JP2009176837A

JP2009176837A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP2009176837A
Application number: JP2008011923A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fukushima; 正憲福島; Masahiro Ishida; 昌宏石田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-08-06

Abstract

【課題】効率よく高次モード光を抑制し、活性層からの放射光の遠視野像に乱れがない半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６と、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６上方に位置し、表面に平坦部１１４およびリッジ１１１を有するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９と、リッジ１１１の側面および平坦部１１４と接するように位置するＳｉＯ₂絶縁膜１１２を備え、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２は、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６からの放射光を吸収する微粒子を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ装置に関し、特に遠視野像の乱れが抑制されたリッジ導波路型半導体レーザ装置、及びその製造方法に関するものである。

従来の半導体レーザ装置として、短波長領域で用いられる窒化物半導体を用いた半導体レーザ装置の構成を説明する。図７は同半導体レーザ装置の断面図である。

この半導体レーザ装置では、ＧａＮ基板７０２上に、ｎ型ＧａＮ層７０３、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７０４、ｎ型ＧａＮ光ガイド層７０５、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層７０６、ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層７０７、ｐ型ＧａＮ光ガイド層７０８、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７０９、およびｐ型ＧａＮコンタクト層７１０が順次積層されている。さらに、ドライエッチング法を用いてｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７０９およびｐ型ＧａＮコンタクト層７１０に対してエッチングが行われ、幅２μｍのストライプ状のリッジが形成されている。

リッジの側面およびリッジ脇のｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７０９上部は絶縁膜７１１で被覆されている。リッジの上方の絶縁膜７１１は除去され、リッジの上方にはｐ型ＧａＮコンタクト層７１０とオーミック接触をとるためのｐ型電極７１２が形成されている。一方、ＧａＮ基板７０２のＮ面にはｎ型電極７０１が形成されている。

現在、半導体レーザ装置はその用途が広がり、それにつれて半導体レーザ装置に対して高出力化が要求されるようになっている。しかし、半導体レーザ装置を高出力で動作させた場合に発生する高次モードでの発振は遠視野像の乱れの原因となる。従って、高次モード光の放射を抑制するような構造を半導体レーザ装置に付加し、遠視野像の乱れを抑える必要がある。

これについて、例えば特許文献１には、スピンコート法により成膜した絶縁膜中に不純物が混合され、混合された不純物が高次モード光を吸収し、遠視野像の乱れを抑制することが示されている。

また、特許文献２には、絶縁膜上に積層したアモルファスＳｉ層が光吸収層として働くことで、遠視野像の横方向への広がりを抑えることが示されている。

さらに、特許文献３には、ｐ型クラッド層中に不純物であるＣイオンをイオン注入することで光吸収機能を備えた電流狭窄層を形成し、高次モード光を抑制することが示されている。
特開２００２−２９９７６３号公報特許第３８４９７５８号公報国際公開第２００３／０７５４２５号パンフレット

しかしながら、特許文献１、２および３に記載の技術にはそれぞれ課題が存在する。
すなわち、絶縁膜上に光吸収層を形成した場合、絶縁膜を介する分だけ活性層から光吸収層までの距離が長くなり、光吸収の効果を十分に発揮することができないという問題点がある。また、ｐ型クラッド層中に直接不純物をイオン注入した場合、ｐ型クラッド層に欠陥が多数発生する等、半導体に大きなダメージが与えられ、それによりリーク電流が発生するという問題点がある。さらに、イオン注入層（ｐ型クラッド層の不純物がイオン注入された部分）が電流狭窄層としての役割も果たすが、イオン注入エネルギーを高精度に制御しなければ不純物イオンのプロファイルが広がり、注入深さを制御できないという問題点がある。さらにまた、半導体への通電により不純物イオンが活性化され、イオン注入層への電流広がりにより遠視野像の水平広がり角の制御が弱くなるという問題点がある。

また、特許文献１、２および３に記載の技術はいずれも不純物を原子、あるいはイオンの状態で混合している。原子状態またはイオン状態で存在している不純物の吸収波長は半値幅の狭いレーザ発振光に対して非常にブロードであり、光の吸収効率が低い。したがって、高次モード光を十分に抑制するためには吸収層を発光層にできるだけ近づけること、レーザ発振スペクトルと吸収スペクトルのチューニングすること、および吸収層の形成が半導体にダメージを与えないことが必要である。しかし、これらすべての要素を満たした技術は存在しない。

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、効率よく高次モード光を抑制し、活性層からの放射光の遠視野像に乱れがない半導体レーザ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の半導体レーザ装置は、絶縁膜中に微粒子を混合することで絶縁膜が光吸収機能を備えることを特徴とする。

具体的には、半導体レーザ装置は、活性層と、前記活性層上方に位置し、表面に平坦部およびリッジを有するｐ型クラッド層と、前記リッジの側面および前記平坦部と接する絶縁膜とを備え、前記絶縁膜は、前記活性層からの放射光を吸収する微粒子を含むことを特徴とする。

この構成によれば、活性層から放射される高次モード光が絶縁膜で吸収されることとなり、半導体レーザ装置から得られる遠視野像の乱れを抑制することができる。

ここで、前記微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲には、前記活性層からの放射光の波長が含まれることが望ましい。

この構成によると、活性層からの放射光を高効率に吸収することができる。
また、前記微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲には、当該半導体レーザ装置の発振波長が含まれることが望ましい。

この構成により、活性層からの放射光を最も効率的に吸収することができる。
また、前記微粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃ、およびＳｉのうち少なくとも１つからなってもよい。

これらの材料からなる微粒子は特定の波長領域に強い吸収ピークを有するため、対応する波長の光を効率的に吸収することができる。

また、前記絶縁膜は、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＭｇＦ、ＳｉＮｘ、およびＣｅＯの少なくとも１つの化合物からなってもよい。

これらの化合物膜を使用することで不純物を混合したときに、絶縁膜としての機能も失わせずに光吸収層を構成することができる。

また、絶縁膜は、ＣＶＤ法、電子線蒸着法、スパッタリング法、ディップコーティング法、および吹き付け法のいずれかで形成されてもよい。

これらの方法によると、絶縁膜を均一に成膜することができ、光吸収効果を安定させることができる。

また、前記絶縁膜は、前記リッジと接する部分において前記微粒子を含まなくてもよい。

この構成によれば、リッジ側面及びリッジ脇近傍に不純物を含まない領域を有する絶縁膜を形成することができ、リッジ中心で発生する基本モード光は吸収せずに、リッジ外側で発生する高次モード光を効率的に吸収させることができる。

また本発明は、ｐ型クラッド層にストライプ状のリッジを形成する工程と、前記リッジ上部、リッジ側面、及びリッジ脇のｐ型クラッド層上部を絶縁膜で被覆する工程と、前記絶縁膜中にイオン注入法を用いて不純物イオンを注入する工程と、前記不純物イオンの注入後２００〜７００℃での加熱、又は前記不純物イオンが吸収できる光、電子線、Ｘ線あるいは放射線を前記絶縁膜に照射することにより前記不純物イオンを凝集させ、微粒子を析出させる半導体レーザの製造方法とすることもできる。

この方法により、微粒子を絶縁膜中に形成でき、光吸収膜としての機能を絶縁膜に付加することができる。

また本発明は、ｐ型クラッド層にストライプ状のリッジを形成する工程と、前記リッジ上部、リッジ側面、及びリッジ脇のｐ型クラッド層上部にあらかじめ不純物イオンが混合された化合物の前駆体を成膜する工程と、２００〜７００℃での加熱、又は前記不純物イオンが吸収できる光、電子線、Ｘ線あるいは放射線を前記前駆体に照射することにより前記不純物イオンを凝集させ、微粒子を析出させる半導体レーザの製造方法とすることもできる。

この方法によっても、微粒子を絶縁膜中に形成することができ、絶縁体に光吸収機能を付加することができる。

本発明の半導体レーザ装置によると、活性層から発生する高次モード光を高効率に吸収することができるため、良好な遠視野像を有するレーザ発振光を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態におけ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。

（第１の実施の形態）
図１は本実施の形態における窒化物半導体レーザ装置の断面図である。

この窒化物半導体レーザ装置では、ＧａＮ基板１０２上に、ｎ型ＧａＮ層１０３、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０４、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１０５、活性層であるＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６、ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層１０７、ｐ型ＧａＮ光ガイド層１０８、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９、およびｐ型ＧａＮコンタクト層１１０が順次積層されている。さらに、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６上方に位置するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９およびｐ型ＧａＮコンタクト層１１０に対してドライエッチングが行われ、ストライプ状のリッジ１１１および平坦部１１４が形成されている。リッジ１１１の高さは１μｍであり、リッジ１１１の幅は２μｍである。ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０上にはｐ型ＧａＮコンタクト層１１０とオーミック接触をとるためのｐ型電極１１３が形成され、ＧａＮ基板１０２のＮ面にはｎ型電極１０１が形成されている。

リッジ１１１が形成されたウェハ上面、具体的にｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９表面のリッジ１１１側面および平坦部１１４上には、該リッジ１１１側面および平坦部１１４と接するＳｉＯ₂膜が５００ｎｍの厚さで成膜され、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２が形成されている。ＳｉＯ₂絶縁膜１１２は、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、電子線蒸着法、スパッタリング法、ディップコーティング法、および吹き付け法などを用いて成膜される。

ＳｉＯ₂絶縁膜１１２は、粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の粒子つまり微粒子を不純物として含む。この微粒子は、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６からの放射光を吸収する。ここで、微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲に半導体レーザ装置の発振波長が含まれるべく微粒子のサイズを調整するためには、微粒子の粒径は３ｎｍ〜３０ｎｍが好ましい。この微粒子は、イオン注入法を用いてＳｉＯ₂絶縁膜１１２に不純物イオンを注入した後、不純物イオンが注入されたＳｉＯ₂絶縁膜１１２に対してアニール処理を行うことでＳｉＯ₂絶縁膜１１２中に形成される。微粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃ、およびＳｉのうち少なくとも１つからなる微粒子が選択される。このとき、微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲に窒化物半導体レーザ装置（ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６）からの放射光波長が含まれるような微粒子を選択することが好ましい。注入する不純物イオンの量は１．０×１０¹⁴〜１．０×１０¹⁸／ｃｍ²が好ましい。

本実施の形態の窒化物半導体レーザ装置ではＡｇイオンがＳｉＯ₂絶縁膜１１２に注入され、Ａｇイオンが注入されたＳｉＯ₂絶縁膜１１２に対してアニール処理が行われる。このアニール処理によって、Ａｇイオンが凝集し、Ａｇ微粒子がＳｉＯ₂絶縁膜１１２中に形成される。アニール温度は２００℃〜８５０℃が好ましい。

図２は、Ａｇ微粒子のプラズモン共鳴による光吸収スペクトルを示す図である。
この光吸収スペクトルにおいて波長４００ｎｍ付近にピークがあるため、Ａｇ微粒子は、窒化物半導体レーザ装置からの波長４０５ｎｍの発振光を吸収する吸収体として機能する。

Ａｇ微粒子の粒子径は、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２へのＡｇイオンの混合量、およびＳｉＯ₂絶縁膜１１２に対するアニール処理のアニール温度を制御することにより制御される。金属微粒子は粒子径が大きくなると吸収ピークが長波長側へシフトし、微粒子径が小さくなると吸収ピークが短波長側にシフトする性質を持っている。このことを利用し、窒化物半導体レーザ装置からの放射光波長に合わせてＡｇ微粒子の粒子径を制御する、つまりＡｇ微粒子の吸収ピークを制御することで、高効率な高次モード光の吸収効果が得られる。

ここで、図３に示すようにアニール処理によって析出したＡｇ微粒子３０１はＳｉＯ₂絶縁膜１１２の底部に移動する。これにより、高次モード光の吸収体であるＡｇ微粒子３０１はｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９の直上に局在することになり、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２を活性層（ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６）から発生する高次モード光を高効率に吸収する吸収膜とすることができる。

ＳｉＯ₂絶縁膜１１２の厚さが４００ｎｍ程度の場合、Ａｇ微粒子３０１は、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２においてＳｉＯ₂絶縁膜１１２とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９との界面から５０ｎｍ〜１００ｎｍの位置に分布のピークを有し、その界面から１０ｎｍ〜３００ｎｍぐらいの範囲に分布する。また、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２の膜厚がその他の膜厚であっても、Ａｇ微粒子３０１は、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２においてＳｉＯ₂絶縁膜１１２とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９との界面から、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２の膜厚の１０〜２５％程度の位置に分布のピークを有し、その界面からＳｉＯ₂絶縁膜１１２の膜厚の２．５％〜７５％程度の位置に分布する。本実施の形態の窒化物半導体レーザ装置では、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２の膜厚は、上記（４００ｎｍ、５００ｎｍ）以外にも、５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内にあれば１００ｎｍ、２００ｎｍであっても良い。これにより、活性層から発生する高次モード光を高効率に吸収させることができる。

図４は活性層４０１からの高次モード光の光強度分布（活性層４０１と垂直方向の光強度分布）を示す図である。なお、図４（ａ）は従来のＳｉＯ₂のみからなるＳｉＯ₂絶縁膜４０２における光強度分布を示し、図４（ｂ）は本実施の形態に係る金属微粒子を含むＳｉＯ₂絶縁膜１１２における光強度分布を示している。

ＳｉＯ₂絶縁膜中に不純物としてＡｇ微粒子等の金属微粒子もしくは不純物イオンを混合することによって、ＳｉＯ₂絶縁膜の実効屈折率を上昇させることができる。この性質を利用することでＳｉＯ₂絶縁膜と窒化物半導体との屈折率差を減少させることができる。そうすると、従来のＳｉＯ₂のみからなるＳｉＯ₂絶縁膜４０２への光の染み出し長ａ１よりも金属微粒子を混合したＳｉＯ₂絶縁膜１１２への光の染み出し長ａ２が長くなる。この効果により、金属微粒子を混合したＳｉＯ₂絶縁膜１１２の高次モード光の吸収効率を上げることができる。

図５は、本実施の形態における窒化物半導体レーザ装置の製造方法（ＳｉＯ₂絶縁膜１１２の形成方法）を示す断面図である。

まず、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０およびリッジ１１１が形成されたｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９上に、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２を形成する。その後、ＳｉＯ₂絶縁膜１１２にＡｇイオンを注入する（図５（ａ））。

次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０上方のＳｉＯ₂絶縁膜１１２を例えばウェットエッチング法を用いて除去し、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０表面を露出させる。その後、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０上にｐ型電極１１３を形成する（図５（ｂ））。

最後に、ＧａＮ基板１０２のＮ面側にｎ型電極１０１を形成することで窒化物半導体レーザ装置が完成する。

このように、Ａｇイオンをイオン注入した後にリッジ１１１上方のＳｉＯ₂絶縁膜１１２を取り除くことで、リッジ１１１側面と接するリッジ１１１脇部分のＳｉＯ₂絶縁膜１１２中にはＡｇ微粒子を含まない領域５０４が形成される。この技術を用いるとリッジ１１１周辺にはＡｇ微粒子を含まない領域５０４が形成され、リッジ１１１脇から離れて位置するＳｉＯ₂絶縁膜１１２中にのみ光吸収体であるＡｇ微粒子を含む領域５０５が形成される。これにより、リッジ１１１中心に分布している基本モード光は吸収せずに、リッジ１１１外側に分布する高次モード光を選択的に吸収する機能を有するＳｉＯ₂絶縁膜１１２を形成することができる。

なお、本実施の形態において、微粒子はアニール処理によって析出させるとしたが、光照射、電子線照射、および放射線照射等の方法を用いて析出させてもよい。この場合、照射する光としては、あらかじめ注入混合された不純物イオンが吸収できる波長およびエネルギーの光等を選択することが望ましい。例えばＡｇイオンに対しては３５５ｎｍの紫外線を照射することでＡｇ微粒子を析出させることができる。また、光等を部分的に照射することで、Ａｇ微粒子をｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９上の領域５０５にのみ析出させることもでき、高次モード光のみを選択的に吸収する機能を有するＳｉＯ₂絶縁膜１１２を形成することができる。

以上のように本実施の形態の窒化物半導体レーザ装置は、活性層からの放射光を吸収する微粒子を含む絶縁膜を備える。従って、活性層から発生する高次モード光を効率的に吸収し、良好な遠視野像を実現することができる。

（第２の実施の形態）
図６は本実施の形態の窒化物半導体レーザ装置の断面図である。

この窒化物半導体レーザ装置は、ＳｉＯ₂絶縁膜に含まれる、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層からの放射光を吸収する微粒子がＳｉ微粒子であるという点で第１の実施の形態の窒化物半導体レーザ装置と異なる。

リッジ１１１が形成されたｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９のリッジ１１１側面および平坦部１１４上には、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、電子線蒸着法、スパッタリング法、ディップコーティング法、および吹き付け法などを用いてリッジ１１１側面および平坦部１１４と接するＳｉＯ₂絶縁膜６０５が成膜されている。リッジ１１１の形状及びＳｉＯ₂絶縁膜６０５の膜厚は第１の実施の形態に挙げた窒化物半導体レーザ装置と同様である。

ＳｉＯ₂絶縁膜６０５は、粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍ程度のＳｉ粒子つまりＳｉ微粒子を不純物として含む。このＳｉ微粒子は、ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６からの放射光を吸収する。ここで、Ｓｉ微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲に半導体レーザ装置の発振波長が含まれるべくＳｉ微粒子のサイズを調整するためには、Ｓｉ微粒子の粒径は３ｎｍ〜３０ｎｍが好ましい。また、Ｓｉ微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲に窒化物半導体レーザ装置（ＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６）からの放射光波長が含まれるようなＳｉ微粒子を選択することが好ましい。

本実施の形態の窒化物半導体レーザ装置ではＳｉイオンがイオン注入法によってＳｉＯ₂絶縁膜６０５中に注入される。このとき、注入深さを制御することでＳｉイオンをＳｉＯ₂絶縁膜６０５の底部６０４に局在させる。ここで、Ｓｉ微粒子はＳｉＯ₂絶縁膜６０５の下半分に局在していることが好ましい。ＳｉＯ₂絶縁膜６０５の厚さが４００ｎｍ程度の場合、Ｓｉ微粒子は、ＳｉＯ₂絶縁膜６０５においてＳｉＯ₂絶縁膜６０５とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９との界面から５０ｎｍ〜１００ｎｍの位置に分布のピークを有し、その界面から１０ｎｍ〜３００ｎｍぐらいの範囲に分布する。また、ＳｉＯ₂絶縁膜６０５の膜厚がその他の膜厚であっても、Ｓｉ微粒子は、ＳｉＯ₂絶縁膜６０５においてＳｉＯ₂絶縁膜６０５とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０９との界面から、ＳｉＯ₂絶縁膜６０５の膜厚の１０〜２５％程度の位置に分布のピークを有し、その界面からＳｉＯ₂絶縁膜６０５の膜厚の２．５％〜７５％程度の位置に分布する。このように不純物をＳｉＯ₂絶縁膜６０５底部に局在させることで、活性層であるＩｎＧａＮ多重量子井戸層１０６に近い位置で高次モード光を吸収させることができ、高次モード光の放射を効率的に抑制することができる。

上記構造を有する窒化物半導体レーザ装置は、第１の実施の形態の窒化物半導体レーザ装置と同様に、Ｓｉイオンをイオン注入した後にリッジ１１１上方のＳｉＯ₂絶縁膜６０５が取り除かれるため、リッジ１１１側面と接するリッジ１１１脇部分のＳｉＯ₂絶縁膜６０５中にはＳｉ微粒子を含まない領域５０４が形成される。この技術を用いるとリッジ１１１周辺にはＳｉ微粒子を含まない領域５０４が形成され、リッジ１１１脇から離れて位置するＳｉＯ₂絶縁膜６０５中にのみ光吸収体であるＡｇ微粒子を含む領域５０５が形成される。これにより、リッジ１１１中心に分布している基本モード光は吸収せずに、リッジ１１１外側に分布する高次モード光を選択的に吸収する機能を有するＳｉＯ₂絶縁膜６０５を形成することができる。

以上、本発明の半導体レーザ装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態において、微粒子を含む絶縁膜としてＳｉＯ₂絶縁膜を例示したが、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＭｇＦ、ＳｉＮｘ、およびＣｅＯの少なくとも１つの化合物からなる絶縁膜であってもよい。

本発明は、半導体レーザ装置に利用でき、特に高い信頼性を求められる光記録装置または高速高密度光記録装置に利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る窒化物半導体レーザ装置の断面図である。ＳｉＯ₂絶縁膜中に混合されたＡｇ微粒子の吸収スペクトルを示すグラフである。ＳｉＯ₂絶縁膜及びｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の断面図である。高次モード光が絶縁膜中へ染み出す様子を示した窒化物半導体レーザ装置の断面図である。同実施の形態に係る窒化物半導体レーザ装置の製造方法を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る窒化物半導体レーザ装置の断面図である。従来の半導体レーザ装置の構造を示す断面図である。

符号の説明

１０１、７０１ｎ型電極
１０２、７０２ＧａＮ基板
１０３、７０３ｎ型ＧａＮ層
１０４、７０４ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
１０５、７０５ｎ型ＧａＮ光ガイド層
１０６、７０６ＩｎＧａＮ多重量子井戸層
１０７、７０７ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層
１０８、７０８ｐ型ＧａＮ光ガイド層
１０９、７０９ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
１１０、７１０ｐ型ＧａＮコンタクト層
１１１リッジ
１１２、４０２、６０５ＳｉＯ₂絶縁膜
１１３、７１２ｐ型電極
１１４平坦部
３０１Ａｇ微粒子
４０１活性層
５０４、５０５領域
７１１絶縁膜

Claims

活性層と、
前記活性層上方に位置し、表面に平坦部およびリッジを有するｐ型クラッド層と、
前記リッジの側面および前記平坦部と接する絶縁膜とを備え、
前記絶縁膜は、前記活性層からの放射光を吸収する微粒子を含む
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
前記微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲には、前記活性層からの放射光の波長が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
前記微粒子の吸収スペクトルピークの短波長側の裾から長波長側の裾までの波長範囲には、当該半導体レーザ装置の発振波長が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
前記微粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃ、およびＳｉのうち少なくとも１つからなる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
前記微粒子は、前記絶縁膜において前記ｐ型クラッド層と前記絶縁膜との界面から５０ｎｍ〜１００ｎｍの位置に分布のピークを有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
前記微粒子は、前記絶縁膜において前記ｐ型クラッド層と前記絶縁膜との界面から前記絶縁膜の膜厚の１０〜２５％の位置に分布のピークを有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
前記絶縁膜は、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＭｇＦ、ＳｉＮｘ、およびＣｅＯの少なくとも１つの化合物からなる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
前記絶縁膜は、前記リッジと接する部分において前記微粒子を含まない
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
前記微粒子の粒径は、３ｎｍ〜３０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。