JP2003069152A - マルチビーム半導体レーザ素子 - Google Patents
マルチビーム半導体レーザ素子Info
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- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各ビームの光出力が一様で、位置合わせが容
易な構成のマルチビーム半導体レーザ素子を提供する。 【解決手段】 本マルチビーム半導体レーザ素子４０
は、同じ波長のレーザ光を出射する４個のレーザストラ
イプ４２Ａ〜Ｄを有するＧａＮ系マルチビーム半導体レ
ーザ素子である。レーザストライプは、それぞれ、サフ
ァイア基板４４に形成されたメサ４６上にｐ側共通電極
４８を有して設けられ、それぞれ、活性領域５０Ａ〜Ｄ
を備えている。２個のｎ側電極５２Ａ、Ｂが、ｐ側電極
４８に対向する共通対向電極として、メサ脇のコンタク
ト層５４に設けられている。レーザストライプ４２Ａと
４２Ｄとの距離Ａは１００μｍ以下である。レーザスト
ライプ４２Ａとｎ側電極５２Ｂのレーザ側端部との距離
Ｂ1 は、１５０μｍ以下であり、レーザストライプ４２
Ｄとｎ側電極５２Ａのレーザ側端部との距離Ｂ2 は、１
５０μｍ以下である。
易な構成のマルチビーム半導体レーザ素子を提供する。 【解決手段】 本マルチビーム半導体レーザ素子４０
は、同じ波長のレーザ光を出射する４個のレーザストラ
イプ４２Ａ〜Ｄを有するＧａＮ系マルチビーム半導体レ
ーザ素子である。レーザストライプは、それぞれ、サフ
ァイア基板４４に形成されたメサ４６上にｐ側共通電極
４８を有して設けられ、それぞれ、活性領域５０Ａ〜Ｄ
を備えている。２個のｎ側電極５２Ａ、Ｂが、ｐ側電極
４８に対向する共通対向電極として、メサ脇のコンタク
ト層５４に設けられている。レーザストライプ４２Ａと
４２Ｄとの距離Ａは１００μｍ以下である。レーザスト
ライプ４２Ａとｎ側電極５２Ｂのレーザ側端部との距離
Ｂ1 は、１５０μｍ以下であり、レーザストライプ４２
Ｄとｎ側電極５２Ａのレーザ側端部との距離Ｂ2 は、１
５０μｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のレーザス
トライプを備え、各レーザストライプからレーザ光を出
射させるマルチビーム半導体レーザ素子に関し、更に詳
細には、高光出力であって、良好なレーザ特性を有し、
しかも素子寿命が長く、信頼性の高いマルチビーム半導
体レーザ素子に関するものである。
トライプを備え、各レーザストライプからレーザ光を出
射させるマルチビーム半導体レーザ素子に関し、更に詳
細には、高光出力であって、良好なレーザ特性を有し、
しかも素子寿命が長く、信頼性の高いマルチビーム半導
体レーザ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マルチビーム半導体レーザ素子
光源として半導体レーザを用いている、光ディスク装
置、レーザビームプリンタ、複写機などの装置では、近
年、動作の高速化や情報処理の大容量化が求められてい
る。そこで、装置の高速化や大容量化に応じて、光源と
して複数個のレーザビーム（以下、マルチビーム）を出
射するいわゆるマルチビーム半導体レーザを用いること
が提案されている。例えば、光ディスク装置では、マル
チビーム半導体レーザを用い、複数個のレーザビームに
よって複数個のトラックを同時に読み取ることにより読
み取り速度を速めることができる。また、光ディスク装
置の光源として要求される光出力は、せいぜい数十ｍＷ
程度であるが、半導体レーザ素子の光出力をＷ級にまで
高めることにより、レーザ加工分野や医療分野に応用す
ることができる。そこで、マルチビーム半導体レーザに
よりレーザ光全体の光出力を高める研究が進められてい
る。
置、レーザビームプリンタ、複写機などの装置では、近
年、動作の高速化や情報処理の大容量化が求められてい
る。そこで、装置の高速化や大容量化に応じて、光源と
して複数個のレーザビーム（以下、マルチビーム）を出
射するいわゆるマルチビーム半導体レーザを用いること
が提案されている。例えば、光ディスク装置では、マル
チビーム半導体レーザを用い、複数個のレーザビームに
よって複数個のトラックを同時に読み取ることにより読
み取り速度を速めることができる。また、光ディスク装
置の光源として要求される光出力は、せいぜい数十ｍＷ
程度であるが、半導体レーザ素子の光出力をＷ級にまで
高めることにより、レーザ加工分野や医療分野に応用す
ることができる。そこで、マルチビーム半導体レーザに
よりレーザ光全体の光出力を高める研究が進められてい
る。
【０００３】ここで、図１０及び図１１を参照して、従
来のマルチビーム半導体レーザ素子の構成を説明する。
図１０及び図１１は、それぞれ、従来のマルチビーム半
導体レーザ素子の構成を説明する展開図である。第１従
来例のマルチビーム半導体レーザ素子１０は、図１０に
示すように、２個のレーザビームを出射する半導体レー
ザ素子であって、基板１２を共通にした２個のレーザ発
振部１４を備え、レーザ発振部１４にそれぞれ電極１６
が設けられている。電極１６に対向する対向電極１７
は、共通電極として基板１２の裏面に設けられている。
来のマルチビーム半導体レーザ素子の構成を説明する。
図１０及び図１１は、それぞれ、従来のマルチビーム半
導体レーザ素子の構成を説明する展開図である。第１従
来例のマルチビーム半導体レーザ素子１０は、図１０に
示すように、２個のレーザビームを出射する半導体レー
ザ素子であって、基板１２を共通にした２個のレーザ発
振部１４を備え、レーザ発振部１４にそれぞれ電極１６
が設けられている。電極１６に対向する対向電極１７
は、共通電極として基板１２の裏面に設けられている。
【０００４】更に、マルチビーム半導体レーザ素子１０
は、２個の電極１６Ａ、Ｂにそれぞれ接続する２個のコ
ンタクト用電極１８Ａ、Ｂと、コンタクト用電極１８
Ａ、Ｂを外部端子に接続する配線２０Ａ、Ｂとを設けた
配設基板２２を備え、電極１６Ａ、Ｂとコンタクト用電
極１８Ａ、Ｂとを電気的かつ機械的に接続することによ
り、一体的なマルチビーム半導体レーザ素子として構成
されている。
は、２個の電極１６Ａ、Ｂにそれぞれ接続する２個のコ
ンタクト用電極１８Ａ、Ｂと、コンタクト用電極１８
Ａ、Ｂを外部端子に接続する配線２０Ａ、Ｂとを設けた
配設基板２２を備え、電極１６Ａ、Ｂとコンタクト用電
極１８Ａ、Ｂとを電気的かつ機械的に接続することによ
り、一体的なマルチビーム半導体レーザ素子として構成
されている。
【０００５】第２従来例のマルチビーム半導体レーザ素
子２４は、図１１に示すように、４個のレーザビームを
出射する半導体レーザ素子であって、基板２６を共通に
した４個のレーザ発振部２８Ａ〜Ｄを備え、レーザ発振
部２８Ａ〜Ｄにそれぞれ電極３０Ａ〜Ｄが設けられてい
る。電極３０に対向する対向電極３１は、共通電極とし
て基板１２の裏面に設けられている。更に、マルチビー
ム半導体レーザ素子２４は、４個の電極３０Ａ〜Ｄにそ
れぞれ接続する４個のコンタクト用電極３２Ａ〜Ｄと、
コンタクト用電極３２Ａ〜Ｄを外部端子に接続する配線
３４Ａ〜Ｄとを設けた配設基板３６を備え、電極３０Ａ
〜Ｄとコンタクト用電極３４Ａ〜Ｄとを電気的かつ機械
的に接続することにより、一体的マルチビーム半導体レ
ーザ素子として構成されている。
子２４は、図１１に示すように、４個のレーザビームを
出射する半導体レーザ素子であって、基板２６を共通に
した４個のレーザ発振部２８Ａ〜Ｄを備え、レーザ発振
部２８Ａ〜Ｄにそれぞれ電極３０Ａ〜Ｄが設けられてい
る。電極３０に対向する対向電極３１は、共通電極とし
て基板１２の裏面に設けられている。更に、マルチビー
ム半導体レーザ素子２４は、４個の電極３０Ａ〜Ｄにそ
れぞれ接続する４個のコンタクト用電極３２Ａ〜Ｄと、
コンタクト用電極３２Ａ〜Ｄを外部端子に接続する配線
３４Ａ〜Ｄとを設けた配設基板３６を備え、電極３０Ａ
〜Ｄとコンタクト用電極３４Ａ〜Ｄとを電気的かつ機械
的に接続することにより、一体的マルチビーム半導体レ
ーザ素子として構成されている。
【０００６】ＥＬＯ法を適用して作製したＧａＮ系半導
体レーザ素子 ところで、光記録の分野では、光ディスクなどの光記録
媒体の記録密度を向上させるために、短波長域の光を発
光する半導体レーザ素子の実用化が求められている。そ
こで、窒化ガリウム（ＧａＮ）系III −Ｖ族化合物半導
体を利用したＧａＮ系半導体レーザ素子の研究が盛んに
行われている。ＧａＮ系半導体レーザ素子は、一般に、
基板上に成長させたＧａＮ系化合物半導体の積層構造に
より構成されている。そして、基板上に成長させたＧａ
Ｎ系化合物半導体層の結晶性が、ＧａＮ系半導体素子の
素子特性に大きく影響を及ぼすので、良好な素子特性を
得るためには、結晶欠陥の少ないＧａＮ系化合物半導体
の積層構造を基板上に形成することが必要である。
体レーザ素子 ところで、光記録の分野では、光ディスクなどの光記録
媒体の記録密度を向上させるために、短波長域の光を発
光する半導体レーザ素子の実用化が求められている。そ
こで、窒化ガリウム（ＧａＮ）系III −Ｖ族化合物半導
体を利用したＧａＮ系半導体レーザ素子の研究が盛んに
行われている。ＧａＮ系半導体レーザ素子は、一般に、
基板上に成長させたＧａＮ系化合物半導体の積層構造に
より構成されている。そして、基板上に成長させたＧａ
Ｎ系化合物半導体層の結晶性が、ＧａＮ系半導体素子の
素子特性に大きく影響を及ぼすので、良好な素子特性を
得るためには、結晶欠陥の少ないＧａＮ系化合物半導体
の積層構造を基板上に形成することが必要である。
【０００７】しかし、ＧａＮと格子整合する適当な基板
が見当たらないために、ＧａＮ系化合物半導体の成長用
基板として、通常、サファイア基板が用いられているも
のの、サファイア基板とＧａＮ層の格子定数は相互に異
なっていて格子不整合であり、また熱膨張係数差も大き
い。基板に対するＧａＮ系化合物半導体層の格子整合性
が悪く、両者の熱膨張係数差が大きいと、基板上に成長
させたＧａＮ系化合物半導体層に歪みが発生するため
に、結晶性に対して好ましくない影響が種々生じる。例
えば、発生した歪みを緩和するために、サファイア基板
上のＧａＮ系化合物半導体層中には１０8−１０10／ｃ
ｍ2台の転位密度の大量の転位が導入される。
が見当たらないために、ＧａＮ系化合物半導体の成長用
基板として、通常、サファイア基板が用いられているも
のの、サファイア基板とＧａＮ層の格子定数は相互に異
なっていて格子不整合であり、また熱膨張係数差も大き
い。基板に対するＧａＮ系化合物半導体層の格子整合性
が悪く、両者の熱膨張係数差が大きいと、基板上に成長
させたＧａＮ系化合物半導体層に歪みが発生するため
に、結晶性に対して好ましくない影響が種々生じる。例
えば、発生した歪みを緩和するために、サファイア基板
上のＧａＮ系化合物半導体層中には１０8−１０10／ｃ
ｍ2台の転位密度の大量の転位が導入される。
【０００８】導入された転位のうち、ＧａＮ系化合物半
導体層の厚さ方向に伝搬する貫通転位は、ＧａＮ系化合
物半導体層により形成されるデバイス活性層にも伝播し
て、電流リーク箇所や非発光中心などとして働く有害な
結晶欠陥になり、デバイスの電気的・光学的特性を損な
う原因になる。従って、良好な素子特性を有するＧａＮ
系半導体素子を作製するためには、貫通転位の発生を極
力抑制しなければならない。そこで、貫通転位を低減す
る有力な方法として、エピタキシャル成長に横方向成長
を用いる、ＥＬＯ（Epitaxial Lateral Overgrowth）法
と呼ばれている方法が、近年、開発されている。
導体層の厚さ方向に伝搬する貫通転位は、ＧａＮ系化合
物半導体層により形成されるデバイス活性層にも伝播し
て、電流リーク箇所や非発光中心などとして働く有害な
結晶欠陥になり、デバイスの電気的・光学的特性を損な
う原因になる。従って、良好な素子特性を有するＧａＮ
系半導体素子を作製するためには、貫通転位の発生を極
力抑制しなければならない。そこで、貫通転位を低減す
る有力な方法として、エピタキシャル成長に横方向成長
を用いる、ＥＬＯ（Epitaxial Lateral Overgrowth）法
と呼ばれている方法が、近年、開発されている。
【０００９】ＥＬＯ法は、いわゆるマスク付きＥＬＯ法
とフリースタンディングＥＬＯ法（以下、ＦＳ−ＥＬＯ
法と言う）の２種類の方法に大別できる。ＦＳ−ＥＬＯ
法は、サファイア基板上にＧａＮ下地層を成長させた
後、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法などによって
ＧａＮ下地層をエッチングし、ＧａＮ下地層上に凹凸ス
トライプパターンを形成する。凹凸ストライプパターン
を形成する際には、基板に到達するまでＧａＮ下地層を
除去し、更に基板の極く上層部を除去して、基板面を底
に露出させた凹部と、ＧａＮ下地層と基板の上層部から
なる凸部とのストライプ状の凹凸構造を形成する。次い
で、凹凸構造上にＧａＮ層をエピタキシャル成長させ、
ＧａＮエピタキシャル成長層を横方向成長させて凹部を
埋めつつ上方に成長させるようにした方法である。エピ
タキシャル成長層の横方向成長により成長した部分（以
下、ウイング部（Wing部）と呼ぶ）の転位密度は低いと
評価されている。
とフリースタンディングＥＬＯ法（以下、ＦＳ−ＥＬＯ
法と言う）の２種類の方法に大別できる。ＦＳ−ＥＬＯ
法は、サファイア基板上にＧａＮ下地層を成長させた
後、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法などによって
ＧａＮ下地層をエッチングし、ＧａＮ下地層上に凹凸ス
トライプパターンを形成する。凹凸ストライプパターン
を形成する際には、基板に到達するまでＧａＮ下地層を
除去し、更に基板の極く上層部を除去して、基板面を底
に露出させた凹部と、ＧａＮ下地層と基板の上層部から
なる凸部とのストライプ状の凹凸構造を形成する。次い
で、凹凸構造上にＧａＮ層をエピタキシャル成長させ、
ＧａＮエピタキシャル成長層を横方向成長させて凹部を
埋めつつ上方に成長させるようにした方法である。エピ
タキシャル成長層の横方向成長により成長した部分（以
下、ウイング部（Wing部）と呼ぶ）の転位密度は低いと
評価されている。
【００１０】ここで、図１６及び図１７を参照して、更
に詳細に、ＦＳ−ＥＬＯ法による横方向成長法及びその
問題を説明する。図１６（ａ）から（ｃ）及び図１７
（ｄ）及び（ｅ）は、ＦＳ−ＥＬＯ法による横方向成長
法の各工程及び問題点を説明する断面図である。先ず、
図１６（ａ）に示すように、サファイア基板１７２上に
ＧａＮ層１７４を成膜する。サファイア基板１７２とＧ
ａＮ層１７４との間には格子不整合や熱的不整合が存在
するために、結晶欠陥が非常に高密度に生成している高
密度欠陥領域１７６が、図１６（ｂ）に示すように、Ｇ
ａＮ層１７４の基板近傍領域に形成される。尚、ＧａＮ
層１７４を成膜する前に、サファイア基板１７２上にＧ
ａＮ、ＡｌＮなどからなるバッファ層を成膜した場合に
は、高密度欠陥領域１７６がバッファ層の基板近傍領域
に形成される。
に詳細に、ＦＳ−ＥＬＯ法による横方向成長法及びその
問題を説明する。図１６（ａ）から（ｃ）及び図１７
（ｄ）及び（ｅ）は、ＦＳ−ＥＬＯ法による横方向成長
法の各工程及び問題点を説明する断面図である。先ず、
図１６（ａ）に示すように、サファイア基板１７２上に
ＧａＮ層１７４を成膜する。サファイア基板１７２とＧ
ａＮ層１７４との間には格子不整合や熱的不整合が存在
するために、結晶欠陥が非常に高密度に生成している高
密度欠陥領域１７６が、図１６（ｂ）に示すように、Ｇ
ａＮ層１７４の基板近傍領域に形成される。尚、ＧａＮ
層１７４を成膜する前に、サファイア基板１７２上にＧ
ａＮ、ＡｌＮなどからなるバッファ層を成膜した場合に
は、高密度欠陥領域１７６がバッファ層の基板近傍領域
に形成される。
【００１１】高密度欠陥領域１７６に生成した欠陥種
は、具体的には、積層欠陥、結晶成長面と平行に延伸す
る成分を有する転位ループ、及び成長方向にほぼ平行に
延伸する貫通転位である。このうち、成長方向にほぼ平
行に延伸する貫通転位は、高密度欠陥領域１７６から更
にＧａＮ層１７４中に延伸する。
は、具体的には、積層欠陥、結晶成長面と平行に延伸す
る成分を有する転位ループ、及び成長方向にほぼ平行に
延伸する貫通転位である。このうち、成長方向にほぼ平
行に延伸する貫通転位は、高密度欠陥領域１７６から更
にＧａＮ層１７４中に延伸する。
【００１２】次いで、ＧａＮ層１７４上にストライプ状
マスク（図示せず）を形成した後、マスクを用いた反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によってＧａＮ層１７
４及びサファイア基板１７２の上部をエッチングして、
図１６（ｃ）に示すように、凹凸構造を基板面に形成す
る。形成された凹凸構造の凸部を種結晶部１７８と呼
ぶ。
マスク（図示せず）を形成した後、マスクを用いた反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によってＧａＮ層１７
４及びサファイア基板１７２の上部をエッチングして、
図１６（ｃ）に示すように、凹凸構造を基板面に形成す
る。形成された凹凸構造の凸部を種結晶部１７８と呼
ぶ。
【００１３】続いて、種結晶部１７８に形成されたマス
クを化学エッチング法等によって除去した後、横方向成
長が主となるような成長条件で第２のＧａＮ層１８０を
結晶成長させることによって、図１７（ｄ）に示すよう
に、第２のＧａＮ層１８０を種結晶部１７８間のウイン
グ部１８２に横成長させつつ、種結晶部１７８上部に成
長させる。ウイング部１８２が第２のＧａＮ層１８０に
より形成される際に、第２のＧａＮ層１８０とサファイ
ア基板１７２との間には空洞１８４が形成される。
クを化学エッチング法等によって除去した後、横方向成
長が主となるような成長条件で第２のＧａＮ層１８０を
結晶成長させることによって、図１７（ｄ）に示すよう
に、第２のＧａＮ層１８０を種結晶部１７８間のウイン
グ部１８２に横成長させつつ、種結晶部１７８上部に成
長させる。ウイング部１８２が第２のＧａＮ層１８０に
より形成される際に、第２のＧａＮ層１８０とサファイ
ア基板１７２との間には空洞１８４が形成される。
【００１４】第２のＧａＮ層１８０を形成する際の横方
向成長によって形成されたウイング部１８２内では、図
１７（ｅ）に示すように、結晶欠陥が生成している。即
ち、高密度欠陥領域１７６から基板とほぼ平行に横方向
に延伸する転位１８６が形成されていて、この横方向へ
延伸する転位のうち、転位１８６Ａは会合部１８８で垂
直方向に屈曲し、延伸している。また、転位１８６Ｂは
会合部１８８近傍領域で垂直方向に屈曲し、延伸してい
る。更に、高密度欠陥領域１７６から第２のＧａＮ層１
８０の厚さ方向に種結晶部１７８を貫通して延伸する貫
通転位１９０が観測される。
向成長によって形成されたウイング部１８２内では、図
１７（ｅ）に示すように、結晶欠陥が生成している。即
ち、高密度欠陥領域１７６から基板とほぼ平行に横方向
に延伸する転位１８６が形成されていて、この横方向へ
延伸する転位のうち、転位１８６Ａは会合部１８８で垂
直方向に屈曲し、延伸している。また、転位１８６Ｂは
会合部１８８近傍領域で垂直方向に屈曲し、延伸してい
る。更に、高密度欠陥領域１７６から第２のＧａＮ層１
８０の厚さ方向に種結晶部１７８を貫通して延伸する貫
通転位１９０が観測される。
【００１５】以上のように、高密度欠陥領域は、種結晶
部７６上と、種結晶部７６と種結晶部７６との中間地点
に生じる会合部１８８に生じている一方、低密度欠陥領
域は、ウイング部１８２のうちの種結晶部１７８と会合
部１８８との間の領域である。よって、高密度欠陥領
域、或いは低密度欠陥領域は、種結晶部の周期的配置に
依存して、周期的に構成されている。
部７６上と、種結晶部７６と種結晶部７６との中間地点
に生じる会合部１８８に生じている一方、低密度欠陥領
域は、ウイング部１８２のうちの種結晶部１７８と会合
部１８８との間の領域である。よって、高密度欠陥領
域、或いは低密度欠陥領域は、種結晶部の周期的配置に
依存して、周期的に構成されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
ところで、図１０及び図１１を参照して説明した従来の
マルチビーム半導体レーザ素子には、以下のような問題
があった。第１には、ＧａＮ系半導体レーザ素子のよう
に、ｐ側電極とｎ側電極とが基板に関して同じ側にある
半導体レーザ素子に従来例のマルチビーム半導体レーザ
素子の構成を適用することは難しいという問題である。
第２には、ｐ側電極とｎ側電極とが基板に関して同じ側
にあるＧａＮ系半導体レーザ素子では、各レーザビーム
の光出力が一様なマルチビーム半導体レーザ素子を作製
することが難しいことである。
マルチビーム半導体レーザ素子には、以下のような問題
があった。第１には、ＧａＮ系半導体レーザ素子のよう
に、ｐ側電極とｎ側電極とが基板に関して同じ側にある
半導体レーザ素子に従来例のマルチビーム半導体レーザ
素子の構成を適用することは難しいという問題である。
第２には、ｐ側電極とｎ側電極とが基板に関して同じ側
にあるＧａＮ系半導体レーザ素子では、各レーザビーム
の光出力が一様なマルチビーム半導体レーザ素子を作製
することが難しいことである。
【００１７】第３には、レーザ発振部上の電極を対応す
るコンタクト用電極にそれぞれ接続しているので、レー
ザ発振部の数が多くなって各レーザ発振部の間隔が狭く
なると、電極同士の位置合わせが極めて難しいというこ
とである。つまり、レーザ発振部の電極同士の間隔およ
びコンタクト用電極同士の間隔が小さいので、位置合わ
せに際し、コンタクト用電極の位置がレーザ発振部側の
電極に対して僅かにずれただけで、１つのコンタクト用
電極が２つのレーザ発振部の電極と接続されてしまう。
その結果、マルチビーム半導体レーザ素子の製品歩留り
が低下する。従って、レーザビームの数を多くすること
により、光出力の大出力化を図ることは、実際的には、
難しかった。
るコンタクト用電極にそれぞれ接続しているので、レー
ザ発振部の数が多くなって各レーザ発振部の間隔が狭く
なると、電極同士の位置合わせが極めて難しいというこ
とである。つまり、レーザ発振部の電極同士の間隔およ
びコンタクト用電極同士の間隔が小さいので、位置合わ
せに際し、コンタクト用電極の位置がレーザ発振部側の
電極に対して僅かにずれただけで、１つのコンタクト用
電極が２つのレーザ発振部の電極と接続されてしまう。
その結果、マルチビーム半導体レーザ素子の製品歩留り
が低下する。従って、レーザビームの数を多くすること
により、光出力の大出力化を図ることは、実際的には、
難しかった。
【００１８】そこで、本発明の第１の目的は、各ビーム
の光出力が一様で、位置合わせが容易な構成のマルチビ
ーム半導体レーザ素子を提供することである。
の光出力が一様で、位置合わせが容易な構成のマルチビ
ーム半導体レーザ素子を提供することである。
【００１９】本発明の第２の目的
前述したように、光源として半導体レーザを用いてい
る、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機な
どの装置では、近年、動作の高速化や情報処理の大容量
化が求められている。そこで、装置の高速化や大容量化
に応じて、光源として複数個のレーザビーム（以下、マ
ルチビーム）を出射するいわゆるマルチビーム半導体レ
ーザを用いることが提案されている。そして、光ディス
ク装置の光源として要求される光出力は、せいぜい数十
ｍＷ程度であるが、半導体レーザ素子の光出力をＷ級に
まで高めることにより、レーザ加工分野や医療分野に応
用することができる。そこで、マルチビーム半導体レー
ザによりレーザ光全体の光出力を高める研究が進められ
ている。
る、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機な
どの装置では、近年、動作の高速化や情報処理の大容量
化が求められている。そこで、装置の高速化や大容量化
に応じて、光源として複数個のレーザビーム（以下、マ
ルチビーム）を出射するいわゆるマルチビーム半導体レ
ーザを用いることが提案されている。そして、光ディス
ク装置の光源として要求される光出力は、せいぜい数十
ｍＷ程度であるが、半導体レーザ素子の光出力をＷ級に
まで高めることにより、レーザ加工分野や医療分野に応
用することができる。そこで、マルチビーム半導体レー
ザによりレーザ光全体の光出力を高める研究が進められ
ている。
【００２０】ところで、ＥＬＯ法を適用して、複数個の
レーザストライプを備え、各レーザストライプのストラ
イプ端面からそれぞれレーザ光を出射させるようにした
マルチビーム半導体レーザ素子を作製する際、高密度欠
陥領域上にレーザストライプを配置すると、転位により
結晶欠陥が発生し、レーザ特性が低下したり、素子寿命
が短くなる。しかし、高密度欠陥領域及び低密度欠陥領
域とレーザストライプとの配置関係が確立されていない
と、低密度欠陥領域上にレーザストライプを配置しよう
としても配置できない。これでは、素子寿命が長く、高
光出力でレーザ特性の良好なマルチビーム半導体レーザ
素子を作製することが難しい。
レーザストライプを備え、各レーザストライプのストラ
イプ端面からそれぞれレーザ光を出射させるようにした
マルチビーム半導体レーザ素子を作製する際、高密度欠
陥領域上にレーザストライプを配置すると、転位により
結晶欠陥が発生し、レーザ特性が低下したり、素子寿命
が短くなる。しかし、高密度欠陥領域及び低密度欠陥領
域とレーザストライプとの配置関係が確立されていない
と、低密度欠陥領域上にレーザストライプを配置しよう
としても配置できない。これでは、素子寿命が長く、高
光出力でレーザ特性の良好なマルチビーム半導体レーザ
素子を作製することが難しい。
【００２１】よって、本発明の第２の目的は、高光出力
であって、良好なレーザ特性を備えたマルチビーム半導
体レーザ素子を提供することである。
であって、良好なレーザ特性を備えたマルチビーム半導
体レーザ素子を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】第１の目的を達成する第
１の発明 上記第１の目的を達成するために、本発明に係るマルチ
ビーム半導体レーザ素子（以下、第１の発明と言う）
は、共通基板上に複数個のレーザストライプを有し、各
レーザストライプのストライプ端面からレーザ光を出射
させるマルチビーム半導体レーザ素子であって、レーザ
ストライプは、それぞれ、共通基板に形成された共通メ
サ上に、ｐ側電極及びｎ側電極のいずれか一方の電極を
有して設けられ、ｐ側電極及びｎ側電極の他方が、上記
いずれか一方の電極に対向する共通電極として、メサ脇
のコンタクト層上に設けられていることを特徴としてい
る。
１の発明 上記第１の目的を達成するために、本発明に係るマルチ
ビーム半導体レーザ素子（以下、第１の発明と言う）
は、共通基板上に複数個のレーザストライプを有し、各
レーザストライプのストライプ端面からレーザ光を出射
させるマルチビーム半導体レーザ素子であって、レーザ
ストライプは、それぞれ、共通基板に形成された共通メ
サ上に、ｐ側電極及びｎ側電極のいずれか一方の電極を
有して設けられ、ｐ側電極及びｎ側電極の他方が、上記
いずれか一方の電極に対向する共通電極として、メサ脇
のコンタクト層上に設けられていることを特徴としてい
る。
【００２３】上記いずれかの一方の電極は、各レーザス
トライプに個別に独立して設けられていても良く、ま
た、上記いずれか一方の電極が、各レーザストライプの
共通電極として設けられていても良い。本発明では、ｐ
側電極及びｎ側電極を共通電極にすることにより、サブ
マウントにマルチビーム半導体レーザ素子をマウントす
る際に、電極の位置合わせが容易になる。
トライプに個別に独立して設けられていても良く、ま
た、上記いずれか一方の電極が、各レーザストライプの
共通電極として設けられていても良い。本発明では、ｐ
側電極及びｎ側電極を共通電極にすることにより、サブ
マウントにマルチビーム半導体レーザ素子をマウントす
る際に、電極の位置合わせが容易になる。
【００２４】ｐ側電極及びｎ側電極の他方が、上記いず
れか一方の電極に対向する共通対向電極として、メサの
両脇の少なくとも一方の脇のコンタクト層上に設けられ
ていても、また、メサの間のコンタクト層上に設けられ
ていても良い。
れか一方の電極に対向する共通対向電極として、メサの
両脇の少なくとも一方の脇のコンタクト層上に設けられ
ていても、また、メサの間のコンタクト層上に設けられ
ていても良い。
【００２５】好適には、共通対向電極のレーザストライ
プ側の端部に最も近いレーザストライプと共通対向電極
のレーザストライプ側の端部に最も遠いレーザストライ
プとの距離をＡとし、共通対向電極のレーザストライプ
側の端部に最も遠いレーザストライプと共通対向電極の
レーザストライプ側の端部との距離をＢとするとき、 Ａ≦１００μｍ Ｂ≦１５０μｍ である。ここで、Ａ及びＢを規定する共通対向電極に最
も近いレーザストライプと共通対向電極に最も遠いレー
ザストライプとは、同じ共通対向電極を共通対向電極と
するレーザストライプをいう。例えば、複数個のレーザ
ストライプの両側にそれぞれ共通対向電極がある場合に
は、一方の共通対向電極を実質的に共通電極とする複数
個のレーザストライプ群内でＡ及びＢを規定し、他方の
共通対向電極を実質的に共通電極とする残りの複数個の
レーザストライプ群内で更にＡ及びＢを規定する。
プ側の端部に最も近いレーザストライプと共通対向電極
のレーザストライプ側の端部に最も遠いレーザストライ
プとの距離をＡとし、共通対向電極のレーザストライプ
側の端部に最も遠いレーザストライプと共通対向電極の
レーザストライプ側の端部との距離をＢとするとき、 Ａ≦１００μｍ Ｂ≦１５０μｍ である。ここで、Ａ及びＢを規定する共通対向電極に最
も近いレーザストライプと共通対向電極に最も遠いレー
ザストライプとは、同じ共通対向電極を共通対向電極と
するレーザストライプをいう。例えば、複数個のレーザ
ストライプの両側にそれぞれ共通対向電極がある場合に
は、一方の共通対向電極を実質的に共通電極とする複数
個のレーザストライプ群内でＡ及びＢを規定し、他方の
共通対向電極を実質的に共通電極とする残りの複数個の
レーザストライプ群内で更にＡ及びＢを規定する。
【００２６】上記Ａ及びＢを限定する数値は、上記いず
れか一方の電極を共通電極とした実験結果及びシミュレ
ーション計算の結果に基づいている。例えば、Ｂが１５
０μｍを越えると、駆動電流値を５０ｍＡとしたとき、
上記最も遠いレーザストライプと共通対向電極との間の
電圧降下が大きくなり、例えば電圧降下が０．０５Ｖを
越えて大きくなり、複数個のレーザストライプから一様
な光出力でレーザ光を出射させることが難しくなる。本
発明によれば、共通基板に形成された共通メサ上にｐ側
電極及びｎ側電極のいずれか一方の電極を有するレーザ
ストライプを設け、上記いずれか一方の電極に対向する
共通電極として、メサ脇のコンタクト層上にｐ側電極及
びｎ側電極の他方を設けることにより、各レーザストラ
イプの光出力が一様で、かつ高出力のマルチビーム半導
体レーザ素子を実現している。
れか一方の電極を共通電極とした実験結果及びシミュレ
ーション計算の結果に基づいている。例えば、Ｂが１５
０μｍを越えると、駆動電流値を５０ｍＡとしたとき、
上記最も遠いレーザストライプと共通対向電極との間の
電圧降下が大きくなり、例えば電圧降下が０．０５Ｖを
越えて大きくなり、複数個のレーザストライプから一様
な光出力でレーザ光を出射させることが難しくなる。本
発明によれば、共通基板に形成された共通メサ上にｐ側
電極及びｎ側電極のいずれか一方の電極を有するレーザ
ストライプを設け、上記いずれか一方の電極に対向する
共通電極として、メサ脇のコンタクト層上にｐ側電極及
びｎ側電極の他方を設けることにより、各レーザストラ
イプの光出力が一様で、かつ高出力のマルチビーム半導
体レーザ素子を実現している。
【００２７】第１の発明に係るマルチビーム半導体レー
ザ素子は、基板の組成、レーザ構造を構成する化合物半
導体層の組成を問わず適用でき、例えばＧａＮ系半導体
レーザ素子に好適に適用できる。ＧａＮ系半導体レーザ
素子とは、サファイア基板又はＧａＮ基板上に形成され
た、Ａｌa Ｂb Ｇａc Ｉｎd Ｎ（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、
０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦１）層を構成層とする半導体レー
ザ素子である。
ザ素子は、基板の組成、レーザ構造を構成する化合物半
導体層の組成を問わず適用でき、例えばＧａＮ系半導体
レーザ素子に好適に適用できる。ＧａＮ系半導体レーザ
素子とは、サファイア基板又はＧａＮ基板上に形成され
た、Ａｌa Ｂb Ｇａc Ｉｎd Ｎ（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、
０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦１）層を構成層とする半導体レー
ザ素子である。
【００２８】第１の発明の適用に際し、光導波路の構成
には制約なく、屈折率導波路型でも、利得導波路型でも
適用でき、また、レーザストライプの構成にも制約はな
く、エアリッジ型でも、埋め込みリッジ型でも良い。更
には、電流狭窄構造にも制約はなく、絶縁膜、高抵抗
層、又はｐｎ接合分離による電流狭窄構造でも良い。ま
た、第１の発明に係るマルチビーム半導体レーザ素子
は、サブマウントにジャンクションダウン方式で接続す
る素子として好適であって、その際には、上記いずれか
一方の電極と電気的に接合する第１接合電極及び上記共
通対向電極と電気的に接合する第２接合電極を備えるサ
ブマウント上に、ジャンクションダウン方式で接続す
る。
には制約なく、屈折率導波路型でも、利得導波路型でも
適用でき、また、レーザストライプの構成にも制約はな
く、エアリッジ型でも、埋め込みリッジ型でも良い。更
には、電流狭窄構造にも制約はなく、絶縁膜、高抵抗
層、又はｐｎ接合分離による電流狭窄構造でも良い。ま
た、第１の発明に係るマルチビーム半導体レーザ素子
は、サブマウントにジャンクションダウン方式で接続す
る素子として好適であって、その際には、上記いずれか
一方の電極と電気的に接合する第１接合電極及び上記共
通対向電極と電気的に接合する第２接合電極を備えるサ
ブマウント上に、ジャンクションダウン方式で接続す
る。
【００２９】第２の目的を達成する第２から第５の発明
第２の目的を達成するために、本発明者は、種結晶部及
び会合部に起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合
部との間に形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的
に帯状に並列配置されている基板上の欠陥密度（ＥＰ
Ｄ、Etch Pit Density）を調べ、図１８に示す結果を得
た。つまり、種結晶部上及び近傍では、欠陥密度は５×
１０8 ｃｍ-2に達し、また、会合部では、欠陥密度は１
×１０8 ｃｍ-2に達するものの、種結晶部及び会合部か
ら０．５μｍ以上離れた位置では、欠陥密度は１０5 ｃ
ｍ-2に低下し、低密度欠陥領域であると認定して良いこ
とが判った。従って、種結晶部及び会合部から０．５μ
ｍ以上離れた低密度欠陥領域にレーザストライプを配置
することにより、レーザ特性の良好なマルチビーム半導
体レーザ素子を作製することができる。
び会合部に起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合
部との間に形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的
に帯状に並列配置されている基板上の欠陥密度（ＥＰ
Ｄ、Etch Pit Density）を調べ、図１８に示す結果を得
た。つまり、種結晶部上及び近傍では、欠陥密度は５×
１０8 ｃｍ-2に達し、また、会合部では、欠陥密度は１
×１０8 ｃｍ-2に達するものの、種結晶部及び会合部か
ら０．５μｍ以上離れた位置では、欠陥密度は１０5 ｃ
ｍ-2に低下し、低密度欠陥領域であると認定して良いこ
とが判った。従って、種結晶部及び会合部から０．５μ
ｍ以上離れた低密度欠陥領域にレーザストライプを配置
することにより、レーザ特性の良好なマルチビーム半導
体レーザ素子を作製することができる。
【００３０】また、従来のＷ級の半導体レーザ素子は、
１個のレーザストライプを備え、その１個のレーザスト
ライプから端面破壊を引き起こさないようにして高光出
力でレーザ光を出射するために、レーザストライプは、
５０μｍから１００μｍのストライプ幅を有していた。
これでは、種結晶部の最大間隔は１８μｍ程度であるか
ら、高密度欠陥領域の種結晶部及び会合部を跨がってレ
ーザストライプが形成されるために、レーザ特性が悪化
し、素子寿命が短くなって、信頼性が低下する。尚、種
結晶部の間隔を１８μｍ以上にすると、種結晶部上に成
膜するＧａＮ系化合物半導体層の横方向成長性が悪くな
る。
１個のレーザストライプを備え、その１個のレーザスト
ライプから端面破壊を引き起こさないようにして高光出
力でレーザ光を出射するために、レーザストライプは、
５０μｍから１００μｍのストライプ幅を有していた。
これでは、種結晶部の最大間隔は１８μｍ程度であるか
ら、高密度欠陥領域の種結晶部及び会合部を跨がってレ
ーザストライプが形成されるために、レーザ特性が悪化
し、素子寿命が短くなって、信頼性が低下する。尚、種
結晶部の間隔を１８μｍ以上にすると、種結晶部上に成
膜するＧａＮ系化合物半導体層の横方向成長性が悪くな
る。
【００３１】そこで、本発明者は、ストライプ幅の狭い
複数個のレーザストライプをそれぞれ低密度欠陥領域上
に設けることにより、高光出力であって、良好なレーザ
特性を有し、素子寿命が長く、信頼性の高い半導体レー
ザ素子を実現することを着想し、種々の実験の末に、本
発明を発明するに到った。
複数個のレーザストライプをそれぞれ低密度欠陥領域上
に設けることにより、高光出力であって、良好なレーザ
特性を有し、素子寿命が長く、信頼性の高い半導体レー
ザ素子を実現することを着想し、種々の実験の末に、本
発明を発明するに到った。
【００３２】第２の発明
上記第２の目的を達成するために、上記知見に基づい
て、本発明に係るマルチビーム半導体レーザ素子（以
下、第２の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に起因
する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成
された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配
置されている共通基板上に複数個のレーザストライプを
有し、各レーザストライプのストライプ端面からそれぞ
れレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子
であって、各低密度欠陥領域上に、それぞれ、一つのレ
ーザストライプが配置され、かつ、レーザストライプと
種結晶部との距離をＸ1 、レーザストライプと会合部と
の距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
て、本発明に係るマルチビーム半導体レーザ素子（以
下、第２の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に起因
する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成
された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配
置されている共通基板上に複数個のレーザストライプを
有し、各レーザストライプのストライプ端面からそれぞ
れレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子
であって、各低密度欠陥領域上に、それぞれ、一つのレ
ーザストライプが配置され、かつ、レーザストライプと
種結晶部との距離をＸ1 、レーザストライプと会合部と
の距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
【００３３】第２の発明で、Ｘ1 ≧０．５μｍ及びＸ2
≧０．５μｍの限定は、上述の実験結果に基づいてい
る。以下の第３から第５の発明においても、同様であ
る。
≧０．５μｍの限定は、上述の実験結果に基づいてい
る。以下の第３から第５の発明においても、同様であ
る。
【００３４】第３の発明
本発明に係る別のマルチビーム半導体レーザ素子（以
下、第３の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に起因
する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成
された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配
置されている共通基板上に複数個のレーザストライプを
有し、各レーザストライプのストライプ端面からそれぞ
れレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子
であって、種結晶部又は会合部を挟んで隣合う低密度欠
陥領域上に、それぞれ、レーザストライプが配置され、
かつ、レーザストライプと種結晶部との距離をＸ1 、レ
ーザストライプと会合部との距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
下、第３の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に起因
する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成
された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配
置されている共通基板上に複数個のレーザストライプを
有し、各レーザストライプのストライプ端面からそれぞ
れレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子
であって、種結晶部又は会合部を挟んで隣合う低密度欠
陥領域上に、それぞれ、レーザストライプが配置され、
かつ、レーザストライプと種結晶部との距離をＸ1 、レ
ーザストライプと会合部との距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
【００３５】第３の発明では、種結晶部又は会合部を挟
んで隣合う低密度欠陥領域上に、それぞれ、複数個のレ
ーザストライプを配置するようにしても良い。また、隣
合う低密度欠陥領域上に配置されたレーザストライプの
数が、相互に異なっていても良い。
んで隣合う低密度欠陥領域上に、それぞれ、複数個のレ
ーザストライプを配置するようにしても良い。また、隣
合う低密度欠陥領域上に配置されたレーザストライプの
数が、相互に異なっていても良い。
【００３６】第４の発明
本発明に係る更に別のマルチビーム半導体レーザ素子
（以下、第４の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に
起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に
形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並
列配置されている共通基板上に複数個のレーザストライ
プを有し、各レーザストライプのストライプ端面からそ
れぞれレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ
素子であって、少なくとも２個のレーザストライプが、
各低密度欠陥領域上に配置され、かつ、レーザストライ
プと種結晶部との距離をＸ1 、レーザストライプと会合
部との距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
（以下、第４の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に
起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に
形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並
列配置されている共通基板上に複数個のレーザストライ
プを有し、各レーザストライプのストライプ端面からそ
れぞれレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ
素子であって、少なくとも２個のレーザストライプが、
各低密度欠陥領域上に配置され、かつ、レーザストライ
プと種結晶部との距離をＸ1 、レーザストライプと会合
部との距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
【００３７】第５の発明
本発明に係る更に別のマルチビーム半導体レーザ素子
（以下、第５の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に
起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に
形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並
列配置されている共通基板上に複数個のレーザストライ
プを有し、各レーザストライプのストライプ端面からそ
れぞれレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ
素子であって、レーザストライプが、一つ置きの低密度
欠陥領域上に配置され、かつ、レーザストライプと種結
晶部との距離をＸ1 、レーザストライプと会合部との距
離をＸ 2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
（以下、第５の発明と言う）は、種結晶部及び会合部に
起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に
形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並
列配置されている共通基板上に複数個のレーザストライ
プを有し、各レーザストライプのストライプ端面からそ
れぞれレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ
素子であって、レーザストライプが、一つ置きの低密度
欠陥領域上に配置され、かつ、レーザストライプと種結
晶部との距離をＸ1 、レーザストライプと会合部との距
離をＸ 2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴としている。
【００３８】第２から第５の発明では、各レーザストラ
イプから出射されるレーザ光の波長が相互に異なっても
よく、また、光出力が相互に異なっても良い。また、第
２から第５の発明では、基板が、種結晶部及び会合部に
起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に
形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並
列配置されている限り、基板の作製方法には制約はな
い。また、基本的には、レーザ構造を構成する化合物半
導体の組成には制約ないものの、ＧａＮ系レーザ構造を
有するものに最適に適用できる。ここで、ＧａＮ系化合
物半導体とは、Ａｌa Ｂb Ｇａc Ｉｎd Ｎ（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＝１、０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦１）からなる化合物半
導体を言う。
イプから出射されるレーザ光の波長が相互に異なっても
よく、また、光出力が相互に異なっても良い。また、第
２から第５の発明では、基板が、種結晶部及び会合部に
起因する高密度欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に
形成された低密度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並
列配置されている限り、基板の作製方法には制約はな
い。また、基本的には、レーザ構造を構成する化合物半
導体の組成には制約ないものの、ＧａＮ系レーザ構造を
有するものに最適に適用できる。ここで、ＧａＮ系化合
物半導体とは、Ａｌa Ｂb Ｇａc Ｉｎd Ｎ（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＝１、０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦１）からなる化合物半
導体を言う。
【００３９】第２から第５の発明の適用に際し、光導波
路の構成には制約なく、屈折率導波路型でも、利得導波
路型でも適用でき、また、レーザストライプの構成にも
制約はなく、エアリッジ型でも、埋め込みリッジ型でも
良い。更には、電流狭窄構造にも制約はなく、絶縁膜、
高抵抗層、又はｐｎ接合分離による電流狭窄構造で良
い。
路の構成には制約なく、屈折率導波路型でも、利得導波
路型でも適用でき、また、レーザストライプの構成にも
制約はなく、エアリッジ型でも、埋め込みリッジ型でも
良い。更には、電流狭窄構造にも制約はなく、絶縁膜、
高抵抗層、又はｐｎ接合分離による電流狭窄構造で良
い。
【００４０】本発明の第３の目的
ところで、第１の発明に係るマルチビーム半導体レーザ
素子を開発する過程で、以下のことに気がついた。窒化
物系半導体レーザ素子は、絶縁物であるサファイア基板
上に作製されることが多いので、一般に、ｎ側電極及び
ｐ側電極は、サファイア基板とは反対側の共振器構造を
構成する化合物半導体の積層構造側に設けられている。
例えば、窒化物系のマルチビーム半導体レーザ素子２５
０では、図２４に示すように、複数個のレーザストライ
プ２５２Ａ〜Ｄが共通のメサ２５３上に横方向に並列に
配置され、レーザストライプ２５２Ａ〜Ｄにそれぞれ設
けられる電極（以下、簡単にストライプ電極と言う）２
５４Ａ〜Ｄ、及び共通のｎ側電極２５６Ａ、Ｂは、サフ
ァイア基板とは反対側の積層構造上に設けられている。
そして、各ストライプ電極２５４Ａ〜Ｄから共通電極の
ｎ側電極２５６Ａ、又はｎ側電極２５６Ｂまでの距離
が、各ストライプ毎に相違している。このために、共通
のｎ側電極２５６Ａ又は２５６Ｂから遠いレーザストラ
イプ程、ｎ側電極とｐ側電極との間の経路が長くなって
電気抵抗が高くなる。
素子を開発する過程で、以下のことに気がついた。窒化
物系半導体レーザ素子は、絶縁物であるサファイア基板
上に作製されることが多いので、一般に、ｎ側電極及び
ｐ側電極は、サファイア基板とは反対側の共振器構造を
構成する化合物半導体の積層構造側に設けられている。
例えば、窒化物系のマルチビーム半導体レーザ素子２５
０では、図２４に示すように、複数個のレーザストライ
プ２５２Ａ〜Ｄが共通のメサ２５３上に横方向に並列に
配置され、レーザストライプ２５２Ａ〜Ｄにそれぞれ設
けられる電極（以下、簡単にストライプ電極と言う）２
５４Ａ〜Ｄ、及び共通のｎ側電極２５６Ａ、Ｂは、サフ
ァイア基板とは反対側の積層構造上に設けられている。
そして、各ストライプ電極２５４Ａ〜Ｄから共通電極の
ｎ側電極２５６Ａ、又はｎ側電極２５６Ｂまでの距離
が、各ストライプ毎に相違している。このために、共通
のｎ側電極２５６Ａ又は２５６Ｂから遠いレーザストラ
イプ程、ｎ側電極とｐ側電極との間の経路が長くなって
電気抵抗が高くなる。
【００４１】この結果、各ストライプ電極２５４Ａ〜Ｄ
に注入される電流量がレーザストライプ毎に相違し、図
２５に示すように、ｎ側電極から遠いレーザストライプ
程発光強度が弱くなる。このように、発光強度がレーザ
ストライプ毎にむらがあるマルチビーム半導体レーザ素
子は、発光強度が強いレーザストライプ程、活性領域の
劣化が速やかに進行するために、均一で発光しているマ
ルチビーム半導体レーザ素子と比較して素子寿命が短く
なる。
に注入される電流量がレーザストライプ毎に相違し、図
２５に示すように、ｎ側電極から遠いレーザストライプ
程発光強度が弱くなる。このように、発光強度がレーザ
ストライプ毎にむらがあるマルチビーム半導体レーザ素
子は、発光強度が強いレーザストライプ程、活性領域の
劣化が速やかに進行するために、均一で発光しているマ
ルチビーム半導体レーザ素子と比較して素子寿命が短く
なる。
【００４２】第３の目的を達成する第６の発明
そこで、本発明の第３の目的は、各レーザストライプの
発光強度が均一なマルチビーム半導体レーザ素子を提供
することである。
発光強度が均一なマルチビーム半導体レーザ素子を提供
することである。
【００４３】上記第３の目的を達成するために、本発明
に係るマルチビーム半導体レーザ素子（以下、第６の発
明と言う）は、共通基板上に複数個のレーザストライプ
を有し、各レーザストライプのストライプ端面からレー
ザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であっ
て、各レーザストライプは、それぞれ、共通基板に形成
された共通メサ上に、ｐ側電極及びｎ側電極のいずれか
一方の電極（以下、便宜的にストライプ電極と言う）を
有して設けられ、ストライプ電極に対向する電極が、複
数個のレーザストライプの共通電極として、メサ脇のコ
ンタクト層上に設けられているマルチビーム半導体レー
ザ素子において、各ストライプ電極と共通電極との間で
同じ電流量が流れるように、各ストライプ電極の電極面
積をストライプ電極の中心と共通電極との間の距離に応
じて変えることにより、各レーザストライプの発光強度
を均一にしていることを特徴としている。
に係るマルチビーム半導体レーザ素子（以下、第６の発
明と言う）は、共通基板上に複数個のレーザストライプ
を有し、各レーザストライプのストライプ端面からレー
ザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であっ
て、各レーザストライプは、それぞれ、共通基板に形成
された共通メサ上に、ｐ側電極及びｎ側電極のいずれか
一方の電極（以下、便宜的にストライプ電極と言う）を
有して設けられ、ストライプ電極に対向する電極が、複
数個のレーザストライプの共通電極として、メサ脇のコ
ンタクト層上に設けられているマルチビーム半導体レー
ザ素子において、各ストライプ電極と共通電極との間で
同じ電流量が流れるように、各ストライプ電極の電極面
積をストライプ電極の中心と共通電極との間の距離に応
じて変えることにより、各レーザストライプの発光強度
を均一にしていることを特徴としている。
【００４４】第６の発明では、ストライプ電極の電極面
積をストライプ電極の中心と共通電極との間の距離に応
じて変えて、各ストライプ電極と共通電極との間の電気
抵抗を等しくすることにより、各ストライプ電極と共通
電極との間で同じ電流量を流し、各レーザストライプの
発光強度を均一にしている。
積をストライプ電極の中心と共通電極との間の距離に応
じて変えて、各ストライプ電極と共通電極との間の電気
抵抗を等しくすることにより、各ストライプ電極と共通
電極との間で同じ電流量を流し、各レーザストライプの
発光強度を均一にしている。
【００４５】ストライプ電極をそれぞれ備えたｎ個のレ
ーザストライプがメサ脇の一つの共通電極に接合されて
いる第６の発明の具体的な態様では、ストライプ電極か
ら活性層を経由した縦方向の実効的な抵抗率がρｖ、ス
トライプ電極から活性層を経由して共通電極までの縦方
向の実効的な厚さがｄ、ストライプ電極から共通電極ま
での横方向のシート抵抗がｒｓｈ、及び共振器長がＬで
あって、共通電極からｉ番目（ｉ＝１，２，・・ｎ）の
レーザストライプ（ｉ）のストライプ電極面積をＳ
（ｉ）、レーザストライプ（ｉ）の中心から共通電極ま
での横方向距離をｌ（ｉ）としたときに、レーザストラ
イプｉのＳ（ｉ）及びｌ（ｉ）が、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（ｉ）＋ｒｓｈ・（ｌ（ｉ）／Ｌ） ＝Ｃ（定数） ・・・・・・・・（１） の関係を満たすように、レーザストライプ（ｉ）のスト
ライプ電極の電極面積Ｓ（ｉ）を設定する。
ーザストライプがメサ脇の一つの共通電極に接合されて
いる第６の発明の具体的な態様では、ストライプ電極か
ら活性層を経由した縦方向の実効的な抵抗率がρｖ、ス
トライプ電極から活性層を経由して共通電極までの縦方
向の実効的な厚さがｄ、ストライプ電極から共通電極ま
での横方向のシート抵抗がｒｓｈ、及び共振器長がＬで
あって、共通電極からｉ番目（ｉ＝１，２，・・ｎ）の
レーザストライプ（ｉ）のストライプ電極面積をＳ
（ｉ）、レーザストライプ（ｉ）の中心から共通電極ま
での横方向距離をｌ（ｉ）としたときに、レーザストラ
イプｉのＳ（ｉ）及びｌ（ｉ）が、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（ｉ）＋ｒｓｈ・（ｌ（ｉ）／Ｌ） ＝Ｃ（定数） ・・・・・・・・（１） の関係を満たすように、レーザストライプ（ｉ）のスト
ライプ電極の電極面積Ｓ（ｉ）を設定する。
【００４６】また、ストライプ電極をそれぞれ備えたｎ
個のレーザストライプがメサ脇の両側にそれぞれ設けら
れた第１及び第２の共通電極に接合されている、第６の
発明の実施態様では、ストライプ電極から活性層を経由
した縦方向の実効的な抵抗率がρｖ、ストライプ電極か
ら活性層を経由して第１及び第２の共通電極までの縦方
向の実効的な厚さがそれぞれ同じｄ、ストライプ電極か
ら第１及び第２の共通電極までの横方向のシート抵抗が
それぞれ同じｒｓｈ、及び共振器長がＬであって、第１
の共通電極からｉ番目（ｉ＝１，２，・・ｎ）のレーザ
ストライプ（ｉ）のストライプ電極面積をＳ（ｉ）、レ
ーザストライプ（ｉ）の中心から近い方の共通電極まで
の横方向距離をｌＮ（ｉ）、及び遠い方の共通電極まで
の横方向距離をｌＦ（ｉ）としたときに、レーザストラ
イプ（ｉ）のＳ（ｉ）、ｌＮ（ｉ）及びｌＦ（ｉ）が、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（ｉ）＋ｒｓｈ・Ａ（ｉ）・（１／Ｌ） ＝Ｃ（定数） ・・・・・・・・（２） ここで、Ａ（ｉ） ＝（ｌＮ（ｉ）・ｌＦ（ｉ））／（ｌＮ（ｉ）＋ｌＦ（ｉ）） の関係を満たすように、レーザストライプ（ｉ）のスト
ライプ電極の電極面積Ｓ（ｉ）を設定する。
個のレーザストライプがメサ脇の両側にそれぞれ設けら
れた第１及び第２の共通電極に接合されている、第６の
発明の実施態様では、ストライプ電極から活性層を経由
した縦方向の実効的な抵抗率がρｖ、ストライプ電極か
ら活性層を経由して第１及び第２の共通電極までの縦方
向の実効的な厚さがそれぞれ同じｄ、ストライプ電極か
ら第１及び第２の共通電極までの横方向のシート抵抗が
それぞれ同じｒｓｈ、及び共振器長がＬであって、第１
の共通電極からｉ番目（ｉ＝１，２，・・ｎ）のレーザ
ストライプ（ｉ）のストライプ電極面積をＳ（ｉ）、レ
ーザストライプ（ｉ）の中心から近い方の共通電極まで
の横方向距離をｌＮ（ｉ）、及び遠い方の共通電極まで
の横方向距離をｌＦ（ｉ）としたときに、レーザストラ
イプ（ｉ）のＳ（ｉ）、ｌＮ（ｉ）及びｌＦ（ｉ）が、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（ｉ）＋ｒｓｈ・Ａ（ｉ）・（１／Ｌ） ＝Ｃ（定数） ・・・・・・・・（２） ここで、Ａ（ｉ） ＝（ｌＮ（ｉ）・ｌＦ（ｉ））／（ｌＮ（ｉ）＋ｌＦ（ｉ）） の関係を満たすように、レーザストライプ（ｉ）のスト
ライプ電極の電極面積Ｓ（ｉ）を設定する。
【００４７】上述の２例の第６の発明の実施態様では、
以上のようにレーザストライプ（ｉ）のＳ（ｉ）を設定
することにより、各ストライプ電極と共通電極との間の
電気抵抗がそれぞれ等しくなり、各ストライプ電極と共
通電極との間で同じ電流量を流すことができる。尚、Ｓ
（ｉ）に変えて、ストライプ電極の電極幅Ｗ（ｉ）とＬ
との積、Ｗ（ｉ）・Ｌを使っても良い。第６の発明で
は、ストライプ幅が長手方向に沿って同じであるストレ
ートなレーザストライプに限ることは必要なく、複数個
のレーザストライプのうち少なくとも１個のレーザスト
ライプの端部の少なくとも一方の端部の平面形状がテー
パー状であるレーザストライプでも良い。尚、ストライ
プ電極から活性層を経由して共通電極までの縦方向の実
効的な厚さｄ、及びストライプ電極から活性層を経由し
て第１及び第２の共通電極までの縦方向の実効的な厚さ
がそれぞれ同じｄは、共通メサの高さであると見なして
も良い。
以上のようにレーザストライプ（ｉ）のＳ（ｉ）を設定
することにより、各ストライプ電極と共通電極との間の
電気抵抗がそれぞれ等しくなり、各ストライプ電極と共
通電極との間で同じ電流量を流すことができる。尚、Ｓ
（ｉ）に変えて、ストライプ電極の電極幅Ｗ（ｉ）とＬ
との積、Ｗ（ｉ）・Ｌを使っても良い。第６の発明で
は、ストライプ幅が長手方向に沿って同じであるストレ
ートなレーザストライプに限ることは必要なく、複数個
のレーザストライプのうち少なくとも１個のレーザスト
ライプの端部の少なくとも一方の端部の平面形状がテー
パー状であるレーザストライプでも良い。尚、ストライ
プ電極から活性層を経由して共通電極までの縦方向の実
効的な厚さｄ、及びストライプ電極から活性層を経由し
て第１及び第２の共通電極までの縦方向の実効的な厚さ
がそれぞれ同じｄは、共通メサの高さであると見なして
も良い。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。尚、以下の実施形態例で示す成膜方法、化合
物半導体層の組成及び膜厚、リッジ幅、プロセス条件等
は、本発明の理解を容易にするための一つの例示であっ
て、本発明はこの例示に限定されるものではない。第１の発明の実施形態例１ 本実施形態例は、第１の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１は本実施形
態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成を示す
模式的断面図、及び図２は各レーザストライプの構成を
示す断面図である。本実施形態例のマルチビーム半導体
レーザ素子４０は、図１に示すように、それぞれ、同じ
波長のレーザ光を出射する４個のレーザストライプ４２
Ａ〜Ｄを有するＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ素子
である。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。尚、以下の実施形態例で示す成膜方法、化合
物半導体層の組成及び膜厚、リッジ幅、プロセス条件等
は、本発明の理解を容易にするための一つの例示であっ
て、本発明はこの例示に限定されるものではない。第１の発明の実施形態例１ 本実施形態例は、第１の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１は本実施形
態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成を示す
模式的断面図、及び図２は各レーザストライプの構成を
示す断面図である。本実施形態例のマルチビーム半導体
レーザ素子４０は、図１に示すように、それぞれ、同じ
波長のレーザ光を出射する４個のレーザストライプ４２
Ａ〜Ｄを有するＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ素子
である。
【００４９】レーザストライプ４２Ａ〜Ｄは、それぞ
れ、サファイア基板４４に形成された共通のメサ４６上
にｐ側共通電極４８を有して設けられ、それぞれ、活性
領域５０Ａ〜Ｄを有する。また、２個のｎ側電極５２
Ａ、Ｂが、ｐ側電極４８に対向する共通対向電極とし
て、メサ４６の両脇のコンタクト層５４上に設けられて
いる。
れ、サファイア基板４４に形成された共通のメサ４６上
にｐ側共通電極４８を有して設けられ、それぞれ、活性
領域５０Ａ〜Ｄを有する。また、２個のｎ側電極５２
Ａ、Ｂが、ｐ側電極４８に対向する共通対向電極とし
て、メサ４６の両脇のコンタクト層５４上に設けられて
いる。
【００５０】メサ４６の基板に平行な幅Ｗは２５０μｍ
であり、レーザストライプ４２Ａと４２Ｄとの距離Ａは
２００μｍである。レーザストライプ４２Ａとレーザス
トライプ４２Ｂとの距離Ａ1 は１６μｍ、及びレーザス
トライプ４２Ｃとレーザストライプ４２Ｄとの距離Ａ2
は１６μｍである。また、レーザストライプ４２Ｂとｎ
側電極５２Ａのレーザ側端部との距離Ｂ1 は７６μｍ、
及びレーザストライプ４２Ｃとｎ側電極５２Ｂのレーザ
側端部との距離Ｂ2 は７６μｍである。レーザストライ
プ４２Ａとｎ側電極５２Ｂのレーザ側端部との距離は、
２６０μｍであり、レーザストライプ４２Ａとｎ側電極
５２Ａのレーザ側端部との距離は６０μｍである。ま
た、レーザストライプ４２Ｄとｎ側電極５２Ａのレーザ
側端部との距離は、２６０μｍであり、レーザストライ
プ４２Ｄとｎ側電極５２Ｂのレーザ側端部との距離は６
０μｍである。本実施形態例で、レーザストライプ４２
Ｂとレーザストライプ４２Ｃとの間の間隔が、レーザス
トライプ４２Ａ、４２Ｂとの間、或いはレーザストライ
プ４２Ｃ、４２Ｄとの間の間隔より大きいのは、マルチ
ビーム半導体レーザ素子４０の検査の便宜のためであっ
て、必ずしもレーザストライプ４２Ｂ、４２Ｃの間隔を
広くする必要はなく、他レーザストライプ同士の間隔と
同じでも良い。
であり、レーザストライプ４２Ａと４２Ｄとの距離Ａは
２００μｍである。レーザストライプ４２Ａとレーザス
トライプ４２Ｂとの距離Ａ1 は１６μｍ、及びレーザス
トライプ４２Ｃとレーザストライプ４２Ｄとの距離Ａ2
は１６μｍである。また、レーザストライプ４２Ｂとｎ
側電極５２Ａのレーザ側端部との距離Ｂ1 は７６μｍ、
及びレーザストライプ４２Ｃとｎ側電極５２Ｂのレーザ
側端部との距離Ｂ2 は７６μｍである。レーザストライ
プ４２Ａとｎ側電極５２Ｂのレーザ側端部との距離は、
２６０μｍであり、レーザストライプ４２Ａとｎ側電極
５２Ａのレーザ側端部との距離は６０μｍである。ま
た、レーザストライプ４２Ｄとｎ側電極５２Ａのレーザ
側端部との距離は、２６０μｍであり、レーザストライ
プ４２Ｄとｎ側電極５２Ｂのレーザ側端部との距離は６
０μｍである。本実施形態例で、レーザストライプ４２
Ｂとレーザストライプ４２Ｃとの間の間隔が、レーザス
トライプ４２Ａ、４２Ｂとの間、或いはレーザストライ
プ４２Ｃ、４２Ｄとの間の間隔より大きいのは、マルチ
ビーム半導体レーザ素子４０の検査の便宜のためであっ
て、必ずしもレーザストライプ４２Ｂ、４２Ｃの間隔を
広くする必要はなく、他レーザストライプ同士の間隔と
同じでも良い。
【００５１】各レーザストライプ４２は、図２に示すよ
うに、ＳｉＯ2 膜７０により電流狭窄されたエアリッジ
型のレーザストライプである。サファイア基板４４のｃ
面上に、又は低温成長のＧａＮバッファ層を介してサフ
ァイア基板４４のｃ面上には、ＧａＮ種結晶層５６、ｎ
型ＧａＮコンタクト層５４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５８、ｎ型ＧａＮ光ガイド層６０、活性層６２、ｐ型Ｇ
ａＮ光ガイド層６４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６６、
及びｐ型ＧａＮコンタクト層６８を、順次、積層した積
層構造が形成されている。
うに、ＳｉＯ2 膜７０により電流狭窄されたエアリッジ
型のレーザストライプである。サファイア基板４４のｃ
面上に、又は低温成長のＧａＮバッファ層を介してサフ
ァイア基板４４のｃ面上には、ＧａＮ種結晶層５６、ｎ
型ＧａＮコンタクト層５４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５８、ｎ型ＧａＮ光ガイド層６０、活性層６２、ｐ型Ｇ
ａＮ光ガイド層６４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６６、
及びｐ型ＧａＮコンタクト層６８を、順次、積層した積
層構造が形成されている。
【００５２】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６６の上層部及
びｐ型ＧａＮコンタクト層６８は、一方向にリッジスト
ライプ状に延びるレーザストライプ４２Ａとして形成さ
れている。また、ｎ型ＧａＮコンタクト層５４の上層
部、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５８、ｎ型ＧａＮ光ガイ
ド層６０、活性層６２、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、及
びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６６の下層部は、レーザス
トライプ４２Ａの延在する方向と同じ方向に延在するメ
サ４６として形成されている。尚、メサ４６は、レーザ
ストライプ４２Ａ〜Ｄの共通のメサとして形成されてい
る。つまり、ｎ型ＧａＮコンタクト層５４、ｎ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層５８、ｎ型ＧａＮ光ガイド層６０、活性
層６２、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、及びｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層６６は、各レーザストライプ４２Ａ〜Ｄに
対して共通の積層構造である。更に、ＧａＮ種結晶層５
６は、リッジストライプ４２Ａ及びメサ４６の延在方向
と同じ方向に延びる凹凸構造として形成されていて、レ
ーザストライプ４２Ａは凹凸構造の２個の凸部間に設け
てある。
びｐ型ＧａＮコンタクト層６８は、一方向にリッジスト
ライプ状に延びるレーザストライプ４２Ａとして形成さ
れている。また、ｎ型ＧａＮコンタクト層５４の上層
部、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５８、ｎ型ＧａＮ光ガイ
ド層６０、活性層６２、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、及
びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６６の下層部は、レーザス
トライプ４２Ａの延在する方向と同じ方向に延在するメ
サ４６として形成されている。尚、メサ４６は、レーザ
ストライプ４２Ａ〜Ｄの共通のメサとして形成されてい
る。つまり、ｎ型ＧａＮコンタクト層５４、ｎ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層５８、ｎ型ＧａＮ光ガイド層６０、活性
層６２、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、及びｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層６６は、各レーザストライプ４２Ａ〜Ｄに
対して共通の積層構造である。更に、ＧａＮ種結晶層５
６は、リッジストライプ４２Ａ及びメサ４６の延在方向
と同じ方向に延びる凹凸構造として形成されていて、レ
ーザストライプ４２Ａは凹凸構造の２個の凸部間に設け
てある。
【００５３】レーザストライプ４２、メサ４６、及びメ
サ脇のｎ型ＧａＮコンタクト層５４は、レーザストライ
プ４２の上面及びｎ型ＧａＮコンタクト層５４の一部領
域にそれぞれ設けた開口部を除いて、ＳｉＯ2 膜からな
る絶縁膜７０で被覆されている。ｐ型ＧａＮコンタクト
層６８上には、ＳｉＯ2 膜７０の開口部を介してＰｄ／
Ｐｔ／Ａｕ電極のような多層金属膜のｐ側電極４８が各
レーザストライプ４２Ａ〜Ｄの共通のオーミック接合電
極として設けられている。また、メサ４６の両脇のｎ型
ＧａＮコンタクト層５４上には、ＳｉＯ2 膜７０の開口
部を介してＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ電極のような多層金
属膜のｎ側電極５２Ａ、Ｂが、各レーザストライプ４２
Ａ〜Ｄの共通のオーミック接合電極として設けられてい
る。但し、レーザストライプ４２とｎ側電極５２との距
離から、ｎ側電極５２Ａは、主として、レーザストライ
プ４２Ａ、Ｂの共通電極として機能し、ｎ側電極５２Ｂ
は、主として、レーザストライプ４２Ｃ、Ｄの共通電極
として機能する。
サ脇のｎ型ＧａＮコンタクト層５４は、レーザストライ
プ４２の上面及びｎ型ＧａＮコンタクト層５４の一部領
域にそれぞれ設けた開口部を除いて、ＳｉＯ2 膜からな
る絶縁膜７０で被覆されている。ｐ型ＧａＮコンタクト
層６８上には、ＳｉＯ2 膜７０の開口部を介してＰｄ／
Ｐｔ／Ａｕ電極のような多層金属膜のｐ側電極４８が各
レーザストライプ４２Ａ〜Ｄの共通のオーミック接合電
極として設けられている。また、メサ４６の両脇のｎ型
ＧａＮコンタクト層５４上には、ＳｉＯ2 膜７０の開口
部を介してＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ電極のような多層金
属膜のｎ側電極５２Ａ、Ｂが、各レーザストライプ４２
Ａ〜Ｄの共通のオーミック接合電極として設けられてい
る。但し、レーザストライプ４２とｎ側電極５２との距
離から、ｎ側電極５２Ａは、主として、レーザストライ
プ４２Ａ、Ｂの共通電極として機能し、ｎ側電極５２Ｂ
は、主として、レーザストライプ４２Ｃ、Ｄの共通電極
として機能する。
【００５４】図３及び図４を参照して、本実施形態例の
マルチビームＧａＮ系半導体レーザ素子４０を作製する
方法を説明する。図３（ａ）から（ｄ）及び図４（ｅ）
と（ｆ）は、それぞれ、本実施形態例のマルチビームＧ
ａＮ系半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図
である。先ず、図３（ａ）に示すように、ｃ面のサファ
イア基板４４上に、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶ
Ｄ）法によりＧａＮ種結晶層５６を成長させる。ＧａＮ
バッファ層を介してサファイア基板１２上にＧａＮ種結
晶層５６を成長させる際には、サファイア基板４４上に
ＭＯＣＶＤ法によりＧａＮバッファ層を低温成長させ、
引き続いて、ＧａＮバッファ層上にＧａＮ種結晶層５６
を成膜する。ここで、一旦、ＭＯＣＶＤ装置から基板を
取り出し、図３（ｂ）に示すように、所定方向に延在す
る所定のストライプ形状の保護マスク５７をＧａＮ種結
晶層５６上に形成する。
マルチビームＧａＮ系半導体レーザ素子４０を作製する
方法を説明する。図３（ａ）から（ｄ）及び図４（ｅ）
と（ｆ）は、それぞれ、本実施形態例のマルチビームＧ
ａＮ系半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図
である。先ず、図３（ａ）に示すように、ｃ面のサファ
イア基板４４上に、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶ
Ｄ）法によりＧａＮ種結晶層５６を成長させる。ＧａＮ
バッファ層を介してサファイア基板１２上にＧａＮ種結
晶層５６を成長させる際には、サファイア基板４４上に
ＭＯＣＶＤ法によりＧａＮバッファ層を低温成長させ、
引き続いて、ＧａＮバッファ層上にＧａＮ種結晶層５６
を成膜する。ここで、一旦、ＭＯＣＶＤ装置から基板を
取り出し、図３（ｂ）に示すように、所定方向に延在す
る所定のストライプ形状の保護マスク５７をＧａＮ種結
晶層５６上に形成する。
【００５５】続いて、保護マスク５７を用いて反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）法により、図３（ｃ）に示す
ように、ＧａＮ種結晶層５６をエッチングし、エッチン
グ後、マスクを除去する。これにより、図３（ｄ）に示
すように、サファイア基板４４上に、ＧａＮ種結晶層５
６のストライプ状の凹凸構造が形成される。
オンエッチング（ＲＩＥ）法により、図３（ｃ）に示す
ように、ＧａＮ種結晶層５６をエッチングし、エッチン
グ後、マスクを除去する。これにより、図３（ｄ）に示
すように、サファイア基板４４上に、ＧａＮ種結晶層５
６のストライプ状の凹凸構造が形成される。
【００５６】再び、ＭＯＣＶＤ装置に基板を戻し、横方
向成長速度が高い成長条件で、図４（ｅ）に示すよう
に、凹凸構造の凸部のＧａＮ種結晶層５６上に、ｎ型Ｇ
ａＮコンタクト層５４を成膜する。次いで、その上に、
ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５８、ｎ型ＧａＮ光ガイド層
６０、活性層６２、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層６６、及びｐ型ＧａＮコンタクト層
６８を、順次、積層して積層構造を形成する。続いて、
積層構造のコンタクト層６８及びクラッド層６６の上層
部をエッチングして、図４（ｆ）に示すように、レーザ
ストライプ４２Ａ〜Ｄを形成する。但し、図４（ｆ）で
は、レーザストライプ４２Ａのみを図示している。
向成長速度が高い成長条件で、図４（ｅ）に示すよう
に、凹凸構造の凸部のＧａＮ種結晶層５６上に、ｎ型Ｇ
ａＮコンタクト層５４を成膜する。次いで、その上に、
ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５８、ｎ型ＧａＮ光ガイド層
６０、活性層６２、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層６６、及びｐ型ＧａＮコンタクト層
６８を、順次、積層して積層構造を形成する。続いて、
積層構造のコンタクト層６８及びクラッド層６６の上層
部をエッチングして、図４（ｆ）に示すように、レーザ
ストライプ４２Ａ〜Ｄを形成する。但し、図４（ｆ）で
は、レーザストライプ４２Ａのみを図示している。
【００５７】次いで、図示しないが、レーザストライプ
４２Ａ、４２Ｄの両側で、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６
６の下層部、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、活性層６２、
ｎ型ＧａＮ光ガイド層６０、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５８、及びｎ型ＧａＮコンタクト層５４の上層部をエッ
チングして、メサ４６を形成する。次に、ＳｉＯ2 膜７
０を成膜し、続いてＳｉＯ2 膜７０を開口して、各レー
ザストライプ４２Ａ〜Ｄのｐ型ＧａＮコンタクト層６８
にそれぞれ接続するｐ側共通電極４８を形成し、ｎ型Ｇ
ａＮコンタクト層５４上にレーザストライプ４２Ａ〜Ｄ
に共通のｎ側共通電極５２Ａ、Ｂを形成する。
４２Ａ、４２Ｄの両側で、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層６
６の下層部、ｐ型ＧａＮ光ガイド層６４、活性層６２、
ｎ型ＧａＮ光ガイド層６０、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５８、及びｎ型ＧａＮコンタクト層５４の上層部をエッ
チングして、メサ４６を形成する。次に、ＳｉＯ2 膜７
０を成膜し、続いてＳｉＯ2 膜７０を開口して、各レー
ザストライプ４２Ａ〜Ｄのｐ型ＧａＮコンタクト層６８
にそれぞれ接続するｐ側共通電極４８を形成し、ｎ型Ｇ
ａＮコンタクト層５４上にレーザストライプ４２Ａ〜Ｄ
に共通のｎ側共通電極５２Ａ、Ｂを形成する。
【００５８】レーザストライプ４２に直交する面で劈開
を行ってバー状にウエハを分割し、更にレーザストライ
プ４２に平行に分割すると、図１に示すマルチビーム半
導体レーザ素子４０を作製することができる。
を行ってバー状にウエハを分割し、更にレーザストライ
プ４２に平行に分割すると、図１に示すマルチビーム半
導体レーザ素子４０を作製することができる。
【００５９】本実施形態例では、レーザストライプ４２
Ａと４２Ｄの間隔、ｎ側電極５２Ａとレーザストライプ
４２Ｄとの距離、及びｎ側電極５２Ｂとレーザストライ
プ４２Ａとの距離を第１の発明で特定した範囲内に収め
ることにより、各レーザストライプ４２Ａ〜Ｄの光出力
が一様で、かつ高出力のマルチビーム半導体レーザ素子
４０を実現している。また、ｐ側電極及びｎ側電極が共
通電極になっているので、サブマウントにマウントする
際の位置合わせが容易である。
Ａと４２Ｄの間隔、ｎ側電極５２Ａとレーザストライプ
４２Ｄとの距離、及びｎ側電極５２Ｂとレーザストライ
プ４２Ａとの距離を第１の発明で特定した範囲内に収め
ることにより、各レーザストライプ４２Ａ〜Ｄの光出力
が一様で、かつ高出力のマルチビーム半導体レーザ素子
４０を実現している。また、ｐ側電極及びｎ側電極が共
通電極になっているので、サブマウントにマウントする
際の位置合わせが容易である。
【００６０】第１の発明の実施形態例２
本実施形態例は、第１の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の別の例であって、図５は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成を示
す模式的断面図である。図５中、図１及び図２に示す部
位と同じものには、同じ符号を付し、説明を省略してい
る。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子７２
は、図５に示すように、それぞれ、同じ波長のレーザ光
を出射する４個のレーザストライプ４２Ａ〜Ｄを有する
ＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ素子である。
レーザ素子の実施形態の別の例であって、図５は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成を示
す模式的断面図である。図５中、図１及び図２に示す部
位と同じものには、同じ符号を付し、説明を省略してい
る。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子７２
は、図５に示すように、それぞれ、同じ波長のレーザ光
を出射する４個のレーザストライプ４２Ａ〜Ｄを有する
ＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ素子である。
【００６１】レーザストライプ４２Ａ〜Ｄは、それぞ
れ、サファイア基板４４に形成されたメサ４６上にｐ側
共通電極４８を有して設けられ、それぞれ、活性領域５
０Ａ〜Ｄを有する。また、１個のｎ側電極７４が、各レ
ーザストライプ４２Ａ〜Ｄのｐ側電極４８に対向する共
通対向電極として、メサ４６脇のレーザストライプ４２
Ａ側のコンタクト層５４上に設けられている。
れ、サファイア基板４４に形成されたメサ４６上にｐ側
共通電極４８を有して設けられ、それぞれ、活性領域５
０Ａ〜Ｄを有する。また、１個のｎ側電極７４が、各レ
ーザストライプ４２Ａ〜Ｄのｐ側電極４８に対向する共
通対向電極として、メサ４６脇のレーザストライプ４２
Ａ側のコンタクト層５４上に設けられている。
【００６２】本実施形態例では、各レーザストライプ４
２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ同士の間隔は同じであ
る。また、メサ４６の基板に平行な幅Ｗは、２００μｍ
から３００μｍであり、レーザストライプ４２Ａと４２
Ｄとの距離Ａは４８μｍである。レーザストライプ４２
Ｄとｎ側電極７４のレーザ側端部との距離Ｂは、１０８
μｍであり、レーザストライプ４２Ａとｎ側電極７４の
レーザ側端部との距離は６０μｍである。各レーザスト
ライプ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの構成及びその
下の積層構造の構成は、実施形態例１のマルチビーム半
導体レーザ素子４０と同じである。本実施形態例のマル
チビーム半導体レーザ素子７２は、実施形態例１のマル
チビーム半導体レーザ素子４０と同じ効果を奏すること
ができる。
２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ同士の間隔は同じであ
る。また、メサ４６の基板に平行な幅Ｗは、２００μｍ
から３００μｍであり、レーザストライプ４２Ａと４２
Ｄとの距離Ａは４８μｍである。レーザストライプ４２
Ｄとｎ側電極７４のレーザ側端部との距離Ｂは、１０８
μｍであり、レーザストライプ４２Ａとｎ側電極７４の
レーザ側端部との距離は６０μｍである。各レーザスト
ライプ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの構成及びその
下の積層構造の構成は、実施形態例１のマルチビーム半
導体レーザ素子４０と同じである。本実施形態例のマル
チビーム半導体レーザ素子７２は、実施形態例１のマル
チビーム半導体レーザ素子４０と同じ効果を奏すること
ができる。
【００６３】第１の発明の実施形態例３
本実施形態例は、第１の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の更に別の例であって、図６は本
実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成
を示す模式的断面図である。図６中、図１及び図２に示
す部位と同じものには、同じ符号を付し、説明を省略し
ている。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子
７６は、図６に示すように、それぞれ、同じ波長のレー
ザ光を出射する４個のレーザストライプ４２Ａ〜Ｄを有
するＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ素子である。
レーザ素子の実施形態の更に別の例であって、図６は本
実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成
を示す模式的断面図である。図６中、図１及び図２に示
す部位と同じものには、同じ符号を付し、説明を省略し
ている。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子
７６は、図６に示すように、それぞれ、同じ波長のレー
ザ光を出射する４個のレーザストライプ４２Ａ〜Ｄを有
するＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ素子である。
【００６４】レーザストライプ４２Ａ、Ｂは、それぞ
れ、サファイア基板４４に形成されたメサ４６Ａ上にｐ
側共通電極４８Ａを有して設けられ、それぞれ、活性領
域５０Ａ、Ｂを備えている。また、レーザストライプ４
２Ｃ、Ｄは、それぞれ、サファイア基板４４に形成され
たメサ４６Ｂ上にｐ側共通電極４８Ｂを有して設けら
れ、それぞれ、活性領域５０Ｃ、Ｄを備えている。ま
た、１個のｎ側電極７８が、レーザストライプ４２Ａ、
Ｂのｐ側電極４８Ａ、及びレーザストライプ４２Ｃ、Ｄ
のｐ側電極４８Ｂに対向する共通対向電極として、メサ
４６Ａ、Ｂの間のコンタクト層５４上に設けられてい
る。メサ４６Ａ及びレーザストライプ４２Ａ、Ｂと、メ
サ４６Ｂ及びレーザストライプ４２Ｃ、Ｄとは、ｎ側電
極７８に関して対称に設けられている。
れ、サファイア基板４４に形成されたメサ４６Ａ上にｐ
側共通電極４８Ａを有して設けられ、それぞれ、活性領
域５０Ａ、Ｂを備えている。また、レーザストライプ４
２Ｃ、Ｄは、それぞれ、サファイア基板４４に形成され
たメサ４６Ｂ上にｐ側共通電極４８Ｂを有して設けら
れ、それぞれ、活性領域５０Ｃ、Ｄを備えている。ま
た、１個のｎ側電極７８が、レーザストライプ４２Ａ、
Ｂのｐ側電極４８Ａ、及びレーザストライプ４２Ｃ、Ｄ
のｐ側電極４８Ｂに対向する共通対向電極として、メサ
４６Ａ、Ｂの間のコンタクト層５４上に設けられてい
る。メサ４６Ａ及びレーザストライプ４２Ａ、Ｂと、メ
サ４６Ｂ及びレーザストライプ４２Ｃ、Ｄとは、ｎ側電
極７８に関して対称に設けられている。
【００６５】メサ４６Ａ、Ｂの基板に平行な幅Ｗは、１
５０μｍから２５０μｍであり、レーザストライプ４２
Ａと４２Ｂとの距離Ａ及びレーザストライプ４２Ｃと４
２Ｄとの距離Ａは１６μｍである。レーザストライプ４
２Ａとｎ側電極７８との距離Ｂ、又はレーザストライプ
４２Ｄとｎ側電極７８との距離Ｂは、７６μｍであり、
レーザストライプ４２Ｂ及び４２Ｃとｎ側電極７８の端
部との距離は６０μｍである。各レーザストライプ４２
Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの構成及びその下の積層構
造の構成は、実施形態例１のマルチビーム半導体レーザ
素子４０と同じである。本実施形態例のマルチビーム半
導体レーザ素子７６は、実施形態例１のマルチビーム半
導体レーザ素子４０と同じ効果を奏することができる。
５０μｍから２５０μｍであり、レーザストライプ４２
Ａと４２Ｂとの距離Ａ及びレーザストライプ４２Ｃと４
２Ｄとの距離Ａは１６μｍである。レーザストライプ４
２Ａとｎ側電極７８との距離Ｂ、又はレーザストライプ
４２Ｄとｎ側電極７８との距離Ｂは、７６μｍであり、
レーザストライプ４２Ｂ及び４２Ｃとｎ側電極７８の端
部との距離は６０μｍである。各レーザストライプ４２
Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄの構成及びその下の積層構
造の構成は、実施形態例１のマルチビーム半導体レーザ
素子４０と同じである。本実施形態例のマルチビーム半
導体レーザ素子７６は、実施形態例１のマルチビーム半
導体レーザ素子４０と同じ効果を奏することができる。
【００６６】第１の発明の実施形態例４
本実施形態例は、第１の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の更に別の例であって、図７は本
実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成
を示す模式的断面図である。図７中、図１及び図２に示
す部位と同じものには、同じ符号を付し、説明を省略し
ている。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子
８０は、図７に示すように、それぞれ、同じ波長のレー
ザ光を出射する４個のレーザストライプ４２Ａ〜Ｄを有
する実施形態例２のＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ
素子７２（図７では、簡単に３個のマルチビーム半導体
レーザ素子７２Ａ〜Ｃのみを図示し、かつマルチビーム
半導体レーザ素子７２Ａ及び７２Ｃは一部のみを図示）
を共通基板８２上に並列に配列したマルチビーム半導体
レーザアレイである。
レーザ素子の実施形態の更に別の例であって、図７は本
実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の全体構成
を示す模式的断面図である。図７中、図１及び図２に示
す部位と同じものには、同じ符号を付し、説明を省略し
ている。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子
８０は、図７に示すように、それぞれ、同じ波長のレー
ザ光を出射する４個のレーザストライプ４２Ａ〜Ｄを有
する実施形態例２のＧａＮ系マルチビーム半導体レーザ
素子７２（図７では、簡単に３個のマルチビーム半導体
レーザ素子７２Ａ〜Ｃのみを図示し、かつマルチビーム
半導体レーザ素子７２Ａ及び７２Ｃは一部のみを図示）
を共通基板８２上に並列に配列したマルチビーム半導体
レーザアレイである。
【００６７】マルチビーム半導体レーザ素子７２Ａとマ
ルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂとの間の共通のｎ型
ＧａＮコンタクト層８４上に設けられたｎ側電極７４Ａ
は、マルチビーム半導体レーザ素子７２Ａ及びマルチビ
ーム半導体レーザ素子７２Ｂのｎ側共通電極、特にマル
チビーム半導体レーザ素子７２Ａのレーザストライプ４
２Ａ、４２Ｂ及びマルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂ
のレーザストライプ４２Ｃ、４２Ｄのｎ側共通電極とし
て働く。同様に、マルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂ
とマルチビーム半導体レーザ素子７２Ｃとの間の共通の
ｎ型ＧａＮコンタクト層８４上に設けられたｎ側電極７
４Ｂも、マルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂ及びマル
チビーム半導体レーザ素子７２Ｃのｎ側共通電極、特に
マルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂのレーザストライ
プ４２Ａ、４２Ｂ及びマルチビーム半導体レーザ素子７
２Ｃのレーザストライプ４２Ｃ、４２Ｄのｎ側共通電極
として働く。
ルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂとの間の共通のｎ型
ＧａＮコンタクト層８４上に設けられたｎ側電極７４Ａ
は、マルチビーム半導体レーザ素子７２Ａ及びマルチビ
ーム半導体レーザ素子７２Ｂのｎ側共通電極、特にマル
チビーム半導体レーザ素子７２Ａのレーザストライプ４
２Ａ、４２Ｂ及びマルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂ
のレーザストライプ４２Ｃ、４２Ｄのｎ側共通電極とし
て働く。同様に、マルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂ
とマルチビーム半導体レーザ素子７２Ｃとの間の共通の
ｎ型ＧａＮコンタクト層８４上に設けられたｎ側電極７
４Ｂも、マルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂ及びマル
チビーム半導体レーザ素子７２Ｃのｎ側共通電極、特に
マルチビーム半導体レーザ素子７２Ｂのレーザストライ
プ４２Ａ、４２Ｂ及びマルチビーム半導体レーザ素子７
２Ｃのレーザストライプ４２Ｃ、４２Ｄのｎ側共通電極
として働く。
【００６８】第１の発明の実施形態例１から４のマルチ
ビーム半導体レーザ素子４０、７２、７６、８０は、ｎ
側共通電極と電気的に接合する第１接合電極及びｐ側共
通電極と電気的に接合する第２接合電極を備えるサブマ
ウント上に、ジャンクションダウン方式で接続される。
例えば、実施形態例４のマルチビーム半導体レーザ素子
８０は、図８に示すように、ｎ側電極７４Ａ、Ｂと電気
的に接合する第１接合電極９２Ａ、Ｂ及びｐ側電極４８
Ａ〜Ｃと電気的に接合する第２接合電極９４Ａ〜Ｃを備
えるサブマウント９０上に、ジャンクションダウン方式
で接続される。
ビーム半導体レーザ素子４０、７２、７６、８０は、ｎ
側共通電極と電気的に接合する第１接合電極及びｐ側共
通電極と電気的に接合する第２接合電極を備えるサブマ
ウント上に、ジャンクションダウン方式で接続される。
例えば、実施形態例４のマルチビーム半導体レーザ素子
８０は、図８に示すように、ｎ側電極７４Ａ、Ｂと電気
的に接合する第１接合電極９２Ａ、Ｂ及びｐ側電極４８
Ａ〜Ｃと電気的に接合する第２接合電極９４Ａ〜Ｃを備
えるサブマウント９０上に、ジャンクションダウン方式
で接続される。
【００６９】サブマウント９０は、ＡｌＮで形成された
板状の部材である。第１接合電極９２は、図８に示すよ
うに、サブマウント９０上に設けられた膜厚の厚いＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ層９２ａと、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層９２ａ上
に積層された膜厚の薄いＴｉ／Ａｇ／Ｓｎ層９２ｂとの
２層金属膜で形成され、マルチビーム半導体レーザ素子
のｐ側電極４８とｎ側電極７４との高低差に見合って第
２接合電極９４より高くなるように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
層９２ａの膜厚で調整される。第２接合電極９４は、図
８に示すように、サブマウント９０上に設けられたＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ層９４ａと、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層９４ａ上
に積層され、膜厚のほぼ同じＴｉ／Ａｇ／Ｓｎ層９４ｂ
の２層金属膜でサブマウント９０上に形成されている。
板状の部材である。第１接合電極９２は、図８に示すよ
うに、サブマウント９０上に設けられた膜厚の厚いＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ層９２ａと、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層９２ａ上
に積層された膜厚の薄いＴｉ／Ａｇ／Ｓｎ層９２ｂとの
２層金属膜で形成され、マルチビーム半導体レーザ素子
のｐ側電極４８とｎ側電極７４との高低差に見合って第
２接合電極９４より高くなるように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ
層９２ａの膜厚で調整される。第２接合電極９４は、図
８に示すように、サブマウント９０上に設けられたＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ層９４ａと、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層９４ａ上
に積層され、膜厚のほぼ同じＴｉ／Ａｇ／Ｓｎ層９４ｂ
の２層金属膜でサブマウント９０上に形成されている。
【００７０】また、図９に示すように、膜厚の薄いＴｉ
／Ｐｔ／Ａｕ層９２ａと膜厚の厚いＴｉ／Ａｇ／Ｓｎ層
９２ｂの２層金属膜でサブマウント９０上に第１接合電
極９２を形成し、マルチビーム半導体レーザ素子のｐ側
電極４８とｎ側電極７４との高低差に見合って第２接合
電極９４より高くなるように、Ｔｉ／Ａｇ／Ｓｎ層９２
ｂの膜厚で調整するようにしても良い。
／Ｐｔ／Ａｕ層９２ａと膜厚の厚いＴｉ／Ａｇ／Ｓｎ層
９２ｂの２層金属膜でサブマウント９０上に第１接合電
極９２を形成し、マルチビーム半導体レーザ素子のｐ側
電極４８とｎ側電極７４との高低差に見合って第２接合
電極９４より高くなるように、Ｔｉ／Ａｇ／Ｓｎ層９２
ｂの膜厚で調整するようにしても良い。
【００７１】第２の発明の実施形態例
本実施形態例は、第２の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１２は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１１０は、図１２に示すように、Ｓｉ
Ｏ2 膜により電流狭窄されたリッジ型のレーザストライ
プである。
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１２は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１１０は、図１２に示すように、Ｓｉ
Ｏ2 膜により電流狭窄されたリッジ型のレーザストライ
プである。
【００７２】サファイア基板１１２のｃ面上には、又は
低温成長のＧａＮバッファ層を介してサファイア基板１
１２のｃ面上には、周期的に形成されたＧａＮ種結晶部
１１４から横方向成長法により成長してｎ型ＧａＮコン
タクト層１１６が設けられている。コンタクト層１１６
上には、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１８、ｎ型ＧａＮ
光ガイド層１２０、活性層１２２、ｐ型ＧａＮ光ガイド
層１２４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２６、及びｐ型
ＧａＮコンタクト層１２８を、順次、積層した積層構造
が形成されている。種結晶部１１４上の領域は高密度欠
陥領域であり、更に、種結晶部１１４と種結晶部１１４
のほぼ中間には、別の高密度欠陥領域である会合部１３
０が形成されている。
低温成長のＧａＮバッファ層を介してサファイア基板１
１２のｃ面上には、周期的に形成されたＧａＮ種結晶部
１１４から横方向成長法により成長してｎ型ＧａＮコン
タクト層１１６が設けられている。コンタクト層１１６
上には、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１８、ｎ型ＧａＮ
光ガイド層１２０、活性層１２２、ｐ型ＧａＮ光ガイド
層１２４、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２６、及びｐ型
ＧａＮコンタクト層１２８を、順次、積層した積層構造
が形成されている。種結晶部１１４上の領域は高密度欠
陥領域であり、更に、種結晶部１１４と種結晶部１１４
のほぼ中間には、別の高密度欠陥領域である会合部１３
０が形成されている。
【００７３】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２６の上層部
及びｐ型ＧａＮコンタクト層１２８は、エッチングされ
て、一方向にリッジストライプ状に延びるレーザストラ
イプ１１０として、種結晶部１１４Ａと会合部１３０と
の間の低密度欠陥領域上に形成されている。レーザスト
ライプ１１０は、ＳｉＯ2 膜１３２で被覆され、かつ、
ＳｉＯ2 膜１３２の開口部を介してｐ型ＧａＮコンタク
ト層１２８上にｐ側電極１３４が形成されている。ま
た、図示しないが、レーザストライプ１１０を上部に有
するメサ脇のｎ型コンタクト層１１６上にｎ側電極が形
成されている。
及びｐ型ＧａＮコンタクト層１２８は、エッチングされ
て、一方向にリッジストライプ状に延びるレーザストラ
イプ１１０として、種結晶部１１４Ａと会合部１３０と
の間の低密度欠陥領域上に形成されている。レーザスト
ライプ１１０は、ＳｉＯ2 膜１３２で被覆され、かつ、
ＳｉＯ2 膜１３２の開口部を介してｐ型ＧａＮコンタク
ト層１２８上にｐ側電極１３４が形成されている。ま
た、図示しないが、レーザストライプ１１０を上部に有
するメサ脇のｎ型コンタクト層１１６上にｎ側電極が形
成されている。
【００７４】レーザストライプ１１０のストライプ幅を
Ｗ、レーザストライプ１１０と種結晶部１１４Ａとの距
離をＸ1 、レーザストライプ１１０と会合部１３０との
距離をＸ2 とするとき、Ｗは、例えば１．６μｍであ
り、Ｘ1 は、Ｘ1 ≧０．５μｍ、例えば２μｍであり、
Ｘ2 は、Ｘ2 ≧０．５μｍ、例えば２μｍである。
Ｗ、レーザストライプ１１０と種結晶部１１４Ａとの距
離をＸ1 、レーザストライプ１１０と会合部１３０との
距離をＸ2 とするとき、Ｗは、例えば１．６μｍであ
り、Ｘ1 は、Ｘ1 ≧０．５μｍ、例えば２μｍであり、
Ｘ2 は、Ｘ2 ≧０．５μｍ、例えば２μｍである。
【００７５】以上の構成により、レーザストライプ１１
０は、種結晶部１１４Ａと会合部１３０との間の低密度
欠陥領域上に形成されるので、レーザ特性が良好であっ
て、素子寿命が長い。また、本実施形態例のレーザスト
ライプ１１０を多数個備えるマルチビーム半導体レーザ
素子を作製することにより、高光出力の半導体レーザ素
子を実現することができる。
０は、種結晶部１１４Ａと会合部１３０との間の低密度
欠陥領域上に形成されるので、レーザ特性が良好であっ
て、素子寿命が長い。また、本実施形態例のレーザスト
ライプ１１０を多数個備えるマルチビーム半導体レーザ
素子を作製することにより、高光出力の半導体レーザ素
子を実現することができる。
【００７６】第３の発明の実施形態例
本実施形態例は、第３の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１３は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１４２Ａ〜Ｃは、種結晶部１１４又は
会合部１３０を挟んで隣合う低密度欠陥領域上に、それ
ぞれ、配置されている。つまり、レーザストライプ１４
２Ａとレーザストライプ１４２Ｂは、種結晶部１１４Ａ
を挟んで隣合う低密度欠陥領域上に配置されている。ま
た、レーザストライプ１４２Ｂとレーザストライプ１４
２Ｃは、会合部１３０を挟んで隣合う低密度欠陥領域上
に配置されている。
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１３は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１４２Ａ〜Ｃは、種結晶部１１４又は
会合部１３０を挟んで隣合う低密度欠陥領域上に、それ
ぞれ、配置されている。つまり、レーザストライプ１４
２Ａとレーザストライプ１４２Ｂは、種結晶部１１４Ａ
を挟んで隣合う低密度欠陥領域上に配置されている。ま
た、レーザストライプ１４２Ｂとレーザストライプ１４
２Ｃは、会合部１３０を挟んで隣合う低密度欠陥領域上
に配置されている。
【００７７】レーザストライプ１４２Ｂは、種結晶部１
１４及び会合部１３０に対して第２の発明の実施形態例
と同じ配置になっている。つまり、レーザストライプ１
４２Ｂのストライプ幅をＷ、種結晶部１１４Ａとレーザ
ストライプ１４２Ｂとの距離をＸ1 、レーザストライプ
１４２Ｂと会合部１３０との距離をＸ2 とするとき、Ｗ
は、例えば１．６μｍであり、Ｘ1 は、Ｘ1 ≧０．５μ
ｍ、例えば２μｍであり、Ｘ2 は、Ｘ2 ≧０．５μｍ、
例えば２μｍである。また、レーザストライプ１４２Ａ
及びレーザストライプ１４２Ｃは、レーザストライプ１
４２Ｂと同じストライプ幅を有する。レーザストライプ
１４２Ａと種結晶部１１４Ａとの距離をＸ3 、及び会合
部１３０とレーザストライプ１４２Ｃとの距離をＸ4 と
するとき、Ｘ3 は、Ｘ3 ≧０．５μｍ、例えば２μｍで
あり、Ｘ4 は、Ｘ4 ≧０．５μｍ、例えば２μｍであ
る。
１４及び会合部１３０に対して第２の発明の実施形態例
と同じ配置になっている。つまり、レーザストライプ１
４２Ｂのストライプ幅をＷ、種結晶部１１４Ａとレーザ
ストライプ１４２Ｂとの距離をＸ1 、レーザストライプ
１４２Ｂと会合部１３０との距離をＸ2 とするとき、Ｗ
は、例えば１．６μｍであり、Ｘ1 は、Ｘ1 ≧０．５μ
ｍ、例えば２μｍであり、Ｘ2 は、Ｘ2 ≧０．５μｍ、
例えば２μｍである。また、レーザストライプ１４２Ａ
及びレーザストライプ１４２Ｃは、レーザストライプ１
４２Ｂと同じストライプ幅を有する。レーザストライプ
１４２Ａと種結晶部１１４Ａとの距離をＸ3 、及び会合
部１３０とレーザストライプ１４２Ｃとの距離をＸ4 と
するとき、Ｘ3 は、Ｘ3 ≧０．５μｍ、例えば２μｍで
あり、Ｘ4 は、Ｘ4 ≧０．５μｍ、例えば２μｍであ
る。
【００７８】以上の構成により、レーザストライプ１４
２Ａ〜Ｃは、種結晶部と会合部との低密度欠陥領域上に
形成されるので、レーザ特性が良好であって、素子寿命
が長い。また、本実施形態例の配置関係のレーザストラ
イプ１４２を多数個備えるマルチビーム半導体レーザ素
子を作製することにより、高光出力の半導体レーザ素子
を実現することができる。
２Ａ〜Ｃは、種結晶部と会合部との低密度欠陥領域上に
形成されるので、レーザ特性が良好であって、素子寿命
が長い。また、本実施形態例の配置関係のレーザストラ
イプ１４２を多数個備えるマルチビーム半導体レーザ素
子を作製することにより、高光出力の半導体レーザ素子
を実現することができる。
【００７９】第４の発明の実施形態例
本実施形態例は、第４の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１４は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１５０Ａ〜Ｄは、種結晶部１１４又は
会合部１３０を挟んで隣合う低密度欠陥領域上に、それ
ぞれ、２個ずつ、配置されている。つまり、レーザスト
ライプ１５０Ａ及び１５０Ｂは、種結晶部１１４Ａと会
合部１３０との間の低密度欠陥領域上に配置されてい
る。また、レーザストライプ１５０Ｃ及び１５０Ｄは、
会合部１３０と種結晶部１１４Ｂとの間の低密度欠陥領
域上に配置されている。
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１４は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１５０Ａ〜Ｄは、種結晶部１１４又は
会合部１３０を挟んで隣合う低密度欠陥領域上に、それ
ぞれ、２個ずつ、配置されている。つまり、レーザスト
ライプ１５０Ａ及び１５０Ｂは、種結晶部１１４Ａと会
合部１３０との間の低密度欠陥領域上に配置されてい
る。また、レーザストライプ１５０Ｃ及び１５０Ｄは、
会合部１３０と種結晶部１１４Ｂとの間の低密度欠陥領
域上に配置されている。
【００８０】レーザストライプ１５０Ａ〜Ｄのストライ
プ幅Ｗは、それぞれが同じであって、例えば１．６μｍ
である。種結晶部１１４Ａとレーザストライプ１５０Ａ
との距離をＸ1 、レーザストライプ１５０Ｂと会合部１
３０との距離をＸ2 、会合部１３０とレーザストライプ
１５０Ｃとの距離をＸ3 、及び、レーザストライプ１５
０Ｄと種結晶部１１４Ｂとの距離をＸ4 とするとき、Ｘ
1 、Ｘ2 、Ｘ3 及びＸ4 は、それぞれ、Ｘ1 、Ｘ 2 、Ｘ
3 、Ｘ4 ≧０．５μｍであって、例えば２μｍ、２μ
ｍ、２μｍ、及び２μｍである。
プ幅Ｗは、それぞれが同じであって、例えば１．６μｍ
である。種結晶部１１４Ａとレーザストライプ１５０Ａ
との距離をＸ1 、レーザストライプ１５０Ｂと会合部１
３０との距離をＸ2 、会合部１３０とレーザストライプ
１５０Ｃとの距離をＸ3 、及び、レーザストライプ１５
０Ｄと種結晶部１１４Ｂとの距離をＸ4 とするとき、Ｘ
1 、Ｘ2 、Ｘ3 及びＸ4 は、それぞれ、Ｘ1 、Ｘ 2 、Ｘ
3 、Ｘ4 ≧０．５μｍであって、例えば２μｍ、２μ
ｍ、２μｍ、及び２μｍである。
【００８１】以上の構成により、レーザストライプ１５
０Ａ〜Ｄは、種結晶部と会合部との間の低密度欠陥領域
上に形成されるので、レーザ特性が良好であって、素子
寿命が長い。また、本実施形態例の配置関係のレーザス
トライプ１５０を多数個備えるマルチビーム半導体レー
ザ素子を作製することにより、高光出力の半導体レーザ
素子を実現することができる。
０Ａ〜Ｄは、種結晶部と会合部との間の低密度欠陥領域
上に形成されるので、レーザ特性が良好であって、素子
寿命が長い。また、本実施形態例の配置関係のレーザス
トライプ１５０を多数個備えるマルチビーム半導体レー
ザ素子を作製することにより、高光出力の半導体レーザ
素子を実現することができる。
【００８２】第５の発明の実施形態例
本実施形態例は、第５の発明に係るマルチビーム半導体
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１５は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１６０Ａ〜Ｃは、図１５に示すよう
に、それぞれ、一つ置きの低密度欠陥領域上に配置され
ている。
レーザ素子の実施形態の一例であって、図１５は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子に関する種結晶
部及び会合部の位置と、レーザストライプの位置との関
係を示し、かつレーザストライプの構成を示す断面図で
ある。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ１６０Ａ〜Ｃは、図１５に示すよう
に、それぞれ、一つ置きの低密度欠陥領域上に配置され
ている。
【００８３】つまり、レーザストライプ１６０Ａ、１６
０Ｂ及び１６０Ｃは、それぞれ、種結晶部１１４Ａと会
合部１３０Ａとの間の低密度欠陥領域上に、種結晶部１
１４Ｂと会合部１３０Ｂとの間の低密度欠陥領域上に、
及び種結晶部１１４Ｃと会合部１３０Ｃとの間の低密度
欠陥領域上に配置されている。一方、会合部１３０Ａと
種結晶部１１４Ｂとの間の低密度欠陥領域上、会合部１
３０Ｂと種結晶部１１４Ｃとの間の低密度欠陥領域上、
及び会合部１３０Ｃと種結晶部１１４Ｄとの間の低密度
欠陥領域上には、レーザストライプは配置されていな
い。種結晶部１１４Ａ〜Ｃ、従って会合部１３０Ａ〜Ｃ
は、サファイア基板１１２上に周期的に形成されてい
る。
０Ｂ及び１６０Ｃは、それぞれ、種結晶部１１４Ａと会
合部１３０Ａとの間の低密度欠陥領域上に、種結晶部１
１４Ｂと会合部１３０Ｂとの間の低密度欠陥領域上に、
及び種結晶部１１４Ｃと会合部１３０Ｃとの間の低密度
欠陥領域上に配置されている。一方、会合部１３０Ａと
種結晶部１１４Ｂとの間の低密度欠陥領域上、会合部１
３０Ｂと種結晶部１１４Ｃとの間の低密度欠陥領域上、
及び会合部１３０Ｃと種結晶部１１４Ｄとの間の低密度
欠陥領域上には、レーザストライプは配置されていな
い。種結晶部１１４Ａ〜Ｃ、従って会合部１３０Ａ〜Ｃ
は、サファイア基板１１２上に周期的に形成されてい
る。
【００８４】レーザストライプ１６０Ａ〜Ｃのストライ
プ幅Ｗは、それぞれが同じであって、例えば１．６μｍ
である。種結晶部１１４Ａとレーザストライプ１６０Ａ
との距離をＸ1 、レーザストライプ１６０Ａと会合部１
３０Ａとの距離をＸ2 、種結晶部１１４Ｂとレーザスト
ライプ１６０Ｂとの距離をＸ3 、レーザストライプ１６
０Ｂと会合部１３０Ｂとの距離をＸ4 、種結晶部１１４
Ｃとレーザストライプ１６０Ｃとの距離をＸ5 、レーザ
ストライプ１６０Ｃと会合部１３０Ｃとの距離をＸ6 と
するとき、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 、Ｘ5 、及びＸ
6 は、それぞれ、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 、Ｘ 5 、Ｘ6
≧０．５μｍであって、例えば２μｍ、２μｍ、２μ
ｍ、２μｍ、２μｍ、及び２μｍである。
プ幅Ｗは、それぞれが同じであって、例えば１．６μｍ
である。種結晶部１１４Ａとレーザストライプ１６０Ａ
との距離をＸ1 、レーザストライプ１６０Ａと会合部１
３０Ａとの距離をＸ2 、種結晶部１１４Ｂとレーザスト
ライプ１６０Ｂとの距離をＸ3 、レーザストライプ１６
０Ｂと会合部１３０Ｂとの距離をＸ4 、種結晶部１１４
Ｃとレーザストライプ１６０Ｃとの距離をＸ5 、レーザ
ストライプ１６０Ｃと会合部１３０Ｃとの距離をＸ6 と
するとき、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 、Ｘ5 、及びＸ
6 は、それぞれ、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 、Ｘ 5 、Ｘ6
≧０．５μｍであって、例えば２μｍ、２μｍ、２μ
ｍ、２μｍ、２μｍ、及び２μｍである。
【００８５】以上の構成により、レーザストライプ１６
０Ａ〜Ｃは、低密度欠陥領域上に形成されるので、レー
ザ特性が良好であって、素子寿命が長い。また、本実施
形態例の配置関係のレーザストライプ１６０を多数個備
えるマルチビーム半導体レーザ素子を作製することによ
り、高光出力の半導体レーザ素子を実現することができ
る。
０Ａ〜Ｃは、低密度欠陥領域上に形成されるので、レー
ザ特性が良好であって、素子寿命が長い。また、本実施
形態例の配置関係のレーザストライプ１６０を多数個備
えるマルチビーム半導体レーザ素子を作製することによ
り、高光出力の半導体レーザ素子を実現することができ
る。
【００８６】第２の発明の実施形態例、第３の発明の実
施形態例、及び第５の実施形態例では、種結晶部１１４
と会合部１３０との間の一つの低密度欠陥領域に、一つ
のレーザストライプを配置した例を挙げているが、一つ
のレーザストライプに限らず、複数個のレーザストライ
プを配置しても良い。
施形態例、及び第５の実施形態例では、種結晶部１１４
と会合部１３０との間の一つの低密度欠陥領域に、一つ
のレーザストライプを配置した例を挙げているが、一つ
のレーザストライプに限らず、複数個のレーザストライ
プを配置しても良い。
【００８７】第６の発明の実施形態例１
本実施形態例は第６の発明に係る実施形態の一例であっ
て、図１９は本実施形態例のＧａＮ系マルチビーム半導
体レーザ素子の構成を示す断面図である。本実施形態例
のマルチビーム半導体レーザ素子２１０は、図１９に示
すように、それぞれ、同じ波長のレーザ光を出射する４
個のレーザストライプ２１２Ａ〜Ｄを有するＧａＮ系マ
ルチビーム半導体レーザ素子である。
て、図１９は本実施形態例のＧａＮ系マルチビーム半導
体レーザ素子の構成を示す断面図である。本実施形態例
のマルチビーム半導体レーザ素子２１０は、図１９に示
すように、それぞれ、同じ波長のレーザ光を出射する４
個のレーザストライプ２１２Ａ〜Ｄを有するＧａＮ系マ
ルチビーム半導体レーザ素子である。
【００８８】レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄは、それぞ
れ、サファイア基板２１４に形成された共通のメサ２１
６上に設けられ、ストライプ電極としてｐ側共通電極２
１８を有し、またｐ側電極２１８の下に活性領域２２０
Ａ〜Ｄを有する。尚、後に、図２０を参照して説明する
ように、各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄのストライプ
電極の電極面積の大小は、それぞれＳｉＯ2 膜によって
制約されている。また、２個のｎ側電極２２２Ａ、Ｂ
が、ｐ側電極２１８に対向する共通対向電極として、メ
サ２１６の両脇のコンタクト層２２４上に設けられてい
る。
れ、サファイア基板２１４に形成された共通のメサ２１
６上に設けられ、ストライプ電極としてｐ側共通電極２
１８を有し、またｐ側電極２１８の下に活性領域２２０
Ａ〜Ｄを有する。尚、後に、図２０を参照して説明する
ように、各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄのストライプ
電極の電極面積の大小は、それぞれＳｉＯ2 膜によって
制約されている。また、２個のｎ側電極２２２Ａ、Ｂ
が、ｐ側電極２１８に対向する共通対向電極として、メ
サ２１６の両脇のコンタクト層２２４上に設けられてい
る。
【００８９】レーザストライプ２１２Ｃの中心とｎ側電
極２２２Ａのレーザ側縁部との距離ｌ（ａ−ｃ）は２５
０μｍ、及びレーザストライプ２１２Ｃの中心とｎ側電
極２２２Ｂのレーザ側縁部との距離ｌ（ｂ−ｃ）は７０
μｍである。また、レーザストライプ２１２Ｄの中心と
ｎ側電極２２２Ｂのレーザ側縁部との距離ｌ（ｂ−ｄ）
は６０μｍ、及びレーザストライプ２１２Ｄとｎ側電極
２２２Ａのレーザ側縁部との距離ｌ（ａ−ｄ）は２６０
μｍである。レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂとｎ
側電極２２２との距離的な関係は、以上のレーザストラ
イプ２１２Ｃ、２１２Ｄとｎ側電極２２２との距離的な
関係と同じである。本実施形態例で、レーザストライプ
２１２Ｂとレーザストライプ２１２Ｃとの間の間隔が、
レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂとの間、或いはレ
ーザストライプ２１２Ｃ、２１２Ｄとの間の間隔より大
きいのは、マルチビーム半導体レーザ素子２１０の検査
の便宜のためであって、必ずしもレーザストライプ２１
２Ｂ、２１２Ｃの間隔を広くする必要はなく、他レーザ
ストライプ同士の間隔と同じでも良い。
極２２２Ａのレーザ側縁部との距離ｌ（ａ−ｃ）は２５
０μｍ、及びレーザストライプ２１２Ｃの中心とｎ側電
極２２２Ｂのレーザ側縁部との距離ｌ（ｂ−ｃ）は７０
μｍである。また、レーザストライプ２１２Ｄの中心と
ｎ側電極２２２Ｂのレーザ側縁部との距離ｌ（ｂ−ｄ）
は６０μｍ、及びレーザストライプ２１２Ｄとｎ側電極
２２２Ａのレーザ側縁部との距離ｌ（ａ−ｄ）は２６０
μｍである。レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂとｎ
側電極２２２との距離的な関係は、以上のレーザストラ
イプ２１２Ｃ、２１２Ｄとｎ側電極２２２との距離的な
関係と同じである。本実施形態例で、レーザストライプ
２１２Ｂとレーザストライプ２１２Ｃとの間の間隔が、
レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂとの間、或いはレ
ーザストライプ２１２Ｃ、２１２Ｄとの間の間隔より大
きいのは、マルチビーム半導体レーザ素子２１０の検査
の便宜のためであって、必ずしもレーザストライプ２１
２Ｂ、２１２Ｃの間隔を広くする必要はなく、他レーザ
ストライプ同士の間隔と同じでも良い。
【００９０】各レーザストライプ２１２は、第１の発明
の実施形態例１のマルチビーム半導体レーザ素子４０と
同様に、図２０に示すように、ＳｉＯ2 膜２２６により
電流狭窄されたエアリッジ型のレーザストライプであ
る。サファイア基板２１４のｃ面上に、又は低温成長の
ＧａＮバッファ層を介してサファイア基板２１４のｃ面
上には、ＧａＮ種結晶層２２８、ｎ型ＧａＮコンタクト
層２２４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３０、ｎ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層２３２、活性層２３４、ｐ型ＧａＮ光ガイ
ド層２３６、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２３８、及びｐ
型ＧａＮコンタクト層２４０を、順次、積層した積層構
造が形成されている。
の実施形態例１のマルチビーム半導体レーザ素子４０と
同様に、図２０に示すように、ＳｉＯ2 膜２２６により
電流狭窄されたエアリッジ型のレーザストライプであ
る。サファイア基板２１４のｃ面上に、又は低温成長の
ＧａＮバッファ層を介してサファイア基板２１４のｃ面
上には、ＧａＮ種結晶層２２８、ｎ型ＧａＮコンタクト
層２２４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３０、ｎ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層２３２、活性層２３４、ｐ型ＧａＮ光ガイ
ド層２３６、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２３８、及びｐ
型ＧａＮコンタクト層２４０を、順次、積層した積層構
造が形成されている。
【００９１】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２３８の上層部
及びｐ型ＧａＮコンタクト層２４０は、一方向にリッジ
ストライプ状に延びるレーザストライプ２１２Ａとして
形成されている。また、ｎ型ＧａＮコンタクト層２２４
の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３０、ｎ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層２３２、活性層２３４、ｐ型ＧａＮ光ガイ
ド層２３６、及びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２３８の下
層部は、レーザストライプ２１２Ａの延在する方向と同
じ方向に延在するメサ２１６として形成されている。
尚、メサ２１６は、レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄの共
通のメサとして形成されている。つまり、ｎ型ＧａＮコ
ンタクト層２２４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３０、
ｎ型ＧａＮ光ガイド層２３２、活性層２３４、ｐ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層２３６、及びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２
３８は、各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄに対して共通
の積層構造である。更に、ＧａＮ種結晶層２２８は、リ
ッジストライプ２１２Ａ及びメサ２１６の延在方向と同
じ方向に延びる凹凸構造として形成されていて、レーザ
ストライプ２１２Ａは凹凸構造の２個の凸部間に設けて
ある。
及びｐ型ＧａＮコンタクト層２４０は、一方向にリッジ
ストライプ状に延びるレーザストライプ２１２Ａとして
形成されている。また、ｎ型ＧａＮコンタクト層２２４
の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３０、ｎ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層２３２、活性層２３４、ｐ型ＧａＮ光ガイ
ド層２３６、及びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２３８の下
層部は、レーザストライプ２１２Ａの延在する方向と同
じ方向に延在するメサ２１６として形成されている。
尚、メサ２１６は、レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄの共
通のメサとして形成されている。つまり、ｎ型ＧａＮコ
ンタクト層２２４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２３０、
ｎ型ＧａＮ光ガイド層２３２、活性層２３４、ｐ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層２３６、及びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２
３８は、各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄに対して共通
の積層構造である。更に、ＧａＮ種結晶層２２８は、リ
ッジストライプ２１２Ａ及びメサ２１６の延在方向と同
じ方向に延びる凹凸構造として形成されていて、レーザ
ストライプ２１２Ａは凹凸構造の２個の凸部間に設けて
ある。
【００９２】レーザストライプ２１２、メサ２１６、及
びメサ脇のｎ型ＧａＮコンタクト層２２４は、レーザス
トライプ２１２の上面及びｎ型ＧａＮコンタクト層２２
４の一部領域にそれぞれ設けた開口部を除いて、ＳｉＯ
2 膜からなる絶縁膜２２６で被覆されている。ｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層２４０上には、ＳｉＯ2 膜２２６の開口
部を介してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極のような多層金属膜の
ｐ側電極２１８が各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄの共
通のオーミック接合電極として設けられている。また、
メサ２１６の両脇のｎ型ＧａＮコンタクト層２２４上に
は、ＳｉＯ2 膜２２６の開口部を介してＴｉ／Ａｌ／Ｐ
ｔ／Ａｕ電極のような多層金属膜のｎ側電極２２２Ａ、
Ｂが、各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄの共通のオーミ
ック接合電極として設けられている。但し、レーザスト
ライプ２１２とｎ側電極２２２との距離から、ｎ側電極
２２２Ａは、主として、レーザストライプ２１２Ａ、Ｂ
の共通電極として機能し、ｎ側電極２２２Ｂは、主とし
て、レーザストライプ２１２Ｃ、Ｄの共通電極として機
能する。
びメサ脇のｎ型ＧａＮコンタクト層２２４は、レーザス
トライプ２１２の上面及びｎ型ＧａＮコンタクト層２２
４の一部領域にそれぞれ設けた開口部を除いて、ＳｉＯ
2 膜からなる絶縁膜２２６で被覆されている。ｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層２４０上には、ＳｉＯ2 膜２２６の開口
部を介してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極のような多層金属膜の
ｐ側電極２１８が各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄの共
通のオーミック接合電極として設けられている。また、
メサ２１６の両脇のｎ型ＧａＮコンタクト層２２４上に
は、ＳｉＯ2 膜２２６の開口部を介してＴｉ／Ａｌ／Ｐ
ｔ／Ａｕ電極のような多層金属膜のｎ側電極２２２Ａ、
Ｂが、各レーザストライプ２１２Ａ〜Ｄの共通のオーミ
ック接合電極として設けられている。但し、レーザスト
ライプ２１２とｎ側電極２２２との距離から、ｎ側電極
２２２Ａは、主として、レーザストライプ２１２Ａ、Ｂ
の共通電極として機能し、ｎ側電極２２２Ｂは、主とし
て、レーザストライプ２１２Ｃ、Ｄの共通電極として機
能する。
【００９３】本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ
素子２１０では、３０ｍＷ程度の使用出力時でのρｖ・
ｄ／Ｌは３０Ωμｍ、ｒｓｈ／Ｌは１５０Ωμｍであ
る。但し、ρｖはｐ側電極２１８から活性層２３４を経
由した縦方向の実効的な抵抗率であり、ｄはｐ側電極２
１８から活性層２３４を経由してｎ側電極２２２Ａ、Ｂ
までの縦方向の実効的な厚さ、つまりメサ２１６の厚
さ、ｒｓｈはｐ側電極２１８からｎ側電極２２２までの
横方向のシート抵抗、及びＬは共振器長である。
素子２１０では、３０ｍＷ程度の使用出力時でのρｖ・
ｄ／Ｌは３０Ωμｍ、ｒｓｈ／Ｌは１５０Ωμｍであ
る。但し、ρｖはｐ側電極２１８から活性層２３４を経
由した縦方向の実効的な抵抗率であり、ｄはｐ側電極２
１８から活性層２３４を経由してｎ側電極２２２Ａ、Ｂ
までの縦方向の実効的な厚さ、つまりメサ２１６の厚
さ、ｒｓｈはｐ側電極２１８からｎ側電極２２２までの
横方向のシート抵抗、及びＬは共振器長である。
【００９４】外側のレーザストライプ２１２Ｄは共通の
ｎ側電極２２２Ｂから１番目でレーザストライプ（１）
であり、内側のレーザストライプ２１２Ｃは共通のｎ側
電極２２２Ｂから２番目でレーザストライプ（２）であ
る。レーザストライプ（１）の中心から近い方の共通電
極、つまりｎ側電極２２２Ｂまでの横方向距離をｌＮ
（１）とし、遠い方の共通電極、つまりｎ側電極２２２
Ａまでの横方向距離をｌＦ（１）とし、またレーザスト
ライプ（２）の中心から近い方の共通電極、つまりｎ側
電極２２２Ｂまでの横方向距離をｌＮ（２）とし、遠い
方の共通電極、つまりｎ側電極２２２Ａまでの横方向距
離をｌＦ（２）とし、共振器長をＬとしたときに、レー
ザストライプ（１）の電極面積Ｓ（１）及びレーザスト
ライプ（２）の電極面積Ｓ（２）は、前述した式（２）
に従って、 （ρｖ・ｄ）／（Ｓ（１））＋Ａ１＝（ρｖ・ｄ）／
（Ｓ（２））＋Ａ２ Ａ１＝ｒｓｈ・（ｌＮ（１）・１Ｆ（１））／（ｌＮ
（１）＋１Ｆ（１））・１／Ｌ Ａ２＝ｒｓｈ・（ｌＮ（２）・１Ｆ（２））／（ｌＮ
（２）＋１Ｆ（２））・１／Ｌ を満たせば、均一に電流を注入することができる。
ｎ側電極２２２Ｂから１番目でレーザストライプ（１）
であり、内側のレーザストライプ２１２Ｃは共通のｎ側
電極２２２Ｂから２番目でレーザストライプ（２）であ
る。レーザストライプ（１）の中心から近い方の共通電
極、つまりｎ側電極２２２Ｂまでの横方向距離をｌＮ
（１）とし、遠い方の共通電極、つまりｎ側電極２２２
Ａまでの横方向距離をｌＦ（１）とし、またレーザスト
ライプ（２）の中心から近い方の共通電極、つまりｎ側
電極２２２Ｂまでの横方向距離をｌＮ（２）とし、遠い
方の共通電極、つまりｎ側電極２２２Ａまでの横方向距
離をｌＦ（２）とし、共振器長をＬとしたときに、レー
ザストライプ（１）の電極面積Ｓ（１）及びレーザスト
ライプ（２）の電極面積Ｓ（２）は、前述した式（２）
に従って、 （ρｖ・ｄ）／（Ｓ（１））＋Ａ１＝（ρｖ・ｄ）／
（Ｓ（２））＋Ａ２ Ａ１＝ｒｓｈ・（ｌＮ（１）・１Ｆ（１））／（ｌＮ
（１）＋１Ｆ（１））・１／Ｌ Ａ２＝ｒｓｈ・（ｌＮ（２）・１Ｆ（２））／（ｌＮ
（２）＋１Ｆ（２））・１／Ｌ を満たせば、均一に電流を注入することができる。
【００９５】
また、レーザストライプ（１）及び（２）のストライプ
幅、正確にはストライプ電極の幅（図２０に示す幅Ｗ）
をＷ（１）及びＷ（２）とすると、 Ｓ（１）＝Ｗ（１）・Ｌ Ｓ（２）＝Ｗ（２）・Ｌ であるから、ｐ側電極の設計に際し、例えばＷ（１）を
１．５μｍと設定すると、Ｗ（２）を１．５３μｍに設
定することにより、図２１に示すように、各レーザスト
ライプ２１２Ａ〜Ｄの発光強度を均一にすることができ
る。尚、レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂのストラ
イプ電極の幅は、それぞれ、レーザストライプ２１２
Ｃ、２１２Ｄのストライプ電極の幅と同じである。
幅、正確にはストライプ電極の幅（図２０に示す幅Ｗ）
をＷ（１）及びＷ（２）とすると、 Ｓ（１）＝Ｗ（１）・Ｌ Ｓ（２）＝Ｗ（２）・Ｌ であるから、ｐ側電極の設計に際し、例えばＷ（１）を
１．５μｍと設定すると、Ｗ（２）を１．５３μｍに設
定することにより、図２１に示すように、各レーザスト
ライプ２１２Ａ〜Ｄの発光強度を均一にすることができ
る。尚、レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂのストラ
イプ電極の幅は、それぞれ、レーザストライプ２１２
Ｃ、２１２Ｄのストライプ電極の幅と同じである。
【００９６】第６の発明の実施形態例２
本実施形態例は第６の発明に係るマルチビーム半導体レ
ーザ素子の実施形態の別の例であって、図２２は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の構成を示す断
面図である。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ
素子は、図２２に示すように、２個のレーザストライプ
２１２Ｃ、Ｄを共通メサ２１６上に備え、共通の１個の
ｎ電極２２２が、レーザストライプ２１２Ｄ寄りに設け
てあることを除いて、第６の発明の実施形態例１のマル
チビーム半導体レーザ素子２１０と同じ構成を備えてい
る。つまり、ｎ側電極２２２のレーザ側縁部とレーザス
トライプ２１２Ｄ（ｎ側電極２２２から１番目のレーザ
ストライプ（１））の中心との距離ｌ（１）は６０μ
ｍ、ｎ側電極２２２のレーザ側縁部とレーザストライプ
２１２Ｃ（ｎ側電極２２２から２番目のレーザストライ
プ（２））の中心との距離ｌ（２）は７０μｍである。
ーザ素子の実施形態の別の例であって、図２２は本実施
形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の構成を示す断
面図である。本実施形態例のマルチビーム半導体レーザ
素子は、図２２に示すように、２個のレーザストライプ
２１２Ｃ、Ｄを共通メサ２１６上に備え、共通の１個の
ｎ電極２２２が、レーザストライプ２１２Ｄ寄りに設け
てあることを除いて、第６の発明の実施形態例１のマル
チビーム半導体レーザ素子２１０と同じ構成を備えてい
る。つまり、ｎ側電極２２２のレーザ側縁部とレーザス
トライプ２１２Ｄ（ｎ側電極２２２から１番目のレーザ
ストライプ（１））の中心との距離ｌ（１）は６０μ
ｍ、ｎ側電極２２２のレーザ側縁部とレーザストライプ
２１２Ｃ（ｎ側電極２２２から２番目のレーザストライ
プ（２））の中心との距離ｌ（２）は７０μｍである。
【００９７】３０ｍＷ程度の使用出力時でのρｖ・ｄ／
Ｌは３０Ωμｍ、ｒｓｈ／Ｌは１５０Ωμｍである。レ
ーザストライプ（１）及びレーザストライプ（２）のス
トライプ幅、正確にはストライプ電極の幅をそれぞれＷ
１、Ｗ２とすると、前述した式（１）により （ρｖ・ｄ）／（Ｗ１・Ｌ）＋Ｂ１＝（ρｖ・ｄ）／
（Ｗ２・Ｌ）＋Ｂ２ Ｂ１＝ｒｓｈ・ｌ（１）・１／Ｌ Ｂ２＝ｒｓｈ・１（２）・１／Ｌ を満たせば均一に電流が注入される。よって、ｐ側電極
の設計に際し、例えばＷ１を１．５μｍと設定すると、
Ｗ２を１．５５μｍと設定することにより、各レーザス
トライプ２１２Ｃ、２１２Ｄの発光強度は均一となる。
Ｌは３０Ωμｍ、ｒｓｈ／Ｌは１５０Ωμｍである。レ
ーザストライプ（１）及びレーザストライプ（２）のス
トライプ幅、正確にはストライプ電極の幅をそれぞれＷ
１、Ｗ２とすると、前述した式（１）により （ρｖ・ｄ）／（Ｗ１・Ｌ）＋Ｂ１＝（ρｖ・ｄ）／
（Ｗ２・Ｌ）＋Ｂ２ Ｂ１＝ｒｓｈ・ｌ（１）・１／Ｌ Ｂ２＝ｒｓｈ・１（２）・１／Ｌ を満たせば均一に電流が注入される。よって、ｐ側電極
の設計に際し、例えばＷ１を１．５μｍと設定すると、
Ｗ２を１．５５μｍと設定することにより、各レーザス
トライプ２１２Ｃ、２１２Ｄの発光強度は均一となる。
【００９８】第６の発明の実施形態例３
本実施形態例は第６の発明に係るマルチビーム半導体レ
ーザ素子の実施形態の更に別の例であって、図２３は本
実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の構成を示
す平面図である。本実施形態例のマルチビーム半導体レ
ーザ素子は、レーザストライプ２１２Ｂ及び２１２Ｃが
テーパ形状のレーザストライプになっていることを除い
て、第６の発明の実施形態例１のマルチビーム半導体レ
ーザ素子２１０と同じ構成を備えている。
ーザ素子の実施形態の更に別の例であって、図２３は本
実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の構成を示
す平面図である。本実施形態例のマルチビーム半導体レ
ーザ素子は、レーザストライプ２１２Ｂ及び２１２Ｃが
テーパ形状のレーザストライプになっていることを除い
て、第６の発明の実施形態例１のマルチビーム半導体レ
ーザ素子２１０と同じ構成を備えている。
【００９９】本実施形態例では、図２３に示すように、
共振器長Ｌが６００μｍであって、レーザストライプ２
１２Ｂ及び２１２Ｃは、それぞれ、ストライプ幅Ｗc が
１．６６μｍで一定の中央部と、中央部に連続して延在
し、ストライプ幅Ｗe が出射端面で１．５μｍに縮小す
る端部とから構成され、端部のレーザストライプ２１２
Ａ側及び２１２Ｄ側のレーザストライプ側縁を折れ線状
にすることにより、テーパ化されている。中央部の長さ
Ｌc は４００μｍであり、テーパ化された端部の長さＬ
e は１００μｍである。
共振器長Ｌが６００μｍであって、レーザストライプ２
１２Ｂ及び２１２Ｃは、それぞれ、ストライプ幅Ｗc が
１．６６μｍで一定の中央部と、中央部に連続して延在
し、ストライプ幅Ｗe が出射端面で１．５μｍに縮小す
る端部とから構成され、端部のレーザストライプ２１２
Ａ側及び２１２Ｄ側のレーザストライプ側縁を折れ線状
にすることにより、テーパ化されている。中央部の長さ
Ｌc は４００μｍであり、テーパ化された端部の長さＬ
e は１００μｍである。
【０１００】レーザストライプ２１２Ｄ（レーザストラ
イプ（１））の中心とｎ側電極２２２Ｂのレーザ側縁部
との距離ｌＮ（１）は６０μｍであり、レーザストライ
プ２１２Ｄとｎ側電極２２２Ａのレーザ側縁部との距離
ｌＦ（１）は２６０μｍである。また、レーザストライ
プ２１２Ｃ（レーザストライプ（２））とｎ側電極２２
２Ｂのレーザ側縁部との距離ｌＮ（２）は７０μｍであ
り、レーザストライプ２１２Ｃとｎ側電極２２２Ａのレ
ーザ側縁部との距離ｌＮ（２）は２５０μｍである。
イプ（１））の中心とｎ側電極２２２Ｂのレーザ側縁部
との距離ｌＮ（１）は６０μｍであり、レーザストライ
プ２１２Ｄとｎ側電極２２２Ａのレーザ側縁部との距離
ｌＦ（１）は２６０μｍである。また、レーザストライ
プ２１２Ｃ（レーザストライプ（２））とｎ側電極２２
２Ｂのレーザ側縁部との距離ｌＮ（２）は７０μｍであ
り、レーザストライプ２１２Ｃとｎ側電極２２２Ａのレ
ーザ側縁部との距離ｌＮ（２）は２５０μｍである。
【０１０１】３０ｍＷ程度の使用出力時でのρｖ・ｄ／
Ｌは３０Ωμｍ、ｒｓｈ／Ｌは１５０Ωμｍである。ｎ
電極２２２Ｂに近いレーザストライプ２１２Ｄ及び遠い
レーザストライプ２１２Ｃの電極面積をＳ１、Ｓ２とす
ると、前述した式（２）に従って、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（１）＋Ａ１＝（ρｖ・ｄ）／Ｓ
（２）＋Ａ２ Ａ１＝ｒｓｈ・（ｌＮ（１）・１Ｆ（１））／（ｌＮ
（１）＋１Ｆ（１））・１／Ｌ Ａ２＝ｒｓｈ・（ｌＮ（２）・１Ｆ（２））／（ｌＮ
（２）＋１Ｆ（２））・１／Ｌ を満たせば、均一に電流が注入される。よって、ｐ側電
極の設計に際し、例えばＳ（１）を９００μｍ2 に設定
すると、Ｓ（２）を９１６μｍ2 に設定することによ
り、各レーザストライプの発光強度は均一となる。尚、
レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂのストライプ電極
の電極面積は、それぞれ、レーザストライプ２１２Ｃ、
２１２Ｄのストライプ電極の電極面積と同じである。
Ｌは３０Ωμｍ、ｒｓｈ／Ｌは１５０Ωμｍである。ｎ
電極２２２Ｂに近いレーザストライプ２１２Ｄ及び遠い
レーザストライプ２１２Ｃの電極面積をＳ１、Ｓ２とす
ると、前述した式（２）に従って、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（１）＋Ａ１＝（ρｖ・ｄ）／Ｓ
（２）＋Ａ２ Ａ１＝ｒｓｈ・（ｌＮ（１）・１Ｆ（１））／（ｌＮ
（１）＋１Ｆ（１））・１／Ｌ Ａ２＝ｒｓｈ・（ｌＮ（２）・１Ｆ（２））／（ｌＮ
（２）＋１Ｆ（２））・１／Ｌ を満たせば、均一に電流が注入される。よって、ｐ側電
極の設計に際し、例えばＳ（１）を９００μｍ2 に設定
すると、Ｓ（２）を９１６μｍ2 に設定することによ
り、各レーザストライプの発光強度は均一となる。尚、
レーザストライプ２１２Ａ、２１２Ｂのストライプ電極
の電極面積は、それぞれ、レーザストライプ２１２Ｃ、
２１２Ｄのストライプ電極の電極面積と同じである。
【０１０２】
【発明の効果】第１の発明によれば、共通基板に形成さ
れた共通メサ上にｐ側電極及びｎ側電極のいずれか一方
の電極を有するレーザストライプを設け、上記いずれか
一方の電極に対向する共通電極として、メサ脇のコンタ
クト層上にｐ側電極及びｎ側電極の他方を設けることに
より、サブマウントにマウントする際に、電極の位置合
わせが容易なマルチビーム半導体レーザ素子、特にＧａ
Ｎ系に最適なマルチビーム半導体レーザ素子を実現して
いる。また、レーザストライプ同士の間隔及び電極とレ
ーザストライプとの距離を第１の発明で特定した範囲内
に収めることにより、各レーザストライプの光出力が一
様で、かつ高出力のマルチビーム半導体レーザ素子を実
現している。
れた共通メサ上にｐ側電極及びｎ側電極のいずれか一方
の電極を有するレーザストライプを設け、上記いずれか
一方の電極に対向する共通電極として、メサ脇のコンタ
クト層上にｐ側電極及びｎ側電極の他方を設けることに
より、サブマウントにマウントする際に、電極の位置合
わせが容易なマルチビーム半導体レーザ素子、特にＧａ
Ｎ系に最適なマルチビーム半導体レーザ素子を実現して
いる。また、レーザストライプ同士の間隔及び電極とレ
ーザストライプとの距離を第１の発明で特定した範囲内
に収めることにより、各レーザストライプの光出力が一
様で、かつ高出力のマルチビーム半導体レーザ素子を実
現している。
【０１０３】第２から第５の発明によれば、高密度欠陥
領域とレーザストライプとの距離及びレーザストライプ
のストライプ幅を規定することにより、複数個のレーザ
ストライプを低密度欠陥領域上に配置することができ
る。これにより、高光出力であって、良好なレーザ特性
を有し、しかも素子寿命が長く、信頼性の高いマルチビ
ーム半導体レーザ素子を実現することができる。
領域とレーザストライプとの距離及びレーザストライプ
のストライプ幅を規定することにより、複数個のレーザ
ストライプを低密度欠陥領域上に配置することができ
る。これにより、高光出力であって、良好なレーザ特性
を有し、しかも素子寿命が長く、信頼性の高いマルチビ
ーム半導体レーザ素子を実現することができる。
【０１０４】第６の発明によれば、各ストライプ電極と
共通電極との間で同じ電流量が流れるように、各ストラ
イプ電極の電極面積をストライプ電極の中心と共通電極
との間の距離に応じて変えて、電気抵抗を等しくするこ
とにより、各レーザストライプの発光強度を均一にして
いる。第６の発明に係るマルチビーム半導体レーザ素子
は、各レーザストライプの発光強度が均一になるので、
各レーザストライプでの活性領域の劣化が均一になり、
レーザストライプの発光強度が不均一なマルチビーム半
導体レーザ素子に比べて、素子寿命が飛躍的に向上す
る。各レーザストライプの発光むらがなくなるので、マ
ルチビーム半導体レーザ素子の応用範囲が拡大する。
共通電極との間で同じ電流量が流れるように、各ストラ
イプ電極の電極面積をストライプ電極の中心と共通電極
との間の距離に応じて変えて、電気抵抗を等しくするこ
とにより、各レーザストライプの発光強度を均一にして
いる。第６の発明に係るマルチビーム半導体レーザ素子
は、各レーザストライプの発光強度が均一になるので、
各レーザストライプでの活性領域の劣化が均一になり、
レーザストライプの発光強度が不均一なマルチビーム半
導体レーザ素子に比べて、素子寿命が飛躍的に向上す
る。各レーザストライプの発光むらがなくなるので、マ
ルチビーム半導体レーザ素子の応用範囲が拡大する。
【図１】第１の発明の実施形態例１のマルチビーム半導
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
【図２】第１の発明の実施形態例１のマルチビーム半導
体レーザ素子の各レーザストライプの構成を示す断面図
である。
体レーザ素子の各レーザストライプの構成を示す断面図
である。
【図３】図３（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、第１の発
明の実施形態例１のマルチビーム半導体レーザ素子を作
製する際の工程毎の断面図である。
明の実施形態例１のマルチビーム半導体レーザ素子を作
製する際の工程毎の断面図である。
【図４】図４（ｅ）及び（ｆ）は、それぞれ、図３
（ｄ）に続いて、第１の発明の実施形態例１のマルチビ
ーム半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図で
ある。
（ｄ）に続いて、第１の発明の実施形態例１のマルチビ
ーム半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図で
ある。
【図５】第１の発明の実施形態例２のマルチビーム半導
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
【図６】第１の発明の実施形態例３のマルチビーム半導
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
【図７】第１の発明の実施形態例４のマルチビーム半導
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
体レーザ素子の全体構成を示す模式的断面図である。
【図８】第１の発明の実施形態例４のマルチビーム半導
体レーザ素子をジャンクションダウン方式でサブマウン
トに接合したときの模式的断面図である。
体レーザ素子をジャンクションダウン方式でサブマウン
トに接合したときの模式的断面図である。
【図９】第１の発明の実施形態例４のマルチビーム半導
体レーザ素子をジャンクションダウン方式で別のサブマ
ウントに接合したときの模式的断面図である。
体レーザ素子をジャンクションダウン方式で別のサブマ
ウントに接合したときの模式的断面図である。
【図１０】第１従来例のマルチビーム半導体レーザ素子
の構成を示す展開図である。
の構成を示す展開図である。
【図１１】第２従来例のマルチビーム半導体レーザ素子
の構成を示す展開図である。
の構成を示す展開図である。
【図１２】第２の発明の実施形態例のマルチビーム半導
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
【図１３】第３の発明の実施形態例のマルチビーム半導
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
【図１４】第４の発明の実施形態例のマルチビーム半導
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
【図１５】第５の発明の実施形態例のマルチビーム半導
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
体レーザ素子に関する種結晶部及び会合部の位置と、レ
ーザストライプの位置との関係を示し、かつレーザスト
ライプの構成を示す断面図である。
【図１６】図１６（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、ＦＳ
−ＥＬＯ法による横方向成長法の各工程を説明する断面
図である。
−ＥＬＯ法による横方向成長法の各工程を説明する断面
図である。
【図１７】図１７（ｄ）は、図１６（ｃ）に続いて、Ｆ
Ｓ−ＥＬＯ法による横方向成長法の工程を説明する断面
図であり、図１７（ｅ）は、ＦＳ−ＥＬＯ法による横方
向成長法の問題点を説明する断面図である。
Ｓ−ＥＬＯ法による横方向成長法の工程を説明する断面
図であり、図１７（ｅ）は、ＦＳ−ＥＬＯ法による横方
向成長法の問題点を説明する断面図である。
【図１８】基板上の欠陥密度（ＥＰＤ、Etch Pit Densi
ty）を示すグラフである。
ty）を示すグラフである。
【図１９】第６の発明の実施形態例１のＧａＮ系マルチ
ビーム半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
ビーム半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
【図２０】第６の発明の実施形態例１のマルチビーム半
導体レーザ素子の各レーザストライプの構成を示す断面
図である。
導体レーザ素子の各レーザストライプの構成を示す断面
図である。
【図２１】第６の発明の実施形態例１のマルチビーム半
導体レーザ素子の各レーザストライプの発光強度を示す
グラフである。
導体レーザ素子の各レーザストライプの発光強度を示す
グラフである。
【図２２】第６の発明の実施形態例２のＧａＮ系マルチ
ビーム半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
ビーム半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
【図２３】第６の発明の実施形態例３のＧａＮ系マルチ
ビーム半導体レーザ素子の構成を示す平面図である。
ビーム半導体レーザ素子の構成を示す平面図である。
【図２４】マルチビーム半導体レーザ素子の問題点を説
明するためのマルチビーム半導体レーザ素子の断面図で
ある。
明するためのマルチビーム半導体レーザ素子の断面図で
ある。
【図２５】図２４のマルチビーム半導体レーザ素子の各
レーザストライプの発光強度を示すグラフである。
レーザストライプの発光強度を示すグラフである。
１０……第１従来例のマルチビーム半導体レーザ素子、
１２……基板、１４……レーザ発振部、１６……電極、
１７……対向電極、１８……コンタクト用電極、２０…
…配線、２２……配設基板、２４……第２従来例のマル
チビーム半導体レーザ素子、２６……基板、２８……レ
ーザ発振部、３０……電極、３１……対向電極、３２…
…コンタクト用電極、３４……配線、３６……配設基
板、４０……第１の発明の実施形態例１のマルチビーム
半導体レーザ素子、４２Ａ〜Ｄ……レーザストライプ、
４４……基板、サファイア基板、４６……メサ、４８…
…ｐ側共通電極、５０Ａ〜Ｄ……活性領域、５２Ａ、Ｂ
……ｎ側電極、５４……ｎ型ＧａＮコンタクト層、５６
……ＧａＮ種結晶層、５７……マスク、５８……ｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層、６０……ｎ型ＧａＮ光ガイド層、
６２……活性層、６４……ｐ型ＧａＮ光ガイド層、６６
……ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、６８……ｐ型ＧａＮコ
ンタクト層、７０……ＳｉＯ2 膜、７２……第１の発明
の実施形態例２のマルチビーム半導体レーザ素子、７４
……ｎ側電極、７６……第１の発明の実施形態例３のマ
ルチビーム半導体レーザ素子、７８……ｎ側電極、８０
……第１の発明の実施形態例４のマルチビーム半導体レ
ーザ素子、８２……共通基板、８４……ｎ型ＧａＮコン
タクト層、９０……サブマウント、９２Ａ、Ｂ……第１
接合電極、９４Ａ〜Ｃ……第２接合電極、１１０……第
２の発明の実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子
のレーザストライプ、１１２……サファイア基板、１１
４……ＧａＮ種結晶部、１１６……ｎ型ＧａＮコンタク
ト層、１１８……ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、１２０…
…ｎ型ＧａＮ光ガイド層、１２２……活性層、１２４…
…ｐ型ＧａＮ光ガイド層、１２６……ｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層、１２８……ｐ型ＧａＮコンタクト層、１３０
……会合部、１３２……ＳｉＯ2 膜、１３４……ｐ側電
極、１４０……第３の発明の実施形態例のマルチビーム
半導体レーザ素子のレーザストライプ、１５０……第４
の発明の実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ、１６０……第５の発明の実施形態例
のマルチビーム半導体レーザ素子のレーザストライプ、
１７２……サファイア基板、１７４……ＧａＮ層、１７
６……高密度欠陥領域、１７８……種結晶部、１８０…
…第２のＧａＮ層、１８２……ウイング部、１８４……
空洞、１８６……転位、１８８……会合部、１９０……
貫通転位、２１０……第６の発明の実施形態例１のマル
チビーム半導体レーザ素子、２１２Ａ〜Ｄ……レーザス
トライプ、２１４……基板、サファイア基板、２１６…
…メサ、２１８……ｐ側電極、２２０……活性領域、２
２２Ａ、Ｂ……ｎ側電極、２２４……ｎ型ＧａＮコンタ
クト層、２２６……ＳｉＯ2 膜、２２８……ＧａＮ種結
晶層、５７……マスク、２３０……ｎ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層、２３２……ｎ型ＧａＮ光ガイド層、２３４……
活性層、２３６……ｐ型ＧａＮ光ガイド層、２３８……
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、２４０……ｐ型ＧａＮコン
タクト層、２５０……マルチビーム半導体レーザ素子、
２５２……レーザストライプ、２５３……メサ、２５４
……ｐ側電極、２５６……ｎ側電極。
１２……基板、１４……レーザ発振部、１６……電極、
１７……対向電極、１８……コンタクト用電極、２０…
…配線、２２……配設基板、２４……第２従来例のマル
チビーム半導体レーザ素子、２６……基板、２８……レ
ーザ発振部、３０……電極、３１……対向電極、３２…
…コンタクト用電極、３４……配線、３６……配設基
板、４０……第１の発明の実施形態例１のマルチビーム
半導体レーザ素子、４２Ａ〜Ｄ……レーザストライプ、
４４……基板、サファイア基板、４６……メサ、４８…
…ｐ側共通電極、５０Ａ〜Ｄ……活性領域、５２Ａ、Ｂ
……ｎ側電極、５４……ｎ型ＧａＮコンタクト層、５６
……ＧａＮ種結晶層、５７……マスク、５８……ｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層、６０……ｎ型ＧａＮ光ガイド層、
６２……活性層、６４……ｐ型ＧａＮ光ガイド層、６６
……ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、６８……ｐ型ＧａＮコ
ンタクト層、７０……ＳｉＯ2 膜、７２……第１の発明
の実施形態例２のマルチビーム半導体レーザ素子、７４
……ｎ側電極、７６……第１の発明の実施形態例３のマ
ルチビーム半導体レーザ素子、７８……ｎ側電極、８０
……第１の発明の実施形態例４のマルチビーム半導体レ
ーザ素子、８２……共通基板、８４……ｎ型ＧａＮコン
タクト層、９０……サブマウント、９２Ａ、Ｂ……第１
接合電極、９４Ａ〜Ｃ……第２接合電極、１１０……第
２の発明の実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子
のレーザストライプ、１１２……サファイア基板、１１
４……ＧａＮ種結晶部、１１６……ｎ型ＧａＮコンタク
ト層、１１８……ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、１２０…
…ｎ型ＧａＮ光ガイド層、１２２……活性層、１２４…
…ｐ型ＧａＮ光ガイド層、１２６……ｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層、１２８……ｐ型ＧａＮコンタクト層、１３０
……会合部、１３２……ＳｉＯ2 膜、１３４……ｐ側電
極、１４０……第３の発明の実施形態例のマルチビーム
半導体レーザ素子のレーザストライプ、１５０……第４
の発明の実施形態例のマルチビーム半導体レーザ素子の
レーザストライプ、１６０……第５の発明の実施形態例
のマルチビーム半導体レーザ素子のレーザストライプ、
１７２……サファイア基板、１７４……ＧａＮ層、１７
６……高密度欠陥領域、１７８……種結晶部、１８０…
…第２のＧａＮ層、１８２……ウイング部、１８４……
空洞、１８６……転位、１８８……会合部、１９０……
貫通転位、２１０……第６の発明の実施形態例１のマル
チビーム半導体レーザ素子、２１２Ａ〜Ｄ……レーザス
トライプ、２１４……基板、サファイア基板、２１６…
…メサ、２１８……ｐ側電極、２２０……活性領域、２
２２Ａ、Ｂ……ｎ側電極、２２４……ｎ型ＧａＮコンタ
クト層、２２６……ＳｉＯ2 膜、２２８……ＧａＮ種結
晶層、５７……マスク、２３０……ｎ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層、２３２……ｎ型ＧａＮ光ガイド層、２３４……
活性層、２３６……ｐ型ＧａＮ光ガイド層、２３８……
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、２４０……ｐ型ＧａＮコン
タクト層、２５０……マルチビーム半導体レーザ素子、
２５２……レーザストライプ、２５３……メサ、２５４
……ｐ側電極、２５６……ｎ側電極。
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フロントページの続き
(72)発明者 安齋 信一
宮城県白石市白鳥三丁目53番２号 ソニー
白石セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 後藤 修
宮城県白石市白鳥三丁目53番２号 ソニー
白石セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 矢吹 義文
宮城県白石市白鳥三丁目53番２号 ソニー
白石セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 内田 史朗
宮城県白石市白鳥三丁目53番２号 ソニー
白石セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 池田 昌夫
宮城県白石市白鳥三丁目53番２号 ソニー
白石セミコンダクタ株式会社内
Ｆターム(参考） 5F045 AA04 AB14 AB17 AF04 AF05
AF09 AF20 CA12 CB02 HA03
5F073 AA02 AA45 AB02 BA06 CA07
CB05 CB22 EA24 EA29
Claims (15)
- 【請求項１】 共通基板上に複数個のレーザストライプ
を有し、各レーザストライプのストライプ端面からレー
ザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であっ
て、 レーザストライプは、それぞれ、共通基板に形成された
共通メサ上に、ｐ側電極及びｎ側電極のいずれか一方の
電極を有して設けられ、 ｐ側電極及びｎ側電極の他方が、上記いずれか一方の電
極に対向する共通電極として、メサ脇のコンタクト層上
に設けられていることを特徴とするマルチビーム半導体
レーザ素子。 - 【請求項２】 上記いずれか一方の電極が、少なくとも
２個のレーザストライプの共通電極として設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム半導
体レーザ素子。 - 【請求項３】 ｐ側電極及びｎ側電極の他方が、上記い
ずれか一方の電極に対向する共通対向電極として、メサ
の両脇の少なくとも一方の脇のコンタクト層上に設けら
れていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマル
チビーム半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 ｐ側電極及びｎ側電極の他方が、上記い
ずれか一方の電極に対向する共通対向電極として、メサ
の間のコンタクト層上に設けられていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載のマルチビーム半導体レーザ素
子。 - 【請求項５】 共通対向電極のレーザストライプ側の端
部に最も近いレーザストライプと共通対向電極のレーザ
ストライプ側の端部に最も遠いレーザストライプとの距
離をＡとし、共通対向電極のレーザストライプ側の端部
に最も遠いレーザストライプと共通対向電極のレーザス
トライプ側の端部との距離をＢとするとき、 Ａ≦１００μｍ Ｂ≦１５０μｍ であることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれ
か１項に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。 - 【請求項６】 半導体レーザ素子がＧａＮ系半導体レー
ザ素子であることを特徴とする請求項１から５のうちの
いずれか１項に記載のマルチビーム半導体レーザ素子。 - 【請求項７】 上記いずれか一方の電極と電気的に接合
する第１接合電極及び上記共通対向電極と電気的に接合
する第２接合電極を備えるサブマウント上に、ジャンク
ションダウン方式で接続するようにしたことを特徴とす
る請求項１から６のいずれか１項に記載のマルチビーム
半導体レーザ素子。 - 【請求項８】 種結晶部及び会合部に起因する高密度欠
陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成された低密度
欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配置されている
共通基板上に複数個のレーザストライプを有し、各レー
ザストライプのストライプ端面からそれぞれレーザ光を
出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であって、 各低密度欠陥領域上に、それぞれ、一つのレーザストラ
イプが配置され、かつ、レーザストライプと種結晶部と
の距離をＸ1 、レーザストライプと会合部との距離をＸ
2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ素
子。 - 【請求項９】 種結晶部及び会合部に起因する高密度欠
陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成された低密度
欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配置されている
共通基板上に複数個のレーザストライプを有し、各レー
ザストライプのストライプ端面からそれぞれレーザ光を
出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であって、 種結晶部又は会合部を挟んで隣合う低密度欠陥領域上
に、それぞれ、レーザストライプが配置され、かつ、レ
ーザストライプと種結晶部との距離をＸ1 、レーザスト
ライプと会合部との距離をＸ2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ素
子。 - 【請求項１０】 種結晶部及び会合部に起因する高密度
欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成された低密
度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配置されてい
る共通基板上に複数個のレーザストライプを有し、各レ
ーザストライプのストライプ端面からそれぞれレーザ光
を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であって、 少なくとも２個のレーザストライプが、各低密度欠陥領
域上に配置され、かつ、レーザストライプと種結晶部と
の距離をＸ1 、レーザストライプと会合部との距離をＸ
2 とするとき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ素
子。 - 【請求項１１】 種結晶部及び会合部に起因する高密度
欠陥領域と、種結晶部と会合部との間に形成された低密
度欠陥領域とが交互に周期的に帯状に並列配置されてい
る共通基板上に複数個のレーザストライプを有し、各レ
ーザストライプのストライプ端面からそれぞれレーザ光
を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であって、 レーザストライプが、一つ置きの低密度欠陥領域上に配
置され、かつ、レーザストライプと種結晶部との距離を
Ｘ1 、レーザストライプと会合部との距離をＸ 2 とする
とき、 Ｘ1 ≧０．５μｍ Ｘ2 ≧０．５μｍ であることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ素
子。 - 【請求項１２】 共通基板上に複数個のレーザストライ
プを有し、各レーザストライプのストライプ端面からレ
ーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ素子であ
って、各レーザストライプは、それぞれ、共通基板に形
成された共通メサ上に、ｐ側電極及びｎ側電極のいずれ
か一方の電極（以下、便宜的にストライプ電極と言う）
を有して設けられ、ストライプ電極に対向する電極が、
複数個のレーザストライプの共通電極として、メサ脇の
コンタクト層上に設けられているマルチビーム半導体レ
ーザ素子において、 各ストライプ電極と共通電極との間で同じ電流量が流れ
るように、各ストライプ電極の電極面積をストライプ電
極の中心と共通電極との間の距離に応じて変えることに
より、各レーザストライプの発光強度を均一にしている
ことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ素子。 - 【請求項１３】 ストライプ電極をそれぞれ備えたｎ個
のレーザストライプがメサ脇の一つの共通電極に接合さ
れ、 ストライプ電極から活性層を経由した縦方向の実効的な
抵抗率がρｖ、ストライプ電極から活性層を経由して共
通電極までの縦方向の実効的な厚さがｄ、ストライプ電
極から共通電極までの横方向のシート抵抗がｒｓｈ、及
び共振器長がＬであって、 共通電極からｉ番目（ｉ＝１，２，・・ｎ）のレーザス
トライプ（ｉ）のストライプ電極面積をＳ（ｉ）、レー
ザストライプ（ｉ）の中心から共通電極までの横方向距
離をｌ（ｉ）としたときに、レーザストライプｉのＳ
（ｉ）及びｌ（ｉ）が、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（ｉ）＋ｒｓｈ・（ｌ（ｉ）／Ｌ）＝
Ｃ（定数） の関係を満たすことを特徴とする請求項１２に記載のマ
ルチビーム半導体レーザ素子。 - 【請求項１４】 ストライプ電極をそれぞれ備えたｎ個
のレーザストライプがメサ脇の両側にそれぞれ設けられ
た第１及び第２の共通電極に接合され、 ストライプ電極から活性層を経由した縦方向の実効的な
抵抗率がρｖ、ストライプ電極から活性層を経由して第
１及び第２の共通電極までの縦方向の実効的な厚さがそ
れぞれ同じｄ、ストライプ電極から第１及び第２の共通
電極までの横方向のシート抵抗がそれぞれ同じｒｓｈ、
及び共振器長がＬであって、 第１の共通電極からｉ番目（ｉ＝１，２，・・ｎ）のレ
ーザストライプ（ｉ）のストライプ電極面積をＳ
（ｉ）、レーザストライプ（ｉ）の中心から近い方の共
通電極までの横方向距離をｌＮ（ｉ）、及び遠い方の共
通電極までの横方向距離をｌＦ（ｉ）としたときに、レ
ーザストライプ（ｉ）のＳ（ｉ）、ｌＮ（ｉ）及びｌＦ
（ｉ）が、 （ρｖ・ｄ）／Ｓ（ｉ）＋ｒｓｈ・Ａ（ｉ）・（１／
Ｌ）＝Ｃ（定数） ここで、Ａ（ｉ）＝（ｌＮ（ｉ）・ｌＦ（ｉ））／（ｌ
Ｎ（ｉ）＋ｌＦ（ｉ）） の関係を満たすことを特徴とする請求項１２に記載のマ
ルチビーム半導体レーザ素子。 - 【請求項１５】 複数個のレーザストライプのうち少な
くとも１個のレーザストライプの端部の少なくとも一方
の端部の平面形状がテーパー状であることを特徴とする
請求項１２から１４のうちのいずれか１項に記載のマル
チビーム半導体レーザ素子。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002168293A JP2003069152A (ja) | 2001-06-15 | 2002-06-10 | マルチビーム半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001182305 | 2001-06-15 | ||
| JP2001182306 | 2001-06-15 | ||
| JP2001-182305 | 2001-06-15 | ||
| JP2001-182306 | 2001-06-15 | ||
| JP2002168293A JP2003069152A (ja) | 2001-06-15 | 2002-06-10 | マルチビーム半導体レーザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003069152A true JP2003069152A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=26617038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002168293A Pending JP2003069152A (ja) | 2001-06-15 | 2002-06-10 | マルチビーム半導体レーザ素子 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1396914B1 (ja) |
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| KR (2) | KR100890717B1 (ja) |
| CN (1) | CN1305193C (ja) |
| DE (1) | DE60224273T2 (ja) |
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| WO2022258756A1 (de) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterchip und bauelement |
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