JP2001168458A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JP2001168458A JP34852799A JP34852799A JP2001168458A JP 2001168458 A JP2001168458 A JP 2001168458A JP 34852799 A JP34852799 A JP 34852799A JP 34852799 A JP34852799 A JP 34852799A JP 2001168458 A JP2001168458 A JP 2001168458A
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optical waveguide
semiconductor laser
laser device
active layer
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Toshiaki Fukunaga
敏明 福永
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザ装置において、高出力駆動時の
端面における発熱を防止し、信頼性を向上させる。 【解決手段】 n-GaAs基板11上に、n-Alz1Ga1-Z1As下部
クラッド層12、nあるいはi-In0.49Ga0.51P下部光導波層
13、Inx3Ga1-x3As1-y3Py3量子井戸活性層14、pあるいは
i- In0.49Ga0.51P上部第一光導波層15、GaAsキャップ層
16、SiO2膜17を積層する。劈開面から内側に20μｍ程度
の幅のSiO2膜17を除去する。このSiO2膜17をマスクとし
て、端面近傍のGaAsキャップ層およびpあるいはi-In
0.49Ga0.5 1P 上部第一光導波層を除去する。次に、SiO2
膜17を除去し、端面近傍のInx3Ga1 -x3As1-y3Py3量子井
戸活性層14と残ったGaAsキャップ層16を除去する。その
上に、pあるいはi-In0.49Ga0.51P 上部第二光導波層1
8、p-Alz1Ga1-Z1As上部クラッド層19、p-GaAsコンタク
ト層20を成長する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ装
置、特に発振波長が０．７μｍから１．２μｍの半導体
レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、発振波長が０．７μｍから
１．２μｍの半導体レーザ装置において、基本横モード
を得るために、結晶層の内部に電流狭窄層と屈折率導波
機構を設けることが広くなされている。
【０００３】例えば、1998年発行のApplied Physics Le
tters,Vol.72,No.1.pp.4-6において、J.KWade氏らによ
る6.1Ｗ continuous wave front-facet power from Al-
freeactive-region(λ＝805nm）diode laserが報告され
ている。ここでは活性領域にＡｌを含まない、ＩｎＧａ
ＡｓＰを活性層とし、ＩｎＧａＰを光導波層とし、クラ
ッド層をＩｎＡｌＧａＰとした構造を採用した805nm帯
の半導体レーザが報告されている。本文献においては、
高出力特性を改善するために、活性層の光密度を低減す
る構造として、光導波層の厚さを大きくした、ＬＯＣ
（Large OpticalCavity）構造が考案されており、最高
光出力の増大が報告されている。ただし、最高光出力は
端面での光吸収により流れる電流によって生じる発熱に
よって、端面温度が上昇し、さらに端面でのバンドギャ
ップが小さくなり、さらに光吸収が多くなるという循環
により端面が破壊されるというＣＯＭＤ（Catastrophic
optical mirror damage）現象が生じる。このＣＯＭＤ
に達する光出力は経時で劣化し、また、このＣＯＭＤに
より半導体レーザの駆動が突然停止する可能性が高くな
り、高出力駆動時で高信頼性が得られないとい欠点があ
る。
【０００４】一方、発振波長が０．８μｍ帯で活性層が
Ａｌフリーとなる半導体レーザとして、1995年発行のJa
p.J.Appl.Phys.Vol.34.pp.L1175-1177において、本出願
人らによるHighly Reliable Operation of High-Power
InGaAsP/InGaP/AlGaAs 0.8μｍ Separate Confinement
Heterostructure Lasersが報告されている。この半導体
レーザでは、ｎ−ＧａＡｓ基板上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓ
クラッド層、ｉ−ＩｎＧａＰ光導波層、ＩｎＧａＡｓＰ
量子井戸活性層、ｉ−ＩｎＧａＰ光導波層、ｐ−ＡｌＧ
ａＡｓクラッド層およびｐ−ＧａＡｓキャップ層が積層
された構造が紹介されているが、最高光出力は１．８Ｗ
と低いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、発振波
長が０．８μｍ帯の半導体レーザ装置において、高出力
駆動時の端面破壊等により信頼性が低いという問題があ
った。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みて、発振波長が
０．７μｍ〜１．２μｍの半導体レーザ装置において、
高出力下でも信頼性の高い半導体レーザ装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
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ＩｎＧａＰ下部光導波層、ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎ
ＧａＡｓからなる活性層、第二導電型あるいはアンドー
プのＩｎＧａＰ上部第一光導波層、第二導電型あるいは
アンドープのＩｎＧａＰ上部第二光導波層、第二導電型
上部クラッド層および第二導電型コンタクト層がこの順
に積層された半導体層からなる半導体レーザ装置におい
て、前記活性層および前記ＩｎＧａＰ上部第一光導波層
が、該半導体層が劈開されてなる端面のうち、レーザ光
が出射される２つの平行な端面に隣接する部分を除去さ
れており、該端面に隣接する部分が除去されたＩｎＧａ
Ｐ上部第一光導波層の上に、該除去された部分を覆うよ
うに、前記ＩｎＧａＰ上部第二光導波層が形成されてい
ることを特徴とするものである。
【０００８】前記活性層の上部に、前記半導体層の一部
が前記ＩｎＧａＰ上部第二光導波層の上面まで除去され
てできたリッジ部を備えていてもよく、その場合該リッ
ジ部の底辺の長さが１．５μｍ以上であることが望まし
い。
【０００９】また、前記ＩｎＧａＰ上部第二光導波層の
上に、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ＩｎＧａＡｌＰ層が形成されており、該第一導
電型ＩｎＧａＡｌＰ層の上に、前記ライン状に除去され
た部分を埋めるように前記第二導電型上部クラッド層が
形成されていてもよく、該除去された部分の短辺方向の
底辺の長さは１．５μｍ以上であることが望ましい。
【００１０】また、前記活性層は、組成比が0≦x1≦0.3
および0≦y1≦0.5であるＩｎx1Ｇａ 1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1か
らなっていてもよく、その場合、該活性層の歪量と膜厚
の積が−０．１５ｎｍ以上＋０．１５ｎｍ以下であるこ
とが望ましい。
【００１１】ここで、活性層の歪量は、ＧａＡｓ基板の
格子定数をｃs、成長層の格子定数をｃとすると、（ｃ
−ｃs）／ｃsで定義される。
【００１２】また、前記活性層が歪量子井戸構造であ
り、該活性層に該活性層の歪と逆の歪を有するＩｎＧａ
Ｐ障壁層が隣接していてもよく、該活性層の歪量と膜厚
の積と該障壁層の歪量と膜厚の積の和は−０．１５ｎｍ
以上＋０．１５ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１３】前記各クラッド層は、いずれも、組成比が
0.55≦z1≦0.8であるＡｌz1Ｇａ1-z 1Ａｓ、あるいは組
成比がx3＝0.49y3±0.01、0＜y3≦1および0＜z3≦1であ
るＩｎx3（Ａｌz3Ｇａ1-z3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3からなっ
ていてもよい。
【００１４】また、前記各光導波層は、組成比がx2＝0.
49±0.01であるＩｎx2Ｇａ1-x2Ｐであることが望まし
い。
【００１５】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ装置によれば、出
射されるレーザ光に垂直な２つの平行な端面近傍の活性
層および上部第一光導波層が除去されており、その上
に、該活性層の結晶よりバンドギャップの大きい上部第
二光導波層を形成する構造を採っているため、端面近傍
に発振光に対して透明な領域を形成することができるの
で、端面での光吸収により生じる電流を阻止することが
できる。これにより、その電流による高出力動作時の端
面での発熱を低減でき、端面での発熱によって端面のバ
ンドギャップが小さくなり、さらに光吸収が多くなって
起こる端面破壊を抑制することができる。従って、端面
破壊する時の光出力レベルを大幅に向上することがで
き、高出力動作時であっても信頼性の高い半導体レーザ
装置を提供することができる。
【００１６】また、上記のように、出射されるレーザ光
に対して非吸収となる構造を、リッジ型あるいは内部ス
トライプ型の屈折率導波機構を有する半導体レーザ装置
であって、発振領域幅が１．５μｍ以上の基本横モード
発振する半導体レーザの端面に形成することにより、同
様に高出力下であっても高い信頼性を得ることができ
る。
【００１７】
【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。
【００１８】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レー
ザ光に平行な積層方向の断面図を図１ａに示し、その半
導体レーザ素子の断面図を図１ｂに示す。
【００１９】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−Ａｌz1Ｇａ1-z1
Ａｓ下部クラッド層（0.55≦z1≦0.8）12、ｎあるいは
ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層13、Ｉｎx3Ｇａ
1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層14（0≦x3≦0.4、0≦y
3≦0.5）、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一
光導波層15、ＧａＡｓキャップ層16（厚さ１０ｎｍ程
度）を積層する。続いて、ＳｉＯ2膜17を積層する。
【００２０】次に図１ｂに示すように、レーザの劈開端
面を含む領域のＳｉＯ2膜17を幅４０μｍ程度で除去す
る。つまり、素子単体では劈開面から２０μｍ程度のＳ
ｉＯ2膜17を除去することになる。このＳｉＯ2膜17をマ
スクとして、硫酸系エッチャントでＧａＡｓキャップ層
16を除去し、塩酸系のエッチャントで、ｐあるいはｉ−
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導波層15を除去する。こ
の後、ＳｉＯ2膜17を除去し、引き続き、硫酸系のエッ
チャントで端面近傍のＩｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子
井戸活性層14と残ったＧａＡｓキャップ層16を除去す
る。
【００２１】次に、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
上部第一光導波層15の上に、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ上部第二光導波層18、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ
上部クラッド層19（0.55≦z1≦0.8）、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層20を成長する。その後、ｐ側電極22を形成
し、基板の研磨を行いｎ側電極23を形成する。その後、
この試料を劈開して形成した共振器に高反射率コート2
4、低反射率コート25を行い、チップ化して半導体レー
ザ素子を完成させる。
【００２２】本実施の形態による半導体レーザ装置は、
高反射率コートされた端面と低反射率コートされた端面
により光が共振させられ、低反射率コートされた端面か
らレーザ光を出射する。出射端面近傍の活性層14が除去
されているので、端面での光吸収による発熱を抑制で
き、ＣＯＭＤを抑制することができる。
【００２３】活性層は圧縮歪、あるいは基板に格子整合
するか、あるいは引張り歪のいずれの組成であってもよ
い。
【００２４】活性層が歪量子井戸から構成される場合、
活性層に隣接して、活性層と逆の歪を有するＩｎＧａＰ
障壁層を配置し、活性層の歪を補償してもよく、その場
合、活性層の歪量と膜厚の積と障壁層の歪量と膜厚の積
の和を−０．１５ｎｍ以上＋０．１５ｎｍ以下とするこ
とが望ましい。
【００２５】本実施の形態では単純な全面電極の場合に
ついて記載しているが、本発明は、上記の構成に絶縁膜
ストライプが形成された利得導波ストライプレーザ、あ
るいは、上記の構成に通常のフォトリソグラフィやドラ
イエッチングによる加工を行ってできた屈折率導波機構
付き半導体レーザ、回折格子付きの半導体レーザ素子あ
るいは集積回路にも用いることができる。
【００２６】また、本実施の形態においては、ＧａＡｓ
基板にｎ型の導電性のものを用いているが、ｐ型の導電
性の基板を用いてもよく、その場合、上記全ての層の導
電性を逆にして積層すればよい。
【００２７】上記活性層はＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓＰ
多重量子井戸であってもよいが、引張り歪量と厚さの積
の合計の絶対値は０．１５ｎｍ以内とすることが望まし
い。この組成による多重量子井戸の場合は、硫酸系と塩
酸系のエッチャントを交互に使い分け、下部光導波層を
露出させてから、埋め込み成長を行うことが望ましい。
【００２８】次に、本発明の第２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
のレーザ光に平行な積層方向の断面図を図２ａに示し、
この半導体レーザ素子の端面近傍（Ｂ−Ｂ´）の断面図
を図２ｂに示し、素子内部（Ａ−Ａ´）の断面図を図２
ｃに示す。
【００２９】図２ａ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−Ａｌz1Ｇａ1-z1
Ａｓ下部クラッド層32（0.55≦z1≦0.8）、ｎあるいは
ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層33、Ｉｎx3Ｇａ
1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層34（0≦x3≦0.3、0≦y
3≦0.5）、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一
光導波層35、ＧａＡｓキャップ層36（厚さ１０ｎｍ程
度、図示せず）を積層する。その上にＳｉＯ2膜37（図
示せず）を積層し、レーザの劈開端面を含む領域のＳｉ
Ｏ2膜37を幅４０μｍで除去する。つまり、単体では劈
開面から素子内部へ幅２０μｍ程度のＳｉＯ2膜37を除
去することになる。このＳｉＯ2膜37をマスクとして、
硫酸系エッチャントでＧａＡｓキャップ層36を除去し、
塩酸系のエッチャントで、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐ上部第一光導波層35を除去する。この後、ＳｉＯ
2膜37を除去し、引き続き、硫酸系のエッチャントで端
面近傍のＩｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層34
と残ったＧａＡｓキャップ層36を除去する。
【００３０】次に、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
上部第一光導波層35の上に、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上
部第二光導波層38、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッ
ド層39、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層40を成長する。絶縁
膜41（図示せず）を形成する。その後、図２ｂに示すよ
うに、通常のリソグラフィにより、ストライプとなる幅
３μｍ程度の絶縁膜41を残すように、これに連続する平
行な幅６μｍ程度のストライプの絶縁膜41を除去し、こ
の残った絶縁膜41をマスクとして、ウェットエッチング
により、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光導波層38の
上部まで除去して、リッジストライプを形成する。エッ
チング液としては、硫酸と過酸化水素水系を用いる。こ
れにより、自動的にエッチングをｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51
Ｐ上部第二光導波層38の上面で停止させることができ
る。
【００３１】上部第一光導波層および上部第二光導波層
の合計厚さは、共振器中央部のリッジ構造の幅の導波路
で単一基本モードによる屈折率導波が高出力まで達成で
きるような厚さとする。
【００３２】次に、絶縁膜42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42を除去し、
ｐ側電極44を形成し、その後、基板の研磨を行いｎ側電
極45を形成する。この試料を劈開して形成した共振器に
高反射率コート46、低反射率コート47を行い、チップ化
して半導体レーザ素子を完成させる。
【００３３】この半導体レーザ素子は、図２ｂに示すよ
うに、端面から離れた素子内部では、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａ
ｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層34およびｐあるいはｉ−Ｉｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導波層35は存在しているが、
図２ｃに示すように、レーザ光の出射端面近傍において
は、前記活性層と上部第二光導波層が除去されており、
出射されるレーザ光に対して非吸収の端面となってい
る。これにより、端面での発熱が抑えられＣＯＭＤレベ
ルを向上させることができる。よって、高出力下であっ
ても高い信頼性が得られる。
【００３４】本実施の形態では、基本横モード発振する
レーザについて述べたが、本発明を、発振領域幅が１．
５μｍ以上の半導体レーザ素子に適用することにより、
マルチモードであっても低雑音な高出力を得ることがで
きる。
【００３５】また、本実施の形態においては、ＧａＡｓ
基板にｎ型の導電性のものを用いているが、ｐ型の導電
性の基板を用いてもよく、その場合、上記全ての層の導
電性を逆にして積層すればよい。
【００３６】次に、本発明の第３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
のレーザ光に平行な積層方向の断面図を図３ａに示し、
この半導体レーザ素子の端面近傍（Ｂ−Ｂ´）の断面図
を図３ｂに示し、素子内部（Ａ−Ａ´）の断面図を図３
ｃに示す。
【００３７】図３ａに示すように、有機金属気相成長法
により、ｎ−ＧａＡｓ基板51上に、ｎ−Ｉｎ0.49（Ｇａ
1-z2Ａｌz2）0.51Ｐ下部クラッド層52（0.1≦z2＜z
3）、ｎあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光導波層5
3、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層54（0≦
x3≦0.3、0≦y3≦0.5）、ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ
0. 51Ｐ上部第一光導波層55、ＧａＡｓキャップ層56（厚
さ１０ｎｍ程度、図示せず）を積層する。ＳｉＯ2膜57
（図示せず）を積層し、レーザの劈開端面を含む領域の
ＳｉＯ2膜57を幅４０μｍ程度除去する。つまり、素子
単体では劈開面から素子内部へ２０μｍ程度の幅のＳｉ
Ｏ2膜57を除去することになる。このＳｉＯ2膜57をマス
クとして、硫酸系エッチャントでＧａＡｓキャップ層56
を除去し、塩酸系のエッチャントで、ｐあるいはｉ−Ｉ
ｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第一光導波層55を除去する。この
後、 ＳｉＯ2膜57を除去し、引き続き、硫酸系のエッチ
ャントで端面近傍のＩｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井
戸活性層54と残ったＧａＡｓキャップ層56（図示せず）
を除去する。
【００３８】次に図３ｂに示すように、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ上部第二光導波層58、ｐ−Ｉｎx4Ｇａ1-x4Ａｓ
1-y4Ｐy4エッチング阻止層59（0≦x4≦0.3、0≦y4≦0.
6）、ｎ−Ｉｎ0.49（Ｇａ1-z3Ａｌz3）0.51Ｐ電流狭窄
層60（z2＜z3≦1）、ｎ−ＧａＡｓキャップ層61（図示
せず）を成長する。この後、レジストを塗布し、通常の
リソグラフィにより、レーザの劈開面に垂直方向に幅３
μｍ程度の電流注入窓となる領域を除去する。このレジ
ストマスクを用い、硫酸系エッチャントでＧａＡｓキャ
ップ層61を除去し、塩酸系のエッチャントでｎ−Ｉｎ
0.49（Ｇａ1-z3Ａｌ z3）0.51Ｐ電流狭窄層60を除去す
る。レジスト除去後、硫酸系のエッチャントでｐ−Ｉｎ
x4Ｇａ1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4エッチング阻止層59とｎ−Ｇａ
Ａｓキャップ層61を除去する。
【００３９】電流狭窄層の上に、ｐ−Ｉｎ0.49（Ｇａ
1-z1Ａｌz1）0.51Ｐ上部クラッド層63、ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層64を成長する。上部第一光導波層55および上
部第二光導波層58の合計の厚さは、共振器中央部の溝中
の導波路で単一基本モードによる屈折率導波が高出力ま
で達成できるような厚さとする。ｐ側電極65を形成し、
基板の研磨を行いｎ側電極66を形成する。その後、この
試料を劈開して形成した共振器に高反射率コート67、低
反射率コート68を行い、チップ化して半導体レーザ素子
を完成させる。
【００４０】図３ｂに示すように、本実施の形態による
半導体レーザ素子は電流狭窄層を設けた内部ストライプ
型の屈折率導波機構を備えており、素子内部は活性層54
と上部第一光導波層55を有しているが、図３ｃに示すよ
うに、端面近傍では、前記活性層54と第一光導波層55が
除去されており、出射されるレーザ光に対して非吸収な
端面構造となっている。これにより、端面での発熱が抑
えられＣＯＭＤレベルを向上させることができる。よっ
て、高出力下であっても高い信頼性が得られる。
【００４１】本実施の形態による構造を採用することに
より、単一基本横モードを保ったまま、高いレベルの光
出力のレーザ光を発生させる。
【００４２】本実施の形態では、基本横モード発振する
レーザについて述べたが、本発明を発振領域幅が１．５
μｍ以上の半導体レーザ素子に適用することにより、マ
ルチモードであっても低雑音な高出力を得ることができ
る。
【００４３】また、本実施の形態においては、ＧａＡｓ
基板にｎ型の導電性のものを用いているが、ｐ型の導電
性の基板を用いてもよく、その場合、上記全ての層の導
電性を逆にして積層すればよい。
【００４４】次に、本発明の第４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
のレーザ光に平行な積層方向の断面図を図４ａに示し、
その半導体レーザ素子の断面図を図４ｂに示す。
【００４５】本実施の形態による半導体レーザ素子の構
成は、第１の実施の形態のｎ−ＧａＡｓ基板11からｐ−
Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上部クラッド層19まで同一であり、
第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
第１の実施の形態と同様に、ｐ−Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ上
部クラッド層19、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層20を形成し
た後、通常のリソグラフィにより端面近傍のコンタクト
層20を除去する。その後、絶縁膜26を形成し、電極との
接触を得るために電流注入窓となる部分の絶縁膜26を除
去する。その上にｐ側電極22を形成し、基板の研磨を行
い、ｎ側電極23を形成し、半導体レーザ素子を完成させ
る。
【００４６】また、上記すべての実施の形態による半導
体レーザ素子の発振する波長帯λに関してはＩｎx3Ｇａ
1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3圧縮歪量子井戸活性層（0≦x3≦0.3、
0≦y3≦0.5）より、７００＜λ＜１２００（ｎｍ）の範
囲で制御が可能である。
【００４７】また、上記各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。
【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
素子を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態による半導体レーザ
素子を示す断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態による半導体レーザ
素子を示す断面図
【図４】本発明の第４の実施の形態による半導体レーザ
素子を示す断面図
【符号の説明】
11,31,51 ＧａＡｓ基板 12,32 ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ下部クラッド層 13,33,53 ｎあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ下部光
導波層 14,34,54 Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3圧縮歪量子井
戸活性層 15,35,55 ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第
一光導波層 16,36,56 ＧａＡｓキャップ層 18,38 ｐあるいはｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二
光導波層 19,39 ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ上部クラッド層 20,40,64 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 22,44,65 ｐ側電極 23,45,66 ｎ側電極 24,46,67 高反射率コート 25,47,68 低反射率コート 52 ｎ−Ｉｎ0.49（Ｇａ1-z2Ａｌz2）0.51Ｐ下部クラ
ッド層 58 ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ上部第二光導波層 59 ｐ−Ｉｎx4Ｇａ1-x4Ａｓ1-y4Ｐy4エッチング阻止
層 60 ｎ−Ｉｎ0.49（Ｇａ1-z3Ａｌz3）0.51Ｐ電流狭窄
層 63 ｐ−Ｉｎ0.49（Ｇａ1-z1Ａｌz1）0.51Ｐ上部クラ
ッド層

Claims (7)

    【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ＩｎＧａＰ下部光導波
    層、 ＩｎＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓからなる活性層、 第二導電型あるいはアンドープのＩｎＧａＰ上部第一光
    導波層、 第二導電型あるいはアンドープのＩｎＧａＰ上部第二光
    導波層、 第二導電型上部クラッド層および第二導電型コンタクト
    層がこの順に積層された半導体層からなる半導体レーザ
    装置において、 前記活性層および前記ＩｎＧａＰ上部第一光導波層が、
    該半導体層が劈開されてなる端面のうち、レーザ光が出
    射される２つの平行な端面に隣接する部分を除去されて
    おり、 該端面に隣接する部分が除去されたＩｎＧａＰ上部第一
    光導波層の上に、該除去された部分を覆うように、前記
    ＩｎＧａＰ上部第二光導波層が形成されていることを特
    徴とする半導体レーザ装置。
  2. 【請求項２】 前記活性層の上部に、前記半導体層の一
    部が前記ＩｎＧａＰ上部第二光導波層の上面まで除去さ
    れてできたリッジ部を備えており、該リッジ部の底辺の
    長さが１．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１
    記載の半導体レーザ装置。
  3. 【請求項３】 前記ＩｎＧａＰ上部第二光導波層の上
    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ＩｎＧａＡｌＰ層が形成されており、該第一導電
    型ＩｎＧａＡｌＰ層の上に、前記ライン状に除去された
    部分を埋めるように前記第二導電型上部クラッド層が形
    成されており、 該除去された部分の短辺方向の底辺の長さが１．５μｍ
    以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体レー
    ザ装置。
  4. 【請求項４】 前記活性層が、組成比が0≦x1≦0.3およ
    び0≦y1≦0.5であるＩｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1からな
    り、該活性層の歪量と膜厚の積が−０．１５ｎｍ以上＋
    ０．１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１、２
    または３記載の半導体レーザ装置。
  5. 【請求項５】 前記活性層が歪量子井戸構造であり、該
    活性層に該活性層の歪と逆の歪を有するＩｎＧａＰ障壁
    層が隣接しており、該活性層の歪量と膜厚の積と該障壁
    層の歪量と膜厚の積の和が−０．１５ｎｍ以上＋０．１
    ５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から４いず
    れか１項記載の半導体レーザ装置。
  6. 【請求項６】 前記各クラッド層が、いずれも、組成比
    が0.55≦z1≦0.8であるＡｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ、あるいは
    組成比がx3＝0.49y3±0.01、0＜y3≦1および0＜z3≦1で
    あるＩｎx3（Ａｌz3Ｇａ1-z3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3からな
    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
    半導体レーザ装置。
  7. 【請求項７】 前記各光導波層が、組成比がx2＝0.49±
    0.01であるＩｎx2Ｇａ1-x2Ｐであることを特徴とする請
    求項１から６いずれか１項記載の半導体レーザ装置。
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