JP5385526B2 - 半導体レーザ - Google Patents

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Description

本発明は、半導体レーザに関し、特に電流を閉じ込める層と光を閉じ込める層がそれぞれ独立している半導体レーザに関する。
光情報処理機器の光源として用いられる半導体レーザは、長寿命で、温度によるしきい値電流の変化が小さく、且つ低雑音のものが求められる。光情報処理機器に用いられる半導体レーザとしては、発振波長が赤色域で、２層構造の電流ブロック層を備えたリッジ型半導体レーザ等を採用することができる（例えば、特許文献１参照）。
光情報処理機器にシングルモード半導体レーザを用いた場合、光ディスク等によって反射されたレーザ光が半導体レーザに入射すると光干渉のために発振状態が不安定に変化し、雑音の原因となる。このように戻り光による雑音は、半導体レーザが光ディスク等の再生記録用光源等に使用される場合に大きな支障となる。
この戻り光による雑音を低減するために、半導体レーザの出力を高周波重畳回路によって変調してレーザ光の干渉性を低下させることが一般的に行われている。しかし、この方法では、高周波電流を生成するための高周波重畳回路が別に必要となるため、半導体レーザを組み込む光情報処理機器の小型化に適していない。そこで、最近は、外部に高周波重畳回路を設けず半導体レーザの出力を周期的に変動させる、いわゆる自励発振（セルフパルセーション）レーザが、低コストであり、小型化に適していることから関心を集めている。
しかしながら、セルフパルセーションレーザは、高温出力時においてはシングルモード化してしまうという問題がある。即ち、従来のセルフパルセーションレーザにおいて、シングルモードレーザに高周波電流を重畳したときと同じ効果は低温出力時のみにしか保証されていない。
特開２００２−１２４７３６号公報
上記問題点を鑑み、本発明は、動作電流が低く、高温出力時においても安定して発振する半導体レーザを提供することを目的とする。
本願発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に設けられた第１導電型クラッド層と、前記第１導電型クラッド層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられたＡｌを含有する化合物であり、電流通路となるストライプ状のリッジ構造を有する第２導電型クラッド層と、前記リッジ構造の上面を除く前記第２導電型クラッド層の表面に設けられたＡｌを含有する化合物であり、Ａｌの組成比が前記第２導電型クラッド層のＡｌの組成比以下である電流ブロック層と、前記電流ブロック層上に設けられ、レーザ発振波長に対して光を吸収する光吸収層とを備え、前記電流ブロック層は、前記第２導電型クラッド層とのＡｌの組成比の差が５％以内である半導体レーザであることを要旨とする。
本発明によれば、動作電流が低く、高温出力時においても安定して発振する半導体レーザを提供することができる。
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る半導体レーザは、図１及び図２に示すように、基板１０と、基板１０上に設けられたｎ型（第１導電型）クラッド層１２と、ｎ型クラッド層１２上に設けられた活性層１３と、活性層１３上に設けられたアルミニウム（Ａｌ）を含有する化合物であり、電流通路となるストライプ状のリッジ構造を有するｐ型（第２導電型）クラッド層１４と、リッジ構造の上面を除くｐ型クラッド層１４の表面に設けられたＡｌを含有する化合物であり、Ａｌの組成比がｐ型クラッド層１４のＡｌの組成比以下である電流ブロック層１６と、電流ブロック層１６上に設けられ、レーザ発振波長に対して光を吸収する光吸収層１７とを備える。
基板１０は、例えば、ｎ型のドーパントとしてシリコン（Ｓｉ）がドープされた導電性のｎ型（第１導電型）のガリウム砒素（ＧａＡｓ）からなる半導体基板である。
ｎ型クラッド層１２は、例えば、ｎ型のドーパントとして濃度が約７．０×１０17ｃｍ-3のＳｉがドープされたＩｎＧａＡｌＰからなる。ｎ型クラッド層１２上には、ｎ型のドーパントとして濃度が約２．３×１０17ｃｍ-3のＳｉがドープされたＩｎＧａＡｌＰからなり、活性層１３内の光密度を調整する役割を持つｎ型光ガイド層（図示略）を設けることが好ましい。
活性層１３は、ｎ型クラッド層１２から供給される電子とｐ型クラッド層１４から供給される正孔が再結合し光を発生する。活性層１３は、例えば、井戸層（ウェル層）を井戸層よりもバンドギャップの大きなバリア層（層障壁層）でサンドイッチ状に挟んだ量子井戸(ＱＷ)構造とすることができる。なお、この量子井戸構造は、井戸層が１つではなく多重化してもよく、活性層１３を多重量子井戸構造（ＭＱＷ）にすることもできる。ＭＱＷである活性層１３は、ＩｎＧａＡｌＰとインジウム・ガリウム・リン（ＩｎＧａＰ）とが交互に５〜８ペア積層された構造とすることができる。活性層１３の厚さは、１５〜９０ｎｍ程度である。活性層１３上には、例えば、ｐ型のドーパントとして濃度が約３．５×１０17ｃｍ-3のマグネシウム（Ｍｇ）がドープされたＩｎＧａＡｌＰからなり、活性層１３内の光密度を調整する役割を持つｐ型光ガイド層（図示略）を設けることが好ましい。
ｐ型クラッド層１４は、第１ｐ型クラッド層１４ａと第２ｐ型クラッド層１４ｂとにより構成され、第１ｐ型クラッド層１４ａと第２ｐ型クラッド層１４ｂの境界にはエッチングストップ層１５が設けられている。第１ｐ型クラッド層１４ａは、層厚ｔ1（リッジ構造のない箇所のｐ型クラッド層１４の厚さ）が２００〜５００ｎｍの平坦な層である。第２ｐ型クラッド層１４ｂは、リッジ上部（トップ）幅ｄ1が１．０〜３．５μｍ、リッジ下部（ボトム）幅ｄ2が１．５〜４．０μｍ、ストライプ方向の長さ（共振器長）Ｌが２５０〜５００μｍであるストライプ状のリッジ構造である。第１ｐ型クラッド層１４ａと第２ｐ型クラッド層１４ｂは、例えば、ｐ型のドーパントとして濃度が約７．０×１０17ｃｍ-3のＭｇがドープされたＩｎＧａＡｌＰからなる。
電流ブロック層１６は、透明であり活性層１３で生じたレーザ光を閉じ込めず（吸収せず）に、電流のみを閉じ込める機能を有する。電流ブロック層１６は、電流を閉じ込める機能により、活性層１３に注入される電流を狭窄し、活性層１３での電流密度を上昇させることができる。電流ブロック層１６に用いる材料としては、活性層１３で生じたレーザ光を吸収しない材料、且つ、注入される電流を閉じ込めることができる材料であることが必要である。まず、活性層１３で生じたレーザ光を吸収しない材料である条件を満たす電流ブロック層１６に用いる材料としては、活性層１３と同じ材料、もしくは活性層１３のバンドギャップより大きい材料を用いることができる。また、注入される電流を閉じ込めることができる材料であることが条件を満たす電流ブロック層１６に用いる材料としては、ｐ型クラッド層１４のバンドギャップよりも大きい材料でなければならず、例えば、電流ブロック層１６内におけるＡｌの組成比がｐ型クラッド層１４のＡｌの組成比以下に設定されればよく、更に、ｐ型クラッド層１４とのＡｌの組成比の差が５％以内に設定されることが好ましい。電流ブロック層１６の層厚ｔ2は、電流素子効果を十分に得るために、１００〜４００ｎｍであることが好ましい。電流ブロック層１６は、例えば、ｎ型のドーパントとして濃度が約１．１×１０18ｃｍ-3のＳｉがドープされたＩｎＧａＡｌＰからなる。
光吸収層１７は、活性層１３で生じたレーザ光を吸収することができ、反導波作用によりレーザ光を閉じ込めることができる。光吸収層１７は、ｐ型クラッド層１４のバンドギャップよりも大きい材料で構成されている場合は、注入される電流を閉じ込める電流ブロック層としての機能も兼ねる。光吸収層１７は、例えば、ｎ型のドーパントとして濃度が約１．１×１０18ｃｍ-3のＳｉがドープされたＧａＡｓからなる。光吸収層１７は、活性層１３のバンドギャップより小さければよく、ドーピングについては、ｐ型、ｎ型、及びノンドープのいずれでもよい。
バンド不連続緩和（ＢＤＲ）層１８は、第２ｐ型クラッド層１４ｂであるリッジ構造の上面に設けられている。ＢＤＲ層１８は、例えば、ｐ型のドーパントとして濃度が約４．０×１０18ｃｍ-3のＭｇがドープされたＩｎＧａＰからなる。
コンタクト層１９は、電流ブロック層１６、光吸収層１７及びＢＤＲ層１８上に設けられている。コンタクト層１９は、ｐ側電極２１を形成する層であるので、結晶性がよく、キャリア濃度が大きい層を形成すれば電極材料とオーミックが得られやすくなる。コンタクト層１９は、例えば、ｐ型のドーパントとして濃度が約１．５×１０19ｃｍ-3の亜鉛（Ｚｎ）がドープされたＧａＡｓからなる。
ｎ側電極２０は、基板１０のｎ型クラッド層１２が設けられてる面の反対面側に設けられ、基板１０とオーミック接続している。ｎ側電極２０としては、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極やＡｕ／Ｓｎ／Ｃｒ電極等を用いることができる。
ｐ側電極２１は、コンタクト層１９上面に設けられ、コンタクト層１９とオーミック接続している。ｐ側電極２１としては、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極やＡｕ／Ｃｒ電極等を用いることができる。
以下に、実施の形態に係る半導体レーザの製造方法について図３を参照しながら説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ｎ型のＧａＡｓ基板１０上に、ｎ型クラッド層１２、活性層１３、第１ｐ型クラッド層１４ａ、エッチングストップ層１５、第２ｐ型クラッド層１４ｂ、ＢＤＲ層１８を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、順次エピタキシャル成長させる。
次に、図３（ｂ）に示すように、ＢＤＲ層１８上にリッジ構造を形成するためのマスク３０を形成する。そして、マスク３０を介した状態でＢＤＲ層１８及び第２ｐ型クラッド層１４ｂをエッチングする。このエッチングでは、エッチングストップ層１５よりも深くへエッチングが進行しないようにする。このようにエッチングストップ層１５までエッチングを行うことにより、リッジ構造の底部から活性層１３までの距離ｔ1を一定の距離に保つことができ、レーザ特性を安定化させることが可能となる。そして、リッジ構造の底部以外に残存しているエッチングストップ層１５を除去する。
次に、図３（ｃ）に示すように、マスク３０を介した状態で第１ｐ型クラッド層１４ａ及び第２ｐ型クラッド層１４ｂのリッジ構造側面に電流ブロック層１６、光吸収層１７をＭＯＣＶＤ法により、順次エピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長が終了した後に、マスク３０を除去する。
次に、電流ブロック層１６、光吸収層１７及びＢＤＲ層１８上にコンタクト層１９をＭＯＣＶＤ法により、エピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長が終了した後に、基板１０側にｎ側電極２０、コンタクト層１９側にｐ側電極２１を形成することにより、図１及び図２に示した半導体レーザが製造される。
以下に、実施の形態に係る半導体レーザの動作について説明する。
ｎ側電極２０及びｐ側電極２１の間に、レーザ光生成に必要なキャリアを活性層１３に注入するための電圧が印加される。
ｐ型の半導体層とｎ型の電流ブロック層１６との間のｐｎ接合には逆バイアスが印加されるため、電流は電流ブロック層１６を流れず、ストライプ状のリッジ構造部分に狭窄される。その結果、電流は、活性層１３のうち選択された領域（ストライプ状のリッジ構造の直下に位置する領域）を流れる。活性層１３のうち、所定のレベルを越える大きさの電流が流れる領域はレーザ光に対して「利得領域」として機能するが、それ以外の領域は「可飽和吸収領域Ｒ」として機能する。
可飽和吸収領域Ｒは、レーザ光に対する利得領域としてではなく、吸収領域として機能するが、その吸収する程度（光吸収量）は、可飽和吸収領域Ｒ中に存在する光励起キャリアの密度に依存する。ここで、「光励起キャリア」とは、レーザ光を吸収することによって価電子帯から伝導帯へ励起された電子及びホールを意味する。
光吸収量は、光励起キャリア密度が高くなるほど低下し、光励起キャリア密度が低くなるほど増加する。可飽和吸収領域Ｒの光吸収量が周期的に変動すれば、半導体レーザ装置の内部損失も周期的に変動するので、レーザ発振に必要なしきい値電流密度も周期的に変動する。その結果、駆動電流が一定に維持されていても実質的に駆動電流を変化させた効果と同様の効果が現れ、セルフパルセーションが生じる。
セルフパルセーションを安定して生じさせるためには、電流は活性層１３の横方向に広がらないようにして、光スポットＳは縦方向に広がらせるようにし、可飽和吸収領域Ｒを広く確保することが重要である。
以下に、実施の形態に係る半導体レーザにおいて、セルフパルセーションを安定に生じさせるための具体的な条件について図４〜図１２のグラフを用いて検証する。
実施の形態に係る半導体レーザの可干渉性（コヒーレンシー）及び温度変化の活性層１３のＱＷ数依存性について図４のグラフを用いて検証する。この検証では、活性層１３のＱＷ数を３〜９ペアの半導体レーザを用い、その他は同じ条件で半導体レーザの使用する温度を変化させる。検証の結果、活性層１３のＱＷ数が３，４ペアのときは、可飽和吸収域Ｒを広く確保することができないであろうことから、低温でも可干渉性が高くなってシングルモード化してしまう。また、活性層１３のＱＷ数を増やした９ペアのときは、ＱＷ数が増えることにより活性層１３自体の体積が増えることになり可飽和吸収域Ｒを広く確保することができるようになるため可干渉性が低くなるが、ＱＷ数が増えると発振しきい値が高くなり、高温ではその自己発熱から動作電流が上昇し、熱暴走してしまう。したがって、図４のグラフより、ＱＷ数は５〜８ペアがパルセーション動作をするのに好ましく、更にＱＷ数が６又は７ペアのときが最適である。
実施の形態に係る半導体レーザの動作電流及び温度変化の活性層１３のＱＷ数依存性について図５のグラフを用いて検証する。この検証では、活性層１３のＱＷ数を３〜９ペアの半導体レーザを用い、その他は同じ条件で半導体レーザの使用する温度を変化させる。検証の結果、活性層１３のＱＷ数を増やした９ペアのときは、ＱＷ数が増えると発振しきい値が上昇し、高温では熱暴走してしまう。また、熱暴走しなくても、動作電流の増大からシングルモード化してしまう場合がある。シングルモード化してしまった場合、シングルモードＬＤは動作電流が低いため、想定よりも動作電流が上昇しなくなる。図５のグラフより、パルセーション動作をするのに好ましいＱＷ数は８ペア以下ということがわかる。
実施の形態に係る半導体レーザの動作電流及び温度変化の共振器長依存性について図６のグラフを用いて検証する。この検証では、共振器長Ｌが２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍの半導体レーザを用い、その他は同じ条件で半導体レーザの使用する温度を変化させる。共振器長Ｌが短いと、発振しきい値が下がるため動作電流は低くなるが、放熱性に劣るため、温度による変化は大きい。共振器長Ｌが長いと、発振しきい値が上がるため動作電流は高くなってしまう。使用出力・動作電流によって異なるが、図６のグラフからは、共振器長Ｌが２５０〜５００μｍ程度であればセルフパルセーションを安定して生じさせることができることがわかる。
実施の形態に係る半導体レーザの発振閾値及びｐ型クラッド層１４のＡｌ組成比依存性について図７のグラフを用いて検証する。この検証では、電流ブロック層１６のＡｌ組成比が０．４、共振器長Ｌが５００μｍ、活性層１３のＱＷ数が４ペアという条件で、ｐ型クラッド層１４のＡｌ組成比を変化させた半導体レーザを用いる。電流ブロック層１６のＡｌ組成比は一般に０．４〜０．６程度であり、電流ブロック層１６はｐ型クラッド層１４よりもバンドギャップを大きくするので、ｐ型クラッド層１４のＡｌ組成比は電流ブロック層１６より高くなる。Ａｌ組成比が高いほど光もキャリアも閉じ込めが強くなり動作電流が下がるが、ｐ型不純物のドーピング困難となる。酸化もしやすくなることからプロセス上にも難点がある。そして、検証の結果、図７のグラフで示すように、ｐ型クラッド層１４のＡｌ組成比が０．６〜０．８程度のときに半導体レーザの発振閾値が低くなっており、ｐ型クラッド層１４のＡｌ組成比は０．６〜０．８程度に最適値が存在する。
実施の形態に係る半導体レーザの可干渉性及び動作電流のリッジボトム幅ｄ2依存性について図８のグラフを用いて検証する。この検証では、リッジボトム幅ｄ2のみを変化させてその他は同じ条件の半導体レーザを用いる。この検証で可干渉性とリッジボトム幅ｄ2依存性については、リッジボトム幅ｄ2がある一定値より広くなると可干渉性が高くなりシングルモード化してしまう。また動作電流とリッジボトム幅ｄ2依存性については、リッジボトム幅ｄ2が狭くなると可飽和吸収域Ｒが大きくなるが、直列抵抗が上がるために動作電流が高くなり悪化する。リッジボトム幅ｄ2が広くなると直列抵抗が下がるために動作電流が下がるが、キンクが発生しやすくなるためリッジボトム幅ｄ2を広くしすぎても動作電流が高くなり悪化する。これらの結果より、リッジボトム幅ｄ2は１．５〜４．０μｍが好ましく、更に好ましくは２．０〜３．５μｍである。
実施の形態に係る半導体レーザの２５℃、７０℃における可干渉性と第１ｐ型クラッド層厚ｔ1及び電流ブロック層１６の層厚ｔ2依存性について図９及び図１０のグラフを用いて検証する。この検証では、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍの半導体レーザを用い、その他は同じ条件で第１ｐ型クラッド層厚ｔ1を変化させる。図９のグラフは温度が２５℃のときを示しており、図１０は温度が７０℃のときを示している。検証の結果、温度が２５℃のときは、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が０ｎｍ（電流ブロック層１６なし）では、第１ｐ型クラッド層厚ｔ1が３００ｎｍ以上で可干渉性が低くパルセーション動作可能であり、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍでは、第１ｐ型クラッド層厚ｔ1が２００ｎｍ以上でパルセーション動作可能である。温度が７０℃のときは、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が２００ｎｍ、３００ｎｍで、第１ｐ型クラッド層厚ｔ1が３００ｎｍ以上で可干渉性が低くパルセーション動作可能である。したがって、安定したパルセーション動作可能となるのは、第１ｐ型クラッド層厚ｔ1が２００〜５００ｎｍであり、且つ、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が１００〜４００ｎｍであることが好ましく、更に第２導電型クラッド層厚（第１ｐ型クラッド層厚ｔ1）と電流ブロック層の層厚ｔ2とを合わせた厚さは４００〜８００ｎｍであることが好ましい。
実施の形態に係る半導体レーザの２５℃、７０℃における動作電流と第１ｐ型クラッド層厚ｔ1及び電流ブロック層１６の層厚ｔ2依存性について図１１及び図１２のグラフを用いて検証する。この検証では、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍの半導体レーザを用い、その他は同じ条件で第１ｐ型クラッド層厚ｔ1を変化させる。図１１のグラフは温度が２５℃のときを示しており、図１２は温度が７０℃のときを示している。検証の結果、温度が２５℃のときは、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が０ｎｍ（電流ブロック層１６なし）では、第１ｐ型クラッド層厚ｔ1が２００ｎｍ以上で動作電流が高くなり悪化する傾向がみられる。その他の条件では、動作電流があまり高くならずに安定している。温度が７０℃のときは、全体的に動作電流が高くなっているが、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が２００ｎｍ、３００ｎｍの場合などでは、電流ブロック層１６の層厚ｔ2が０ｎｍ（電流ブロック層１６なし）と比して約３０ｍＡの動作電流の減少が確認できる。したがって、電流ブロック層１６があることによって、動作電流を減少させることができることがわかる。
本発明の実施の形態に係る半導体レーザによれば、活性層１３で生じたレーザ光を透過して、電流のみを抑制する機能を有する電流ブロック層１６を、光の閉じ込める光吸収層１７の内側に備えることによって、光の広がりである光スポットＳを小さくすることなく、電流の広がりの抑制を強めることができる。光スポットＳを広げたまま、電流の広がりを抑制することによって、可飽和吸収領域Ｒを広く確保することができるので、セルフパルセーションを安定して生じさせることができる。
また、実施の形態に係る半導体レーザによれば、動作電流の上昇に寄与する活性層１３の体積を増やす（ＱＷ数を増やす）、及び第１ｐ型クラッド層厚ｔ1を厚くすることなく、電流ブロック層１６及び光吸収層１７を独立して設けることで可飽和吸収領域Ｒを広く確保するので、動作電流の上昇を抑制することができる。更に、実施の形態に係る半導体レーザによれば、動作電流が低く発振することができるので、高温でも熱暴走することなく、高温出力時においてもセルフパルセーションを安定して生じさせることができる。
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
例えば、実施の形態においては、１波長の半導体レーザについて記載したが、ＤＶＤ読み取り用の６５０ｎｍのレーザ光と、ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）読み取り用の７８０ｎｍのレーザ光の２波長の半導体レーザを同じ基板に搭載するモノリシック型及びマルチチップ型に実施の形態に係る半導体レーザを採用することもできる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
本発明の実施の形態に係る半導体レーザの斜視図である。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの断面図である。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの製造方法を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの可干渉性及び温度変化のＱＷ数依存性について示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの動作電流及び温度変化のＱＷ数依存性について示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの動作電流及び温度変化の共振器長依存性について示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの発振閾値及びｐ型クラッド層のＡｌ組成比依存性について示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの可干渉性及び動作電流のリッジボトム幅依存性について示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの２５℃における可干渉性と第１ｐ型クラッド層厚及び電流ブロック層の層厚依存性ついて示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの７０℃における可干渉性と第１ｐ型クラッド層厚及び電流ブロック層の層厚依存性ついて示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの２５℃における動作電流と第１ｐ型クラッド層厚及び電流ブロック層の層厚依存性ついて示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る半導体レーザの７０℃における動作電流と第１ｐ型クラッド層厚及び電流ブロック層の層厚依存性ついて示すグラフである。
符号の説明
１０…基板
１２…ｎ型クラッド層
１３…活性層
１４…ｐ型クラッド層
１４ａ…第１ｐ型クラッド層
１４ｂ…第２ｐ型クラッド層
１５…エッチングストップ層
１６…電流ブロック層
１７…光吸収層
１８…ＢＤＲ層
１９…コンタクト層
２０…ｎ側電極
２１…ｐ側電極
３０…マスク

Claims (8)

  1. 基板と、
    前記基板上に設けられた第１導電型クラッド層と、
    前記第１導電型クラッド層上に設けられた活性層と、
    前記活性層上に設けられたＡｌを含有する化合物であり、電流通路となるストライプ状のリッジ構造を有する第２導電型クラッド層と、
    前記リッジ構造の上面を除く前記第２導電型クラッド層の表面に設けられたＡｌを含有する化合物であり、Ａｌの組成比が前記第２導電型クラッド層のＡｌの組成比以下である電流ブロック層と、
    前記電流ブロック層上に設けられ、レーザ発振波長に対して光を吸収する光吸収層
    とを備え、
    前記電流ブロック層は、前記第２導電型クラッド層とのＡｌの組成比の差が５％以内であることを特徴とする半導体レーザ。
  2. 前記活性層は、５〜８ペアの井戸層が積層された多重量子井戸構造であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
  3. 前記リッジ構造のない箇所の前記第２導電型クラッド層の厚さは２００〜５００ｎｍであり、且つ、前記電流ブロック層の厚さは１００〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体レーザ。
  4. 前記リッジ構造のない箇所の前記第２導電型クラッド層と前記電流ブロック層とを合わせた厚さは、４００〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
  5. 前記リッジ構造の底部の幅は、１．５〜４．０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
  6. 前記活性層の厚さは、１５〜９０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
  7. 前記リッジ構造のストライプ方向の長さは、２５０〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
  8. 前記活性層周辺に形成された可飽和吸収域が、前記活性層で生じたレーザ光の吸収及び放出を行ってセルフパルセーションすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
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