JP2010129812A - 半導体レーザ - Google Patents

Abstract

【課題】ストライブ幅と平行方向の不要な共振を抑制することで、光強度ピークを抑制できる構造の半導体レーザを提供する。
【解決手段】電流ブロック層８に形成したコンタクトホール８ａをレーザ光の出力方向に対して平行に複数に分割したストライプ状に並べた開口パターンとする。これにより、コンタクトホール８ａを一つのライン状とした場合と比較して利得分布が変わる。すなわち、利得分布をストライプ幅方向において部分的に低下させることができる。このため、ストライプ幅方向の不要な共振が無くなり、かつ、それによって注入電流分布も均一にすることができる。したがって、ストライブ幅と平行方向の不要な共振を抑制でき、光強度ピークを抑制できる構造の半導体レーザとすることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、利得導波型ストライプ構造もしくは屈折率導波型ストライプ構造の半導体レーザ（半導体レーザダイオード）に関するものである。

従来より、半導体レーザの故障の一因として光学的端面破壊（以下、ＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage）という）が知られている。ＣＯＤは、ストライプ構造の共振器の端面の表面に存在する欠陥などによってレーザ光が吸収されることにより生じる端面破壊であり、欠陥による光吸収によってその部分の温度が上昇し、その部分でのバンドギャップが縮小されるために欠陥が増殖される。これらの過程の正帰還により、ＣＯＤと呼ばれる端面破壊が生じる。このＣＯＤが起点となってストライプ構造の共振器の両端付近で光強度が局所的にピークとなるような光強度分布となる。

図１４（ａ）、（ｂ）は、従来の半導体レーザを示した図であり、図１４（ａ）が利得導波型ストライプ構造の半導体レーザの斜視模式図、図１４（ｂ）が屈折率導波型ストライプ構造の半導体レーザの斜視模式図である。図１５は、図１４（ａ）に示す利得導波型ストライプ構造の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応した光強度分布を示したグラフである。

図１４（ａ）、（ｂ）に示されるように、化合物半導体で構成される半導体基板Ｊ１の上に、第１クラッド層Ｊ２、第１光ガイド層Ｊ３、活性層Ｊ４、第２光ガイド層Ｊ５、第２クラッド層Ｊ６、キャップ層Ｊ７とが積層された積層体が備えられている。そして、この積層体の上にストライプ状の開口部が形成された絶縁膜からなる電流ブロック層Ｊ８と第１電極Ｊ９が備えられると共に、半導体基板Ｊ１の裏面側に第２電極Ｊ１０が備えられた構造により、半導体レーザが構成されている。なお、屈折率導波型ストライプ構造の半導体レーザの場合には、ストライプ状の開口部の両長辺と対応する位置において、ウィンドウ層Ｊ１１が備えられることで、屈折率の大きさが変えられている。

このような半導体レーザでは、活性層Ｊ４のうち電流ブロック層Ｊ８に形成されたストライプ状の開口部と対応する部分が共振器として機能する。そして、共振器の両先端側の端面をミラーとして、第１、第２電極Ｊ９、Ｊ１０からのキャリア注入によって発せられたレーザ光を反復して反射させると共に共振させ、誘導放出により、共振器の一方の先端面からレーザ光を放出させる。このとき、活性層Ｊ４における共振方向と垂直方向にも屈折率差により実効的なミラーが構成され、レーザ光が反復して共振が発生する。この現象は、特に屈折率導波型の半導体レーザにおいて顕著に発生する。

また、利得導波型の半導体レーザでは、第１電極Ｊ９の両側に接合されたボンディングワイヤＪ１２を通じて電流を注入する場合、半導体内部の電流密度、つまりキャリア密度が局所的に大きくなり、そこがレーザ発振し易くなる。そして、レーザ発振後は、その部分でキャリアを消費するので、逆にキャリア密度が周囲より小さくなり屈折率が大きくなる。このため、ここで光密度が局所的に大きくなる。

これらの現象により、図１５に示されるように、ＣＯＤの起点となってストライプ構造の共振器のストライプ幅方向両側の端部付近で光強度が局所的にピークとなるような光強度分布となる。

従来、特許文献１において、ブロードエリア型半導体レーザの端面付近での光スポット形状（ＮＦＰ：Near Field Pattern）の改善のために、ストライプ端面を切り欠いた形状とすることで、電流非注入領域とする構造が開示されている。

また、特許文献２において、出射光の水平の広がり角を制御するために、出射端面付近の電流ブロック層長さを大きくして出射端面付近にキャリアが到達しないような構造が開示されている。

さらに、特許文献３において、ＣＯＤレベルを向上するために、共振器の両端部に活性層よりもバンドギャップが大きなＩｎＧａＰ層をウィンドウ層として埋め込む構造が提案されている。
特開２００６−２９４７４５号公報 特開２００５−２９４５４４号公報 特開平０６−３３８６５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、切り欠き部分のすぐ内側で利得導波の不均一性による光の局所的ピークが現れるという問題がある。また、特許文献２、３に記載の構造では、ＮＰＦの両端付近のピークを改善することはできないという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、ストライブ幅と平行方向の不要な共振を抑制することで、光強度ピークを抑制できる構造の半導体レーザを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、コンタクトホール（８ａ）と対応する部分の活性層（４）を共振器として、コンタクトホール（８ａ）の長手方向の一方を出射方向としてレーザ光を出力するように構成された半導体レーザにおいて、電流ブロック層（８）に形成されたコンタクトホール（８ａ）は、長手方向と垂直方向をストライプ幅方向として、長手方向に対して平行に伸びる複数本がストライプ幅方向に並べられることにより、ストライプ状の開口パターンとされていることを特徴としている。

このように、電流ブロック層（８）に形成したコンタクトホール（８ａ）をレーザ光の出力方向に対して平行に複数に分割したストライプ状に並べた開口パターンとすることで、コンタクトホール（８ａ）を一つのライン状とした場合と比較して利得分布が変わる。すなわち、利得分布をストライプ幅方向において部分的に低下させることができる。このため、ストライプ幅方向の不要な共振が無くなり、かつ、それによって注入電流分布も均一にすることができる。これにより、ストライブ幅と平行方向の不要な共振を抑制することで、光強度ピークを抑制できる構造の半導体レーザとすることが可能となる。

例えば、請求項２に記載したように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）を長手方向の長さがすべて同じにすることができる。

また、請求項３に記載したように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）のうち、ストライプ幅方向の両端に位置するものがそれよりも内側に位置するものよりも長手方向の長さが短くなるようにすることもできる。

このような構成とすれば、ストライプ幅方向の中心においてより注入電流が多くなるようにでき、利得分布を大きくできる。このため、局所的な光強度のピークの抑制効果をより大きくすることが可能となる。特に、ストライプ両側から電流注入を行う形態の場合のように、ストライプ両側から電流注入が行われたときに、ＣＯＤを起点として光が吸収され、ストライプ幅方向中心においてその両側よりも注入電流が少なくなり兼ねないような場合においても、注入電流分布の不均一を補正することができる。

この場合、請求項４に記載したように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）をストライプ幅方向の中心に近づくほど長手方向の長さが長くされるようにすることもできる。

このような構造とすれば、ストライプ幅方向の中心において利得分布をより大きくすることができる。

また、請求項５に記載したように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）のうち、ストライプ幅方向の両端よりも内側に位置するものをすべて同じ長さにすることもできる。

このように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）のうちストライプ幅方向両端に位置するもののみを短くし、それよりも内側に位置するものの長さを同じ長さとして短くしないようにすることで、ストライプ幅方向内側での利得が極力得られるようにできる。これにより、より利得を大きくすることが可能となる。

さらに、請求項６に記載したように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）を出射方向と反対側の端部が電流ブロック層（８）の端面まで至るように形成することもできる。

このようにコンタクトホール（８ａ）が電流ブロック層（８）のうち出射方向と反対側の端部に至るまで伸ばすことで、より利得を大きく取ることが可能となる。

そして、請求項７に記載したように、複数本並べられたコンタクトホール（８ａ）を、ストライプ幅方向の両端それぞれに一本ずつと、該両端に配置されたものに挟まれ、かつ、該両端に配置されるものよりもストライプ幅方向の幅が長くされた一本にて構成することもできる。

このような構造とすれば、ストライプ幅方向内側での利得が極力得られるようにできる。このため、より利得を大きくすることが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、本発明の一実施形態を利得導波型ストライプ構造の半導体レーザに対して適用した場合について説明する。

図１は、本実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。この図に示されるように、ｎ型半導体基板１の上に、複数層の積層体からなるレーザ構造が備えられている。具体的には、ｎ型半導体基板１の上には、ｎ型の第１クラッド層２と、ｎ型の第１光ガイド層３と、活性層４と、ｐ型の第２光ガイド層５と、ｐ型の第２クラッド層６とが順に積層されることでレーザ構造とされている。

ｎ型半導体基板１は、一般的に半導体レーザの半導体基板として用いられる材料、例えばＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＧａＩｎＡｓ系の化合物半導体材料等であればどのようなもので構成されていても良いが、本実施形態では、ｎ型のＧａＡｓにて構成してある。例えば、ＧａＡｓにｎ型不純物となるＳｉをドーピングし、キャリア濃度が２×１０¹⁸ｃｍ^-3程度、厚さが６００μｍ程度となるものを用いている。

第１、第２クラッド層２、６は、活性層の接合領域の電子密度及びホール密度を高めると共に、第１、第２光ガイド層３、５と共に活性層４内に光を閉じ込める役割を果たす。第１クラッド層２は、例えば、ｎ型のＡｌＧａＡｓからなり、ｎ型不純物として例えばＳｅがドーピングされ、キャリア濃度が５×１０¹⁷ｃｍ^-3程度、厚さが１０００ｎｍ程度とされている。第２クラッド層６は、例えば、ｐ型のＡｌＧａＡｓからなり、ｐ型不純物として例えばＺｎがドーピングされ、キャリア濃度が２×１０¹⁸ｃｍ^-3程度、厚さが１０００ｎｍ程度とされている。

第１、第２光ガイド層３、５は、必要に応じて備えられる構成要素で、活性層４で発せられた光を活性層４内に閉じ込める役割を果たす。第１、第２光ガイド層３、５は、例えばｎ型もしくはｐ型のＡｌＧａＡｓからなり、Ａｌ組成が活性層４からの距離に応じて変化させられることで、活性層４側の方が第１、第２クラッド層２、６側よりも屈折率が高くなるようなグレーデッドインデックス構造とされている。第１光ガイド層３は、例えば、厚さ６００ｎｍ程度で構成され、第１クラッド層２側の３００ｎｍの領域は、ｎ型不純物であるＳｅがドーピングされることでキャリア濃度が２×１０¹⁷ｃｍ^-3程度とされ、活性層４側の３００ｎｍの領域は、不純物がドーピングされていない構造とされている。また、第２光ガイド層５は、例えば、厚さ６００ｎｍ程度で構成され、第２クラッド層６側の３００ｎｍの領域は、ｐ型不純物であるＺｎがドーピングされることでキャリア濃度が２×１０¹⁷ｃｍ^-3程度とされ、活性層４側の３００ｎｍの領域は、不純物がドーピングされていない構造とされている。

活性層４は、注入されたキャリアが再結合することで、バンドギャップに応じた波長の光を図１の矢印方向に向けて発する。図１中では、活性層４を単層構造とした例を示してあるが、複数の活性層が交互に繰り返し形成された多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）であっても良い。

さらに、レーザ構造の上には、ｐ型キャップ層７が形成されていると共に、ｐ型キャップ層７の表面に電流ブロック層８およびｐ型電極９が形成され、さらにｎ型半導体基板１の裏面にｎ型電極１０が備えられることで半導体レーザが構成されている。

ｐ型キャップ層７は、レーザ構造内に含まれるＡｌの酸化を防止するためにも埋められるもので、例えばｐ型のＧａＡｓにて構成される。ｐ型キャップ層７は、ｐ型電極９との接触抵抗が小さくなるように高濃度にｐ型不純物がドーピングされている。

電流ブロック層８は、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）等の絶縁膜にて構成され、ｐ型電極９とｐ型キャップ層７との接触箇所を制限して共振器を設定するために備えられる。

図２は、本実施形態の半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。この図に示されるように、電流ブロック層８の中央部にコンタクトホール８ａが形成されており、コンタクトホール８ａを通じてのみｐ型電極９とｐ型キャップ層７とが接触させられている。

本実施形態では、コンタクトホール８ａは、レーザ光の出力方向に対して平行に伸びる複数本に分割された構造、換言すれば、レーザ光の出力方向に対して平行な方向を長手方向として複数本が例えば等間隔にストライプ状に並べられた開口パターンとされている。複数本のコンタクトホール８ａそれぞれの長手方向の長さは、本実施形態では同じ長さとされ、各コンタクトホール８ａの端部が半導体レーザにおけるレーザ光の出力方向と垂直な両面（両ミラーと同一面）よりも内側において終端するように設定されている。

また、各コンタクトホール８ａの形状は、レーザ光の中心軸に対して線対称であれば良いが、本実施形態では、各コンタクトホール８ａのうちレーザ光の出力方向に対して垂直な方向の幅（図１の紙面左右方向の幅）がすべて同じ幅とされている。そして、この方向における全コンタクトホール８ａの同方向の幅によって電流注入領域の幅が設定される。このため、ここでは、この方向における全コンタクトホール８ａの両端の距離がストライプ幅に相当する。

ｐ型電極９は、第１電極に相当するもので、例えばＣｒ／Ｐｔ／Ａｕにて構成されている。ｐ型電極９は、電流ブロック層８の上に例えば蒸着にて形成されるため、電流ブロック層８の表面形状が引き継がれ、コンタクトホール８ａと同様のパターンの凹みが形成されている。また、ｎ型電極１０は、第２電極に相当するもので、Ａｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕにて構成されている。以上のような構造により、本実施形態の半導体レーザが構成されている。

このように構成される半導体レーザは、ｐ型電極９とｎ型電極１０との間に電圧を印加することによりレーザ構造に備えられたＰＮ接合部に順方向電流を流してキャリアを注入すると、注入された電子と正孔の再結合による誘導放出により、紙面手前側および向う側の端面をミラーとして構成される共振器にてレーザ発振させ、紙面手前側の端面を出射面としてレーザ光を出力する。

そして、このような動作を行うに際し、本実施形態の半導体レーザでは、上述したように電流ブロック層８に形成したコンタクトホール８ａをレーザ光の出力方向に対して平行に伸びる複数本に分割したストライプ状の開口パターンとしている。このため、コンタクトホール８ａを一つのライン状とした場合と比較して利得分布が変わる。

図３（ａ）は、ストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、図３（ｂ）は、ストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。

図３（ａ）に示されるように、利得分布がストライプ幅方向において部分的に低下している。これは、電流ブロック層８に形成したコンタクトホール８ａをレーザ光の出力方向に対して平行に複数に分割し、部分的に電流ブロック層８が残された状態にしてあることにより、電流が注入されない部分の利得が下がったためである。そして、このように利得分布を部分的に低下させているため、ストライプ幅方向の不要な共振が無くなり、かつ、それによって注入電流分布も均一にすることができる。

これにより、ストライプ幅方向両側の端部付近での光強度の局所的なピークを抑制することが可能となり、図３（ｂ）に示すように、ストライプ幅方向位置に対する光強度分布が均一となるようにできる。したがって、ストライブ幅と平行方向の不要な共振を抑制することで、光強度ピークを抑制できる構造の半導体レーザとすることが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の半導体レーザは、第１実施形態に対して電流ブロック層８に形成したコンタクトホール８ａの形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図４は、本実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。図５は、本実施形態の半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。図６（ａ）は、本実施形態の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、図６（ｂ）は、本実施形態の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。

図５に示されるように、本実施形態では、電流ブロック層８に形成した各コンタクトホール８ａの長手方向の長さを第１実施形態に対して変更している。具体的には、コンタクトホール８ａのうちストライプ幅方向両端に近づくほど長手方向の長さが短くなり、ストライプ幅方向中心（レーザ光の光軸中心）に近づくほど長手方向の長さが長くなっている。このため、図４に示されるように、ｐ型電極９の表面に形成される凹みの長手方向の長さもコンタクトホール８ａと同様の長さとなっている。このような構造としても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、ｐ型電極９から電流を注入する際には、ｐ型電極９の表面に接合したボンディングワイヤ（図示しない）を介して行うことになるが、ボンディングワイヤをコンタクトホール８ａが形成された領域（ストライプ領域）と対応する部分に接合して中央から電流注入を行う形態と、コンタクトホール８ａよりもストライプ幅方向外側の両側それぞれに１箇所ずつ接合してストライプ両側から電流注入を行う形態がある。

中央から電流注入を行う形態の場合には、元々中央からの電流注入が多いため、ストライプ幅方向両側の端部においてＣＯＤを起点として光が吸収されたとしても、上記のようにコンタクトホール８ａを複数に分割することで、注入電流分布を均一にし易い。これに対して、ストライプ両側から電流注入を行う形態の場合には、ストライプ両側から電流注入が行われるため、ＣＯＤを起点として光が吸収されると、図６（ａ）の一点鎖線に示すようにストライプ幅方向中心においてその両側よりも注入電流が少なくなる可能性がある。

このため、本実施形態のようにストライプ幅方向の中心においてより注入電流が多くなるように、ストライプ幅方向の中心においてコンタクトホール８ａの長手方向の長さが大きくなり、そこから離れるに連れてコンタクトホール８ａの長手方向の長さが小さくなるようにしている。これにより、ストライプ幅方向の中心において利得分布が大きくなり、図６（ａ）の破線で示したように注入電流分布の不均一を補正することができる。これにより、局所的な光強度のピークの抑制効果をより大きくすることが可能となり、図６（ｂ）に示すように、ストライプ幅方向位置に対する光強度分布が均一となるようにできる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の半導体レーザは、第２実施形態に対して電流ブロック層８に形成したコンタクトホール８ａの形状を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図７は、本実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。図８は、本実施形態の半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。図９（ａ）は、本実施形態の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、図９（ｂ）は、本実施形態の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。

本実施形態では、図８に示すように、本実施形態では、各コンタクトホール８ａの長手方向の一方の端部、具体的にはレーザ光の出射面側の端部に関しては、第２実施形態と同様の構造としている。すなわち、コンタクトホール８ａのうちストライプ幅方向両端に近づくほど長手方向の長さが短くなり、ストライプ幅方向中心（レーザ光の光軸中心）に近づくほど長手方向の長さが長くなっている。そして、各コンタクトホール８ａの長手方向方向の他方の端部、具体的にはレーザ光の出射面と反対面側の端部に関しては、各コンタクトホール８ａがその端面に至るまで形成され、電流ブロック層８が残されていない構造とされている。このため、図７に示されるように、ｐ型電極９の表面に形成される凹みの長手方向の長さもコンタクトホール８ａと同様の長さとなっている。

また、レーザ光の出射面側においてはＣＯＤが生じ易いためコンタクトホール８ａの終端位置が重要であるが、出射面の反対面では仮にＣＯＤが生じたとしてもレーザ光の出力にあまり影響が無いため、コンタクトホール８ａを伸ばして形成しても良い。そして、このようにコンタクトホール８ａが出射面の反対面に至るまで伸ばすことで、より利得を大きく取ることが可能となる。

したがって、本実施形態のような構造とすることにより、第２実施形態と同様に、ストライプ幅方向の中心において利得分布が大きくなり、図９（ａ）の一点鎖線で示したような注入電流分布の不均一を破線で示したように補正して均一化することができると共に、図６（ｂ）に示すように、ストライプ幅方向位置に対する光強度分布が均一となるようにできる。さらに、より利得を大きくすることが可能となる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の半導体レーザは、第１実施形態に対して電流ブロック層８に形成したコンタクトホール８ａの形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図１０は、本実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。図１１は、本実施形態の半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。図１２（ａ）は、本実施形態の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、図１２（ｂ）は、本実施形態の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。

本実施形態では、図１１に示すように、本実施形態では、各コンタクトホール８ａの長手方向の一方の端部、具体的にはレーザ光の出射面側の端部に関して、コンタクトホール８ａのうちストライプ幅方向両端に位置するものがそれよりも内側に位置するものよりも長手方向の長さが短くされている。このため、図１０に示されるように、ｐ型電極９の表面に形成される凹みの長手方向の長さもコンタクトホール８ａと同様の長さとなっている。

このような構造とすれば、第２実施形態と同様に、ストライプ幅方向の中心において利得分布が大きくなり、図１２（ａ）の一点鎖線で示したような注入電流分布の不均一を破線で示したように補正して均一化することができると共に、図１２（ｂ）に示すように、ストライプ幅方向位置に対する光強度分布が均一となるようにできる。さらに、コンタクトホール８ａのうちストライプ幅方向両端に位置するもののみを短くし、それよりも内側に位置するものの長さを同じ長さとして短くしないようにすることで、ストライプ幅方向内側での利得が極力得られるようにしている。これにより、より利得を大きくすることが可能となる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、同じ幅の複数のコンタクトホール８ａをストライプ状に配列する場合について説明したが、異なる幅であっても良い。

図１３は、ストライプ幅方向の両端においてのみコンタクトホール８ａを分割し、それよりも内側においては幅広なコンタクトホール８ａを１つのみ設けた場合の斜視模式図である。この図に示されるように、ストライプ幅方向両端においてのみコンタクトホール８ａが分割された構造、つまりストライプ幅方向の両端に１本ずつと、それらに挟まれ、かつ、それらよりもストライプ幅方向の幅が広くされた１本を備えた構造によって構成されていても良い。このような構造とすれば、ストライプ幅方向内側での利得が極力得られるようにできる。このため、より利得を大きくすることが可能となる。

さらに、光強度の局所的なピークが生じるストライプ幅方向両端に近づくほどコンタクトホール８ａの幅が狭くなるような構造であっても良い。

また、上記各実施形態では、利得導波型のストライプ構造の半導体レーザに対して本発明を適用した場合について説明したが、屈折率導波型ストライプ構造の半導体レーザに対しても本発明を適用することができる。

なお、上記各実施形態では、レーザ構造が１層のみ備えられた半導体レーザについて説明したが、複数のレーザ構造が積層された構造の半導体レーザに対しても本発明を適用することができる。

本発明の第１実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。 図１に示す半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。 （ａ）は、ストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、（ｂ）は、ストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。 本発明の第２実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。 図４に示す半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。 （ａ）は、ストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、（ｂ）は、ストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。 本発明の第３実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。 図７に示す半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。 （ａ）は、ストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、（ｂ）は、ストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。 本発明の第４実施形態にかかる半導体レーザの斜視図である。 図１０に示す半導体レーザのうち電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。 （ａ）は、ストライプ幅方向位置に対応する利得分布および注入電流分布を示したグラフであり、（ｂ）は、ストライプ幅方向位置に対応する光強度分布を示した図である。 他の実施形態で示す半導体レーザに備えられる電流ブロック層８のみを表した斜視模式図である。 （ａ）が利得導波型ストライプ構造の半導体レーザの斜視模式図、（ｂ）が屈折率導波型ストライプ構造の半導体レーザの斜視模式図である。 図１４（ａ）に示す利得導波型ストライプ構造の半導体レーザのストライプ幅方向位置に対応した光強度分布を示したグラフである。

符号の説明

１ ｎ型半導体基板
２ 第１クラッド層
３ 第１光ガイド層
４ 活性層
５ 第２光ガイド層
６ 第２クラッド層
７ ｐ型キャップ層
８ 電流ブロック層
８ａ コンタクトホール
９ ｐ型電極
１０ ｎ型電極

Claims (7)

1. 第１導電型の半導体基板（１）と、
   前記半導体基板（１）の上に形成され、第１導電型の第１クラッド層（２）と、前記第１クラッド（２）の上に形成された活性層（４）と、前記活性層（４）の上に形成された第２クラッド層（５）とを有してなる積層体にて構成されたレーザ構造と、
   前記レーザ構造の上に形成された第２導電型のキャップ層（７）と、
   前記キャップ層（７）の表面に形成された絶縁膜にて構成された電流ブロック層（８）と、
   前記電流ブロック層（８）に形成された一方向を長手方向とするライン状のコンタクトホール（８ａ）を通じて、前記キャップ層（７）に電気的に接続される第１電極（９）と、
   前記半導体基板（１）に対して電気的に接続される第２電極（１０）とを有し、前記コンタクトホール（８ａ）と対応する部分の前記活性層（４）を共振器として、前記コンタクトホール（８ａ）の長手方向の一方を出射方向としてレーザ光を出力するように構成された半導体レーザであって、
   前記電流ブロック層（８）に形成されたコンタクトホール（８ａ）は、前記長手方向と垂直方向をストライプ幅方向として、前記長手方向に対して平行に伸びる複数本が前記ストライプ幅方向に並べられることにより、ストライプ状の開口パターンとされていることを特徴とする半導体レーザ。
2. 複数本並べられた前記コンタクトホール（８ａ）は、前記長手方向の長さがすべて同じ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。
3. 複数本並べられた前記コンタクトホール（８ａ）のうち、前記ストライプ幅方向の両端に位置するものがそれよりも内側に位置するものよりも前記長手方向の長さが短く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。
4. 複数本並べられた前記コンタクトホール（８ａ）は、前記ストライプ幅方向の中心に近づくほど前記長手方向の長さが長くされていることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ。
5. 複数本並べられた前記コンタクトホール（８ａ）のうち、前記ストライプ幅方向の両端よりも内側に位置するものはすべて同じ長さとされていることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ。
6. 複数本並べられた前記コンタクトホール（８ａ）は、前記出射方向と反対側の端部が前記電流ブロック層（８）の端面まで至るように形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体レーザ。
7. 複数本並べられた前記コンタクトホール（８ａ）は、前記ストライプ幅方向の両端それぞれに一本ずつと、該両端に配置されたものに挟まれ、かつ、該両端に配置されるものよりも前記ストライプ幅方向の幅が長くされた一本にて構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の半導体レーザ。

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