JP2006005130A - 半導体レーザ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 より低い消費電力で可視光領域の波長を有するレーザ光を発振可能な半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】 活性層５３を、（Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 ）_0.5 Ｐや（Ａｌ_0.5 Ｇａ_0.5 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ等のリン（Ｐ）を含む化合物半導体を用いて構成する。電流阻止層７についても、（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ等のリン（Ｐ）を含む化合物半導体を用いて構成し、かつ、電流阻止層７の屈折率を活性層５３の屈折率よりも小さくする。電流阻止層７と活性層５３との屈折率差によって効率よく光を活性層５３に閉じ込めることができ、電流しきい値の低減やスロープ効率の増大を図ることが可能となる。活性層５３と電流阻止層７とのバンドギャップ差も大きくすることができ、積層構造５からの電流漏れを抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、化合物半導体により構成される半導体レーザ素子に係り、特に、ＳＤＨ（Separated Double Hetero Junction）構造を有する半導体レーザ素子に関する。

従来より、光学式記録媒体を用いた情報記録再生装置や非接触式のセンサ、あるいはプリンタ等の分野において、その光源として種々の半導体レーザ素子が用いられている。とりわけ低い電流しきい値を有し、高出力が得られる半導体レーザ素子として、ＳＤＨ構造を有する半導体レーザ素子が知られている（例えば特許文献１参照。）。このＳＤＨ型半導体レーザ素子は、電流対光出力の効率も高いことから、光通信分野における光源等への応用も期待されている。

特許文献１に開示されたＳＤＨ型半導体レーザ素子は、所定の結晶面からなり所定の結晶軸方向（例えば、［０１１］方向）に延在するストライプ状の主面を有する凸部（リッジ）が形成された基板と、１回のエピタキシャル成長によって、リッジの主面上とリッジの両側に隣接した一対のリッジ溝の内部とに分離形成された複数の積層半導体層とを備えた構造となっている。より具体的には、リッジの主面上に形成された積層半導体層は、レーザ共振器構造をなすと共に、その断面が上記の主面と（１１１）面からなる斜面とによって規定された三角形をなしている。一方、リッジ溝の内部に形成された積層半導体層は、埋込積層構造をなしている。特許文献１のＳＤＨ型半導体は、このような構造に起因して低しきい値と高出力とを実現している。そのうえ、１回のエピタキシャル成長によって、レーザ共振器構造をなす積層半導体層と埋込積層構造をなす積層半導体層とを同時に形成することができることから、工程数を抑え、より高い生産性を確保するようにしている。

ところが、このようなＳＤＨ型半導体レーザ素子では、上記したように、リッジの主面上のレーザ共振器構造をなす積層半導体層が、（１１１）面からなる斜面によって規定された三角形状の断面をなす必要があることから、その構成材料としては、例えばＡｌＧａＡｓ系などの（１１１）面上で新たな結晶成長が進行しない材料に限られていた。
特開昭６１−１８３９８７号公報

ところで、最近では、光学式記録媒体の記録密度が著しく増大しており、これに伴い、そのような高記録密度化した光学式記録媒体の記録／再生に用いられるレーザ光源の発振波長として、より短波長であることが求められている。例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の記録／再生に用いられるレーザ光源の場合には、可視光領域（例えば６５０ｎｍ付近の発振波長域）の波長を有するレーザを発振可能な半導体レーザ素子が要求されるようになっている。

しかしながら、ＡｌＧａＡｓ系材料によってレーザ共振器構造を構成したＳＤＨ型半導体レーザ素子では、発振波長が８５０ｎｍ〜９００ｎｍ付近の波長域に限られてしまうので上記の要求に応えることが困難であった。また、ＳＤＨ型半導体レーザ素子以外の従来の埋め込み型半導体レーザ素子は、主たる電流経路を限定的に形成することができないことから、発光領域以外への電流の漏れが多く、消費電力が大きいという問題を抱えていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、可視光領域の波長を有するレーザ光を、より低い消費電力で発振可能な半導体レーザ素子を提供することにある。

本発明に係る半導体レーザ素子は、以下の構成要件（Ａ）〜（Ｅ）を備えたＳＤＨ構造を有するものである。
（Ａ）（１００）面からなり第１の方向に延在する主面を含む凸部と、主面に平行かつ第１の方向と直交する第２の方向において凸部を挟んで対向すると共に第１の方向に延在する一対の溝部とを有する基体。
（Ｂ）第１の方向と直交する断面において主面と（１１１）面からなる一対の斜面とによって規定された三角形状をなし、活性層と、この活性層を挟む第１導電型のクラッド層および第２導電型のクラッド層とが主面と直交する方向に積層されてなる積層構造。
（Ｃ）積層構造の一対の斜面のうちの少なくとも活性層の端部に対応する領域から一対の溝部へ至る領域を連続的に覆うように形成された一対の電流阻止層。
（Ｄ）活性層を通過するように、主面と直交する方向へ電流を流す一対の電極。
（Ｅ）活性層、および電流阻止層の少なくとも一部が、それぞれ、リン（Ｐ）を含む化合物半導体層により構成されると共に、活性層が、電流阻止層よりも大きな屈折率を有すること。
ここで、「第１の方向」とは共振器方向に対応する方向、すなわち共振器端面と直交する方向に対応する方向を意味する。

本発明に係る半導体レーザ素子では、活性層、および電流阻止層の少なくとも一部がそれぞれリン（Ｐ）を含む化合物半導体層からなるようにしたので、リンを含まない場合よりも短い波長域におけるレーザ発振が可能となるうえ、活性層と電流阻止層とのバンドギャップ差が大きくなり、電流漏れが抑制される。さらに、活性層が電流阻止層よりも大きな屈折率を有することから活性層と電流阻止層との屈折率差によって、より効率的に光が活性層に閉じこめられる。

本発明に係る半導体レーザ素子によれば、ＳＤＨ構造をなし、活性層、および電流阻止層の少なくとも一部がそれぞれリン（Ｐ）を含む化合物半導体層を有するように構成し、活性層が電流阻止層よりも大きな屈折率を有するようにしたので、リンを含まない場合よりも短い波長域（例えば８５０ｎｍ以下の、可視光に対応する波長域）におけるレーザ発振が可能となるうえ、活性層と電流阻止層との屈折率差によって、より効率よく光を活性層に閉じこめることができ、電流しきい値の低減やスロープ効率の増大が可能となる。さらに、活性層と電流阻止層とのバンドギャップ差も大きくし、活性層から電流阻止層への電流漏れを抑制することができる。このため、より低い消費電力で可視光領域の波長を有するレーザ光を発振することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ素子の構成について説明する。図１は、本実施の形態の半導体レーザ素子１における、レーザの射出方向と直交する断面の構成を表すものである。

半導体レーザ素子１は、いわゆるＳＤＨ型の半導体レーザ素子であり、例えば、ＤＶＤの記録／再生に用いられるレーザ光源として好適に用いられるものである。具体的には、半導体レーザ素子１は、例えば［０１１］結晶軸方向（図中Ｘ方向）に延在するストライプ状順メサ型のリッジ３１を有する基板３と、このリッジ上に形成され、レーザ共振器構造をなす積層構造５と、積層構造５の両側に隣接してＹ方向に延在する一対の電流阻止層７とを備えている。なお、基板３には、複数のリッジ３１が形成されているが、ここでは１つのリッジ３１のみを図示して説明する。

基板３は、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓからなり、共振器方向に対応する第１の方向（図中Ｘ方向）に延在するリッジ面（主面）３Ａを含むリッジ（凸部）３１と、リッジ面３Ａに平行かつ第１の方向と直交する第２の方向（図中Ｙ方向）においてリッジ３１を挟んで対向すると共に第１の方向に延在する一対のリッジ溝３２とを有している。リッジ面３Ａは（１００）面に対応する。リッジ面３Ａの両端部からＹ方向へ延在し、リッジ３１とリッジ溝３２とを隔てる一対のリッジ側面３Ｃは、リッジ面３Ａに対して約５５°の傾きをなしている。

積層構造５は、例えばｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層４Ａを介してリッジ面３Ａの上に形成されており、Ｘ方向と直交する断面（ＹＺ平面）においてリッジ面３Ａと（１１１）面からなる一対の斜面５Ｓとによって囲まれた三角形状をなしている。より詳細には、積層構造５は、リッジ面３Ａの側から順にｎ型クラッド層５１と活性層５３と第２導電型（以下、ｐ型）クラッド層５２とがリッジ面３Ａと直交する方向に積層されたものである。ｎ型クラッド層５１は、第１の層５１Ａと第２の層５１Ｂとを活性層５３の側から順に備えた２層構造の化合物半導体である。第１の層５１Ａは、例えばｎ型の（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐにより構成され、第２の層５１Ｂは、例えばｎ型のＡｌＧａＡｓにより構成されている。ｐ型クラッド層５２は、第１の層５２Ａと第２の層５２Ｂとを活性層５３の側から順に備えた２層構造の化合物半導体層である。第１の層５２Ａは、例えばｐ型の（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐにより構成され、第２の層５２Ｂは、例えばｐ型のＡｌＧａＡｓにより構成されている。また、活性層５３は、例えば６ｎｍの厚みを有する（Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 ）_0.5 Ｐ層と５．５ｎｍの厚みを有する（Ａｌ_0.5 Ｇａ_0.5 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ層とが、例えば３周期積層された多重量子井戸（ＭＱＷ；Multi Quantum Well）構造をなしている。

活性層５３の両面には一対のガイド層１２（１２Ａ，１２Ｂ）が隣接して設けられている。このガイド層１２は、例えば（Ａｌ_0.5 Ｇａ_0.5 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐにより構成されている。

半導体レーザ素子１はさらに一対の積層半導体層６を備え、これらの積層半導体層６によりリッジ溝３２が埋め込まれている。この積層半導体層６はｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層４Ｂを介して底面３Ｂの上に形成されており、レーザ本体をなす上述の積層構造５の一部と同一工程で一体的に形成され、実質的に同じ構成、すなわち、底面３Ｂの側から順にｎ型クラッド層６１、多層膜６３およびｐ型クラッド層６２がこの順に積層された構造を有している。より詳細には、ｎ型クラッド層６１はｎ型クラッド層５１と同じ構成を有するもので、多層膜６３の側から、ｎ型の（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐからなる第１の層６１Ａと、ｎ型のＡｌＧａＡｓからなる第２の層６１Ｂとを順に有している。同じく、ｐ型クラッド層６２はｐ型クラッド層５２と同じ構成を有するもので、多層膜６３の側から、ｐ型の（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐにより構成された第１の層６２Ａと、ｐ型のＡｌＧａＡｓにより構成された第２の層６２Ｂとを順に有している。同様に、多層膜６３は活性層５３と同じ構成を有している。

なお、本実施の形態では、多層膜６３、ｎ型クラッド層６１（第１の層６１Ａおよび第１の層６２Ａ）は、リッジ側面３Ｃと、（１１１）面からなる斜面５Ｓのうちの第２の層５１Ｂに対応する領域とを覆い、それぞれ活性層５３、ｎ型クラッド層５１（第１の層５１Ａおよび第１の層５２Ａ）と一体的に形成されているが、互いに分離され、不連続となるように構成してもよい。

一対の電流阻止層７は、積層構造５をＹ方向に挟み、かつ一対の積層半導体層６を覆うように形成されている。電流阻止層７は、例えば、組成がいずれも（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐであり、導電性がｎ型とｐ型とｎ型とを順になす３層構造を有し、後出の、ｎ側電極２およびｐ側電極１０によって注入される注入電流を狭窄し、電流経路を限定するものである。さらに、電流阻止層７は、活性層５３および多層膜６３よりも小さな屈折率を有している。電流阻止層７の屈折率をより小さくするには、例えばＡｌ_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐなどの、アルミニウムの組成比の大きな材料によって構成すればよい。また、電流阻止層７は、斜面５Ｓを覆う斜面積層膜７Ｓと接している。この斜面積層膜７Ｓは、電流阻止層７と同一材料からなる３層構造を有するものであるが、後述するように各層はいずれもｐ型である。一対の斜面５Ｓは、（１１１）Ａ面と（１１１）Ｂ面とのいずれであってもよいが、特に一対の斜面５Ｓを覆う斜面積層膜７Ｓの厚みをより薄くするためには、（１１１）Ｂ面であることが望ましい。

半導体レーザ素子１においては、さらに、電流阻止層７を覆うように埋込クラッド層８と中間層１１とキャップ層９とが順に設けられている。埋込クラッド層８は、例えばｐ型の（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐにより構成され、中間層１１は、例えばＧａＩｎＰ等のリン（Ｐ）を含むｐ型の化合物半導体により構成され、さらにキャップ層９は、例えばｐ型のＧａＡｓにより構成されている。

基板３の裏面にはｎ側電極２、キャップ層９の上面にはｐ側電極１０がそれぞれ設けられている。これらｎ側電極２およびｐ側電極１０によりリッジ面３Ａと直交する方向（Ｚ方向）に電流が流れ、活性層５３に注入されるようになっている。

このように構成された半導体レーザ素子１では、積層構造５の延在方向（図中Ｘ方向）において対向する一対の側面が共振器端面となっており、この一対の共振器端面には反射鏡膜（図示せず）がそれぞれ形成されている。一方の反射鏡膜は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）により構成され、他方の反射鏡膜と比べて低い反射率となるように調整されている。他方の反射鏡膜は、例えば酸化アルミニウム層と非晶質ケイ素（アモルファスシリコン）層とが交互に積層された構成となっており、比較的高い反射率となるように調整されている。これにより、活性層５３において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜からレーザ光として射出されるようになっている。

すなわち、この半導体レーザ素子１では、ｎ側電極２とｐ側電極１０との間に所定の電圧が印加されると、電流が活性層５３に注入され、これにより電子−正孔再結合による発光が起こる。この光は、一対の共振器端面に形成された一対の反射鏡膜により反射され、その間を往復してレーザ発振を生じ、レーザ光として紙面に対して垂直方向（図中Ｘ方向）に射出されることとなる。

本実施の形態の半導体レーザ素子１では、活性層５３を、（Ｇａ_0.5 Ｉｎ_0.5 ）_0.5 Ｐや（Ａｌ_0.5 Ｇａ_0.5 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ等のリン（Ｐ）を含む化合物半導体を用いて構成するようにしたので、従来のＳＤＨ型半導体レーザ素子では困難であった可視光領域（例えば６５０ｎｍ帯の発振波長域）におけるレーザ光を発振することができる。

さらに、本実施の形態の半導体レーザ素子１では、電流阻止層７についても、（Ａｌ_0.7 Ｇａ_0.3 ）_0.5 Ｉｎ_0.5 Ｐ等のリン（Ｐ）を含む化合物半導体を用いて構成したので、活性層５３と電流阻止層７とのバンドギャップ差も大きくすることができ、積層構造５からの電流漏れを抑制することができる。また、電流阻止層７の屈折率を活性層５３の屈折率よりも小さくするようにしたので、その屈折率差によって効率的に光を活性層５３に閉じ込めることができ、電流しきい値の低減やスロープ効率の増大を図ることが可能となる。このため、より低い消費電力で可視光領域の波長を有するレーザ光を発振することが可能となる。

続いて、上記のような構成を有する半導体レーザ素子１の製造方法について、図２〜図４を参照し、以下に説明する。

まず、ｎ型のＧａＡｓからなり、（１００）面が表面に露出した基板３を用意する。次に、図２に示したように、基板３の表面を選択的にエッチングすることにより、Ｘ方向に延在するリッジ３１と、Ｙ方向においてリッジ３１を挟んで対向すると共にＸ方向に延在するリッジ溝３２とをストライプ状に形成する。この際、リッジ側面３Ｃが、（１００）面に対して約５５°の傾きを有するように形成する。こののち、リッジ３１のリッジ面３Ａとリッジ溝３２の底面３Ｂとを覆うように、それぞれバッファ層４Ａ，４Ｂと、第２の層５１Ｂ，６１Ｂとを順に形成する。ここでは、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法を利用し、例えば基板温度８１０℃、成長圧力０．００７ＭＰａの条件下でバッファ層４Ａ，４Ｂと第２の層５１Ｂ，６１Ｂとをエピタキシャル成長させるようにする（第１のエピタキシャル成長工程という。）。

この第１のエピタキシャル工程では、リッジ３１が、（１００）面であるリッジ面３Ａと、このリッジ面３Ａに対して約５５°の傾きを有する一対のリッジ側面３Ｃとによって規定されることから、リッジ３１の両縁部３１Ｔからエピタキシャル成長が進行する。この結果、例えばＡｌＧａＡｓからなる第２の層５１Ｂは、両端部が（１１１）面からなる斜面５１Ｓ（のちの斜面５Ｓの一部）をなすように形成される。

続いて、図３に示したように、第２の層５１Ｂ，６１Ｂを覆うように、第１の層５１Ａ，６１Ａと、ガイド層１２Ａと、活性層５３および多層膜６３と、ガイド層１２Ｂと、第１の層５２Ａ，６２Ａとを順に形成する。具体的には、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法を利用し、例えば基板温度６７０℃、成長圧力０．００７ＭＰａの条件下でエピタキシャル成長させるようにする（第２のエピタキシャル成長工程という。）。

この第２のエピタキシャル工程では、第１の層５１Ａ，６１Ａ、ガイド層１２Ａ、活性層５３、多層膜６３、ガイド層１２Ｂおよび第１の層５２Ａ，６２Ａを、いずれもリン（Ｐ）を含む半導体材料を用いて形成するようにしたので、（１１１）面においても結晶成長が進行する。したがって、第１の層６１Ａ、多層膜６３および第１の層６２Ａは斜面５１Ｓにおいても成長し、リッジ面３Ａ上に形成された第１の層５１Ａ、活性層５３および第１の層５２Ａと、それぞれ連結されるように形成されることとなる。ただし、（１１１）面上における成長速度は（１００）面上における成長速度の１０分の１程度であるので、第１の層６１Ａ、多層膜６３および第１の層６２Ａのうち（１１１）面からなる斜面５１Ｓを覆う部分の厚みは、（１００）面からなるリッジ面３Ａを覆う第１の層５１Ａ、活性層５３および第１の層５２Ａの厚みよりもそれぞれ十分に小さく（例えば、（１００）面上の３分の１より小さく）なる。したがって、斜面５１Ｓに沿って（１１１）面上に形成される多層膜６３の量子準位が上がりポテンシャルバリアが形成される。このため、順方向電圧の印加によって生じる電流は、斜面５１Ｓ上の多層膜６３へ流入しにくくなり、積層構造５から積層半導体層６へ向かう電流漏れの発生が抑制される。

続いて、図４に示したように、第１の層５２Ａ，６２Ａを覆うように、第２の層５２Ｂ，６２Ｂを形成する。具体的には、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法を利用し、例えば基板温度８１０℃、成長圧力０．００７ＭＰａの条件下でエピタキシャル成長させるようにする（第３のエピタキシャル成長工程という。）。

この第３のエピタキシャル工程では、第１の層５２Ａの端面が（１００）面に対して約５５°の傾きを有していることから、その角度に沿って第１の層５２Ａの両縁部からエピタキシャル成長が進行する。この結果、例えばＡｌＧａＡｓからなる第２の層５２Ｂが、（１１１）面からなる斜面５Ｓに沿って形成される。すなわち、この第３のエピタキシャル成長工程では、斜面５２Ｓが互いに衝合した時点でエピタキシャル成長が完了し、頂点５Ｐと、斜面５Ｓとを有するほぼ三角形状の断面をなす第２の層５２Ｂが得られる。以上により、リッジ面３Ａからなる底辺と、（１１１）面からなる斜面５Ｓにより規定される、ほぼ三角形状の断面をなす積層構造５が形成される。

続いて、積層構造５の両隣のｐ型クラッド層６２を覆うように、一対の電流阻止層７と埋込クラッド層８と中間層１１とキャップ層９とを順に積層する。具体的には、例えばＭＯＣＶＤ法を利用し、例えば基板温度６７０℃、成長圧力０．００７ＭＰａの条件下でエピタキシャル成長させるようにする（第４のエピタキシャル成長工程という。）。この第４のエピタキシャル工程においては、図４に示したように、積層構造５を埋め込まない程度の厚みとなるように電流阻止層７を形成したのち、積層構造５を完全に覆うように埋込クラッド層８を形成し、さらに、全体を覆うように中間層１１と、キャップ層９とを順に形成するようにする。電流阻止層７は、活性層５３および積層半導体層６を覆うように形成し、それらを埋込クラッド層８と隔てるようにする。

ここで、電流阻止層７はリン（Ｐ）を有する化合物半導体によって構成されるので、（１１１）面からなる一対の斜面５Ｓ上においても結晶成長し、斜面被覆膜７Ｓを形成する。ただし、（１１１）面における結晶成長速度は、（１００）面とほぼ平行な積層半導体層６上における結晶成長速度と比べて約１０分の１程度と遅いことから、電流阻止層７と同一材料からなる斜面被覆膜７Ｓの厚みは、積層半導体層６上に形成される電流阻止層７の厚みよりも小さくなる。また、一般に、リン（Ｐ）系の結晶は（１１１）面ではｎ型のドーパントが添加されにくく、斜面被覆膜上７Ｓ上にｐ型ドーパントを用いた埋込クラッド層８を堆積させると、埋込クラッド層８より斜面被覆膜７Ｓにｐ型ドーパントが拡散し、p 型になる。よって、斜面被覆膜７Ｓの導電性はすべてｐ型化されるので、埋込クラッド層８と第２の層５２Ｂとの間を流れる電流を阻害することはない。

第４のエピタキシャル成長工程ののち、キャップ層９を覆うように、例えば蒸着法により、金（Ａｕ）などの導電性材料からなるｐ側電極１０を形成する。続いて基板３の、リッジ面３Ａとは反対側の面を研磨することにより、基板３の（リッジ３１に対応する部分）厚みを例えば１００μｍとし、裏面３Ｄを形成する。こののち、裏面３Ｄを覆うように、例えば蒸着法により、金（Ａｕ）などの導電性材料からなるｎ側電極２を形成する。以上により、図１に示した構成を有する本実施の形態の半導体レーザ素子１が完成する。

以上のように、本実施の形態によれば、三角形上の断面を有し、リッジ面３Ａの上にｎ型クラッド層５１と活性層５３とｐ型クラッド層５２とが順に積層されてなる積層構造５と、この積層構造５をＹ方向に挟み、かつ一対のリッジ溝３２に形成された一対の積層半導体層６を覆うように延在する一対の電流阻止層７とを備えたＳＤＨ型の半導体レーザ素子１を得ることができる。この際、マスクを形成する必要がないので、エピタキシャル成長により比較的容易に積層構造５および電流阻止層７を形成することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、リッジの形状を順メサ型としたが、このリッジの形状を逆メサ型とすることも可能である。また、ｎ型ドーパント、ｐ型ドーパントについては特に限定しないが、ｎ型ドーパントとしてシリコン（Ｓｉ）もしくはセレン（Ｓｅ）、ｐ型ドーパントとして亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）が好ましい。

また、上記実施の形態では、図１に示したように、斜面５Ｓを覆う斜面被覆膜７Ｓを設け、この斜面被覆膜７Ｓが一対の積層半導体層６を覆う一対の電流阻止層７と連結するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。ｐ型結晶は（１１１）面に堆積しやすいので斜面被覆膜が形成されてしまうが、本来、電流阻止層は活性層の端部に対応する領域を覆うように形成されていればよい。したがって、斜面被覆膜は不要であり、例えば、図５に示した変形例としての半導体レーザ素子１Ａのように、第２の層５２Ｂの斜面を覆うことなく一対の電流阻止層７を設けるようにすればよい。ここで、一対の電流阻止層７は、斜面５Ｓのうちの少なくとも活性層５３の端部に対応する領域から一対のリッジ溝３２へ至る領域を連続的に覆うように設けられている。

本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ素子における構成を表す断面図である。 図１に示した半導体レーザ素子を製造する方法における一工程を説明するための断面図である。 図２に続く工程を説明するための断面図である。 図３に続く工程を説明するための断面図である。 図１に示した半導体レーザ素子の変形例を表す断面図である。

符号の説明

１…半導体レーザ素子、２…ｎ側電極、３…基板、３１…リッジ、３２…リッジ溝、３Ａ…リッジ面、３Ｂ…底面、３Ｃ…リッジ側面、４Ａ，４Ｂ…バッファ層、５…積層構造、５Ｓ…斜面、５１，６１…第１導電型（ｎ型）クラッド層、５１Ａ，６１Ａ…第１の層、５１Ｂ，６１Ｂ…第２の層、５２，６２…第２導電型（ｐ型）クラッド層、５２Ａ，６２Ａ…第１の層、５１Ｂ，６１Ｂ…第２の層、５３，６３…活性層、６…積層半導体層、７…電流阻止層、８…埋込クラッド層、９…キャップ層、１０…ｐ側電極、１１…中間層、１２Ａ，１２Ｂ…ガイド層。

Claims (12)

1. （１００）面からなり第１の方向に延在する主面を含む凸部と、前記主面に平行かつ前記第１の方向と直交する第２の方向において前記凸部を挟んで対向すると共に前記第１の方向に延在する一対の溝部とを有する基体と、
   前記第１の方向と直交する断面において前記主面と（１１１）面からなる一対の斜面とによって規定された三角形状をなし、活性層と、この活性層を挟む第１導電型のクラッド層および第２導電型のクラッド層とが前記主面と直交する方向に積層されてなる積層構造と、
   前記積層構造の一対の斜面のうちの少なくとも前記活性層の端部に対応する領域から前記一対の溝部へ至る領域を連続的に覆うように形成された一対の電流阻止層と、
   前記活性層を通過するように、前記主面と直交する方向へ電流を流す一対の電極とを備え、
   前記活性層、および電流阻止層の少なくとも一部が、それぞれ、リン（Ｐ）を含む化合物半導体により構成されると共に、前記活性層が、前記電流阻止層よりも大きな屈折率を有する
   ことを特徴とする半導体レーザ素子。
2. 前記第１導電型のクラッド層および第２導電型のクラッド層は、それぞれ２層構造の化合物半導体層からなり、前記化合物半導体層のうちのいずれか一方の層がリン（Ｐ）を含んでいる
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
3. 前記活性層は、ＧａＩｎＰを含んで構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
4. 前記積層構造は、ＡｌＧａＩｎＰをそれぞれ含むと共に前記活性層の両面と隣接するように設けられた一対のガイド層を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
5. 前記積層構造の一対の斜面は、（１１１）Ｂ面である
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
6. 前記電流阻止層は、ＡｌＧａＩｎＰを含んで構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
7. 前記活性層は、多重量子井戸構造を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
8. 前記第２導電型のクラッド層は、ｐ型クラッド層である
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
9. 前記積層構造は、亜鉛を含んで構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
10. 少なくとも前記電流阻止層を覆い、かつ、リン（Ｐ）を含んで構成された化合物半導体層からなる埋込クラッド層を備えた
    ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
11. 前記電流阻止層は、前記溝部から更に前記積層構造の一対の斜面を覆うように延在することにより斜面被覆膜を構成している
    ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
12. 前記斜面被覆膜は、ｐ型の導電性を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ素子。
    

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