JP2914847B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
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- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32316—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm comprising only (Al)GaAs
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば可視もしく
は近赤外半導体レーザ素子などの半導体レーザ装置に関
し、特にバーコード読取装置、ポインタ、光ディスク装
置のピックアップあるいは光応用計測装置などの光源と
して使用されるものである。
は近赤外半導体レーザ素子などの半導体レーザ装置に関
し、特にバーコード読取装置、ポインタ、光ディスク装
置のピックアップあるいは光応用計測装置などの光源と
して使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、近赤外半導体レーザ素子として
は、いわゆる内部ストライプ構造を有するものが知られ
ている（たとえば、特開昭５７−１５９０８４号公
報）。これは、たとえば図５に示すように、ｐ−ＧａＡ
ｓ基板１０１上にｎ−ＧａＡｓからなる電流阻止層１０
２を形成した後、ストライプ状の開口部であるストライ
プ溝１０３を形成し、この上にｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａ
ｓからなる第１クラッド層１０４、ｎ−Ｇａ0.95Ａｌ
0.05Ａｓからなる活性層１０５、ｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3
Ａｓからなる第２クラッド層１０６、およびｎ−ＧａＡ
ｓからなるキャップ層１０７を順に積層したものであ
る。
は、いわゆる内部ストライプ構造を有するものが知られ
ている（たとえば、特開昭５７−１５９０８４号公
報）。これは、たとえば図５に示すように、ｐ−ＧａＡ
ｓ基板１０１上にｎ−ＧａＡｓからなる電流阻止層１０
２を形成した後、ストライプ状の開口部であるストライ
プ溝１０３を形成し、この上にｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａ
ｓからなる第１クラッド層１０４、ｎ−Ｇａ0.95Ａｌ
0.05Ａｓからなる活性層１０５、ｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3
Ａｓからなる第２クラッド層１０６、およびｎ−ＧａＡ
ｓからなるキャップ層１０７を順に積層したものであ
る。
【０００３】そして、上記ｎ−ＧａＡｓキャップ層１０
７の上面にはｎ側電極１０８が、また上記ｐ−ＧａＡｓ
基板１０１の下面にはｐ側電極１０９がそれぞれ形成さ
れた構成とされている。
７の上面にはｎ側電極１０８が、また上記ｐ−ＧａＡｓ
基板１０１の下面にはｐ側電極１０９がそれぞれ形成さ
れた構成とされている。
【０００４】このような構造の近赤外半導体レーザ素子
においては、ｐ側電極１０９より注入された電子が、ｐ
−ＧａＡｓ基板１０１からｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０
２に開けられた幅ｗのストライプ溝１０３を経て、ｐ−
Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４、ｎ−Ｇａ
0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性層１０５、ｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3
Ａｓ第２クラッド層１０６、ｎ−ＧａＡｓキャップ層１
０７、およびｎ側電極１０８の順で流れる。
においては、ｐ側電極１０９より注入された電子が、ｐ
−ＧａＡｓ基板１０１からｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０
２に開けられた幅ｗのストライプ溝１０３を経て、ｐ−
Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４、ｎ−Ｇａ
0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性層１０５、ｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3
Ａｓ第２クラッド層１０６、ｎ−ＧａＡｓキャップ層１
０７、およびｎ側電極１０８の順で流れる。
【０００５】この場合、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２
とｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４との
間に形成されるｎｐ接合は逆バイアスされ、ｐ−ＧａＡ
ｓ基板１０１とｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２との間に
形成されるｐｎ接合、およびｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ
第１クラッド層１０４とｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性
層１０５との間に形成されるｐｎ接合は順バイアスされ
る。
とｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４との
間に形成されるｎｐ接合は逆バイアスされ、ｐ−ＧａＡ
ｓ基板１０１とｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２との間に
形成されるｐｎ接合、およびｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ
第１クラッド層１０４とｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性
層１０５との間に形成されるｐｎ接合は順バイアスされ
る。
【０００６】すなわち、ｎ側電極１０８とｐ側電極１０
９とを介して通電すると、ストライプ溝１０３の形成さ
れた領域のみが電流通路となる。したがって、この電流
通路に対応する上記ｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性層１
０５の近傍においてのみ、レーザ発振が開始される。
９とを介して通電すると、ストライプ溝１０３の形成さ
れた領域のみが電流通路となる。したがって、この電流
通路に対応する上記ｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性層１
０５の近傍においてのみ、レーザ発振が開始される。
【０００７】図６は、上記ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０
２を横切る位置でのエネルギーバンドを示すものであ
る。たとえば、通電時における、ｐ−ＧａＡｓ基板１０
１、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２、およびｐ−Ｇａ
0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４の各電位は、同
図（ａ）に示すようになる。
２を横切る位置でのエネルギーバンドを示すものであ
る。たとえば、通電時における、ｐ−ＧａＡｓ基板１０
１、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２、およびｐ−Ｇａ
0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４の各電位は、同
図（ａ）に示すようになる。
【０００８】なお、図に示すΔＥｃは、異種接合（ＨＥ
ＴＥＲＯ ＪＵＮＣＴＩＯＮ）における伝導帯の不連続
量、ΔＥｖは、同じく価電子帯の不連続量である。この
電位の関係を考慮すると、ｐ−ＧａＡｓ基板１０１、ｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層１０２、およびｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ
0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４のそれぞれは、通常にバ
イアスされたトランジスタのエミッタ（Ｅ）、ベース
（Ｂ）、コレクタ（Ｃ）とみなすことができる。
ＴＥＲＯ ＪＵＮＣＴＩＯＮ）における伝導帯の不連続
量、ΔＥｖは、同じく価電子帯の不連続量である。この
電位の関係を考慮すると、ｐ−ＧａＡｓ基板１０１、ｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層１０２、およびｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ
0.3 Ａｓ第１クラッド層１０４のそれぞれは、通常にバ
イアスされたトランジスタのエミッタ（Ｅ）、ベース
（Ｂ）、コレクタ（Ｃ）とみなすことができる。
【０００９】したがって、ベースに相当するｎ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１０２に多数キャリア（電子）が注入され
ないかぎり、このｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２を横切
って流れる電流は、実用上、無視できるほど小さいこと
が理解できる。
ｓ電流阻止層１０２に多数キャリア（電子）が注入され
ないかぎり、このｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２を横切
って流れる電流は、実用上、無視できるほど小さいこと
が理解できる。
【００１０】すなわち、順バイアスによってエミッタか
らベースに注入される小数キャリア（正孔）の一部はコ
レクタまで到達してドリフト電流となるが、残りはベー
スにて多数キャリア（電子）と再結合する。
らベースに注入される小数キャリア（正孔）の一部はコ
レクタまで到達してドリフト電流となるが、残りはベー
スにて多数キャリア（電子）と再結合する。
【００１１】これにより、ベースは、同図（ｂ）に示す
ように正に帯電され、この帯電によって生じる電位によ
り、エミッタからベースへの小数キャリア（正孔）の注
入が阻止される。
ように正に帯電され、この帯電によって生じる電位によ
り、エミッタからベースへの小数キャリア（正孔）の注
入が阻止される。
【００１２】この結果、ベースに多数キャリア（電子）
を注入して帯電を消去しないかぎり、これ以上の電流は
流れなくなる。ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２がこのよ
うに機能するとき、電流によって励起されるのは、前記
ストライプ溝１０３の直上のｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ
活性層１０５だけである。
を注入して帯電を消去しないかぎり、これ以上の電流は
流れなくなる。ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２がこのよ
うに機能するとき、電流によって励起されるのは、前記
ストライプ溝１０３の直上のｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ
活性層１０５だけである。
【００１３】しかして、この部分に発生した光ｈνは、
ｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性層１０５と二つのクラッ
ド層、つまりｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層
１０４およびｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第２クラッド層
１０６で形成される、スラブ状（層状）光導波路により
導波される。
ｎ−Ｇａ0.95Ａｌ0.05Ａｓ活性層１０５と二つのクラッ
ド層、つまりｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１クラッド層
１０４およびｎ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第２クラッド層
１０６で形成される、スラブ状（層状）光導波路により
導波される。
【００１４】その際、ｐ−Ｇａ0.7 Ａｌ0.3 Ａｓ第１ク
ラッド層１０４の厚さが相対的に薄い、前記ストライプ
溝１０３の脇では、図５に矢印で示したように、導波光
の一部が漏れてｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２に吸収さ
れる。
ラッド層１０４の厚さが相対的に薄い、前記ストライプ
溝１０３の脇では、図５に矢印で示したように、導波光
の一部が漏れてｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２に吸収さ
れる。
【００１５】この光吸収の作用により、導波光は、前記
ストライプ溝１０３の直上の導波路に閉じ込められ、そ
のモード姿態が安定されると理解されている。ところ
で、前記の光吸収にともない、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層
１０２中では電子−正孔対が発生する。
ストライプ溝１０３の直上の導波路に閉じ込められ、そ
のモード姿態が安定されると理解されている。ところ
で、前記の光吸収にともない、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層
１０２中では電子−正孔対が発生する。
【００１６】たとえば、図６（ｂ）に白丸で示した正孔
は、電位勾配によってｐ−Ｇａ0.7Ａｌ0.3 Ａｓ第１ク
ラッド層（コレクタ）１０４へ排出される。その結果、
ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層（ベース）１０２には、黒丸で
示した電子だけが残される。これは、ベースへの電子の
注入とみなすことができる。
は、電位勾配によってｐ−Ｇａ0.7Ａｌ0.3 Ａｓ第１ク
ラッド層（コレクタ）１０４へ排出される。その結果、
ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層（ベース）１０２には、黒丸で
示した電子だけが残される。これは、ベースへの電子の
注入とみなすことができる。
【００１７】この電子の注入を電流値（光誘起電流）Ｉ
OPT で表わすとすると、これが前記の帯電の原因である
再結合を電流値に直したＩREC よりも大きい場合には帯
電が消去されるから、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２は
その機能を失うことになる。
OPT で表わすとすると、これが前記の帯電の原因である
再結合を電流値に直したＩREC よりも大きい場合には帯
電が消去されるから、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２は
その機能を失うことになる。
【００１８】したがって、ＩOPT ＜ＩREC の関係は、内
部ストライプ構造が機能するのに必要な条件であるとい
える。この条件は、小数キャリア（正孔）の拡散長Ｌp
がｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２の厚さｄCBよりも小さ
い、つまりＬp ＜ｄCBのときに満たされる。
部ストライプ構造が機能するのに必要な条件であるとい
える。この条件は、小数キャリア（正孔）の拡散長Ｌp
がｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１０２の厚さｄCBよりも小さ
い、つまりＬp ＜ｄCBのときに満たされる。
【００１９】図７は、小数キャリアの拡散長と多数キャ
リアの濃度との関係を示すものである。この図によれ
ば、容易に実現できる電子濃度範囲ｎ＝２〜３×１０18
ｃｍ-3においては、小数キャリア（正孔）の拡散長ＬP
の値が１μｍ以下になるから、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層
１０２の厚さｄCBを約１μｍとすることができる。
リアの濃度との関係を示すものである。この図によれ
ば、容易に実現できる電子濃度範囲ｎ＝２〜３×１０18
ｃｍ-3においては、小数キャリア（正孔）の拡散長ＬP
の値が１μｍ以下になるから、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層
１０２の厚さｄCBを約１μｍとすることができる。
【００２０】これは、結晶成長などの製造技術力と半導
体レーザ素子の光学的素子としての寸法限定を考慮する
とき、満足すべきものである。しかし、電流阻止層をｐ
型とするとき、次のような問題が生じる。
体レーザ素子の光学的素子としての寸法限定を考慮する
とき、満足すべきものである。しかし、電流阻止層をｐ
型とするとき、次のような問題が生じる。
【００２１】すなわち、図７に示すように、この場合の
小数キャリアである電子の拡散長Ｌn は、電流阻止層を
ｎ型としたときの小数キャリアである正孔の拡散長Ｌp
の数倍ある。このため、前述の理由により素子の制作が
困難となっている。
小数キャリアである電子の拡散長Ｌn は、電流阻止層を
ｎ型としたときの小数キャリアである正孔の拡散長Ｌp
の数倍ある。このため、前述の理由により素子の制作が
困難となっている。
【００２２】この従来例の、第１の要点は電流阻止層を
ｎ導電型としたことであり、第２の要点は電流阻止層の
厚さを小数キャリアの拡散長と対応づけたことにある。
用いられている材料が、ＧａＡｓあるいはＡｌＧａＡｓ
に限定されているが、それはこの提案がなされた時点で
の技術水準によるものであり、この二つの要点は材料と
なる結晶を選ばずに半導体レーザ素子に一般に適用でき
る。
ｎ導電型としたことであり、第２の要点は電流阻止層の
厚さを小数キャリアの拡散長と対応づけたことにある。
用いられている材料が、ＧａＡｓあるいはＡｌＧａＡｓ
に限定されているが、それはこの提案がなされた時点で
の技術水準によるものであり、この二つの要点は材料と
なる結晶を選ばずに半導体レーザ素子に一般に適用でき
る。
【００２３】事実、その後に開発されて量産されている
（Ｇａx Ａｌ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦ｘ≦１）を用
いる赤色の可視半導体レーザ素子においても、この二つ
の要点を含む構造が用いられている。
（Ｇａx Ａｌ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０≦ｘ≦１）を用
いる赤色の可視半導体レーザ素子においても、この二つ
の要点を含む構造が用いられている。
【００２４】図８は、上記した二つの要素を含む構造
の、赤色の可視半導体レーザ素子の概略構成を示すもの
である。これは、たとえば特開昭６２−２００７８５号
あるいは特開昭６２−２００７８６号公報に開示され
た、いわゆるＳＢＲ構造で、ｎ−ＧａＡｓ基板１１１上
にｎ−ＧａＡｓバッファ層１１２、ｎ−ＩｎＧａＰバッ
ファ層１１３、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１４、
ＩｎＧａＰ活性層１１５、およびｐ−ＩｎＧａＡｌＰク
ラッド層１１６，１１７，１１８からなるダブルヘテロ
接合構造部が形成されている。
の、赤色の可視半導体レーザ素子の概略構成を示すもの
である。これは、たとえば特開昭６２−２００７８５号
あるいは特開昭６２−２００７８６号公報に開示され
た、いわゆるＳＢＲ構造で、ｎ−ＧａＡｓ基板１１１上
にｎ−ＧａＡｓバッファ層１１２、ｎ−ＩｎＧａＰバッ
ファ層１１３、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１４、
ＩｎＧａＰ活性層１１５、およびｐ−ＩｎＧａＡｌＰク
ラッド層１１６，１１７，１１８からなるダブルヘテロ
接合構造部が形成されている。
【００２５】上記ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１７
は、低Ａｌ組成であり、エッチング・ストップ層として
作用し、上記ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８は、
ストライプ状に加工されてストライプ状リブを構成して
いる。
は、低Ａｌ組成であり、エッチング・ストップ層として
作用し、上記ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８は、
ストライプ状に加工されてストライプ状リブを構成して
いる。
【００２６】このｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８
の上には、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰコンタクト層１１９およ
びｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２０が形成され、これら
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８、ｐ−ＩｎＧａＡ
ｌＰコンタクト層１１９、およびｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層１２０の側面には、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１２１
が形成されている。
の上には、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰコンタクト層１１９およ
びｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２０が形成され、これら
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８、ｐ−ＩｎＧａＡ
ｌＰコンタクト層１１９、およびｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層１２０の側面には、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１２１
が形成されている。
【００２７】また、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１２
０、およびｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１２１の上部には、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層１２２が形成されている。そし
て、このｐ−ＧａＡｓキャップ層１２２の上面にはｐ側
電極１２３が、また上記ｎ−ＧａＡｓ基板１１１の下面
にはｎ側電極１２４がそれぞれ形成された構成とされて
いる。
０、およびｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１２１の上部には、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層１２２が形成されている。そし
て、このｐ−ＧａＡｓキャップ層１２２の上面にはｐ側
電極１２３が、また上記ｎ−ＧａＡｓ基板１１１の下面
にはｎ側電極１２４がそれぞれ形成された構成とされて
いる。
【００２８】このような構造の赤色可視半導体レーザ素
子においては、ｐ側電極１２３より注入された電子が、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層１２２を介し、ｎ−ＧａＡｓ電
流阻止層１２１のストライプ状の開口部より、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層１２０、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰコンタク
ト層１１９、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８，１
１７，１１６、ＩｎＧａＰ活性層１１５、ｎ−ＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層１１４、ｎ−ＩｎＧａＰバッファ層１
１３、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１１２、ｎ−ＧａＡｓ基
板１１１を順に経て、ｎ側電極１２４に流れる。
子においては、ｐ側電極１２３より注入された電子が、
ｐ−ＧａＡｓキャップ層１２２を介し、ｎ−ＧａＡｓ電
流阻止層１２１のストライプ状の開口部より、ｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層１２０、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰコンタク
ト層１１９、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１８，１
１７，１１６、ＩｎＧａＰ活性層１１５、ｎ−ＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層１１４、ｎ−ＩｎＧａＰバッファ層１
１３、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１１２、ｎ−ＧａＡｓ基
板１１１を順に経て、ｎ側電極１２４に流れる。
【００２９】この場合、先の従来例とは結晶材料が異な
り、また上下が入れ替わった形態をしている点で異なる
が、ストライプ状の領域のみに電流と光とを限定する構
成は同様である。
り、また上下が入れ替わった形態をしている点で異なる
が、ストライプ状の領域のみに電流と光とを限定する構
成は同様である。
【００３０】このような内部ストライプ構造（より厳密
には屈折率導波型に分類される内部ストライプ構造）を
有する半導体レーザ素子においては、電流阻止と光吸収
の二つの作用を一つの層に行わせることができるため、
光の横モード姿態の安定化を比較的容易に実現できる。
には屈折率導波型に分類される内部ストライプ構造）を
有する半導体レーザ素子においては、電流阻止と光吸収
の二つの作用を一つの層に行わせることができるため、
光の横モード姿態の安定化を比較的容易に実現できる。
【００３１】また、比較的に大出力に適した構造でもあ
り、量産されている近赤外半導体レーザ素子および可視
半導体レーザ素子の多くに、この構造が用いられてい
る。図９は、利得導波型に分類される内部ストライプ構
造の半導体レーザ素子の概略構成を示すものである。
り、量産されている近赤外半導体レーザ素子および可視
半導体レーザ素子の多くに、この構造が用いられてい
る。図９は、利得導波型に分類される内部ストライプ構
造の半導体レーザ素子の概略構成を示すものである。
【００３２】これは、たとえばｎ−ＧａＡｓ基板１３１
上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１３２、ｎ−ＩｎＧａＰバ
ッファ層１３３、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１３
４、ＩｎＧａＰ活性層１３５、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラ
ッド層１３６、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１３７が積層さ
れ、このｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１３７にｐ−ＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層１３６まで達するストライプ状の開口
部を形成した後、さらにｐ−ＧａＡｓキャップ層１３８
が形成されている。
上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１３２、ｎ−ＩｎＧａＰバ
ッファ層１３３、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１３
４、ＩｎＧａＰ活性層１３５、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラ
ッド層１３６、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１３７が積層さ
れ、このｎ−ＧａＡｓ電流阻止層１３７にｐ−ＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層１３６まで達するストライプ状の開口
部を形成した後、さらにｐ−ＧａＡｓキャップ層１３８
が形成されている。
【００３３】そして、このｐ−ＧａＡｓキャップ層１３
８の上面にはｐ側電極１３９が、また上記ｎ−ＧａＡｓ
基板１３１の下面にはｎ側電極１４０がそれぞれ形成さ
れた構成とされている。
８の上面にはｐ側電極１３９が、また上記ｎ−ＧａＡｓ
基板１３１の下面にはｎ側電極１４０がそれぞれ形成さ
れた構成とされている。
【００３４】すなわち、この半導体レーザ素子は、前記
ＳＢＲ構造におけるｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層の厚
さを一様に構成したものに相当し、ＳＢＲ構造に比べる
と非点隔差が大きいなど、光学的特性に劣るが、製造が
比較的容易であるため、この構造の半導体レーザ素子も
多く作られている。
ＳＢＲ構造におけるｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層の厚
さを一様に構成したものに相当し、ＳＢＲ構造に比べる
と非点隔差が大きいなど、光学的特性に劣るが、製造が
比較的容易であるため、この構造の半導体レーザ素子も
多く作られている。
【００３５】この構造の場合、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層
１３７は光吸収の役割をおわされていないが、それで
も、通常用いられている構造設計においてはレーザ光の
若干の吸収を無視し得ないため、電流阻止層にはｎ導電
型の半導体結晶材料が用いられている。
１３７は光吸収の役割をおわされていないが、それで
も、通常用いられている構造設計においてはレーザ光の
若干の吸収を無視し得ないため、電流阻止層にはｎ導電
型の半導体結晶材料が用いられている。
【００３６】このように、従来の内部ストライプ構造の
半導体レーザ素子においては、事実上、電流阻止層がｎ
導電型に限定される。このことは、半導体レーザ素子を
駆動する電源の極性に制約を加えることになる。
半導体レーザ素子においては、事実上、電流阻止層がｎ
導電型に限定される。このことは、半導体レーザ素子を
駆動する電源の極性に制約を加えることになる。
【００３７】すなわち、半導体レーザ素子は、通常、活
性層で発生する熱を効率良く取り去るために基板の反対
側がヒートシンクに接着される。一般に、ヒートシンク
は素子外囲器と同電位で、かつ共通端子に接続されるの
が普通である。このため、最初に示した近赤外半導体レ
ーザ素子では正電源が専ら用いられ、次に示した赤色可
視半導体レーザ素子では負電源が専ら用いられることに
なる。このような電源の極性への制約は、実用上、不具
合となる場合がある。また、電流阻止層にｎ導電型を用
いた場合でも、その層を経ての無効電流を無視できない
場合があった。
性層で発生する熱を効率良く取り去るために基板の反対
側がヒートシンクに接着される。一般に、ヒートシンク
は素子外囲器と同電位で、かつ共通端子に接続されるの
が普通である。このため、最初に示した近赤外半導体レ
ーザ素子では正電源が専ら用いられ、次に示した赤色可
視半導体レーザ素子では負電源が専ら用いられることに
なる。このような電源の極性への制約は、実用上、不具
合となる場合がある。また、電流阻止層にｎ導電型を用
いた場合でも、その層を経ての無効電流を無視できない
場合があった。
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、電流阻止層がｎ導電型に限定されていたた
め、電源の極性に制約を受けるという欠点があった。ま
た、電流阻止層にｎ導電型を用いた場合でも、無効電流
を無視できないという問題があった。そこで、この発明
は、電源の極性への制約を回避でき、しかも無効電流を
十分に小さくすることが可能な半導体レーザ装置を提供
することを目的としている。
においては、電流阻止層がｎ導電型に限定されていたた
め、電源の極性に制約を受けるという欠点があった。ま
た、電流阻止層にｎ導電型を用いた場合でも、無効電流
を無視できないという問題があった。そこで、この発明
は、電源の極性への制約を回避でき、しかも無効電流を
十分に小さくすることが可能な半導体レーザ装置を提供
することを目的としている。
【００３９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の半導体レーザ装置にあっては、第１導
電型の半導体結晶で形成される第１電極層と、この第１
電極層の上に、バンドギャップがＥｇc1で、屈折率がｎ
c1の第１導電型の半導体結晶で形成される第１クラッド
層と、この第１クラッド層の上に、バンドギャップがＥ
ｇa で、屈折率がｎa であって、Ｅｇc1＞Ｅｇa かつｎ
c1＜ｎa の第１または第２導電型の直接遷移型半導体結
晶で形成される活性層と、この活性層の上に、バンドギ
ャップがＥｇc2で、屈折率がｎc2であって、Ｅｇc2＞Ｅ
ｇa かつｎc2＜ｎa の第２導電型の半導体結晶で形成さ
れる第２クラッド層と、この第２クラッド層の上に、バ
ンドギャッブがＥｇcbで、屈折率がｎcbであって、Ｅｇ
cb≦Ｅｇa かつｎcb＞ｎc2の第１導電型の半導体結晶で
形成される、ストライプ状の電流注入用開口部を有する
電流阻止層と、この電流阻止層と前記第２クラッド層と
の間に、バンドギャップがＥｇocb で、屈折率がｎocb
であって、Ｅｇocb ≧Ｅｇa の第１導電型の半導体結晶
で形成される光電流阻止層と、前記電流阻止層、および
この電流阻止層の前記電流注入用開口部に露出する前記
第２クラッド層の上に第２導電型の半導体結晶で形成さ
れる第２電極層と、この第２電極層の上に金属で形成さ
れる第１電極と、前記第１電極層の下に金属で形成され
る第２電極とから構成されている。
めに、この発明の半導体レーザ装置にあっては、第１導
電型の半導体結晶で形成される第１電極層と、この第１
電極層の上に、バンドギャップがＥｇc1で、屈折率がｎ
c1の第１導電型の半導体結晶で形成される第１クラッド
層と、この第１クラッド層の上に、バンドギャップがＥ
ｇa で、屈折率がｎa であって、Ｅｇc1＞Ｅｇa かつｎ
c1＜ｎa の第１または第２導電型の直接遷移型半導体結
晶で形成される活性層と、この活性層の上に、バンドギ
ャップがＥｇc2で、屈折率がｎc2であって、Ｅｇc2＞Ｅ
ｇa かつｎc2＜ｎa の第２導電型の半導体結晶で形成さ
れる第２クラッド層と、この第２クラッド層の上に、バ
ンドギャッブがＥｇcbで、屈折率がｎcbであって、Ｅｇ
cb≦Ｅｇa かつｎcb＞ｎc2の第１導電型の半導体結晶で
形成される、ストライプ状の電流注入用開口部を有する
電流阻止層と、この電流阻止層と前記第２クラッド層と
の間に、バンドギャップがＥｇocb で、屈折率がｎocb
であって、Ｅｇocb ≧Ｅｇa の第１導電型の半導体結晶
で形成される光電流阻止層と、前記電流阻止層、および
この電流阻止層の前記電流注入用開口部に露出する前記
第２クラッド層の上に第２導電型の半導体結晶で形成さ
れる第２電極層と、この第２電極層の上に金属で形成さ
れる第１電極と、前記第１電極層の下に金属で形成され
る第２電極とから構成されている。
【００４０】
【作用】この発明は、上記した手段により、内部ストラ
イプ構造に用いられている電流阻止層の導電型にかかわ
らず、その層への光誘起電流の流入を阻止できるように
なるため、電流阻止層の厚さ、導電型、およびキャリア
濃度を任意に設定することが可能となるものである。
イプ構造に用いられている電流阻止層の導電型にかかわ
らず、その層への光誘起電流の流入を阻止できるように
なるため、電流阻止層の厚さ、導電型、およびキャリア
濃度を任意に設定することが可能となるものである。
【００４１】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は、本発明の第１の実施例にかかる
半導体レーザ素子の概略構成を示すものである。
して説明する。図１は、本発明の第１の実施例にかかる
半導体レーザ素子の概略構成を示すものである。
【００４２】すなわち、この半導体レーザ素子は、いわ
ゆるＳＢＲ構造で、たとえば第１電極層としてのｐ−Ｇ
ａＡｓ（ガリュウム・ヒ素）基板１１上にｐ−ＧａＡｓ
バッファ層１２、通電容易層としてのｐ−ＩｎＧａＰ
（インジュウム・ガリュウム・リン）バッファ層１３、
第１クラッド層としてのｐ−ＩｎＧａＡｌＰ（インジュ
ウム・ガリュウム・アルミニュウム・リン）クラッド層
１４、ＩｎＧａＰ活性層１５、およびｎ−ＩｎＧａＡｌ
Ｐクラッド層（第２クラッド層）１６が順に形成されて
いる。
ゆるＳＢＲ構造で、たとえば第１電極層としてのｐ−Ｇ
ａＡｓ（ガリュウム・ヒ素）基板１１上にｐ−ＧａＡｓ
バッファ層１２、通電容易層としてのｐ−ＩｎＧａＰ
（インジュウム・ガリュウム・リン）バッファ層１３、
第１クラッド層としてのｐ−ＩｎＧａＡｌＰ（インジュ
ウム・ガリュウム・アルミニュウム・リン）クラッド層
１４、ＩｎＧａＰ活性層１５、およびｎ−ＩｎＧａＡｌ
Ｐクラッド層（第２クラッド層）１６が順に形成されて
いる。
【００４３】このｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６
は、単層からなり、ストライプ状に加工されてストライ
プ状リブが設けられたリッジ１６ａを有している。この
ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６の上には、ｎ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層１７が形成されるとともに、このｎ−
ＧａＡｓコンタクト層１７の上面に対応してストライプ
状の電流注入用開口部が設けられたｐ−ＧａＡｓ電流阻
止層１８が形成されている。
は、単層からなり、ストライプ状に加工されてストライ
プ状リブが設けられたリッジ１６ａを有している。この
ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６の上には、ｎ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層１７が形成されるとともに、このｎ−
ＧａＡｓコンタクト層１７の上面に対応してストライプ
状の電流注入用開口部が設けられたｐ−ＧａＡｓ電流阻
止層１８が形成されている。
【００４４】また、このｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８と
上記ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６との間には、ｐ
−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電流阻止層１９が設けられ
ている。
上記ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６との間には、ｐ
−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電流阻止層１９が設けられ
ている。
【００４５】さらに、上記ｎ−ＧａＡｓコンタクト層１
７およびｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８の上部には、ｎ−
ＧａＡｓキャップ層（第２電極層）２０が形成されてい
る。そして、このｎ−ＧａＡｓキャップ層２０の上面に
はｐ側電極（第１電極）２１が、また上記ｐ−ＧａＡｓ
基板１１の下面にはｎ側電極（第２電極）２２がそれぞ
れ形成された構成とされている。
７およびｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８の上部には、ｎ−
ＧａＡｓキャップ層（第２電極層）２０が形成されてい
る。そして、このｎ−ＧａＡｓキャップ層２０の上面に
はｐ側電極（第１電極）２１が、また上記ｐ−ＧａＡｓ
基板１１の下面にはｎ側電極（第２電極）２２がそれぞ
れ形成された構成とされている。
【００４６】ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１４は、た
とえばｐ導電型（第１導電型）の半導体結晶である（Ｇ
ａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（バンドギャップをＥ
ｇc1、屈折率をｎc1とする）からなり、その厚さが約１
μｍとされている。
とえばｐ導電型（第１導電型）の半導体結晶である（Ｇ
ａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（バンドギャップをＥ
ｇc1、屈折率をｎc1とする）からなり、その厚さが約１
μｍとされている。
【００４７】ＩｎＧａＰ活性層１５は、たとえばｐ導電
型またはｎ導電型（第２導電型）の直接遷移型半導体結
晶であるＧａＩｎＰ（バンドギャップをＥｇa 、屈折率
をｎa とし、Ｅｇc1＞Ｅｇa かつｎc1＜ｎa とする）か
らなり、その厚さが約０．０５μｍとされている。
型またはｎ導電型（第２導電型）の直接遷移型半導体結
晶であるＧａＩｎＰ（バンドギャップをＥｇa 、屈折率
をｎa とし、Ｅｇc1＞Ｅｇa かつｎc1＜ｎa とする）か
らなり、その厚さが約０．０５μｍとされている。
【００４８】ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６は、た
とえばｎ導電型の半導体結晶である（Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（バンドギャップをＥｇc2、屈折
率をｎc2とし、Ｅｇc2＞Ｅｇa かつｎc2＜ｎa とする）
からなり、リッジ１６ａの厚さが約１μｍ、リッジ１６
ａ以外の厚さが約０．２μｍとされている。
とえばｎ導電型の半導体結晶である（Ｇａ0.3 Ａｌ
0.7 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（バンドギャップをＥｇc2、屈折
率をｎc2とし、Ｅｇc2＞Ｅｇa かつｎc2＜ｎa とする）
からなり、リッジ１６ａの厚さが約１μｍ、リッジ１６
ａ以外の厚さが約０．２μｍとされている。
【００４９】また、リッジ１６ａの最大幅（底部）は約
６μｍとされている。ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８は、
たとえばｐ導電型の半導体結晶であるＧａＡｓ（バンド
ギャップをＥｇcb、屈折率をｎcbとし、Ｅｇcb≦Ｅｇa
かつｎcb＞ｎc2とする）からなり、正孔濃度ｐが約５×
１０18ｃｍ-3で、その厚さｄCBが約１μｍとされてい
る。
６μｍとされている。ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８は、
たとえばｐ導電型の半導体結晶であるＧａＡｓ（バンド
ギャップをＥｇcb、屈折率をｎcbとし、Ｅｇcb≦Ｅｇa
かつｎcb＞ｎc2とする）からなり、正孔濃度ｐが約５×
１０18ｃｍ-3で、その厚さｄCBが約１μｍとされてい
る。
【００５０】また、このｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８に
おける小数キャリア（電子）の拡散長Ｌn は約３μｍ
（図７参照）であり、その厚さｄCB（約１μｍ）よりも
大きく設定されている。
おける小数キャリア（電子）の拡散長Ｌn は約３μｍ
（図７参照）であり、その厚さｄCB（約１μｍ）よりも
大きく設定されている。
【００５１】ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９は、
たとえば上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８よりもバンド
ギャップの大きい、ｐ導電型の半導体結晶である（Ｇａ
0.3Ａｌ0.7 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（バンドギャップをＥｇ
ocb 、屈折率をｎocb とし、Ｅｇocb ≧Ｅｇa とする）
からなり、その厚さが約０．１μｍとされている。
たとえば上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８よりもバンド
ギャップの大きい、ｐ導電型の半導体結晶である（Ｇａ
0.3Ａｌ0.7 ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（バンドギャップをＥｇ
ocb 、屈折率をｎocb とし、Ｅｇocb ≧Ｅｇa とする）
からなり、その厚さが約０．１μｍとされている。
【００５２】このｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９
は、たとえば約１μｍの厚さを有するｐ−ＧａＡｓ電流
阻止層１８からのドーパントの固相拡散により、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡｌＰからなるクラッド層１６の一部の導電型を
反転させることによって作られている。
は、たとえば約１μｍの厚さを有するｐ−ＧａＡｓ電流
阻止層１８からのドーパントの固相拡散により、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡｌＰからなるクラッド層１６の一部の導電型を
反転させることによって作られている。
【００５３】具体的には、ドーパントに亜鉛（Ｚｎ）を
用い、結晶成長技術として有機金属気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ）を用い、この結晶成長中に前記の固相拡散を行わ
しめた。
用い、結晶成長技術として有機金属気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ）を用い、この結晶成長中に前記の固相拡散を行わ
しめた。
【００５４】なお、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１
９の形成は、本実施例のような固相拡散によらず、結晶
成長によって行うこともできる。そして、前記ｐ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層１８のストライプ状の電流注入用開口部
の、その長軸に直交する一対の反射面を有し、厚さが約
１００μｍ、幅が約３００μｍ、長さ（共振器長）が約
３００μｍのほぼ直方体の外形を有して、半導体レーザ
素子は構成される。
９の形成は、本実施例のような固相拡散によらず、結晶
成長によって行うこともできる。そして、前記ｐ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層１８のストライプ状の電流注入用開口部
の、その長軸に直交する一対の反射面を有し、厚さが約
１００μｍ、幅が約３００μｍ、長さ（共振器長）が約
３００μｍのほぼ直方体の外形を有して、半導体レーザ
素子は構成される。
【００５５】しかして、このような構造、つまり図８に
示した従来のＳＢＲ構造の半導体レーザ素子の導電型を
すべて反転させ、またエッチング・ストップ層として作
用するクラッド層を省略してリッジ１６ａの設けられて
いるｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６を単層とし、さ
らに厚さが約０．１μｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰからなる
光電流阻止層１９を挿入した構成の半導体レーザ素子に
おいては、最高約１００℃でも連続動作し、従来の素子
とほぼ同程度の性能（つまり、室温において、波長６７
０ｎｍ、縦および横モード単一、５ｍＷでの駆動電流は
約４５ｍＡであった）が得られた。
示した従来のＳＢＲ構造の半導体レーザ素子の導電型を
すべて反転させ、またエッチング・ストップ層として作
用するクラッド層を省略してリッジ１６ａの設けられて
いるｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６を単層とし、さ
らに厚さが約０．１μｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰからなる
光電流阻止層１９を挿入した構成の半導体レーザ素子に
おいては、最高約１００℃でも連続動作し、従来の素子
とほぼ同程度の性能（つまり、室温において、波長６７
０ｎｍ、縦および横モード単一、５ｍＷでの駆動電流は
約４５ｍＡであった）が得られた。
【００５６】次に、上記した性能を達成し得る本実施例
の動作原理について説明する。図２は、前記のｎ−Ｉｎ
ＧａＡｌＰクラッド層１６からｎ−ＧａＡｓキャップ層
２０に至る４層のエネルギーバンド構造を示すものであ
る。
の動作原理について説明する。図２は、前記のｎ−Ｉｎ
ＧａＡｌＰクラッド層１６からｎ−ＧａＡｓキャップ層
２０に至る４層のエネルギーバンド構造を示すものであ
る。
【００５７】ここでは、中央の二つのｐ導電型層Ｐ（ｐ
−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９），ｐ（ｐ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１８）の異種接合面に現われる伝導帯にお
ける壁の高さΔｃEQに着目する。すなわち、同図（ａ）
に示す平衡状態においては、この壁の高さΔｃEQは下記
に示す数１により表わされる。
−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９），ｐ（ｐ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１８）の異種接合面に現われる伝導帯にお
ける壁の高さΔｃEQに着目する。すなわち、同図（ａ）
に示す平衡状態においては、この壁の高さΔｃEQは下記
に示す数１により表わされる。
【００５８】
【数１】
【００５９】ここで、ＶBPはｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流
阻止層１９側の空間電荷（負に帯電したアクセプタ）に
よって作られる作り付けの電位差、ＶBpはｐ−ＧａＡｓ
電流阻止層１８側の空間電荷（価電子帯の窪みに捕まっ
た正孔）によって作られる作りつけの電位差、ΔＥｃは
二つの結晶間での伝導帯の不連続量、ΔＥｖは同じく価
電子帯の不連続量で、本実施例の場合、ΔＥｖは約０．
５０ｅＶ、ΔＥｃは約０．３８ｅＶである。
阻止層１９側の空間電荷（負に帯電したアクセプタ）に
よって作られる作り付けの電位差、ＶBpはｐ−ＧａＡｓ
電流阻止層１８側の空間電荷（価電子帯の窪みに捕まっ
た正孔）によって作られる作りつけの電位差、ΔＥｃは
二つの結晶間での伝導帯の不連続量、ΔＥｖは同じく価
電子帯の不連続量で、本実施例の場合、ΔＥｖは約０．
５０ｅＶ、ΔＥｃは約０．３８ｅＶである。
【００６０】また、同図（ｂ）に示す素子の動作状態に
おいては、図の左右の両端に外部印加電圧ＥAP（約０．
５Ｖ）が加えられる。この電圧の印加により、ｎ−Ｇａ
Ａｓキャップ層２０とｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８との
間、およびｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８とｐ−ＩｎＧａ
ＡｌＰ光電流阻止層１９との間が順バイアスされる。逆
に、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９とｎ−ＩｎＧ
ａＡｌＰクラッド層１６との間は、逆バイアスされる。
おいては、図の左右の両端に外部印加電圧ＥAP（約０．
５Ｖ）が加えられる。この電圧の印加により、ｎ−Ｇａ
Ａｓキャップ層２０とｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８との
間、およびｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８とｐ−ＩｎＧａ
ＡｌＰ光電流阻止層１９との間が順バイアスされる。逆
に、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９とｎ−ＩｎＧ
ａＡｌＰクラッド層１６との間は、逆バイアスされる。
【００６１】外部印加電圧ＥAPは、逆バイアスの接合に
対して主に分配されるため、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１
８とｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９とのｐ−Ｐ異
種接合への分配は多くなく、このときの壁の高さΔｃAP
は下記に示す数２により表わされる。
対して主に分配されるため、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１
８とｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９とのｐ−Ｐ異
種接合への分配は多くなく、このときの壁の高さΔｃAP
は下記に示す数２により表わされる。
【００６２】
【数２】
【００６３】この値は、電子の室温における平均運動エ
ネルギーＥTH＝３ｋＴ（約０．０７８ｅＶ）に比べて遥
かに大きいため、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８に光励起
された電子がｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６に排出
されるのを阻止することができる。
ネルギーＥTH＝３ｋＴ（約０．０７８ｅＶ）に比べて遥
かに大きいため、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８に光励起
された電子がｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１６に排出
されるのを阻止することができる。
【００６４】この結果、同図（ｃ）に示すように、ｐ−
ＧａＡｓ電流阻止層１８が負に帯電されることにより、
問題となる無効電流を阻止できるものである。すなわ
ち、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８とｎ−ＩｎＧａＡｌＰ
クラッド層１６との間に、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８
と同じ導電型で、しかもこのｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１
８よりも大きなバンドギャップをもつ結晶材料からなる
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９を挿入すること
で、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９とｐ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１８との異種接合面において生じる小数キ
ャリアのバンド不連続により光誘起電流ＩOPT を阻止す
ることが可能となる。
ＧａＡｓ電流阻止層１８が負に帯電されることにより、
問題となる無効電流を阻止できるものである。すなわ
ち、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８とｎ−ＩｎＧａＡｌＰ
クラッド層１６との間に、ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１８
と同じ導電型で、しかもこのｐ−ＧａＡｓ電流阻止層１
８よりも大きなバンドギャップをもつ結晶材料からなる
ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９を挿入すること
で、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層１９とｐ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層１８との異種接合面において生じる小数キ
ャリアのバンド不連続により光誘起電流ＩOPT を阻止す
ることが可能となる。
【００６５】したがって、小数キャリアの拡散長Ｌn
（約３μｍ）よりも薄い、約１μｍ厚のｐ−ＧａＡｓ電
流阻止層１８であっても、無効電流を十分に小さくする
ことができるものである。
（約３μｍ）よりも薄い、約１μｍ厚のｐ−ＧａＡｓ電
流阻止層１８であっても、無効電流を十分に小さくする
ことができるものである。
【００６６】このように、本来ならば無効電流が大き
く、室温での連続動作もおぼつかないような構成におい
ても、前述した通り、優れた特性を発揮できる。なお、
上記実施例では省略した、エッチング・ストップ層とし
て機能するクラッド層を設けた場合にも、ほぼ同様な効
果を得ることができる。
く、室温での連続動作もおぼつかないような構成におい
ても、前述した通り、優れた特性を発揮できる。なお、
上記実施例では省略した、エッチング・ストップ層とし
て機能するクラッド層を設けた場合にも、ほぼ同様な効
果を得ることができる。
【００６７】この場合、ｐ−ＧａＡｓからなる電流阻止
層とｐ−（Ｇａx Ａｌ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（ｘ＝０〜
０．０５）からなる光電流阻止層との間にｐ−Ｐ異種接
合が形成されるため、価電子帯の不連続量ΔＥｖは本実
施例の場合よりも約０．２ｅＶほど小さい０．３０ｅＶ
となり、したがって伝導帯における壁の高さΔｃEQも約
０．２ｅＶほど小さくなると推定されるが、得られる素
子の特性としては大差はない。
層とｐ−（Ｇａx Ａｌ1-x ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（ｘ＝０〜
０．０５）からなる光電流阻止層との間にｐ−Ｐ異種接
合が形成されるため、価電子帯の不連続量ΔＥｖは本実
施例の場合よりも約０．２ｅＶほど小さい０．３０ｅＶ
となり、したがって伝導帯における壁の高さΔｃEQも約
０．２ｅＶほど小さくなると推定されるが、得られる素
子の特性としては大差はない。
【００６８】また、本実施例の場合、異種接合面におけ
るバンド不連続を実現するためには、その界面において
結晶組成が急峻に切り替わることが要求されることから
ＭＯＣＶＤ法により結晶成長を行わしめるようにした
が、たとえば分子線蒸着法（ＭＢＥ）を用いることも可
能である。
るバンド不連続を実現するためには、その界面において
結晶組成が急峻に切り替わることが要求されることから
ＭＯＣＶＤ法により結晶成長を行わしめるようにした
が、たとえば分子線蒸着法（ＭＢＥ）を用いることも可
能である。
【００６９】次に、この発明の第２の実施例について説
明する。図３は、利得導波型に分類される内部ストライ
プ構造の半導体レーザ素子の概略構成を示すものであ
る。
明する。図３は、利得導波型に分類される内部ストライ
プ構造の半導体レーザ素子の概略構成を示すものであ
る。
【００７０】これは、たとえばｐ−ＧａＡｓ基板（第１
電極層）３１上にｐ−ＧａＡｓバッファ層３２、ｐ−Ｉ
ｎＧａＰバッファ層（通電容易層）３３、ｐ−ＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層（第１クラッド層）３４、ＩｎＧａＰ
活性層３５、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（第２クラ
ッド層）３６、およびｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７が順
に形成されている。
電極層）３１上にｐ−ＧａＡｓバッファ層３２、ｐ−Ｉ
ｎＧａＰバッファ層（通電容易層）３３、ｐ−ＩｎＧａ
ＡｌＰクラッド層（第１クラッド層）３４、ＩｎＧａＰ
活性層３５、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（第２クラ
ッド層）３６、およびｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７が順
に形成されている。
【００７１】このｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７は、上記
ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層３６にまで達するストラ
イプ状の開口部を有している。このｐ−ＧａＡｓ電流阻
止層３７と上記ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層３６との
間には、厚さが約０．１μｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰから
なる光電流阻止層３８が設けられている。
ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層３６にまで達するストラ
イプ状の開口部を有している。このｐ−ＧａＡｓ電流阻
止層３７と上記ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層３６との
間には、厚さが約０．１μｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰから
なる光電流阻止層３８が設けられている。
【００７２】また、上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７の
上部、およびこのｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７の開口部
より露出する上記ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層３６の
上部には、ｎ−ＧａＡｓキャップ層（第２電極層）３９
が形成されている。
上部、およびこのｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７の開口部
より露出する上記ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層３６の
上部には、ｎ−ＧａＡｓキャップ層（第２電極層）３９
が形成されている。
【００７３】そして、このｎ−ＧａＡｓキャップ層３９
の上面にはｐ側電極（第１電極）４０が、また上記ｐ−
ＧａＡｓ基板３１の下面にはｎ側電極（第２電極）４１
がそれぞれ形成された構成とされている。
の上面にはｐ側電極（第１電極）４０が、また上記ｐ−
ＧａＡｓ基板３１の下面にはｎ側電極（第２電極）４１
がそれぞれ形成された構成とされている。
【００７４】ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層３８は、
たとえば上述した第１の実施例と同様に、ＭＯＣＶＤに
よる結晶成長中の固相拡散またはＭＢＥによる結晶成長
により、上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７よりもバンド
ギャップの大きい組成をもって形成されている。
たとえば上述した第１の実施例と同様に、ＭＯＣＶＤに
よる結晶成長中の固相拡散またはＭＢＥによる結晶成長
により、上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層３７よりもバンド
ギャップの大きい組成をもって形成されている。
【００７５】しかして、このような構造、つまり図９に
示した従来の利得導波型に分類される内部ストライプ構
造の半導体レーザ素子の導電型をすべて反転させ、また
厚さが約０．１μｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電
流阻止層３８を挿入した構成の半導体レーザ素子におい
ては、従来の素子とほぼ同程度の性能が得られた。
示した従来の利得導波型に分類される内部ストライプ構
造の半導体レーザ素子の導電型をすべて反転させ、また
厚さが約０．１μｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電
流阻止層３８を挿入した構成の半導体レーザ素子におい
ては、従来の素子とほぼ同程度の性能が得られた。
【００７６】次に、この発明の第３の実施例について説
明する。図４は、内部ストライプ構造の近赤外半導体レ
ーザ素子の概略構成を示すものである。
明する。図４は、内部ストライプ構造の近赤外半導体レ
ーザ素子の概略構成を示すものである。
【００７７】これは、ｎ−ＧａＡｓ基板（第２電極層）
５１上にｐ−ＧａＡｓからなる電流阻止層５２を形成し
た後、ストライプ状の開口部であるストライプ溝５３を
形成し、この上にｎ−ＧａＡｌＡｓ（ガリュウム・アル
ミニュウム・ヒ素）からなるクラッド層（第２クラッド
層）５４、ｐ−ＧａＡｌＡｓからなる活性層５５、ｐ−
ＧａＡｌＡｓからなるクラッド層（第１クラッド層）５
６、およびｐ−ＧａＡｓからなるキャップ層（第１電極
層）５７を順に積層したものである。
５１上にｐ−ＧａＡｓからなる電流阻止層５２を形成し
た後、ストライプ状の開口部であるストライプ溝５３を
形成し、この上にｎ−ＧａＡｌＡｓ（ガリュウム・アル
ミニュウム・ヒ素）からなるクラッド層（第２クラッド
層）５４、ｐ−ＧａＡｌＡｓからなる活性層５５、ｐ−
ＧａＡｌＡｓからなるクラッド層（第１クラッド層）５
６、およびｐ−ＧａＡｓからなるキャップ層（第１電極
層）５７を順に積層したものである。
【００７８】また、上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層５２と
ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層５４との間には、たとえば
上述した第１，第２の実施例と同様に、ＭＯＣＶＤによ
る結晶成長中の固相拡散またはＭＢＥによる結晶成長に
より、上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層５２よりもバンドギ
ャップの大きい組成をもって、厚さが約０．１μｍのｐ
−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電流阻止層５８が形成され
ている。
ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層５４との間には、たとえば
上述した第１，第２の実施例と同様に、ＭＯＣＶＤによ
る結晶成長中の固相拡散またはＭＢＥによる結晶成長に
より、上記ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層５２よりもバンドギ
ャップの大きい組成をもって、厚さが約０．１μｍのｐ
−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電流阻止層５８が形成され
ている。
【００７９】そして、上記ｐ−ＧａＡｓキャップ層５７
の上面にはｎ側電極（第２電極）５９が、また上記ｎ−
ＧａＡｓ基板５１の下面にはｐ側電極（第１電極）６０
がそれぞれ形成された構成とされている。
の上面にはｎ側電極（第２電極）５９が、また上記ｎ−
ＧａＡｓ基板５１の下面にはｐ側電極（第１電極）６０
がそれぞれ形成された構成とされている。
【００８０】しかして、このような構造、つまり図５に
示した従来の内部ストライプ構造の近赤外半導体レーザ
素子の導電型をすべて反転させ、また厚さが約０．１μ
ｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電流阻止層５８を挿
入した構成の半導体レーザ素子においては、従来の素子
とほぼ同程度の性能が得られた。
示した従来の内部ストライプ構造の近赤外半導体レーザ
素子の導電型をすべて反転させ、また厚さが約０．１μ
ｍのｐ−ＩｎＧａＡｌＰからなる光電流阻止層５８を挿
入した構成の半導体レーザ素子においては、従来の素子
とほぼ同程度の性能が得られた。
【００８１】上記したように、内部ストライプ構造に用
いられている電流阻止層の導電型にかかわらず、その層
への光誘起電流の流入を阻止できるようにしている。す
なわち、電流阻止層とクラッド層との間に、電流阻止層
と同じ導電型で、しかもこの電流阻止層よりも大きなバ
ンドギャップをもつ結晶材料からなる光電流阻止層を挿
入するようにしている。
いられている電流阻止層の導電型にかかわらず、その層
への光誘起電流の流入を阻止できるようにしている。す
なわち、電流阻止層とクラッド層との間に、電流阻止層
と同じ導電型で、しかもこの電流阻止層よりも大きなバ
ンドギャップをもつ結晶材料からなる光電流阻止層を挿
入するようにしている。
【００８２】これにより、光電流阻止層と電流阻止層と
の異種接合面において生じる小数キャリアのバンド不連
続により光誘起電流を阻止できるようになるため、小数
キャリアの拡散長よりも薄い電流阻止層であっても、無
効電流を十分に小さくすることが可能となる。
の異種接合面において生じる小数キャリアのバンド不連
続により光誘起電流を阻止できるようになるため、小数
キャリアの拡散長よりも薄い電流阻止層であっても、無
効電流を十分に小さくすることが可能となる。
【００８３】したがって、電流阻止層の厚さ、導電型、
およびキャリア濃度を任意に設定でき、特に、半導体レ
ーザ素子を製作する上で妥当な厚さである約１μｍ以下
の電流阻止層を用いる内部ストライプ構造においては、
電流阻止層にｐ導電型を用いることが可能となり、電源
の極性への制約を容易に回避できるものである。
およびキャリア濃度を任意に設定でき、特に、半導体レ
ーザ素子を製作する上で妥当な厚さである約１μｍ以下
の電流阻止層を用いる内部ストライプ構造においては、
電流阻止層にｐ導電型を用いることが可能となり、電源
の極性への制約を容易に回避できるものである。
【００８４】なお、上記実施例においては、いずれも電
流阻止層の結晶材料にＧａＡｓを用いた場合について説
明したが、これに限らず、たとえばレーザ光を吸収し、
かつ隣接するクラッド層よりも屈折率の小さい材料であ
ればＧａＡｓに限定されるものではない。
流阻止層の結晶材料にＧａＡｓを用いた場合について説
明したが、これに限らず、たとえばレーザ光を吸収し、
かつ隣接するクラッド層よりも屈折率の小さい材料であ
ればＧａＡｓに限定されるものではない。
【００８５】また、二重異種接合構造（Ｄｏｕｂｌｅ
Ｈｅｔｅｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の材料としてＡｌ
ＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｌＰを用いた半導体レーザ素
子に限らず、たとえば他のIII-Ｖ族結晶あるいは現在開
発が進められているＺｎＳｅ（ジンクセレン）などのII
-VI 族結晶を用いた青色半導体レーザ素子にも適用でき
る。その他、この発明の要旨を変えない範囲において、
種々変形実施可能なことは勿論である。
Ｈｅｔｅｒｏ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の材料としてＡｌ
ＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｌＰを用いた半導体レーザ素
子に限らず、たとえば他のIII-Ｖ族結晶あるいは現在開
発が進められているＺｎＳｅ（ジンクセレン）などのII
-VI 族結晶を用いた青色半導体レーザ素子にも適用でき
る。その他、この発明の要旨を変えない範囲において、
種々変形実施可能なことは勿論である。
【００８６】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、電源の極性への制約を回避でき、しかも無効電流を
十分に小さくすることが可能な半導体レーザ装置を提供
できる。
ば、電源の極性への制約を回避でき、しかも無効電流を
十分に小さくすることが可能な半導体レーザ装置を提供
できる。
【図１】この発明の第１の実施例にかかる半導体レーザ
素子の構造を概略的に示す断面図。
素子の構造を概略的に示す断面図。
【図２】同じく、リッジ外部におけるエネルギーバンド
構造を説明するために示す図。
構造を説明するために示す図。
【図３】この発明の第２の実施例にかかる半導体レーザ
素子の構造を概略的に示す断面図。
素子の構造を概略的に示す断面図。
【図４】この発明の第３の実施例にかかる半導体レーザ
素子の構造を概略的に示す断面図。
素子の構造を概略的に示す断面図。
【図５】従来技術とその問題点を説明するために示す半
導体レーザ素子の断面図。
導体レーザ素子の断面図。
【図６】同じく、電流阻止層を横切る位置でのエネルギ
ーバンド構造を説明するために示す図。
ーバンド構造を説明するために示す図。
【図７】同じく、電流阻止層における電子の拡散長およ
び正孔の拡散長に対するキャリア濃度の依存特性につい
て説明するために示す図。
び正孔の拡散長に対するキャリア濃度の依存特性につい
て説明するために示す図。
【図８】同じく、ＳＢＲ構造の半導体レーザ素子の概略
構成を示す断面図。
構成を示す断面図。
【図９】同じく、利得導波型内部ストライプ構造の半導
体レーザ素子の概略構成を示す断面図。
体レーザ素子の概略構成を示す断面図。
１１，３１…ｐ−ＧａＡｓ基板（第１電極層）、１４，
３４…ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（第１クラッド
層）、１５，３５…ＩｎＧａＰ活性層、１６，３６…ｎ
−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（第２クラッド層）、１
８，３７，５２…ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層、１９，３
８，５８…ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層、２０，３
９…ｎ−ＧａＡｓキャップ層（第２電極層）、２１，４
０，６０…ｐ側電極（第１電極）、２２，４１，５９…
ｎ側電極（第２電極）、５１…ｎ−ＧａＡｓ基板（第２
電極層）、５４…ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層（第２ク
ラッド層）、５５…ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層、５６…ｐ
−ＧａＡｌＡｓクラッド層（第１クラッド層）、５７…
ｐ−ＧａＡｓキャップ層（第１電極層）。
３４…ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（第１クラッド
層）、１５，３５…ＩｎＧａＰ活性層、１６，３６…ｎ
−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層（第２クラッド層）、１
８，３７，５２…ｐ−ＧａＡｓ電流阻止層、１９，３
８，５８…ｐ−ＩｎＧａＡｌＰ光電流阻止層、２０，３
９…ｎ−ＧａＡｓキャップ層（第２電極層）、２１，４
０，６０…ｐ側電極（第１電極）、２２，４１，５９…
ｎ側電極（第２電極）、５１…ｎ−ＧａＡｓ基板（第２
電極層）、５４…ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層（第２ク
ラッド層）、５５…ｐ−ＧａＡｌＡｓ活性層、５６…ｐ
−ＧａＡｌＡｓクラッド層（第１クラッド層）、５７…
ｐ−ＧａＡｓキャップ層（第１電極層）。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−149887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−200785（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−145171（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−62584（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−260486（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18
Claims (6)
- 【請求項１】 ｐ導電型の半導体結晶で形成される第１
電極層と、 この第１電極層の上に、バンドギャップがＥｇc1で、屈
折率がｎc1のｐ導電型の半導体結晶で形成される第１ク
ラッド層と、 この第１クラッド層の上に、バンドギャップがＥｇa
で、屈折率がｎa であって、Ｅｇc1＞Ｅｇa かつｎc1＜
ｎa のｐ導電型またはｎ導電型の直接遷移型半導体結晶
で形成される活性層と、 この活性層の上に、バンドギャップがＥｇc2で、屈折率
がｎc2であって、Ｅｇc2＞Ｅｇa かつｎc2＜ｎa のｎ導
電型の半導体結晶で形成される、ストライプ状の凸部が
設けられた、屈折率導波型の内部ストライプ構造を構成
する第２クラッド層と、この第２クラッド層の上に、前記凸部に対応して設けら
れた、ｎ導電型の半導体結晶で形成されるコンタクト層
と、 このコンタクト層を除く、前記 第２クラッド層の上に、
前記コンタクト層に隣接して設けられた、バンドギャッ
プがＥｇcbで、屈折率がｎcbであって、Ｅｇcb≦Ｅｇa
かつｎcb＞ｎa のｐ導電型の半導体結晶で形成される電
流阻止層と、 この電流阻止層と前記第２クラッド層との間に、バンド
ギャップがＥｇocb で、屈折率がｎocb であって、Ｅｇ
ocb ≧Ｅｇa の、前記電流阻止層と同じｐ導電型の半導
体結晶で形成される、前記電流阻止層への光誘起電流の
流入を阻止するための光電流阻止層と、 前記電流阻止層、および前記コンタクト層の上に隣接し
て設けられた、ｎ導電型の半導体結晶で形成される第２
電極層と、 この第２電極層の上に金属で形成される第１電極と、 前記第１電極層の下に金属で形成される第２電極とを具
備したことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 前記第１クラッド層、前記活性層、前記
第２クラッド層、および前記光電流阻止層を構成する結
晶材料がそれぞれ（Ｇａ x Ａｌ 1-x ） 0.5 Ｉｎ 0.5 Ｐ
（ただし、ｘの値は層によって異なり、０≦ｘ≦１）で
あり、前記電流阻止層を構成する結晶材料がＡｌ y Ｇａ
1-y Ａｓ（０≦ｙ≦１）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装置。 - 【請求項３】 ｐ導電型の半導体結晶で形成される第１
電極層と、 この第１電極層の上に、バンドギャップがＥｇc1で、屈
折率がｎc1のｐ導電型の半導体結晶で形成される第１ク
ラッド層と、 この第１クラッド層の上に、バンドギャップがＥｇa
で、屈折率がｎa であって、Ｅｇc1＞Ｅｇa かつｎc1＜
ｎa のｐ導電型またはｎ導電型の直接遷移型半導体結晶
で形成される活性層と、 この活性層の上に、バンドギャップがＥｇc2で、屈折率
がｎc2であって、Ｅｇc2＞Ｅｇa かつｎc2＜ｎa のｎ導
電型の半導体結晶で形成される第２クラッド層と、 この第２クラッド層の上に、バンドギャップがＥｇ
cbで、屈折率がｎcbであって、Ｅｇcb≦Ｅｇa かつｎcb
＞ｎa のｐ導電型の半導体結晶で形成される、ストライ
プ状の電流注入用開口部を有する電流阻止層と、 この電流阻止層と前記第２クラッド層との間に、バンド
ギャップがＥｇocb で、屈折率がｎocb であって、Ｅｇ
ocb ≧Ｅｇa の、前記電流阻止層と同じｐ導電型の半導
体結晶で形成される、前記電流阻止層への光誘起電流の
流入を阻止するための光電流阻止層と、 前記電流阻止層、およびこの電流阻止層の前記電流注入
用開口部に露出する前記第２クラッド層の上に隣接して
設けられた、ｎ導電型の半導体結晶で形成される第２電
極層と、 この第２電極層の上に金属で形成される第１電極と、 前記第１電極層の下に金属で形成される第２電極とを具
備したことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項４】 前記第１クラッド層、前記活性層、前記
第２クラッド層、および前記光電流阻止層を構成する結
晶材料がそれぞれ（Ｇａ x Ａｌ 1-x ） 0.5 Ｉｎ 0.5 Ｐ
（ただし、ｘの値は層によって異なり、０≦ｘ≦１）で
あり、前記電流阻止層を構成する結晶材料がＡｌ y Ｇａ
1-y Ａｓ（０≦ｙ≦１）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。 - 【請求項５】 前記第２クラッド層が、前記電流注入用
開口部内にストライプ状の凸部を有して構成された、屈
折率導波型の内部ストライプ構造を形成することを特徴
とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項６】 前記第２クラッド層がほぼ一様の厚さを
有して構成された、利得導波型の内部ストライプ構造を
形成す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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170067A JP2914847B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 半導体レーザ装置 |
| EP94110528A EP0633636B1 (en) | 1993-07-09 | 1994-07-06 | Semiconductor laser device |
| US08/271,727 US5408488A (en) | 1993-07-09 | 1994-07-07 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170067A JP2914847B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 半導体レーザ装置 |
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