JP3008830B2 - 半導体レーザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクシステ
ムの光源などに用いられる低雑音自励発振型半導体レー
ザに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年光通信、レーザプリンタ、光ディス
クなどの分野で半導体レーザの需要が高まり、ＧａＡｓ
系、およびＩｎＰ系を中心として活発に研究開発が進め
られてきた。光情報処理分野においては、特に波長が７
８０ｎｍのＡｌＧａＡｓ系半導体レーザの光による情報
の記録・再生を行う方式が実用化され、コンパクトディ
スク等で広く普及するに至っている。

【０００３】しかし最近になってこれらの光ディスク装
置に益々記憶容量の増加が求められるようになり、それ
に伴い短波長のレーザの要望が強まってきている。Ａｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザは波長が６１０〜６９０ｎｍ
での赤色領域で発振が可能であり、現在実用レベルにあ
る半導体レーザの中で最も短波長の光が得られるもので
ある。したがって、従来のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザ
に代わる次世代の大容量光情報記録用光源として有望で
ある。ところで、半導体レーザは光ディスクの再生時
に、ディスク面からの反射光の帰還や温度の変化により
強度雑音を発生し、信号の読取エラーを誘発する。した
がって光ディスクに用いる光ピックアップの光源用には
強度雑音の少ないレーザが不可欠となる。

【０００４】従来、再生専用・低出力のＡｌＧａＡｓ系
半導体レーザでは雑音を低減するためにリッジストライ
プの両側に意図的に可飽和吸収体が形成されるような構
造を採用することによって低雑音化を図ってきた。これ
によって縦モードをマルチ化することができる。レーザ
が縦単一モードで発振しているときに光の帰還や温度変
化等の外乱が入ると利得ピークの微少な変化によって近
接する縦モードが発振を開始し、元の発振モードとの間
で競合を起こす。これが雑音の原因となっており、縦モ
ードをマルチ化すると各モードの強度変化が平均化さ
れ、しかも外乱によって変化しないので安定な低雑音特
性を得ることができる。

【０００５】また、別の方法としてさらに安定な自励発
振特性を得る方法が特開昭６３−２０２０８３号公報に
示されている。ここでは出力光を吸収することのできる
層を設けることによって自励発振型半導体レーザを実現
している。

【０００６】さらに、特開平６−２６０７１６号公報で
は活性層のエネルギ−ギャップと吸収層のエネルギ−ギ
ャップをほぼ等しくすることによって特性を改善したと
報告がなされている。特に、歪量子井戸活性層のエネル
ギ−ギャップと歪量子井戸可飽和吸収層のそれがほぼ等
しくなっている。この構成によって良好な自励発振特性
を得ようとしている。同様の構成が、特開平７−２２６
９５号公報にも記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら本発明者
らの検討によると、可飽和吸収層と活性層とのエネルギ
−ギャップをほぼ等しくするだけでは、良好な自励発振
特性が得られないことが明らかとなった。さらに、製造
時における可飽和吸収層のばらつきが、特性をもばらつ
かせる原因となることが明らかとなった。

【０００８】そこで本発明は、可飽和吸収層と活性層と
のエネルギ−ギャップの差を検討し、さらに、可飽和吸
収層のばらつきを抑制することにより、低雑音特性に有
効な安定した自励発振特性をもつ半導体レーザを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の半導体レーザは、少なくとも量子井戸層を有
する活性層と、可飽和吸収層とを備え、前記可飽和吸収
層の基底準位間のエネルギ−ギャップが、前記量子井戸
層の基底準位間のエネルギ−ギャップよりも、３０〜２
００ｍｅＶ小さく、前記可飽和吸収層上に、エッチング
ストッパ層を備えた構成とする。

【００１０】さらに、少なくとも１つのクラッド層中に
光ガイド層を備えた構成とする。また、可飽和吸収層の
基底準位と、前記可飽和吸収層に隣接する層の伝導帯底
のとエネルギーギャップ差が、１００〜２１０ｍｅＶで
ある構成とする。

【００１１】また、可飽和吸収層がＧａＩｎＰまたはＡ
ｌＧａＩｎＰであり、可飽和吸収層に隣接する層が、
（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰであり、ｙ＞０．２５であ
る構成とする。

【００１２】また、ｘ×ｙ＞０．３とする。また、可飽
和吸収層がＧａＩｎＰ、またはＡｌＧａＩｎＰであり、
可飽和吸収層に隣接する層が、（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1
-yＰであり、ｙ≒０．．５１、ｘ×ｙ＞０．３とする。

【００１３】本発明は可飽和吸収層と活性層とのエネル
ギ−ギャップ差により自励発振が起こるかどうかを検討
した。検討の結果、このエネルギ−ギャップ差を３０ｍ
ｅＶから２００ｍｅＶとすることで、可飽和吸収層がレ
ーザ光を効率よく吸収するとともに、光の吸収も飽和す
るため、安定した自励発振が得られることが明らかとな
った。３０ｍｅＶより小さければ自励発振は得られな
い。これはエネルギ−ギャップの差が小さいため、可飽
和吸収層があまりレーザ光を吸収しないためであると考
えられる。また、エネルギ−ギャップ差が２００ｍｅＶ
を越えると、可飽和吸収層での光吸収が大きくなりす
ぎ、可飽和吸収層が飽和特性を示さなくなるので、自励
発振が起こらない。したがって、エネルギ−ギャップ差
は３０〜２００ｍｅＶがよいことがわかった。

【００１４】エネルギ−ギャップが、特に５０ｍｅＶ〜
１００ｍｅＶの範囲では、可飽和吸収層の飽和条件が最
適となる。エネルギ−ギャップの差が１００ｍｅＶを越
えると、可飽和吸収層での光吸収がだんだん大きくな
り、動作電流もやや大きくなる。よってエネルギ−ギャ
ップ差は１００ｍｅＶ以下であれば好ましいといえる。
５０〜１００ｍｅＶの範囲では、半導体レーザの動作電
流が大きくならない上に、温度変化に対して安定な自励
発振特性が得られる。

【００１５】また、可飽和吸収層の体積を小さくする
と、可飽和吸収層でのキャリア密度を容易に上げられ
る。活性層が放出したレーザ光を可飽和吸収層が吸収
し、電子とホールのペアを生じるが、可飽和吸収層の体
積が小さいと、単位体積あたりの光の吸収量が増加し、
このキャリア密度を容易に上げることができる。そして
飽和状態になりやすく、可飽和吸収の効果が顕著とな
る。したがって、強くて安定な自励発振特性を得ること
ができることが本発明者らの実験により明らかとなっ
た。

【００１６】さらに半導体レーザは、この体積の小さい
可飽和吸収層と光ガイド層とを組み合わせた構成にもで
きる。光ガイド層を設けたのは、可飽和吸収層を量子井
戸層のように体積を小さくした場合、膜厚が薄くなるた
め光の閉じ込め率が極端に減少し、その結果、安定な自
励発振でなくなる可能性もあるからである。そこで、光
ガイド層を用いて閉じ込め率を増加させる。この構造を
用いると、活性層への光閉じ込め率が、５％以上の場
合、可飽和吸収層への閉じ込め率を、少なくとも１．２
％程度以上にすると自励発振を生じることが可能とな
る。可飽和吸収層を量子井戸にした場合、その膜厚が薄
く、体積が小さくとも、光ガイド層を設けることによ
り、可飽和吸収層へ有効な光閉じ込めができるので、こ
の構造を導入することにより安定した自励発振を実現で
きる。

【００１７】可飽和吸収層と光ガイド層との位置関係
は、可飽和吸収層の体積および光閉じ込めを考慮して、
光ガイド層中に形成してもよいし、また光ガイド層近傍
のｐ型クラッド層中に形成してもよい。

【００１８】本発明の説明で使用している「エネルギ−
ギャップ差」とは、基底準位間のエネルギー差をとって
いる。活性層が量子井戸層を含む場合は、伝導帯と価電
子帯の底ではなく、量子準位間のエネルギー差を言うの
で、バンドギャップの差よりも大きい。

【００１９】エッチングストッパ層を設けることによ
り、リッジストライプ形成のためのエッチング工程にお
いても、可飽和吸収層がエッチングされることがないの
で、製造時のウエハ内でのばらつきも抑制できる。これ
により、ウエハ内で、特性のばらつきの少ない半導体レ
ーザを大量に製造することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１は本発明の半導体レーザの構成断面図
である。本実施例の半導体レーザの構成は、ｎ型のＧａ
Ａｓからなる基板１０１上に、ｎ型のＧａＡｓからなる
バッファ層１０２、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッ
ド層１０３、ＡｌＧａＩｎＰおよびＧａＩｎＰからなる
多重量子井戸構造の活性層１０４、ｐ型のＡｌＧａＩｎ
Ｐからなる第１のｐ型クラッド層１０５ａ、ｐ型のＧａ
ＩｎＰからなる可飽和吸収層１０６、ＡｌＧａＩｎＰか
らなる第２のｐ型クラッド層１０５ｂが順次形成されて
いる。

【００２１】第２のｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０
５ｂはリッジ状になっており、このｐ型クラッド層１０
５ｂおよびコンタクト層１１０の両側は、ｎ型のＧａＡ
ｓ層からなる電流ブロック層１１１が形成されている。
さらにコンタクト層１１０と電流ブロック層１１１上に
はｐ型のＧａＡｓからなるキャップ層１１２が形成され
ており、キャップ層１１２上にはｐ電極１１３、基板１
０１側にはｎ電極１１４がそれぞれ形成されている。活
性層１０４は３層の井戸層と障壁層からなる多重量子井
戸構造となっている。

【００２２】さらに、可飽和吸収層１０６上であり、ｐ
型クラッド層１０５ｃのリッジストライプ下に、エッチ
ングストッパ層１００を設けている。このエッチングス
トッパ層１００は、Ｇａ0.41Ｉｎ0.59Ｐであり、ｐ型ク
ラッド層１０５ｃのＡｌＧａＩｎＰとエッチング工程で
の選択比がとることができる。

【００２３】ドーピングレベルおよび膜厚は以下の通り
である。

【００２４】

【表１】

【００２５】図２に半導体レーザの活性層付近から可飽
和吸収層付近までの（ＡｌxＧａ1-x）0.5Ｉｎ0.5ＰのＡ
ｌ組成ｘの分布を示す。ｎ型クラッド層１０３、第１の
ｐ型クラッド１０５ａ、第２のｐ型クラッド層１０５ｂ
はＡｌ組成を0.7としている。また井戸層および可飽和
吸収層は、Ｇａ0.45Ｉｎ0.55Ｐ、Ｇａ0.40Ｉｎ0.60Ｐと
しており、これらはまわりの層よりも格子定数が大きく
ともに圧縮歪がかかっている。

【００２６】自励発振を安定に起こさせるための重要な
点は、活性層の量子井戸層と可飽和吸収層とのエネルギ
−ギャップ差である。実施例１では、そのエネルギ−ギ
ャップ差が５７ｍｅＶとなっており、後述するが図３,
４に示すように安定した自励発振が得られた。

【００２７】ここで活性層の量子井戸層と可飽和吸収層
とのエネルギ−ギャップ差とは、活性層に量子井戸層を
用い、可飽和吸収層も量子井戸構造となっているので、
その差は、レーザ発振前の基底準位のエネルギ−ギャッ
プ差としている。このエネルギ−ギャップ差について検
討してみた。エネルギ−ギャップ差を変数として、Ｔma
x、Ｐmaxの特性を示したものを図５に示す。

【００２８】まずＰmaxについて先に説明しておく。図
６はＰmaxを説明する図である。この図からわかるよう
にしきい値電流が４０ｍＡからレーザ発振が起こりはじ
め、Ａ点で自励発振が停止し、通常のレーザ発振とな
る。この自励発振の最大パワー点をＰmaxと呼んでい
る。Ａ点以下の光出力では、図６（ｃ）のように、時間
に対し光出力が大きく振動し、安定した自励発振にな
る。しかし光出力がＡ点を越えると、時間に対して光出
力が徐々に減少し通常のレーザ発振になる。このように
自励発振が得られる最高の温度をＰmaxとしている。同
様に、温度Ｔを大きくすれば、自励発振特性を示さなく
なる傾向にあり、ここでＴmaxを自励発振が観測される
最高温度とした。言い換えれば、自励発振が停止する温
度ともいえる。

【００２９】図５について説明する。横軸にエネルギ−
ギャップ差（ｍｅＶ）をとり、縦軸にＴmax（自励発振
が停止する温度）、Ｐmax（室温での自励発振の最大パ
ワー）をとったときのレーザ特性を示す。

【００３０】実験の結果、エネルギーギャップ差が１
０、２０ｍｅＶでは自励発振は見られず、３０ｍｅＶで
自励発振となった。３０ｍｅＶでは、５１℃まで自励発
振が観測でき、その時、光出力が５ｍＷまで自励発振し
た。

【００３１】エネルギ−ギャップ差が３０ｍｅＶ以上に
なって自励発振がおこりはじめ、２００ｍｅＶまで自励
発振が確認できた。特にエネルギ−ギャップ差が５０〜
１００の範囲ではＴmaxが高く、Ｐmaxも大きいので実用
的に好ましい範囲である。

【００３２】エネルギ−ギャップ差が１００ｍｅＶを越
えると、活性層と可飽和吸収層とのエネルギ−ギャップ
の差から、可飽和吸収層でのレーザ光の吸収が大きくな
り、その結果、動作電流がやや大きくなる傾向にある。
これについて図７を用いて説明する。

【００３３】図７は横軸にエネルギーギャップ差（ｍｅ
Ｖ）、縦軸に動作電流（ｍＡ）をとっている。エネルギ
ーギャップ差が１００ｍｅＶを越えると、動作電流が１
３０ｍＡよりおおきくなる。図８は動作電流と本実施例
の半導体レーザの寿命との相関関係を示している。光出
力は５ｍＷ、温度６０℃での測定である。この図から寿
命を５０００時間以上にするには、動作電流が１３０ｍ
Ａ以下であればよいことがわかる。したがって、この図
８と図７とから、エネルギーギャップ差は１００ｍｅＶ
であることが寿命の点からは望ましいといえる。

【００３４】図３は、この半導体レーザの電流−光出力
特性であり、横軸にレーザへの注入電流（ｍＡ）、縦軸
には光出力（ｍＷ）をとっている。閾値電流は、50ｍＡ
となった。通常の半導体レーザの特性と異なるのは、閾
値電流近傍で急激な立ち上がりが見られる点である。こ
れは可飽和吸収層が存在するために、ある程度のキャリ
アの注入量に達するまでは光出力が外部へ放出されない
ことによる。ある値を越えるとレーザ発振が生じ、注入
電流に比例して光出力が増加しはじめる。

【００３５】図４は図３のＰ点で実際に測定した自励発
振型半導体レーザの出力波形を示す。図のようにわずか
２ｎｓの間の時間に対して光出力が大きく振動してお
り、自励発振していることが確認できた。

【００３６】本発明の半導体レーザでは、可飽和吸収層
のドーピングレベルを２×１０18（ｃｍ-3）として、キ
ャリアの寿命時間を低減している。その結果、キャリア
の時間変化率に対する自然放出の寄与が増大し、自励発
振を容易に生じることができる。ドーピングは、１×１
０18（ｃｍ-3）以上あれば、キャリアの寿命時間を低減
する効果がある。

【００３７】この半導体レーザの製造工程について図９
を用いて説明する。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上
に、ｎ型のＧａＡｓからなるバッファ層１０２、ＡｌＧ
ａＩｎＰからなるｎ型クラッド層１０３、ＡｌＧａＩｎ
ＰおよびＧａＩｎＰからなる多重量子井戸構造の活性層
１０４、ｐ型のＡｌＧａＩｎＰからなる第１のｐ型クラ
ッド層１０５ａ、ｐ型のＧａＩｎＰからなる可飽和吸収
層１０６、ＡｌＧａＩｎＰからなる第２のｐ型クラッド
層１０５ｂ、エッチングストッパ層１００、第３のｐ型
クラッド層１０５ｃを順次形成する。

【００３８】第３のｐ型クラッド層１０５ｃ上に、Ｓｉ
Ｏ2膜をパターニングし、このＳｉＯ2膜をマスクにし
て、エッチング液（濃硫酸）でエッチングし、これによ
り、リッジストライプを形成する。

【００３９】エッチングの停止は、ｐ型クラッド層中に
形成したエッチングストッパ層で行なう。エッチングス
トッパ層はＧａＩｎＰであり、ｐ型クラッド層は、Ａｌ
ＧａＩｎＰであるので、エッチング液に対して、選択比
があるため、このエッチングストッパ層で、エッチング
は停止する。

【００４０】この後、ストライプの両側にｎ型ＧａＡｓ
の電流ブロック層を形成し、ＳｉＯ2膜を除去したあ
と、ｐ型ＧａＩｎＰキャップ層による埋め込み成長を行
なう。最後にキャップ層＊＊上にはｐ型電極、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板の裏面にはｎ型電極を形成し、半導体レーザが
完成する。

【００４１】このように、本実施例では、可飽和吸収層
上のｐ型クラッド層中に、エッチングストッパ層を設け
ているので、エッチング工程による、可飽和吸収層への
影響はない。しかし、本実施例のようなエッチングスト
ッパを形成しない場合には、図１０で示すようなことが
起こる。リッジストライプを形成するためのエッチング
は、濃硫酸を使ったウエットエッチングであり、その制
御を精度よくするのが最適ではあるが、ウエットエッチ
ングであるがゆえ、ウエハ面内でのエッチング量にもば
らつきが起こる。具体的には、リッジの形状がウエハ面
内で異なることになる。図１０に示すように、可飽和吸
収層をエッチングすると、（ａ）はｐ型クラッド層のエ
ッチングが可飽和吸収層できっちり停止したときの断面
図である。これでは、可飽和吸収層の厚みはストライプ
の内部でも外部でも均一になっており、膜厚がかわらな
い。しかし、ウエハ面内には（ａ）のようにエッチング
できるものもあれば、（ｂ）のようにエッチングが進行
しすぎるものもある。つまり、（ｂ）では、エッチング
が進みすぎ、ストライプ外部の可飽和吸収層の膜厚が薄
くなっている。これがひどくなれば、（ｃ）に示すよう
にストライプ外部の可飽和吸収層がなくなってしまう。
ウエハ面内では、このように半導体レーザチップごとに
ばらつきが起こることがあり、このために、それぞれの
レーザチップの特性がばらついてしまう。特に自励発振
型のレーザでは、可飽和吸収層により、自励発振特性が
決定するため、可飽和吸収層の膜厚が一定であり、か
つ、チップごとのばらつきも抑えることが、特性のよい
レーザを大量生産できるポイントとなる。

【００４２】つぎに、本実施例のようにしたレーザチッ
プのウエハ面内での光出力のばらつきを示したものを図
１１に示す。

【００４３】（ａ）のように、エッチングストッパ層を
用いた構造では、しきい値電流はほぼ６０ｍＡで一定で
あったが、エッチングストッパ層のない構造では（ｂ）
のようにしきい値電流にばらつきがあった。つまり、エ
ッチングが進行しすぎてストライプ外部のエッチングス
トッパが薄くなるにしたがい、しきい値電流は小さくな
る。

【００４４】つぎに、可飽和吸収層とエッチングストッ
パ層とを分離した場合に、可飽和吸収層でのキャリアが
可飽和吸収層に隣接する層に拡散するのを抑制する必要
もある。キャリアがエッチングストッパ層にあふれる
と、レーザの可飽和特性が変化してしまうからである。
それをもういちど図２を用いて説明する。

【００４５】図２のように可飽和吸収層でレーザ光を吸
収すると、可飽和吸収層にキャリアが生成する。このキ
ャリアが拡散により可飽和吸収層からあふれるのがよく
ない。そのためには、キャリアの拡散がおこらないよう
にする必要がある。ここでは、可飽和吸収層と、それに
隣接する層、ここでは、ｐ型クラッド層との伝導帯底の
エネルギーギャップ差について検討した。

【００４６】エネルギ−レベルは、可飽和吸収層は量子
井戸構造になっているので、離散化した準位の底（基底
準位）を原点とし、隣接する層の伝導帯の底とのエネル
ギー差について検討した。この結果、特性のよいエネル
ギー差は、１００ｍｅＶ〜２１０ｍｅＶであることがわ
かった。エネルギー差が１００ｍｅＶより小さければ、
可飽和吸収層での光吸収により生じたキャリアがエッチ
ングストッパ層へ拡散してしまう。また、２１０ｍｅＶ
より大きければ、ｐ型クラッド層での電気抵抗が高くな
ったり、結晶性が悪くなったりする。可飽和吸収層の基
底準位よりエネルギー差を大きくするためには、ｐ型ク
ラッド層（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰのｙを大きくする
必要があり、このため、ｐ型クラッド層のドーピングが
しにくくなってしまい、電気抵抗が高くなる。また、ｙ
を大きくすると、格子定数がＧａＡｓ基板よりも小さく
なり、ｐ型クラッド層の歪が増え、欠陥が生じてしまう
ことがある。したがって、可飽和吸収層の基底準位と、
隣接するｐ型クラッド層とのエネルギー差を１００〜２
１０ｍｅＶとするのがよい。

【００４７】ｐ型クラッド層（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-y
Ｐの組成は、ＧａＡｓ基板に整合するためには、ｙが約
０．５１であればよい。Ａｌ組成ｘは０．５以上（ｘ×
ｙ＞０．２５）、より好ましくは０．６以上（ｘ×ｙ＞
０．３）が良い。キャリアの拡散を防ぐには伝導帯底の
エネルギー差を大きくとることが必要となるが、エネル
ギー差を大きくすることによりこれが実現できる。ま
た、ＧａＡｓ基板よりも格子定数は小さくなり引張り歪
がかかるが、さらにｙ＞０．５１とするとエネルギーギ
ャップが確保できる。

【００４８】（実施例２）この実施例の構造は、実施例
１の構造に光ガイド層をさらに備えた構造である。つま
り、この構造を図１２に示す。ｐ型クラッド層をリッジ
ストライプにエッチングするときに、エッチングストッ
パ層７００によりエッチングを停止させるものであり、
これは実施例１と同様である。

【００４９】この構造の伝導帯のバンド図を図１３に示
す。この実施例の場合も可飽和吸収層でのキャリアが、
可飽和吸収層に隣接する層に拡散するのを抑制する必要
もある。ここでもエネルギ−ギャップ差は、可飽和吸収
層の基底準位と、隣接するクラッド層の伝導帯の底との
エネルギー差は、１００ｍｅＶ〜２１０ｍｅＶに設定す
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、可飽和吸
収層と活性層とのエネルギーギャップを制御し、かつ、
可飽和吸収層上にエッチングストッパ層を設けること
で、安定した自励発振特性のレーザを実現でき、しか
も、特性のばらつきの少ない半導体レーザを安定に大量
生産することができる。

【００５１】さらに、可飽和吸収層に隣接するクラッド
層とのエネルギーギャップ差を調整することにより、可
飽和吸収層から隣接する層へのキャリアの拡散が抑制さ
れ、特性のよい自励発振特性をもつレーザを実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の半導体レーザの構造断面図

【図２】第１の実施例のバンドギャップエネルギー図

【図３】第１の実施例の光出力特性図

【図４】第１の実施例の特性図

【図５】本発明の第１の実施例のＴmax、Ｐmax特性図

【図６】Ｐmaxの説明図

【図７】本発明のエネルギーギャップと動作電流との関
係とを示す特性図

【図８】本発明の動作電流と寿命時間との関係を示す特
性図

【図９】第１の実施例の製造工程断面図

【図１０】ストライプの内部と外部とで可飽和吸収層の
厚みが異なった構造断面図

【図１１】光出力のばらつきを示す特性図

【図１２】第２の実施例の半導体レーザの構造断面図

【図１３】第２の実施例のバンドギャップエネルギー図

【符号の説明】

１００ エッチングストッパ層 １０１ 基板 １０２ バッファ層 １０３ ｎ型クラッド層 １０４ 活性層 １０５ ｐ型クラッド層 １０６ 可飽和吸収層 １１０ コンタクト層 １１１ 電流ブロック層 １１２ キャップ層 １１３ ｐ電極 １１４ ｎ電極 ７００ エッチングストッパ層 ７０７ 光ガイド層

フロントページの続き (72)発明者 福久 敏哉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 高森 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−260716（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196810（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226780（ＪＰ，Ａ) 国際公開97／13303（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 3/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも量子井戸層を有する活性層と、
   可飽和吸収層とを備え、 前記可飽和吸収層の基底準位間のエネルギ−ギャップ
   が、前記量子井戸層の基底準位間のエネルギ−ギャップ
   よりも、３０〜２００ｍｅＶ小さく、 前記可飽和吸収層上に、エッチングストッパ層を備えた
   ことを特徴とする半導体レーザ。
2. 【請求項２】少なくとも量子井戸層を有する活性層と、
   前記活性層を挟む１対のクラッド層と、前記少なくとも
   １つのクラッド層中に形成した光ガイド層と、可飽和吸
   収層とを備え、 前記可飽和吸収層の基底準位間のエネルギ−ギャップ
   が、前記量子井戸層の基底準位間のエネルギ−ギャップ
   よりも、３０〜２００ｍｅＶ小さく、 前記可飽和吸収層上に、エッチングストッパ層を備えた
   ことを特徴とする半導体レーザ。
3. 【請求項３】前記可飽和吸収層の基底準位と、前記可飽
   和吸収層に隣接する層の伝導帯底のとエネルギーギャッ
   プ差が、１００〜２１０ｍｅＶであることを特徴とする
   請求項１または２に記載の半導体レーザ。
4. 【請求項４】前記可飽和吸収層がＧａＩｎＰまたはＡｌ
   ＧａＩｎＰであり、前記可飽和吸収層に隣接する層が、
   （ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰであり、ｙ＞０．２５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。
5. 【請求項５】さらに、ｘ×ｙ＞０．３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。
6. 【請求項６】前記可飽和吸収層がＧａＩｎＰ、またはＡ
   ｌＧａＩｎＰであり、前記可飽和吸収層に隣接する層
   が、（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰであり、ｙ＞０．．５
   １、ｘ×ｙ＞０．３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。