪量△aは、△a
＝（ｃa−ｃs）／ｃs、引張り歪障壁層の歪量△bは、△
b＝（ｃb−ｃs）／ｃsで表される。よって、活性層の歪
量と合計膜厚の積と引張り歪障壁層の歪量と合計膜厚の
積の和は、△a・ｄa＋△b・ｄbで表される。そして、-
0.25nm＜△a・ｄa＋△b・ｄb＜0.25nmであることが結晶
の歪による欠陥を避けるため望ましい。

【００５３】次に、図５ｂに示すように、ＳｉＯ_２膜72
をマスクとして、硫酸系エッチャントでＧａＡｓキャッ
プ層71をエッチングし、引き続き、塩酸系エッチャント
でｎ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐキャップ層70および
ｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）_０．５１Ｐ
電流狭窄層69をエッチングすることにより、Ｉｎ_ｘ１Ｇ
ａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッチング阻止層68を露
出させる。

【００５４】次に、図５ｃに示すように、ＳｉＯ_２膜72
をフッ酸系のエッチャントで除去し、引き続き、硫酸系
のエッチャントで、ｎ−ＧａＡｓキャップ層71と溝の底
面のＩｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッチン
グ阻止層68を除去し、ｐ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ
上部第一光導波層67を露出させる。

【００５５】その後、図５ｄに示すように、ｐ−Ｉｎ
_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上部第二光導波層73、ｐ−Ｉｎ
_０．４９（Ａｌ_ｚ１Ｇａ_１−ｚ１）_０．５１Ｐ上部クラ
ッド層74、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層75を形成する。ｐ
側電極76を形成し、その後、基板の研磨を行いｎ側電極
77を形成する。その後、試料を劈開して形成した共振器
面に高反射率コート、低反射率コートを行い、その後、
チップ化して半導体レーザ素子を完成させる。

【００５６】本実施の形態において、クラッド層はＡｌ
_ｚ２Ｇａ_１−ｚ２Ａｓ（0.55≦z2≦0.8）であってもよ
い。

【００５７】また、Ｉｎ_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５
Ｐ_ｙ５（0≦x5≦0.3、x5＜0.49y5）引張り歪障壁層は設
けなくてもよい。この場合の活性層は、引張り歪Ｉｎ
_ｘ７Ｇａ_１−ｘ７Ａｓ_１−ｙ７Ｐ_ｙ７量子井戸活性層
（0＜x7≦0.4、x7＜0.49y7)であってもよい。

【００５８】また、本実施の形態における半導体レーザ
素子のストライプ幅を、１μｍ〜５μｍ程度にして、基
本横モード発振する半導体レーザ素子を作製することが
できる。

【００５９】次に、本発明の第３の実施の形態である半
導体レーザ素子について説明し、その半導体レーザ素子
の作製過程の断面図を図６に示す。

【００６０】図６ａに示すように、、ｎ型ＧａＡｓ基板
81上に、有機金属気相成長法によりｎ−Ｉｎ
_０．４９（Ａｌ_ｚ１Ｇａ_１−ｚ１）_０．５１Ｐ下部クラ
ッド層（0≦z1≦1）82、ｎ−あるいはｉ−Ｉｎ_ｘ２Ｇａ
_１−ｘ２Ａｓ_１−ｙ２Ｐ_ｙ２光導波層83（x2＝(0.49±
0.01)y2、0≦x2≦0.3）、Ｉｎ_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ
_１−ｙ５Ｐ _ｙ５（0≦x5≦0.3、x5＜0.49y5）引張り歪障
壁層84、Ｉｎ_ｘ３Ｇａ_１−ｘ３Ａｓ _１−ｙ３Ｐ_ｙ３圧縮
歪量子井戸活性層85（0＜x3≦0.4、x3＞0.49y3）、Ｉｎ
_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５Ｐ_ｙ５（0≦x5≦0.3、x5
＜0.49y5）引張り歪障壁層86、ｐあるいはｉ−Ｉｎ_ｘ２
Ｇａ_１−ｘ２Ａｓ_１−ｙ２Ｐ_ｙ２上部第一光導波層87、
厚さが例えば１０ｎｍのｐ−Ｉｎ_ｘ９Ｇａ_１−ｘ９Ｐ第
一エッチング阻止層88（0≦x9≦1）、厚さが例えば１０
ｎｍ程度のｐ−Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_{１− ｙ１}Ｐ
_ｙ１第二エッチング阻止層89（0≦x1≦0.5、0≦y1≦0.
8）、厚さが例えば１μｍのｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ
_ｚ２Ｇａ_１−ｚ２）_０．５１Ｐ電流狭窄層90（0＜z2≦
0.1）、ｎ−ＧａＡｓキャップ層91を積層する。この上
にＳｉＯ_２膜92を形成し、〈０１１〉方向に通常のリソ
グラフィにより３μｍ程度の幅のストライプ領域のＳｉ
Ｏ_２膜92を除去する。

【００６１】次に、図６ｂに示すように、ＳｉＯ_２膜92
をマスクとして、硫酸系のエッチャントでＧａＡｓキャ
ップ層91をエッチングし、塩酸系エッチャントでｎ−Ｉ
ｎ_{０ ．４９}（Ａｌ_ｚ２Ｇａ_１−ｚ２）_０．５１Ｐ電流狭
窄層90をエッチングすることにより、ｐ−Ｉｎ_ｘ１Ｇａ
_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１第二エッチング阻止層89を
露出させる。

【００６２】次に、図６ｃに示すように、ＳｉＯ_２膜92
をフッ酸系のエッチャントで除去し、引き続き、硫酸系
のエッチャントで、ｎ−ＧａＡｓキャップ層91と溝の底
面のＩｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１第二エッ
チング阻止層89を除去し、ｐ−Ｉｎ_ｘ９Ｇａ_１−ｘ９Ｐ
第一エッチング阻止層88を露出させる。

【００６３】その後、図６ｄに示すように、ｐ−Ｉｎ
_ｘ２Ｇａ_１−ｘ２Ａｓ_１−ｙ２Ｐ_ｙ２上部第二光導波層
93、ｐ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ_ｚ１Ｇａ_１−ｚ１）
_０．５１Ｐ上部クラッド層94、ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層95を形成する。ｐ側電極96を形成し、その後、基板の
研磨を行いｎ側電極97を形成する。その後、この試料を
劈開して形成した共振器面に高反射率コート、低反射率
コートを行い、その後、チップ化して半導体レーザ素子
を形成する。

【００６４】本実施の形態におけるクラッド層はＧａＡ
ｓ基板に格子整合するＡｌ_ｚ２Ｇａ _１−ｚ２Ａｓ（0.3
≦z2≦0.8）、光導波層よりバンドギャップの大きいＩ
ｎ_ｘ８Ｇａ_１−ｘ８Ａｓ_１−ｙ８Ｐ_ｙ８系（x8＝0.49y
8）、あるいはＩｎ_ｘ（Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚ）_１−ｘＡｓ
_１−ｙＰ_ｙ（x＝(0.49±0.01)y、ｚとｙは光導波層より
バンドギャップの大きい組成とする）であってもよい。

【００６５】本実施の形態においても、ストライプ幅を
１μｍ〜５μｍ程度にして基本横モード発振する半導体
レーザ素子を形成してもよい。

【００６６】上記実施の形態による半導体レーザ素子の
発振する波長帯に関しては、活性層に圧縮歪、引張り歪
あるいは格子整合するＩｎ_ｘ３Ｇａ_１−ｘ３Ａｓ
_１−ｙ３Ｐ _ｙ３（0≦x3≦0.4、0≦y3≦0.6）を用いるこ
とにより、７００＜λ＜１２００（ｎｍ）の範囲までの
制御が可能である。

【００６７】上記半導体層の成長法としては、固体ある
いはガスを原料とする分子線エピタキシャル成長法であ
ってもよい。

【００６８】また、上記３つの本発明の実施の形態にお
いては、ｎ型基板を用いたが、ｐ型基板を用いてもよ
く、その場合は、上記半導体層の導電性を反転して形成
すればよい。

【００６９】次に、上記のようにして作製された半導体
レーザ素子を励起光源に用いた固体レーザ発光装置につ
いて説明する。

【００７０】図７に本発明の半導体レーザ素子を励起光
源に用い、該半導体レーザ素子から発せられる励起光に
より励起されレーザ発振する固体レーザ発光装置の一例
の概略構成図を示す。

【００７１】図７に示すように、この固体レーザ発光装
置は、励起光を出射する幅広発振領域を有する高出力半
導体レーザ素子101と、該半導体レーザ素子101から出射
された励起光を集光するレンズ102と、集光された励起
光によりレーザ発振する固体レーザ結晶103と、該固体
レーザ結晶103の光出射側に備えた凹面鏡からなる出力
ミラー104とを備えるものである。半導体レーザ素子101
の光出射面は、固体レーザ結晶103からの戻り光を反射
するため１５％から５０％の反射率を有する。また、固
体レーザ結晶103の半導体レーザ素子側には、固体レー
ザの発振光に対しては高反射となり、半導体レーザ素子
の発振光に対しては無反射となるコート膜105を備えて
いる。固体レーザの共振器は凹面鏡からなる出力ミラー
104とこのコート膜105によって形成される。

【００７２】半導体レーザ素子101の８０９ｎｍの波長
の発振光は、レンズ102によってＮｄ:ＹＡＧ固体レーザ
結晶103に集光され、集光された発振光のうち固体レー
ザ共振器の発振モードと結合する成分のみが励起光とし
てみられて、固体レーザ結晶103からの発振波長９４６
ｎｍのレーザ光が出力ミラー104から発振される。半導
体レーザ101および固体レーザ結晶103はペルチェ素子
（図示しない）により温度調節されている。また、本固
体レーザ装置は、出力ミラー104からの出射光の一部を
ビームスプリッタ106により受光素子107に分岐し、半導
体レーザ素子101にフィードバックさせて、固体レーザ
結晶103の出力光の光強度が一定となるように、ＡＰＣ
（automatic power control）駆動を行うものであ
る。

【００７３】上記固体レーザ発光装置は、本発明による
低雑音で波長シフトのない半導体発光装置を励起光源に
用いているため、固体レーザから強度変動の生じない、
安定した光出力を得ることができる。

【００７４】さらに、本発明の半導体レーザ素子を上記
の固体レーザ発光装置と同様に、励起光源として用いた
応用例である第２高調波を発生する固体レーザ発光装置
の一例について説明し、その概略構成図を図８に示す。

【００７５】図８に示すように、本発明の半導体レーザ
素子を励起光源に用いた第２高調波を発生する固体レー
ザ発光装置は、励起光を出射する幅広発振領域を有する
高出力半導体レーザ素子111と、該半導体レーザ素子111
から出射された励起光を集光するレンズ112と、集光さ
れた励起光によりレーザ発振する固体レーザ結晶113
と、該固体レーザ結晶113の光出射側に備えられた凹面
鏡からなる出力ミラー114とを備えたものである。半導
体レーザ素子111の出射面は、固体レーザ結晶113からの
戻り光を反射するため、１５％〜５０％の反射率を有す
る。また、固体レーザ結晶113の半導体レーザ素子側に
は、固体レーザの発振光に対して高反射となり、半導体
レーザ素子の発振光に対して無反射となるコート膜116
を備えている。また、固体レーザ発光装置の共振器はこ
の凹面鏡からなる出力ミラー114とコート膜116によって
形成され、さらにこの共振器内に該固体レーザ結晶113
から発振されたレーザの波長を1/2の波長に変換して第
２高調波を発生させるＫＮｂＯ_３非線形結晶115を備え
るものである。出力ミラー114の凹面は固体レーザ結晶1
13からの発振光に対しては高反射となり、非線形結晶11
5からの発振光に対しては透過するような処置が施され
ている。

【００７６】なお、固体レーザ結晶113にＮｄ:ＹＶＯ_４
等、非線形結晶115にＫＴＰ等を用いてもよい。半導体
レーザ素子111、固体レーザ結晶113、非線形結晶115は
ペルチェ素子（図示しない）により温度調節されてい
る。この固体レーザ発光装置は、凹面ミラー114からの
出射光の一部をビームスプリッタ117により受光素子118
に分岐し、半導体レーザ素子111にフィードバックさせ
て、固体レーザ結晶113の出力光の光強度が一定となる
ようにＡＰＣ駆動を行うものである。

【００７７】半導体レーザ素子111の８０９ｎｍの波長
の発振光は、集光レンズ112によってＮｄ:ＹＶＯ_４固体
レーザ結晶113に集光され、集光された発振光のうち固
体レーザ共振器の発振モードと結合する成分のみが励起
光としてみられて、固体レーザ結晶113からの発振波長
９４６ｎｍのレーザ光が発振される。固体レーザ結晶11
3で発振されたレーザ光は、非線形結晶115により、波長
が１／２である４７３ｎｍの第２高調波（青色レーザ）
に変換されて凹面ミラー114から出力される。

【００７８】この第２高調波を発生する半導体レーザ励
起固体レーザ装置においても、図７に示す固体レーザ発
光装置と同様に、強度変動のない、安定な光出力を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による半導体レーザ
素子の作製過程を示す図

【図２】従来技術による半導体レーザ素子を示す斜視図

【図３】雑音測定のための測定系を示す図

【図４】本発明と従来の発明による半導体レーザ素子の
雑音測定結果を示すグラフ

【図５】本発明の第２の実施の形態による半導体レーザ
素子の作製過程を示す図

【図６】本発明の第３の実施の形態による半導体レーザ
素子の作製過程を示す図

【図７】本発明の半導体レーザ素子を励起光源に用いた
固体レーザ発光装置を示す図

【図８】本発明の半導体レーザ素子を励起光源に用いた
第二高調波を発生する固体レーザ発光装置を示す図

【符号の説明】

11,31,61,81 ＧａＡｓ基板 12,32 ｎ−Ａｌ_０．６３Ｇａ_０．３７Ａｓ下部クラ
ッド層 13,33,63 ｎあるいはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１
Ｐ下部光導波層 14,34 Ｉｎ_０．１２Ｇａ_０．８８Ａｓ_０．７５Ｐ
_０．２５量子井戸活性層 15 ｐ−あるいはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上
部第一光導波層 16,68 Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エ
ッチング阻止層 17 ｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９）
_０．５１Ｐ電流狭窄層 18 ｎ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ第一キャップ層 21 ｐ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上部第二光導波
層 22 ｐ−Ｇａ_０．３７Ａｌ_０．６３Ａｓクラッド層 23 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 35 ｐあるいはｉ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上部
光導波層 36 ｐ−Ｇａ_０．３７Ａｌ_０．６３Ａｓクラッド層 37 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 62,82 ｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ_ｚ１Ｇａ_１−ｚ１）
_０．５１Ｐ下部クラッド層 64 Ｉｎ_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５Ｐ_ｙ５引張り
歪障壁層 65,85 Ｉｎ_ｘ３Ｇａ_１−ｘ３Ａｓ_１−ｙ３Ｐ_ｙ３圧
縮歪量子井戸活性層 66 Ｉｎ_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５Ｐ_ｙ５引張り
歪障壁層 67 ｐ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐ上部第一光導波
層 69 ｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）
_０．５１Ｐ電流狭窄層 70 ｎ−Ｉｎ_０．４９Ｇａ_０．５１Ｐキャップ層 71,91 ｎ−ＧａＡｓキャップ層 83 ｎあるいはｉ−Ｉｎ_ｘ２Ｇａ_１−ｘ２Ａｓ
_１−ｙ２Ｐ_ｙ２光導波層 84,86 Ｉｎ_ｘ５Ｇａ_１−ｘ５Ａｓ_１−ｙ５Ｐ_ｙ５引
張り歪障壁層 87 ｐあるいはｉ−Ｉｎ_ｘ２Ｇａ_１−ｘ２Ａｓ
_１−ｙ２Ｐ_ｙ２上部第一光導波層 88 ｐ−Ｉｎ_ｘ９Ｇａ_１−ｘ９Ｐ第一エッチング阻止
層 89 ｐ−Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１第
二エッチング阻止層 90 ｎ−Ｉｎ_０．４９（Ａｌ_ｚ２Ｇａ_１−ｚ２）
_０．５１Ｐ電流狭窄層 101,111 半導体レーザ素子 103,113 固体レーザ結晶 115 非線形結晶

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一導電型ＧａＡｓ基板上に、少なくと
   も、 第一導電型下部クラッド層、 第一導電型あるいはアンドープの下部光導波層、 活性層、 第二導電型あるいはアンドープの上部第一光導波層、 組成比が0≦x1≦0.5および0≦y1≦0.8である第二導電型
   Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１エッチング阻
   止層、 組成比が0＜z3≦1およびx3＝0.49±0.01である第一導電
   型Ｉｎ_ｘ３（Ａｌ_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）_１−ｘ３Ｐ電流狭
   窄層が順次積層されており、 前記上部第一光導波層と前記エッチング阻止層と前記電
   流狭窄層とからなる半導体層において、前記上部第一光
   導波層の上面まで、電流注入窓となる部分がライン状に
   除去されて溝が形成されており、 前記半導体層上に該溝を覆うように、 第二導電型上部第二光導波層、 第二導電型クラッド層および第二導電型ＧａＡｓコンタ
   クト層が順次積層されてなる屈折率導波機構を備えてお
   り、 前記下部光導波層と前記上部第一光導波層と前記上部第
   二光導波層の合計の膜厚が０．６μｍ以上であり、 前記活性層が、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰまたはＧ
   ａＡｓＰからなることを特徴とする半導体発光装置。
2. 【請求項２】 第一導電型ＧａＡｓ基板上に、少なくと
   も、 第一導電型下部クラッド層、 第一導電型あるいはアンドープの下部光導波層、 活性層、 第二導電型あるいはアンドープの上部第一光導波層、 組成比が0≦x9≦1である第二導電型Ｉｎ_ｘ９Ｇａ
   _１−ｘ９Ｐ第一エッチング阻止層、 組成比が0≦x1≦0.5および0≦y1≦0.8である第二導電型
   Ｉｎ_ｘ１Ｇａ_１−ｘ１Ａｓ_１−ｙ１Ｐ_ｙ１第二エッチン
   グ阻止層、 組成比が0＜z3≦1およびx3＝0.49±0.01である第一導電
   型Ｉｎ_ｘ３（Ａｌ_ｚ３Ｇａ_１−ｚ３）_１−ｘ３Ｐ電流狭
   窄層が順次積層されており、 前記第一エッチング阻止層、前記第二エッチング阻止層
   および前記電流狭窄層とからなる半導体層において、前
   記第一エッチング阻止層の上面まで、電流注入窓となる
   部分がライン状に除去されて溝が形成されており、 前記半導体層上に該溝を覆うように、 第二導電型上部第二光導波層、 第二導電型クラッド層および第二導電型ＧａＡｓコンタ
   クト層が順次積層されてなる屈折率導波機構を備えてお
   り、 前記下部光導波層と前記上部第一光導波層と前記上部第
   二光導波層の合計の膜厚が０．６μｍ以上であり、 前記活性層は、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰまたはＧ
   ａＡｓＰからなることを特徴とする半導体発光装置。
3. 【請求項３】 前記電流狭窄層と前記第二導電型上部第
   二光導波層との間に、電流注入窓となる部分がライン状
   に除去された、第一導電型あるいは第二導電型Ｉｎ
   _０．４９Ｇａ_０．５１Ｐキャップ層が形成されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の半導体発光装
   置。
4. 【請求項４】 前記各光導波層が、いずれも、組成比が
   x2＝0.49±0.01であるＩｎ_ｘ２Ｇａ_１−ｘ２Ｐからなる
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の半導体発
   光装置。
5. 【請求項５】 前記各光導波層が、いずれも、x2＝(0.4
   9±0.01)y2および0≦x2≦0.49であるＩｎ_ｘ２Ｇａ
   _１−ｘ２Ａｓ_１−ｙ２Ｐ_ｙ２からなることを特徴とする
   請求項１、２または３記載の半導体発光装置。
6. 【請求項６】 前記活性層に、引張り歪を有するＩｎＧ
   ａＰ、ＩｎＧａＡｓＰまたはＧａＡｓＰからなる障壁層
   が隣接していることを特徴とする請求項１から５いずれ
   か１項記載の半導体発光装置。
7. 【請求項７】 前記各クラッド層が、前記ＧａＡｓ基板
   と格子整合するＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｌＰまたはＩ
   ｎＧａＡｌＰＡｓからなることを特徴とする請求項１か
   ら６いずれか１項記載の半導体発光装置。
8. 【請求項８】 前記溝の底面の短辺方向の長さが１μｍ
   以上５μｍ以下であり、 前記電流狭窄層と前記第二導電型上部第二光導波層との
   屈折率差によって生じる等価屈折率段差が、0.0015以上
   0.01以下であることを特徴とする請求項１から７いずれ
   か１項記載の半導体発光装置。
9. 【請求項９】 前記溝の底面の短辺方向の長さが１０μ
   ｍ以上であることを特徴とする請求項１から７いずれか
   １項記載の半導体発光装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９いずれか１項記載の半
    導体発光装置を励起光源として備えた固体レーザ発光装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１から９いずれか１項記載の半
    導体発光装置を励起光源として備え、該励起光源により
    励起されて光を発する固体レーザ結晶と、該固体レーザ
    結晶から発せられた光を第二高調波に波長変換する波長
    変換結晶とを備えてなることを特徴とするレーザ装置。