JP3456938B2 - Semiconductor laser device, optical disk device, and optical integrated device - Google Patents

Semiconductor laser device, optical disk device, and optical integrated device

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JP3456938B2 JP2000021277A JP2000021277A JP3456938B2 JP 3456938 B2 JP3456938 B2 JP 3456938B2 JP 2000021277 A JP2000021277 A JP 2000021277A JP 2000021277 A JP2000021277 A JP 2000021277A JP 3456938 B2 JP3456938 B2 JP 3456938B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の光
情報記録装置のレーザ光源に用いられる青色レーザ光を
出力する半導体レーザ装置に関し、特に、自然放出光の
外部への放出を防止する半導体レーザ装置、これを用い
た光ディスク装置及び光集積化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device for outputting a blue laser light used as a laser light source of an optical information recording device such as an optical disc, and more particularly to a semiconductor laser device for preventing spontaneous emission light from being emitted to the outside. The present invention relates to a device, an optical disk device and an optical integrated device using the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】III 族元素として、特にアルミニウム
(Al),ガリウム(Ga)又はインジウム(In)を
含むIII 族窒化物半導体を材料とする窒化物半導体レー
ザ装置は、活性層にInGaNからなる混晶を用いるこ
とにより、波長が400nm〜500nm程度の青色レ
ーザ光を発振できる。この青色半導体レーザ装置が実用
化されると、現在、波長が650nmの赤色光を発振す
る赤色半導体レーザ装置を用いたDVDの記録容量を3
倍以上、すなわち、直径が12cmのディスクの片面で
15ギガバイト以上にまで高めることが可能となる。こ
の15ギガバイトの記録容量は、動画情報圧縮技術の国
際標準であるMPEG2方式を用いると、高品位(H
D)ビデオ信号として2時間以上の再生を行なえるた
め、青色半導体レーザ装置の実現が強く期待されてい
る。現在、発振に成功している窒化物半導体レーザ装置
は、活性層としてInGaN混晶を用い、クラッド層と
してAlGaN混晶を用いており、その発振波長は約4
00nm〜450nmである。
2. Description of the Related Art A nitride semiconductor laser device made of a group III nitride semiconductor containing a group III element, particularly aluminum (Al), gallium (Ga) or indium (In), has a mixed layer of InGaN as an active layer. By using a crystal, blue laser light having a wavelength of about 400 nm to 500 nm can be oscillated. When this blue semiconductor laser device is put to practical use, at present, the recording capacity of a DVD using a red semiconductor laser device that oscillates red light with a wavelength of 650 nm is 3
More than double, that is, it is possible to increase up to 15 gigabytes or more on one side of a disk having a diameter of 12 cm. This recording capacity of 15 gigabytes has a high recording quality (H) when the MPEG2 system which is an international standard of moving image information compression technology is used.
D) Since a video signal can be reproduced for 2 hours or more, it is strongly expected to realize a blue semiconductor laser device. At present, a nitride semiconductor laser device that has been successfully oscillated uses an InGaN mixed crystal as an active layer and an AlGaN mixed crystal as a cladding layer, and its oscillation wavelength is about 4
00 nm to 450 nm.

【0003】通常、InGaNからなる活性層及びAl
GaNからなるクラッド層は、これらの層を基板上に結
晶成長させることにより形成される。従って、結晶欠陥
がない成長膜を得るには、InGaN及びAlGaNと
同一の結晶構造を持ち、格子定数がほぼ同一のGaNか
らなる基板を用いるのが最適である。しかしながら、現
在のところ、基板として利用できる、一辺が10mm以
上のサイズのGaNからなる基板が得られていない。そ
のため、一般にはサファイア(単結晶Al23)からな
る基板が用いられている。サファイアは、GaNに対し
て格子定数が約14%も異なるものの、GaNと同一の
結晶構造を有し且つ1000℃以上の高温下でも安定な
ため、窒化物半導体結晶の成長に適している。
Usually, an active layer made of InGaN and Al
The clad layer made of GaN is formed by crystal growth of these layers on the substrate. Therefore, in order to obtain a growth film without crystal defects, it is optimal to use a substrate made of GaN having the same crystal structure as InGaN and AlGaN and having almost the same lattice constant. However, at present, a substrate made of GaN having a side of 10 mm or more that can be used as a substrate has not been obtained. Therefore, a substrate made of sapphire (single crystal Al 2 O 3 ) is generally used. Although sapphire has a lattice constant different from GaN by about 14%, sapphire has the same crystal structure as GaN and is stable even at a high temperature of 1000 ° C. or higher, and thus is suitable for growth of a nitride semiconductor crystal.

【0004】窒化物半導体レーザ装置に限らず、半導体
レーザ装置のp側電極及びn側電極に対して、しきい値
電流を超える電流を注入すると、注入された電流から生
じる電子及び正孔の再結合による放出光が活性層に強く
閉じ込められることにより増幅され発振し、レーザ光と
して活性層の出射端面から出射される。
When a current exceeding the threshold current is injected into not only the nitride semiconductor laser device but also the p-side electrode and the n-side electrode of the semiconductor laser device, the electrons and holes generated from the injected current are regenerated. The emitted light due to the coupling is strongly confined in the active layer, amplified and oscillated, and emitted as laser light from the emission end face of the active layer.

【0005】窒化物半導体レーザ装置の活性層には、前
述したようにInGaN混晶を用い、In組成比が15
%の場合に発振波長が410nmの青紫色のレーザ光を
得られる。活性層の基板側及び基板と反対側には、該活
性層とのエネルギーギャップが0.4eV以上であり、
且つ、屈折率が活性層よりも小さいクラッド層が必要と
なる。このクラッド層には、Al組成比が7%のAlG
aN混晶が用いられる。
As described above, an InGaN mixed crystal is used for the active layer of the nitride semiconductor laser device, and the In composition ratio is 15
%, Blue-violet laser light having an oscillation wavelength of 410 nm can be obtained. The energy gap between the active layer and the substrate side and the side opposite to the substrate is 0.4 eV or more,
Moreover, a clad layer having a refractive index smaller than that of the active layer is required. This clad layer contains AlG with an Al composition ratio of 7%.
An aN mixed crystal is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の窒化物半導体レーザ装置から出射される青色レーザ
光は、原理的に赤色レーザ光よりも検出が難しく、光検
出器等の受光素子のS/N比が小さくならざるを得な
い。従って、短波長型の窒化物半導体レーザ装置は、赤
色半導体レーザ装置と比べてレーザ装置が発する雑音を
低減する必要性が極めて高くなる。
However, in principle, the blue laser light emitted from the above-mentioned conventional nitride semiconductor laser device is more difficult to detect than the red laser light, and S / of a light receiving element such as a photodetector is difficult to detect. There is no choice but to reduce the N ratio. Therefore, in the short wavelength type nitride semiconductor laser device, the necessity of reducing the noise generated by the laser device becomes extremely high as compared with the red semiconductor laser device.

【0007】本発明は、短波長型の窒化物半導体レーザ
装置において、該装置が発する雑音、特に光学的雑音を
確実に低減できるようにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reliably reduce the noise generated by the short wavelength type nitride semiconductor laser device, particularly optical noise.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、短波長
レーザを実用化するにあたり、青色光レーザ装置からの
雑音源を種々検討した結果、その一つとして以下のよう
な光学的な原因を突き止めている。
The inventors of the present application have studied various noise sources from a blue light laser device in order to put a short-wavelength laser into practical use. Is locating

【0009】すなわち、半導体レーザ装置に電流を印加
し始めると、活性層の発光領域において自然放出光が発
生し、印加電流が所定値を超えると共振器の長手方向の
自然放出光が増幅されて発振し、位相が揃ったレーザ光
が活性層の出射端面から出射する。この所定の電流値を
発振しきい値電流と呼び、印加電流がしきい値電流に達
してレーザ発振が起こるまでの間は自然放出光のみが増
え続ける。
That is, when a current is applied to the semiconductor laser device, spontaneous emission light is generated in the light emitting region of the active layer, and when the applied current exceeds a predetermined value, the spontaneous emission light in the longitudinal direction of the resonator is amplified. Laser light that oscillates and has a uniform phase is emitted from the emission end face of the active layer. This predetermined current value is called an oscillation threshold current, and only spontaneous emission light continues to increase until the applied current reaches the threshold current and laser oscillation occurs.

【0010】この自然放出光は、位相が揃ったレーザ光
ではないため、レーザ光に混入すると種々の悪影響を及
ぼす。例えば、レーザ装置を光ディスクの光ピックアッ
プとして用いる場合には、自然放出光成分はレーザ光の
雑音となり、情報読み取り動作時のSN比を低下させ
る。また、レーザチップのレーザ出射端面以外から放出
される自然放出光は、レーザチップが光検出器又は電子
回路と集積されてなる光電子集積素子における光検出器
に対するバイアス光となって検出動作に悪影響を及ぼす
こととなる。
Since the spontaneous emission light is not a laser light whose phase is aligned, it has various adverse effects when mixed with the laser light. For example, when the laser device is used as an optical pickup for an optical disk, the spontaneous emission light component becomes noise of the laser light, which lowers the SN ratio during the information reading operation. Further, the spontaneous emission light emitted from other than the laser emission end face of the laser chip becomes bias light for the photodetector in the optoelectronic integrated device in which the laser chip is integrated with the photodetector or an electronic circuit, and adversely affects the detection operation. Will have an effect.

【0011】前記の目的を達成するため、本発明は、レ
ーザチップから漏れ出す自然放出光を防止できるよう
に、自然放出光を吸収する自然放出光吸収層をチップの
内部又はチップ表面に設ける構成とする。また、自然放
出光を外部に漏らさないように、チップの上面又は側面
に自然放出光に対する高反射率の自然放出光防止膜を設
ける構成とする。また、自然放出光がレーザチップの自
動出力制御用のモニタ光に混入しないように、自然放出
光を遮光する遮光手段を、レーザチップとモニタ光検出
器との間に設ける構成とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a structure in which a spontaneous emission light absorbing layer for absorbing spontaneous emission light is provided inside the chip or on the surface of the chip so as to prevent the spontaneous emission light leaking from the laser chip. And Further, a spontaneous emission light prevention film having a high reflectance for the spontaneous emission light is provided on the upper surface or the side surface of the chip so as to prevent the spontaneous emission light from leaking to the outside. Further, a light shielding unit for shielding the spontaneous emission light is provided between the laser chip and the monitor photodetector so that the spontaneous emission light does not mix with the monitor light for automatic output control of the laser chip.

【0012】以下、具体的に、本発明の解決手段を列挙
する。
The means for solving the present invention will be specifically listed below.

【0013】本発明に係る第1の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層とを備え、基板と第1のクラッド層との間に、第1導
電型の窒化物半導体からなり、活性層から放出される自
然放出光を吸収する自然放出光吸収層が形成されてい
る。
A first semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a nitride semiconductor of the first conductivity type formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. A second clad layer made of a second conductive type nitride semiconductor, and a natural clad layer made of the first conductive type nitride semiconductor between the substrate and the first clad layer and released from the active layer. A spontaneous emission light absorption layer that absorbs emitted light is formed.

【0014】第1の半導体レーザ装置によると、基板と
第1のクラッド層との間に、第1のクラッド層と同一の
導電型の窒化物半導体からなり、活性層から放出される
自然放出光を吸収する自然放出光吸収層が形成されてい
るため、自然放出光吸収層が活性層から基板側へ放出さ
れる自然放出光を吸収する。
According to the first semiconductor laser device, the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed between the substrate and the first cladding layer, and is made of a nitride semiconductor of the same conductivity type as that of the first cladding layer. Since the spontaneous emission light absorbing layer that absorbs light is formed, the spontaneous emission light absorbing layer absorbs the spontaneous emission light emitted from the active layer to the substrate side.

【0015】第1の半導体レーザ装置において、自然放
出光吸収層がインジウムを含み、第1のクラッド層と接
するように形成されていることが好ましい。このように
すると、自然放出光吸収層がインジウムを含むため、自
然放出光吸収層のエネルギーギャップが、窒化物半導体
から放出される自然放出光のエネルギーよりも小さくな
るようにできるので、自然放出光を確実に吸収できる。
In the first semiconductor laser device, it is preferable that the spontaneous emission light absorption layer contains indium and is formed so as to be in contact with the first cladding layer. By doing so, since the spontaneous emission light absorption layer contains indium, the energy gap of the spontaneous emission light absorption layer can be made smaller than the energy of the spontaneous emission light emitted from the nitride semiconductor. Can be reliably absorbed.

【0016】第1の半導体レーザ装置において、自然放
出光吸収層がインジウムを含み、基板と接するように形
成されていることが好ましい。このようにすると、自然
放出光吸収層がインジウムを含むため、自然放出光吸収
層のエネルギーギャップが、窒化物半導体から放出され
る自然放出光のエネルギーよりも小さくなるようにでき
るので、自然放出光を確実に吸収できる。さらに、基板
の上面に該基板上に成長する窒化物半導体層の結晶性を
高めるためのバッファ層を形成する場合に、自然放出光
吸収層に該バッファ層を兼ねさせることができる。
In the first semiconductor laser device, it is preferable that the spontaneous emission light absorption layer contains indium and is formed so as to be in contact with the substrate. By doing so, since the spontaneous emission light absorption layer contains indium, the energy gap of the spontaneous emission light absorption layer can be made smaller than the energy of the spontaneous emission light emitted from the nitride semiconductor. Can be reliably absorbed. Furthermore, when forming a buffer layer on the upper surface of the substrate for enhancing the crystallinity of the nitride semiconductor layer grown on the substrate, the spontaneous emission light absorption layer can also serve as the buffer layer.

【0017】本発明に係る第2の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層と、第2のクラッド層の上に形成された電極とを備
え、第2のクラッド層と前記電極との間に、第2導電型
の窒化物半導体からなり、活性層から放出される自然放
出光を吸収する自然放出光吸収層が形成されている。
A second semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a nitride semiconductor of the first conductivity type formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. A second clad layer made of a second conductivity type nitride semiconductor, and an electrode formed on the second clad layer. The second conductive layer is provided between the second clad layer and the electrode. Type nitride semiconductor, and a spontaneous emission light absorbing layer that absorbs spontaneous emission light emitted from the active layer is formed.

【0018】第2の半導体レーザ装置によると、第2の
クラッド層と電極との間に、第2のクラッド層と同一の
導電型の窒化物半導体からなり、活性層から放出される
自然放出光を吸収する自然放出光吸収層が形成されてい
るため、自然放出光吸収層が活性層から第2のクラッド
層上に設けられた電極側へ放出される自然放出光を吸収
する。
According to the second semiconductor laser device, the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed between the second cladding layer and the electrode, and is made of a nitride semiconductor of the same conductivity type as the second cladding layer. Since the spontaneous emission light absorbing layer that absorbs is absorbed, the spontaneous emission light absorbing layer absorbs the spontaneous emission light emitted from the active layer to the electrode side provided on the second cladding layer.

【0019】第2の半導体レーザ装置において、自然放
出光吸収層がインジウムを含み、前記第2のクラッド層
と接するように形成されていることが好ましい。
In the second semiconductor laser device, it is preferable that the spontaneous emission light absorption layer contains indium and is formed so as to be in contact with the second cladding layer.

【0020】第2の半導体レーザ装置において、自然放
出光吸収層がインジウムを含み、前記電極と接するよう
に形成されていることが好ましい。このようにすると、
第2のクラッド層の上方に電極とオーミック接触するコ
ンタクト層を形成する場合に、自然放出光吸収層に該コ
ンタクト層を兼ねさせることができる。
In the second semiconductor laser device, it is preferable that the spontaneous emission light absorption layer contains indium and is formed so as to be in contact with the electrode. This way,
When forming a contact layer in ohmic contact with the electrode above the second cladding layer, the spontaneous emission light absorption layer can also serve as the contact layer.

【0021】本発明に係る第3の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層とを備え、基板における活性層と反対側の面に、活性
層から放出される自然放出光を吸収又は反射する自然放
出光防止膜が形成されている。
A third semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a nitride semiconductor of the first conductivity type formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. And a second cladding layer made of a second conductivity type nitride semiconductor, and a spontaneous emission light-preventing film for absorbing or reflecting spontaneous emission light emitted from the active layer on the surface of the substrate opposite to the active layer. Are formed.

【0022】第3の半導体レーザ装置によると、基板に
おける活性層と反対側の面に、活性層から放出される自
然放出光を吸収又は反射する自然放出光防止膜が形成さ
れているため、自然放出光防止膜が活性層から基板側へ
放出される自然放出光の外部への漏出を防止する。
According to the third semiconductor laser device, since the spontaneous emission light preventing film which absorbs or reflects the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed on the surface of the substrate opposite to the active layer, the spontaneous emission light preventing film is formed. The emitted light prevention film prevents the spontaneous emission light emitted from the active layer to the substrate side from leaking to the outside.

【0023】本発明に係る第4の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層とを有するレーザ素子本体を備え、レーザ素子本体に
おける活性層のレーザ光出射部を除く出射端面と該出射
端面と反対側の反射端面とに、活性層から放出される自
然放出光を吸収又は反射する自然放出光防止膜が形成さ
れている。
A fourth semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a nitride semiconductor of the first conductivity type formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. A laser element body having a second clad layer made of a second conductivity type nitride semiconductor, and an emitting end surface of the active layer in the laser element body excluding a laser light emitting portion and a reflecting end surface opposite to the emitting end surface. In addition, a spontaneous emission light preventing film that absorbs or reflects the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed.

【0024】第4の半導体レーザ装置によると、レーザ
素子本体における活性層のレーザ光出射部を除く出射端
面と該出射端面と反対側の反射端面とに、活性層から放
出される自然放出光を吸収又は反射する自然放出光防止
膜が形成されているため、自然放出光防止膜が活性層か
ら第2のクラッド層の上に設けられた電極側へ放出され
る自然放出光の外部への漏出を防止する。なお、本明細
書においてレーザ素子(チップ)本体とは、基板上に形
成された共振器構造を含む複数の半導体層部分をいう。
According to the fourth semiconductor laser device, the spontaneous emission light emitted from the active layer is emitted to the emitting end face of the active layer of the laser element body excluding the laser beam emitting part and the reflecting end face opposite to the emitting end face. Since the spontaneous emission light blocking film that absorbs or reflects is formed, the spontaneous emission light blocking film leaks out the spontaneous emission light emitted from the active layer to the electrode side provided on the second cladding layer. Prevent. In the present specification, the laser element (chip) body refers to a plurality of semiconductor layer portions including a resonator structure formed on a substrate.

【0025】本発明に係る第5の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層とを有するレーザ素子本体を備え、レーザ素子本体に
おけるレーザ光の出射方向と平行な側面に、活性層から
放出される自然放出光を吸収又は反射する自然放出光防
止膜が形成されている。
A fifth semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a first conductivity type nitride semiconductor formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. And a second cladding layer made of a second conductivity type nitride semiconductor, and a spontaneous emission light emitted from the active layer is provided on a side surface of the laser element main body parallel to the emission direction of the laser light. A spontaneous emission light blocking film that absorbs or reflects is formed.

【0026】第5の半導体レーザ装置によると、レーザ
素子本体におけるレーザ光の出射方向と平行な側面に、
活性層から放出される自然放出光を吸収又は反射する自
然放出光防止膜が形成されているため、自然放出光防止
膜が活性層からレーザ素子本体の側面方向へ放出される
自然放出光の外部への漏出を防止する。
According to the fifth semiconductor laser device, on the side surface parallel to the emitting direction of the laser beam in the laser element body,
Since the spontaneous emission light prevention film that absorbs or reflects the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed, the spontaneous emission light prevention film prevents the spontaneous emission light emitted from the active layer in the lateral direction of the laser device main body. To prevent leakage.

【0027】第3〜第5の半導体レーザ装置において、
自然放出光防止膜が、金を含む金属又はシリコンからな
ることが好ましい。このようにすると、シリコンのエネ
ルギーギャップは、窒化物半導体から放出される自然放
出光のエネルギーよりも小さいため、自然放出光を確実
に吸収できる。また、金は材料的に安定であり且つ窒化
物半導体から放出される自然放出光を高い反射率で反射
する。さらに、金及びシリコンは半導体製造プロセスと
極めてなじみやすい。
In the third to fifth semiconductor laser devices,
It is preferable that the spontaneous emission light preventing film is made of metal containing gold or silicon. In this case, the energy gap of silicon is smaller than the energy of the spontaneous emission light emitted from the nitride semiconductor, so that the spontaneous emission light can be reliably absorbed. Further, gold is stable in material and reflects spontaneous emission light emitted from the nitride semiconductor with high reflectance. Furthermore, gold and silicon are very compatible with semiconductor manufacturing processes.

【0028】本発明に係る第6の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層と、第2のクラッド層の上に形成され、活性層に対し
てストライプ状に電流を注入する電極とを備え、活性層
におけるストライプ状の電流注入領域の側方には、該電
流注入領域に沿って溝部が形成され、溝部には、活性層
から放出される自然放出光を吸収する自然放出光吸収材
が充填されている。
A sixth semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a nitride semiconductor of the first conductivity type formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. A second clad layer made of a second conductivity type nitride semiconductor, and an electrode formed on the second clad layer for injecting a current in a stripe shape to the active layer. A groove is formed on the side of the current injection region along the current injection region, and the groove is filled with a spontaneous emission light absorbing material that absorbs spontaneous emission light emitted from the active layer.

【0029】第6の半導体レーザ装置によると、電流注
入領域の側方に該電流注入領域に沿って設けられた溝部
を有し、該溝部に活性層から放出される自然放出光を吸
収する自然放出光吸収材が充填されているため、自然放
出光吸収材が活性層からレーザ素子本体の側面方向へ放
出される自然放出光の外部への漏出を防止する。
According to the sixth semiconductor laser device, a groove portion is provided on the side of the current injection region along the current injection region, and the groove portion naturally absorbs spontaneous emission light emitted from the active layer. Since the emitted light absorbing material is filled, the spontaneous emission light absorbing material prevents the spontaneous emission light emitted from the active layer in the lateral direction of the laser element body from leaking to the outside.

【0030】第6の半導体レーザ装置において、自然放
出光吸収材が、シリコン又は金を含む金属からなること
が好ましい。
In the sixth semiconductor laser device, the spontaneous emission light absorbing material is preferably made of a metal containing silicon or gold.

【0031】本発明に係る第7の半導体レーザ装置は、
基板上に形成された第1導電型の窒化物半導体からなる
第1のクラッド層と、第1のクラッド層の上に形成され
た窒化物半導体からなる活性層と、活性層の上に形成さ
れた第2導電型の窒化物半導体からなる第2のクラッド
層とを有するレーザ素子本体と、基板における活性層と
反対側の面及びレーザ素子本体の側面のうちの少なくと
も一方と間隔をおいて形成され、活性層から放出される
自然放出光を吸収又は反射する自然放出光防止部材とを
備えている。
A seventh semiconductor laser device according to the present invention is
A first clad layer made of a nitride semiconductor of the first conductivity type formed on the substrate; an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer; and an active layer formed on the active layer. And a second clad layer made of a second conductivity type nitride semiconductor, and formed at a distance from at least one of the surface of the substrate opposite to the active layer and the side surface of the laser element body. And a spontaneous emission light prevention member that absorbs or reflects the spontaneous emission light emitted from the active layer.

【0032】第7の半導体レーザ装置によると、基板に
おける活性層と反対側の面及びレーザ素子本体の側面の
うちの少なくとも一方と間隔をおいて形成され、活性層
から放出される自然放出光を吸収又は反射する自然放出
光防止部材とを備えているため、自然放出光防止部材
が、活性層から基板側又はレーザ素子本体の側面方向へ
放出される自然放出光の外部への漏出を防止する。
According to the seventh semiconductor laser device, the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed at a distance from at least one of the surface of the substrate opposite to the active layer and the side surface of the laser element body. Since the spontaneous emission light preventing member that absorbs or reflects is provided, the spontaneous emission light preventing member prevents the spontaneous emission light emitted from the active layer toward the substrate side or the side surface of the laser element body from leaking to the outside. .

【0033】第7の半導体レーザ装置において、基板
が、サファイア、炭化ケイ素又は窒化ガリウムからなる
ことが好ましい。
In the seventh semiconductor laser device, the substrate is preferably made of sapphire, silicon carbide or gallium nitride.

【0034】本発明に係る第8の半導体レーザ装置は、
半導体レーザチップと、半導体レーザチップから出射さ
れるレーザ光を受光して半導体レーザチップの光出力値
を検出する光電変換素子と、半導体レーザチップにおけ
るレーザ光の出射部及び光電変換素子の受光部の間に設
けられ半導体レーザチップから放出される自然放出光の
少なくとも一部を遮光する遮光手段とを備えている。
An eighth semiconductor laser device according to the present invention is
A semiconductor laser chip, a photoelectric conversion element that receives a laser beam emitted from the semiconductor laser chip and detects an optical output value of the semiconductor laser chip, and a laser beam emitting section of the semiconductor laser chip and a light receiving section of the photoelectric conversion element. And a light-shielding unit that is provided between the semiconductor laser chips and shields at least a part of the spontaneous emission light.

【0035】第8の半導体レーザ装置によると、半導体
レーザチップにおけるレーザ光の出射部及び光電変換素
子の受光部の間に設けられ半導体レーザチップから放出
される自然放出光の少なくとも一部を遮光する遮光手段
とを備えているため、半導体レーザチップの光出力値を
モニタする光電変換素子に混入する自然放出光の光量が
減るので、自動出力制御を確実に行なえるようになる。
According to the eighth semiconductor laser device, at least a part of the spontaneous emission light emitted from the semiconductor laser chip, which is provided between the laser light emitting portion of the semiconductor laser chip and the light receiving portion of the photoelectric conversion element, is shielded. Since the light shielding means is provided, the amount of spontaneous emission light mixed in the photoelectric conversion element for monitoring the light output value of the semiconductor laser chip is reduced, so that automatic output control can be reliably performed.

【0036】第8の半導体レーザ装置において、遮光手
段は、自然放出光が遮光手段を通過する際の自然放出光
の減衰量が、レーザ光が遮光手段を通過する際のレーザ
光の減衰量よりも多くなるように設けられていることが
好ましい。
In the eighth semiconductor laser device, in the light shielding means, the attenuation amount of the spontaneous emission light when the spontaneous emission light passes through the light shielding means is smaller than the attenuation amount of the laser light when the laser light passes through the light shielding means. It is preferable that the number is increased.

【0037】第8の半導体レーザ装置において、遮光手
段が、レーザ光の光軸上に開口部を有する遮光板である
ことが好ましい。
In the eighth semiconductor laser device, it is preferable that the light shielding means is a light shielding plate having an opening on the optical axis of the laser light.

【0038】第8の半導体レーザ装置において、半導体
レーザチップがレーザ光を透過する材料からなる基板を
有していることが好ましい。
In the eighth semiconductor laser device, it is preferable that the semiconductor laser chip has a substrate made of a material that transmits laser light.

【0039】この場合に、半導体レーザチップが、窒化
物系半導体からなり、基板が、サファイア、炭化ケイ素
又は窒化ガリウムからなることが好ましい。
In this case, it is preferable that the semiconductor laser chip is made of a nitride semiconductor and the substrate is made of sapphire, silicon carbide or gallium nitride.

【0040】本発明に係る光ディスク装置は、本発明の
第1〜第8の半導体レーザ装置のうちのいずれか1つ
と、半導体レーザ装置から出射されたレーザ光をデータ
が記録された記録媒体上に集光する集光光学系装置と、
記録媒体によって反射されたレーザ光を検出する光検出
器とを備えている。
An optical disk device according to the present invention includes any one of the first to eighth semiconductor laser devices of the present invention and a laser beam emitted from the semiconductor laser device on a recording medium on which data is recorded. A condensing optical system device for condensing,
And a photodetector for detecting the laser light reflected by the recording medium.

【0041】本発明に係る光集積化装置は、半導体から
なる基体上に、本発明の第1〜第8の半導体レーザ装置
のうちのいずれか1つと、半導体レーザ装置から出射さ
れたレーザ光の反射光を検出する光検出器とが設けられ
ている。
In the optical integrated device according to the present invention, any one of the first to eighth semiconductor laser devices of the present invention and a laser beam emitted from the semiconductor laser device are provided on a semiconductor substrate. And a photodetector for detecting reflected light.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment) First Embodiment of the Present Invention
Embodiments will be described with reference to the drawings.

【0043】図1は本発明の第1の実施形態に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図1に示
すように、本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置1
Aは、その素子形成面が絶縁性を有する炭化シリコン
(SiC)又はダイヤモンドからなるサブマウント2の
主面と対向するように実装されている。ここで、窒化物
半導体レーザ装置とは、レーザを構成する半導体の組成
がAlx Gay Inz N(但し、x、y及びzは、0≦
x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、x+y+z=1であ
る)の半導体レーザ装置をいう。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the nitride semiconductor laser device 1 according to the present embodiment
A is mounted so that its element forming surface faces the main surface of the submount 2 made of silicon carbide (SiC) or diamond having an insulating property. Here, the nitride semiconductor laser device, a semiconductor having a composition constituting the laser Al x Ga y In z N (where, x, y and z are, 0 ≦
x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, and x + y + z = 1).

【0044】窒化物半導体レーザ装置1Aにおいて、サ
ファイアからなる基板11のサブマウント2側の主面
(素子形成面)には、サファイアとGaN系結晶との格
子定数の不整合を緩和して結晶欠陥が少ない半導体層を
得るためのGaN又はAlNからなるバッファ層12
と、Siをドーパントとするn型GaNからなるn型コ
ンタクト層13とが順次形成されている。n型コンタク
ト層13の下面には、ダブルヘテロ(DH)のpn接合
からなるレーザ構造を形成する素子形成領域とn側電極
を形成するn側電極形成領域とを有し、該n側電極形成
領域には、例えば、Ti/Al又はMo/Pt/Auの
積層体からなるn側電極14が形成されている。
In the nitride semiconductor laser device 1A, the main surface (element formation surface) of the substrate 11 made of sapphire on the submount 2 side relaxes the mismatch of the lattice constants of sapphire and the GaN-based crystal and crystal defects. Buffer layer 12 made of GaN or AlN for obtaining a semiconductor layer having a small amount
And an n-type contact layer 13 made of n-type GaN with Si as a dopant are sequentially formed. The lower surface of the n-type contact layer 13 has an element forming region for forming a laser structure formed of a double hetero (DH) pn junction and an n-side electrode forming region for forming an n-side electrode. In the region, for example, an n-side electrode 14 made of a laminated body of Ti / Al or Mo / Pt / Au is formed.

【0045】n型コンタクト層13の下面における素子
形成領域には、後述する活性層から放出される自然放出
光を吸収するエネルギーギャップを持つn型Inx Ga
1-xN(但し、xは0<x<1である。)からなる自然
放出光吸収層15Aと、活性層において生成される生成
光を活性層に閉じ込めると共に電子を活性層に閉じ込め
るためのn型AlGaNからなるn型クラッド層16
と、閉じ込められた電子及び正孔を再結合させて再結合
光を生成するIny Ga1-y N(但し、yは0<y<1
である。)からなる活性層17と、活性層17において
生成される生成光を活性層17に閉じ込めると共に正孔
を活性層17に閉じ込めるためのp型AlGaNからな
るp型クラッド層18と、後述するp側電極とオーミッ
ク接触するp型GaNからなるp型コンタクト層19
と、ストライプ状の開口部を有するシリコン酸化膜から
なる絶縁膜20とが順次形成されている。ここで、自然
放出光吸収層15Aと活性層17とにおけるInの組成
x及びyの関係はx≧yとする。
In the element formation region on the lower surface of the n-type contact layer 13, n-type In x Ga having an energy gap that absorbs spontaneous emission light emitted from the active layer described later.
A spontaneous emission light absorption layer 15A made of 1-x N (where x is 0 <x <1) and for confining generated light generated in the active layer in the active layer and electrons in the active layer. n-type clad layer 16 made of n-type AlGaN
And In y Ga 1-y N (where y is 0 <y <1 to recombine the confined electrons and holes to generate recombination light).
Is. ), A p-type clad layer 18 made of p-type AlGaN for confining generated light generated in the active layer 17 in the active layer 17 and holes in the active layer 17, and a p-side described later. P-type contact layer 19 made of p-type GaN in ohmic contact with the electrode
And an insulating film 20 made of a silicon oxide film having a stripe-shaped opening are sequentially formed. Here, the relationship between the In composition x and y in the spontaneous emission light absorption layer 15A and the active layer 17 is x ≧ y.

【0046】活性層17における井戸層のInの混晶比
yを15%とすると、発振するレーザ光の波長は410
nmとなる。従って、自然放出光吸収層15AのIn混
晶比xを15%以上とすれば、該自然放出光吸収層15
Aは活性層17から放出される自然放出光に対して透明
でなくなるので、レーザ発振に寄与しない自然放出光を
確実に吸収できる。ここでは、井戸層の厚さを約5nm
以下としている。
Assuming that the In mixed crystal ratio y of the well layer in the active layer 17 is 15%, the wavelength of the lasing laser beam is 410.
nm. Therefore, if the In mixed crystal ratio x of the spontaneous emission light absorbing layer 15A is set to 15% or more, the spontaneous emission light absorbing layer 15 will be
Since A is not transparent to the spontaneous emission light emitted from the active layer 17, the spontaneous emission light that does not contribute to laser oscillation can be reliably absorbed. Here, the thickness of the well layer is about 5 nm.
It is as follows.

【0047】絶縁膜20の下面には該絶縁膜20の開口
部を充填するように、例えば、Ni/Au又はNi/P
t/Auの積層体からなるp側電極21が形成されてい
る。
The lower surface of the insulating film 20 is filled with, for example, Ni / Au or Ni / P so as to fill the opening of the insulating film 20.
A p-side electrode 21 formed of a t / Au laminated body is formed.

【0048】サブマウント2の主面上には、p側電極2
1と対向する領域にp側端子電極23が形成され、n側
電極14と対向する領域にn側端子電極25が形成され
ている。p側電極21とp側端子電極23、及びn側電
極14とn側端子電極25とは、鉛(Pb)とスズ(S
n)又は金(Au)とを含む半田材22、24を介して
それぞれ電気的に接続されている。
The p-side electrode 2 is formed on the main surface of the submount 2.
The p-side terminal electrode 23 is formed in a region facing 1 and the n-side terminal electrode 25 is formed in a region facing the n-side electrode 14. The p-side electrode 21 and the p-side terminal electrode 23, and the n-side electrode 14 and the n-side terminal electrode 25 are made of lead (Pb) and tin (S).
n) or gold (Au), and are electrically connected to each other via solder materials 22 and 24.

【0049】前述したように、窒化物半導体レーザ装置
1Aのp側電極21及びn側電極14に対して電流を注
入すると、活性層17からは、しきい値電流を超える電
流が注入されている場合であっても、レーザ発振に寄与
しない自然放出光が周囲に放出され続ける。さらに、発
振波長が410nm程度の放出光は、サファイアからな
る基板11、AlGaNからなるn型及びp型クラッド
層16,18並びにGaNからなるn型及びp型コンタ
クト層13,19に対していずれも透明であるため、活
性層17の周囲のすべての方向にわたって放出される。
As described above, when a current is injected into the p-side electrode 21 and the n-side electrode 14 of the nitride semiconductor laser device 1A, a current exceeding the threshold current is injected from the active layer 17. Even in this case, spontaneous emission light that does not contribute to laser oscillation continues to be emitted to the surroundings. Further, the emitted light having an oscillation wavelength of about 410 nm is applied to the substrate 11 made of sapphire, the n-type and p-type clad layers 16 and 18 made of AlGaN, and the n-type and p-type contact layers 13 and 19 made of GaN. Being transparent, it is emitted in all directions around the active layer 17.

【0050】しかしながら、本実施形態によると、n型
クラッド層16とn型コンタクト層13との間に、活性
層17よりもInの混晶比が大きい、すなわち、活性層
17よりもエネルギーギャップが小さい自然放出光吸収
層15Aを設けているため、この自然放出光吸収層15
Aは活性層17からの自然放出光に対して透明でなくな
り、その結果、この自然放出光は自然放出光吸収層15
Aに吸収されることになる。
However, according to this embodiment, the In mixed crystal ratio is larger than that of the active layer 17 between the n-type cladding layer 16 and the n-type contact layer 13, that is, the energy gap is larger than that of the active layer 17. Since the small spontaneous emission light absorbing layer 15A is provided, this spontaneous emission light absorbing layer 15A is provided.
A is not transparent to the spontaneous emission light from the active layer 17, and as a result, this spontaneous emission light is absorbed by the spontaneous emission light absorption layer 15
It will be absorbed by A.

【0051】このように、本実施形態によると、窒化物
半導体レーザ装置1Aがサブマウント2に実装された状
態では、活性層17の基板11側に放出される自然放出
光の漏出を防止できるため、基板11側に配置される光
素子に対する光学的ノイズを除去できる。
As described above, according to this embodiment, when the nitride semiconductor laser device 1A is mounted on the submount 2, it is possible to prevent the spontaneous emission light emitted to the substrate 11 side of the active layer 17 from leaking out. , Optical noise with respect to the optical element arranged on the substrate 11 side can be removed.

【0052】また、自然放出光吸収層15Aはn型クラ
ッド層16と隣接して設けられていることにより、光源
である活性層17の最も近い位置にあり、自然放出光の
吸収効率が高くなる。
Further, since the spontaneous emission light absorption layer 15A is provided adjacent to the n-type cladding layer 16, the spontaneous emission light absorption layer 15A is located closest to the active layer 17, which is a light source, and the spontaneous emission light absorption efficiency is high. .

【0053】なお、本実施形態においては、自然放出光
吸収層15Aに活性層17と比べてエネルギーギャップ
が小さいInGaNを用いたが、これに限らず、GaN
系半導体結晶が成長可能な半導体材料であればよい。
In this embodiment, InGaN having a smaller energy gap than the active layer 17 is used for the spontaneous emission light absorption layer 15A, but the present invention is not limited to this.
Any semiconductor material can be used as long as it can grow the system semiconductor crystal.

【0054】以下、前記のように構成された窒化物半導
体レーザ装置1Aの製造方法について説明する。
A method of manufacturing the nitride semiconductor laser device 1A having the above structure will be described below.

【0055】ここでは、窒化物半導体の成長法として、
高温の反応炉に、III 族源としてトリメチルアルミニウ
ム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)及びトリ
メチルインジウム(TMI)等の有機金属化合物原料を
導入すると共に、窒素源にアンモニア(NH3 )ガスを
導入して、反応炉内で各有機金属化合物原料及びNH 3
を熱分解することにより基板上に窒化物半導体を成長さ
せる有機金属気相エピタキシ(MOVPE)法を用い
る。
Here, as a method for growing a nitride semiconductor,
Trimethylaluminium was used as a group III source in a high temperature reactor.
(TMA), Trimethylgallium (TMG) and Tri
Organometallic compound raw materials such as methyl indium (TMI)
Along with the introduction, ammonia (NH3 ) Gas
Introduced, each organometallic compound raw material and NH in the reaction furnace 3 
A nitride semiconductor is grown on the substrate by thermally decomposing
Metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) method
It

【0056】まず、基板温度を600℃程度に設定した
後、反応炉内に保持された基板11の主面上にTMGと
NH3 とを導入しながら、基板11の主面にGaNから
なるバッファ層12を成長させる。このように、GaN
系半導体と格子定数が異なるサファイア上に成長させ
る、いわゆる低温バッファ層を設けることにより、クラ
ック等の欠陥が生じにくくできることが知られている。
なお、基板11上にAlNからなるバッファ層12を成
長させる場合には、TMGの替わりにTMAを用いる。
First, after setting the substrate temperature to about 600 ° C., while introducing TMG and NH 3 onto the main surface of the substrate 11 held in the reaction furnace, a buffer made of GaN is formed on the main surface of the substrate 11. Grow layer 12. Thus, GaN
It is known that by providing a so-called low-temperature buffer layer that is grown on sapphire having a lattice constant different from that of the system semiconductor, defects such as cracks are less likely to occur.
When the buffer layer 12 made of AlN is grown on the substrate 11, TMA is used instead of TMG.

【0057】次に、基板温度を1000℃程度にまで昇
温した後、TMGとNH3 とを導入しながら、バッファ
層12の上面にn型不純物としてSiがドープされたn
型GaNからなるn型コンタクト層13を成長させる。
Next, after raising the substrate temperature to about 1000 ° C., while introducing TMG and NH 3 , the upper surface of the buffer layer 12 was doped with Si as an n-type impurity.
The n-type contact layer 13 made of n-type GaN is grown.

【0058】次に、基板温度を800℃程度にまで降温
した後、III 族源にTMIを追加して、n型コンタクト
層13の上面にn型Inx Ga1-x Nからなる自然放出
光吸収層15Aを成長させる。
Next, after the substrate temperature is lowered to about 800 ° C., TMI is added to the group III source to cause spontaneous emission of n-type In x Ga 1 -x N on the upper surface of the n-type contact layer 13. The absorption layer 15A is grown.

【0059】次に、基板温度を1000℃程度にまで昇
温した後、III 族源としてTMG及びTMAを基板11
上に導入して、自然放出光吸収層15Aの上面にn型A
lGaNからなるn型クラッド層16を成長させる。
Next, after raising the substrate temperature to about 1000 ° C., TMG and TMA as a group III source are added to the substrate 11
Introduced on top, the n-type A is formed on the upper surface of the spontaneous emission light absorption layer 15A.
An n-type clad layer 16 made of lGaN is grown.

【0060】次に、基板温度を800℃程度に降温した
後、III 族源としてTMAの導入を止め替わりにTMI
を追加して、n型クラッド層16の上面にIny Ga
1-y Nからなる活性層17を成長させる。ここで、活性
層17として、例えば、膜厚がそれぞれ5nm以下で、
InGaNからなる井戸層とAlGaNからなる障壁層
とを交互に積層してなる多重量子井戸構造とすることに
より、レーザ発振のしきい値電流を小さくすることがで
きる。
Next, after lowering the substrate temperature to about 800 ° C., the introduction of TMA as a group III source is stopped and the TMI is replaced.
Is added to the upper surface of the n-type cladding layer 16 so that In y Ga
An active layer 17 made of 1-yN is grown. Here, as the active layer 17, for example, each having a film thickness of 5 nm or less,
The threshold current of laser oscillation can be reduced by forming a multiple quantum well structure in which well layers made of InGaN and barrier layers made of AlGaN are alternately laminated.

【0061】次に、基板温度を1000℃程度にまで昇
温した後、III 族源としてTMG及びTMAを基板11
上に導入することにより、活性層17の上面に、p型不
純物としてMgがドープされたp型AlGaNからなる
p型クラッド層18と、TMAの導入を止めてp型クラ
ッド層18の上面にp型GaNからなるp型コンタクト
層19とを順次成長させる。
Next, after raising the substrate temperature to about 1000 ° C., TMG and TMA as a group III source are added to the substrate 11
By introducing the above, the p-type clad layer 18 made of p-type AlGaN doped with Mg as a p-type impurity on the upper surface of the active layer 17, and the introduction of TMA to stop the p-type clad layer 18 on the upper surface. The p-type contact layer 19 made of p-type GaN is sequentially grown.

【0062】次に、各窒化物半導体層が形成された基板
(エピタキシャル基板)を反応炉から取り出し、p型コ
ンタクト層19の上面にシリコン酸化膜等の絶縁膜20
を形成する。続いて、絶縁膜20に対して選択的にエッ
チングを行なって絶縁膜20にストライプ状の開口部を
形成する。
Next, the substrate (epitaxial substrate) on which each nitride semiconductor layer is formed is taken out from the reaction furnace, and an insulating film 20 such as a silicon oxide film is formed on the upper surface of the p-type contact layer 19.
To form. Then, the insulating film 20 is selectively etched to form stripe-shaped openings in the insulating film 20.

【0063】次に、蒸着法等を用いて、開口部を含む絶
縁膜20の全面にわたって、Ni/Au等の積層膜から
なるp側電極21を形成する。
Next, the p-side electrode 21 made of a laminated film of Ni / Au or the like is formed on the entire surface of the insulating film 20 including the opening by using a vapor deposition method or the like.

【0064】次に、p側電極21の素子形成領域をマス
クし、エピタキシャル層に対してエッチングを行なうこ
とにより、n型コンタクト層13を露出してn側電極形
成領域を形成する。このn側電極形成領域の上に、例え
ば蒸着法を用いてTi/Alの積層膜からなるn側電極
14を形成する。
Next, the element formation region of the p-side electrode 21 is masked and the epitaxial layer is etched to expose the n-type contact layer 13 to form an n-side electrode formation region. On the n-side electrode formation region, the n-side electrode 14 made of a Ti / Al laminated film is formed by using, for example, an evaporation method.

【0065】次に、エピタキシャル基板に対して共振器
が得られるように該エピタキシャル基板を劈開する。続
いて、共振器端面に所定の端面コートを施し、窒化物半
導体レーザ装置1Aにおける基板11の素子形成面側を
サブマウント2の主面と対向させ、p側電極21及びn
側電極14とそれぞれ接続されるp側端子電極23及び
n側端子電極25との位置合わせを行なった後、それぞ
れの電極同士を半田材22、24により固着することに
より、図1に示す窒化物半導体レーザ装置1Aを得る。
Next, the epitaxial substrate is cleaved so that a resonator can be obtained from the epitaxial substrate. Subsequently, a predetermined end face coating is applied to the end face of the resonator, the element formation face side of the substrate 11 in the nitride semiconductor laser device 1A is made to face the main face of the submount 2, and the p-side electrodes 21 and n.
The p-side terminal electrode 23 and the n-side terminal electrode 25, which are respectively connected to the side electrodes 14, are aligned, and then the electrodes are fixed to each other by the solder materials 22 and 24, whereby the nitride shown in FIG. The semiconductor laser device 1A is obtained.

【0066】なお、活性層17の基板11側及び基板1
1と反対側には該活性層17と接するように形成され、
活性層17への光閉じ込め率を向上させるn型GaNか
らなるn型光ガイド層及びp型GaNからなるp型光ガ
イド層を設けると、活性層17への光閉じ込め効果が向
上して、しきい値電流をさらに低減できる。
The substrate 11 side of the active layer 17 and the substrate 1
1 is formed on the side opposite to 1 so as to be in contact with the active layer 17,
When the n-type light guide layer made of n-type GaN and the p-type light guide layer made of p-type GaN are provided to improve the light confinement ratio in the active layer 17, the light confinement effect in the active layer 17 is improved. The threshold current can be further reduced.

【0067】(第1の実施形態の第1変形例)以下、本
発明の第1の実施形態の第1変形例について図面を参照
しながら説明する。
(First Modification of First Embodiment) A first modification of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0068】図2は本実施形態の第1変形例に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図2にお
いて、図1に示す構成部材と同一の構成部材には同一の
符号を付すことにより説明を省略する。図2に示すよう
に、本変形例に係る窒化物半導体レーザ装置1Bは、活
性層17と比べてエネルギーギャップが小さいn型In
GaNからなる自然放出光吸収層15Bが、バッファ層
12とn型コンタクト層13との間に形成されているこ
とを特徴とする。
FIG. 2 shows a cross sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to a first modification of this embodiment. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 2, the nitride semiconductor laser device 1B according to the present modification has an n-type In having a smaller energy gap than the active layer 17.
The spontaneous emission light absorption layer 15B made of GaN is formed between the buffer layer 12 and the n-type contact layer 13.

【0069】このようにすると、自然放出光吸収層15
Bは基板11の主面の全面を覆うことができるため、基
板11側に放出される自然放出光の漏出を一層防止でき
る。
By doing so, the spontaneous emission light absorbing layer 15 is formed.
Since B can cover the entire main surface of the substrate 11, it is possible to further prevent leakage of spontaneous emission light emitted to the substrate 11 side.

【0070】さらに、自然放出光吸収層15Bを低温で
成長させることにより、バッファ層12として用いれ
ば、製造工程の負担とならない。
Further, if the spontaneous emission light absorbing layer 15B is grown at a low temperature and used as the buffer layer 12, it will not be a burden on the manufacturing process.

【0071】(第1の実施形態の第2変形例)以下、本
発明の第1の実施形態の第2変形例について図面を参照
しながら説明する。
(Second Modification of First Embodiment) A second modification of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0072】図3は本実施形態の第2変形例に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図3にお
いて、図1に示す構成部材と同一の構成部材には同一の
符号を付すことにより説明を省略する。図3に示すよう
に、本変形例に係る窒化物半導体レーザ装置1Cは、活
性層17と比べてエネルギーギャップが小さいp型In
GaNからなる自然放出光吸収層15Cが、p型クラッ
ド層18とp型コンタクト層19との間に形成されてい
ることを特徴とする。ここでは、自然放出光吸収層15
Cをp型とする必要があり、p型ドーパントとしてMg
を用いている。
FIG. 3 shows a sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to a second modification of this embodiment. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3, the nitride semiconductor laser device 1C according to the present modification is a p-type In having a smaller energy gap than the active layer 17.
The spontaneous emission light absorption layer 15C made of GaN is formed between the p-type cladding layer 18 and the p-type contact layer 19. Here, the spontaneous emission light absorption layer 15
C must be p-type, and Mg as a p-type dopant
Is used.

【0073】このようにすると、自然放出光吸収層15
Cは、活性層17からp側電極21側に放出される自然
放出光の漏出を防止できる。
By doing so, the spontaneous emission light absorbing layer 15 is formed.
C can prevent the spontaneous emission light emitted from the active layer 17 to the p-side electrode 21 side from leaking out.

【0074】(第1の実施形態の第3変形例)以下、本
発明の第1の実施形態の第3変形例について図面を参照
しながら説明する。
(Third Modification of First Embodiment) A third modification of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0075】図4は本実施形態の第3変形例に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図4にお
いて、図1に示す構成部材と同一の構成部材には同一の
符号を付すことにより説明を省略する。図4に示すよう
に、本変形例に係る窒化物半導体レーザ装置1Dは、活
性層17と比べてエネルギーギャップが小さいp型In
GaNからなる自然放出光吸収層15Dが、p型コンタ
クト層19とp側電極21との間に形成されていること
を特徴とする。
FIG. 4 shows a cross-sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to the third modification of this embodiment. 4, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, the nitride semiconductor laser device 1D according to the present modification is a p-type In having a smaller energy gap than the active layer 17.
The spontaneous emission light absorption layer 15D made of GaN is formed between the p-type contact layer 19 and the p-side electrode 21.

【0076】このようにすると、自然放出光吸収層15
Dは、GaNからなるp型コンタクト層19よりもエネ
ルギーギャップが小さいため、p型コンタクト層19と
比べてコンタクト抵抗が小さくなるので、しきい値電圧
を低減できる。
By doing so, the spontaneous emission light absorbing layer 15 is formed.
Since D has a smaller energy gap than the p-type contact layer 19 made of GaN, the contact resistance becomes smaller than that of the p-type contact layer 19, so that the threshold voltage can be reduced.

【0077】以上説明したように、第1の実施形態及び
その各変形例においては、レーザ構造を形成するエピタ
キシャル層中に、自然放出光吸収層15A〜15Dのい
ずれかを設けたが、自然放出光吸収層が活性層17に近
い程、該自然放出光吸収層がレーザ光の一部を吸収して
しまい、レーザ発振時の損失が増える。このため、逆
に、発振しきい値電流が増大するので、レーザ光の光分
布を十分に考慮して設計する必要がある。
As described above, in the first embodiment and each modification thereof, any of the spontaneous emission light absorption layers 15A to 15D is provided in the epitaxial layer forming the laser structure. As the light absorption layer is closer to the active layer 17, the spontaneous emission light absorption layer absorbs a part of the laser light, and the loss during laser oscillation increases. Therefore, on the contrary, since the oscillation threshold current increases, it is necessary to design in consideration of the light distribution of the laser light.

【0078】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0079】図5は本発明の第2の実施形態に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図5にお
いて、図1に示す構成部材と同一の構成部材には同一の
符号を付すことにより説明を省略する。本実施形態にお
いては、第1の実施形態のように自然放出光吸収層をエ
ピタキシャル層中に設けるのではなく、レーザチップ本
体の外面上に自然放出光防止膜を設ける構成とする。
FIG. 5 shows a cross-sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the spontaneous emission light absorption layer is not provided in the epitaxial layer as in the first embodiment, but the spontaneous emission light prevention film is provided on the outer surface of the laser chip body.

【0080】図5に示すように、本実施形態に係る窒化
物半導体レーザ装置1Eは、サファイアからなる基板1
1の素子形成面と反対側の面(裏面)に、活性層17か
らの自然放出光を吸収するか又は反射する自然放出光防
止膜31Aが形成されている。
As shown in FIG. 5, the nitride semiconductor laser device 1E according to this embodiment includes a substrate 1 made of sapphire.
A spontaneous emission light prevention film 31A that absorbs or reflects the spontaneous emission light from the active layer 17 is formed on the surface (rear surface) opposite to the element formation surface of No. 1.

【0081】ここで、InGaNからなる活性層17か
ら放出される自然放出光を吸収する材料として、自然放
出光のエネルギーよりも小さいエネルギーギャップを有
する結晶シリコン又はアモルファスシリコンを用いる。
このシリコン(Si)膜は、例えばスパッタ法等を用い
て形成する。なお、Siに限らず、エネルギーギャップ
が自然放出光のエネルギーよりも小さく且つプロセスに
なじみやすい材料であればよい。
Here, as the material that absorbs the spontaneous emission light emitted from the active layer 17 made of InGaN, crystalline silicon or amorphous silicon having an energy gap smaller than the energy of the spontaneous emission light is used.
This silicon (Si) film is formed by using, for example, a sputtering method or the like. Not limited to Si, any material may be used as long as it has an energy gap smaller than the energy of spontaneous emission light and is easily adapted to the process.

【0082】また、活性層17から放出される自然放出
光を高度に反射する材料として、例えば、Au膜、又は
Auと他の金属とを積層した、例えば、Ti/Pt/A
uからなる積層膜が好ましい。これらの金属膜又は積層
膜は電子ビーム蒸着法又は抵抗加熱蒸着法等を用いる。
Further, as a material highly reflecting the spontaneous emission light emitted from the active layer 17, for example, an Au film or a laminated layer of Au and another metal such as Ti / Pt / A is used.
A laminated film made of u is preferable. An electron beam vapor deposition method, a resistance heating vapor deposition method, or the like is used for these metal films or laminated films.

【0083】また、自然放出光防止膜31Aの材料とし
て、Au、Ti及びPt以外にも、Cr、Sn、Cu、
Fe、Ag又はIn等の金属、又はこれらの積層膜、合
金(例えば、AuとSn等)を用いる。
In addition to Au, Ti, and Pt, Cr, Sn, Cu, and
A metal such as Fe, Ag, or In, or a laminated film or alloy thereof (for example, Au and Sn) is used.

【0084】さらに、吸収膜と高反射膜とを組み合わせ
ても良く、例えば、Siからなる吸収膜の上にAuから
なる高反射膜を積層すると一層効果的である。
Further, the absorption film and the high reflection film may be combined, and for example, it is more effective to stack the high reflection film made of Au on the absorption film made of Si.

【0085】このように、本実施形態によると、窒化物
半導体レーザ装置1Eがサブマウント2に実装された状
態では、活性層17の基板11側に放出される自然放出
光の漏出を防止できるため、窒化物半導体レーザ装置1
Eにおける基板11側の周辺部に配置される光素子に対
する光学的ノイズを除去できる。
As described above, according to the present embodiment, when the nitride semiconductor laser device 1E is mounted on the submount 2, it is possible to prevent the spontaneous emission light emitted to the substrate 11 side of the active layer 17 from leaking out. , Nitride semiconductor laser device 1
It is possible to remove optical noise with respect to the optical element arranged in the peripheral portion of the substrate E on the substrate 11 side.

【0086】(第2の実施形態の第1変形例)以下、本
発明の第2の実施形態の第1変形例について図面を参照
しながら説明する。
(First Modification of Second Embodiment) A first modification of the second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0087】図6は本実施形態の第1変形例に係る窒化
物半導体レーザ装置の外観を示している。図6におい
て、図1に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符
号を付すことにより説明を省略する。図6に示すよう
に、本変形例に係る窒化物半導体レーザ装置1Fは、レ
ーザチップ本体における活性層のレーザ光出射部を除く
出射端面上と該出射端面と反対側の反射端面上とに、活
性層から放出される自然放出光を吸収又は反射する自然
放出光防止膜31Bが形成されている。
FIG. 6 shows the appearance of a nitride semiconductor laser device according to the first modification of this embodiment. 6, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, the nitride semiconductor laser device 1F according to the present modification has, on the emitting end face of the active layer of the laser chip body, excluding the laser light emitting part, and on the reflecting end face opposite to the emitting end face, A spontaneous emission light prevention film 31B that absorbs or reflects the spontaneous emission light emitted from the active layer is formed.

【0088】レーザ光出射部のスポットサイズは5μm
角程度である。また、反射端面から例えばモニター用の
レーザ光を取り出さないような場合には反射端面の全面
に自然放出光防止膜31Bを形成することが好ましい。
このようにすると、発振しきい値をより低減できる。
The spot size of the laser beam emitting portion is 5 μm
It is about a corner. In addition, for example, when the laser light for monitoring is not taken out from the reflection end face, it is preferable to form the spontaneous emission light prevention film 31B on the entire reflection end face.
By doing so, the oscillation threshold value can be further reduced.

【0089】吸収膜としては、第2の実施形態と同様に
Si膜が好ましい。また、高反射膜としては、前述の金
属膜でよいが、ただし、金属等の導電性膜を設ける場合
には、各半導体層の電気的な短絡を防ぐため、あらかじ
めSiO2 等からなる絶縁膜を下地層として形成してお
く必要がある。
As the absorbing film, a Si film is preferable as in the second embodiment. The high reflection film may be the above-mentioned metal film. However, when a conductive film of metal or the like is provided, an insulating film made of SiO 2 or the like is previously formed to prevent electrical short circuit of each semiconductor layer. Must be formed as an underlayer.

【0090】ここで、本変形例に係る自然放出光防止膜
31Bは、レーザチップ本体におけるレーザ光の共振方
向と垂直な方向の端面に設けられているため、吸収膜と
するよりは、反射膜とするほうが好ましい。このように
すると、自然放出光防止膜31Bで反射される自然放出
光がレーザ発振に寄与できるからである。
Here, since the spontaneous emission light prevention film 31B according to the present modification is provided on the end face of the laser chip body in the direction perpendicular to the resonance direction of the laser light, the reflection film is used rather than the absorption film. Is preferred. This is because the spontaneous emission light reflected by the spontaneous emission light prevention film 31B can contribute to the laser oscillation.

【0091】また、高反射膜は、例えば、SiO2 /T
iO2 のように共に誘電体からなる積層膜を用いてもよ
い。この場合は、自然放出光の波長の1/4に相当する
膜厚を有するSiO2 膜とTiO2 膜とを交互に積層す
ることにより、例えば、6層構造とすると94%までの
反射率を得ることができる。
The high reflection film is made of, for example, SiO 2 / T.
A laminated film made of a dielectric material such as i0 2 may be used. In this case, by alternately laminating SiO 2 films and TiO 2 films each having a film thickness corresponding to ¼ of the wavelength of spontaneous emission light, a reflectance of up to 94% can be obtained in a 6-layer structure, for example. Obtainable.

【0092】このように、本変形例によると、活性層1
7から共振器に対してほぼ平行な方向に放出される自然
放出光の漏出を防止できるため、窒化物半導体レーザ装
置1Fにおけるレーザ光の出射方向又は該出射方向と反
対方向の周辺部に配置される光素子に対する光学的ノイ
ズを除去できる。
Thus, according to this modification, the active layer 1
Since it is possible to prevent the spontaneous emission light emitted from the laser diode 7 from being emitted in a direction substantially parallel to the resonator, the nitride semiconductor laser device 1F is arranged in the emitting direction of the laser beam or in the peripheral portion in the opposite direction to the emitting direction. The optical noise with respect to the optical element can be removed.

【0093】(第2の実施形態の第2変形例)以下、本
発明の第2の実施形態の第2変形例について図面を参照
しながら説明する。
(Second Modification of Second Embodiment) A second modification of the second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0094】図7は本実施形態の第2変形例に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図7にお
いて、図1に示す構成部材と同一の構成部材には同一の
符号を付すことにより説明を省略する。図7に示すよう
に、本変形例に係る窒化物半導体レーザ装置1Gは、レ
ーザチップ本体におけるレーザ光の出射方向と平行な側
面上に、活性層17から放出される自然放出光を吸収又
は反射する自然放出光防止膜31Cが形成されている。
FIG. 7 shows a cross-sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to a second modification of this embodiment. In FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, the nitride semiconductor laser device 1G according to the present modification absorbs or reflects the spontaneous emission light emitted from the active layer 17 on the side surface of the laser chip body parallel to the emission direction of the laser light. A spontaneous emission light prevention film 31C is formed.

【0095】ここで、吸収膜としては、第2の実施形態
と同様にSi膜が好ましい。また、高反射膜としては、
前述のAu等の金属膜でよいが、但し、金属等の導電性
膜を設ける場合には、各半導体層の電気的な短絡を防ぐ
ため、あらかじめSiO2 等からなる絶縁膜を下地層と
して形成しておく必要がある。
Here, the absorption film is preferably a Si film as in the second embodiment. Further, as the high reflection film,
The above-mentioned metal film of Au or the like may be used, but when a conductive film of metal or the like is provided, an insulating film made of SiO 2 or the like is previously formed as a base layer in order to prevent an electrical short circuit of each semiconductor layer. You need to do it.

【0096】また、吸収膜と高反射膜とを組み合わせて
用いてもよく、例えば、Siからなる吸収膜の上にAu
からなる高反射膜を積層してなる積層体を用いてもよ
い。
Further, the absorption film and the high reflection film may be used in combination, and for example, Au may be formed on the absorption film made of Si.
You may use the laminated body which laminated | stacked the highly reflective film which consists of.

【0097】このように、本変形例によると、活性層1
7から共振器に対してほぼ垂直な方向に放出される自然
放出光の漏出を防止できるため、共振器と垂直な方向の
周辺部に配置される光素子に対する光学的ノイズを除去
できる以上、第1の実施形態及びその変形例並びに第2
の実施形態及びその変形例を説明したが、これらの実施
形態及び変形例をそれぞれ組み合わせると、レーザチッ
プ本体から漏出する自然放出光をほぼ完全に防止でき
る。
As described above, according to this modification, the active layer 1
Since it is possible to prevent the spontaneous emission light emitted from the optical fiber 7 from being emitted in a direction substantially perpendicular to the resonator, it is possible to eliminate optical noise with respect to the optical elements arranged in the peripheral portion in the direction perpendicular to the resonator. 1 embodiment and its modification, and 2nd
Although the embodiment and the modified example thereof have been described, the spontaneous emission light leaking from the laser chip body can be almost completely prevented by combining these embodiments and modified examples.

【0098】なお、製造プロセスが複雑化することをも
考慮すると、例えば、図1に示す第1の実施形態に係る
自然放出光吸収層15A又は図2に示す第1の実施形態
の第1変形例に係る自然放出光吸収層15B、及び図5
に示す第2の実施形態に係る自然放出光防止膜31Aか
らなる吸収層及び防止膜を一の半導体レーザ装置に設け
ることが好ましい。
Considering that the manufacturing process becomes complicated, for example, the spontaneous emission light absorbing layer 15A according to the first embodiment shown in FIG. 1 or the first modification of the first embodiment shown in FIG. Example spontaneous emission light absorption layer 15B, and FIG.
It is preferable to provide the absorption layer and the prevention film made of the spontaneous emission light prevention film 31A according to the second embodiment shown in FIG.

【0099】図8は本発明に係る自然放出光吸収層15
A及び自然放出光防止膜31Aを設けた場合の窒化物半
導体レーザ装置と従来の窒化物半導体レーザ装置の各注
入電流に対するそれぞれの光出力特性を表わしている。
図8において、横軸はレーザ装置に注入する電流値(単
位mA)を表わし、縦軸はレーザ光の出力値(単位m
W)を表わし、曲線3は本発明に係るレーザ装置を表わ
し、曲線4は従来のレーザ装置を表わしている。図8に
示すように、曲線4に示す従来の半導体レーザ装置にお
いては、発振しきい値に達するまで自然放出光の漏出が
見られるのに対し、曲線3に示す本発明に係る半導体レ
ーザ装置においては、発振しきい値の近傍における自然
放出光の出力がほとんどなく、レーザ光のみが出射して
いることが分かる。
FIG. 8 shows a spontaneous emission light absorption layer 15 according to the present invention.
The light output characteristics of the nitride semiconductor laser device and the conventional nitride semiconductor laser device with respect to each injection current when A and the spontaneous emission light prevention film 31A are provided are shown.
In FIG. 8, the horizontal axis represents the current value (unit mA) injected into the laser device, and the vertical axis represents the output value of laser light (unit m).
W), curve 3 represents the laser device according to the invention and curve 4 represents the conventional laser device. As shown in FIG. 8, in the conventional semiconductor laser device shown by the curve 4, leakage of spontaneous emission light is observed until the oscillation threshold is reached, whereas in the semiconductor laser device according to the present invention shown by the curve 3, It can be seen that there is almost no output of spontaneous emission light near the oscillation threshold, and only laser light is emitted.

【0100】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0101】図9は本発明の第3の実施形態に係る窒化
物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図9にお
いて、図5に示す構成部材と同一の構成部材には同一の
符号を付すことにより説明を省略する。図9に示すよう
に、本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置1Hは、
レーザチップ本体におけるp側電極21から電流が注入
される電流注入領域(いわゆるストライプ領域)の側方
の領域であって、p型コンタクト層19からn型コンタ
クト層13にまで達することにより活性層17を共振器
の長手方向に分断すると共に、電流注入領域とほぼ平行
に延びる溝部26がエッチングにより形成されているこ
とを特徴とする。
FIG. 9 shows a cross-sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same components as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 9, the nitride semiconductor laser device 1H according to the present embodiment is
The active layer 17 is a region on the side of a current injection region (so-called stripe region) in which a current is injected from the p-side electrode 21 in the laser chip body, and reaches the n-type contact layer 13 from the p-type contact layer 19. Is divided in the longitudinal direction of the resonator, and a groove portion 26 extending substantially parallel to the current injection region is formed by etching.

【0102】また、基板11の素子形成面と反対側の面
上には、例えばシリコンからなる自然放出光防止膜31
Aが形成されている。
Further, on the surface of the substrate 11 opposite to the element formation surface, a spontaneous emission light prevention film 31 made of, for example, silicon.
A is formed.

【0103】溝部26の壁面上には、シリコン酸化膜等
からなる絶縁膜27が形成されており、溝部26は、絶
縁膜27上に、例えば金(Au)のように自然放出光を
吸収可能な自然放出光吸収材28が蒸着等により充填さ
れている。
An insulating film 27 made of a silicon oxide film or the like is formed on the wall surface of the groove 26, and the groove 26 can absorb spontaneous emission light such as gold (Au) on the insulating film 27. The spontaneous emission light absorbing material 28 is filled by vapor deposition or the like.

【0104】MOVPE法によって積層されたレーザチ
ップ本体は、総膜厚が約5μmと小さいものの、積層体
からなるため、各半導体層から基板面の面内方向に放出
される自然放出光も無視できない。
The laser chip body laminated by the MOVPE method has a small total film thickness of about 5 μm, but since it is a laminated body, the spontaneous emission light emitted from each semiconductor layer in the in-plane direction of the substrate surface cannot be ignored. .

【0105】本実施形態によると、レーザチップ本体に
おける電流注入領域の側方の領域に、自然放出光吸収材
28が充填された溝部26により活性層17を分断する
自然放出光吸収領域が形成されているため、基板11の
面内方向に放出される自然放出光を吸収させることがで
きる。
According to this embodiment, a spontaneous emission light absorption region that divides the active layer 17 by the groove portion 26 filled with the spontaneous emission light absorption material 28 is formed in a region on the side of the current injection region in the laser chip body. Therefore, the spontaneous emission light emitted in the in-plane direction of the substrate 11 can be absorbed.

【0106】なお、自然放出光吸収材28としてAuを
用いたが、これに限らず、Ti、Cr、Sn、Cu、F
e、Ag、Pt若しくはIn等の金属、又はこれらのう
ちの複数の金属(例えば、Ti/Au等)を含む積層膜
や合金を用いてもよい。また、単結晶シリコン又はアモ
ルファスシリコン等のエネルギーギャップが比較的小さ
い半導体を用いてもよい。
Although Au was used as the spontaneous emission light absorbing material 28, it is not limited to this, and Ti, Cr, Sn, Cu, F may be used.
A metal such as e, Ag, Pt, or In, or a laminated film or alloy containing a plurality of metals (for example, Ti / Au) may be used. Alternatively, a semiconductor having a relatively small energy gap such as single crystal silicon or amorphous silicon may be used.

【0107】また、本実施形態においては、レーザチッ
プ本体における電流注入領域に対してn側電極14と反
対側の領域にのみ自然放出光吸収材28を設けたが、電
流注入領域に対してn側電極14側の領域に設けてもよ
い。
Further, in the present embodiment, the spontaneous emission light absorbing material 28 is provided only in the region opposite to the n-side electrode 14 with respect to the current injection region in the laser chip body. You may provide in the area | region by the side electrode 14 side.

【0108】なお、図9に示すように、電流注入領域に
対してn側電極側の領域に溝部26を設けない場合で
も、n側電極14とn側端子電極25との間に介在させ
た半田材24によって、自然放出光は吸収され得る。ま
た、Pb及びSn等を含む半田材22の代わりに、自然
放出光を吸収可能な材料、例えば、導電性接着材又は銀
ペースト材を用いてもよい。
As shown in FIG. 9, even when the groove 26 is not provided in the region on the n-side electrode side with respect to the current injection region, it is interposed between the n-side electrode 14 and the n-side terminal electrode 25. The solder material 24 can absorb spontaneous emission light. Further, instead of the solder material 22 containing Pb, Sn and the like, a material capable of absorbing spontaneous emission light, for example, a conductive adhesive material or a silver paste material may be used.

【0109】また、この溝部26は、活性層17から導
波路以外に放出される自然放出光を抑制すればよく、必
ずしも電流注入領域に平行に設けられる必要はない。
Further, the groove 26 only needs to suppress the spontaneous emission light emitted from the active layer 17 to portions other than the waveguide, and is not necessarily provided in parallel with the current injection region.

【0110】本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置
における注入電流に対する光出力特性は、図8に示す曲
線3とほぼ同等の特性を示すことを観察している。
It has been observed that the light output characteristics with respect to the injection current in the nitride semiconductor laser device according to the present embodiment show characteristics substantially equivalent to the curve 3 shown in FIG.

【0111】このように、本実施形態によると、レーザ
チップ本体の内部に設けられた自然放出光吸収材28、
及び基板11の素子形成面と反対側の面上に設けられた
自然放出光防止膜31Aにより、レーザチップから放出
される自然放出光が低減されるため、コヒーレントなレ
ーザ光を確実に得ることができる。また、光出力モニタ
用のフォトダイオードに対する自然放出光の影響を小さ
くできるため、レーザ光の光出力の制御性を向上させる
ことができる。
As described above, according to this embodiment, the spontaneous emission light absorbing material 28 provided inside the laser chip body,
Also, since the spontaneous emission light prevention film 31A provided on the surface of the substrate 11 opposite to the element formation surface reduces spontaneous emission light emitted from the laser chip, coherent laser light can be reliably obtained. it can. Further, the influence of the spontaneous emission light on the photodiode for monitoring the light output can be reduced, so that the controllability of the light output of the laser light can be improved.

【0112】(第4の実施形態)以下、本発明の第4の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0113】図10は本発明の第4の実施形態に係る窒
化物半導体レーザ装置の断面構成を示している。図10
において、図5に示す構成部材と同一の構成部材には同
一の符号を付すことにより説明を省略する。図10に示
すように、本実施形態に係る窒化物半導体レーザ装置1
Iは、サブマウント2上にp側端子電極23又はn側端
子電極25を介すると共に、レーザチップ本体における
レーザ光の出射方向と平行な側面と間隔をおいて設けら
れ、活性層17から放出される自然放出光を吸収又は反
射する自然放出光防止壁32が形成されていることを特
徴とする。
FIG. 10 shows a cross-sectional structure of a nitride semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention. Figure 10
In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 10, the nitride semiconductor laser device 1 according to the present embodiment
I is provided on the submount 2 via the p-side terminal electrode 23 or the n-side terminal electrode 25 and at a side surface parallel to the emission direction of laser light in the laser chip body, and is emitted from the active layer 17. A spontaneous emission light prevention wall 32 that absorbs or reflects the spontaneous emission light is formed.

【0114】さらに、基板11の素子形成面と反対側の
面上には、第2の実施形態において説明した、例えば、
Au又はSi等からなる自然放出光防止膜31Aが形成
されている。
Furthermore, on the surface of the substrate 11 opposite to the element forming surface, for example, as described in the second embodiment,
A spontaneous emission light prevention film 31A made of Au, Si or the like is formed.

【0115】自然放出光防止壁32は、自然放出光防止
膜31Aと同等の材料でよく、レーザチップから放出さ
れる自然放出光を吸収する材料が好ましい。
The spontaneous emission light prevention wall 32 may be made of the same material as the spontaneous emission light prevention film 31A, and is preferably a material that absorbs the spontaneous emission light emitted from the laser chip.

【0116】この自然放出光防止壁32の形成方法は、
前述した金属からなるバルク状若しくは焼結体状のブロ
ック材、又はSiCからなるブロック材として形成し、
サブマウント2のp側端子電極23及びn側端子電極2
5上にレーザチップの側面と間隔をおいて半田材等によ
りそれぞれ固着する。ここで、p側端子電極23又はn
側端子電極25と自然放出光防止壁32との間に絶縁膜
を介在させてもよい。
The method for forming the spontaneous emission light prevention wall 32 is as follows.
Formed as a bulk or sintered block material made of the above-mentioned metal, or a block material made of SiC,
The p-side terminal electrode 23 and the n-side terminal electrode 2 of the submount 2
The upper surface of the laser chip is fixed to the upper surface of the laser chip 5 by a solder material or the like with a space therebetween. Here, the p-side terminal electrode 23 or n
An insulating film may be interposed between the side terminal electrode 25 and the spontaneous emission light prevention wall 32.

【0117】また、他の形成方法として、ガラスからな
るブロック材の表面に蒸着により前述の金属からなる薄
膜を形成し、これを接着材等を用いて各端子電極23、
25上に固着してもよい。
As another forming method, a thin film made of the above-described metal is formed on the surface of a block material made of glass by vapor deposition, and the thin film is made of each terminal electrode 23 by using an adhesive or the like.
You may fix it on 25.

【0118】このように、本実施形態によると、レーザ
チップ本体におけるレーザ光の出射方向と平行な方向の
側面に間隔をおいて設けられた自然放出光防止壁32、
及び基板11の素子形成面と反対側の面上に設けられた
自然放出光防止膜31Aにより、レーザチップから放出
される自然放出光が低減されるため、コヒーレントなレ
ーザ光を確実に得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the spontaneous emission light prevention wall 32 provided on the side surface of the laser chip main body in the direction parallel to the emission direction of the laser light at intervals.
Also, since the spontaneous emission light prevention film 31A provided on the surface of the substrate 11 opposite to the element formation surface reduces spontaneous emission light emitted from the laser chip, coherent laser light can be reliably obtained. it can.

【0119】また、本実施形態における自然放出光防止
膜31A及び自然放出光防止壁32はいずれも、レーザ
チップの各エピタキシャル層にダメージを与えるおそれ
がない。
Further, neither the spontaneous emission light prevention film 31A nor the spontaneous emission light prevention wall 32 in this embodiment has a risk of damaging each epitaxial layer of the laser chip.

【0120】なお、自然放出光防止壁32は、レーザチ
ップ本体におけるレーザ光の出射方向と平行な側面のう
ちのいずれか一方でもよい。
The spontaneous emission light prevention wall 32 may be one of the side surfaces of the laser chip body parallel to the emitting direction of the laser light.

【0121】また、基板11に絶縁性のサファイアでは
なく、例えばn型GaNのように導電性基板を用いる場
合には、自然放出光防止膜31Aをn側電極14として
もよい。
When a conductive substrate such as n-type GaN is used for the substrate 11 instead of insulating sapphire, the spontaneous emission light blocking film 31A may be used as the n-side electrode 14.

【0122】(第4の実施形態の一変形例)以下、本発
明の第4の実施形態の一変形例について図面を参照しな
がら説明する。
(Modification of Fourth Embodiment) A modification of the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0123】図11(a)及び図11(b)は本発明の
第4の実施形態の一変形例に係る窒化物半導体レーザ装
置であって、(a)は断面構成を示し、(b)は外観を
示している。図11(a)及び(b)において、図10
に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付し
ている。図11(a)及び(b)に示すように、本変形
例に係る窒化物半導体レーザ装置1Jは、サブマウント
2上に、Au、Ti又はPtを含む金属等からなり、レ
ーザチップ本体を覆うように設けられた蓋(ふた)状の
遮光ケース33を有していることを特徴とする。この遮
光ケース33は、底面が基板11の素子形成面と反対側
の面と間隔をおくと共に、内壁面はレーザチップ本体の
各側面と間隔をおき、且つ、p側端子電極23及びn側
端子電極25との間にそれぞれ絶縁膜34を介在させて
固着されている。
FIGS. 11A and 11B show a nitride semiconductor laser device according to a modification of the fourth embodiment of the present invention, where FIG. 11A shows a sectional structure and FIG. 11B. Shows the appearance. 11 (a) and 11 (b), FIG.
The same components as those shown in are denoted by the same reference numerals. As shown in FIGS. 11A and 11B, a nitride semiconductor laser device 1J according to this modification is made of a metal or the like containing Au, Ti, or Pt on the submount 2 and covers the laser chip body. It is characterized by having a lid-shaped light-shielding case 33 provided in such a manner. The light-shielding case 33 has a bottom surface spaced from the surface of the substrate 11 opposite to the element formation surface, an inner wall surface spaced from each side surface of the laser chip body, and the p-side terminal electrode 23 and the n-side terminal. The electrodes 25 and the electrodes 25 are fixed to each other with an insulating film 34 interposed therebetween.

【0124】また、図11(b)に示すように、遮光ケ
ース33は、レーザチップにおけるレーザ光出射部と対
向する部分にはレーザ光を外部に出力するための開口部
33aが設けられている。活性層17の電流注入領域の
幅が約5μmとしているため、レーザ光の出射端面にお
けるスポットサイズは5μm角程度である。従って、開
口部33aの開口径は5μmか又は5μmをやや越える
程度とすればよい。
As shown in FIG. 11B, the light shielding case 33 is provided with an opening 33a for outputting the laser light to the outside in a portion of the laser chip facing the laser light emitting portion. . Since the width of the current injection region of the active layer 17 is about 5 μm, the spot size on the emission end face of the laser light is about 5 μm square. Therefore, the opening diameter of the opening 33a may be 5 μm or slightly larger than 5 μm.

【0125】また、レーザ光の出力をモニタする必要が
ある場合には、遮光ケース33の側面における開口部3
3aと対向する部分に該開口部33aと同形状の他の開
口部(図示せず)を設けてもよい。
When it is necessary to monitor the output of the laser light, the opening 3 on the side surface of the light shielding case 33 is used.
Another opening (not shown) having the same shape as that of the opening 33a may be provided in a portion opposed to 3a.

【0126】また、窒化物半導体レーザ装置1Jの用途
によっては、必ずしもレーザチップ本体の4つの側面を
覆う必要はない。例えば、遮光ケース33における光軸
方向と交差する側の側板はいずれか一方でもよく、ま
た、これら両方の側板がなくてもよい。
Depending on the use of the nitride semiconductor laser device 1J, it is not always necessary to cover the four side surfaces of the laser chip body. For example, either side plate of the light shielding case 33 on the side intersecting the optical axis direction may be provided, or both side plates may not be provided.

【0127】本実施形態及びその変形例に係る窒化物半
導体レーザ装置においても、注入電流に対する光出力特
性が、図8に示す曲線3とほぼ同等の特性であることを
観察している。
In the nitride semiconductor laser device according to the present embodiment and its modification, it has been observed that the light output characteristic with respect to the injection current is substantially the same as the curve 3 shown in FIG.

【0128】以上説明した窒化物半導体レーザ装置1A
〜1Jは、p型コンタクト層19をストライプ状の開口
部を持つ絶縁膜20で覆うことにより、活性層17にス
トライプ状の電流注入領域を形成したが、さらにレーザ
光の横モードの制御性を高めるために、p型コンタクト
層19とp型クラッド層18をリッジ状に形成してもよ
い。
The nitride semiconductor laser device 1A described above
1J, the p-type contact layer 19 was covered with the insulating film 20 having a stripe-shaped opening to form a stripe-shaped current injection region in the active layer 17, but the lateral mode controllability of laser light was further improved. In order to increase the height, the p-type contact layer 19 and the p-type cladding layer 18 may be formed in a ridge shape.

【0129】なお、InGaNからなる活性層17を有
する窒化物半導体レーザ装置に限らず、活性層17のエ
ネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを持
つ基板11を用いる窒化物系半導体レーザ装置にも適用
できる。
Not only the nitride semiconductor laser device having the active layer 17 made of InGaN but also a nitride semiconductor laser device using the substrate 11 having an energy gap larger than that of the active layer 17.

【0130】また、各実施形態においては、窒化物半導
体結晶をMOVPE法によって形成したが、これに限ら
ず、分子線エピタキシ(MBE)法やハライドVPE
(H−VPE)等用いて形成してもよい。
In each of the embodiments, the nitride semiconductor crystal is formed by the MOVPE method. However, the present invention is not limited to this, and the molecular beam epitaxy (MBE) method or the halide VPE method is used.
You may form using (H-VPE) etc.

【0131】(第5の実施形態)以下、本発明の第5の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Fifth Embodiment) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0132】図12は本発明の第5の実施形態に係る光
ディスク装置の構成を模式的に表わしている。本実施形
態に係る光ディスク装置は、本発明の窒化物半導体レー
ザ装置を光ディスク装置の発光部に用いている。図12
に示すように、光ディスク装置には、半導体レーザ装置
41の出射端面と、所望のデータが記録された記録媒体
である光ディスク50のデータ保持面とが互いに対向す
るように設けられ、半導体レーザ装置41と光ディスク
50との間には、集光光学系装置としての集光光学部4
0が設けられている。
FIG. 12 schematically shows the structure of an optical disk device according to the fifth embodiment of the present invention. The optical disk device according to the present embodiment uses the nitride semiconductor laser device of the present invention in the light emitting section of the optical disk device. 12
As shown in FIG. 5, the optical disc device is provided so that the emission end face of the semiconductor laser device 41 and the data holding face of the optical disc 50 which is a recording medium on which desired data is recorded face each other. Between the optical disc 50 and the optical disc 50, a condensing optical unit 4 as a condensing optical system device.
0 is provided.

【0133】集光光学部40は、半導体レーザ装置41
側から順に設けられた、半導体レーザ装置41から出射
される出射光51を平行光とするコリメータレンズ42
と、平行光を3本のビーム(図示せず)に分割する回折
格子43と、出射光51を透過し且つ光ディスク50か
らの反射光52の光路を変更するハーフプリズム44
と、3本のビームを光ディスク50上に集光させる集光
レンズ45とを有している。ここでは、発光光51とし
て波長が約410nmのレーザ光を用いている。
The condensing optical section 40 comprises a semiconductor laser device 41.
A collimator lens 42, which is provided in order from the side, collimates emitted light 51 emitted from the semiconductor laser device 41 into parallel light.
, A diffraction grating 43 that splits parallel light into three beams (not shown), and a half prism 44 that transmits the emitted light 51 and changes the optical path of the reflected light 52 from the optical disk 50.
And a condenser lens 45 for condensing the three beams on the optical disc 50. Here, laser light having a wavelength of about 410 nm is used as the emitted light 51.

【0134】光ディスク50上に集光された3本のビー
ムは径がそれぞれ0.4μm程度のスポット形状とな
る。この3つのスポットの位置によって検出される光デ
ィスク50の半径方向の位置ずれを、集光レンズ45を
適当に移動させることにより修正する駆動系回路46が
設けられている。
The three beams focused on the optical disk 50 each have a spot shape with a diameter of about 0.4 μm. A drive system circuit 46 is provided to correct the radial displacement of the optical disc 50 detected by the positions of these three spots by appropriately moving the condenser lens 45.

【0135】ハーフプリズム44からの反射光52の光
路上には反射光52を絞る受光レンズ47と、焦点の位
置ずれを検出するシリンドリカルレンズ48と、集光さ
れた反射光52を電気信号に変換する光検出器としての
フォトダイオード素子49とが設けられている。
On the optical path of the reflected light 52 from the half prism 44, a light-receiving lens 47 that narrows the reflected light 52, a cylindrical lens 48 that detects a positional shift of the focal point, and the condensed reflected light 52 is converted into an electric signal. And a photodiode element 49 as a photodetector.

【0136】このように、半導体レーザ装置41からの
発光光51を光ディスク50に導く集光光学部40、及
び光ディスク50により反射した反射光52を受光する
フォトダイオード素子49とを備えた光ディスク装置の
発光部として、自然放出光の漏出を抑制又は防止する半
導体レーザ装置41を用いるため、光ディスク50がデ
ータの記録密度が高い高密度光ディスクであっても、該
光ディスク50からのデータの読み出し(再生)時のS
/N比が向上するので、低歪みの読み出し(再生)動作
を実現できる。
As described above, the optical disk device provided with the condensing optical section 40 for guiding the emitted light 51 from the semiconductor laser device 41 to the optical disk 50 and the photodiode element 49 for receiving the reflected light 52 reflected by the optical disk 50. Since the semiconductor laser device 41 that suppresses or prevents the leakage of spontaneous emission light is used as the light emitting unit, even if the optical disc 50 is a high-density optical disc having a high data recording density, reading (reproduction) of data from the optical disc 50 is performed. S of time
Since the / N ratio is improved, a low distortion read (reproduction) operation can be realized.

【0137】光ディスク50に対してデータの記録を行
なうには、記録時にレーザ光の出力として、5mW程度
の低出力から30mW程度の高出力に至るまで出力値を
正確に制御する必要がある。それは、出力が30mWで
書き込む前に低出力でアドレスを探す必要があるからで
ある。
In order to record data on the optical disc 50, it is necessary to accurately control the output value of the laser light output during recording from a low output of about 5 mW to a high output of about 30 mW. This is because it is necessary to look for an address at a low output before writing at the output of 30 mW.

【0138】本実施形態に係る光ディスク装置による
と、半導体レーザ装置41から雑音源である自然放出光
の漏出が抑えられるため、半導体レーザ装置41の光出
力を検出(モニタ)するフォトダイオード(図示せず)
は、出力中のレーザ光をより正確に電流に変換すること
ができるようになる。具体的には、半導体レーザ装置4
1は光出力を変更させた時に線形的にモニタ電流が変化
するため、該半導体レーザ装置41の出力動作を確実に
コントロールできる。その結果、光ディスク装置の再生
時又は記録時の動作が向上する。
According to the optical disk device of the present embodiment, since the spontaneous emission light which is a noise source is prevented from leaking from the semiconductor laser device 41, a photodiode (not shown) for detecting (monitoring) the optical output of the semiconductor laser device 41 is shown. No)
Will be able to more accurately convert the output laser light into a current. Specifically, the semiconductor laser device 4
In No. 1, since the monitor current changes linearly when the light output is changed, the output operation of the semiconductor laser device 41 can be reliably controlled. As a result, the operation during reproduction or recording of the optical disk device is improved.

【0139】(第6の実施形態)以下、本発明の第6の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0140】図13は本発明の第6の実施形態に係る光
集積化装置の構成を模式的に表わしている。図13に示
すように、本実施形態に係る光集積化装置は、Siから
なる1つの基体61上に形成されている。基体61の主
面上には凹部61aが設けられ、該凹部61aの底面上
には本発明の半導体レーザ装置62が半田材等により固
着されている。凹部61aにおける半導体レーザ装置6
2の出射端面側の側壁には、基体61の主面に対して4
5°の角度をなすマイクロミラー63が設けられてい
る。これにより、レーザチップ62から出射される発光
光51は、マイクロミラー63により反射されて基体6
1の主面に対してほぼ垂直に進行する。ここで、マイク
ロミラー63はSiの面方位の(111)面を用いるこ
とが好ましい。
FIG. 13 schematically shows the structure of an optical integrated device according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the optical integrated device according to the present embodiment is formed on one substrate 61 made of Si. A concave portion 61a is provided on the main surface of the base 61, and the semiconductor laser device 62 of the present invention is fixed to the bottom surface of the concave portion 61a with a solder material or the like. Semiconductor laser device 6 in recess 61a
The side wall on the side of the emission end face of 2 is 4 with respect to the main surface of the base 61.
A micro mirror 63 having an angle of 5 ° is provided. As a result, the emitted light 51 emitted from the laser chip 62 is reflected by the micro mirror 63 and is reflected by the base 6
It proceeds almost perpendicular to the main surface of No. 1. Here, it is preferable to use the (111) plane having the plane orientation of Si as the micromirror 63.

【0141】基体61の凹部61aの壁面のうち、マイ
クロミラー63と対向する壁面には、半導体レーザ装置
62の反射端面から若干出射されるレーザ光からレーザ
チップの出力値をモニタする出力モニタ用フォトダイオ
ード素子64が形成されている。マイクロミラー63の
表面はシリコンのままでもよく、Au、Ag又はAl等
の金属薄膜を蒸着してもよい。
On the wall surface of the concave portion 61a of the base 61 facing the micro mirror 63, an output monitor photo for monitoring the output value of the laser chip from the laser light slightly emitted from the reflection end surface of the semiconductor laser device 62 is provided. The diode element 64 is formed. The surface of the micromirror 63 may be silicon as it is, or a metal thin film such as Au, Ag, or Al may be vapor-deposited.

【0142】基体61の上部におけるマイクロミラー6
3の反射面と平行な方向であって該マイクロミラー63
を互いに挟む領域には、発光光51の光ディスク(図示
せず)による反射光52を受光する光検出器としての第
1のフォトダイオード素子65A及び第2のフォトダイ
オード素子65Bが、基体61に直接形成されている。
Micromirror 6 on top of substrate 61
3 in the direction parallel to the reflecting surface of the micro mirror 63
In a region sandwiching the two, a first photodiode element 65A and a second photodiode element 65B as a photodetector for receiving the reflected light 52 of the emitted light 51 from an optical disc (not shown) are directly attached to the base 61. Has been formed.

【0143】このように、1つの基体上に発光部と受光
部とが設けられ、小型化及び薄型化を図る光集積化装置
の発光部に、自然放出光の放出が低レベルに抑制された
半導体レーザ装置62を用いているため、受光部のS/
N比を確実に向上させることができる。
As described above, the light emitting portion and the light receiving portion are provided on one substrate, and the emission of spontaneous emission light is suppressed to a low level in the light emitting portion of the optical integrated device for downsizing and thinning. Since the semiconductor laser device 62 is used, the S /
The N ratio can be reliably improved.

【0144】(第7の実施形態)以下、本発明の第7の
実施形態について説明する。
(Seventh Embodiment) The seventh embodiment of the present invention will be described below.

【0145】本実施形態は、半導体レーザ装置における
自動出力制御(APC)を確実に実行できる構成を説明
する。
The present embodiment will explain a configuration capable of reliably executing automatic output control (APC) in a semiconductor laser device.

【0146】一般に、半導体レーザ装置の光出力値はレ
ーザチップに流す電流値によって変化するため、半導体
レーザ装置を光ディスクや光通信等の光情報処理装置に
用いる場合には、半導体レーザ装置に流す電流値を調節
することにより所定の光出力を得ている。以下、この様
子をグラフで説明する。
In general, the optical output value of the semiconductor laser device changes depending on the value of the current passed through the laser chip. Therefore, when the semiconductor laser device is used in an optical information processing device such as an optical disk or optical communication, the current passed through the semiconductor laser device is increased. A predetermined light output is obtained by adjusting the value. Hereinafter, this situation will be described with a graph.

【0147】図16(a)は半導体レーザ装置の動作電
流値と光出力値との関係(以下、I−L特性曲線と呼
ぶ。)を表わし、図16(b)はI−L特性曲線の温度
変化を表わしている。図16(a)に示す動作電流の変
化分(ΔI)に対する光出力の変化分(ΔL)は一般に
スロープ効率と呼ばれている。
FIG. 16A shows the relationship between the operating current value and the optical output value of the semiconductor laser device (hereinafter referred to as the IL characteristic curve), and FIG. 16B shows the IL characteristic curve. It represents the temperature change. The change (ΔL) in light output with respect to the change (ΔI) in operating current shown in FIG. 16A is generally called slope efficiency.

【0148】図16(b)は、第1の温度T1 のときに
第1の動作電流値I1 で所定の光出力値L0 を得られた
とすると、この光出力値L0 を維持するには、第1の温
度T1 よりも高い第2の温度T2 、さらに第2の温度T
2 よりも高い第3の温度T3においては、それぞれ第1
の動作電流値I1 よりも大きい第2の動作電流値I2、
及び該第2の動作電流値I2 よりも大きい第3の動作電
流値I3 を与える必要があることを示している。
FIG. 16B shows that if a predetermined light output value L0 is obtained at the first operating current value I1 at the first temperature T1, the light output value L0 is A second temperature T2 higher than the first temperature T1, and a second temperature T
At a third temperature T3 higher than 2, the first
A second operating current value I2 larger than the operating current value I1 of
And that it is necessary to provide a third operating current value I3 that is larger than the second operating current value I2.

【0149】スロープ効率はレーザ素子の個体差が大き
いため、温度によって敏感に変化する。具体的には、図
16(b)に示すように、温度が高くなるに連れてしき
い値電流が増大し且つスロープ効率が低下する傾向にあ
る。従って、前述したように、温度が高くなるに連れ
て、所定の光出力値を得るための動作電流を増やす必要
がある。
The slope efficiency varies sensitively with temperature because there is a large difference between individual laser elements. Specifically, as shown in FIG. 16B, the threshold current tends to increase and the slope efficiency tends to decrease as the temperature rises. Therefore, as described above, it is necessary to increase the operating current for obtaining a predetermined light output value as the temperature rises.

【0150】このような温度依存性を持つ半導体レーザ
装置を製品に応用する際には、所定の光出力値L0 を維
持するために、レーザ素子の温度に対して動作電流値を
調節するか、又はレーザ素子の温度を所定値に保つよう
な温度制御が必要となる。
When a semiconductor laser device having such temperature dependency is applied to a product, the operating current value is adjusted with respect to the temperature of the laser element in order to maintain a predetermined light output value L0. Alternatively, temperature control is required to keep the temperature of the laser element at a predetermined value.

【0151】温度に依らず光出力値を維持する方法とし
て、一般には、レーザ光の一部を光電変換素子で検出し
て光出力をモニタし、半導体レーザ装置の動作電流値を
調節する自動出力制御方法が採用されている。自動出力
制御に必要な光出力値のモニタを行なうには、半導体レ
ーザ装置からの出射光をフォトダイオード等の光電変換
素子により受光する必要がある。半導体レーザ装置は、
通常、共振器ミラーの両端面からレーザ光が出射するた
め、一方の出射光(以下、前方光と呼ぶ。)を素子のパ
ッケージから外部に取り出し、他方の出射光(以下、後
方光と呼ぶ。)をパッケージ内でフォトダイオードによ
り受光する構成を採る。
As a method for maintaining the optical output value regardless of the temperature, generally, an automatic output for detecting a part of the laser light by a photoelectric conversion element to monitor the optical output and adjusting the operating current value of the semiconductor laser device. A control method is adopted. In order to monitor the optical output value required for automatic output control, it is necessary to receive the emitted light from the semiconductor laser device by a photoelectric conversion element such as a photodiode. The semiconductor laser device is
Usually, since laser light is emitted from both end faces of the resonator mirror, one emitted light (hereinafter, referred to as front light) is taken out from the package of the element and the other emitted light (hereinafter, referred to as rear light). ) Is received by the photodiode in the package.

【0152】このとき、レーザ光の発振しきい値に達す
る前に、半導体レーザ装置の活性領域からは、無指向性
の自然放出光がレーザ装置の周囲に放出される。このう
ち、半導体レーザ装置の共振器ミラー方向に放出される
成分は、図16(a)に示すI−L特性曲線上に、印加
電流がしきい電流値に達する前の光出力として表われ
る。
At this time, before reaching the oscillation threshold of the laser light, nondirectional spontaneous emission light is emitted from the active region of the semiconductor laser device to the periphery of the laser device. Of these, the component emitted in the direction of the cavity mirror of the semiconductor laser device appears as an optical output before the applied current reaches the threshold current value on the IL characteristic curve shown in FIG.

【0153】以下、半導体レーザ装置の材料、すなわち
発振波長の相違によるI−L特性を比較する。
Hereinafter, the IL characteristics due to the difference in the material of the semiconductor laser device, that is, the oscillation wavelength will be compared.

【0154】図17は発振波長が異なる半導体レーザ装
置のI−L特性曲線であって、曲線5はGaAsからな
る基板上に形成され発振波長が約650nmのInGa
AlP系半導体レーザ装置のI−L特性を示し、曲線6
はサファイアからなる基板上に形成され発振波長が約4
00nmのInGaAlN系半導体レーザ装置のI−L
特性を示している。図17から分かるように、曲線5に
示すInGaAlP系半導体レーザ装置と比べて、曲線
6に示すInGaAlN系半導体レーザ装置はしきい値
における自然放出光量が5倍以上も多い。これは、Ga
As基板は波長が870nm以下の光を吸収するため、
InGaAlP系半導体レーザ装置の波長が650nm
の自然放出光は吸収されるのに対し、サファイア基板は
InGaAlN系半導体レーザ装置の波長が400nm
の自然放出光を吸収できないからである。
FIG. 17 is an IL characteristic curve of semiconductor laser devices having different oscillation wavelengths. Curve 5 is InGa having an oscillation wavelength of about 650 nm formed on a substrate made of GaAs.
A curve 6 shows the IL characteristics of the AlP semiconductor laser device.
Is formed on a substrate made of sapphire and has an oscillation wavelength of about 4
I-L of 00 nm InGaAlN semiconductor laser device
It shows the characteristics. As can be seen from FIG. 17, as compared with the InGaAlP-based semiconductor laser device shown in the curve 5, the InGaAlN-based semiconductor laser device shown in the curve 6 has more than five times the spontaneous emission amount at the threshold value. This is Ga
Since the As substrate absorbs light with a wavelength of 870 nm or less,
The wavelength of the InGaAlP semiconductor laser device is 650 nm.
While the spontaneous emission light is absorbed, the sapphire substrate has an InGaAlN semiconductor laser device having a wavelength of 400 nm.
This is because the spontaneous emission light of cannot be absorbed.

【0155】このように、発振しきい値に達する前の自
然放出光が多いと、モニタ用のフォトダイオードにバイ
アス光として入力されてしまうため、自動出力制御によ
る正確な光出力制御が困難となる。
As described above, if there is a large amount of spontaneous emission light before reaching the oscillation threshold value, the light is input to the monitoring photodiode as bias light, which makes it difficult to perform accurate optical output control by automatic output control. .

【0156】以下、本発明の第7の実施形態に係る半導
体レーザパッケージについて図面を参照しながら説明す
る。
A semiconductor laser package according to the seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0157】図14は本実施形態に係る半導体レーザパ
ッケージ70の一部を切り欠いた斜視図である。図14
に示すように、本実施形態に係る半導体レーザパッケー
ジ70は、放熱性に優れた金属等からなる円板状のベー
ス71と、放熱性に優れた金属等からなる四角錐台形状
を有し、上底面がベース71の軸方向と平行となるよう
にその側面がベース71の上面と固着されたマウント7
2と、マウント72の上底面の上にサブマウント73を
介在させ且つベース71の軸線方向とレーザ光の光軸と
がほぼ一致するように固着された半導体レーザチップ7
4とを備えている。
FIG. 14 is a perspective view in which a part of the semiconductor laser package 70 according to the present embodiment is cut away. 14
As shown in FIG. 2, the semiconductor laser package 70 according to the present embodiment has a disc-shaped base 71 made of metal or the like having excellent heat dissipation and a quadrangular pyramid trapezoidal shape made of metal or the like having excellent heat dissipation. The mount 7 whose side surface is fixed to the upper surface of the base 71 so that the upper bottom surface is parallel to the axial direction of the base 71.
2, and a semiconductor laser chip 7 fixed on the upper bottom surface of the mount 72 with a submount 73 interposed therebetween so that the axial direction of the base 71 and the optical axis of the laser light are substantially aligned with each other.
4 and.

【0158】ベース71上には、半導体レーザチップ7
4におけるベース71と対向する領域に半導体レーザチ
ップ74からの後方光Lb を検出する光電変換素子とし
てのフォトダイオード素子75が固着されている。
The semiconductor laser chip 7 is mounted on the base 71.
A photodiode element 75 as a photoelectric conversion element for detecting the backward light Lb from the semiconductor laser chip 74 is fixed to a region facing the base 71 in FIG.

【0159】マウント72の上底面上の半導体レーザチ
ップ74とフォトダイオード素子75との間に設けら
れ、後方光Lb の光軸上に開口部76aを有する遮光手
段としての遮光板76を有している。遮光板76は、レ
ーザ光が透過しない材料であればよく、金属材、プラス
チック材又はガラス材等を用いる。また、遮光板76の
半導体レーザチップ74と対向する対向面は、後方光L
b の反射光が前方光Lfに混入しないように、少なくと
も対向面をマット状(つや消し状)とすることが好まし
い。さらには、遮光板76がレーザ光を吸収する材料、
又は少なくとも対向面にレーザ光を吸収する塗料等が塗
布されていることが好ましい。
A light-shielding plate 76, which is provided between the semiconductor laser chip 74 on the upper bottom surface of the mount 72 and the photodiode element 75 and has an opening 76a on the optical axis of the backward light Lb, is provided. There is. The light shielding plate 76 may be made of any material that does not allow laser light to pass therethrough, and a metal material, a plastic material, a glass material, or the like is used. Further, the facing surface of the light shield plate 76 facing the semiconductor laser chip 74 has a rear light L.
It is preferable that at least the opposing surface is matte (matte) so that the reflected light b is not mixed with the front light Lf. Further, a material for the light shielding plate 76 to absorb the laser light,
Alternatively, it is preferable that at least the opposing surface is coated with a coating material or the like that absorbs laser light.

【0160】ベース71の上面には、マウント72及び
遮光板76を覆うキャップが気密に固着されている。キ
ャップ77における前方光Lf の光軸上には、該前方光
Lfを透過する窓部が設けられ該窓部の内側にはウィン
ドガラス78が気密に設けられている。また、ベースの
下面には、半導体レーザチップ74及びフォトダイオー
ド75と外部とを電気的に接続する外部リード79が設
けられている。
A cap that covers the mount 72 and the light shielding plate 76 is airtightly fixed to the upper surface of the base 71. A window portion for transmitting the front light Lf is provided on the optical axis of the front light Lf in the cap 77, and a window glass 78 is airtightly provided inside the window portion. Further, an external lead 79 for electrically connecting the semiconductor laser chip 74 and the photodiode 75 to the outside is provided on the lower surface of the base.

【0161】レーザ光は強い指向性を有し、ある程度の
広がり角を持ちながら光軸に沿って出射される。それに
対して自然放出光は半導体レーザチップ74からチップ
74の周囲全体に出射する。自然放出光のうちレーザ光
の光軸方向に出射する成分はレーザ光と分離することは
困難である。しかしながら、本実施形態のように、レー
ザ光の光軸に沿った位置に開口部76aを持つ遮光板7
6を、半導体レーザチップ74とフォトダイオード75
との間に設けることにより、自然放出光の光軸方向と異
なる成分をフォトダイオード75に検出されなくするこ
とができる。
Laser light has a strong directivity and is emitted along the optical axis with a certain spread angle. On the other hand, the spontaneous emission light is emitted from the semiconductor laser chip 74 to the entire periphery of the chip 74. It is difficult to separate the component of the spontaneous emission light emitted in the optical axis direction of the laser light from the laser light. However, as in this embodiment, the light shielding plate 7 having the opening 76a at a position along the optical axis of the laser light is used.
6, a semiconductor laser chip 74 and a photodiode 75
It is possible to prevent the component different from the direction of the optical axis of the spontaneous emission light from being detected by the photodiode 75 by disposing the component between and.

【0162】前述したように、半導体レーザチップ74
の基板に、サファイア、SiC又はGaNを用いる、発
振波長が400nm付近のInGaAlN系レーザ装置
においては、基板が自然放出光を吸収しないため、半導
体レーザチップ74から漏れる自然放出光が、発振波長
が650nm程度の赤色レーザ装置の場合よりも多い。
従って、本実施形態のように、半導体レーザチップ74
と光出力モニタ用のフォトダイオード75との間に、自
然放出光における遮光板76の通過後の減衰量が、後方
光Lb における遮光板76の通過後の減衰量よりも多く
なるように設けられた遮光板76を有する構成は極めて
効果が大きい。
As described above, the semiconductor laser chip 74
In an InGaAlN-based laser device using sapphire, SiC, or GaN for the substrate having an oscillation wavelength of about 400 nm, the substrate does not absorb the spontaneous emission light, so the spontaneous emission light leaking from the semiconductor laser chip 74 has an oscillation wavelength of 650 nm. Much more than in the case of a red laser device.
Therefore, as in this embodiment, the semiconductor laser chip 74
And the photodiode 75 for light output monitoring are provided such that the amount of attenuation of the spontaneous emission light after passing through the light shielding plate 76 is larger than the amount of attenuation of the backward light Lb after passing through the light shielding plate 76. The configuration including the light shielding plate 76 is extremely effective.

【0163】なお、開口部76aの開口径は、大きくす
る程、後方光Lb 及び自然放出光の減衰量が少なくなる
ため、後方光Lb の減衰量は少なく且つ自然放出光の減
衰量は多くなるように、適当な径を選ぶことが好まし
い。さらに、後方光Lb の減衰量が0となるように設定
するのが好ましい。
The larger the aperture diameter of the opening 76a, the smaller the attenuation amount of the backward light Lb and the spontaneous emission light. Therefore, the attenuation amount of the backward light Lb is small and the attenuation amount of the spontaneous emission light is large. Therefore, it is preferable to select an appropriate diameter. Further, it is preferable to set the attenuation amount of the backward light Lb to be zero.

【0164】また、遮光板76の開口部76aの開口形
状は円形でも方形でもよい。より好ましくは、半導体レ
ーザチップから出射されるレーザ光のビーム形状が一般
に長円形であるため、ビーム形状と対応した長円形とす
る。但し、半導体レーザチップの実装状態によっては、
後方光のビーム形状が乱れる場合があり、必ずしも長円
形状が最適な形状とは限らない。
The opening shape of the opening 76a of the light shielding plate 76 may be circular or square. More preferably, since the beam shape of the laser light emitted from the semiconductor laser chip is generally an elliptical shape, the elliptical shape corresponding to the beam shape is used. However, depending on the mounting state of the semiconductor laser chip,
The beam shape of the backward light may be disturbed, and the oval shape is not always the optimum shape.

【0165】図15は本実施形態に係る半導体レーザパ
ッケージが自動出力制御される様子を模式的に表わして
いる。図15において、図14に示す構成要素と同一の
構成要素には同一の符号を付している。図15に示すよ
うに、半導体レーザチップ74から出射される後方光L
b は、フォトダイオード75により光電変換されてAP
C回路80にモニタ信号として出力される。該モニタ信
号を受けるAPC回路80は、半導体レーザチップ74
の光出力値が所定値を維持できるように、半導体レーザ
チップ74の動作電流の電流量を調節する。
FIG. 15 schematically shows how the semiconductor laser package according to this embodiment is automatically controlled for output. 15, the same components as those shown in FIG. 14 are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 15, the backward light L emitted from the semiconductor laser chip 74
b is photoelectrically converted by the photodiode 75 and is AP
It is output to the C circuit 80 as a monitor signal. The APC circuit 80 that receives the monitor signal is a semiconductor laser chip 74.
The current amount of the operating current of the semiconductor laser chip 74 is adjusted so that the optical output value of 1 can maintain a predetermined value.

【0166】本実施形態によると、半導体レーザチップ
74から放出される自然放出光のうちレーザ光の後方光
Lb と同方向に放出される成分を除いた成分は、半導体
レーザチップ74とフォトダイオード75との間に設け
られた遮光板76により遮られるため、フォトダイオー
ド75に入射されない。これにより、遮光板76を設け
ない場合と比べて、自然放出光の検出量を10分の1程
度にまで低減することができる。その結果、動作電流の
しきい値近傍の低光出力状態であっても、自然放出光の
影響を低減できるため、自動出力制御を高精度に行なう
ことができる。
According to this embodiment, the components of the spontaneous emission light emitted from the semiconductor laser chip 74 excluding the components emitted in the same direction as the backward light Lb of the laser light are the semiconductor laser chip 74 and the photodiode 75. Since the light is blocked by the light shielding plate 76 provided between and, the light does not enter the photodiode 75. As a result, the detection amount of spontaneous emission light can be reduced to about 1/10 of that in the case where the light shielding plate 76 is not provided. As a result, even in a low light output state near the threshold value of the operating current, the influence of spontaneous emission light can be reduced, and automatic output control can be performed with high accuracy.

【0167】従来は、フォトダイオード75が後方光L
b に比較的多く混入する自然放出光までをも後方光Lb
の検出光として光電変換してしまうため、実際のレーザ
光の出力値を高く評価することとなる。その結果、AP
C回路80は所定の光出力値よりも低い動作電流を設定
することとなる。
In the past, the photodiode 75 has been designed so that the rear light L
Even the spontaneously emitted light that is relatively mixed in b is backward light Lb.
Since photoelectric conversion is performed as the detection light of, the actual output value of the laser light is highly evaluated. As a result, AP
The C circuit 80 sets an operating current lower than a predetermined light output value.

【0168】なお、本実施形態においては、遮光手段
を、開口部76aを持つ遮光板76としたが、開口部7
6aは必ずしも必要ではない。例えば、自然放出光の減
衰量がレーザ光の減衰量よりも大きい薄膜でもよい。
In this embodiment, the light shielding means is the light shielding plate 76 having the opening 76a.
6a is not always necessary. For example, a thin film in which the amount of spontaneous emission light attenuation is larger than the amount of laser light attenuation may be used.

【0169】また、板状の部材以外にも、例えば、後方
光Lb の光軸を包含するように延びる筒状の部材であっ
てもよい。
Besides the plate-like member, for example, a cylindrical member extending so as to include the optical axis of the backward light Lb may be used.

【0170】また、遮光手段は、半導体レーザチップ7
4とフォトダイオード75との間に設けられる部材に限
られない。例えば、図14に示すキャップ77の内部に
充填され、自然放出光の減衰量がレーザ光の減衰量より
も大きい気体又は樹脂材であってもよい。
The light shielding means is the semiconductor laser chip 7
It is not limited to the member provided between the photodiode 4 and the photodiode 75. For example, a gas or a resin material that is filled in the cap 77 shown in FIG. 14 and in which the attenuation amount of spontaneous emission light is larger than the attenuation amount of laser light may be used.

【0171】また、効果は弱まるものの、長波長発振型
のInGaAlP系レーザ装置に対しても本実施形態と
同様の遮光板76を設けることにより、自然放出光を低
減できることはいうまでもない。
Although the effect is weakened, it is needless to say that the long-wavelength oscillation type InGaAlP laser device can be provided with the same light shielding plate 76 as in the present embodiment to reduce the spontaneous emission light.

【0172】[0172]

【発明の効果】本発明に係る半導体レーザ装置による
と、レーザ発振に付随する自然放出光が装置の外部に放
出されなくなるため、該装置の周辺部に配置される光素
子に対する光学的ノイズを除去できる。従って、光ディ
スク等の読み取り動作時のS/N比が向上するので、自
動出力制御をより確実に行なえるようになると共に、光
集積化装置への応用が可能となる。
According to the semiconductor laser device of the present invention, since spontaneous emission light accompanying laser oscillation is not emitted to the outside of the device, optical noise with respect to optical elements arranged in the peripheral portion of the device is removed. it can. Therefore, the S / N ratio during the reading operation of the optical disc or the like is improved, so that the automatic output control can be more surely performed and the application to the optical integrated device becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る窒化物半導体レ
ーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 1 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態の第1変形例に係る窒
化物半導体レーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 2 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a first modification of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態の第2変形例に係る窒
化物半導体レーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 3 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a second modification of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態の第3変形例に係る窒
化物半導体レーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 4 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a third modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る窒化物半導体レ
ーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 5 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施形態の第1変形例に係る窒
化物半導体レーザ装置を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a first modification of the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施形態の第2変形例に係る窒
化物半導体レーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 7 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a second modification of the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明に係る窒化物半導体レーザ装置と従来の
窒化物半導体レーザ装置の各注入電流に対するそれぞれ
の光出力特性を表わすグラフである。
FIG. 8 is a graph showing respective light output characteristics with respect to respective injection currents of the nitride semiconductor laser device according to the present invention and the conventional nitride semiconductor laser device.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る窒化物半導体レ
ーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 9 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施形態に係る窒化物半導体
レーザ装置を示す構成断面図である。
FIG. 10 is a structural cross-sectional view showing a nitride semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】(a)及び(b)は本発明の第4の実施形態
の一変形例に係る窒化物半導体レーザ装置を示し、
(a)は構成断面図であり、(b)は斜視図である。
11A and 11B show a nitride semiconductor laser device according to a modification of the fourth embodiment of the present invention,
(A) is a sectional view of the configuration, and (b) is a perspective view.

【図12】本発明の第5の実施形態に係る光ディスク装
置を示す模式的な構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an optical disk device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第6の実施形態に係る光集積化装置
を示す模式的な斜視図である。
FIG. 13 is a schematic perspective view showing an optical integrated device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第7の実施形態に係る半導体レーザ
装置を示す一部切欠断面斜視図である。
FIG. 14 is a partially cutaway sectional perspective view showing a semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施形態に係る半導体レーザ
装置における自動出力制御方法を示す模式的な構成図で
ある。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing an automatic output control method in a semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図16】(a)は通常の半導体レーザ装置における動
作電流値と光出力値との関係(I−L特性曲線)を表わ
すグラフである。(b)はI−L特性曲線の温度依存性
を表わすグラフである。
FIG. 16A is a graph showing a relationship (IL characteristic curve) between an operating current value and an optical output value in a normal semiconductor laser device. (B) is a graph showing the temperature dependence of the IL characteristic curve.

【図17】従来の短波長発振型半導体レーザ装置と長波
長発振型半導体レーザ装置とにおけるI−L特性曲線を
比較したグラフである。
FIG. 17 is a graph comparing the IL characteristic curves of a conventional short wavelength oscillation type semiconductor laser device and a conventional long wavelength oscillation type semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A 窒化物半導体レーザ装置 1B 窒化物半導体レーザ装置 1C 窒化物半導体レーザ装置 1D 窒化物半導体レーザ装置 1E 窒化物半導体レーザ装置 1F 窒化物半導体レーザ装置 1G 窒化物半導体レーザ装置 1H 窒化物半導体レーザ装置 1I 窒化物半導体レーザ装置 1J 窒化物半導体レーザ装置 2 サブマウント 11 基板 12 バッファ層 13 n型コンタクト層 14 n側電極 15A 自然放出光吸収層 15B 自然放出光吸収層 15C 自然放出光吸収層 15D 自然放出光吸収層 16 n型クラッド層(第1のクラッド層) 17 活性層 18 p型クラッド層(第2のクラッド層) 19 p型コンタクト層 20 絶縁膜 21 p側電極 22 半田材 23 p側端子電極 24 半田材 25 n側端子電極 26 溝部 27 絶縁膜 28 自然放出光吸収材 31A 自然放出光防止膜 31B 自然放出光防止膜 31C 自然放出光防止膜 32 自然放出光防止壁 33 遮光ケース 34 絶縁膜 40 集光光学部(集光光学系装置) 41 半導体レーザ装置 42 コリメータレンズ 43 回折格子 44 ハーフプリズム 45 集光レンズ 46 駆動系回路 47 受光レンズ 48 シリンドリカルレンズ 49 フォトダイオード素子(光検出器) 50 光ディスク 51 発光光 52 反射光 61 基体 61a 凹部 62 半導体レーザ装置 63 マイクロミラー 64 出力モニタ用フォトダイオード素子 65A 第1のフォトダイオード素子(光検出器) 65B 第2のフォトダイオード素子(光検出器) 70 半導体レーザパッケージ 71 ベース 72 マウント 73 サブマウント 74 半導体レーザチップ 75 フォトダイオード素子(光電変換素子) 76 遮光板(遮光手段) 76a 開口部 77 キャップ 78 ウィンドガラス 79 外部リード Lb 後方光 Lf 前方光 1A Nitride semiconductor laser device 1B Nitride semiconductor laser device 1C nitride semiconductor laser device 1D nitride semiconductor laser device 1E Nitride semiconductor laser device 1F Nitride semiconductor laser device 1G nitride semiconductor laser device 1H nitride semiconductor laser device 1I Nitride semiconductor laser device 1J Nitride semiconductor laser device 2 submount 11 board 12 buffer layers 13 n-type contact layer 14 n-side electrode 15A spontaneous emission light absorption layer 15B Spontaneous emission light absorption layer 15C spontaneous emission light absorption layer 15D spontaneous emission light absorption layer 16 n-type clad layer (first clad layer) 17 Active layer 18 p-type clad layer (second clad layer) 19 p-type contact layer 20 insulating film 21 p-side electrode 22 Solder material 23 p-side terminal electrode 24 Solder material 25 n side terminal electrode 26 Groove 27 Insulating film 28 Natural emission light absorber 31A Spontaneous emission light prevention film 31B Spontaneous emission light prevention film 31C Spontaneous emission light prevention film 32 Natural emission light prevention wall 33 Shading case 34 Insulating film 40 Condensing optical unit (condensing optical system device) 41 Semiconductor laser device 42 Collimator lens 43 diffraction grating 44 Half prism 45 condensing lens 46 Drive system circuit 47 Light receiving lens 48 Cylindrical lens 49 Photodiode element (photodetector) 50 optical disks 51 emitted light 52 reflected light 61 base 61a recess 62 Semiconductor laser device 63 micro mirror Photodiode element for 64 output monitor 65A First photodiode element (photodetector) 65B Second photodiode element (photodetector) 70 Semiconductor laser package 71 base 72 mount 73 submount 74 Semiconductor laser chip 75 Photodiode element (photoelectric conversion element) 76 Light-shielding plate (light-shielding means) 76a opening 77 cap 78 windshield 79 External lead Lb back light Lf forward light

フロントページの続き (72)発明者 宮永 良子 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 鈴木 政勝 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9−232685(JP,A) 特開 平6−152046(JP,A) 特開 平7−335969(JP,A) 特開 昭62−282474(JP,A) 特開 昭49−104590(JP,A) 特開 平11−251685(JP,A) 特開 平11−68256(JP,A) 特開 平2−214182(JP,A) 特開 昭63−198390(JP,A) 特開 昭63−34991(JP,A) 特開 昭60−16489(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00 Front page continuation (72) Inventor Ryoko Miyanaga 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masakatsu Suzuki, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56 ) Reference JP-A-9-232685 (JP, A) JP-A-6-152046 (JP, A) JP-A-7-335969 (JP, A) JP-A-62-282474 (JP, A) JP-A 49-104590 (JP, A) JP-A-11-251685 (JP, A) JP-A-11-68256 (JP, A) JP-A-2-214182 (JP, A) JP-A-63-198390 (JP, A) JP-A 63-34991 (JP, A) JP-A 60-16489 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50 H01L 33 / 00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に形成された第1導電型の窒化物
半導体からなる第1のクラッド層と、 前記第1のクラッド層の上に形成された窒化物半導体か
らなる活性層と、 前記活性層の上に形成された第2導電型の窒化物半導体
からなる第2のクラッド層とを備え、 前記基板と前記第1のクラッド層との間に、第1導電型
第1のコンタクト層が挟まれており前記基板と前記第1導電型の第1のコンタクト層との間
にバッファ層が挟まれており、 前記バッファ層と前記第1のコンタクト層との間に、I
nを含む 第1導電型の窒化物半導体からなり、前記活性
層から放出される自然放出光を吸収する自然放出光吸収
層が形成されており、 前記自然放出光吸収層は、前記バッファ層と接するよう
に形成されており、 前記活性層はInを含み、 前記Inを含む第1導電型の窒化物半導体層に含まれる
Inの量が前記活性層に含まれるInの量と同じか又は
それ以上であり、 前記Inを含む第1導電型の窒化物半導体層のエネルギ
ーギャップが、前記活性層のエネルギーギャップよりも
小さい、 半導体レーザ装置。
1. A first cladding layer made of a nitride semiconductor of a first conductivity type formed on a substrate, an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first cladding layer, A second clad layer made of a second conductive type nitride semiconductor formed on the active layer, and a first conductive type first contact between the substrate and the first clad layer. A layer is sandwiched between the substrate and the first contact layer of the first conductivity type.
And a buffer layer is sandwiched between the buffer layer and the first contact layer.
A spontaneous emission light absorption layer that is made of a first conductivity type nitride semiconductor containing n and that absorbs spontaneous emission light emitted from the active layer is formed, and the spontaneous emission light absorption layer includes a buffer layer and To touch
And the active layer contains In and is included in the first-conductivity-type nitride semiconductor layer containing In.
The amount of In is the same as the amount of In contained in the active layer, or
The energy of the first-conductivity-type nitride semiconductor layer containing In that is more than that
-Gap is larger than the energy gap of the active layer
A small semiconductor laser device.
【請求項2】 基板上に形成された第1導電型の窒化物
半導体からなる第1のクラッド層と、 前記第1のクラッド層の上に形成された窒化物半導体か
らなる活性層と、 前記活性層の上に形成された第2導電型の窒化物半導体
からなる第2のクラッド層とを備え、前記基板と前記第1のクラッド層との間に、第1導電型
の第1のコンタクト層が挟まれており、 前記第1のコンタクト層には第1電極が接続されてお
り、 前記第2のクラッド層を前記活性層との間に挟む第2導
電型の窒化物半導体からなる第2のコンタクト層を有し
ており、 前記第2のコンタクト層を前記第2のクラッド層との間
に挟むと共に、ストライプ状の開口部を有する絶縁膜を
有しており、 前記絶縁膜を前記第2のコンタクト層との間に挟むと共
に、前記開口部を充填する第2電極を有しており、 前記絶縁膜と前記第2のコンタクト層との間に、Inを
含む 第2導電型の窒化物半導体層からなり、前記活性層
から放出される自然放出光を吸収する自然放出光吸収層
が形成されており、 前記自然放出光吸収層は前記第2電極と接しており、 前記活性層はInを含み、 前記Inを含む第2導電型の窒化物半導体層に含まれる
Inの量が前記活性層に含まれるInの量と同じか又は
それ以上であり、 前記Inを含む第2導電型の窒化物半導体層のエネルギ
ーギャップが、前記活性層のエネルギーギャップよりも
小さい、 半導体レーザ装置。
2. A first clad layer made of a first conductivity type nitride semiconductor formed on a substrate, an active layer made of a nitride semiconductor formed on the first clad layer, A second clad layer made of a nitride semiconductor of a second conductivity type formed on the active layer, the first conductivity type being provided between the substrate and the first clad layer.
And a first electrode is connected to the first contact layer.
A second conductive layer sandwiching the second cladding layer between the second conductive layer and the active layer.
Has a second contact layer made of an electric nitride semiconductor
Between the second contact layer and the second cladding layer.
An insulating film with a striped opening
If the insulating film is sandwiched between the insulating film and the second contact layer,
Has a second electrode filling the opening , and In is provided between the insulating film and the second contact layer.
Including consists second conductivity type nitride semiconductor layer, the which spontaneous emission light absorbing layer that absorbs the spontaneous emission light emitted is formed from the active layer, the spontaneous emission light absorbing layer is in contact with the second electrode The active layer contains In and is included in the second-conductivity-type nitride semiconductor layer containing In.
The amount of In is the same as the amount of In contained in the active layer, or
The energy of the second-conductivity-type nitride semiconductor layer containing In that is more than that
-Gap is larger than the energy gap of the active layer
A small semiconductor laser device.
【請求項3】 前記絶縁膜が酸化シリコンからなる、請
求項2に記載の半導体レーザ装置。
3. The contract, wherein the insulating film is made of silicon oxide.
The semiconductor laser device according to claim 2.
【請求項4】 半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光をデータ
が記録された記録媒体上に集光する集光光学系装置と、 前記記録媒体によって反射されたレーザ光を検出する光
検出器とを備え、 前記半導体レーザ装置は、請求項1に記載の半導体レー
ザ装置であることを特徴とする光ディスク装置。
4. A semiconductor laser device, a condensing optical system device for condensing laser light emitted from the semiconductor laser device onto a recording medium on which data is recorded, and laser light reflected by the recording medium. A semiconductor laser device according to claim 1 , further comprising a photodetector for detecting the semiconductor laser device.
Optical disk apparatus which is a laser device.
【請求項5】 半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射されたレーザ光をデータ
が記録された記録媒体上に集光する集光光学系装置と、 前記記録媒体によって反射されたレーザ光を検出する光
検出器とを備え、 前記半導体レーザ装置は、請求項2に記載の半導体レー
ザ装置であることを特徴とする光ディスク装置。
5. A semiconductor laser device, a condensing optical system device for condensing laser light emitted from the semiconductor laser device onto a recording medium on which data is recorded, and laser light reflected by the recording medium. The semiconductor laser device according to claim 2 , further comprising: a photodetector for detecting.
Optical disk apparatus which is a laser device.
【請求項6】 半導体からなる基体上に設けられた半導
体レーザ装置と、 前記基体上に形成され、前記半導体レーザ装置から出射
されたレーザ光の反射光を検出する光検出器とを備え、 前記半導体レーザ装置は、請求項1に記載の半導体レー
ザ装置であることを特徴とする光集積化装置。
6. A semiconductor laser device provided on a base body made of a semiconductor, and a photodetector formed on the base body for detecting reflected light of laser light emitted from the semiconductor laser device. The semiconductor laser device is a semiconductor laser device according to claim 1.
Optical integrated device which is a laser device.
【請求項7】 半導体からなる基体上に設けられた半導
体レーザ装置と、 前記基体上に形成され、前記半導体レーザ装置から出射
されたレーザ光の反射光を検出する光検出器とを備え、 前記半導体レーザ装置は、請求項2に記載の半導体レー
ザ装置であることを特徴とする光集積化装置。
7. A semiconductor laser device provided on a base body made of a semiconductor, and a photodetector formed on the base body for detecting reflected light of laser light emitted from the semiconductor laser device, The semiconductor laser device is a semiconductor laser device according to claim 2.
Optical integrated device which is a laser device.
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