JP2002141610A - 半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ素子およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 端面窓構造を有する半導体レーザ素子におい
て、低出力から高出力まで高い信頼性を得る。 【解決手段】 n-GaAs基板1上に、n−Ga1-z1Alz1As下部
クラッド層2、nあるいはｉ−Inx2Ga1-x2As1-y2Py2下部
第一光導波層3、ｉ−In0.49Ga0.51Pエッチング阻止層
4、ｉ−Inx2Ga1-x2As1-y2Py2下部第二光導波層5、圧縮
歪Inx1Ga1-x1As1-y 1Py1量子井戸活性層6、ｐあるいはｉ
−Inx2Ga1-x2As1-y2Py2上部第一光導波層7、In0.49Ga
0.51Pキャップ層8を積層する。共振器端面近傍が開口し
たレジストを用いて、塩酸系のエッチング液でIn0.49Ga
0.51Pキャップ層8をエッチングし、続いて硫酸系のエッ
チング液でIn0.49Ga0.51Pエッチング阻止層4が露出する
までエッチングする。pあるいはｉ−Inx2Ga1-x2As1-y2P
y2上部第二光導波層9、p−Ga1- z1Alz1As第一上部クラッ
ド層10を成長させる。
て、低出力から高出力まで高い信頼性を得る。 【解決手段】 n-GaAs基板1上に、n−Ga1-z1Alz1As下部
クラッド層2、nあるいはｉ−Inx2Ga1-x2As1-y2Py2下部
第一光導波層3、ｉ−In0.49Ga0.51Pエッチング阻止層
4、ｉ−Inx2Ga1-x2As1-y2Py2下部第二光導波層5、圧縮
歪Inx1Ga1-x1As1-y 1Py1量子井戸活性層6、ｐあるいはｉ
−Inx2Ga1-x2As1-y2Py2上部第一光導波層7、In0.49Ga
0.51Pキャップ層8を積層する。共振器端面近傍が開口し
たレジストを用いて、塩酸系のエッチング液でIn0.49Ga
0.51Pキャップ層8をエッチングし、続いて硫酸系のエッ
チング液でIn0.49Ga0.51Pエッチング阻止層4が露出する
までエッチングする。pあるいはｉ−Inx2Ga1-x2As1-y2P
y2上部第二光導波層9、p−Ga1- z1Alz1As第一上部クラッ
ド層10を成長させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端面窓構造を有す
る半導体レーザ素子およびその製造方法に関するもので
ある。
る半導体レーザ素子およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは、端面で光吸収により流
れる電流によって端面が発熱して端面温度が上昇し、こ
れにより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って端面が破壊されるCO
MD（Catastrophic optical mirror damage）現象によ
り、その最高光出力が制限される。また、このCOMDに達
する光出力は経時により劣化し、半導体レーザの駆動が
突然停止することも知られている。そこで、端面近傍を
活性領域よりバンドギャップの大きい結晶として光吸収
を無くした窓構造を形成することにより、高出力駆動で
高信頼性が得られることが知られている。
れる電流によって端面が発熱して端面温度が上昇し、こ
れにより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って端面が破壊されるCO
MD（Catastrophic optical mirror damage）現象によ
り、その最高光出力が制限される。また、このCOMDに達
する光出力は経時により劣化し、半導体レーザの駆動が
突然停止することも知られている。そこで、端面近傍を
活性領域よりバンドギャップの大きい結晶として光吸収
を無くした窓構造を形成することにより、高出力駆動で
高信頼性が得られることが知られている。
【０００３】例えば、1997年春応用物理学会予稿集29a-
PA-19の川崎和重氏らによる「0.98μm帯リッジ型窓構造
半導体レーザ（１）」において、リッジ構造の端面領域
にSiイオン注入を行い、その後、熱処理拡散によりIn
0.2Ga0.8As量子井戸を無秩序化して形成した窓構造を有
する９８０ｎｍ帯の半導体レーザ素子が報告されてい
る。しかしながら、この半導体レーザ素子は活性層近傍
にSiイオン注入し、且つ端面近傍へ電流が流れないよう
にするためHイオン注入により絶縁をとるという非常に
複雑なプロセスが必要であり、作製工程が長くなるとう
いう欠点がある。
PA-19の川崎和重氏らによる「0.98μm帯リッジ型窓構造
半導体レーザ（１）」において、リッジ構造の端面領域
にSiイオン注入を行い、その後、熱処理拡散によりIn
0.2Ga0.8As量子井戸を無秩序化して形成した窓構造を有
する９８０ｎｍ帯の半導体レーザ素子が報告されてい
る。しかしながら、この半導体レーザ素子は活性層近傍
にSiイオン注入し、且つ端面近傍へ電流が流れないよう
にするためHイオン注入により絶縁をとるという非常に
複雑なプロセスが必要であり、作製工程が長くなるとう
いう欠点がある。
【０００４】一方、活性層にＡｌを含むとＡｌの酸化に
より信頼性が低下するという問題がある。特に、端面近
傍の活性領域を除去して、その領域に再成長を行うこと
によって形成する窓構造では、再成長界面にＡｌが露出
することになり、さらに信頼性の低下が問題となる。
より信頼性が低下するという問題がある。特に、端面近
傍の活性領域を除去して、その領域に再成長を行うこと
によって形成する窓構造では、再成長界面にＡｌが露出
することになり、さらに信頼性の低下が問題となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みて、活性層にＡｌを含まず、端面に光を吸収しない窓
領域を有する半導体レーザ素子であって、低出力から高
出力まで信頼性の高い半導体レーザ素子、およびその半
導体レーザ素子を平易な工程で製造する製造方法を提供
することを目的とするものである。
みて、活性層にＡｌを含まず、端面に光を吸収しない窓
領域を有する半導体レーザ素子であって、低出力から高
出力まで信頼性の高い半導体レーザ素子、およびその半
導体レーザ素子を平易な工程で製造する製造方法を提供
することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子は、第一導電性ＧａＡｓ基板上に、少なくとも第一導
電性クラッド層、下部光導波層、活性層、上部光導波
層、第二導電型クラッド層、第二導電型コンタクト層が
この順に積層されてなる半導体レーザ素子において、活
性層は圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0
＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）からなり、各光導波層は活性
層よりバンドギャップの大きいＩｎx2Ｇａ1 -x2Ａｓ1-y2
Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなり、下
部光導波層の厚さ方向の途中、および上部光導波層の上
面にＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜1）が形成さ
れており、対向する２つの共振器端面近傍において、２
つのＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層に挟まれた、下部光導波層、活
性層および上部光導波層が除去されており、上部光導波
層の上面に形成されたＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層上に、端面近
傍の除去された領域を埋め込むように、Ｉｎx6Ｇａ1-x6
Ａｓ1-y6Ｐy6（ただし、0≦x6≦0.3、x6＝0.49y6）層が
形成されており、該Ｉｎx6Ｇａ1-x6Ａｓ1-y6Ｐ y6層の上
に第二導電性クラッド層が形成されていることを特徴と
するものである。
子は、第一導電性ＧａＡｓ基板上に、少なくとも第一導
電性クラッド層、下部光導波層、活性層、上部光導波
層、第二導電型クラッド層、第二導電型コンタクト層が
この順に積層されてなる半導体レーザ素子において、活
性層は圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0
＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）からなり、各光導波層は活性
層よりバンドギャップの大きいＩｎx2Ｇａ1 -x2Ａｓ1-y2
Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなり、下
部光導波層の厚さ方向の途中、および上部光導波層の上
面にＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜1）が形成さ
れており、対向する２つの共振器端面近傍において、２
つのＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層に挟まれた、下部光導波層、活
性層および上部光導波層が除去されており、上部光導波
層の上面に形成されたＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層上に、端面近
傍の除去された領域を埋め込むように、Ｉｎx6Ｇａ1-x6
Ａｓ1-y6Ｐy6（ただし、0≦x6≦0.3、x6＝0.49y6）層が
形成されており、該Ｉｎx6Ｇａ1-x6Ａｓ1-y6Ｐ y6層の上
に第二導電性クラッド層が形成されていることを特徴と
するものである。
【０００７】端面近傍の除去された領域に対応する第二
導電性ＧａＡｓコンタクト層が除去されており、該コン
タクト層が除去された領域には電流注入を阻止する絶縁
膜が設けられていることが望ましい。
導電性ＧａＡｓコンタクト層が除去されており、該コン
タクト層が除去された領域には電流注入を阻止する絶縁
膜が設けられていることが望ましい。
【０００８】各クラッド層は、Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａｓ（た
だし、0.2≦z1≦0.8）あるいはＩｎ x3（Ａｌz3Ｇ
ａ1-z3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3（ただし、x3＝0.49y3、0.9
＜y3≦1、0≦z3≦1）からなることが望ましい。
だし、0.2≦z1≦0.8）あるいはＩｎ x3（Ａｌz3Ｇ
ａ1-z3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3（ただし、x3＝0.49y3、0.9
＜y3≦1、0≦z3≦1）からなることが望ましい。
【０００９】本発明の半導体レーザ素子は、ストライプ
部の両脇をコンタクト層から前記上部クラッド層の途中
まで除去されてできたリッジ構造を有し、屈折率導波機
構が設けられているものであってもよい。
部の両脇をコンタクト層から前記上部クラッド層の途中
まで除去されてできたリッジ構造を有し、屈折率導波機
構が設けられているものであってもよい。
【００１０】また、上部光導波層より上層に、ＧａＡｓ
に格子整合するＡｌz2Ｇａ1-z2Ａｓ（ただし、0.2＜z2
＜1）あるいはＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐからなる電流狭窄層
が設けられた内部電流狭窄構造を有し、屈折率導波機構
が設けられているものであってもよい。
に格子整合するＡｌz2Ｇａ1-z2Ａｓ（ただし、0.2＜z2
＜1）あるいはＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐからなる電流狭窄層
が設けられた内部電流狭窄構造を有し、屈折率導波機構
が設けられているものであってもよい。
【００１１】本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、
第一導電性ＧａＡｓ基板上に、少なくとも第一導電性ク
ラッド層、 Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0≦
x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる下部第一光導波層、下
部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜1）、Ｉｎx2Ｇ
ａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y
2）からなる下部第二光導波層、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1
Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）から
なる活性層、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0
≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる上部第一光導波層、
上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜1）をこの順
に積層し、対向する２つの共振器端面近傍における上部
Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層を塩酸系のエッチャントで除去し、
該上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層をマスクにして硫酸系のエッ
チャントで前記上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層から下部第二光
導波層までを除去し、上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層上に、除
去した領域を埋め込みながらＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐ
y2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる上部第
二光導波層を形成し、該上部第二光導波層上に第二導電
性クラッド層および第二導電性ＧａＡｓコンタクト層を
この順に積層することを特徴とするものである。
第一導電性ＧａＡｓ基板上に、少なくとも第一導電性ク
ラッド層、 Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0≦
x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる下部第一光導波層、下
部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜1）、Ｉｎx2Ｇ
ａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y
2）からなる下部第二光導波層、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1
Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）から
なる活性層、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0
≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる上部第一光導波層、
上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜1）をこの順
に積層し、対向する２つの共振器端面近傍における上部
Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層を塩酸系のエッチャントで除去し、
該上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層をマスクにして硫酸系のエッ
チャントで前記上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層から下部第二光
導波層までを除去し、上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層上に、除
去した領域を埋め込みながらＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐ
y2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる上部第
二光導波層を形成し、該上部第二光導波層上に第二導電
性クラッド層および第二導電性ＧａＡｓコンタクト層を
この順に積層することを特徴とするものである。
【００１２】上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層の上にＧａＡｓキ
ャップ層を設けてもよく、その場合、端面近傍の該Ｇａ
Ａｓキャップ層を硫酸系のエッチャントで除去し、次に
該ＧａＡｓキャップ層をマスクにして上部Ｉｎx5Ｇａ
1-x5Ｐ層を塩酸系のエッチャントで除去し、続いて硫酸
系のエッチャントで上部第一光導波層から下部第二光導
波層までの層と前記ＧａＡｓキャップ層全体とを同時に
除去することが好ましい。
ャップ層を設けてもよく、その場合、端面近傍の該Ｇａ
Ａｓキャップ層を硫酸系のエッチャントで除去し、次に
該ＧａＡｓキャップ層をマスクにして上部Ｉｎx5Ｇａ
1-x5Ｐ層を塩酸系のエッチャントで除去し、続いて硫酸
系のエッチャントで上部第一光導波層から下部第二光導
波層までの層と前記ＧａＡｓキャップ層全体とを同時に
除去することが好ましい。
【００１３】なお、上記ＧａＡｓに格子整合するとは、
成長層の格子定数をｃとすると、Δ=（c-cs）/csで示さ
れる値の絶対値が0.001以下であることを示す。
成長層の格子定数をｃとすると、Δ=（c-cs）/csで示さ
れる値の絶対値が0.001以下であることを示す。
【００１４】また、クラッド層と光導波層は活性層に格
子整合する組成とする。
子整合する組成とする。
【００１５】また、活性層の歪を補償する歪補償層とし
て、活性層の近傍に引張り歪のＩｎ x4Ｇａ1-x4Ａｓ1-y4
Ｐy4(0＜x4＜0.49y4、0＜y4≦1)障壁層を設けてもよ
い。活性層の歪量Δaは、Δa=(ａ−aGaAs)/aGaAsで表わ
され、障壁層の歪量△bは、△b＝(ｂ−aGaAs)/aGaAsで
表される。ただし、ａは活性層の格子定数であり、ｂは
障壁層の格子定数であり、aGaAsは基板のGaAsの格子定
数である。daを活性層の厚みとし、dbを障壁層の厚みと
すると、活性領域の結晶性を損なわない0.25nm≧Δada+
２Δbdb≧-0.25nmの関係をもつ層構成が好ましい。
て、活性層の近傍に引張り歪のＩｎ x4Ｇａ1-x4Ａｓ1-y4
Ｐy4(0＜x4＜0.49y4、0＜y4≦1)障壁層を設けてもよ
い。活性層の歪量Δaは、Δa=(ａ−aGaAs)/aGaAsで表わ
され、障壁層の歪量△bは、△b＝(ｂ−aGaAs)/aGaAsで
表される。ただし、ａは活性層の格子定数であり、ｂは
障壁層の格子定数であり、aGaAsは基板のGaAsの格子定
数である。daを活性層の厚みとし、dbを障壁層の厚みと
すると、活性領域の結晶性を損なわない0.25nm≧Δada+
２Δbdb≧-0.25nmの関係をもつ層構成が好ましい。
【００１６】また、第一導電性と第二導電性は、互いに
逆極性であり、例えば、第一導電性がｐ型であれば、第
二導電性はｎ型である。
逆極性であり、例えば、第一導電性がｐ型であれば、第
二導電性はｎ型である。
【００１７】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ素子およびその製
造方法によれば、上記構成とすることにより、活性層が
Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0＜x1≦0.4、0
≦y1≦0.1）からなり、光導波層がＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からな
り、下部光導波層の途中にＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層が設けら
れていることによって、活性層および光導波層を硫酸系
のエッチャントで除去すると、エッチングを自動的にこ
のＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層の上で停止させることができ、容
易にエッチング深さを制御でき、平易な工程で精度良く
端面窓構造を形成することができる。また、精度よく除
去された領域に活性層よりバンドギャップの高いＩｎx2
Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2が埋め込まれてなる端面窓構造が
形成されているので信頼性の高い半導体レーザ素子を提
供することができる。
造方法によれば、上記構成とすることにより、活性層が
Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0＜x1≦0.4、0
≦y1≦0.1）からなり、光導波層がＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からな
り、下部光導波層の途中にＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層が設けら
れていることによって、活性層および光導波層を硫酸系
のエッチャントで除去すると、エッチングを自動的にこ
のＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層の上で停止させることができ、容
易にエッチング深さを制御でき、平易な工程で精度良く
端面窓構造を形成することができる。また、精度よく除
去された領域に活性層よりバンドギャップの高いＩｎx2
Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2が埋め込まれてなる端面窓構造が
形成されているので信頼性の高い半導体レーザ素子を提
供することができる。
【００１８】また、上部光導波層にＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層
が設けられていることにより、再成長する際、装置内を
Ｐ（リン）雰囲気にして待機させておけば、ＩｎＧａＡ
ｓＰの再成長が容易であるという利点がある。また、端
面近傍に活性層よりバンドギャップの大きいＩｎＧａＡ
ｓＰからなる埋め込み層が形成でき、発振光を吸収しな
い窓構造を安定に形成でき、低出力から高出力まで高い
信頼性を得ることができる。さらに、エッチングによっ
て除去する領域の深さは浅いので再成長によりすぐに段
差は平坦化するので、端面まで屈折率導波機構を容易に
作りつけることができる。
が設けられていることにより、再成長する際、装置内を
Ｐ（リン）雰囲気にして待機させておけば、ＩｎＧａＡ
ｓＰの再成長が容易であるという利点がある。また、端
面近傍に活性層よりバンドギャップの大きいＩｎＧａＡ
ｓＰからなる埋め込み層が形成でき、発振光を吸収しな
い窓構造を安定に形成でき、低出力から高出力まで高い
信頼性を得ることができる。さらに、エッチングによっ
て除去する領域の深さは浅いので再成長によりすぐに段
差は平坦化するので、端面まで屈折率導波機構を容易に
作りつけることができる。
【００１９】共振器端面近傍の活性層を除去し、該除去
した領域を再成長により埋め込むことにより、端面での
光吸収により生じる電流と素子を駆動させるために注入
される電流との両方を阻止することができるので、端面
での素子の発熱を低減できる。よって、端面の熱暴走に
よる端面破壊レベルを大幅に向上でき、高出力発振下に
おいても信頼性の高い半導体レーザを実現できる。
した領域を再成長により埋め込むことにより、端面での
光吸収により生じる電流と素子を駆動させるために注入
される電流との両方を阻止することができるので、端面
での素子の発熱を低減できる。よって、端面の熱暴走に
よる端面破壊レベルを大幅に向上でき、高出力発振下に
おいても信頼性の高い半導体レーザを実現できる。
【００２０】また、光導波層の途中にＩｎＧａＰ層を設
けることによって、ＩｎＧａＰはＩｎＧａＡｓＰよりバ
ンドギャップが大きいため、活性層からのキャリアの漏
れを防止することができる。よってしきい値電流の低下
を実現することができる。
けることによって、ＩｎＧａＰはＩｎＧａＡｓＰよりバ
ンドギャップが大きいため、活性層からのキャリアの漏
れを防止することができる。よってしきい値電流の低下
を実現することができる。
【００２１】また、活性層がＡｌを含まない組成である
ため、再成長界面にもＡｌが露出しておらず、酸化によ
る劣化を防止でき、信頼性の高い素子を提供することが
できる。
ため、再成長界面にもＡｌが露出しておらず、酸化によ
る劣化を防止でき、信頼性の高い素子を提供することが
できる。
【００２２】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２３】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する。その断面図を図１に示す。
図１（ａ）に出射方向に平行な断面図を示し、図１
（ｂ）に図１（ａ）におけるＡ−Ａ'断面図を示し、図
１（ｃ）に図１（ａ）におけるＢ−Ｂ'断面図を示す。
ーザ素子について説明する。その断面図を図１に示す。
図１（ａ）に出射方向に平行な断面図を示し、図１
（ｂ）に図１（ａ）におけるＡ−Ａ'断面図を示し、図
１（ｃ）に図１（ａ）におけるＢ−Ｂ'断面図を示す。
【００２４】図１（ａ）に示すように、有機金属気相成
長法によりｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓ下部クラッド層２、ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第一光導波層３、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐエッチング阻止層４(5nm程度)、ｉ−Ｉｎx2Ｇ
ａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層５(0≦x2≦0.3、x
2=0.49y2、10nm程度)、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1
Ｐy1量子井戸活性層６（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）、ｐ
あるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導
波層(10ｎｍ程度)７、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層
（５ｎｍ程度）８を積層する。レジストを塗布し、通常
のリソグラフィーにより、所定の共振器位置から隣り合
う素子内部へ向かってそれぞれ２０μｍ、すなわち幅４
０μｍ程度で
長法によりｎ−ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓ下部クラッド層２、ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第一光導波層３、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐエッチング阻止層４(5nm程度)、ｉ−Ｉｎx2Ｇ
ａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層５(0≦x2≦0.3、x
2=0.49y2、10nm程度)、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1
Ｐy1量子井戸活性層６（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）、ｐ
あるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導
波層(10ｎｍ程度)７、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層
（５ｎｍ程度）８を積層する。レジストを塗布し、通常
のリソグラフィーにより、所定の共振器位置から隣り合
う素子内部へ向かってそれぞれ２０μｍ、すなわち幅４
０μｍ程度で
【数１】 方向にストライプ状にレジストを除去し、このレジスト
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層８をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)７を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層７の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層４が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層４の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層９、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ第一上部クラッド層10、ｐ−ＧａＡｓ第一エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）11を形成する。続いて図１
（ｂ）に示すように、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）12、ｎ−Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ
電流狭窄層13、GaAsキャップ層14を形成する。この後、
レジストを塗布後、上記溝ストライプと垂直の（０１
１）方向に１〜３μｍ幅程度の領域レジストを除去し、
レジストをマスクとして、硫酸系のエッチング液でｎ−
Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ（z2＞z1）電流狭窄層13、GaAsキャ
ップ層14をストライプ状に除去する。この時、自動的に
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層12でエッチン
グが停止する。レジストを除去し、塩酸系エッチング液
で、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層12を除去
後、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層15、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層16を成長する。ｐ側電極17を形
成し、その後基板の研磨を行いｎ側電極18を形成する。
その後、試料をへき開して形成した共振器面にそれぞれ
高反射率コートおよび低反射率コートを行い、チップ化
して半導体レーザ素子を形成する。
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層８をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)７を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層７の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層４が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層４の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層９、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ第一上部クラッド層10、ｐ−ＧａＡｓ第一エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）11を形成する。続いて図１
（ｂ）に示すように、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）12、ｎ−Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ
電流狭窄層13、GaAsキャップ層14を形成する。この後、
レジストを塗布後、上記溝ストライプと垂直の（０１
１）方向に１〜３μｍ幅程度の領域レジストを除去し、
レジストをマスクとして、硫酸系のエッチング液でｎ−
Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ（z2＞z1）電流狭窄層13、GaAsキャ
ップ層14をストライプ状に除去する。この時、自動的に
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層12でエッチン
グが停止する。レジストを除去し、塩酸系エッチング液
で、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層12を除去
後、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層15、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層16を成長する。ｐ側電極17を形
成し、その後基板の研磨を行いｎ側電極18を形成する。
その後、試料をへき開して形成した共振器面にそれぞれ
高反射率コートおよび低反射率コートを行い、チップ化
して半導体レーザ素子を形成する。
【００２５】上部第一クラッド層の膜厚は、基本横モー
ド発振が高出力まで実現できる厚みとする。すなわち、
等価屈折率段差が1.5×10-3から7×10-3になるように設
定する。
ド発振が高出力まで実現できる厚みとする。すなわち、
等価屈折率段差が1.5×10-3から7×10-3になるように設
定する。
【００２６】クラッド層は光導波層よりバンドギャップ
の大きい組成とし、ＧａＡｓ基板１に格子整合するInGa
AlPまたはInGaAlAsP系であってもよい。
の大きい組成とし、ＧａＡｓ基板１に格子整合するInGa
AlPまたはInGaAlAsP系であってもよい。
【００２７】本実施の形態による半導体レーザ素子は、
図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層５からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層８までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層９が埋め込まれてい
る。
図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層５からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層８までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層９が埋め込まれてい
る。
【００２８】本実施の形態において、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51
Ｐキャップ層８の上にGaAsキャップ層（１０ｎｍ程度）
積層し、レジストを塗布し、通常のリソグラフィーによ
り、所定の共振器位置から隣り合う素子内部へ向かって
それぞれ２０μｍ、すなわち幅４０μｍ程度で
Ｐキャップ層８の上にGaAsキャップ層（１０ｎｍ程度）
積層し、レジストを塗布し、通常のリソグラフィーによ
り、所定の共振器位置から隣り合う素子内部へ向かって
それぞれ２０μｍ、すなわち幅４０μｍ程度で
【数２】 方向にストライプ状にレジストを除去し、このレジスト
をマスクとして、硫酸系エッチング液で、GaAsキャップ
層をストライプ状に除去し、レジスト除去後GaAsキャッ
プ層をマスクとして、塩酸系エッチング液で、Ｉｎ0.49
Ｇａ0.51Ｐキャップ層８を除去し、引き続き、硫酸系エ
ッチング液で、GaAsキャップ層全体とＩｎ 0.49Ｇａ0.51
Ｐエッチング阻止層12が露出するまで、エッチングする
という工程を用いてもよい。端面除去を行う工程におい
て、ＧａＡｓキャップ層を形成することにより、再成長
表面に残る有機物など付着を防ぐことができる。
をマスクとして、硫酸系エッチング液で、GaAsキャップ
層をストライプ状に除去し、レジスト除去後GaAsキャッ
プ層をマスクとして、塩酸系エッチング液で、Ｉｎ0.49
Ｇａ0.51Ｐキャップ層８を除去し、引き続き、硫酸系エ
ッチング液で、GaAsキャップ層全体とＩｎ 0.49Ｇａ0.51
Ｐエッチング阻止層12が露出するまで、エッチングする
という工程を用いてもよい。端面除去を行う工程におい
て、ＧａＡｓキャップ層を形成することにより、再成長
表面に残る有機物など付着を防ぐことができる。
【００２９】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する。その半導体レーザ素子
の断面図を図２に示す。図２（ａ）に出射方向に平行な
断面図を示し、図２（ｂ）に図２（ａ）におけるＡ−
Ａ'断面図を示し、図２（ｃ）に図２（ａ）におけるＢ
−Ｂ'断面図を示す。
体レーザ素子について説明する。その半導体レーザ素子
の断面図を図２に示す。図２（ａ）に出射方向に平行な
断面図を示し、図２（ｂ）に図２（ａ）におけるＡ−
Ａ'断面図を示し、図２（ｃ）に図２（ａ）におけるＢ
−Ｂ'断面図を示す。
【００３０】本半導体レーザ素子は、上記第１の実施の
形態の半導体レーザ素子において、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層16を形成後、活性層を除去した領域に該当するス
トライプ領域のｐ−ＧａＡｓコンタクト層16を除去し、
その部分を絶縁膜19で覆い。ｐ側電極17を形成し、その
後基板の研磨を行いｎ側電極18を形成する。その後、試
料をへき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、チップ化したものである。各要素
には同符号を付し説明を省略する。この半導体レーザ素
子では、窓領域への電流の注入を大幅に抑制でき、さら
なる光出力の増大を図ることができる。
形態の半導体レーザ素子において、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層16を形成後、活性層を除去した領域に該当するス
トライプ領域のｐ−ＧａＡｓコンタクト層16を除去し、
その部分を絶縁膜19で覆い。ｐ側電極17を形成し、その
後基板の研磨を行いｎ側電極18を形成する。その後、試
料をへき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、チップ化したものである。各要素
には同符号を付し説明を省略する。この半導体レーザ素
子では、窓領域への電流の注入を大幅に抑制でき、さら
なる光出力の増大を図ることができる。
【００３１】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する。その半導体レーザ素子
の断面図を図３に示す。図３（ａ）に出射方向に平行な
断面図を示し、図３（ｂ）に図３（ａ）におけるＡ−
Ａ'断面図を示し、図３（ｃ）に図３（ａ）におけるＢ
−Ｂ'断面図を示す。
体レーザ素子について説明する。その半導体レーザ素子
の断面図を図３に示す。図３（ａ）に出射方向に平行な
断面図を示し、図３（ｂ）に図３（ａ）におけるＡ−
Ａ'断面図を示し、図３（ｃ）に図３（ａ）におけるＢ
−Ｂ'断面図を示す。
【００３２】図３（ａ）に示すように、有機金属気相成
長法によりｎ−ＧａＡｓ基板21上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓクラッド層22、ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａ
ｓ1- y2Ｐy2下部第一光導波層23、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51
Ｐエッチング阻止層24(5ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層25(0≦x2≦0.3、x2=
0.49y2、10ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx4Ｇａ1-x4Ａｓ1-y4Ｐ
y4下部引張り歪障壁層26（0＜y4＜0.49y4、0＜y4≦
1）、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性
層27（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）、ｉ−Ｉｎx4Ｇａ1-x4
Ａｓ1-y4Ｐy4上部引張り歪障壁層28、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)29、Ｉ
ｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層（５ｎｍ程度）30を積層す
る。レジストを塗布し、通常のリソグラフィーにより、
所定の共振器位置から隣り合う素子内部へ向かってそれ
ぞれ２０μｍ、すなわち幅４０μｍ程度で
長法によりｎ−ＧａＡｓ基板21上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓクラッド層22、ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａ
ｓ1- y2Ｐy2下部第一光導波層23、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51
Ｐエッチング阻止層24(5ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層25(0≦x2≦0.3、x2=
0.49y2、10ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx4Ｇａ1-x4Ａｓ1-y4Ｐ
y4下部引張り歪障壁層26（0＜y4＜0.49y4、0＜y4≦
1）、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性
層27（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）、ｉ−Ｉｎx4Ｇａ1-x4
Ａｓ1-y4Ｐy4上部引張り歪障壁層28、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)29、Ｉ
ｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層（５ｎｍ程度）30を積層す
る。レジストを塗布し、通常のリソグラフィーにより、
所定の共振器位置から隣り合う素子内部へ向かってそれ
ぞれ２０μｍ、すなわち幅４０μｍ程度で
【数３】 方向にストライプ状にレジストを除去し、このレジスト
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層30をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)29を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層29の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層24が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層24の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層31、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ第一上部クラッド層32、ｐ−ＧａＡｓ第一エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）33を形成する。続いて図３
（ｂ）に示すように、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）34、ｎ−Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ
電流狭窄層35、GaAsキャップ層36を形成する。この後、
レジストを塗布後、上記溝ストライプと垂直の（０１
１）方向に１〜３μｍ幅程度の領域レジストを除去し、
レジストをマスクとして、硫酸系のエッチング液でｎ−
Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ（z2＞z1）電流狭窄層35、GaAsキャ
ップ層36をストライプ状に除去する。この時、自動的に
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層34でエッチン
グが停止する。レジストを除去し、塩酸系エッチング液
で、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層34を除去
後、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層37、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層38を成長する。ｐ側電極39を形
成し、その後基板の研磨を行いｎ側電極40を形成する。
その後、試料をへき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、チップ化して半導体レ
ーザ素子を形成する。
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層30をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)29を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層29の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層24が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層24の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層31、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ第一上部クラッド層32、ｐ−ＧａＡｓ第一エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）33を形成する。続いて図３
（ｂ）に示すように、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチン
グ阻止層（１０ｎｍ程度）34、ｎ−Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ
電流狭窄層35、GaAsキャップ層36を形成する。この後、
レジストを塗布後、上記溝ストライプと垂直の（０１
１）方向に１〜３μｍ幅程度の領域レジストを除去し、
レジストをマスクとして、硫酸系のエッチング液でｎ−
Ｇａ1-z2Ａｌ z2Ａｓ（z2＞z1）電流狭窄層35、GaAsキャ
ップ層36をストライプ状に除去する。この時、自動的に
Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層34でエッチン
グが停止する。レジストを除去し、塩酸系エッチング液
で、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層34を除去
後、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層37、ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層38を成長する。ｐ側電極39を形
成し、その後基板の研磨を行いｎ側電極40を形成する。
その後、試料をへき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、チップ化して半導体レ
ーザ素子を形成する。
【００３３】上部第一クラッド層の膜厚は、基本横モー
ド発振が高出力まで実現できる厚みとする。すなわち、
等価屈折率段差が1.5×10-3から7×10-3になるように設
定する。
ド発振が高出力まで実現できる厚みとする。すなわち、
等価屈折率段差が1.5×10-3から7×10-3になるように設
定する。
【００３４】クラッド層は光導波層よりバンドギャップ
の大きい組成とし、ＧａＡｓ基板21に格子整合するInGa
P、InGaAlPまたはInGaAlAsP系であってもよい。
の大きい組成とし、ＧａＡｓ基板21に格子整合するInGa
P、InGaAlPまたはInGaAlAsP系であってもよい。
【００３５】本実施の形態による半導体レーザ素子も、
図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層25からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層30までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層31が埋め込まれてい
る。
図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層25からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層30までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層31が埋め込まれてい
る。
【００３６】上記実施の形態では、ＧａＡｓ基板はｎ型
の導電性のもので記述しているが、ｐ型の導電性の基板
を用いてもよく、この場合上記すべての導電性を反対に
すれば良い。
の導電性のもので記述しているが、ｐ型の導電性の基板
を用いてもよく、この場合上記すべての導電性を反対に
すれば良い。
【００３７】活性層は多重量子井戸であってもよいが、
引張り歪障壁層の歪量と厚みの積と、圧縮歪活性層の歪
量と厚みの積との和の絶対値は0.25ｎｍ以内とする。
引張り歪障壁層の歪量と厚みの積と、圧縮歪活性層の歪
量と厚みの積との和の絶対値は0.25ｎｍ以内とする。
【００３８】上記構造により、単一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。ま
た、上記は単一横モードレーザの作製について述べた
が、マルチモード発振する屈折率導波型の幅広ストライ
プレーザの作製にも用いることができる。
ま、高いレベルの光出力のレーザ光を発生させる。ま
た、上記は単一横モードレーザの作製について述べた
が、マルチモード発振する屈折率導波型の幅広ストライ
プレーザの作製にも用いることができる。
【００３９】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する。その半導体レーザ素
子の断面図を図４に示す。図４（ａ）に出射方向に平行
な断面図を示し、図４（ｂ）に図４（ａ）におけるＡ−
Ａ'断面図を示し、図４（ｃ）に図４（ａ）におけるＢ
−Ｂ'断面図を示す。
導体レーザ素子について説明する。その半導体レーザ素
子の断面図を図４に示す。図４（ａ）に出射方向に平行
な断面図を示し、図４（ｂ）に図４（ａ）におけるＡ−
Ａ'断面図を示し、図４（ｃ）に図４（ａ）におけるＢ
−Ｂ'断面図を示す。
【００４０】有機金属気相成長法によりｎ−ＧａＡｓ基
板41上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ下部クラッド層（0.
2≦z1≦0.8）42、ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐ y2下部第一光導波層43、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
エッチング阻止層44（5ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層45（0≦x2≦0.3、x2=0.4
9y2，10ｎｍ程度)、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-x1Ｐy1
量子井戸活性層46（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）、ｐある
いはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層
(10ｎｍ程度)47、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層（５ｎ
ｍ程度）48を積層する。レジストを塗布し、通常のリソ
グラフィーにより、所定の共振器位置から隣り合う素子
内部へ向かってそれぞれ２０μｍ、すなわち幅４０μｍ
程度で
板41上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ下部クラッド層（0.
2≦z1≦0.8）42、ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐ y2下部第一光導波層43、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ
エッチング阻止層44（5ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層45（0≦x2≦0.3、x2=0.4
9y2，10ｎｍ程度)、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-x1Ｐy1
量子井戸活性層46（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）、ｐある
いはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層
(10ｎｍ程度)47、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層（５ｎ
ｍ程度）48を積層する。レジストを塗布し、通常のリソ
グラフィーにより、所定の共振器位置から隣り合う素子
内部へ向かってそれぞれ２０μｍ、すなわち幅４０μｍ
程度で
【数４】 方向にストライプ状にレジストを除去し、このレジスト
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層48をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)47を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層47の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層44が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層44の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層49、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ下部第一上部クラッド層50、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0. 51
Ｐ第一エッチング阻止層（１０ｎｍ程度）51を形成す
る。続いて図４（ｂ）に示すように、ｐ−ＧａＡｓ第二
エッチング阻止層（１０ｎｍ程度）52、ｎ−Ｉｎ 0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ電流狭窄層53、GaAsキャップ層54を形成する。
この後、レジストを塗布後、上記溝ストライプと垂直な
（０１１）方向に１〜３μｍ幅程度の領域レジストを除
去し、レジストをマスクとして、硫酸系のエッチング液
でGaAsキャップ層54をストライプ状に除去する。この
時、自動的にＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ電流狭窄層52でエッチ
ングが停止する。レジストを除去し、塩酸系エッチング
液で、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ電流狭窄層52を除去後、ｐ−
Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層55、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層56を成長する。ｐ側電極57を形成し、そ
の後基板の研磨を行いｎ側電極58を形成する。その後、
試料をへき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、チップ化して半導体レーザ素子
を形成する。上部第一クラッド層の組成と膜厚は、基本
横モード発振が高出力まで実現できる値とする。すなわ
ち、等価屈折率段差が1.5×10-3から7×10 -3になるよう
に設定する。
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層48をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)47を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層47の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層44が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層44の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層49、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ下部第一上部クラッド層50、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0. 51
Ｐ第一エッチング阻止層（１０ｎｍ程度）51を形成す
る。続いて図４（ｂ）に示すように、ｐ−ＧａＡｓ第二
エッチング阻止層（１０ｎｍ程度）52、ｎ−Ｉｎ 0.49Ｇ
ａ0.51Ｐ電流狭窄層53、GaAsキャップ層54を形成する。
この後、レジストを塗布後、上記溝ストライプと垂直な
（０１１）方向に１〜３μｍ幅程度の領域レジストを除
去し、レジストをマスクとして、硫酸系のエッチング液
でGaAsキャップ層54をストライプ状に除去する。この
時、自動的にＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ電流狭窄層52でエッチ
ングが停止する。レジストを除去し、塩酸系エッチング
液で、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ電流狭窄層52を除去後、ｐ−
Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層55、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層56を成長する。ｐ側電極57を形成し、そ
の後基板の研磨を行いｎ側電極58を形成する。その後、
試料をへき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、チップ化して半導体レーザ素子
を形成する。上部第一クラッド層の組成と膜厚は、基本
横モード発振が高出力まで実現できる値とする。すなわ
ち、等価屈折率段差が1.5×10-3から7×10 -3になるよう
に設定する。
【００４１】クラッド層は光導波層よりバンドギャップ
の大きい組成とし、ＧａＡｓ基板１に格子整合するInGa
AlPまたはInGaAlAsP系であってもよい。
の大きい組成とし、ＧａＡｓ基板１に格子整合するInGa
AlPまたはInGaAlAsP系であってもよい。
【００４２】本実施の形態による半導体レーザ素子も、
図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層45からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層48までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層49が埋め込まれてい
る。
図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層45からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層48までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層49が埋め込まれてい
る。
【００４３】次に本発明の第５の実施の形態による半導
体レーザ素子の断面図を図５に示す。図５（ａ）に出射
方向に平行な断面図を示し、図５（ｂ）に図５（ａ）に
おけるＡ−Ａ'断面図を示し、図５（ｃ）に図５（ａ）
におけるＢ−Ｂ'断面図を示す。
体レーザ素子の断面図を図５に示す。図５（ａ）に出射
方向に平行な断面図を示し、図５（ｂ）に図５（ａ）に
おけるＡ−Ａ'断面図を示し、図５（ｃ）に図５（ａ）
におけるＢ−Ｂ'断面図を示す。
【００４４】図５（ａ）に示すように、有機金属気相成
長法によりｎ−ＧａＡｓ基板61上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓ下部クラッド層62，ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第一光導波層63、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐエッチング阻止層64(5ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx2
Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層65(0≦x2≦0.
3、x2=0.49y2、10ｎｍ程度)、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａ
ｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層66（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.
1）、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部
第一光導波層(10ｎｍ程度)67、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャ
ップ層（５ｎｍ程度）68を積層する。レジストを塗布
し、通常のリソグラフィーにより、所定の共振器位置か
ら隣り合う素子内部へ向かってそれぞれ２０μｍ、すな
わち幅４０μｍ程度で
長法によりｎ−ＧａＡｓ基板61上に、ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓ下部クラッド層62，ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第一光導波層63、ｉ−Ｉｎ0.49Ｇ
ａ0.51Ｐエッチング阻止層64(5ｎｍ程度)、ｉ−Ｉｎx2
Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波層65(0≦x2≦0.
3、x2=0.49y2、10ｎｍ程度)、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａ
ｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性層66（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.
1）、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部
第一光導波層(10ｎｍ程度)67、Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャ
ップ層（５ｎｍ程度）68を積層する。レジストを塗布
し、通常のリソグラフィーにより、所定の共振器位置か
ら隣り合う素子内部へ向かってそれぞれ２０μｍ、すな
わち幅４０μｍ程度で
【数５】 方向にストライプ状にレジストを除去し、このレジスト
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層68をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)67を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層67の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層64が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層64の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層69、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ下部第一上部クラッド層70、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0. 51
Ｐエッチング阻止層（１０ｎｍ程度）71、ｐ−Ｇａ1-z1
Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層72、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層73を成長する。引き続き、絶縁膜を形成し、１〜
３μｍ程度の（０１１）方向にストライプ領域に絶縁膜
を残す。この絶縁膜をマスクとして、硫酸系エッチング
液で、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層73、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓ第二上部クラッド層72を除去しリッジを形成す
る。引き続き、絶縁膜74を形成し、通常のリソグラフィ
ーによりリッジ上部だけに窓あけを行う。ｐ側電極75を
形成し、その後基板の研磨を行いｎ側電極76を形成す
る。その後、試料をへき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、チップ化して半導
体レーザ素子を形成する。
をマスクとして、塩酸系のエッチング液でＩｎ0.49Ｇａ
0.51Ｐキャップ層68をエッチングしＩｎx2Ｇａ1- x2Ａｓ
1-y2Ｐy2上部第一光導波層(10ｎｍ程度)67を露出させ、
溝ストライプを形成する。この時、エッチングが自動的
にＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第一光導波層67の上
面で停止する。引き続きレジストを除去後、硫酸系のエ
ッチング液でＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層64が
露出するまでエッチングする。このとき、自動的にＩｎ
0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層64の上面でエッチング
が停止する。引き続き、ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層69、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1
Ａｓ下部第一上部クラッド層70、ｐ−Ｉｎ0.49Ｇａ0. 51
Ｐエッチング阻止層（１０ｎｍ程度）71、ｐ−Ｇａ1-z1
Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層72、ｐ−ＧａＡｓコンタ
クト層73を成長する。引き続き、絶縁膜を形成し、１〜
３μｍ程度の（０１１）方向にストライプ領域に絶縁膜
を残す。この絶縁膜をマスクとして、硫酸系エッチング
液で、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層73、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌ
z1Ａｓ第二上部クラッド層72を除去しリッジを形成す
る。引き続き、絶縁膜74を形成し、通常のリソグラフィ
ーによりリッジ上部だけに窓あけを行う。ｐ側電極75を
形成し、その後基板の研磨を行いｎ側電極76を形成す
る。その後、試料をへき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、チップ化して半導
体レーザ素子を形成する。
【００４５】上部第一クラッド層の膜厚は、基本横モー
ド発振が高出力まで実現できる値とする。すなわち、等
価屈折率段差が1.5×10-3から7×10-3になるように設定
する。
ド発振が高出力まで実現できる値とする。すなわち、等
価屈折率段差が1.5×10-3から7×10-3になるように設定
する。
【００４６】本実施の形態による半導体レーザ素子も、
図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層65からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層68までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層69が埋め込まれてい
る。
図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、共振器端面
近傍のｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層65からＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層68までが除去さ
れて、除去された領域にはｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部第二光導波層69が埋め込まれてい
る。
【００４７】また、上記すべての実施の形態における半
導体レーザ素子の発振する波長帯λに関しては、Ｉｎx1
Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）から
なる組成の活性層より、９００＜λ＜１２００（ｎｍ）
の範囲までの制御が可能である。
導体レーザ素子の発振する波長帯λに関しては、Ｉｎx1
Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）から
なる組成の活性層より、９００＜λ＜１２００（ｎｍ）
の範囲までの制御が可能である。
【００４８】各層の成長法として、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。
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。
【００４９】また、ＧａＡｓ基板はｎ型の導電性のもの
で記述しているが、ｐ型の導電性の基板を用いてもよ
く、この場合上記すべての層の導電性を反対にすれば良
い。
で記述しているが、ｐ型の導電性の基板を用いてもよ
く、この場合上記すべての層の導電性を反対にすれば良
い。
【００５０】また、活性層は多重量子井戸であってもよ
いが歪量と厚みの積の合計は0.25ｎｍ以内とする。
いが歪量と厚みの積の合計は0.25ｎｍ以内とする。
【００５１】本発明の半導体レーザ素子は、低出力から
高出力まで高い信頼性が得られているので、高速な情報
・画像処理及び通信、計測、医療、印刷の分野での光源
として応用可能である。また、高出力下での信頼性が高
いため、固体レーザ及び波長変換素子励起用の光源とし
ても応用可能である。
高出力まで高い信頼性が得られているので、高速な情報
・画像処理及び通信、計測、医療、印刷の分野での光源
として応用可能である。また、高出力下での信頼性が高
いため、固体レーザ及び波長変換素子励起用の光源とし
ても応用可能である。
【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
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
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
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
素子を示す断面図
【図５】本発明の第５の実施の形態による半導体レーザ
素子を示す断面図
素子を示す断面図
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ下部クラッド層 ３ ｎあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部
第一光導波層 ４ ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層 ５ ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層 ６ 圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性
層 ７ ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部
第一光導波層 ８ Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層 ９ ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部
第二光導波層 10 ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第一上部クラッド層 11 ｐ−ＧａＡｓ第一エッチング阻止層 12 Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層 13 ｎ−Ｇａ1-z2Ａｌz2Ａｓ電流狭窄層 14 GaAsキャップ層 15 ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層 16 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
第一光導波層 ４ ｉ−Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐエッチング阻止層 ５ ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部第二光導波
層 ６ 圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1量子井戸活性
層 ７ ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部
第一光導波層 ８ Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐキャップ層 ９ ｐあるいはｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部
第二光導波層 10 ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第一上部クラッド層 11 ｐ−ＧａＡｓ第一エッチング阻止層 12 Ｉｎ0.49Ｇａ0.51Ｐ第二エッチング阻止層 13 ｎ−Ｇａ1-z2Ａｌz2Ａｓ電流狭窄層 14 GaAsキャップ層 15 ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ第二上部クラッド層 16 ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
Claims (7)
- 【請求項１】 第一導電性ＧａＡｓ基板上に、少なくと
も第一導電性クラッド層、下部光導波層、活性層、上部
光導波層、第二導電型クラッド層、第二導電型コンタク
ト層がこの順に積層されてなる半導体レーザ素子におい
て、 前記活性層が、圧縮歪Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（た
だし、0＜x1≦0.4、0≦y1≦0.1）からなり、 前記各光導波層が、前記活性層よりバンドギャップの大
きいＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.
3、x2＝0.49y2）からなり、 前記下部光導波層の厚さ方向の途中、および前記上部光
導波層の上面にＩｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜
1）が形成されており、 対向する２つの共振器端面近傍において、前記２つのＩ
ｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層に挟まれた、前記下部光導波層、活性
層および上部光導波層が除去されており、 前記上部光導波層の上面に形成された前記Ｉｎx5Ｇａ
1-x5Ｐ層上に、端面近傍の除去された領域を埋め込むよ
うに、Ｉｎx6Ｇａ1-x6Ａｓ1-y6Ｐy6（ただし、0≦x6≦
0.3、x6＝0.49y6）層が形成されており、 該Ｉｎx6Ｇａ1-x6Ａｓ1-y6Ｐy6層の上に前記第二導電性
クラッド層が形成されていることを特徴とする半導体レ
ーザ素子。 - 【請求項２】 前記端面近傍の除去された領域に対応す
る前記第二導電性ＧａＡｓコンタクト層が除去されてお
り、該コンタクト層が除去された領域に電流注入を阻止
する絶縁膜が設けられていることを特徴とする請求項１
記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項３】 前記各クラッド層が、Ａｌz1Ｇａ1-z1Ａ
ｓ（ただし、0.2≦z1≦0.8）あるいはＩｎx3（Ａｌz3Ｇ
ａ1-z3）1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3（ただし、x3＝0.49y3、0.9
＜y3≦1、0≦z3≦1）からなることを特徴とする請求項
１または２記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 ストライプ部の両脇を前記コンタクト層
から前記上部クラッド層の途中まで除去されてできたリ
ッジ構造を有し、屈折率導波機構が設けられていること
を特徴とする請求項１、２または３記載の半導体レーザ
素子。 - 【請求項５】 前記上部光導波層より上層に、ＧａＡｓ
に格子整合するＡｌ z2Ｇａ1-z2Ａｓ（ただし、0.2＜z2
＜1）あるいはＩｎ0.49Ｇａ0.51Ｐからなる電流狭窄層
が設けられた内部電流狭窄構造を有し、屈折率導波機構
が設けられてい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素子。 - 【請求項６】 第一導電性ＧａＡｓ基板上に、少なくと
も第一導電性クラッド層、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2
（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる下部第一
光導波層、下部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜
1）、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.
3、x2＝0.49y2）からなる下部第二光導波層、圧縮歪Ｉ
ｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐy1（ただし、0＜x1≦0.4、0≦y
1≦0.1）からなる活性層、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2
（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる上部第一
光導波層、上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層（ただし、0＜x5＜
1）をこの順に積層し、 対向する２つの共振器端面近傍における前記上部Ｉｎx5
Ｇａ1-x5Ｐ層を塩酸系のエッチャントで除去し、該上部
Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層をマスクにして硫酸系のエッチャン
トで前記上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層から下部第二光導波層
までを除去し、前記上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層上に、前記
除去した領域を埋め込みながらＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2（ただし、0≦x2≦0.3、x2＝0.49y2）からなる上部
第二光導波層を形成し、該上部第二光導波層上に第二導
電性クラッド層および第二導電性ＧａＡｓコンタクト層
をこの順に積層することを特徴とする半導体レーザ素子
の製造方法。 - 【請求項７】 前記上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ層の上にＧａ
Ａｓキャップ層を設け、前記端面近傍の該ＧａＡｓキャ
ップ層を硫酸系のエッチャントで除去し、次に該ＧａＡ
ｓキャップ層をマスクにして前記上部Ｉｎx5Ｇａ1-x5Ｐ
層を塩酸系のエッチャントで除去し、続いて硫酸系のエ
ッチャントで上部第一光導波層から下部第二光導波層ま
での層と前記ＧａＡｓキャップ層全体とを同時に除去す
ることを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ素子の
製造方法。
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