JP3777027B2

JP3777027B2 - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP3777027B2
Application number: JP23859897A
Authority: JP
Inventors: 政義竹見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH1187832A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体レーザ装置、特にＡｌＧａＩｎＰ系半導体を用いた赤色半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクやＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ：デジタル・ヴァーサタイル・ディスク）といった情報処理分野での高密度化が進み、それに伴い光による書き込み・読みとりに用いられる情報処理用半導体レーザのより一層の短波長化が要求されている。半導体レーザの波長・構成材料もこれまでの７８０ｍｍ帯ＡｌＧａＡｓ系半導体レーザから６８５ｎｍ帯ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザへ開発・量産が移行し始めている。今後、さらにＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザも６８５ｎｍ帯から６５０ｎｍあるいは６３５ｎｍ帯へ短波長化が要求されている。
【０００３】
ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザを作製する場合の一般的手法として、有機金属気相成長法（ＭｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）がある、この手法は、例えばＡｌＧａＩｎＰ系半導体材料では、III族元素であるアルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ）とインジウム（Ｉｎ）の原料としてそれぞれトリメチルアルミニウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｌｍｉｎｉｕｍ：ＴＭＡ）、トリエチルガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ：ＴＥＧ）、トリメチルインジウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｉｎｄｉｕｍ：ＴＭＩ）を用い、V族元素であるリン（Ｐ）の原料としてフォスフィン（Ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ：ＰＨ₃）を用い、これらを熱分解させ結晶格子定数がほぼ同じであるＧａＡｓ基板上に結晶を成長させる手法である。ＡｌＧａＩｎＰ系半導体材料では、光を発生・伝搬する活性層（（Ａｌ）ＧａＩｎＰ層）を活性層よりもエネルギー禁制帯幅（バンドギャップ）の広いｎ型とｐ型のＡｌＧａＩｎＰ層で挟み込んだダブルヘテロ（Ｄｏｕｂｌｅｈｅｔｅｒｏ：ＤＨ）構造を作製する。このようなＤＨ構造を用いてレーザを作製するときには、このＤＨ構造の両側にｐ型とｎ型のオーミック性電極を形成する。オーミック性電極を形成するためには、高濃度にドーピングでき、比抵抗の小さなＧａＡｓ層が電極形成層として一般的に用いられる。
【０００４】
しかしながら、ＡｌＧａＩｎＰ層を備えた半導体レーザでは、特に、ｐ型ＧａＡｓ層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層との間には大きなバンドギャップ差が存在し、かつ、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層はバンドギャップが大きく、高濃度のドーピングが難しいことからｐ型ＧａＡｓ層との間にバンド不連続によるポテンシャルバリアが形成される。このため、レーザ駆動時に正孔（ｈｏｌｅ）の注入がうまくいかず動作電圧の上昇および素子抵抗の上昇を引き起こし、実使用上大きな問題となる。そこで、このような問題を解決するために一般的に良く用いられているのがｐ型ＧａＡｓ層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層の間にその中間的なバンドギャップを有するｐ型ＧａＩｎＰ層を挿入し、バンド不連続を緩和する構造が提案されている。
【０００５】
図８は、このようなｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層が形成された従来例のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの構成を模式的に示す断面図である。この従来例のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に図８に示す各層が、ＭＯＣＶＤ法で成長形成されて構成される。
ここで、図８において、
２は、ｎ型ＧａＡｓバッファ層（２×１０¹⁸ｃｍ^-3，０．５μｍ）、
３は、ｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層３（４×１０¹⁷ｃｍ^-3，１．５μｍ、
４は、６５０ｎｍ帯アンドープ（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ／ＧａＩｎＰ三重量子井戸活性層（井戸層６ｎｍ×３、障壁層４ｎｍ×２，光ガイド層３５ｎｍ×２の計９６ｎｍ）、
５は、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１クラッド層５（４×１０¹⁷ｃｍ^-3，０．２μｍ）、
６は、ｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐエッチングストッパ層（１×１０¹⁸ｃｍ^-3，５ｎｍ）、７は、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層（７×１０¹⁷ｃｍ^-3，１．２５μｍ）、
８は、ｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層（１．５×１０¹⁸ｃｍ^-3，０．１μｍ）、
９は、ｐ型ＧａＡｓキャップ層（２×１０¹⁹ｃｍ^-3，０．４μｍ）、
１２は、アンドープＧａＡｓブロック層（０．３μｍ）、
１３は、ｎ型ＧａＡｓブロック層（４×１０¹⁸ｃｍ^-3，０．７μｍ）、
１４は、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（２×１０¹⁹ｃｍ^-3，２．５μｍ）である。
【０００６】
ここで、ｎ型ＧａＡｓ基板１の上面の面方向は、（００１）から［１１０］方向に１０°傾斜するように形成されている。また、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層７、ｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９によって、峰状のリッジ部１１が形成され、リッジ部１１の底部は、例えば５．５μｍの幅に設定される。尚、リッジ部１１は、その長手方向が［１１０］方向に一致するように形成される。その後、表・裏面に電極が形成され、所定の長さに劈開された後、端面がコーティングされて従来例の半導体レーザが作製される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のバンド不連続緩和層を挿入した半導体レーザでは、素子抵抗を十分低減することはできなかった。素子抵抗を低減するためにはｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層のキャリア濃度を高くすることも考えられるが、ｐ型不純物であるＺｎを高ドーピングした場合には、活性層へのＺｎの拡散が進み、レーザ特性が悪化するという新たな問題を生じる。そのため、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層のキャリア濃度は７×１０¹⁷ｃｍ^-3が限界であり、このＺｎを高ドーピングする方法でも素子抵抗を十分低下させることはできなかった。
【０００８】
本発明の目的は、以上の問題点を解決して、レーザ特性を悪化させることなく、素子抵抗を低減できる半導体レーザ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層上にｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層を介してｐ型ＧａＡｓキャップ層が形成された半導体レーザ装置において、中間的なバンドギャップエネルギーを有する複数のＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層を形成することにより、活性層へのホールの注入をスムースにでき、かつ該バリヤ抑制層の膜厚をバンド不連続緩和層より薄くすることにより発生したレーザ光を吸収しないようにできることを見いだして完成させたものである。
すなわち、本発明に係る半導体レーザ装置は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層とｎ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層との間に活性層を備え、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層上にｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層を介してｐ型ＧａＡｓキャップ層が形成され、リッジ導波路を有する半導体レーザ装置であって、
上記リッジ導波路を構成するリッジ部分において、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層との間にさらに、バンドギャップエネルギーが段階的に変化するように複数のＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層を形成し、上記各ＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層の膜厚を上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の膜厚より薄く設定し、かつ上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層と上記複数のＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層の合計の膜厚を、０．１μｍ以下とし、かつ上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層及び上記各ＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層のＡｌの含有量を、上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の近くに形成される層ほど少なくしたことを特徴とする。ここで、ＡｌＧａＩｎＰ半導体とは、一般式（Ａｌ_xＧａ_x-1）_yＩｎ_y-1Ｐで表される半導体のことである。但し、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１である。以上の本発明に係る半導体レーザ装置では、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の間のポテンシャル障壁を段階的に変化するようにできる。
【００１０】
また、本発明に係る半導体レーザ装置においては、上記ＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層として、ｐ型（Ａｌ _0.5 Ｇａ _0.5 ） _0.5 Ｉｎ _0.5 Ｐにより構成され、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層側に位置する第１ポテンシャルバリア抑制層と、ｐ型（Ａｌ _0.3 Ｇａ _0.7 ） _0.5 Ｉｎ _0.5 Ｐにより構成され、上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層側に位置する第２ポテンシャルバリア抑制層とを含むようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
本発明は、それぞれ一般式（Ａｌ_xＧａ_x-1）_yＩｎ_y-1Ｐで表されるｐ型クラッド層とｎ型クラッド層との間に活性層を備え、ｐ型クラッド層上にｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層を介してｐ型ＧａＡｓキャップ層が形成された半導体レーザ装置において、
（１）上記ｐ型クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層との間に、上記ｐ型クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層との中間的なバンドギャップエネルギーを有する複数のＡｌＧａＩｎＰ系半導体からなるポテンシャルバリヤ抑制層を形成することにより、ｐ型クラッド層と不連続緩和層との間のバンドギャップエネルギーが段階的に変化するようにし、かつ
（２）上記各ＡｌＧａＩｎＰ系半導体ポテンシャルバリヤ抑制層の膜厚を上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の膜厚より薄く設定することにより、リッジ部の高さを従来と実質的に同等に保ち、リッジ部の高さが高くなることによるデバイス作製上の問題の発生を防止している。
これによって、ｐ型クラッド層のキャリヤ濃度を高くすることなく、素子抵抗を低減、言い換えると、レーザ発振特性を損なうことなく、素子抵抗を低減することができる。
【００１２】
ここで、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体は、Ａｌの含有量を減少させることによりバンドギャップエネルギーを大きくできる。従って、本願発明では、第１ポテンシャルバリヤ抑制層の半導体の組成を（Ａｌ_x1Ｇａ_x1-1）_yＩｎ_y-1Ｐ、第２ポテンシャルバリヤ抑制層の半導体の組成を（Ａｌ_x2Ｇａ_x2-1）_yＩｎ_y-1Ｐ、…第ｎポテンシャルバリヤ抑制層の半導体の組成を（Ａｌ_xnＧａ_xn-1）_yＩｎ_y-1Ｐとし、ｐ型クラッド層の半導体の組成を（Ａｌ_x0Ｇａ_x0-1）_yＩｎ_y-1Ｐとしたときに、ｘ０＞ｘ１＞ｘ２…＞ｘｎとなるように設定することにより、ｐ型クラッド層と不連続緩和層との間のバンドギャップエネルギーが段階的に変化するようにできる。
【００１３】
本実施の形態では、リッジ部を形成する上でのデバイス製作上の制約もあり、ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層及び上記複数のＡｌＧａＩｎＰポテンシャルバリヤ抑制層の合計の膜厚を、０．１μｍ以下に設定することが好ましい。
【００１４】
図１は本発明に係る一実施の形態の半導体レーザの構成を示す模式断面図であり、図８の従来例の半導体レーザに比較して、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層７とｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層８との間に、ｐ型（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１ポテンシャルバリア抑制層１５及び、ｐ型（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２ポテンシャルバリア抑制層１６を形成したことを特徴とし、これによって従来例に比較して素子抵抗が低減される。尚、本発明に係る実施の形態のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、従来例と同様、ダブルヘテロ（ＤＨ）構造であって、図１において、従来例と同様のものには同様の符号を付して示している。
【００１５】
以下、図１のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの製造方法について説明する。該製造方法においてはまず、図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１の面方位が（００１）から［１１０］方向に１０°傾斜した上面に、例えばｎ型ＧａＡｓバッファ層２（２×１０¹⁸ｃｍ^-3）を０．５μｍ、ｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層３（４×１０¹⁷ｃｍ^-3）を１．５μｍ、６５０ｎｍ帯アンドープ（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ／ＧａＩｎＰ三重量子井戸活性層４（井戸層６ｎｍ×３、障壁層４ｎｍ×２，光ガイド層３５ｎｍ×２の計９６ｎｍ）、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１クラッド層５（４×１０¹⁷ｃｍ^-3）を０．２μｍ、ｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐエッチングストッパ層６（１×１０¹⁸ｃｍ^-3）を５ｎｍ、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層７ａ（７×１０¹⁷ｃｍ^-3）を１．２５μｍ、ｐ型（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１ポテンシャルバリア抑制層１５ａ（８×１０¹⁷ｃｍ^-3）を０．０２μｍ、ｐ型（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２ポテンシャルバリア抑制層１６ａ（１×１０¹⁸ｃｍ^-3）を０．０２μｍ、Ｐ−Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層８ａ（１．５×１０¹⁸ｃｍ^-3）を０．０６μｍ、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９ａ（２×１０¹⁹ｃｍ^-3）を０．４μｍ順次ＭＯＣＶＤ法などにより成長する。
【００１６】
次に、［１１０］方向に例えばＳｉＯＮからなる選択成長マスク１０を所定の幅（例えば、幅３．０μｍ）に形成する。この選択成長マスク１０をエッチングマスクとして用いて、選択成長マスク１０の両側の各層を、例えばＨ₂ＳＯ₄：Ｈ₂Ｏなどのエッチング液を用いたウェットプロセスによってｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐエッチングストッパ層６上面まで除去することにより、リッジ部１１を［１１０］方向に形成する（図３）。ここで、リッジ部１１の底部の幅は例えば５．５μｍに設定する。
次に、リッジ部１１の両側に、それぞれ埋込成長層と呼ばれるアンドープＧａＡｓブロック層１２を例えば０．３μｍ、ｎ型ＧａＡｓブロック層１３（４×１０¹⁸ｃｍ^-3）を例えば０．７μｍ順次成長させる（図４）。さらに、ＳｉＯＮからなる選択成長マスク１０を除去した後（図５）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４（２×１０¹⁹ｃｍ^-3）を２．５μｍの厚さに成長することにより、図１に示す各層が形成される。その後、表・裏面に電極を形成し、所定の共振器長になるように、リッジ部１１の長手方向に垂直な面で劈開し、劈開面をコーティングすることにより本実施の形態の半導体レーザを作製する。
【００１７】
以上のように構成された実施の形態の半導体レーザは、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層７とｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層８との間に、ｐ型（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１ポテンシャルバリア抑制層１５及び、ｐ型（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２ポテンシャルバリア抑制層１６が形成されている。これによって、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層７とｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層８との間のポテンシャル障壁を段階的に変化させることができるので、第２クラッド層７とバンド不連続緩和層８間の抵抗を小さくでき、半導体レーザ全体の素子抵抗を小さくできる。
【００１８】
このようにして作製したＤＨ構造でのバンド不連続緩和層８からｐ型クラッド層７までのポテンシャルバリアをＣ−Ｖ測定を用いて測定した結果を図６に示す。比較のため図８の従来例のポテンシャルバリアの測定例も図７に合わせて示す。図６、図７から明らかなように、従来例では非常に高く幅の広いポテンシャルバリアが存在しているが、本発明によればポテンシャルバリア高さも低く、幅も狭くなっていることがわかる。
次に、実際に作製した図１のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザのレーザ特性を表１に示す。
【００１９】
【表１】

【００２０】
表１に示すように、本願発明では、素子抵抗が従来の７〜８Ωから１Ω程度低減されていることがわかる。さらに、素子抵抗低減効果により、他のレーザ特性、例えば発振閾電流値（Ｉth）や駆動電流（Ｉop）も若干下がっていることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る半導体レーザ装置は、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系半導体クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層との間に、複数のＡｌＧａＩｎＰ系半導体ポテンシャルバリヤ抑制層を形成しているので、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系半導体クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層との間のポテンシャル障壁が段階的に変化するようにでき、素子抵抗を低減できる。すなわち、本発明によれば、ｐ型クラッド層のキャリヤ濃度を高くすることなく素子抵抗を低減できるので、レーザ特性が良好でかつ素子抵抗の低い半導体レーザ装置を提供することができる。
【００２２】
また、本発明に係る半導体レーザ装置においては、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ系半導体クラッド層及び上記各ＡｌＧａＩｎＰ系半導体ポテンシャルバリヤ抑制層のＡｌの含有量を、上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の近くに形成される層ほど少なくなるように設定することにより、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の間のポテンシャル障壁を容易に段階的に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態の半導体レーザの構成を示す模式断面図である。
【図２】実施の形態の半導体レーザの製造方法において、各層が形成された後の模式断面図である。
【図３】実施の形態の半導体レーザの製造方法において、リッジ部が形成された後の模式断面図である。
【図４】実施の形態の半導体レーザの製造方法において、リッジ部の両側に埋め込み層が形成された後の模式断面図である。
【図５】実施の形態の半導体レーザの製造方法において、リッジ部の両側に埋め込み層が形成し、選択成長マスクを除去した後の模式断面図である。
【図６】図１の半導体レーザにおけるＣ−Ｖ測定結果を示すグラフである。
【図７】従来例の半導体レーザにおけるＣ−Ｖ測定結果を示すグラフである。
【図８】従来例の半導体レーザの構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ｎ型ＧａＡｓ基板、２ｎ型ＧａＡｓバッファ層、３ｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐクラッド層、４（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ／ＧａＩｎＰ三重量子井戸活性層、５ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１クラッド層、６ｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐエッチングストッパ層、７ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２クラッド層、８ｐ型Ｇａ_0.5Ｉｎ_0.5Ｐバンド不連続緩和層、９ｐ型ＧａＡｓキャップ層、１０ＳｉＯＮからなる選択成長マスク、１１リッジ部分、１２アンドープＧａＡｓブロック層、１３ｎ型ＧａＡｓブロック層、１４ｐ型ＧａＡｓコンタクト層、１５ｐ型（Ａｌ_0.5Ｇａ_0.5）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第１ポテンシャルバリア抑制層、１６ｐ型（Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐ第２ポテンシャル抑制層。

Claims

ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層とｎ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層との間に活性層を備え、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層上にｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層を介してｐ型ＧａＡｓキャップ層が形成され、リッジ導波路を有する半導体レーザ装置であって、
上記リッジ導波路を構成するリッジ部分において、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層と上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層との間にさらに、バンドギャップエネルギーが段階的に変化するように複数のＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層を形成し、上記各ＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層の膜厚を上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の膜厚より薄く設定し、かつ上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層と上記複数のＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層の合計の膜厚を、０．１μｍ以下とし、かつ上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層及び上記各ＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層のＡｌの含有量を、上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層の近くに形成される層ほど少なくしたことを特徴とする半導体レーザ装置。
上記ＡｌＧａＩｎＰ半導体ポテンシャルバリヤ抑制層として、
ｐ型（Ａｌ _0.5 Ｇａ _0.5 ） _0.5 Ｉｎ _0.5 Ｐにより構成され、上記ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ半導体クラッド層側に位置する第１ポテンシャルバリア抑制層と、
ｐ型（Ａｌ _0.3 Ｇａ _0.7 ） _0.5 Ｉｎ _0.5 Ｐにより構成され、上記ｐ型ＧａＩｎＰバンド不連続緩和層側に位置する第２ポテンシャルバリア抑制層とを含む請求項１記載の半導体レーザ装置。