JP2004134786A - Semiconductor laser device and manufacturing method therefor - Google Patents

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Shunichi Onishi
大西　俊一
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high-output operation by reducing a reactive current generated by the diffusion of an electric current inside a clad layer, in a semiconductor laser device. <P>SOLUTION: On an n-type substrate 11, an n-type clad layer 12, an active layer 13, a first p-type clad layer 14 comprising p-type AlGaInP, and a second p-type clad layer 16 comprising ridge-like p-type AlGaInP are successively formed. The first p-type clad layer 14 is doped with Mg, and the second p-type clad layer 16 is doped with Zn. Thereby, the resistivity of the first p-type clad layer 14 is set larger than the resistivity of the second p-type clad layer 16. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

　本発明は、III-Ｖ族化合物半導体からなる半導体レーザ装置に関し、特に、低電圧で高出力動作が可能な半導体レーザ装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor laser device made of a III-V compound semiconductor, and more particularly, to a semiconductor laser device capable of high-power operation at a low voltage and a method of manufacturing the same.

　デジタルヴァーサタイルディスク(ＤＶＤ：Digital Versatile Disk)装置は、極めて高密度に情報を記録できることから、パーソナルコンピュータや映像音響機器の分野で急速に普及している。特に、書き込み又は書き換えが可能なＤＶＤ装置は、例えば大容量の外部記憶装置（例えば、いわゆるＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭ）又はビデオテープレコーダに替わる次世代の映像記録装置（いわゆるＤＶＤレコーダ）としてのさらなる普及が期待されている。 2. Description of the Related Art Digital Versatile Disk (DVD) devices are rapidly spreading in the field of personal computers and audiovisual equipment because they can record information at an extremely high density. In particular, a writable or rewritable DVD device is, for example, a large-capacity external storage device (for example, a so-called DVD-R or DVD-RAM) or a next-generation video recording device (a so-called DVD recorder) replacing a video tape recorder. Further diffusion is expected.

　このような書き込み又は書き換えが可能なＤＶＤ装置において、データの読み出し又は書き換えを行うためのピックアップ光源には、波長が約６５０ｎｍの赤色光を放射する半導体レーザ装置が用いられている。近年では、ＤＶＤ装置の書き込み速度を向上するため、半導体レーザ装置に１００ｍＷを超える高出力での動作が要求される。 In such a writable or rewritable DVD device, a semiconductor laser device that emits red light having a wavelength of about 650 nm is used as a pickup light source for reading or rewriting data. In recent years, in order to improve the writing speed of DVD devices, semiconductor laser devices are required to operate at high output exceeding 100 mW.

　ここで、赤色光を放出する半導体レーザ装置において活性層及びクラッド層には、III 族元素にアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）のうちの少なくとも１つを含み、Ｖ族元素にリンを含むIII-Ｖ族化合物半導体であるＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体が用いられている。 Here, in the semiconductor laser device that emits red light, the active layer and the cladding layer include at least one of aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) as a group III element, and include a group V element. An AlGaInP-based compound semiconductor, which is a III-V compound semiconductor containing phosphorus, is used.

　図８は従来のＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体からなる半導体レーザ装置の断面構成を示している。図８に示すように、従来の半導体レーザ装置は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）からなるｎ型基板１０１、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層１０２、ＧａＩｎＰからなる井戸層とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層とが交互に積層された多重量子井戸層１０３ａとその上下に形成されたＡｌＧａＩｎＰからなる光ガイド層１０３ｂとによって構成された活性層１０３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなる第１のｐ型クラッド層１０４、ｐ型ＧａＩｎＰからなるエッチングストップ層１０５、リッジ状に形成されたｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなる第２のｐ型クラッド層１０６、ｐ型ＧａＩｎＰからなる第１のコンタクト層１０７、第２のｐ型クラッド層１０６を挟むように形成されたｎ型ＡｌＩｎＰからなる第１の電流ブロック層１０８、ｎ型ＧａＡｓからなる第２の電流ブロック層１０９及びｐ型ＧａＡｓからなる第２のコンタクト層１１０によって構成されている。 FIG. 8 shows a cross-sectional configuration of a conventional semiconductor laser device made of an AlGaInP-based compound semiconductor. As shown in FIG. 8, a conventional semiconductor laser device includes an n-type substrate 101 made of gallium arsenide (GaAs), an n-type clad layer 102 made of n-type AlGaInP, a well layer made of GaInP, and a barrier layer made of AlGaInP. Are alternately stacked, an active layer 103 composed of a multiple quantum well layer 103a formed above and below and an optical guide layer 103b composed of AlGaInP, a first p-type cladding layer 104 composed of p-type AlGaInP, and a p-type An etching stop layer 105 made of GaInP, a second p-type clad layer 106 made of p-type AlGaInP formed in a ridge shape, a first contact layer 107 made of p-type GaInP, and a second p-type clad layer 106 are sandwiched therebetween. Current blocking layer 108 of n-type AlInP formed as described above, n-type GaAs It is constituted by a second contact layer 110 made of the second current blocking layer 109 and the p-type GaAs formed of.

　また、ｎ型基板１０１の下側には該ｎ型基板１０１とオーミック接触する金属材料からなるｎ側電極１１１が形成され、第２のコンタクト層１０９の上側には該第２のコンタクト層１１０とオーミック接触する金属材料からなるｐ側電極１１２が形成されている。 In addition, an n-side electrode 111 made of a metal material that makes ohmic contact with the n-type substrate 101 is formed below the n-type substrate 101, and the second contact layer 110 is formed above the second contact layer 109. A p-side electrode 112 made of a metal material that makes ohmic contact is formed.

　従来の半導体レーザ装置において、ｎ側電極１１１とｐ側電極１１２とに所定の電圧を印加することによりｐ側電極１１２から注入される電流成分は、リッジ状の第２のｐ型クラッド層１０６と第１の電流ブロック層１０８及び第２の電流ブロック層１０９とのｐｎ接合により狭窄され、第２のｐ型クラッド層１０５から第１のｐ型クラッド層１０４を経て活性層１０３に到達し、活性層１０３に発光性の再結合が生じて井戸層のバンドギャップと対応する波長が約６５０ｎｍのレーザ光が放出される。この際、第２のｐ型クラッド層１０６と、第１のｐ型クラッド層１０４、活性層１０３及びｎ型クラッド層１０２からなる積層構造が共振器となる。 In the conventional semiconductor laser device, a current component injected from the p-side electrode 112 by applying a predetermined voltage to the n-side electrode 111 and the p-side electrode 112 causes the ridge-shaped second p-type cladding layer 106 The first current blocking layer 108 and the second current blocking layer 109 are confined by a pn junction, and reach the active layer 103 from the second p-type cladding layer 105 via the first p-type cladding layer 104, and Emission recombination occurs in the layer 103, and laser light having a wavelength corresponding to the band gap of the well layer of about 650 nm is emitted. At this time, a laminated structure including the second p-type cladding layer 106, the first p-type cladding layer 104, the active layer 103, and the n-type cladding layer 102 becomes a resonator.

　従来の半導体レーザ装置において、高出力で動作可能とするためには、第１のｐ型クラッド層１０４にｐ型不純物を高濃度に添加することが重要である。第１のｐ型クラッド層１０４の不純物濃度が低いと、ｎ側電極１１１から活性層１０３に注入される電子が活性層１０３から第１のｐ型クラッド層１０４に流出（オーバーフロー）するため、しきい値電流及び動作電流が低下して十分な出力を得られない。 (4) In the conventional semiconductor laser device, it is important to add a p-type impurity to the first p-type cladding layer 104 at a high concentration in order to be able to operate at a high output. If the impurity concentration of the first p-type cladding layer 104 is low, electrons injected from the n-side electrode 111 into the active layer 103 flow out from the active layer 103 to the first p-type cladding layer 104 (overflow). The threshold current and the operating current decrease, and a sufficient output cannot be obtained.

　しかし、第１のｐ型クラッド層１０４にｐ型不純物を高濃度に添加すると、ｐ型不純物が活性層１０３に拡散して非発光性の再結合中心が形成されてしまうため、半導体装置の温度特性が劣化して信頼性が低下する。 However, if a high concentration of p-type impurity is added to the first p-type cladding layer 104, the p-type impurity diffuses into the active layer 103 to form a non-radiative recombination center. The characteristics are deteriorated and the reliability is reduced.

　そこで、活性層１０３と第１のｐ型クラッド層１０４との間にアンドープのスペーサ層を設けることにより、ｐ型不純物の活性層１０３への拡散を防止して第１のｐ型クラッド層１０４に高濃度のｐ型不純物を添加する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, by providing an undoped spacer layer between the active layer 103 and the first p-type cladding layer 104, diffusion of the p-type impurity into the active layer 103 is prevented and the first p-type cladding layer 104 is formed. A method of adding a high concentration of a p-type impurity is known (for example, see Patent Document 1).

　また、第１のｐ型クラッド層１０４及び第２のｐ型クラッド層１０６に拡散係数が小さいマグネシウム（Ｍｇ）を添加することにより、ｐ型不純物が活性層１０３に拡散され難くなるため、各半導体層のｐ型不純物濃度を大きくすることができる。
特開２０００−２８６５０７号公報 特開平１１−２８４２８０号公報 特開平１０−２９００４３号公報 Further, by adding magnesium (Mg) having a small diffusion coefficient to the first p-type cladding layer 104 and the second p-type cladding layer 106, p-type impurities are less likely to be diffused into the active layer 103. The p-type impurity concentration of the layer can be increased.
JP 2000-286507 A JP-A-11-284280 JP-A-10-290043

　しかしながら、前記従来の半導体レーザ装置は、リッジ状の第２のｐ型クラッド層１０６において狭窄された電流が、第１のｐ型クラッド層１０４を通過する際に、第１のｐ型クラッド層１０４の内部を拡散されながら活性層１０３に到達するため、第１のｐ型クラッド層１０４における第２のｐ型クラッド層１０５の下側部分以外の領域にも拡散してしまう。従って、活性層１０３において、第２のｐ型クラッド層１０５の下側部分以外の領域では、レーザ光を発振するために十分な電流密度を得られない。 However, in the conventional semiconductor laser device, when the current confined in the ridge-shaped second p-type cladding layer 106 passes through the first p-type cladding layer 104, Reach the active layer 103 while being diffused in the inside of the first p-type cladding layer 104, the diffusion also extends to a region other than the lower part of the second p-type cladding layer 105 in the first p-type cladding layer 104. Therefore, in the active layer 103, in a region other than the lower portion of the second p-type cladding layer 105, a sufficient current density for oscillating laser light cannot be obtained.

　このように、前記従来の半導体レーザ装置は、活性層の上に形成されたクラッド層の内部において電流が拡散することにより無効電流が生じているため、発光効率が低下してしきい値電流及び動作電流が増大するので、高出力を得られないという問題を有している。 As described above, in the conventional semiconductor laser device, the reactive current is generated due to the diffusion of the current inside the cladding layer formed on the active layer. Since the operating current is increased, there is a problem that a high output cannot be obtained.

　特に、第１のｐ型クラッド層１０４の不純物濃度を高くして電子のオーバーフローを抑制しようとすると、第１のｐ型クラッド層１０４の電気伝導性が高くなるため、第１のｐ型クラッド層１０４と平行な方向にも電流が拡散しやすくなるので無効電流が増大してしまう。 In particular, when an attempt is made to suppress the overflow of electrons by increasing the impurity concentration of the first p-type cladding layer 104, the electrical conductivity of the first p-type cladding layer 104 increases, so that the first p-type cladding layer 104 Since the current is easily diffused in the direction parallel to the direction 104, the reactive current increases.

　本発明は、前記従来の問題を解決し、半導体レーザ装置において、クラッド層の内部で電流が拡散することによって生じる無効電流を低減して高出力動作が可能となるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to reduce reactive current caused by current diffusion inside a cladding layer to enable high-power operation in a semiconductor laser device. .

　前記の目的を達成するため、本発明は、活性層の上に形成されたクラッド層において、抵抗率が大きくなるように不純物を添加する構成とする。 た め In order to achieve the above object, the present invention has a structure in which an impurity is added to a cladding layer formed on an active layer so as to increase resistivity.

　具体的に、本発明に係る半導体レーザ装置は、活性層と、活性層の上に形成された第１のクラッド層とを備え、第１のクラッド層は、抵抗率が大きくなるように第１の不純物が添加されている。 Specifically, a semiconductor laser device according to the present invention includes an active layer and a first cladding layer formed on the active layer, and the first cladding layer has a first cladding layer having a high resistivity. Impurities are added.

　本発明の半導体レーザ装置によると、第１のクラッド層の抵抗率が大きくなるように第１の不純物が添加されているため、半導体レーザ装置の駆動電流が第１のクラッド層の内部を拡散し難くなるので、無効電流が低減されて活性層に効率良く電流が注入されることとなり、高出力動作が可能となる。 According to the semiconductor laser device of the present invention, since the first impurity is added so as to increase the resistivity of the first cladding layer, the driving current of the semiconductor laser device diffuses inside the first cladding layer. Since it becomes difficult, the reactive current is reduced, the current is efficiently injected into the active layer, and a high-output operation becomes possible.

　本発明の半導体レーザ装置において、第１のクラッド層の上に形成された第２のクラッド層をさらに備え、第２のクラッド層は、第１のクラッド層よりも抵抗率が小さくなるように第２の不純物が添加されていることが好ましい。 The semiconductor laser device of the present invention may further include a second cladding layer formed on the first cladding layer, wherein the second cladding layer has a lower resistivity than the first cladding layer. Preferably, two impurities are added.

　このようにすると、半導体レーザ装置の直列抵抗を低減することができるため、半導体レーザ装置のしきい値電流及び動作電流を低減して高出力に動作することが可能となる。 In this case, the series resistance of the semiconductor laser device can be reduced, so that the threshold current and the operating current of the semiconductor laser device can be reduced and the semiconductor laser device can operate at a high output.

　本発明の半導体レーザ装置において、第１のクラッド層及び第２のクラッド層は移動度がほぼ同一の化合物半導体からなることが好ましい。 In the semiconductor laser device of the present invention, the first cladding layer and the second cladding layer are preferably made of compound semiconductors having almost the same mobility.

　このようにすると、第１のクラッド層及び第２のクラッド層において、添加する不純物の違いによりその抵抗率を設定することができ、第１のクラッド層の抵抗率を第２のクラッド層の抵抗率よりも大きくすることができる。 By doing so, the resistivity of the first clad layer and the second clad layer can be set depending on the difference in the added impurities, and the resistivity of the first clad layer is reduced by the resistance of the second clad layer. Can be greater than the rate.

　本発明の半導体レーザ装置において、第１のクラッド層及び第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、第１の不純物はマグネシウムであり、第２の不純物は亜鉛であることが好ましい。 In the semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that the first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus, the first impurity is magnesium, and the second impurity is zinc.

　このようにすると、マグネシウムは、亜鉛と比べて、リンを含む化合物半導体のキャリア移動度を低下する程度が大きいドーパントであるため、第１のクラッド層の抵抗率が第２のクラッド層よりも大きくなる。 In this case, since magnesium is a dopant that has a large degree of lowering the carrier mobility of the compound semiconductor containing phosphorus as compared with zinc, the resistivity of the first cladding layer is larger than that of the second cladding layer. Become.

　この場合に、第１のクラッド層における第１の不純物の濃度は、５×１０16ｃｍ-3以上且つ１×１０18ｃｍ-3以下であることが好ましい。このようにすると、第１のクラッド層の抵抗率を大きくしながらも第１の不純物の活性層への拡散を確実に抑制することができる。 In this case, the concentration of the first impurity in the first cladding layer is preferably 5 × 10 16 cm −3 or more and 1 × 10 18 cm −3 or less. This makes it possible to reliably suppress the diffusion of the first impurity into the active layer while increasing the resistivity of the first cladding layer.

　本発明の半導体レーザ装置において、第１のクラッド層は第３の不純物をも含むことが好ましい。 に お い て In the semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that the first cladding layer also contains a third impurity.

　このようにすると、２種類の不純物を用いることにより、第１のクラッド層における不純物濃度を大きくすることができるため、活性層に注入されたキャリアが第１のクラッド層にオーバーフローすることを抑制することができるので、半導体レーザ装置の温度特性を向上することができる。 With this configuration, the impurity concentration in the first cladding layer can be increased by using two types of impurities, so that the carriers injected into the active layer are prevented from overflowing into the first cladding layer. Therefore, the temperature characteristics of the semiconductor laser device can be improved.

　本発明の半導体レーザ装置において、第１のクラッド層及び第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、第１の不純物はマグネシウムであり、第２の不純物及び第３の不純物は共に亜鉛であることが好ましい。 In the semiconductor laser device of the present invention, the first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus, the first impurity is magnesium, and the second impurity and the third impurity are both zinc. Preferably, there is.

　この場合に、第１のクラッド層における第１の不純物と第３の不純物を合わせた濃度は、１×１０18ｃｍ-3以上且つ５×１０18ｃｍ-3以下であることが好ましい。 In this case, the combined concentration of the first impurity and the third impurity in the first cladding layer is preferably 1 × 10 18 cm −3 or more and 5 × 10 18 cm −3 or less.

　本発明の半導体レーザ装置において、第１のクラッド層及び第２のクラッド層はヒ素を含む化合物半導体からなり、第１の不純物は炭素であり、第２の不純物は亜鉛であることが好ましい。 In the semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that the first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing arsenic, the first impurity is carbon, and the second impurity is zinc.

　本発明の半導体レーザ装置において、第２のクラッド層は、第１のクラッド層の上にリッジ状に形成されていることが好ましい。 In the semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that the second cladding layer is formed in a ridge shape on the first cladding layer.

　本発明の半導体レーザ装置において、第２のクラッド層は、その下部がストライプ状に形成されていることが好ましい。 In the semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that the lower part of the second cladding layer is formed in a stripe shape.

　本発明の半導体レーザ装置の製造方法は、基板上に活性層を形成する工程と、活性層の上に第１の不純物を添加しながら第１のクラッド層を形成する工程とを備え、第１のクラッド層を形成する工程において、第１のクラッド層の抵抗率が大きくなるように第１の不純物を添加する。 A method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention includes a step of forming an active layer on a substrate, and a step of forming a first clad layer while adding a first impurity on the active layer. In the step of forming the first cladding layer, a first impurity is added so that the resistivity of the first cladding layer increases.

　本発明の半導体レーザ装置の製造方法によると、第１のクラッド層の抵抗率が大きくなるように第１の不純物を添加しているため、第１のクラッド層の内部を拡散する電流成分が低減されるので、高出力動作が可能な半導体レーザ装置を得ることができる。 According to the method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first impurity is added so as to increase the resistivity of the first cladding layer, so that the current component diffusing inside the first cladding layer is reduced. Therefore, a semiconductor laser device capable of high-power operation can be obtained.

　本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、第１のクラッド層の上に第２の不純物を添加しながら第２のクラッド層を形成する工程をさらに備え、第２のクラッド層を形成する工程において、第２のクラッド層の抵抗率が第１のクラッド層の抵抗率よりも小さくなるように第２の不純物を添加することが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, the method further includes a step of forming a second clad layer while adding a second impurity on the first clad layer. Preferably, the second impurity is added so that the resistivity of the second cladding layer is lower than the resistivity of the first cladding layer.

　本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、第１のクラッド層及び第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、第１の不純物はマグネシウムであり、第２の不純物は亜鉛であることが好ましい。 In the method of manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention, the first cladding layer and the second cladding layer may be made of a compound semiconductor containing phosphorus, the first impurity may be magnesium, and the second impurity may be zinc. preferable.

　本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、第１のクラッド層を形成する工程は、第１の不純物に加えて第３の不純物をも添加することが好ましい。 に お い て In the method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that the step of forming the first cladding layer further adds a third impurity in addition to the first impurity.

　本発明の半導体レーザ装置の製造方法において、第１のクラッド層及び第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、第１の不純物はマグネシウムであり、第２の不純物及び第３の不純物は共に亜鉛であることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, the first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus, the first impurity is magnesium, and the second impurity and the third impurity are Both are preferably zinc.

　本発明の半導体レーザ装置及びその製造方法によると、活性層の上に形成されたクラッド層の内部で電流が拡散し難くなるため、電流ブロック層により狭窄された電流成分がクラッド層を通過する際に狭窄部分の側方に拡散することが抑制されるので、無効電流を低減することができる。これにより、電流ブロック層により狭窄された電流が活性層に高密度に注入されるため、半導体レーザ装置のしきい値電流及び動作電流を低減することができ、低電圧で高出力の動作が可能となる。 According to the semiconductor laser device and the method of manufacturing the same of the present invention, current hardly diffuses inside the cladding layer formed on the active layer, so that the current component confined by the current blocking layer passes through the cladding layer. Since the diffusion to the side of the narrow portion is suppressed, the reactive current can be reduced. As a result, the current confined by the current block layer is injected into the active layer with high density, so that the threshold current and operating current of the semiconductor laser device can be reduced, and high-output operation at low voltage is possible. It becomes.

　本発明の各実施形態は、活性層と、活性層の上に第１のクラッド層と第２のクラッド層とが順次形成された半導体レーザ装置に関し、第１のクラッド層の抵抗率を大きくすることにより、第１のクラッド層での電流の拡散を抑制する。まず、各実施形態に共通する概念について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention relate to a semiconductor laser device in which an active layer, a first clad layer and a second clad layer are sequentially formed on the active layer, and increase the resistivity of the first clad layer. This suppresses current diffusion in the first cladding layer. First, a concept common to the embodiments will be described with reference to the drawings.

　本明細書において、ＡｌＧａＩｎＰとは、III 族元素にアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）のうちの少なくとも１つを含み、且つＶ族元素にリン（Ｐ）を含む化合物のことである。また、ＡｌＧａＩｎＰにおいてＡｌを含まない場合を特にＧａＩｎＰと表し、Ｇａを含まない場合を特にＡｌＩｎＰと表す。また、ＡｌＧａＡｓとは、III 族元素にＡｌ及びＧａのうちの少なくとも１つを含み、且つＶ族元素にヒ素（Ａｓ）を含む化合物のことである。 In this specification, AlGaInP is a compound containing at least one of aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) as a group III element and containing phosphorus (P) as a group V element. It is. In addition, a case where Al is not contained in AlGaInP is particularly represented as GaInP, and a case where Ga is not contained is represented as AlInP. In addition, AlGaAs is a compound containing at least one of Al and Ga as a group III element and arsenic (As) as a group V element.

　図１は、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ:Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法を用いて、ｐ型ドーパントを添加しながら形成したＡｌＧａＩｎＰからなる半導体層（ＡｌＧａＩｎＰ層）について、添加されるｐ型ドーパントの濃度と、形成されるＡｌＧａＩｎＰ層の抵抗率との関係を測定した実験結果を示すグラフである。図１において、ｐ型ドーパントに亜鉛（Ｚｎ）を用いた場合のデータを四角（□）で表し、マグネシウム（Ｍｇ）を用いた場合のデータを丸（○）で表している。 FIG. 1 shows a semiconductor layer made of AlGaInP (AlGaInP layer) formed while adding a p-type dopant by using a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. 5 is a graph showing an experimental result of measuring a relationship between a concentration and a resistivity of an AlGaInP layer to be formed. In FIG. 1, data when zinc (Zn) is used as the p-type dopant is represented by a square (□), and data when magnesium (Mg) is used is represented by a circle (○).

　ここで、図１に示す実験結果は、III 族化合物の原料ガスとして、トリエチルガリウム（ＴＥＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及びトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、Ｖ族化合物の原料ガスとしてホスフィン（ＰＨ3 ）及びアルシン（ＡｓＨ3 ）を用い、ｐ型不純物の原料ガスとして、ジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ3）2）又はビスシクロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ5Ｈ5）2 Ｍｇ）ている。また成長条件として、原料ガスの圧力を約１．０×１０4 Ｐａ（約７６Ｔｏｒｒ）とし、基板温度を約７５０℃としている。 Here, the experimental results shown in FIG. 1 show that triethylgallium (TEG), trimethylaluminum (TMA) and trimethylindium (TMI) were used as the source gas of the group III compound, and phosphine (PH 3 ) was used as the source gas of the group V compound. ) And arsine (AsH 3 ), and dimethyl zinc (Zn (CH 3 ) 2 ) or biscyclopentadienyl magnesium ((C 5 H 5 ) 2 Mg) is used as a source gas for the p-type impurity. As the growth conditions, the pressure of the source gas is set to about 1.0 × 10 4 Pa (about 76 Torr), and the substrate temperature is set to about 750 ° C.

　図１に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ層において、Ｚｎ及びＭｇのうちのいずれのｐ型ドーパントを用いた場合であっても、ドーピング濃度が高くなるのに伴って抵抗率は低下する。一般に、半導体の抵抗率は移動度とキャリア濃度との積に反比例する。ここで、移動度は半導体材料の組成によってほぼ決定される値であり、また、キャリア濃度はドーピング濃度の増加に伴い上昇する。半導体層内をキャリアが走行する際に、不純物によるキャリアの散乱が生じるため、ＡｌＧａＩｎＰ層のキャリア濃度が大きくなると抵抗率が低下する。 As shown in FIG. 1, the resistivity decreases as the doping concentration increases, regardless of whether a p-type dopant of Zn or Mg is used in the AlGaInP layer. Generally, the resistivity of a semiconductor is inversely proportional to the product of the mobility and the carrier concentration. Here, the mobility is a value substantially determined by the composition of the semiconductor material, and the carrier concentration increases with an increase in the doping concentration. When the carriers travel in the semiconductor layer, the carriers are scattered by impurities, so that the resistivity decreases as the carrier concentration of the AlGaInP layer increases.

　図１から明らかなように、亜鉛（Ｚｎ）を添加した場合とマグネシウム（Ｍｇ）を添加した場合とを同じ濃度について比較すると、Ｚｎを添加した場合の方が抵抗率が小さくなることが分かる。これは、ＡｌＧａＩｎＰ層の内部をキャリアが走行する際に、Ｚｎが添加されている場合と比べて、Ｍｇが添加されている場合の方がＡｌＧａＩｎＰ層の移動度が低下することによる。 明 ら か As is clear from FIG. 1, when the case where zinc (Zn) is added and the case where magnesium (Mg) is added are compared at the same concentration, it is understood that the resistivity is lower when Zn is added. This is because the mobility of the AlGaInP layer is lower when Mg is added than when Zn is added when carriers travel inside the AlGaInP layer.

　ところで、III-Ｖ族化合物半導体を半導体レーザ装置に用いる場合、半導体レーザ装置を構成する各半導体層の化合物組成及びドーピング濃度は、半導体レーザ装置が所望の電気的特性を実現できるように所定の値に設定される。従って、化合物組成及びドーピング濃度を変更すると半導体レーザ装置の電気的特性が劣化してしまうため、化合物組成及びドーピング濃度を変更して抵抗率が所望の値となるように調整することは困難である。 When a III-V compound semiconductor is used in a semiconductor laser device, the compound composition and doping concentration of each semiconductor layer constituting the semiconductor laser device are set to predetermined values so that the semiconductor laser device can achieve desired electrical characteristics. Is set to Therefore, when the compound composition and the doping concentration are changed, the electrical characteristics of the semiconductor laser device deteriorate. Therefore, it is difficult to change the compound composition and the doping concentration to adjust the resistivity to a desired value. .

　しかし、図１を用いて説明したように、ドーパント種を選択することによってＡｌＧａＩｎＰ層の抵抗率の値を調節することが可能であることが明らかである。以下の各実施形態の半導体レーザ装置では、移動度がほぼ同一の化合物半導体からなる第１のｐ型クラッド層及び第２のｐ型クラッド層のそれぞれに用いるドーパント種を選択することにより、化合物組成及びドーピング濃度を変更しなくても抵抗率を調節できるようにしている。 However, as described with reference to FIG. 1, it is apparent that the value of the resistivity of the AlGaInP layer can be adjusted by selecting the kind of the dopant. In the semiconductor laser devices of the following embodiments, the compound composition is selected by selecting the dopant species used for each of the first p-type clad layer and the second p-type clad layer made of a compound semiconductor having substantially the same mobility. In addition, the resistivity can be adjusted without changing the doping concentration.

　なお、図１に示す実験結果では、Ｚｎを添加する場合の方がＭｇを添加する場合よりもＡｌＧａＩｎＰ層の抵抗率が小さくなるが、成長条件によっては、Ｍｇを添加する場合の方がＺｎを添加する場合よりもＡｌＧａＩｎＰ層の抵抗率が小さくなることもある。 In the experimental results shown in FIG. 1, the resistivity of the AlGaInP layer is smaller when Zn is added than when Mg is added. However, depending on the growth conditions, Zn is added when Mg is added. In some cases, the resistivity of the AlGaInP layer is lower than that in the case of adding.

　また、図１では、ＡｌＧａＩｎＰからなる半導体層のドーパントについて説明したが、ＡｌＧａＡｓからなる半導体層については、炭素（Ｃ）と亜鉛（Ｚｎ）とを比較すると、炭素を添加した場合の方が抵抗率が大きくなる。 Although FIG. 1 illustrates the dopant of the semiconductor layer made of AlGaInP, the resistivity of the semiconductor layer made of AlGaAs is higher when carbon (C) and zinc (Zn) are added than when carbon (C) and zinc (Zn) are added. Becomes larger.

　（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。 (1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

　図２は本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の構成断面を示している。図２において、矢印は半導体レーザ装置の駆動時における電流の移動経路を示している。 FIG. 2 shows a cross section of the configuration of the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, arrows indicate current moving paths when the semiconductor laser device is driven.

　図２に示すように、厚さが約１００μｍのヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）からなるｎ型基板１１の上には、膜厚が約２μｍのｎ型 Ａｌ0.35Ｇａ0.15Ｉｎ0.5Ｐからなるｎ型クラッド層１２、アンドープのＡｌＧａＩｎＰからなる多重量子井戸構造を有する活性層１３、膜厚が約０．２μｍのｐ型Ａｌ0.35Ｇａ0.15Ｉｎ0.5Ｐ からなる第１のｐ型クラッド層１４及び膜厚が約１０ｎｍのｐ型 Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ からなるエッチングストップ層１５が順次結晶成長されている。また、エッチングストップ層１５の上には、膜厚が約１μｍのｐ型 Ａｌ0.35Ｇａ0.15Ｉｎ0.5Ｐからなり、リッジ状に形成された第２のｐ型クラッド層１６と膜厚が約５０ｎｍのｐ型Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる第１のコンタクト層１７が形成されている。 As shown in FIG. 2, on an n-type substrate 11 made of gallium arsenide (GaAs) having a thickness of about 100 μm, an n-type cladding made of n-type Al 0.35 Ga 0.15 In 0.5 P having a thickness of about 2 μm is provided. layer 12, a first p-type cladding layer 14 and the thickness of the active layer 13 having a multiple quantum well structure made of undoped AlGaInP, the film thickness of p-type Al 0.35 Ga 0.15 in 0.5 P of about 0.2μm about An etching stop layer 15 of 10 nm of p-type Ga 0.5 In 0.5 P is sequentially crystal-grown. In addition, over the etch stop layer 15, the film thickness of p-type Al 0.35 Ga 0.15 In 0.5 P of about 1 [mu] m, the second p-type cladding layer 16 and the film thickness of about 50nm was formed in a ridge shape A first contact layer 17 made of p-type Ga 0.5 In 0.5 P is formed.

　エッチングストップ層１５の上側における第２のｐ型クラッド層１６及び第１のコンタクト層１７の側方部分には、第２のｐ型クラッド層１６及び第１のコンタクト層１７の壁面に沿って、膜厚が約０．３μｍのｎ型Ａｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる第１の電流ブロック層１８及び膜厚が約０．３μｍのｎ型ＧａＡｓからなる第２の電流ブロック層１９が順次積層されている。さらに、第１のコンタクト層１７及び第２の電流ブロック層１９の上には膜厚が約３μｍのｐ型ＧａＡｓからなる第２のコンタクト層２０が形成されている。 On the side portions of the second p-type cladding layer 16 and the first contact layer 17 above the etching stop layer 15, along the wall surfaces of the second p-type cladding layer 16 and the first contact layer 17, A first current block layer 18 of n-type Al 0.5 In 0.5 P with a thickness of about 0.3 μm and a second current block layer 19 of n-type GaAs with a thickness of about 0.3 μm are sequentially laminated. I have. Further, a second contact layer 20 made of p-type GaAs having a thickness of about 3 μm is formed on the first contact layer 17 and the second current block layer 19.

　また、ｎ型基板１１の下側には、例えばＡｕ、Ｇｅ及びＮｉを含む合金からなり、ｎ型基板１１とオーミック接触する金属材料からなるｎ側電極２１が形成されており、第２のコンタクト層２０の上側には、Ｃｒ、Ｐｔ及びＡｕを含む合金からなり、第２のコンタクト層２０とオーミック接触する金属材料からなるｐ側電極２２が形成されている。 On the lower side of the n-type substrate 11, an n-side electrode 21 made of a metal material made of, for example, an alloy containing Au, Ge, and Ni and in ohmic contact with the n-type substrate 11 is formed. A p-side electrode 22 made of an alloy containing Cr, Pt, and Au and made of a metal material in ohmic contact with the second contact layer 20 is formed on the upper side of the layer 20.

　ここで、活性層１３は、Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる膜厚が約６ｎｍの井戸層及びＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5Ｐ からなる膜厚が約５ｎｍの障壁層が交互に積層された多重量子井戸層１３ａと、該多重量子井戸層１３ａを上下に挟む膜厚が約３０ｎｍのＡｌ0.25Ｇａ0.25Ｉｎ0.5Ｐ からなる光ガイド層１３ｂとによって構成されている。 Here, the active layer 13 is a multiple quantum well in which a well layer of Ga 0.5 In 0.5 P having a thickness of about 6 nm and a barrier layer of Al 0.25 Ga 0.25 In 0.5 P having a thickness of about 5 nm are alternately stacked. It is composed of a layer 13a and an optical guide layer 13b made of Al 0.25 Ga 0.25 In 0.5 P with a thickness of about 30 nm sandwiching the multiple quantum well layer 13a vertically.

　ｎ型クラッド層１２、第１のｐ型クラッド層１４及び第２のｐ型クラッド層１６は、活性層１３を構成する半導体層と比べてバンドギャップが大きい半導体材料により構成されており、活性層１３にキャリアが閉じ込められる。ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体材料では、Ａｌの組成を相対的に大きくすることによりバンドギャップを大きくすることができる。なお、第１のｐ型クラッド層及び第２のｐ型クラッド層には組成が同一の化合物半導体を用いているが、活性層１３を構成する半導体層と比べてバンドギャップが大きくなるようにそれぞれのＡｌとＧａとの組成比を調整してもよい。 The n-type cladding layer 12, the first p-type cladding layer 14, and the second p-type cladding layer 16 are made of a semiconductor material having a larger band gap than the semiconductor layer forming the active layer 13. 13 is confined to the carrier. In an AlGaInP-based semiconductor material, the band gap can be increased by relatively increasing the Al composition. The first p-type clad layer and the second p-type clad layer are made of the same compound semiconductor having the same composition, but each have a larger band gap than the semiconductor layer forming the active layer 13. Of Al and Ga may be adjusted.

　第１の実施形態の半導体レーザ装置は、第２のｐ型クラッド層１６がリッジ状に形成されることにより、ｎ型クラッド層１２、活性層１３、第１のｐ型クラッド層１４及びエッチングストップ層１５における第２のｐ型クラッド層１６の下側部分と第２のｐ型クラッド層１６とが導波路となるいわゆるリッジストライプ型導波路構造である。また、第１の電流ブロック層１８にＡｌＩｎＰを用いることにより、実屈折率型の導波路としている。 In the semiconductor laser device of the first embodiment, the n-type cladding layer 12, the active layer 13, the first p-type cladding layer 14, and the etching stop are formed by forming the second p-type cladding layer 16 in a ridge shape. This is a so-called ridge stripe type waveguide structure in which the lower part of the second p-type cladding layer 16 in the layer 15 and the second p-type cladding layer 16 become a waveguide. Further, by using AlInP for the first current block layer 18, a real refractive index type waveguide is obtained.

　エッチングストップ層１５は、第２のｐ型クラッド層１６をリッジ状に形成する際に第１のｐ型クラッド層１４がエッチングされないように、第２のｐ型クラッド層１６とのエッチング選択比が大きくなるようにＡｌの組成が小さい半導体材料により構成されている。 The etching stop layer 15 has an etching selectivity with respect to the second p-type cladding layer 16 so that the first p-type cladding layer 14 is not etched when the second p-type cladding layer 16 is formed in a ridge shape. It is made of a semiconductor material having a small Al composition so as to be large.

　また、第２のコンタクト層２０は金属材料とのオーミック接触が容易となるようにＧａＡｓが用いられ、第１のコンタクト層１７は第２のｐ型クラッド層１６と第２のコンタクト層２０とバンド不連続を緩和する。 GaAs is used for the second contact layer 20 so that ohmic contact with a metal material is facilitated, and the first contact layer 17 is formed of the second p-type cladding layer 16, the second contact layer 20, and the band. Relieve discontinuities.

　前述のように構成された半導体レーザ装置の各層における具体的なドーパント種及びドーパント濃度を表１に示す。 Table 1 shows specific dopant species and dopant concentrations in each layer of the semiconductor laser device configured as described above.

Figure 2004134786
Figure 2004134786

　表１に示すように、第１の実施形態の半導体レーザ装置において、ｐ型ドーパントとして、第１のｐ型クラッド層１４及びエッチングストップ層１５にはマグネシウム（Ｍｇ）が添加され、第２のｐ型クラッド層１６、第１のコンタクト層１７及び第２のコンタクト層２０には亜鉛（Ｚｎ）が添加されている。また、第１のｐ型クラッド層１４のドーピング濃度は約５×１０17ｃｍ-3であり、第２のｐ型クラッド層１６のドーピング濃度は約１×１０18ｃｍ-3である。また、ｎ型のドーパントには濃度が約１×１０18のシリコン（Ｓｉ）を用いている。 As shown in Table 1, in the semiconductor laser device of the first embodiment, magnesium (Mg) is added to the first p-type cladding layer 14 and the etching stop layer 15 as a p-type dopant, and the second p-type Zinc (Zn) is added to the mold cladding layer 16, the first contact layer 17, and the second contact layer 20. The doping concentration of the first p-type cladding layer 14 is about 5 × 10 17 cm −3 , and the doping concentration of the second p-type cladding layer 16 is about 1 × 10 18 cm −3 . Further, silicon (Si) having a concentration of about 1 × 10 18 is used as the n-type dopant.

　また、第２のコンタクト層２０のドーパントにＺｎを用いている。これは、ＡｌＧａＡｓ系の半導体のドーパントとしてＭｇを用いると、Ｍｇ原料の供給を開始しても半導体にＭｇが添加されないドーピング遅れと呼ばれる不具合又はＭｇ原料の供給を停止した後にも半導体にＭｇが添加されるメモリ効果と呼ばれる不具合が生じて所定のドーピング濃度を得られないためである。なお、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体からなる各半導体層のドーパントにＭｇを用いてもドーピング遅れ及びメモリ効果が生じることはなく、所望のドーピング濃度を得られる。 Ｚｎ In addition, Zn is used as a dopant for the second contact layer 20. This is because when Mg is used as a dopant for an AlGaAs-based semiconductor, Mg is not added to the semiconductor even when the supply of the Mg material is started, which is called a doping delay or Mg is added to the semiconductor even after the supply of the Mg material is stopped. This is because a predetermined so-called memory effect occurs and a predetermined doping concentration cannot be obtained. Note that even if Mg is used as a dopant for each semiconductor layer made of an AlGaInP-based semiconductor, a doping delay and a memory effect do not occur, and a desired doping concentration can be obtained.

　第１の実施形態の半導体レーザ装置は、ｎ側電極２１とｐ側電極２２との間に所定の電圧を印加することにより、ｐ側電極から注入された正孔が第１の電流ブロック層１８及び第２の電流ブロック層１９と第２のｐ型クラッド層１６とのｐｎ接合により狭窄されて、第１のｐ型クラッド層１４を経て活性層１３に到達する。これにより、活性層１３における第２のｐ型クラッド層１６の下側部分で高密度に正孔が注入され、ｎ側電極２１から注入される電子との発光性の再結合が生じて、井戸層のバンドギャップと対応する波長が約６５０ｎｍのレーザ光を発振する。 In the semiconductor laser device of the first embodiment, by applying a predetermined voltage between the n-side electrode 21 and the p-side electrode 22, the holes injected from the p-side electrode Then, the semiconductor layer is narrowed by a pn junction between the second current blocking layer 19 and the second p-type cladding layer 16, and reaches the active layer 13 via the first p-type cladding layer 14. As a result, holes are injected at a high density in the lower portion of the second p-type cladding layer 16 in the active layer 13, and radiative recombination with electrons injected from the n-side electrode 21 occurs, and A laser beam whose wavelength corresponding to the band gap of the layer is about 650 nm is emitted.

　第１の実施形態の特徴は、第１のｐ型クラッド層１４に添加するドーパント（第１の不純物）としてＭｇを用い、第２のｐ型クラッド層１６に添加するドーパント（第２の不純物）としてＺｎを用いることにある。 A feature of the first embodiment is that Mg is used as a dopant (first impurity) to be added to the first p-type cladding layer 14 and a dopant (second impurity) to be added to the second p-type cladding layer 16. Is to use Zn.

　すなわち、図１を用いて説明したように、ＡｌＧａＩｎＰからなる半導体層において、ｐ型不純物がキャリアを散乱する効果はＺｎよりもＭｇの方が大きいため、第１の実施形態の半導体装置では、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率が、Ｚｎを用いた場合よりも大きくなる。 That is, as described with reference to FIG. 1, in the semiconductor layer made of AlGaInP, Mg has a larger effect that the p-type impurity scatters carriers than Zn, so that in the semiconductor device of the first embodiment, The resistivity of the p-type cladding layer 14 is higher than that in the case of using Zn.

　以下に、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を上昇することによる効果について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the effect of increasing the resistivity of the first p-type cladding layer 14 will be described with reference to the drawings.

　図３は、第１の実施形態の半導体レーザ装置において、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を変更した場合の半導体レーザ装置のしきい値電流の変化を示している。図３において、横軸は第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を表し、縦軸は半導体レーザ装置のしきい値電流を示している。 FIG. 3 shows a change in the threshold current of the semiconductor laser device according to the first embodiment when the resistivity of the first p-type cladding layer 14 is changed. 3, the horizontal axis represents the resistivity of the first p-type cladding layer 14, and the vertical axis represents the threshold current of the semiconductor laser device.

　図３に示すように、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率が大きくなるほど半導体レーザ装置のしきい値電流が小さくなることが明らかである。これは、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率が大きくなることにより、第１のｐ型クラッド層１４の内部で電流が拡散し難くなるため、第２のｐ型クラッド層１６から活性層１３に到達する電流成分の経路のうち、第１のｐ型クラッド層１４における第２のｐ型クラッド層１６の外側部分を通る電流成分が減少するので、第２のｐ型クラッド層１６の下側部分の電流密度が増大し、活性層１３に効率良く電流が注入されるようになるためである。 (3) As shown in FIG. 3, it is clear that the threshold current of the semiconductor laser device decreases as the resistivity of the first p-type cladding layer 14 increases. This is because the current becomes difficult to diffuse inside the first p-type cladding layer 14 due to an increase in the resistivity of the first p-type cladding layer 14. 13, the current component passing through the outer portion of the second p-type cladding layer 16 in the first p-type cladding layer 14 decreases in the path of the current component reaching the second p-type cladding layer 16. This is because the current density in the side portion increases, and the current is efficiently injected into the active layer 13.

　つまり、図２において矢印で示すように、第１の電流ブロック層１８及び第２の電流ブロック層１９により狭窄された電流は、第２のｐ型クラッド層１６から、第１のｐ型クラッド層１４の内部でほとんど拡散されることがなく活性層１３における第２のｐ型クラッド層１６の下側部分に到達する。 That is, as indicated by arrows in FIG. 2, the current confined by the first current blocking layer 18 and the second current blocking layer 19 is changed from the second p-type cladding layer 16 to the first p-type cladding layer. It hardly diffuses inside 14 and reaches the lower portion of the second p-type cladding layer 16 in the active layer 13.

　これにより、活性層１３における第２のｐ型クラッド層１６の下側部分で効率良く発光性の再結合が生じるため、半導体レーザ装置のしきい値電流及び動作電流が低下し、高出力の半導体レーザ装置が実現可能である。 As a result, light-emitting recombination occurs efficiently in the lower portion of the second p-type cladding layer 16 in the active layer 13, so that the threshold current and operating current of the semiconductor laser device are reduced, and a high-power semiconductor A laser device is feasible.

　ここで、エッチングストップ層１５にはＭｇが高濃度に添加されているが、その膜厚は約１０ｎｍであり極めて薄いため、不純物濃度を高くしても電流の側方への拡散はほとんど生じない。 Here, Mg is added to the etching stop layer 15 at a high concentration, but its thickness is about 10 nm, which is extremely small, so that even if the impurity concentration is increased, current hardly diffuses to the side. .

　また、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体材料では、Ｚｎを添加する方がＭｇを添加するよりもキャリアの移動度が大きくなるため、第２のｐ型クラッド層１６にＺｎを添加して低抵抗化が可能であり、半導体レーザ装置の直列抵抗を小さくすることができる。 In addition, in the case of an AlGaInP-based semiconductor material, when Zn is added, the mobility of carriers is larger than when Mg is added. Therefore, the resistance can be reduced by adding Zn to the second p-type cladding layer 16. That is, the series resistance of the semiconductor laser device can be reduced.

　具体的に、第１の実施形態の半導体レーザ装置では、ＡｌＧａＩｎＰからなる第１のｐ型クラッド層１４に濃度が約５×１０17ｃｍ-3のＭｇを添加することにより、その抵抗率が約０．３Ωｃｍとなるように設定されている。このとき半導体レーザ装置のしきい値は、図３に示すように、４０ｍＡよりも小さい値となり、環境温度が約７０℃の条件においても出力が飽和することなく、１２０ｍＷもの高出力で動作可能である。 Specifically, in the semiconductor laser device of the first embodiment, by adding Mg having a concentration of about 5 × 10 17 cm −3 to the first p-type cladding layer 14 made of AlGaInP, the resistivity is reduced to about It is set to be 0.3 Ωcm. At this time, the threshold value of the semiconductor laser device becomes a value smaller than 40 mA as shown in FIG. 3, and the device can operate at a high output of 120 mW without saturating the output even when the ambient temperature is about 70 ° C. is there.

　なお、第１のｐ型クラッド層１４に添加するＭｇの濃度は５×１０16ｃｍ-3〜１×１０18ｃｍ-3程度にすることが好ましい。Ｍｇの濃度が５×１０16ｃｍ-3よりも小さいと第１のｐ型クラッド層１４における電子に対する電位障壁を十分に確保することができず、ｎ側電極から注入された電子が、活性層１３から第１のｐ型クラッド層１４にオーバーフローしてしまう。また、Ｍｇの濃度が１×１０18ｃｍ-3よりも大きいと、第１のｐ型クラッド層１４から活性層１３への拡散し、活性層１３の結晶性が劣化して半導体レーザ装置の信頼性が低下するおそれがある。 Preferably, the concentration of Mg added to the first p-type cladding layer 14 is about 5 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 18 cm −3 . If the Mg concentration is less than 5 × 10 16 cm −3 , a sufficient potential barrier for electrons in the first p-type cladding layer 14 cannot be secured, and electrons injected from the n-side electrode will 13 overflows into the first p-type cladding layer 14. If the Mg concentration is higher than 1 × 10 18 cm −3 , the Mg diffuses from the first p-type cladding layer 14 to the active layer 13, deteriorating the crystallinity of the active layer 13 and increasing the reliability of the semiconductor laser device. May be reduced.

　以上説明したように、第１の実施形態の半導体レーザ装置によると、第１のｐ型クラッド層１４が相対的に高抵抗に形成されているため、第１のｐ型クラッド層１４において側方への電流の拡散が生じにくい。これにより、半導体レーザ装置のしきい値電流及び動作電流が低下し、温度特性が向上すると共に高出力の動作が可能となる。 As described above, according to the semiconductor laser device of the first embodiment, since the first p-type cladding layer 14 is formed to have relatively high resistance, the first p-type cladding layer The diffusion of the current to the hardly occurs. As a result, the threshold current and operating current of the semiconductor laser device are reduced, the temperature characteristics are improved, and a high-output operation can be performed.

　なお、第１の実施形態では第１のｐ型クラッド層１４にＭｇを用い、第２のｐ型クラッド層１６に亜鉛を用いているが、このような構成に限られず、第１のｐ型クラッド層１４及び第２のｐ型クラッド層１６に用いる不純物は、それぞれ、第１のｐ型クラッド層１４においてはキャリアを散乱する効果が相対的に大きく、第２のｐ型クラッド層１６においてはキャリアを散乱する効果が相対的に小さくなるような組み合わせであればよい。このようにすると、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を大きくして第１のｐ型クラッド層１４における電流の拡散を防止できると共に、第２のｐ型クラッド層１６の抵抗率を小さくして半導体レーザ装置の直列抵抗を低減することができる。 In the first embodiment, Mg is used for the first p-type cladding layer 14 and zinc is used for the second p-type cladding layer 16. However, the present invention is not limited to such a configuration. The impurities used for the cladding layer 14 and the second p-type cladding layer 16 have a relatively large effect of scattering carriers in the first p-type cladding layer 14, respectively. Any combination may be used as long as the effect of scattering carriers is relatively small. By doing so, the resistivity of the first p-type cladding layer 14 can be increased to prevent the diffusion of current in the first p-type cladding layer 14, and the resistivity of the second p-type cladding layer 16 can be reduced. As a result, the series resistance of the semiconductor laser device can be reduced.

　また、第１のｐ型クラッド層１４の厚さ方向の全体にわたってＭｇが添加される必要はなく、第１のｐ型クラッド層１４の下部にはＭｇをドーピングし、上部にはＺｎをドーピングするように構成してもよい。このようにしても、第１のｐ型クラッド層１４の上部では電流が拡散するが、下部においては電流の拡散を抑制することができるため、Ｚｎのみを厚さ方向の全体にわたって添加する場合と比べて高密度の電流が活性層１３に注入される。 It is not necessary to add Mg over the entire thickness of the first p-type cladding layer 14. The lower part of the first p-type cladding layer 14 is doped with Mg, and the upper part is doped with Zn. It may be configured as follows. Even in this case, the current diffuses in the upper part of the first p-type cladding layer 14, but the diffusion of the current can be suppressed in the lower part, so that only Zn is added over the entire thickness direction. A relatively high-density current is injected into the active layer 13.

　また、第１の実施形態において、ｎ型基板１１に換えて、ｐ型ＧａＡｓからなる基板を用いてもよい。 In the first embodiment, instead of the n-type substrate 11, a substrate made of p-type GaAs may be used.

　また、第１の実施形態ではＡｌＧａＩｎＰからなる各半導体層において、ｎ型基板１１と格子整合するためにＩｎの組成を約０．５としているが、Ｉｎの組成が０．４５以上０．５５以下の範囲にあればよい。このようにすると、ＡｌＧａＩｎＰからなる各半導体層を、ｎ型基板１１を構成するＧａＡｓに対して格子整合するように形成することができる。 In the first embodiment, in each semiconductor layer made of AlGaInP, the composition of In is set to about 0.5 for lattice matching with the n-type substrate 11, but the composition of In is set to 0.45 or more and 0.55 or less. It should just be in the range of. In this way, each semiconductor layer made of AlGaInP can be formed so as to be lattice-matched to GaAs forming n-type substrate 11.

　また、第１の電流ブロック層１８の構成材料にＡｌＩｎＰに換えてＧａＡｓを用いることにより、複素屈折率型の導波構造としてもよい。 複 素 Further, a complex refractive index type waveguide structure may be used by using GaAs instead of AlInP as a constituent material of the first current blocking layer 18.

　また、活性層１３は、多重量子井戸層１３ａを用いる構成に限られず、ＧａＩｎＰからなる井戸層を１層のみ形成する単一量子井戸構造の活性層又は単一構造のバルク活性層であってもよい。 The active layer 13 is not limited to the configuration using the multiple quantum well layer 13a, and may be a single quantum well structure active layer or a single structure bulk active layer in which only one GaInP well layer is formed. Good.

　（第１の実施形態の製造方法）
　以下、第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。 (Manufacturing method of the first embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

　図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法における工程順の断面構成を示している。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、図１と同一の構成部材はと同一の符号を付すことにより説明を省略する。 4 (a), 4 (b), 5 (a), and 5 (b) show cross-sectional configurations in the order of steps in the method for manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment. 4 (a), 4 (b), 5 (a) and 5 (b), the same components as those in FIG.

　まず、図４（ａ）に示すように、ｎ型基板１１の上に、例えば有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ:Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、ｎ型クラッド層１２、活性層１３、第１のｐ型クラッド層１４、エッチングストップ層１５、第２のｐ型クラッド層形成層１６Ａ、第１のコンタクト層形成層１７Ａ及びＧａＡｓからなるキャップ層３１を順次成長する。ここで、キャップ層３１により、次のフォトリソグラフィ工程に移行するまでの間に第１のコンタクト層形成層１７Ａの表面が酸化されることを防止できる。 First, as shown in FIG. 4A, an n-type cladding layer 12, an active layer 13, and a first layer are formed on an n-type substrate 11 by, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). The p-type cladding layer 14, the etching stop layer 15, the second p-type cladding layer forming layer 16A, the first contact layer forming layer 17A, and the cap layer 31 made of GaAs are sequentially grown. Here, the cap layer 31 can prevent the surface of the first contact layer formation layer 17A from being oxidized before the next photolithography process is performed.

　ＭＯＣＶＤ法による各半導体層の形成工程おいて、III 族化合物の原料ガスとして、トリエチルガリウム（ＴＥＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）及びトリメチルインジウム（ＴＭＩ）、Ｖ族化合物の原料ガスとしてホスフィン（ＰＨ3 ）及びアルシン（ＡｓＨ3 ）を用い、これらの原料ガスを、水素をキャリアガスとして石英からなる反応管に導入する。反応管内圧力が約１．０×１０4 Ｐａ（約７６Ｔｏｒｒ）、基板温度が約７５０℃の条件下において、供給する原料ガスの種類と供給量とを適宜切り替えることにより各半導体層を順次結晶成長させる。また、各半導体層の結晶成長中に、ｐ型不純物の原料ガスとして、例えばジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ3）2）又はビスシクロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ5Ｈ5）2 Ｍｇ）を導入することにより、所望のｐ型不純物を半導体層中に添加できる。 In the process of forming each semiconductor layer by the MOCVD method, triethyl gallium (TEG), trimethyl aluminum (TMA) and trimethyl indium (TMI) are used as a source gas of the group III compound, and phosphine (PH 3 ) is used as a source gas of the group V compound. And arsine (AsH 3 ), these source gases are introduced into a reaction tube made of quartz using hydrogen as a carrier gas. Under the conditions that the pressure in the reaction tube is about 1.0 × 10 4 Pa (about 76 Torr) and the substrate temperature is about 750 ° C., the type and amount of the source gas to be supplied are appropriately changed to crystal grow each semiconductor layer sequentially. Let it. During the crystal growth of each semiconductor layer, for example, dimethyl zinc (Zn (CH 3 ) 2 ) or biscyclopentadienyl magnesium ((C 5 H 5 ) 2 Mg) is introduced as a source gas for the p-type impurity. Thereby, a desired p-type impurity can be added to the semiconductor layer.

　次に、図４（ｂ）に示すように、キャップ層３１をエッチング除去した後、ＣＶＤ法により第１のコンタクト層形成層１７Ａの上にマスクパターン形成用のシリコン酸化膜を形成し、形成したシリコン酸化膜をフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法によりパターニングしてストライプ状のマスクパターン３２を形成する。 Next, as shown in FIG. 4B, after the cap layer 31 was removed by etching, a silicon oxide film for forming a mask pattern was formed on the first contact layer forming layer 17A by a CVD method. The silicon oxide film is patterned by photolithography and dry etching to form a stripe-shaped mask pattern 32.

　次に、図５（ａ）に示すように、マスクパターン３２を用いたエッチングにより、第１のコンタクト層形成層１７Ａ及び第２のｐ型クラッド層形成層１６Ａを順次選択的に除去することにより、第２のｐ型クラッド層形成層１６Ａからリッジ状の第２のｐ型クラッド層１６を形成し、第１のコンタクト層形成層１７Ａから第２のｐ型クラッド層１６の上面を覆う第１のコンタクト層１７を形成する。 Next, as shown in FIG. 5A, the first contact layer forming layer 17A and the second p-type cladding layer forming layer 16A are sequentially and selectively removed by etching using the mask pattern 32. A second ridge-shaped second p-type cladding layer 16 is formed from the second p-type cladding layer forming layer 16A, and the first p-type cladding layer 16 covers the first p-type cladding layer 16 from the first contact layer forming layer 17A Is formed.

　ここで、第１のコンタクト層１７に対するエッチング剤として、例えば塩酸系のエッチング剤を用いればよい。また、第２のｐ型クラッド層１６に対する選択的エッチングは、ＧａＩｎＰに対するＡｌＧａＩｎＰのエッチング選択比が大きいエッチング剤として、例えば硫酸系のエッチング剤を用いることにより、下層であるエッチングストップ層１５はほとんどエッチングされない。これにより、第２のｐ型クラッド層１６をリッジ状に形成することができる。 Here, as the etching agent for the first contact layer 17, for example, a hydrochloric acid-based etching agent may be used. The selective etching of the second p-type cladding layer 16 is performed by using, for example, a sulfuric acid-based etching agent as an etching agent having a large etching selection ratio of AlGaInP to GaInP, so that the lower etching stop layer 15 is almost etched. Not done. Thereby, the second p-type cladding layer 16 can be formed in a ridge shape.

　次に、図５（ｂ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、エッチングストップ層１５の上に、第２のｐ型クラッド層１６及び第１のコンタクト層１７の側面とマスクパターン３２の上面とを含むように、第１の電流ブロック層１８及び第２の電流ブロック層１９を順次結晶成長した後、マスクパターン３２に対するリフトオフを行って、第１の電流ブロック層１８及び第２の電流ブロック層１９におけるマスクパターン３２の上側部分をマスクパターン３２と同時に除去して第１のコンタクト層１７を露出する。 Next, as shown in FIG. 5B, the side surfaces of the second p-type cladding layer 16 and the first contact layer 17 and the upper surface of the mask pattern 32 are formed on the etching stop layer 15 by MOCVD. After the first current blocking layer 18 and the second current blocking layer 19 are sequentially crystal-grown, lift-off is performed on the mask pattern 32 so as to include the first current blocking layer 18 and the second current blocking layer 19. Is removed simultaneously with the mask pattern 32 to expose the first contact layer 17.

　その後、ＭＯＣＶＤ法により、第１のコンタクト層１７及び第２の電流ブロック層１９上に第２のコンタクト層２０を結晶成長した後、例えば電子線蒸着法により、ｎ型基板１１の下側に金属材料を蒸着してｎ側電極２１を形成し、同様に第２のコンタクト層２０の上側に金属材料を蒸着してｐ側電極２２を形成する。これにより、図１に示す第１の実施形態の半導体レーザ装置が完成する。 After that, the second contact layer 20 is crystal-grown on the first contact layer 17 and the second current block layer 19 by MOCVD, and then, for example, a metal is deposited under the n-type substrate 11 by electron beam evaporation. A n-side electrode 21 is formed by depositing a material, and a p-side electrode 22 is similarly formed by depositing a metal material on the upper side of the second contact layer 20. Thus, the semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1 is completed.

　第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法の特徴は、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率が第２のｐ型クラッド層１６の抵抗率よりも大きくなるように互いに異なる不純物を添加することにあり、第１のｐ型クラッド層１４の形成にはＭｇを添加しながら行い、第２のｐ型クラッド層１６の形成時にはＺｎを添加しながら行う。 The feature of the method of manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment is that impurities different from each other are formed so that the resistivity of the first p-type cladding layer 14 is higher than the resistivity of the second p-type cladding layer 16. That is, the formation of the first p-type cladding layer 14 is performed while adding Mg, and the formation of the second p-type cladding layer 16 is performed while adding Zn.

　なお、各半導体層の形成はＭＯＣＶＤ法に限られず、分子線エピタキシ（ＭＢＥ:Molecular Beam Epitaxy）法を用いてもよい。 Note that the formation of each semiconductor layer is not limited to the MOCVD method, and a molecular beam epitaxy (MBE) method may be used.

　（第１の実施形態の第１変形例）
　以下、第１の実施形態の第１変形例に係る半導体レーザ装置について説明する。 (First Modification of First Embodiment)
Hereinafter, a semiconductor laser device according to a first modification of the first embodiment will be described.

　第１の実施形態の第１変形例の半導体レーザ装置は図２に示す第１の実施形態の半導体レーザ装置と同一の構成であり、第１のｐ型クラッド層１４に添加するドーパントを、Ｚｎに加えてＭｇをも添加する点が異なっている。なお、各半導体層の化合物組成及び膜厚は表１に示すそれぞれの化合物組成及び膜厚と同一であり、第１のｐ型クラッド層１４を除く各半導体層のドーパント及びドーピング濃度は表１に示すそれぞれのドーパント及びドーピング濃度と同一である。以下の説明では第１の実施形態との差異について説明する。 The semiconductor laser device according to the first modification of the first embodiment has the same configuration as the semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 2, and the dopant added to the first p-type cladding layer 14 is Zn. The difference is that Mg is also added in addition to. The compound composition and film thickness of each semiconductor layer are the same as those shown in Table 1, and the dopant and doping concentration of each semiconductor layer except for the first p-type cladding layer 14 are shown in Table 1. The same dopants and doping concentrations are indicated. In the following description, differences from the first embodiment will be described.

　第１の実施形態の第１変形例の半導体レーザ装置では、第１のｐ型クラッド層１４のドーパントとして、Ｍｇに加えて、第３の不純物としてＺｎがさらに添加されている点が第１の実施形態と異なっている。なお、第１のｐ型クラッド層１４において、ＺｎとＭｇと合わせたｐ型不純物の濃度が約１×１０18ｃｍ-3であり、それぞれの濃度が約５×１０17ｃｍ-3となるように、すなわち、ＺｎとＭｇとの混合比が１：１となるように添加されている。 The semiconductor laser device according to the first modification of the first embodiment is different from the first p-type cladding layer 14 in that Zn is further added as a third impurity in addition to Mg as a dopant. This is different from the embodiment. In the first p-type cladding layer 14, the concentration of the p-type impurities including Zn and Mg is about 1 × 10 18 cm −3 , and the respective concentrations are about 5 × 10 17 cm −3. In other words, it is added so that the mixing ratio of Zn and Mg becomes 1: 1.

　ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体にＭｇとＺｎとが１：１の混合比で添加されている場合、ＡｌＧａＩｎＰ層の移動度は、キャリアの散乱効果が大きいＭｇのみを添加した場合と比べてわずかに上昇する程度である。これは、半導体材料中に複数の不純物が存在する場合、不純物によるキャリアの散乱は、その効果が相対的に大きいドーパント種の濃度が反映されるためである。つまり、ＡｌＧａＩｎＰからなる半導体にｐ型ドーパントとしてＺｎとＭｇとを添加する場合、キャリアの散乱の効果はほぼＭｇの濃度によって決まると言える。従って、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率は、濃度が約５×１０17ｃｍ-3のＭｇを添加する場合とほぼ同じ値となる。 When Mg and Zn are added to the AlGaInP-based semiconductor at a mixing ratio of 1: 1, the mobility of the AlGaInP layer is slightly increased as compared with the case where only Mg having a large carrier scattering effect is added. It is. This is because, when a plurality of impurities are present in a semiconductor material, carrier scattering due to the impurities reflects the concentration of a dopant species whose effect is relatively large. In other words, when Zn and Mg are added as p-type dopants to a semiconductor made of AlGaInP, the effect of carrier scattering can be said to be substantially determined by the Mg concentration. Therefore, the resistivity of the first p-type cladding layer 14 is almost the same as that when Mg having a concentration of about 5 × 10 17 cm −3 is added.

　さらに、ＭｇとＺｎとを約１×１０18ｃｍ-3という高い濃度で第１のｐ型クラッド層１４に添加することにより、第１のｐ型クラッド層１４の活性層に対する電位障壁を大きくすることができるため、活性層１３に注入された電子が第１のｐ型クラッド層１４にオーバーフローすることを効果的に抑制できる。ここで、Ｚｎの濃度は約５×１０17ｃｍ-3と十分に小さいため、第１のｐ型クラッド層１４から活性層１３へのＺｎの拡散が抑制されている。また、Ｍｇは拡散係数が小さいドーパントであるため第１のｐ型クラッド層１４から活性層１３へのＭｇの拡散が抑制されている。このように、２種類のドーパントを用いることにより、第１のｐ型クラッド層１４のドーピング濃度を第１の実施形態よりも大きくしても、活性層１３に拡散する不純物の量はほとんど増大しない。 Further, by adding Mg and Zn to the first p-type cladding layer 14 at a high concentration of about 1 × 10 18 cm −3 , the potential barrier of the first p-type cladding layer 14 with respect to the active layer is increased. Therefore, it is possible to effectively prevent the electrons injected into the active layer 13 from overflowing into the first p-type cladding layer 14. Here, since the concentration of Zn is sufficiently small at about 5 × 10 17 cm −3 , diffusion of Zn from the first p-type cladding layer 14 to the active layer 13 is suppressed. In addition, since Mg is a dopant having a small diffusion coefficient, diffusion of Mg from the first p-type cladding layer 14 to the active layer 13 is suppressed. As described above, by using two types of dopants, even if the doping concentration of the first p-type cladding layer 14 is higher than that of the first embodiment, the amount of impurities diffused into the active layer 13 hardly increases. .

　以上説明したように、第１の実施形態の第１変形例の半導体レーザ装置によると、第１のｐ型クラッド層１４のドーパントとして、キャリアを散乱する効果が相対的に大きいドーパントであるＭｇに加えて、キャリアを散乱する効果がＭｇよりも小さいドーパントであるＺｎが添加されているため、高い抵抗率を確保しながらも、２種類のドーパントを用いて活性層１３の電位障壁を第１の実施形態よりも大きくすることができ、半導体レーザ装置の信頼性を向上することが可能である。 As described above, according to the semiconductor laser device of the first modification of the first embodiment, as the dopant of the first p-type cladding layer 14, Mg which is a dopant having a relatively large effect of scattering carriers is used. In addition, since Zn, which is a dopant having a smaller effect of scattering carriers than Mg, is added, the potential barrier of the active layer 13 is reduced to the first potential by using two types of dopants while securing high resistivity. The size can be made larger than in the embodiment, and the reliability of the semiconductor laser device can be improved.

　なお、第１の実施形態の第１変形例において、第１のｐ型クラッド層１４に添加するＭｇとＺｎとの混合比は１：１に限られない。例えば、Ｍｇの比率を大きくすることにより、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を大きくして電流の拡散をさらに抑制できるようにしてもよい。 In the first modification of the first embodiment, the mixing ratio of Mg and Zn added to the first p-type cladding layer 14 is not limited to 1: 1. For example, by increasing the ratio of Mg, the resistivity of the first p-type cladding layer 14 may be increased to further suppress current diffusion.

　また、ＭｇとＺｎとを合わせたｐ型不純物の濃度は１×１０18ｃｍ-3以上且つ５×１０18ｃｍ-3以下の範囲であることが好ましい。ＭｇとＺｎとを合わせたｐ型不純物の濃度を１×１０18ｃｍ-3以上とすることにより、第１の実施形態よりも電子のオーバーフローを抑制する効果が高くなる。また、５×１０18ｃｍ-3以上とすると、第１のｐ型クラッド層１４から活性層１３にｐ型不純物が拡散し、半導体レーザ装置の信頼性が低下する。 Further, the concentration of the p-type impurity including Mg and Zn is preferably in the range of 1 × 10 18 cm −3 or more and 5 × 10 18 cm −3 or less. By setting the concentration of the p-type impurity including Mg and Zn to 1 × 10 18 cm −3 or more, the effect of suppressing the overflow of electrons becomes higher than in the first embodiment. If the density is 5 × 10 18 cm −3 or more, p-type impurities diffuse from the first p-type cladding layer 14 to the active layer 13 and the reliability of the semiconductor laser device is reduced.

　また、第１の実施形態の第１変形例において、第１のｐ型クラッド層１４に添加する不純物は、ＭｇとＺｎとの組み合わせに限られず、いずれかの不純物が、第２のｐ型クラッド層１６に添加される不純物よりもキャリアを散乱する効果が大きい不純物であればよい。このようにすると、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を大きくして第１のｐ型クラッド層１４における電流の拡散を防止できると共に、第２のｐ型クラッド層１６の抵抗率を小さくして半導体レーザ装置の直列抵抗を低減することができる。 Further, in the first modification of the first embodiment, the impurity added to the first p-type cladding layer 14 is not limited to the combination of Mg and Zn. Any impurity may be used as long as it has an effect of scattering carriers more than the impurity added to the layer 16. By doing so, the resistivity of the first p-type cladding layer 14 can be increased to prevent the diffusion of current in the first p-type cladding layer 14, and the resistivity of the second p-type cladding layer 16 can be reduced. As a result, the series resistance of the semiconductor laser device can be reduced.

　（第１の実施形態の第２変形例）
　以下、第１の実施形態の第２変形例に係る半導体レーザ装置について図面を参照しながら説明する。 (Second Modification of First Embodiment)
Hereinafter, a semiconductor laser device according to a second modification of the first embodiment will be described with reference to the drawings.

　図６は第１の実施形態の第２変形例に係る半導体レーザ装置の断面構成を示している。なお、図６において図１と同一の構成部材については同一の符号を付すことにより説明を省略する。 FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor laser device according to a second modification of the first embodiment. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

　図６に示すように、ｎ型基板１１の上には、ｎ型クラッド層１２、多重量子井戸構造を有する活性層１３、第１のｐ型クラッド層１４及びエッチングストップ層１５が順次結晶成長されている。エッチングストップ層１５の上には、ストライプ状の溝部が形成された膜厚が約０．３μｍのｎ型Ａｌ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる電流ブロック層４１と、該電流ブロック層４１の上に溝部を埋めるようにその下部がストライプ状に形成された膜厚が約２μｍのｐ型Ａｌ0.35Ｇａ0.15Ｉｎ0.5Ｐ からなる第２のｐ型クラッド層４２とが形成されている。また、第２のｐ型クラッド層４２の上には、膜厚が約５０ｎｍのｐ型Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐからなる第１のコンタクト層４３及び第２のコンタクト層２０が順次積層されており、ｎ型基板１１の下側にはｎ側電極２１が形成され、第２のコンタクト層２０の上側にはｐ側電極２２が形成されている。 As shown in FIG. 6, an n-type clad layer 12, an active layer 13 having a multiple quantum well structure, a first p-type clad layer 14, and an etching stop layer 15 are sequentially grown on an n-type substrate 11. ing. A current blocking layer 41 of n-type Al 0.5 In 0.5 P having a thickness of about 0.3 μm with a stripe-shaped groove formed on the etching stop layer 15, and a groove formed on the current block layer 41. A second p-type cladding layer 42 of p-type Al 0.35 Ga 0.15 In 0.5 P with a thickness of about 2 μm and a lower portion formed in a stripe shape so as to be buried is formed. On the second p-type cladding layer 42, a first contact layer 43 and a second contact layer 20 made of p-type Ga 0.5 In 0.5 P having a thickness of about 50 nm are sequentially laminated. An n-side electrode 21 is formed below the n-type substrate 11, and a p-side electrode 22 is formed above the second contact layer 20.

　第１の実施形態の第２変形例に係る半導体レーザ装置は、クラッド層の内部に電流ブロック層が形成された、いわゆる内部ストライプ型の導波路構造を有する半導体レーザ装置として形成されており、ｎ側電極２１とｐ側電極２２との間に所定の電圧を印加することにより、ｐ側電極から注入された電流が電流ブロック層４１により狭窄されて活性層１３に到達し、発光性の再結合が生じて活性層１３の井戸層のバンドギャップと対応する波長が約６５０ｎｍのレーザ光を発振する。 The semiconductor laser device according to the second modification of the first embodiment is formed as a semiconductor laser device having a so-called internal stripe type waveguide structure in which a current blocking layer is formed inside a cladding layer, and n By applying a predetermined voltage between the side electrode 21 and the p-side electrode 22, the current injected from the p-side electrode is confined by the current blocking layer 41 and reaches the active layer 13, and the light emitting recombination is performed. Is generated, and a laser beam having a wavelength corresponding to the band gap of the well layer of the active layer 13 of about 650 nm is oscillated.

　ここで、第１の実施形態では第２のｐ型クラッド層１６がリッジ状に形成するため、その膜厚がリッジ上部の幅により制限されるのに対し、第１の実施形態の第２の変形例では内部ストライプ型の導波路構造とすることにより、第２のｐ型クラッド層４２の膜厚を大きくすることができる。これにより、活性層１３と第２のコンタクト層２０との間の距離を大きくすることができるため、活性層１３から発振されたレーザ光がＧａＡｓからなる第２のコンタクト層２０によって吸収されることによる吸収損失を低減することができる。 Here, in the first embodiment, since the second p-type cladding layer 16 is formed in a ridge shape, its film thickness is limited by the width of the upper portion of the ridge. In the modified example, the thickness of the second p-type cladding layer 42 can be increased by using an internal stripe type waveguide structure. As a result, the distance between the active layer 13 and the second contact layer 20 can be increased, so that the laser light oscillated from the active layer 13 is absorbed by the second contact layer 20 made of GaAs. Absorption loss can be reduced.

　第１の実施形態の第２変形例に係る半導体レーザ装置において、第１のｐ型クラッド層１４には濃度が約５×１０17ｃｍ-3のＭｇが添加され、第２のｐ型クラッド層４２には濃度が約１×１０18ｃｍ-3のＺｎが添加されているため、第１のｐ型クラッド層１４の抵抗率を大きくしてその内部を拡散することによって発生する無効電流を低減できると共に、第２のｐ型クラッド層４２のドーピング濃度を大きくして半導体レーザ装置の直列抵抗を低減することが可能となる。 In the semiconductor laser device according to the second modification of the first embodiment, Mg having a concentration of about 5 × 10 17 cm −3 is added to the first p-type cladding layer 14, and the second p-type cladding layer is formed. Since Zn having a concentration of about 1 × 10 18 cm −3 is added to 42, the resistivity of the first p-type cladding layer 14 is increased to reduce the reactive current generated by diffusing the inside. At the same time, the series resistance of the semiconductor laser device can be reduced by increasing the doping concentration of the second p-type cladding layer.

　なお、第１のｐ型クラッド層１４のドーパントとしてＭｇのみを用いる構成に限られず、ＭｇとＺｎとを混合して用いてもよい。第１のｐ型クラッド層１４にＺｎとＭｇとを添加することにより、第１のｐ型クラッド層１４に高い抵抗率を確保しながらも、活性層１３の電子に対する電位障壁を大きくすることが可能となり、半導体レーザ装置の信頼性が向上する。 The first p-type cladding layer 14 is not limited to a configuration using only Mg as a dopant, but may be a mixture of Mg and Zn. By adding Zn and Mg to the first p-type cladding layer 14, it is possible to increase the potential barrier for electrons of the active layer 13 while securing a high resistivity in the first p-type cladding layer 14. This makes it possible to improve the reliability of the semiconductor laser device.

　（第２の実施形態）
　以下、第２の実施形態に係る半導体レーザ装置について図面を参照しながら説明する。 (Second embodiment)
Hereinafter, a semiconductor laser device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.

　図７は第２の実施形態に係る半導体レーザ装置の断面構成を示している。なお、図７において図１と同一の構成部材については同一の符号を付すことにより説明を省略する。 FIG. 7 shows a cross-sectional configuration of a semiconductor laser device according to the second embodiment. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

　図７に示すように、厚さが約１００μｍのｎ型ＧａＡｓからなるｎ型基板５１の上には、厚さが約２．５μｍのｎ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓからなるｎ型クラッド層５２、多重量子井戸構造を有する活性層５３、膜厚が約０．１μｍのｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓからなる第１のｐ型クラッド層５４、膜厚が約１０ｎｍのｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓからなるエッチングストップ層５５及び膜厚が約１μｍのｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓからなり、リッジ状に形成された第２のｐ型クラッド層５６が順次結晶成長されている。第２のｐ型クラッド層５６の側面上を含むエッチングストップ層５５の上には、膜厚が約０．７μｍのｎ型Ａｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓからなる電流ブロック層５７が形成されており、該電流ブロック層５７及び第２のｐ型クラッド層５６の上には厚さが約３μｍのｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層５８が形成されている。 As shown in FIG. 7, on an n-type substrate 51 made of n-type GaAs having a thickness of about 100 μm, an n-type cladding layer 52 made of n-type Al 0.5 Ga 0.5 As having a thickness of about 2.5 μm, An active layer 53 having a multiple quantum well structure, a first p-type cladding layer 54 of p-type Al 0.5 Ga 0.5 As having a thickness of about 0.1 μm, and a p-type Al 0.2 Ga 0.8 As having a thickness of about 10 nm A second p-type cladding layer 56 made of an etching stop layer 55 and a p-type Al 0.5 Ga 0.5 As film having a thickness of about 1 μm and formed in a ridge shape is sequentially grown. A current blocking layer 57 of n-type Al 0.6 Ga 0.4 As having a thickness of about 0.7 μm is formed on the etching stop layer 55 including the side surface of the second p-type cladding layer 56. On the current blocking layer 57 and the second p-type cladding layer 56, a contact layer 58 of p-type GaAs having a thickness of about 3 μm is formed.

　また、ｎ型基板５１の下側には、例えばＡｕ、Ｇｅ及びＮｉを含む合金からなり、ｎ型基板５１とオーミック接触するｎ側電極５９が形成されており、コンタクト層５８の上側には、Ｃｒ、Ｐｔ及びＡｕを含む合金からなり、コンタクト層５８とオーミック接触するｐ側電極６０が形成されている。 On the lower side of the n-type substrate 51, for example, an n-side electrode 59 made of an alloy containing Au, Ge, and Ni and in ohmic contact with the n-type substrate 51 is formed, and on the upper side of the contact layer 58, A p-side electrode 60 made of an alloy containing Cr, Pt, and Au and in ohmic contact with the contact layer 58 is formed.

　ここで、活性層５３は、アンドープのＧａＡｓからなる膜厚が約３ｎｍの井戸層及びアンドープのＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓからなる膜厚が約８ｎｍの障壁層が交互に積層された多重量子井戸層５３ａと、該多重量子井戸層５３ａを上下に挟むＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓからなり膜厚が約２０ｎｍの光ガイド層５３ｂとによって構成されている。 Here, the active layer 53 is a multiple quantum well layer 53a in which a well layer made of undoped GaAs and having a thickness of about 3 nm and a barrier layer made of undoped Al 0.3 Ga 0.7 As and having a thickness of about 8 nm are alternately stacked. And an optical guide layer 53b made of Al 0.3 Ga 0.7 As sandwiching the multiple quantum well layer 53a vertically and having a thickness of about 20 nm.

　第２の実施形態の半導体レーザ装置において活性層５３は７８０ｎｍの波長に対応するバンドギャップを持つ量子井戸構造を有し、電流ブロック層５７の間を通過した電流が活性層５３に到達すると、発振波長が７８０ｎｍのレーザ光を放射する。 In the semiconductor laser device of the second embodiment, the active layer 53 has a quantum well structure having a band gap corresponding to a wavelength of 780 nm, and when a current passed between the current blocking layers 57 reaches the active layer 53, oscillation occurs. A laser beam having a wavelength of 780 nm is emitted.

　前述のように構成された半導体レーザ装置の各層における具体的なドーパント種及びドーパント濃度を表２に示す。 Table 2 shows specific dopant species and dopant concentrations in each layer of the semiconductor laser device configured as described above.

Figure 2004134786
Figure 2004134786

　表２に示すように、第２の実施形態の半導体レーザ装置において、ｐ型ドーパントは、第１のｐ型クラッド層５４には炭素（Ｃ）が用いられ、エッチングストップ層５５、第２のｐ型クラッド層５６及びコンタクト層５８には亜鉛（Ｚｎ）を用いている。また、第１のｐ型クラッド層５４のドーピング濃度は約１×１０18ｃｍ-3であり、第２のｐ型クラッド層５６のドーピング濃度は約２×１０18ｃｍ-3である。また、ｎ型のドーパントには濃度が約１×１０18のシリコン（Ｓｉ）を用いている。 As shown in Table 2, in the semiconductor laser device according to the second embodiment, carbon (C) is used as the p-type dopant for the first p-type cladding layer 54, and the etching stop layer 55 and the second p-type The mold cladding layer 56 and the contact layer 58 use zinc (Zn). The doping concentration of the first p-type cladding layer 54 is about 1 × 10 18 cm −3 , and the doping concentration of the second p-type cladding layer 56 is about 2 × 10 18 cm −3 . Further, silicon (Si) having a concentration of about 1 × 10 18 is used as the n-type dopant.

　第２の実施形態の特徴として、第１のｐ型クラッド層５４に添加するドーパント（第１の不純物）として炭素を用い、第２のｐ型クラッド層５６に添加するドーパント（第２の不純物）としてＺｎを用いる。これにより、第１のｐ型クラッド層５４の抵抗率が第２のｐ型クラッド層５６の抵抗率よりも大きくなるため、半導体レーザ装置の直列抵抗を増大させることなく第１のｐ型クラッド層５４に生じる横方向の無効電流を低減することが可能となる。これは、ＡｌＧａＡｓ系の半導体において、炭素が添加された場合とＺｎが添加された場合とで、半導体のキャリア移動度に与える影響が炭素の方が大きいためである。 As a feature of the second embodiment, carbon is used as a dopant (first impurity) added to the first p-type cladding layer 54, and a dopant (second impurity) added to the second p-type cladding layer 56. Is used as Zn. Thereby, the resistivity of the first p-type cladding layer 54 becomes larger than the resistivity of the second p-type cladding layer 56, and therefore, without increasing the series resistance of the semiconductor laser device. 54, it is possible to reduce the lateral reactive current generated. This is because in an AlGaAs-based semiconductor, carbon has a greater effect on the carrier mobility of the semiconductor between the case where carbon is added and the case where Zn is added.

　従って、第１の実施形態と同様に、第１のｐ型クラッド層５４に注入されるキャリアがその内部を拡散し難くなるため、活性層５３に効率良く電流が注入されると共に、第２のｐ型クラッド層５６に２×１０18ｃｍ-3という高い濃度に添加してその抵抗率を小さくすることが可能である。これにより、半導体装置のしきい値電流及び動作電流を低減することができ、高出力の半導体装置を得られる。 Accordingly, similarly to the first embodiment, carriers injected into the first p-type cladding layer 54 are unlikely to diffuse inside the first p-type cladding layer 54, so that current is efficiently injected into the active layer 53 and the second The resistivity can be reduced by adding a high concentration of 2 × 10 18 cm −3 to the p-type cladding layer 56. Thus, the threshold current and operating current of the semiconductor device can be reduced, and a high-output semiconductor device can be obtained.

　なお、ＡｌＧａＡｓ系の半導体では、ｐ型不純物にＭｇを用いると、Ｍｇ原料の供給を開始しても半導体にＭｇが添加されないドーピング遅れと呼ばれる不具合又はＭｇ原料の供給を停止した後にも半導体にＭｇが添加されるメモリ効果と呼ばれる不具合が生じて所定のドーピング濃度を得られないため、第２の実施形態ではｐ型不純物にＭｇを用いていない。 In the case of AlGaAs-based semiconductors, if Mg is used as the p-type impurity, the problem of so-called doping delay in which Mg is not added to the semiconductor even when the supply of the Mg material is started or the Mg is not added to the semiconductor even after the supply of the Mg material is stopped. In the second embodiment, Mg is not used as the p-type impurity since a predetermined doping concentration cannot be obtained due to a problem called a memory effect in which is added.

　また、第２の実施形態において、第１のｐ型クラッド層５４に添加されるｐ型不純物は、炭素のみを用いる構成に限られず、炭素に加えて、第３の不純物としてＺｎをも用いてもよい。このようにすると、第１のｐ型クラッド層５４の抵抗率を相対的に高くしながらもその不純物濃度を高くすることができるため、活性層５３から第１のｐ型クラッド層５４への電子のオーバーフローを効果的に防止することができる。 Further, in the second embodiment, the p-type impurity added to the first p-type cladding layer 54 is not limited to the configuration using only carbon, and may use Zn as the third impurity in addition to carbon. Is also good. By doing so, the impurity concentration of the first p-type cladding layer 54 can be increased while the resistivity of the first p-type cladding layer 54 is relatively high, so that electrons from the active layer 53 to the first p-type cladding layer 54 can be increased. Can be effectively prevented.

　また、第２の実施形態において、第２のｐ型クラッド層５６を第１のｐ型クラッド層の上にリッジ状に形成するリッジストライプ型の導波路を有する構成に限られず、内部ストライプ型の導波路を有する構成としてもよい。具体的には、第１のｐ型クラッド層５４の上にストライプ状の溝部を有する電流ブロック層を形成し、電流ブロック層の溝部を埋めるように第２のｐ型クラッド層５６をその下部がストライプ状となるように形成すればよい。 Further, in the second embodiment, the present invention is not limited to the configuration having the ridge stripe type waveguide in which the second p-type cladding layer 56 is formed in a ridge shape on the first p-type cladding layer. A configuration having a waveguide may be adopted. Specifically, a current block layer having a stripe-shaped groove is formed on the first p-type clad layer 54, and a lower portion of the second p-type clad layer 56 is formed so as to fill the groove of the current block layer. What is necessary is just to form so that it may be striped.

本発明の各実施形態に共通する概念を説明するグラフであって、ＡｌＧａＩｎＰからなる半導体層のドーピング濃度と抵抗率との関係を示すグラフである。4 is a graph illustrating a concept common to each embodiment of the present invention, and is a graph illustrating a relationship between a doping concentration of a semiconductor layer made of AlGaInP and a resistivity. 本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装置を示す構成断面図である。FIG. 1 is a configuration sectional view illustrating a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装置における第１のｐ型クラッド層の抵抗率としきい値電流との関係を示すグラフである。5 is a graph illustrating a relationship between the resistivity of the first p-type cladding layer and the threshold current in the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention. （ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の構成断面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. （ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装置の製造方法を示す工程順の構成断面図である。FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. 本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る半導体レーザ装置を示す構成断面図である。FIG. 9 is a sectional view illustrating a configuration of a semiconductor laser device according to a second modification of the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザ装置を示す構成断面図である。FIG. 6 is a sectional view illustrating a configuration of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention. 従来の半導体レーザ装置を示す構成断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of a conventional semiconductor laser device.

符号の説明Explanation of reference numerals

１１　　ｎ型基板
１２　　ｎ型クラッド層
１３　　活性層
１３ａ　多重量子井戸層
１３ｂ　光ガイド層
１４　　第１のｐ型クラッド層（第１のクラッド層）
１５　　エッチングストップ層
１６　　第２のｐ型クラッド層（第２のクラッド層）
１６Ａ　第２のｐ型クラッド層形成層
１７　　第１のコンタクト層
１７Ａ　第１のコンタクト層形成層
１８　　第１の電流ブロック層
１９　　第２の電流ブロック層
２０　　第２のコンタクト層
２１　　ｎ側電極
２２　　ｐ側電極
３１　　キャップ層
３２　　マスクパターン
４１　　電流ブロック層
４２　　第２のｐ型クラッド層
４３　　第１のコンタクト層
５１　　ｎ型基板
５２　　ｎ型クラッド層
５３　　活性層
５３ａ　多重量子井戸層
５３ｂ　光ガイド層
５４　　第１のｐ型クラッド層
５５　　エッチングストップ層
５６　　第２のｐ型クラッド層
５７　　電流ブロック層
５８　　コンタクト層
５９　　ｎ側電極
６０　　ｐ側電極
Reference Signs List 11 n-type substrate 12 n-type clad layer 13 active layer 13a multiple quantum well layer 13b optical guide layer 14 first p-type clad layer (first clad layer)
15 Etching stop layer 16 Second p-type cladding layer (second cladding layer)
16A second p-type cladding layer forming layer 17 first contact layer 17A first contact layer forming layer 18 first current blocking layer 19 second current blocking layer 20 second contact layer 21 n-side electrode 22 p Side electrode 31 Cap layer 32 Mask pattern 41 Current blocking layer 42 Second p-type cladding layer 43 First contact layer 51 N-type substrate 52 N-type cladding layer 53 Active layer 53a Multiple quantum well layer 53b Light guide layer 54 First P-type cladding layer 55 etching stop layer 56 second p-type cladding layer 57 current blocking layer 58 contact layer 59 n-side electrode 60 p-side electrode

Claims (16)

　活性層と、
　前記活性層の上に形成された第１のクラッド層とを備え、
　前記第１のクラッド層は、抵抗率が大きくなるように第１の不純物が添加されていることを特徴とする半導体レーザ装置。 An active layer;
A first cladding layer formed on the active layer,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the first cladding layer is doped with a first impurity to increase the resistivity. 　前記第１のクラッド層の上に形成された第２のクラッド層をさらに備え、
　前記第２のクラッド層は、前記第１のクラッド層よりも抵抗率が小さくなるように第２の不純物が添加されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。 A second cladding layer formed on the first cladding layer;
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the second cladding layer is doped with a second impurity so as to have a lower resistivity than the first cladding layer. 　前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層は移動度がほぼ同一の化合物半導体からなることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。 3. The semiconductor laser device according to claim 2, wherein the first cladding layer and the second cladding layer are made of compound semiconductors having almost the same mobility. 　前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、
　前記第１の不純物はマグネシウムであり、
　前記第２の不純物は亜鉛であることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。 The first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus,
The first impurity is magnesium;
4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein said second impurity is zinc. 　前記第１のクラッド層における前記第１の不純物の濃度は、５×１０16ｃｍ-3以上且つ１×１０18ｃｍ-3以下であることを特徴とする請求項４に記載の半導体レーザ装置。 5. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the concentration of the first impurity in the first cladding layer is 5 × 10 16 cm −3 or more and 1 × 10 18 cm −3 or less. 　　前記第１のクラッド層は第３の不純物をも含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。 4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the first cladding layer also includes a third impurity. 　前記第１のクラッド層及び第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、
　前記第１の不純物はマグネシウムであり、
　前記第２の不純物及び前記第３の不純物は共に亜鉛であることを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ装置。 The first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus,
The first impurity is magnesium;
7. The semiconductor laser device according to claim 6, wherein the second impurity and the third impurity are both zinc. 　前記第１のクラッド層における前記第１の不純物と前記第３の不純物を合わせた濃度は、１×１０18ｃｍ-3以上且つ５×１０18ｃｍ-3以下であることを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体レーザ装置。 The concentration of the first impurity and the third impurity combined in the first cladding layer is 1 × 10 18 cm −3 or more and 5 × 10 18 cm −3 or less. 8. The semiconductor laser device according to 6 or 7. 　前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層はヒ素を含む化合物半導体からなり、
　前記第１の不純物は炭素であり、
　前記第２の不純物は亜鉛であることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。 The first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing arsenic,
The first impurity is carbon;
4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein said second impurity is zinc. 　前記第２のクラッド層は、前記第１のクラッド層の上にリッジ状に形成されていることを特徴とする請求項２〜９のうちのいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to any one of claims 2 to 9, wherein the second clad layer is formed in a ridge shape on the first clad layer. 　前記第２のクラッド層は、その下部がストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項２〜９のうちのいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。 The semiconductor laser device according to any one of claims 2 to 9, wherein the lower part of the second cladding layer is formed in a stripe shape. 　基板上に活性層を形成する工程と、
　前記活性層の上に第１の不純物を添加しながら第１のクラッド層を形成する工程とを備え、
　前記第１のクラッド層を形成する工程において、第１のクラッド層の抵抗率が大きくなるように前記第１の不純物を添加することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。 Forming an active layer on the substrate;
Forming a first cladding layer while adding a first impurity on the active layer,
The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 1, wherein in the step of forming the first cladding layer, the first impurity is added so that the resistivity of the first cladding layer increases. 　前記第１のクラッド層の上に第２の不純物を添加しながら第２のクラッド層を形成する工程をさらに備え、
　前記第２のクラッド層を形成する工程において、前記第２のクラッド層の抵抗率が前記第１のクラッド層の抵抗率よりも小さくなるように前記第２の不純物を添加することを特徴とする請求項１２に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 Forming a second cladding layer while adding a second impurity to the first cladding layer;
In the step of forming the second cladding layer, the second impurity is added so that the resistivity of the second cladding layer is lower than the resistivity of the first cladding layer. A method for manufacturing the semiconductor laser device according to claim 12. 　前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、
　前記第１の不純物はマグネシウムであり、
　前記第２の不純物は亜鉛であることを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 The first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus,
The first impurity is magnesium;
14. The method according to claim 13, wherein the second impurity is zinc. 　前記第１のクラッド層を形成する工程は、前記第１の不純物に加えて第３の不純物をも添加することを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ装置の製造方法。 14. The method according to claim 13, wherein the step of forming the first cladding layer includes adding a third impurity in addition to the first impurity. 　前記第１のクラッド層及び前記第２のクラッド層はリンを含む化合物半導体からなり、
　前記第１の不純物はマグネシウムであり、
　前記第２の不純物及び前記第３の不純物は共に亜鉛であることを特徴とする請求項１５に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
The first cladding layer and the second cladding layer are made of a compound semiconductor containing phosphorus,
The first impurity is magnesium;
16. The method according to claim 15, wherein the second impurity and the third impurity are both zinc.
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