JP2002050831A

JP2002050831A - 半導体レーザ

Info

Publication number: JP2002050831A
Application number: JP2000235326A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Asaka; 浩浅香; Toshiya Kawada; 敏也河田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】電流ブロック層の結晶性を改善し、転位を抑
制して信頼性の高い半導体レーザを提供する。【解決手段】クラッド層７のリッジ状突出部２０の側
面に、平坦面３３と実質的に一定の角度θ₁をなす上方
側面３１に加え、この角度よりも小さい角度θ₂をもっ
て平坦面と接続する下方側面３２を形成し、突出部の高
さＨ₁に対する下方側面の高さＨ₂の比率Ｈ₂／Ｈ₁を０．
２以上とする。下方側面から成長した電流ブロック層
は、上方側面から成長した層よりも結晶性が改善された
ものとなる。Ｈ₂は１００ｎｍ以上、Ｈ₁は５００ｎｍ以
下がそれぞれ好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザに関
し、特に、光ディスクシステムの光源などに用いられる
埋め込みリッジ型半導体レーザに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ（発
光波長λ＝６６０ｎｍ）は、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−
ＲＡＭ、ＤＶＤプレーヤーの光ピックアップ光源などに
用いられている。一般に、このレーザはリッジ型ストラ
イプ構造を採用している。この構造を有するレーザで
は、通常、電流ブロック層に用いているｎ型ＧａＡｓの
光の吸収を利用して横モードの制御が行われている。ｎ
型ＧａＡｓ電流ブロック層は光を吸収するため、上記構
造では導波損失が発生する。このため、外部微分効率が
低下して動作電流が大きくなり、その結果、レーザの信
頼性の低下をもたらす。信頼性が高いレーザを得るため
には、導波損失を少なくして動作電流を低減させる必要
がある。導波損失を少なくするためには、活性層よりバ
ンドギャップが大きく、かつクラッド層より屈折率が小
さいＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓをＧａ
Ａｓに代えて電流ブロック層に用いた、実屈折率導波型
レーザとすることが有効である。

【０００３】このような実屈折率導波型レーザの一般的
な構造を図９に示す。このレーザでは、活性層をｎ型ク
ラッド層とｐ型クラッド層とで挟み込んだダブルへテロ
構造が採用されている。具体的には、ｎ型ＧａＡｓ基板
１０１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ型Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１０３、ノンドープＡｌＧａＩｎ
Ｐ光ガイド層１０４、多重量子井戸活性層１０５、ノン
ドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１０６が順次積層さ
れ、さらに、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ外側クラッド層（リッ
ジ状の突出部）１２０、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングスト
ッパ層１２１およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰ内側クラッド層
１２２を有するｐ型クラッド層１０７が積層され、突出
部上にはｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層１０８および
ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０９が形成されている。ま
た、ｐ型クラッド層１０７を埋め込むように、ｎ型Ａｌ
ＩｎＰ電流ブロック層１１０およびｎ型ＧａＡｓ保護層
１１１が積層され、これらの層の上に、さらにｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層１１２が形成されている。こうして形
成された積層体の両面には、それぞれｎ側電極１１３お
よびｐ側電極１１４が形成されている。

【０００４】ＡｌＩｎＰおよびＡｌＧａＩｎＰは、格子
定数の組成依存性が大きい。また、電流ブロック層内に
おいて、（１１１）面上に成長する領域と（００１）面
上に成長する領域では、Ａｌ、ＧａおよびＩｎを取り込
む比率が異なるため、成長層の組成が相違する。通常、
電流ブロック層１１０は、その格子定数が基板と同じ面
方位を有する平坦面３３（（００１）面）に一致するよ
うに結晶成長させるため、リッジ状突出部の側面３１
（（１１１）面）から成長した層には格子不整が発生す
る。例えば、ＡｌＩｎＰ層の場合、突出部側面では平坦
面上よりもＡｌ含有率が約１０％も高くなるため、格子
不整は−０．７％程度と大きくなる。この歪みにより電
流ブロック層に転位が生じやすくなり、この転位による
影響が活性層にまで及んでレーザの信頼性を低下させ
る。

【０００５】特開平８−３２１６５６号公報には、電流
ブロック層の膜厚を０．５μｍ以下とすることにより、
転位の発生を抑制した実屈折率導波型半導体レーザが開
示されている。同公報には、この半導体レーザを雰囲気
温度５０℃、光出力５ｍＷの条件で駆動させたときの推
定寿命が１００００時間に達したと記載されている。

【０００６】特開平９−１４８６７４号公報には、電流
ブロック層をその格子定数がリッジ側面の（１１１）面
に一致する条件で結晶成長させることにより、リッジ側
面での転位の発生を抑制した実屈折率導波型半導体レー
ザが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、レーザの信頼性を十分に改善することは
困難であった。特に、光出力が５０ｍＷ級の高出力レー
ザでは、レーザ発振部に近いリッジ状突出部の側面が高
温となるため、電流ブロック層に転位が発生しやすい。
このため、さらにレーザの信頼性を向上させることが望
まれている。

【０００８】そこで、本発明は、信頼性をさらに改善し
た半導体レーザを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体レーザは、半導体基板と、前記半導
体基板上に形成された多層膜とを含み、前記多層膜が、
前記半導体基板側から、第１導電型クラッド層、レーザ
活性層および第２導電型クラッド層をこの順に含み、前
記第２導電型クラッド層の表面に平坦面とリッジ状の突
出部とが存在し、このリッジ状の突出部の側面および前
記平坦面上に、前記第２導電型クラッド層よりも屈折率
が小さい第１導電型の電流ブロック層が形成された半導
体レーザであって、前記突出部の側面が、前記平坦面と
実質的に一定の角度をなす上方側面と、前記角度よりも
小さい角度をもって前記平坦面と接続する下方側面とを
有し、前記突出部の前記平坦面からの高さＨ₁に対する
前記下方側面の前記平坦面からの高さＨ₂の比率Ｈ₂／Ｈ
₁が０．２以上であることを特徴とする。なお、上記角
度は、後述する実施の形態からも明らかなように、より
詳しくは、突出部の内部側に形成される角度である。

【００１０】本発明の半導体レーザでは、リッジ状突出
部の形状自体を調整することにより、電流ブロック層の
結晶性を向上させて転位を抑制し、レーザの信頼性を改
善した。

【００１１】本発明の半導体レーザでは、具体的には、
下方側面の平坦面からの高さＨ₂が１００ｎｍ以上であ
ることが好ましく、突出部の平坦面からの高さＨ₁が５
００ｎｍ以下であることが好ましい。

【００１２】また、本発明の半導体レーザでは、半導体
基板がＧａＡｓ基板であることが好ましい。また、電流
ブロック層がＡｌＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層であ
ることが好ましい。さらに、突出部の上方側面が（１１
１）面であり、平坦面が（００１）面であることが好ま
しい。この場合、突出部の側面下方は、非（１１１）・
非（００１）面となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の半導体レーザの
一形態の断面図である。この半導体レーザでは、Ｓｉド
ープのｎ型ＧａＡｓ基板１の（００１）面上に、Ｓｉド
ープのｎ型ＧａＡｓバッファ層２（ｎ＝２×１０¹⁸ｃｍ
^-3、ｔ＝０．５μｍ；ｎ、ｐの数値はドーパントの濃
度、ｔは層の厚み、以下同様。）、Ｓｉドープのｎ型
（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層３（ｎ＝１
×１０¹⁸ｃｍ ^-3、ｔ＝１．５μｍ）、ノンドープの（Ａ
ｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ光ガイド層４（ｔ＝２５ｎ
ｍ）、活性層としてノンドープの（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）
_0.5Ｉｎ₀ _.5Ｐウェル（ｔ＝５ｎｍ：２層）とノンドープ
Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐウェル（ｔ＝６ｎｍ：３層）とからな
る多重量子井戸層５、およびノンドープ（Ａｌ_0.5Ｇａ
_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ光ガイド層６（ｔ＝２５ｎｍ）が順
次積層されている。

【００１４】さらに、光ガイド層６上には、内側クラッ
ド層２２、エッチングストッパ層２１および外側クラッ
ド層（リッジ状の突出部）２０からなるｐ型クラッド層
７が積層されている。外側クラッド層２０および内側ク
ラッド層２２は、Ｚｎドープのｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）
_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層（ｐ＝１×１０¹⁸ｃｍ^-3）であ
り、エッチングストッパ層２１は、Ｚｎドープのｐ型Ｇ
ａＩｎＰ層（ｐ＝１．５×１０¹⁸ｃｍ^-3）である。各層
の膜厚は、内側クラッド層２２が２００ｎｍ、エッチン
グストッパ層２１が１０ｎｍ、外側クラッド層２０が５
００ｎｍであり、ｐ型クラッド層７全体の膜厚は、突出
部を含めて０．７μｍである。

【００１５】リッジ状突出部上には、Ｚｎドープのｐ型
Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバッファ層８（ｐ＝１×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3、ｔ＝５０ｎｍ）およびｐ型ＧａＡｓキャップ層９
が積層されている。また、ｐ型クラッド層７を埋め込む
ように、Ｓｉドープのｎ型Ａｌ_0. ₅Ｉｎ_0.5Ｐ電流ブロッ
ク層１０（ｎ＝１×１０¹⁸ｃｍ^-3、ｔ＝０．３μｍ）お
よびＳｉドープのｎ型ＧａＡｓ保護層１１（ｎ＝１×１
０¹⁸ｃｍ^-3、ｔ＝０．１μｍ）が形成されている。

【００１６】これらの層の上に、Ｚｎドープのｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層１１が形成されている。また、この積
層体の両面には、ｎ側電極１２およびｐ側電極１３が形
成されている。

【００１７】この半導体レーザのｐ型クラッド層７の側
面を拡大して図２に示す。ｐ型クラッド層７は、内側ク
ラッド層２２、エッチングストッパ層２１および外側ク
ラッド層（リッジ状突出部）２０からなる積層構造を有
している。なお、各層の組成および膜厚は、上記に示し
たとおりである。

【００１８】リッジ状突出部の側面は、エッチングスト
ッパ層２１の表面である平坦面３３と角度θ₁で交わる
上方側面３１と、平坦面３３と角度θ₂（ただし、θ₁＞
θ₂）で接続する下方側面３２とから構成されている。
下方側面３２は、実質的に平面である上方側面３１を下
方に延長した面をリッジ状突出部の外側へと張り出して
傾斜を緩やかにした面である。下方側面３２は、平坦
面、上方側面のいずれとも異なる格子面に対応する。上
記形態では、平坦面が（００１）面、上方側面が（１１
１）面であって、下方側面は、非（１１１）・非（００
１）面、いわゆる高次の格子面となる。なお、下方側面
は、平坦面となす角度（θ）が異なる複数の面から構成
されていてもよく（ただし、各面についてθ₁＞θ₂）、
曲面として観察されてもよい。

【００１９】このような表面を有するｐ型クラッド層７
から成長したｎ型Ａｌ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ電流ブロック層は、
成長面に対応した領域を形成する。図３に示すように、
電流ブロック層１０は、上方側面３１、下方側面３２、
平坦面３３にそれぞれ対応する、第１領域４１、第２領
域４２、第３領域４３に区分される。これら各領域で
は、ＡｌとＩｎとの取り込み比率が相違する。具体的に
は、通常、Ａｌ含有率が最も高い領域は第１領域であ
り、同含有率が最小の領域は第３領域となる。第２領域
は、通常、第３領域よりも高いＡｌ含有率を有するが、
第１領域ほどにはＡｌ含有率が高くならない。このた
め、平坦面上に形成される第３領域において電流ブロッ
ク層の格子整合を行った場合、第２領域における格子不
整は、第１領域における格子不整ほどには大きくならな
い。こうして、格子不整が小さい第２領域４２が成長す
る下方側面３２を確保することにより、リッジ状突出部
の側面から成長する電流ブロック層において、結晶性を
改善し、転位を抑制できる。

【００２０】リッジ側面の下部は活性層の発光部に近い
ため、この部分から成長した電流ブロック層の結晶性は
レーザの信頼性に大きな影響を及ぼす。したがって、リ
ッジ側面下部の電流ブロック層における結晶性の改善
は、レーザの信頼性向上に対する寄与が大きい。

【００２１】なお、図１の構成例において、電流ブロッ
ク層１０の組成をＡｌ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐと表記したが、正確
には、この表記は、電流ブロック層の第３領域４３にお
ける組成に基づいている。この組成のとき（Ａｌの含有
率が０．５のとき）、電流ブロック層は、ＧａＡｓに格
子整合する。なお、電流ブロック層がＡｌＧａＩｎＰ層
からなる場合も含めて表示すると、電流ブロック層は、
（Ａｌ_1-yＧａ_y）_xＩｎ_1-xＰ層（ただし、０＜ｘ＜１、
０≦ｙ＜１）において、ｘ＝０．５で格子整合する。

【００２２】再び図２を参照して、レーザ特性の向上に
好ましいｐ型クラッド層突出部の形状について説明す
る。下方側面３２は、平坦面３３から高さＨ₂までの領
域に形成されている。高さＨ₂は、格子不整を効果的に
抑制するために、１００ｎｍ以上、好ましくは１５０ｎ
ｍ以上とする。突出部全体の高さＨ₁は、レーザの信頼
性を向上させるために、５００ｎｍ以下、特に４００ｎ
ｍ以下が好適である。

【００２３】一方、突出部の高さＨ₁は、小さすぎると
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層での光の吸収が大きくなるた
め、一般には３００ｎｍ以上が好適である。また、一般
に、半導体レーザでは、リッジ状突出部２０の上端の幅
Ｗ₁は、１．５μｍ〜２．５μｍ程度、同下端の幅Ｗ
₂は、２．５μｍ〜３．５μｍ程度に調整される。これ
ら好ましい範囲内にＨ₁、Ｗ₁、Ｗ₂が含まれるようにリ
ッジ状突出部の形状を整えながら格子不整を抑制するた
めには、下方側面の高さの上方側面の高さに対する比率
Ｈ₂／Ｈ₁は、０．２〜０．５、特に０．２〜０．３が好
適である。

【００２４】次に、図１に示した半導体レーザの製造方
法の例を図４を参照して説明する。なお、ここでは、結
晶成長にはＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）を用い
た。ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＧａＩｎＰ、ＧａＡ
ｓの各層の形成には、原料ガスとして、トリメチルガリ
ウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ
ｌ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ホスフィン
（ＰＨ₃）、アルシン（ＡｓＨ₃）を用いた。ｐ、ｎ型ド
ーピングには、それぞれジエチル亜鉛（ＤＥＺｎ）、シ
ラン（ＳｉＨ₄）を用いた。また、基板の熱源として
は、抵抗加熱式ヒータを用いた。成長温度は６６０℃、
成長雰囲気圧力は４６５５Ｐａとした。層の成長速度は
２μｍ／時であった。

【００２５】まず、ＭＯＣＶＤ反応炉に設置した、ｎ型
ＧａＡｓ基板１の（００１）面上に、ｎ型ＧａＡｓバッ
ファ層２、ｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッ
ド層３、ノンドープの（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ
光ガイド層４、活性層５、ノンドープ（Ａｌ_0.5Ｇ
ａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ光ガイド層６、ｐ型クラッド層７
（（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ内側クラッド層２
２、ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層２１、（Ａｌ
_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ外側クラッド層２０）、ｐ型
Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバッファ層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ
層９を順次成長させた（図４（ａ））。

【００２６】次いで、基板をＭＯＣＶＤ反応炉から取り
出した後、大気圧熱ＣＶＤ法（３７０℃）を用いてｐ型
ＧａＡｓキャップ層９上に酸化シリコン膜１５を０．３
μｍの厚さとなるように堆積させた。さらに、この酸化
シリコン膜をフォトリソグラフィーとドライエッチング
技術とにより、幅１．５μｍのストライプへと加工す
る。このストライプ状の酸化シリコンをマスクとして、
硫酸系エッチャントを用いてｐ型ＧａＡｓキャップ層９
を、塩酸系エッチャントを用いてｐ型ＧａＩｎＰバッフ
ァ層８を、硫酸系または塩酸系エッチング液を用いてｐ
型ＡｌＧａＩｎＰ外側クラッド層２０を、順次選択的に
エッチングして、ヘテロ構造基板にメサ構造（リッジ状
突出部）を形成した（図４（ｂ））。

【００２７】このとき、エッチング時間を、通常より短
くしてリッジ状突出部の側面（リッジ側面）３０の下部
に非（１１１）・非（００１）面を形成した。図５に示
すように、エッチングの進行とともに、リッジ側面は、
面３０ａから面３０ｂを経て面３０ｃへと後退する。こ
れを利用すると、リッジ側面の形状を制御できる。従来
は、エッチングストッパ層２１によりエッチングが停止
するまで、すなわち、リッジ側面全体が（１１１）面と
なるまでエッチングを進行させていた。しかし、ここで
は、エッチング時間を調整してリッジ側面を面３０ｂに
後退させるに止め、リッジ側面の上方を（１１１）面と
するとともに、リッジ側面の下方を非（１１１）・非
（００１）面とした。

【００２８】エッチングの後、基板を再びＭＯＣＶＤ反
応炉に設置し、酸化シリコンマスクを利用して、ｎ型Ａ
ｌＩｎＰ電流ブロック層１０（０．３μｍ）およびｎ型
ＧａＡｓキャップ層１１（０．１μｍ）を選択成長させ
た。さらに、基板をＭＯＣＶＤ反応炉から取り出して酸
化シリコンマスクを弗酸系エッチング液を用いて除去し
た（図４（ｃ））。

【００２９】この基板をＭＯＣＶＤ反応炉に設置してｐ
型ＧａＡｓコンタクト層１２を成長させた。最後に、基
板裏面にＡｕ、Ｇｅ、Ｎｉからなるｎ側電極１３を、基
板表面にＣｒ、Ａｕ、Ｐｔからなるｐ側電極１４を形成
した。こうして、図１の構造を有する半導体レーザを得
た。

【００３０】上記と同様にして、リッジ側面の形状を変
化させた半導体レーザを作製し、特性を比較した。図６
に、リッジ側面下方の非（１１１）・非（００１）面の
高さ（図２；Ｈ₂）と、リッジ側面から成長した電流ブ
ロック層（図３；第１、第２領域４１，４２）における
結晶欠陥密度との関係を示す。ここで、リッジ状突出部
の高さ（図２；Ｈ₁）は５００ｎｍとした。また、結晶
欠陥密度は、領域４１，４２において、（１１１）面の
単位面積当たりを貫通する転位の本数である。

【００３１】図６より、非（１１１）・非（００１）面
の高さＨ₂を１００ｎｍ以上とすると、結晶欠陥密度を
低減できることが確認できる。一方、高さＨ₂を１００
ｎｍ未満の範囲で小さくするにつれ、（１１１）面から
成長したＡｌＩｎＰ層の比率が高くなり、この層の影響
により結晶欠陥密度が増加する傾向を示す。

【００３２】図７に、リッジ状突出部の高さ（図２；Ｈ
₁）と、リッジ側面から成長した電流ブロック層（図
３；第１、第２領域４１，４２）の結晶欠陥密度との関
係を示す。ここでは、非（１１１）・非（００１）面の
高さＨ₂は、１００ｎｍとなるように調整した。

【００３３】図７より、リッジ状突出部の高さＨ₁を５
００ｎｍ以下とすると、結晶欠陥密度を低減できること
が確認できる。一方、高さＨ₂を１００ｎｍ未満の範囲
で小さくするにつれ、（１１１）面から成長したＡｌＩ
ｎＰ層の比率が高くなり、この層の影響により結晶欠陥
密度が増加する傾向を示す。

【００３４】図８に、上記と同様、Ｈ₂を１００ｎｍに
保ちながらＨ₁を変化させて測定したレーザ推定寿命を
示す。推定寿命は、雰囲気温度６０℃、一定光出力５０
ｍＷの条件で駆動させ、動作電流が初期値の±２０％変
化するまでの推定時間である。なお、得られたレーザ
（共振器長７００μｍ、幅３００μｍ、端面は反射率が
フロント５％、リア９０％コーティング）のしきい値電
流は３０ｍＡ、スロープ効率は１．０７（Ｗ／Ａ）であ
った。発振波長は６６０ｎｍであった。

【００３５】図８より、リッジ状突出部の高さＨ₁を５
００ｎｍとして、高さＨ₁に対するＨ ₂の比率を０．２以
上とすると、推定寿命時間が１００００時間に達するこ
とが確認できる。

【００３６】以上では、本発明の一形態を説明したが、
本発明は、上記形態に限られるものではない。例えば、
電流ブロック層は、ＡｌＩｎＰ層に限らず、ＡｌＧａＩ
ｎＰなどその他の層であってもよい。また、半導体レー
ザの断面形状は図示した形状に限られない。例えば、リ
ッジ状突出部の形状は、本発明の目的が達成される限り
において、図示した形態から変更してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クラッド層のリッジ状突出部の側面に、平坦面と実質的
に一定の角度をなす上方側面とともに、この上方側面よ
りもなだらかな傾斜を有する下方側面を形成し、突出部
の高さＨ₁に対する下方側面の高さＨ₂の比率Ｈ₂／Ｈ₁を
０．２以上とすることにより、レーザの信頼性を向上す
ることができる。突出部の形状は、上記で説明したよう
に、例えばエッチング時間を調整することにより制御で
きるため、本発明は、従来の製造工程の大きな変更を伴
わずに実施できるものでもある。本発明は、例えば、出
力および信頼性が高いＡｌＧａＩｎＰ系実屈折率導波型
赤色半導体レーザを提供するものであって、当該技術分
野において極めて大きな利用価値を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザの一形態の断面図であ
る。

【図２】図１の半導体レーザのリッジ状突出部近傍の
拡大図である。

【図３】図１のの電流ブロック層の組成分布を説明す
るための断面図である。

【図４】本発明の半導体レーザを製造する一例を示す
工程図である。

【図５】エッチング時間によるリッジ状突出部の形状
の変化を説明するための図である。

【図６】リッジ下方側面の高さＨ₂と電流ブロック層
の結晶欠陥密度との関係を示す図である。

【図７】リッジ状突出部の高さＨ₁と電流ブロック層
の結晶欠陥密度との関係を示す図である。

【図８】リッジ状突出部の高さＨ₁とレーザ推定寿命
との関係を示す図である。

【図９】従来の半導体レーザの断面図である。

【符号の説明】

１ｎ型ＧａＡｓ基板２ｎ型ＧａＡｓバッファ層３ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層５多重量子井戸活性層６ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層７ｐ型クラッド層８ｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層９ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０ｎ型ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１１ｎ型ＧａＡｓキャップ層１２ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１３ｎ側電極１４ｐ側電極１５酸化シリコンマスク２０リッジ状突出部（ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ外側クラ
ッド層）２１ｐ型ＧａＩｎＰエッチングストッパ層２２ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ内側クラッド層３０リッジ側面３１上方側面３２下方側面３３平坦面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板と、前記半導体基板上に形成
された多層膜とを含み、前記多層膜が、前記半導体基板
側から、第１導電型クラッド層、レーザ活性層および第
２導電型クラッド層をこの順に含み、前記第２導電型ク
ラッド層の表面に平坦面とリッジ状の突出部とが存在
し、このリッジ状の突出部の側面および前記平坦面上
に、前記第２導電型クラッド層よりも屈折率が小さい第
１導電型の電流ブロック層が形成された半導体レーザで
あって、前記突出部の側面が、前記平坦面と実質的に一定の角度
をなす上方側面と、前記角度よりも小さい角度をもって
前記平坦面と接続する下方側面とを有し、前記突出部の
前記平坦面からの高さＨ₁に対する前記下方側面の前記
平坦面からの高さＨ₂の比率Ｈ₂／Ｈ₁が０．２以上であ
ることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】下方側面の平坦面からの高さＨ₂が１０
０ｎｍ以上である請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】突出部の平坦面からの高さＨ₁が５００
ｎｍ以下である請求項１または２に記載の半導体レー
ザ。
【請求項４】半導体基板がＧａＡｓ基板であり、電流
ブロック層がＡｌＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層であ
る請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ。
【請求項５】突出部の上方側面が（１１１）面であ
り、平坦面が（００１）面である請求項１〜４のいずれ
かに記載の半導体レーザ。