JP2010027863A - 窒化物半導体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒化物半導体レーザ装置は、発光層である多重量子井戸活性層16を含む複数の窒化物半導体層からなり、互いに対向する出射端面100a及び反射端面100bを有する積層構造体100と、各端面に形成された誘電体からなる複数の保護膜とを有している。複数の保護膜のうち、反射端面100aと接する第1の保護膜40は、窒化アルミニウム(AlN)からなり、第1の保護膜40における反射端面100aと反対側の面上に形成された第2の保護膜42は、二酸化シリコン(SiO2)からなり、第2の保護膜42における第1の保護膜40と反対側の面上に形成された第3の保護膜44は、窒化アルミニウム(AlN)からなる。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の第1の実施形態に係る窒化物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。
本発明のレーザ装置1及び比較用のレーザ装置2に対する300時間のエージング試験を行った後の劣化品において、透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)を用いて、出射端面100aの劣化形態を検証した。なお、TEM観察は、保護膜と共振器端と面を含むようにリッジストライプに平行な方向から行った。検証の結果、レーザ装置2においては、第1の保護膜40であるAlN膜には変化がないが、その上の第2の保護膜42であるAl2O3膜において、活性層16付近で結晶化が促進していることが判明した。これは、活性層16付近では光密度が高く局所的な発熱量が多いため、ECRスパッタ法により堆積されたアモルファス状のAl2O3膜が変質したものと推測される。
1)第2の保護膜42であるAl2O3膜の変質が抑制され、変質時の酸素の拡散が抑制される。
2)外気から第4の保護膜46であるAl2O3膜を介して拡散する酸素が第3の保護膜44であるAlN膜により防止される。
以下、本発明の第2の実施形態に係る窒化物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。
1)レーザ装置1は、最終保護膜であるAl2O3からなる第4の保護膜46において、外気と接する領域で放熱の悪化により変質が発生していたが、第4の保護膜46の上に放熱性が高いAlN膜を配することにより、第4の保護膜46の変質が抑制される。
2)外気から第4の保護膜46であるAl2O3膜を介して拡散する酸素が第5保護膜48であるAlN膜により防止される。
以下、本発明の第3の実施形態に係る窒化物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。
以下、本発明の第4の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置について説明する。
以下、本発明の第5の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置について説明する。
以下、本発明の第6の実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置について説明する。
12 n型クラッド層
14 光ガイド層
16 多重量子井戸活性層(発光層)
18 中間層
20 キャップ層
22 p型クラッド層
24 コンタクト層
30 絶縁膜
32 p側コンタクト電極
34 p側配線電極
36 n側電極
40 第1の保護膜
42 第2の保護膜
44 第3の保護膜
46 第4の保護膜
48 第5の保護膜
50 第1のリア保護膜
52 第2のリア保護膜
54 SiO2膜
56 ZrO2膜
60 周期層
100 積層構造体
100a 出射端面
100b 反射端面
Claims (6)
- 発光層を含む複数の窒化物半導体層からなり、互いに対向する共振器端面を有する積層構造体と、
前記共振器端面に形成された誘電体からなる複数の保護膜とを備え、
前記複数の保護膜のうち、前記共振器端面と接する第1の保護膜は、窒化アルミニウムからなり、
前記第1の保護膜における前記共振器端面と反対側の面上に形成された第2の保護膜は、前記第1の保護膜と異なる材料からなり、
前記第2の保護膜における前記第1の保護膜と反対側の面上に形成された第3の保護膜は、前記第1の保護膜と同一の材料からなることを特徴とする窒化物半導体レーザ装置。 - 前記第1の保護膜及び第3の保護膜はシリコンを含み、
前記第1の保護膜のシリコンの濃度は、前記第3の保護膜のシリコンの濃度よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体レーザ装置。 - 前記複数の保護膜は、前記第3の保護膜における前記第2の保護膜と反対側の面上に形成された第4の保護膜を有し、
前記第4の保護膜は、アルミニウムの酸化物又は酸窒化物からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物半導体レーザ装置。 - 前記複数の保護膜は、前記第4の保護膜における前記第3の保護膜と反対側の面上に形成された第5の保護膜を有し、
前記第5の保護膜は、前記第1の保護膜と同一の材料からなることを特徴とする請求項3に記載の窒化物半導体レーザ装置。 - 前記第2の保護膜は、アルミニウムの酸化物若しくは酸窒化物又はシリコンの酸化物若しくは酸窒化物からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の窒化物半導体レーザ装置。
- 発光層を含む複数の窒化物半導体層からなり、互いに対向する共振器端面を有する積層構造体と、
前記共振器端面に形成された誘電体からなる3層以上の保護膜とを備え、
前記複数の保護膜のうち、前記共振器端面と接する第1の保護膜と、外気と触れる外側の第2の保護膜とは、窒化アルミニウムからなることを特徴とする窒化物半導体レーザ装置。
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