JP2003133644A - 半導体レーザ装置とそれを用いた光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力で安定してシングル横モード発振がで
きる半導体レーザ装置を提供すること。 【解決手段】 ｎ−ＧａＡｓ基板１０１上に、Ａｌフリ
ーの多重量子井戸活性層１０５と、ｐ−ＧａＡｓエッチ
ングストップ層１０８上に形成されたリッジストライプ
形状のｐ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ上部第２クラッド
層１０９を備える。上部第２クラッド層１０９は、活性
層１０５に向って末広がりの形状をなすので、高出力発
光してもリッジ部側面での光密度が比較的小さいから、
上部第２クラッド層１０９の光密度による劣化を回避で
きて、光ディスク装置の光源に好適なシングル横モード
発光の半導体レーザ装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ装置
とそれを用いた光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、７６０ｎｍより大きく９００ｎｍ
より小さい発振波長を有し、ＡｌＧａＡｓ（アルミニウ
ム・ガリウム・ヒ素）系の活性層を有する半導体レーザ
装置は、ＣＤ（コンパクトディスク）やＭＤ（ミニディ
スク）などの光ディスク用のピックアップの発光素子と
して、あるいは、他の用途における光源として、数多く
用いられている。このような従来の半導体レーザ装置と
しては、ｎ−ＧａＡｓ基板上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層、ＡｌＧａＡｓ活性層、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッ
ド層、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層を順次積層したものが
一般的である。しかし、上記従来の半導体レーザ装置
は、高出力で動作すると、活性層にＡｌを含むので、瞬
時光学損傷（ＣＯＤ：Catastrophic Optical Damage）
の発生や、素子寿命の短縮などの信頼性に関する問題が
生じていた。この問題は、Ａｌが非常に酸化されやすい
ので、上記Ａｌを含む活性層において、へき開形成され
た共振器端面でＡｌの酸化による非発光再結合準位が多
数形成されることに起因する。したがって、半導体レー
ザ装置の性能を安定にするため、活性層およびその周辺
の層をＡｌフリ−化する改良が試みられている。

【０００３】そのような半導体レーザ装置として、図７
（ａ）に示すような半導体レーザ装置が提案されている
（特開平１１−２２０２２４号公報）。この半導体レー
ザ装置は、ｎ−ＧａＡｓ基板３０１上に、ｎ−ＧａＡｓ
バッファ層３０２と、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下部クラッド層
３０３と、nまたはｉ−ＩｎＧａＡｓＰ下部光ガイド層
３０４と、1層のＩｎＧａＡｓＰ井戸層と２層の引張歪
ＩｎＧａＡｓＰ障壁層とを交互に積層してなる単一量子
井戸活性層３０５と、ｐまたはｉ−ＩｎＧａＡｓＰ上部
光ガイド層３０６と、ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部第１クラッ
ド層３０７と、ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層３
０８と、ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部第２クラッド層３０９
と、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層３１０とを、順次積層し
ている。上記ｐ−ＡｌＧａＡｓ上部第２クラッド層３０
９は、ストライプ状のリッジ形状に形成されていて、上
記ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストップ層３０８上に幅方
向略中央に位置するように設けられている。上記リッジ
ストライプ形状の上部第２クラッド層３０９は、幅方向
両側の側面が、基板３０１の面方位に対して垂直に形成
されている。この上部第２クラッド層３０９の幅方向両
側には絶縁膜３２２が配置されていて、この絶縁膜３２
２は、上記上部第２クラッド層３０９の幅方向両側のエ
ッチングストップ層３０８表面も覆っている。上記上部
第２クラッド層３０９と絶縁膜３３２とで、主に上部第
２クラッド層３０９の直下にのみ電流を導く電流狭窄機
能を奏するようになっている。この半導体レーザ装置の
発振波長は８００ｎｍである。

【０００４】この半導体レーザ装置は、Ａｌが含まれな
い材料を活性層に用いることによって、Ａｌの酸化によ
るへき開端面の劣化を防いで、ＣＯＤレベルを改善させ
ている。さらに、電流狭窄を行うために絶縁膜を用いる
ことにより、半導体の積層プロセスを少なくして、半導
体レーザ装置の製造コストを低減している。

【０００５】また、特開平１１−２２０２２４号公報に
は、図７（ｂ）に示すような半導体レーザ装置が開示さ
れている。図７（ｂ）の半導体レーザ装置において、図
７（ａ）の半導体レーザ装置と同一の機能を有する部分
には同一の参照番号を付している。図７（ｂ）の半導体
レーザ装置は、基板３０１と垂直をなす側面を有してリ
ッジストライプ形状の上部第２クラッド層３０９の幅方
向両側に、絶縁膜に代えてＡｌＧａＩｎＰ電流ブロック
層３１１を設けている。

【０００６】図８（ａ）、（ｂ）は、従来の他の半導体
レーザ装置を示す図である（特開２０００−１１４６５
４号公報）。図８（ａ）の半導体レーザ装置では、リッ
ジストライプ形状の上部第２クラッド層３０９が活性層
３０５側に向って末広がりの形状をなしていて、上部第
２クラッド層３０９の幅方向両側面は、この上部第２ク
ラッド層３０９の底面に対して鋭角をなしている。上記
上部第２クラッド層３０９の幅方向両側面には絶縁膜３
２２が設けられている。図８（ｂ）の半導体レーザ装置
では、リッジストライプ形状の上部第２クラッド層３０
９が、活性層３０５側に向って狭まった形状をなしてい
て、この上部第２クラッド層３０９の両側面は底面に対
して鈍角をなしている。上記上部第２クラッド層３０９
の幅方向両側には、ＡｌＧａＩｎＰ電流ブロック層３１
１が埋め込まれている。

【０００７】図８（ａ）、（ｂ）の半導体レーザ装置
は、いずれも、活性層３０５にＡｌフリーの材料を用い
ることによって、安定した性能を得るようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体レーザ装置は、光ディスク装置の光源として
用いる場合、シングル横モードでレーザ発振するため
に、上記上部第２クラッド層３０９のリッジ部の幅を５
μｍよりも小さく形成する必要がある。この場合、半導
体レーザ装置の出力が増大すると、上記幅の寸法が小さ
く形成されたリッジ部の光密度が格段に増大する。ここ
で、Ａｌを含む上記ＡｌＧａＡｓ上部第２クラッド層３
０９で形成されたリッジ部の側面は、通常、このリッジ
部の形成時に大気に曝されるため酸化され易く、結晶性
が悪い。したがって、上記リッジ部の側面は、高い光密
度の光に曝されると非発光再結合によって欠陥が生じ
て、その結果、半導体レーザ装置の性能が劣化するとい
う問題がある。実際に、上記従来の半導体レーザ装置と
同様の構造を有し、発光波長が７６０ｎｍよりも大きく
９００ｎｍよりも小さい半導体レーザ装置において、１
００ｍＷ以上の出力で長期に亘ってシングル横モード発
振が安定して得られるものはなかった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、高出力で安定し
てシングル横モード発振ができる半導体レーザ装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体レーザ装置は、基板上に、第１導電
型の下部クラッド層と、Ａｌを含まない材料からなり井
戸層とバリヤ層とで構成される活性層と、Ａｌを含む材
料からなりストライプ状のリッジ部を有し、このリッジ
部が断面において上記活性層に向って末広がりの形状を
有する第２導電型の上部クラッド層と、上記第２導電型
の上部クラッド層のリッジ部の幅方向両側に設けられ、
Ａｌを含む材料からなる第１導電型の電流ブロック層と
を順次積層してなることを特徴としている。

【００１１】上記実施形態によれば、上記半導体レーザ
装置が動作すると、上記Ａｌを含まない材料からなり井
戸層とバリヤ層とで構成される活性層に発光領域が形成
され、この発光領域でレーザ光が得られる。このとき、
上記第２導電型の上部クラッド層において、特に、上記
リッジ部の上記活性層側部分が上記発光領域からの光に
曝される。上記第２導電型の上部クラッド層は比較的酸
化し易いＡｌを含み、リッジ部の形成時に大気に曝され
て酸化され易くてリッジ部側面の結晶性が悪くなり易
く、このリッジ部側面は高密度の光に曝されて非発光再
結合による欠陥が生じ易い。しかしながら、上記リッジ
部は活性層に向って末広がりの形状を有するので、上記
発光領域からの光に曝されても光密度が比較的小さくな
る。したがって、上記リッジ部の側面は、非発光再結合
などによって欠陥が生じることが防止され、その結果、
この半導体レーザ装置の性能が安定する。

【００１２】また、上記第２導電型の上部クラッド層の
リッジ部の幅方向両側に設けられてＡｌを含む材料から
なる第１導電型の電流ブロック層について、この電流ブ
ロック層が形成される際、上記リッジ部の両側面と、上
記リッジ部の両側の平坦面とに、上記電流ブロック層を
構成する結晶が成長される。このとき、上記リッジ部は
活性層に向って末広がりの形状を有するので、上記リッ
ジ部の側面と上記平坦面とがなす角度は鈍角であるか
ら、上記リッジ部の両側面に成長される結晶と、上記平
坦面に成長される結晶との間には欠陥が生じ難い。した
がって、上記電流ブロック層はＡｌを含んだ材料からな
り、高出力時に結晶の欠陥に起因する劣化が比較的生じ
易いにも拘らず、上記半導体レーザ装置の動作時に、上
記活性層の発光領域からの光によって電流ブロック層が
劣化することが殆ど無い。

【００１３】したがって、本発明の半導体レーザ装置
は、安定して高出力発光が可能になり、良好な信頼性が
得られる。

【００１４】１実施形態の半導体レーザ装置は、上記第
２導電型の上部クラッド層のリッジ部は、断面におい
て、輪郭が上記活性層に向って末広がりの曲線をなして
いる。

【００１５】上記実施形態によれば、上記上部クラッド
層のリッジ部は、断面における輪郭が、上記活性層に向
って末広がりの曲線をなすので、上記発光領域からの光
の光密度が効果的に小さくなり、また、上記電流ブロッ
ク層が少ない欠陥で形成される。したがって、上記半導
体レーザ装置は、高出力発光時の上記上部クラッド層の
リッジ部および電流ブロック層の劣化が防止されて、良
好な信頼性が得られる。

【００１６】１実施形態の半導体レーザ装置は、上記第
２導電型の上部クラッド層のリッジ部は、幅方向の寸法
が５μｍ以下であり、発光波長が７６０ｎｍよりも大き
く９００ｎｍよりも小さい。

【００１７】上記実施形態によれば、上記半導体レーザ
装置は、上記リッジ部の幅方向の寸法が５μｍ以下でシ
ングル横モード発振が可能であり、幅方向の寸法が比較
的小さいリッジ部では光密度が比較的大きくて高出力時
の劣化が生じ易いにもかかわらず、活性層に向って幅広
の形状を有するので安定した性能を有する。ここにおい
て、動作時の発光波長が７６０ｎｍ以下であると、光エ
ネルギーが過大となって上記リッジ部側面での非発光再
結合が多くなり、半導体レーザ装置の劣化が生じてしま
う。また、動作時の発光波長が９００ｎｍ以上である
と、光エネルギーが小さいので、他の半導体レーザ装置
であっても劣化は殆ど生じない。したがって、発光波長
が７６０ｎｍよりも大きく９００ｎｍよりも小さい場合
に、安定して高出力発光が可能な半導体レーザ装置が得
られる。

【００１８】１実施形態の半導体レーザ装置は、上記基
板はＧａＡｓからなり、上記活性層はＩｎＧａＡｓＰ系
材料からなり、上記第２クラッド層はＡｌｘＧａ１−ｘ
Ａｓ（ｘ＞０．４５）からなり、上記電流ブロック層は
ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（ｙ＞ｘ）からなる。

【００１９】上記実施形態によれば、上記半導体レーザ
装置は、ＧａＡｓからなる基板を備え、ＩｎＧａＡｓＰ
系材料からなる活性層を有して高出力であり、かつ、Ａ
ｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＞０．４５）からなる上記第２
クラッド層と、ＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（ｙ＞ｘ）からな
る上記電流ブロック層との劣化が効果的に防止されて、
安定した性能を有する。

【００２０】１実施形態に記載の半導体レーザ装置は、
第２導電型のエッチングストップ層を備え、上記第２導
電型の上部クラッド層は、上記エッチングストップ層に
よって、上記活性層に近い側の上部第１クラッド層と、
上記活性層から遠い側であって上記ストライプ状のリッ
ジ部を構成する上部第２クラッド層とに隔てられてい
る。

【００２１】上記実施形態によれば、上記上部クラッド
層は、上記エッチングストップ層によって、上部第１ク
ラッド層の厚みが所定の厚みに良好な制御性で得られ、
また、上部第２クラッド層の形状が、動作時の光密度を
比較的小さくできる所定のリッジ形状に、良好な制御性
で形成される。

【００２２】１実施形態の半導体レーザ装置は、上記エ
ッチングストップ層はＧａＡｓからなる。

【００２３】上記実施形態によれば、上記エッチングス
トップ層は、ＧａＡｓからなり、上記第２クラッド層の
リッジ部を形成する際に例えば酸化などの劣化が生じに
くいので、エッチングストップ層の酸化物に起因する電
流ブロック層の欠陥などが回避されて、安定した性能の
半導体レーザ装置が得られる。

【００２４】１実施形態の半導体レーザ装置は、上記第
１導電型の下部クラッド層は、上記基板に近い部分の屈
折率が、上記活性層に近い部分の屈折率よりも大きい。

【００２５】上記実施形態によれば、上記基板に近い部
分の屈折率が、上記活性層に近い部分の屈折率よりも大
きい第１導電型の下部クラッド層によって、上記活性層
の発光領域が基板側に移動するので、上記活性層に関し
て基板の反対側に位置する上部クラッド層のリッジ部で
は、上記発光領域からの光の光密度が減少する。したが
って、上記上部クラッド層のリッジ部の劣化が回避され
るので、安定して高出力発光が可能な半導体レーザ装置
が得られる。

【００２６】１実施形態の半導体レーザ装置は、発光波
長が７６０ｎｍよりも大きく８００ｎｍよりも小さい。

【００２７】上記実施形態によれば、発光波長が７６０
ｎｍよりも大きく８００ｎｍよりも小さい半導体レーザ
装置において、例えば１２０ｍＷ以上の大出力において
も長時間に亘って安定して発光が可能になる。

【００２８】１実施形態の光ディスク装置は、上記半導
体レーザ装置を用いる。

【００２９】上記実施形態によれば、シングル横モード
で高出力発光が可能であり、かつ、高信頼の半導体レー
ザ装置を用いることによって、高速読み出しおよび書き
込みが可能な高信頼の光ディスク装置が得られる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
より詳細に説明する。

【００３１】（第１実施形態）図１は、第１実施形態の
半導体レーザ装置を示す図であり、図２は上記半導体レ
ーザ装置の製造方法を示す工程図である。

【００３２】本実施形態の半導体レーザ装置は、図１に
示すように、（１００）面を有するｎ−ＧａＡｓ基板１
０１上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１０２（０．５μｍ
厚）と、ｎ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ下部クラッド層
１０３（１．７μｍ厚）と、ｉ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７
Ａｓ下部光ガイド層１０４（３５ｎｍ厚）と、多重量子
井戸活性層１０５と、ｉ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓ上
部光ガイド層１０６（３５ｎｍ厚）と、ｐ−Ａｌ_０．５
Ｇａ_０．５Ａｓ上部第１クラッド層１０７（０．２０μ
ｍ厚）と、ｐ−ＧａＡｓエッチングストップ層１０８
（３ｎｍ厚）と、ｐ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ上部第
２クラッド層１０９（１．２μｍ厚）と、ｐ−ＧａＡｓ
コンタクト層１１０（０．７μｍ厚）とが、順に積層さ
れてなる。上記エッチングストップ層１０８上に形成さ
れた上部第２クラッド層１０９は、ストライプ状のリッ
ジ形状に形成されていて、リッジ部として機能する。

【００３３】上記多重量子井戸活性層１０５は、２層の
０．２８％圧縮歪Ｉｎ_０．２５Ｇａ _０．７５Ａｓ
_０．５７Ｐ_０．４３井戸層（６ｎｍ厚）と、３層の−
１．２％引張り歪ＧａＡｓ_０．６６Ｐ_０．３４障壁層
（３層のうちの基板側から第１、第３番目の障壁層は
７．５ｎｍ厚であり、第２番目の障壁層は７ｎｍ厚）と
からなり、上記ＩｎＧａＡｓＰ井戸層とＧａＡｓＰ障壁
層とが交互に積層されている。この多重量子井戸活性層
１０５における発振波長は７８０ｎｍである。

【００３４】上記リッジ形状の上部第２クラッド層１０
９は、上記多重量子井戸活性層１０５に向って末広がり
の形状を有し、厚み方向に約２μｍ、幅方向に約２．５
μｍの寸法を有する。上記リッジ形状の上部第２クラッ
ド層１０９の両側には、ｎ−Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ
第１電流ブロック層１１１（０．６μｍ厚）、ｎ−Ｇａ
Ａｓ第２電流ブロック層１１２（０．６μｍ厚）、ｐ−
ＧａＡｓ埋め込み層１１３（０．７μｍ厚）が積層され
ている。この第１電流ブロック層１１１、第２電流ブロ
ック層１１２、埋め込み層１１３によって、リッジ部の
概略直下にのみ電流を導く電流狭窄構造を構成してい
る。第１電流ブロック層１１１は、上部第２クラッド層
１０９よりもＡｌ組成比を高くすることによって屈折率
を低くして、上記上部第２クラッド層１０９への光閉じ
込め効果を奏するようにしている。さらに、上記リッジ
部１０９、第１電流ブロック層１１１、第２電流ブロッ
ク層１１２、および埋め込み層１１３の上面に、ｐ−Ｇ
ａＡｓキャップ層１１４（２．０μｍ厚）を積層してい
る。

【００３５】図２を用いて、上記半導体レーザ装置の製
造方法を説明する。

【００３６】まず、ｎ−基板１０１上に、ｎ−バッファ
層１０２、ｎ−クラッド層１０３、ｉ−下部光ガイド層
１０４、２層の井戸層と３層の障壁層とからなる量子井
戸活性層１０５、ｉ−上部光ガイド層１０６、ｐ−上部
第１クラッド層１０７、ｐ−エッチングストップ層１０
８、ｐ−上部第２クラッド層１０９、ｐ−コンタクト層
１１０を、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によっ
て順次積層する。上記活性層１０５周辺を成長する際の
雰囲気温度は６５０℃である。そして、ｐ−コンタクト
層１１０上にストライプ状のレジストマスク１２１を形
成する（図２（ａ））。レジストマスクの方向は（１−
１０）方向である。その後、レジストマスク１２１直下
以外の部分のｐ−コンタクト層１１０と、ｐ−上部第２
クラッド層１０９とをウェットエッチングによって除去
する。これによって、上記上部第２クラッド層１０９
を、厚み方向が約２μｍ、幅方向が最も大きい部分で約
２．５μｍの寸法に形成して、ストライプ状のリッジ形
状に形成する。上記ウェットエッチングは、硫酸と過酸
化水素水の混合水溶液を用いたエッチングと、フッ酸
（フッ化水素酸）を用いたエッチングとの二段階で行
い、上記リッジ部の幅方向両側に、ｐ−ＧａＡｓエッチ
ングストップ層１０８の表面を露出させる。すなわち、
まず、硫酸と過酸化水素水の混合水溶液を用いて、上部
第２クラッド層の１０９の厚み方向の途中までエッチン
グを行う（図２（ｂ））。次に、フッ酸を用いて、上部
第２クラッド層をエッチングストップ層に至るまで厚み
方向にエッチングを行って、上記上部第２クラッド層１
０９をリッジストライプ形状にする（図２（ｃ））。こ
のとき、上部第２クラッド層１０９は活性層１０５に向
って末広がりの形状になり、上記上部第２クラッド層１
０９の側面は断面が略直線になる。この面は（１１１）
Ａ面である。通常、ＡｌＧａＡｓ系材料は、ウェットエ
ッチングによって、（１１１）Ａ面が得られる。

【００３７】次に、ＭＯＣＶＤ法を用いて、上記上部第
２クラッド層１０９であるリッジ部の幅方向両側に、ｎ
−第１電流ブロック層１１１、ｎ−第２電流ブロック層
１１２、およびｐ−埋め込み層１１３を順次積層する。
このとき、上記リッジ部の上面にも、これらの層が凸状
に形成される。この凸状の部分以外を覆うようにレジス
トマスクを形成し、上記リッジ部上のｎ−第１電流ブロ
ック層１１１、ｎ−第２電流ブロック層１１２、ｐ−埋
め込み層１１３の凸状部分を形成する部分をエッチング
で除去する。その後、上記レジストマスクを除去し、MO
CVD法を用いて、ｐ−コンタクト層１１０、ｎ−第１電
流ブロック層１１１、ｎ−第２電流ブロック層１１２、
およびｐ−埋め込み層１１３の上側全面を覆うようにｐ
−キャップ層１１４を形成して、図１の構造を得る。最
後に、上記ｐ−キャップ層１１４上面と、基板１０１下
面とに図示しない電極を各々配置し、ウェハのへき開
と、へき開面の鏡面形成の工程を経て、共振器長が８０
０μｍの埋め込みリッジ型半導体レーザ装置が得られ
る。

【００３８】本実施形態の半導体レーザ装置は、Ａｌフ
リーの材料によって、井戸層／バリア層を有する多重量
子井戸活性層１０５を形成したので、安定して高出力発
光が可能である。ここにおいて、半導体レーザ装置を高
出力で発光する際、低出力では問題が無かったＡｌＧａ
Ａｓからなる上部第２クラッド層および電流ブロック層
が劣化する問題が生じる。この上部第２クラッド層およ
び電流ブロック層の劣化の程度は、上部第２クラッド層
の形状に応じて変わることが判明した。そこで、本実施
形態の半導体レーザ装置では、上部第２クラッド層１０
９を、活性層１０５に向って末広がりの形状にすること
によって、上記上部第２クラッド層１０９および第１電
流ブロック層１１１の劣化を回避している。実際に上記
構造の半導体レーザ装置を製造して発光動作させて実験
を行った結果、発振波長が７８０ｎｍで１４０ｍＷ以上
の高出力発光が安定して得られることが確認された。

【００３９】上記上部第２クラッド層および電流ブロッ
ク層の劣化の程度が、上記第２クラッド層の形状に応じ
て変化する理由を、以下に説明する。

【００４０】まず、リッジストライプ構造の半導体レー
ザ装置においては、リッジ部を形成する際にウェハが大
気に曝される。したがって、本実施形態では、酸化しや
すいＡｌを全く含まないＧａＡｓエッチングストップ層
を用いることによって、その上に形成する電流ブロック
層１１１の成長時に界面が清浄になるようにしている。
しかし、９００ｎｍ未満の発振波長のレーザにおいて
は、キャリアの活性層への閉じ込めを十分に行うため
に、Ａｌの組成比が０．４５を超えるＡｌＧａＡｓを用
いて上部クラッド層を形成するので、上記リッジ部形成
の際にリッジ部側面でＡｌの酸化が発生しやすい。した
がって、上記リッジ部側面には、Ａｌの酸化に起因する
欠陥が発生しやすくなっている。ここで、上記リッジ部
側面の活性層に近い部分では、活性層からの光に曝され
易い。この活性層からの光の光密度が高いと、上記リッ
ジ部を構成するクラッド層や電流ブロック層が、非発光
再結合によって劣化してしまう。したがって、本実施形
態では、リッジ部の形状を、活性層からの光の光密度が
劣化を誘発しないように最適化することによって、半導
体レーザ装置の性能を安定にしている。

【００４１】図６は、リッジ部の形状に対応する光の分
布を示した模式図である。図６（ａ）は、リッジ部１０
の側面が活性層１５に向って狭まる形状を有する場合で
あり、図６（ｂ）はリッジ部２０の側面が活性層２５の
幅方向に対して垂直をなす場合であり、図６（ｃ）はリ
ッジ部３０が活性層３５に向って末広がりの形状をなす
場合を示している。本実施形態では、図６（ｃ）に示す
ように、リッジ部３０よりも屈折率が低い電流ブロック
層３８が、上記リッジ部３０に、活性層３５の発光領域
３７に向って覆い被さるように配置されている。これに
よって、発光領域３７からの光が、矢印Ａで示す方向に
押さえ込まれて、リッジ部３０側面の特に活性層３５に
近い部分における光密度が小さくなる。その結果、リッ
ジ部３０側面の活性層３５に近い部分の非発光再結合の
発生が抑制される。一方、従来の図６（ａ）に示す構造
では、図６（ｃ）とは逆に、電流ブロック層が、活性層
１５から遠ざかる方向に向ってこの電流ブロック層より
も屈折率が高いリッジ部１０を覆うように配置されてい
る。これによって、矢印Ｂに示す方向、すなわち発光領
域１７からの光の出射方向と略同じ方向に光が集められ
るので、特に、光が通過する幅が狭まるリッジ部の活性
層１５に近い部分において、光密度が過大になってしま
う。図６（ｂ）では、リッジ部２０の活性層２５側の部
分において、発光領域２７からの光の光密度は、図６
（ａ）における程度には過大にならないが、図６（ｃ）
よりは大きくなって、リッジ部２０側面などで非発光再
結合が生じてしまう。

【００４２】また、本実施形態では、上記上部第２クラ
ッド層１０９が活性層１０５に向って末広がりの形状を
有することによって、さらに、以下に示す効果が得られ
る。

【００４３】すなわち、図１に示すようなエッチングス
トップ層１０７上に、上部第２クラッド層１０９によっ
てリッジ部を形成すると、上記上部第２クラッド層１０
９の側面とエッチングストップ層１０７の上面とが鈍角
をなす。このエッチングストップ層１０７上かつ上部第
２クラッド層１０９の幅方向両側に、ＭＯＣＶＤ法で電
流ブロック層１１１を成長する際、上記エッチングスト
ップ層１０７表面と、上部第２クラッド層１０９の側面
とで、異なる方向に向って結晶成長が生じる。したがっ
て、上記上部第２クラッド層１０９の側面とエッチング
ストップ層１０７の上面とが近接する位置において、上
記エッチングストップ層１０７表面上に成長する結晶
と、上部第２クラッド層１０９の側面に成長する結晶と
がぶつかり合う。ここで、本実施形態では、上記上部第
２クラッド層１０９の側面とエッチングストップ層１０
７の上面とが鈍角をなすので、上記エッチングストップ
層１０７表面の結晶と、上部第２クラッド層１０９の側
面の結晶とがぶつかっても、結晶欠陥が殆ど生じないで
電流ブロック層１１１が形成される。一方、図８（ｂ）
の従来の半導体レーザ装置のように、上記エッチングス
トップ層３０８上面と上部第２クラッド層３０９側面と
が鋭角をなす場合、結晶成長時に上記エッチングストッ
プ層３０８表面の結晶と、上部第２クラッド層３０９の
側面の結晶とがぶつかって結晶欠陥が生じ、結晶欠陥を
有する電流ブロック層３１１が形成されてしまう。ここ
で、電流ブロック層３１１は、上部第２クラッド層３０
９よりもＡｌ組成が高い層であるので、電流ブロック層
３１１の形成時などに混入した不純物準位を形成する酸
素と上記結晶欠陥とによって、高出力動作時の大きな光
密度の下で半導体レーザ装置の性能が劣化してしまう。

【００４４】したがって、本実施形態では、上部第２ク
ラッド層１０９の形状を活性層１０５に向って末広がり
にして、上記上部第２クラッド層１０９の側面とエッチ
ングストップ層１０７の上面とがなす角度を鈍角にする
ことによって、電流ブロック層１１１の結晶欠陥が少な
くなるようにしている。これによって、電流ブロック層
１１１が、比較的高い光密度の下においても劣化するこ
とがなくて、長期に亘って安定した性能の半導体レーザ
装置が得られる。

【００４５】従来のＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザ装置
において、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなリ
ッジストライプ構造が用いられていたが、リッジ部形状
に起因する光密度の分布や電流ブロック層の結晶欠陥に
ついては考慮されていなかった。なぜなら、上記従来の
ＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザ装置は出力が小さいの
で、リッジ部や電流ブロック層での劣化は、活性層での
劣化に比べて遥かに程度が小さいから、問題にならなか
ったからである。また、９８０ｎｍ帯などの長波長で発
振する半導体レーザ装置では、レーザ光のエネルギーが
小さいので、非発光再結合準位による光吸収は少なくて
問題にならなかったからである。つまり、発光波長が９
００ｎｍ以上で低出力の半導体レーザ装置では、リッジ
部の構造は、成長方法やプロセス方法などの製造の観点
のみに基いて決定されていて、発光性能への影響は考慮
されていなかった。本発明者は、９００ｎｍ未満の発光
波長で発振する半導体レーザ装置において、例えばＰな
どのＡｌ系以外の材料を用いることによって高出力発光
に耐える活性層を備える場合、リッジ部形状が半導体レ
ーザ装置性能に大きな影響を及ぼすことを見出し、これ
に基いて、良好な性能が得られるリッジ部の構造を解明
するに至った。

【００４６】なお、本実施形態では、リッジ部１０９の
側面に形成した電流ブロック層１１１は、半導体によっ
て構成している。この電流ブロック層を誘電体で形成す
ると、高出力での動作時に、他の半導体層との熱膨張係
数の違いによる歪のために、レーザ内部に欠陥が発生し
て劣化してしまう。また、エッチングストップ層１０８
はＧａＡｓで形成していて、ＩｎＧａＰなどのPを含む
材料は用いていない。これは、エッチングストップ層に
Pを含んだ材料を用いると、ＡｌＧａＡｓを成長して電
流ブロック層を形成する際、このＡｌＧａＡｓの成長温
度である７００〜７５０℃程度の温度によってエッチン
グストップ層からのPの脱離が発生して、エッチングス
トップ層に大量の欠陥が発生してしまうからである。ま
た、上記半導体レーザ装置は、リッジ部１０９の幅方向
の寸法を５μｍ以下にして、シングル横モードで発振可
能にしている。

【００４７】また、リッジ部１０９側面や電流ブロック
層１１１内の結晶欠陥による非発光再結合準位への光吸
収は、発振波長が短い光、すなわち、エネルギーが大き
い光を出射する半導体レーザ装置において顕著である。
したがって、本発明によれば、シングル横モードでの高
出力発光が可能であって、発振波長が７６０ｎｍより大
きく８００ｎｍより小さい光ディスク装置の光源に好適
な半導体レーザ装置について、性能の劣化が少ない高信
頼の半導体レーザ装置が得られる。

【００４８】（第２実施形態）図３は、第２実施形態の
半導体レーザ装置を示す図である。本実施形態の半導体
レーザ装置は、（１００）面を有するｎ−ＧａＡｓ基板
２０１上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層２０２（０．５μ
ｍ厚）と、ｎ−Ａｌ_０．４７Ｇａ_０．５３Ａｓ下部第２
クラッド層２０３ｂ（２．３μｍ厚）と、ｎ−Ａｌ
_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ下部第１クラッド層２０３ａ
（０．２μｍ厚）と、ｉ−Ａｌ_０．３５Ｇａ_{０． ６５}Ａ
ｓ下部光ガイド層２０４（５５ｎｍ厚）と、多重量子井
戸活性層２０５と、ｉ−Ａｌ_０．３５Ｇａ_０．６５Ａｓ
上部光ガイド層２０６（５５ｎｍ厚）と、ｐ−Ａｌ
_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ上部第１クラッド層２０７（０．
２０μｍ厚）と、ｐ−ＧａＡｓエッチングストップ層２
０８（３ｎｍ厚）と、ｐ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ上
部第２クラッド層２０９（１．２μｍ厚）と、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層２１０（０．７μｍ厚）とが、順次積
層されている上記多重量子井戸活性層２０５は、２層の
０．３５％圧縮歪Ｉｎ_０．２７Ｇａ_０．７３Ａｓ
_０．５５Ｐ_０．４５井戸層（８ｎｍ厚）と、３層の−
１．４５％引張り歪Ｉｎ_０．０９Ｇａ_０．９１Ａｓ
_０．４１Ｐ_０．５９障壁層（３層のうち基板側から第
１、第３番目の障壁層の層厚１０ｎｍ、第２番目は５ｎ
ｍ厚)とからなり、上記井戸層と障壁層とは交互に積層
されている。

【００４９】上記エッチングストップ層２０８上に配置
された上部第２クラッド層２０９は、ストライプ状のリ
ッジ形状をなしている。この上部第２クラッド層２０９
によって構成されたリッジ部は、厚み方向が約２μｍ、
幅方向が約２．５μｍの寸法を有する。この上部第２ク
ラッド層２０９下端のエッチングストップ層２０８に接
する部分が、上記２．５μｍの幅方向寸法を有してい
る。上記リッジ部の幅方向両側には、ｎ−Ａｌ０．７Ｇ
ａ０．３Ａｓ第１電流ブロック層２１１（０．６μｍ
厚）、ｎ−ＧａＡｓ第２電流ブロック層２１２（０．６
μｍ厚）、ｐ−ＧａＡｓ埋め込み層２１３（０．７μｍ
厚）が埋め込まれていて、この構造によって、略リッジ
部直下にのみに電流を導く電流狭窄作用を奏するように
なっている。上記第１電流ブロック層２１１は、上記上
部第２クラッド層２０９への光の閉じ込めのため、この
上部第２クラッド層２０９よりも小さい屈折率をなすよ
うに、クラッド層２０９の構成材料よりもＡｌ組成比が
大きい材料で構成している。上記ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層２１０、第１電流ブロック層２１１、第２電流ブロ
ック層２１２、および埋め込み層２１３上には、ｐ−Ｇ
ａＡｓキャップ層２１４（２．０μｍ厚）が積層されて
いる。上記上部第２クラッド層２０９の側面は、活性層
２０５に向かって末広がりの曲線に形成されている。こ
の半導体レーザ装置は、発振波長が７８０ｎｍである。

【００５０】図４は、上記半導体レーザ装置の製造方法
を示した工程図である。

【００５１】まず、図４（ａ）に示すように、ｎ−基板
２０１上に、順に、ｎ−バッファ層２０２、ｎ−下部第
２クラッド層２０３ｂ、ｎ−下部第１クラッド層２０３
ａ、ｉ−下部光ガイド層２０４、２層の井戸層と３層の
障壁層からなる量子井戸活性層２０５、ｉ−上部光ガイ
ド層２０６、ｐ−上部第１クラッド層２０７、ｐ−エッ
チングストップ層２０８、ｐ−上部第２クラッド層２０
９、ｐ−コンタクト層２１０とを、有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）によって積層する。上記量子井戸活性
層２０５周辺を成長する際の雰囲気温度は６５０℃にし
ている。そして、ｐ−コンタクト層２１０上に、ストラ
イプ状のレジストマスク２２１を形成する（図４
（ａ））。このレジストマスク２２１は（１１０）方向
に向けて形成する。その後、レジストマスク２２１直下
以外の部分のｐ−コンタクト層２１０と、ｐ−上部第２
クラッド層２０９とをウェットエッチング法で除去し
て、上記上部第２クラッド層２０９の厚み方向の寸法を
約２μｍに、幅方向の寸法を最も大きい部分で約２．５
μｍにしてリッジ部を形成する。この際のエッチング
は、硫酸と過酸化水素水の混合水溶液によるエッチング
と、フッ酸を用いたエッチングとの二段階に分けて実行
する。すなわち、まず、硫酸と過酸化水素水の混合水溶
液を用いて、上記上部第２クラッド層の２０９の厚み方
向の途中までをエッチング除去する（図４（ｂ））。ウ
ェットエッチングでは、基板の面方位の影響を受けない
場合は、エッチングは曲面状に進む傾向を有する。上記
ストライプ状のレジストマスクの方向が（１１０）であ
ることから、図４（ｂ）の段階において活性層に向かっ
て末広がりの形状をなす上部第２クラッド層２０９の側
面は、（１１１）Ｂ面に近い面方位を有する。上記上部
第２クラッド層２０９を構成するＡｌＧａＡｓにおける
（１１１）Ｂ面は、エッチングで生成し難い面であるの
で、この上部第２クラッド層２０９の側面は、ウェット
エッチングの特性をそのまま反映する。すなわち、上部
第２クラッド層２０９の側面は、断面において活性層２
０５に向かって末広がりの曲線をなす。上記ストライプ
状のレジストマスクの方向が（１−１０）である場合、
第２クラッド層の側面は、エッチングによって生成され
易い面である（１１１）Ａ面が生成されて、第１実施形
態のような直線断面になる。次に、フッ酸を用いて上部
第２クラッド層２０９を、エッチングストップ層２０８
に至るまで厚み方向にエッチングを行って、リッジ部を
形成する（図４（Ｃ））。この時も、上部第２クラッド
層２０９の側面は、エッチングで生成され難い（１１
１）Ｂ面であるので、エッチングの特性が反映されて、
断面が活性層２０５に向って末広がりの曲面なす。

【００５２】続いてＭＯＣＶＤ法を用いて、上部第２ク
ラッド層２０９の両側に、ｎ−第１電流ブロック層２１
１、ｎ−第２電流ブロック層２１２、ｐ−埋め込み層２
１３を順次積層する。このとき、リッジ部の上にも、こ
れらの層が形成されて凸形状をなす。この凸形状の部分
以外を覆うようにレジストマスクを形成し、上記リッジ
ストライプ上のｎ−第１電流ブロック層２１１、ｎ−第
２電流ブロック層２１２、ｐ−埋め込み層２１３で形成
された凸形状部分を、エッチングで除去する。その後、
上記レジストマスクを除去し、ＭＯＣＶＤ法を用いてｐ
−キャップ層２１４を全面に積層して、図３に示す構造
が得られる。最後に、ｐ−キャップ層２１４上面と基板
２０１下面に各々電極を形成し、ウェハのへき開と、こ
のへき開面への鏡面形成工程を経て、共振器長８００μ
ｍの埋め込みリッジストライプ型半導体レーザ装置が得
られる。

【００５３】本実施形態では、第１実施形態と同様に、
リッジ部の幅方向両側面を、断面において活性層２０５
に向って末広がりの曲線に形成している。リッジ部の側
面を活性層に向って広げると、リッジ部の頂部は相対的
に狭くなるので、素子抵抗の上昇が発生する。そこで、
リッジ部の側面を断面曲線にすることによって、側面が
断面直線であるよりも、電流ブロック層２１１のリッジ
部が幅方向中央に多く食い込むようにして、光の活性層
２０５への押さえ込み作用を大きくすると共に、リッジ
部の頂部を比較的幅広にすることができる。また第１実
施形態と比較して、電流ブロック層２１１の成長時に、
エッチングストップ層２０８上での結晶成長方向と、リ
ッジ部側面での結晶成長方向とを近づけることができる
ので、さらに結晶欠陥の発生を抑制することができる。
これによって、電流ブロック層２１１の光密度による劣
化がさらに回避できて、高出力下で十分な長期信頼性を
有する半導体レーザ装置にできる。

【００５４】さらに、本実施形態では、下部クラッド層
を、ｎ−下部第２クラッド層２０３ｂとｎ−下部第１ク
ラッド層２０３ａとの２層で構成して、基板２０１側の
下部第２クラッド層２０３ｂの屈折率を、活性層２０５
側の下部第１クラッド層２０３ａの屈折率よりも高くし
ている。図６（ｄ）は、本実施形態のリッジ部周囲にお
ける光の分布を示す模式図である。図６（ｄ）に示すよ
うに、活性層４５より遠い側の下部第２クラッド層４３
ｂの屈折率を、活性層４５に近い側の下部第１クラッド
層４３ａの屈折率よりも高くすることによって、矢印Ｃ
で示すように発光領域を基板側に寄せることができ、こ
れによって、相対的にリッジ部４０側面での光密度をさ
らに下げることができる。したがって、この半導体レー
ザ装置は、高出力動作時の信頼性がさらに向上できる。

【００５５】第１実施形態において、１層の下部クラッ
ド層１０３の屈折率を高くすると、第２実施形態と同様
に、発光領域を基板１０１側に寄せることが可能である
が、発光領域からの光が基板１０１側に広がり、活性層
１０５への光閉じ込め機能が低下して、閾値電流が悪化
してしまう。本実施形態では、下部光ガイド層２０４、
上部光ガイド層２０６の層厚を第１実施形態よりも厚く
することによって、活性層２０５の光閉じ込め係数を維
持すると共に、発光領域を基板２０１側に移動させてい
る。

【００５６】本実施形態の半導体レーザ装置によって、
発振波長が７８０ｎｍで、シングル横モードで１６０ｍ
Ｗ以上の高出力発光が得られた。

【００５７】（第３実施形態）図５は、本発明の第３実
施形態の光ディスク装置を示す図である。この光ディス
ク装置は、光ディスク４０１にデータを書き込んだり、
光ディスク４０１に書き込まれたデータを読み出すもの
であり、このデータの書き込みおよび読み出しに用いる
光源として、第１実施形態の半導体レーザ装置と同様の
構造を有する半導体レーザ装置４０２を用いている。

【００５８】本実施形態の光ディスク装置では、光ディ
スクへのデータの書き込みの際、半導体レーザ装置４０
２から出射されてデータを含む信号光が、コリメートレ
ンズ４０３によって平行光にされ、ビームスプリッタ４
０４を透過してλ／４偏光板４０５で偏光状態が調節さ
れた後、対物レンズ４０６で集光されて、光ディスク４
０１に照射される。光ディスクの読み出しの際には、上
記半導体レーザ装置４０２からデータを含まない光が、
上記書き込み時と同じ経路をたどって光ディスク４０１
に照射される。この照射されたレーザ光が、データが記
録された光ディスク４０１の表面で反射され、レーザ光
照射用対物レンズ４０６、λ／４波長板４０５を経た
後、ビームスプリッタ４０４で反射されて、反射後の進
行方向が反射前の進行方向から９０°をなすように変更
されて、再生光用対物レンズ４０７で集光され、信号検
出用受光素子４０８に入射する。この信号検出用受光素
子４０８内に入射したレーザ光の強弱に対応して、レー
ザ光による信号が電気信号に変換されて、信号光再生回
路４０９で元の信号に再生される。

【００５９】本実施形態の光ディスク装置は、従来より
も高い光出力で動作する半導体レーザ装置４０２を備え
るので、ディスク４０１の回転数を従来よりも高速化し
てもデータの読み書きが可能となった。従って、特にＣ
Ｄ−Ｒ／ＲＷ（書き込み可能／書き換え可能なコンパク
トディスク）などへの書き込み時に問題となっていたデ
ィスクへのアクセス時間の長さが、従来よりも格段に短
くできて、より快適な操作性を有する光ディスク装置が
実現できる。

【００６０】本実施形態の光ディスク装置では、第１実
施形態と同様の半導体レーザ装置４０２を用いたが、第
２実施形態と同様の半導体レーザ装置を用いてもよく、
また、半導体レーザ装置は、７８０ｎｍ帯の発光波長に
限られず他の発光波長を有してもよい。

【００６１】また、本発明の半導体レーザ装置を用い
て、ＣＤに限らず、例えばＤＶＤ（デジタル多用途ディ
スク）などの他の光ディスクへの書き込みおよび読み出
し機能を有する装置を構成してもよい。

【００６２】また、上記光ディスク装置は、光ディスク
への書き込み機能、あるいは光ディスクからの読み出し
機能のいずれか一方の機能のみを有してもよい。

【００６３】また、上記実施形態において、半導体レー
ザ装置の活性層は、ＩｎＧａＡｓＰ以外のＧａＡｓＰ、
ＩｎＧａＡｓ、およびＩｎＧａＰなどを用いてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明の半導
体レーザ装置によれば、第１導電型の下部クラッド層
と、Ａｌを含まない材料からなり井戸層とバリヤ層とで
構成される活性層と、Ａｌを含む材料からなりストライ
プ状のリッジ部を有し、このリッジ部が断面において上
記活性層に向って末広がりの形状を有する第２導電型の
上部クラッド層と、上記第２導電型の上部クラッド層の
リッジ部の幅方向両側に設けられ、Ａｌを含む材料から
なる第１導電型の電流ブロック層とを順次積層してな
り、上記Ａｌを含む第２導電型の上部クラッド層はリッ
ジ部形成時に大気に曝されて側面が酸化し易くて結晶性
が比較的悪く、したがって光密度の高い光に曝されると
非発光再結合によって欠陥が生じ易いにも拘らず、リッ
ジ部が活性層に向って末広がりの形状を有するので、こ
のリッジ部側面における上記発光領域からの光の光密度
が比較的小さくなるから、非発光再結合などによる欠陥
が生じることが防止できる。また、上記リッジ部は活性
層に向って末広がりの形状を有するので、上記リッジ部
の側面と、上記リッジ部の幅方向両側の平坦面とがなす
角度が鈍角であるから、上記電流ブロック層を結晶成長
によって形成する際、上記リッジ部側面に成長する結晶
と上記平坦面に成長する結晶との間に生じる結晶欠陥の
生成が回避できて、殆ど欠陥のない電流ブロック層が形
成できる。したがって、その結果、高出力発光が可能で
良好な信頼性を有する半導体レーザ装置が得られる。

【００６５】１実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記第２導電型の上部クラッド層のリッジ部は、断面に
おいて、上記活性層に近い部分の輪郭が、上記活性層に
向って末広がりの曲線をなしているので、上記上部クラ
ッド層のリッジ部の側面における光密度を効果的に小さ
くでき、また、上記電流ブロック層を少ない欠陥で形成
できる。

【００６６】１実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記第２導電型の上部クラッド層のリッジ部は、幅方向
の寸法が５μｍ以下であり、発光波長が７６０ｎｍより
も大きく９００ｎｍよりも小さいので、シングル横モー
ド発振が可能で比較的大きいエネルギーの光を出力する
にも拘らず、リッジ部が活性層に向って末広の形状を有
することによって、劣化が少なくて安定した性能にでき
る。

【００６７】１実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記基板はＧａＡｓからなり、上記活性層はＩｎＧａＡ
ｓＰ系材料からなり、上記第２クラッド層はＡｌｘＧａ
１−ｘＡｓ（ｘ＞０．４５）からなり、上記電流ブロッ
ク層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（ｙ＞ｘ）からなるので、
ＩｎＧａＡｓＰ系材料からなる活性層を有して高出力で
あるにも拘らず、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＞０．４
５）からなる上記第２クラッド層と、ＡｌｙＧａ１−ｙ
Ａｓ（ｙ＞ｘ）からなる上記電流ブロック層との劣化を
効果的に防止できて、安定した性能にできる。

【００６８】１実施形態に記載の半導体レーザ装置によ
れば、第２導電型のエッチングストップ層を備え、上記
第２導電型の上部クラッド層は、上記エッチングストッ
プ層によって、上記活性層に近い側の上部第１クラッド
層と、上記活性層から遠い側であって上記ストライプ状
のリッジ部を構成する上部第２クラッド層とに隔てられ
ているので、上部第１クラッド層の厚みを良好な制御性
で所定の厚みに形成でき、また、上記上部第２クラッド
層の形状を、良好な制御性で、動作時の光密度が比較的
小さい形状にできる。

【００６９】１実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記エッチングストップ層はＧａＡｓからなるので、上
記第２クラッド層のリッジ部を形成する際に例えば酸化
などの劣化を効果的に防止できて、安定した性能の半導
体レーザ装置にできる。

【００７０】１実施形態の半導体レーザ装置によれば、
上記第１導電型の下部クラッド層は、上記基板に近い部
分の屈折率が、上記活性層に近い部分の屈折率よりも大
きいので、上記活性層の発光領域を基板側に移動するこ
とができて、上記上部クラッド層のリッジ部における光
密度を減少して劣化が回避できるので、高出力発光が可
能で高信頼の半導体レーザ装置にできる。

【００７１】１実施形態の半導体レーザ装置によれば、
発光波長が７６０ｎｍよりも大きく８００ｎｍよりも小
さいので、例えば１４０ｍＷ以上の大出力においても長
時間に亘って安定して発光可能な半導体レーザ装置にで
きる。

【００７２】１実施形態の光ディスク装置によれば、上
記半導体レーザ装置を用いるので、高速読み出しおよび
書き込みが可能な高信頼の光ディスク装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の半導体レーザ装置を示す図で
ある。

【図２】 図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形
態の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程図である。

【図３】 第２実施形態の半導体レーザ装置を示す図で
ある。

【図４】 図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第２実施形
態の半導体レーザ装置の製造方法を示す工程図である。

【図５】 第３実施形態の光ディスク装置を示す図であ
る。

【図６】 図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、リ
ッジ部の形状に対応する光の分布を示した模式図であ
る。

【図７】 図７（ａ）、（ｂ）は、従来の半導体レーザ
装置を示す図である。

【図８】 図８（ａ）、（ｂ）は、従来の他の半導体レ
ーザ装置を示す図である。

【符号の説明】

１０１ ｎ−ＧａＡｓ基板 １０２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 １０３ ｎ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ下部クラッド層 １０４ ｉ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓ下部光ガイド層 １０５ 多重量子井戸活性層 １０６ ｉ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓ上部光ガイド層 １０７ ｐ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ上部第１クラッ
ド層 １０８ ｐ−ＧａＡｓエッチングストップ層 １０９ ｐ−Ａｌ_０．５Ｇａ_０．５Ａｓ上部第２クラッ
ド層 １１０ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 １１１ ｎ−Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ａｓ第１電流ブロッ
ク層 １１２ ｎ−ＧａＡｓ第２電流ブロック層 １１３ ｐ−ＧａＡｓ埋め込み層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA33 BA01 BB01 BB05 FA05 FA17 5D789 AA33 BA01 BB01 BB05 FA05 FA17 5F073 AA13 AA45 AA53 AA74 BA05 CA13 CA17 DA05 DA23 DA35 EA24 EA28

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、 第１導電型の下部クラッド層と、 Ａｌを含まない材料からなり井戸層とバリヤ層とで構成
   される活性層と、 Ａｌを含む材料からなりストライプ状のリッジ部を有
   し、このリッジ部が断面において上記活性層に向って末
   広がりの形状を有する第２導電型の上部クラッド層と、 上記第２導電型の上部クラッド層のリッジ部の幅方向両
   側に設けられ、Ａｌを含む材料からなる第１導電型の電
   流ブロック層とを順次積層してなることを特徴とする半
   導体レーザ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記第２導電型の上部クラッド層のリッジ部は、断面に
   おいて、輪郭が上記活性層に向って末広がりの曲線をな
   していることを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体レーザ
   装置において、 上記第２導電型の上部クラッド層のリッジ部は、幅方向
   の寸法が５μｍ以下であり、 発光波長が７６０ｎｍよりも大きく９００ｎｍよりも小
   さいことを特徴とする半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   半導体レーザ装置において、 上記基板はＧａＡｓからなり、 上記活性層はＩｎＧａＡｓＰ系材料からなり、 上記第２クラッド層はＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＞０．
   ４５）からなり、 上記電流ブロック層はＡｌｙＧａ１−ｙＡｓ（ｙ＞ｘ）
   からなることを特徴とする半導体レーザ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
   半導体レーザ装置において、 第２導電型のエッチングストップ層を備え、 上記第２導電型の上部クラッド層は、上記エッチングス
   トップ層によって、上記活性層に近い側の上部第１クラ
   ッド層と、上記活性層から遠い側であって上記ストライ
   プ状のリッジ部を構成する上部第２クラッド層とに隔て
   られていることを特徴とする半導体レーザ装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の半導体レーザ装置にお
   いて、 上記エッチングストップ層はＧａＡｓからなることを特
   徴とする半導体レーザ装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の
   半導体レーザ装置において、 上記第１導電型の下部クラッド層は、上記基板に近い部
   分の屈折率が、上記活性層に近い部分の屈折率よりも大
   きいことを特徴とする半導体レーザ装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の
   半導体レーザ装置において、 発光波長が７６０ｎｍよりも大きく８００ｎｍよりも小
   さいことを特徴とする半導体レーザ装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１つの半導体
   レーザ装置を用いた光ディスク装置。