JPH04240790A - 半導体レーザ装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ装置及びその製造方法Info
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- JPH04240790A JPH04240790A JP729791A JP729791A JPH04240790A JP H04240790 A JPH04240790 A JP H04240790A JP 729791 A JP729791 A JP 729791A JP 729791 A JP729791 A JP 729791A JP H04240790 A JPH04240790 A JP H04240790A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体材料を用
いた半導体レーザに係わり、特に屈折率導波型、窓構造
の半導体レ−ザ装置及びその製造方法に関する。
いた半導体レーザに係わり、特に屈折率導波型、窓構造
の半導体レ−ザ装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高密度光ディスクシステム、レー
ザプリンタ及び光スキャナ等の光情報処理機器への応用
を目的として、短波長の半導体レーザの開発が進められ
ている。この中でも０．６ μｍ帯の赤色領域に発振波
長を持つＩｎＧａＡＩＰ レーザは、光ディスクシステ
ムの高密度化を図る上でのキーデバイスとして注目され
ており、また小形、軽量、低消費電力の短波長光源とし
て、従来のＨｅ−Ｎｅガスレーザの代替としても様々な
応用の可能性を持っている。このような光情報処理機器
における応用においては、短波長とともに高出力、高信
頼の特性が要求される。特に、追記形あるいは書き替え
形光ディスクシステムにおいては、３０ｍＷレベルの光
出力が必要とされる。
ザプリンタ及び光スキャナ等の光情報処理機器への応用
を目的として、短波長の半導体レーザの開発が進められ
ている。この中でも０．６ μｍ帯の赤色領域に発振波
長を持つＩｎＧａＡＩＰ レーザは、光ディスクシステ
ムの高密度化を図る上でのキーデバイスとして注目され
ており、また小形、軽量、低消費電力の短波長光源とし
て、従来のＨｅ−Ｎｅガスレーザの代替としても様々な
応用の可能性を持っている。このような光情報処理機器
における応用においては、短波長とともに高出力、高信
頼の特性が要求される。特に、追記形あるいは書き替え
形光ディスクシステムにおいては、３０ｍＷレベルの光
出力が必要とされる。
【０００３】ＩｎＧａＡＩＰ 系半導体レーザにおいて
も様々な構造が提案されており、低しきい値で高温まで
発振し、光出力５ｍＷ程度までは信頼性の高い素子が得
られている。しかしながら、より光出力の高いレベルで
は急速な劣化が起こり、その信頼性は不十分であった。 このような劣化現象は利得導波型および横モード制御型
のいずれの構造においても見られ、その原因は、ＩｎＧ
ａＡＩＰ 材料系の本質的な許容光密度によるものであ
ることが実験で確認されている。すなわち、高い光密度
となる光出射端面付近で、自己光吸収による発熱、温度
上昇による光吸収の増大といった正帰還により、結晶が
融解して劣化するというメカニズムである。この現象は
瞬時光学損傷（ＣＯＤ：Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ ）として知られている。
も様々な構造が提案されており、低しきい値で高温まで
発振し、光出力５ｍＷ程度までは信頼性の高い素子が得
られている。しかしながら、より光出力の高いレベルで
は急速な劣化が起こり、その信頼性は不十分であった。 このような劣化現象は利得導波型および横モード制御型
のいずれの構造においても見られ、その原因は、ＩｎＧ
ａＡＩＰ 材料系の本質的な許容光密度によるものであ
ることが実験で確認されている。すなわち、高い光密度
となる光出射端面付近で、自己光吸収による発熱、温度
上昇による光吸収の増大といった正帰還により、結晶が
融解して劣化するというメカニズムである。この現象は
瞬時光学損傷（ＣＯＤ：Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ ）として知られている。
【０００４】一方、ＧａＡＩＡｓ系材料においても同様
のメカニズムによる劣化の存在が知られており、この対
策として、端面付近の活性層のバンドギャップを発光部
の活性層バンドギャップより大きくして、発振波長に対
して透明になるようにし、劣化の原因となるような自己
光吸収を起こさないような、いわゆる窓構造が採用され
効果を上げている。しかしながら、この窓構造を実現す
るためには、比較的複雑な作製プロセスが必要なこと、
および材料系に固有の結晶成長の特質を利用しているこ
と等の事情があり、ＧａＡＩＡｓ系に比べて結晶成長上
の制約が多いＩｎＧａＡＩＰ 系において、窓構造レー
ザを実現することは困難であった。
のメカニズムによる劣化の存在が知られており、この対
策として、端面付近の活性層のバンドギャップを発光部
の活性層バンドギャップより大きくして、発振波長に対
して透明になるようにし、劣化の原因となるような自己
光吸収を起こさないような、いわゆる窓構造が採用され
効果を上げている。しかしながら、この窓構造を実現す
るためには、比較的複雑な作製プロセスが必要なこと、
および材料系に固有の結晶成長の特質を利用しているこ
と等の事情があり、ＧａＡＩＡｓ系に比べて結晶成長上
の制約が多いＩｎＧａＡＩＰ 系において、窓構造レー
ザを実現することは困難であった。
【０００５】発明者等はＩｎＧａＡＩＰ 系材料を用い
たダブルヘテロ構造における活性層のバンドギャップが
キャップ層構造により変化する現象を見出だし、これを
利用して窓構造ＩｎＧａＡＩＰ レーザを実現できるこ
とを確認した（特願昭６３−３１５６１８）。この構造
を図７に示す。図７（ａ）は、半導体レ−ザ装置の全体
の構成を示す斜視図、図７（ｂ） は、電流阻止層のパ
タ−ンを示す平面図、図７（ｃ） は、図７（ｂ） 矢
視Ｘ−Ｘ断面に相当する断面図、図７（ｄ） 矢視Ｙ−
Ｙ断面に相当する断面図である。この半導体レーザ装置
は以下のように作製される。すなわち、まずｎ−ＧａＡ
ｓ基板１００ 上にＭＯＣＶＤ 法により、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層１０１ 、ｎ−ＩｎＧａＡＩＰ クラッド
層１０２ 、ＩｎＧａＰ 活性層１０３ 、ｐ−ＩｎＧ
ａＡＩＰ クラッド層１０４ 、ｐ−ＩｎＧａＰ キャ
ップ層１０５ 、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層１０６ を順
次成長させる。次にｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層１０６ の
レーザ光出射端面部を除くストライプ状開口部を選択的
にエッチングする。その後、この上にｐ−ＧａＡｓコン
タクト層１０７ を成長させることにより、図に示した
構造が形成される。このレーザでは、ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層１０７ の成長の際、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
１０６ の下の領域における活性層のバンドギャップが
、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層のない部分すなわちストライ
プ状開口部の下の領域における活性層のバンドギャップ
より大きくなる（Ｋ． Ｉｔａｙａ ｅｔ ａｌ．，
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ，１２ｔｈ ＩＥＥ
Ｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒＬａｓｅｒ Ｃｏｎｆ．，Ｄａｖｏｓ（１９９
０）ｐａｐｅｒ Ｎｏ．Ｃ６ ）。したがって、レーザ
光出射端面部の活性層は発振波長に対して透明となり、
いわゆる窓構造が実現される。この構造の作製プロセス
は、ストライプ状開口部を持つマスクパターンを必要と
するのみで、結晶成長は２回で済むため、従来のＧａＡ
ＩＡｓ系窓構造レーザに比べても非常に簡単であるとい
う利点を持っている。
たダブルヘテロ構造における活性層のバンドギャップが
キャップ層構造により変化する現象を見出だし、これを
利用して窓構造ＩｎＧａＡＩＰ レーザを実現できるこ
とを確認した（特願昭６３−３１５６１８）。この構造
を図７に示す。図７（ａ）は、半導体レ−ザ装置の全体
の構成を示す斜視図、図７（ｂ） は、電流阻止層のパ
タ−ンを示す平面図、図７（ｃ） は、図７（ｂ） 矢
視Ｘ−Ｘ断面に相当する断面図、図７（ｄ） 矢視Ｙ−
Ｙ断面に相当する断面図である。この半導体レーザ装置
は以下のように作製される。すなわち、まずｎ−ＧａＡ
ｓ基板１００ 上にＭＯＣＶＤ 法により、ｎ−ＧａＡ
ｓバッファ層１０１ 、ｎ−ＩｎＧａＡＩＰ クラッド
層１０２ 、ＩｎＧａＰ 活性層１０３ 、ｐ−ＩｎＧ
ａＡＩＰ クラッド層１０４ 、ｐ−ＩｎＧａＰ キャ
ップ層１０５ 、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層１０６ を順
次成長させる。次にｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層１０６ の
レーザ光出射端面部を除くストライプ状開口部を選択的
にエッチングする。その後、この上にｐ−ＧａＡｓコン
タクト層１０７ を成長させることにより、図に示した
構造が形成される。このレーザでは、ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層１０７ の成長の際、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層
１０６ の下の領域における活性層のバンドギャップが
、ｎ−ＧａＡｓ電流狭窄層のない部分すなわちストライ
プ状開口部の下の領域における活性層のバンドギャップ
より大きくなる（Ｋ． Ｉｔａｙａ ｅｔ ａｌ．，
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ，１２ｔｈ ＩＥＥ
Ｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒＬａｓｅｒ Ｃｏｎｆ．，Ｄａｖｏｓ（１９９
０）ｐａｐｅｒ Ｎｏ．Ｃ６ ）。したがって、レーザ
光出射端面部の活性層は発振波長に対して透明となり、
いわゆる窓構造が実現される。この構造の作製プロセス
は、ストライプ状開口部を持つマスクパターンを必要と
するのみで、結晶成長は２回で済むため、従来のＧａＡ
ＩＡｓ系窓構造レーザに比べても非常に簡単であるとい
う利点を持っている。
【０００６】しかしながら、図７に示した構造は利得導
波構造であるため、非点収差が大きく、光ディスクシス
テムには適していない。一方、上述のメカニズムを用い
て屈折率導波型のレーザを実現するためには、導波構造
を作製するプロセスが新たに必要とされるため、従来の
技術では３回以上の結晶成長を必要とし、さらに導波構
造の作製と窓構造の作製におけるマスク位置の正確な制
御も必要とされるため、より簡易なプロセスの構築が望
まれていた。
波構造であるため、非点収差が大きく、光ディスクシス
テムには適していない。一方、上述のメカニズムを用い
て屈折率導波型のレーザを実現するためには、導波構造
を作製するプロセスが新たに必要とされるため、従来の
技術では３回以上の結晶成長を必要とし、さらに導波構
造の作製と窓構造の作製におけるマスク位置の正確な制
御も必要とされるため、より簡易なプロセスの構築が望
まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の簡単なプロセスによる窓構造ＩｎＧａＡＩＰ レー
ザは利得導波型のため、光ディスクシステム応用には適
用できず、また同じ窓構造形成手法を屈折率導波構造に
適用する場合にはプロセスが複雑になるという問題点が
あった。本発明は、上記事情を考慮してなされたもので
、その目的とするところは、屈折率導波型で窓構造の半
導体レーザ装置を提供することにある。また、本発明の
他の目的は上記屈折率導波型で窓構造の半導体レーザ装
置を容易なプロセスで作製可能な製造方法を提供するこ
とにある。 ［発明の構成］
来の簡単なプロセスによる窓構造ＩｎＧａＡＩＰ レー
ザは利得導波型のため、光ディスクシステム応用には適
用できず、また同じ窓構造形成手法を屈折率導波構造に
適用する場合にはプロセスが複雑になるという問題点が
あった。本発明は、上記事情を考慮してなされたもので
、その目的とするところは、屈折率導波型で窓構造の半
導体レーザ装置を提供することにある。また、本発明の
他の目的は上記屈折率導波型で窓構造の半導体レーザ装
置を容易なプロセスで作製可能な製造方法を提供するこ
とにある。 ［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、導波構
造と窓構造とを、２回の結晶成長で作製できる構造とす
ることにより、簡単なプロセスで作製できる屈折率導波
型で窓構造の半導体レーザ装置の実現を可能とすること
にある。
造と窓構造とを、２回の結晶成長で作製できる構造とす
ることにより、簡単なプロセスで作製できる屈折率導波
型で窓構造の半導体レーザ装置の実現を可能とすること
にある。
【０００９】即ち本発明（請求項１）は、活性層をｎ型
クラッド層およびｐ型クラッド層で挟んだダブルヘテロ
構造部と、このｐ型クラッド層上に形成され、且つ共振
器方向でストライプ状の領域のうち、光出射端面部を除
いた第１の領域と、前記光出射端面部のうち、前記スト
ライプ状の領域を挟むように設けられた第２の領域に、
開口が形成されたｎ型半導体層とからなり、第２の領域
に挟まれた第３の領域の実効屈折率が、第２の領域の実
効屈折率より高くなるようにレ−ザ光出射端面部が形成
され、且つ第３の領域下の活性層領域のバンドギャップ
が、第１の領域下の活性層領域のバンドギャップより大
きい構造としたものである。
クラッド層およびｐ型クラッド層で挟んだダブルヘテロ
構造部と、このｐ型クラッド層上に形成され、且つ共振
器方向でストライプ状の領域のうち、光出射端面部を除
いた第１の領域と、前記光出射端面部のうち、前記スト
ライプ状の領域を挟むように設けられた第２の領域に、
開口が形成されたｎ型半導体層とからなり、第２の領域
に挟まれた第３の領域の実効屈折率が、第２の領域の実
効屈折率より高くなるようにレ−ザ光出射端面部が形成
され、且つ第３の領域下の活性層領域のバンドギャップ
が、第１の領域下の活性層領域のバンドギャップより大
きい構造としたものである。
【００１０】また本発明（請求項４）は、基板はｎ型Ｇ
ａＡｓからなり、活性層はＩｎ１−ｘ−ｙ ＧａｙＡｌ
ｘ Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１）からなり、ｎ型ク
ラッド層は活性層と基板との間に位置し、且つＩｎ１−
ｓ−ｔ Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜
１，ｓ＞ｘ）からなり、ｐ型クラッド層は活性層に接し
て基板とは反対側に位置し、且つｐ型クラッド層で活性
層に接する層はＩｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ
（０≦ｕ＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなり、ｎ型半
導体層はｎ型Ｇａ１−ｗ Ａｌｗ Ａｓ（０≦ｗ≦１）
からなる構造としたものである。
ａＡｓからなり、活性層はＩｎ１−ｘ−ｙ ＧａｙＡｌ
ｘ Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１）からなり、ｎ型ク
ラッド層は活性層と基板との間に位置し、且つＩｎ１−
ｓ−ｔ Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜
１，ｓ＞ｘ）からなり、ｐ型クラッド層は活性層に接し
て基板とは反対側に位置し、且つｐ型クラッド層で活性
層に接する層はＩｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ
（０≦ｕ＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなり、ｎ型半
導体層はｎ型Ｇａ１−ｗ Ａｌｗ Ａｓ（０≦ｗ≦１）
からなる構造としたものである。
【００１１】また本発明（請求項５）は、ｐ型クラッド
層が、少なくとも活性層に接するＩｎ１−ｕ−ｖ Ｇａ
ｖ Ａｌｕ Ｐ クラッド層とさらにそれに接するＩｎ
１−ｐ−ｑ Ｇａｑ Ａｌｐ Ｐ （０≦ｐ＜１，０≦
ｑ＜１，ｘ＜ｐ＜ｕ）ガイド層とからなる構造としたも
のである。
層が、少なくとも活性層に接するＩｎ１−ｕ−ｖ Ｇａ
ｖ Ａｌｕ Ｐ クラッド層とさらにそれに接するＩｎ
１−ｐ−ｑ Ｇａｑ Ａｌｐ Ｐ （０≦ｐ＜１，０≦
ｑ＜１，ｘ＜ｐ＜ｕ）ガイド層とからなる構造としたも
のである。
【００１２】また本発明（請求項７）は、請求項４に記
載の発明を製造するための半導体レーザ装置の製造方法
において、ｎ型化合物半導体基板上にＩｎ１−ｓ−ｔ
Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１）から
なるｎ型クラッド層、Ｉｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ Ａｌｘ
Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，ｘ＜ｓ）からなる活
性層、Ｉｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ （０≦ｕ
＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなるｐ型クラッド層及
びｎ型半導体層を成長形成する工程と、ｎ型半導体層を
選択的にエッチングし、第１、第２の領域に相当する領
域に開口を形成する工程と、ｎ型半導体層上及びその開
口内にｐ型コンタクト層を含むｐ型キャップ構造部を成
長形成するようにした方法である。
載の発明を製造するための半導体レーザ装置の製造方法
において、ｎ型化合物半導体基板上にＩｎ１−ｓ−ｔ
Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１）から
なるｎ型クラッド層、Ｉｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ Ａｌｘ
Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，ｘ＜ｓ）からなる活
性層、Ｉｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ （０≦ｕ
＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなるｐ型クラッド層及
びｎ型半導体層を成長形成する工程と、ｎ型半導体層を
選択的にエッチングし、第１、第２の領域に相当する領
域に開口を形成する工程と、ｎ型半導体層上及びその開
口内にｐ型コンタクト層を含むｐ型キャップ構造部を成
長形成するようにした方法である。
【００１３】また本発明（請求項８）は、請求項５に記
載の発明を製造するための半導体レーザ装置の製造方法
において、ｎ型化合物半導体基板上にＩｎ１−ｓ−ｔ
Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１）から
なるｎ型クラッド層、Ｉｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ Ａｌｘ
Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，ｘ＜ｓ）からなる活
性層、Ｉｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ （０≦ｕ
＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなるｐ型クラッド層、
Ｉｎ１−ｐ−ｑ Ｇａｑ Ａｌｐ Ｐ （０≦ｐ＜１，
０≦ｑ＜１，ｘ＜ｐ＜ｕ）からなるｐ型ガイド層、及び
ｎ型半導体層を成長形成する工程と、Ｉｎ１−ｕ−ｖ
Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ クラッド層の少なくとも一部を残
したクラッド層とｎ型半導体層とを選択的にエッチング
し、第１、第２の領域に相当する領域に開口を形成する
工程と、ｎ型半導体層上及び開口内にｐ型コンタクト層
を含むｐ型キャップ構造部を成長形成するようにした方
法である。
載の発明を製造するための半導体レーザ装置の製造方法
において、ｎ型化合物半導体基板上にＩｎ１−ｓ−ｔ
Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１）から
なるｎ型クラッド層、Ｉｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ Ａｌｘ
Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，ｘ＜ｓ）からなる活
性層、Ｉｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ （０≦ｕ
＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなるｐ型クラッド層、
Ｉｎ１−ｐ−ｑ Ｇａｑ Ａｌｐ Ｐ （０≦ｐ＜１，
０≦ｑ＜１，ｘ＜ｐ＜ｕ）からなるｐ型ガイド層、及び
ｎ型半導体層を成長形成する工程と、Ｉｎ１−ｕ−ｖ
Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ クラッド層の少なくとも一部を残
したクラッド層とｎ型半導体層とを選択的にエッチング
し、第１、第２の領域に相当する領域に開口を形成する
工程と、ｎ型半導体層上及び開口内にｐ型コンタクト層
を含むｐ型キャップ構造部を成長形成するようにした方
法である。
【００１４】
【作用】本発明によれば、導波構造と窓構造とを、一回
のフォトリソグラフィプロセスで作製できる構造とする
ことにより、簡単なプロセスで作製できる屈折率導波型
の窓構造半導体レーザ装置が実現できる。
のフォトリソグラフィプロセスで作製できる構造とする
ことにより、簡単なプロセスで作製できる屈折率導波型
の窓構造半導体レーザ装置が実現できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１６】図１は本発明の第１の実施例に係わる半導
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１（ａ） は全
体構成を示す斜視図、図１（ｂ） は電流阻止層パター
ンを示す平面図、図１（ｃ） は図１（ｂ） の矢視Ａ
−Ａ断面に相当する半導体レーザ装置の断面図、図１（
ｄ） は図１（ｂ） の矢視Ｂ−Ｂ断面に相当する半導
体レーザ装置の断面図をそれぞれ示している。
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１（ａ） は全
体構成を示す斜視図、図１（ｂ） は電流阻止層パター
ンを示す平面図、図１（ｃ） は図１（ｂ） の矢視Ａ
−Ａ断面に相当する半導体レーザ装置の断面図、図１（
ｄ） は図１（ｂ） の矢視Ｂ−Ｂ断面に相当する半導
体レーザ装置の断面図をそれぞれ示している。
【００１７】図中、１０はｎ−ＧａＡｓ基板、１１はｎ
−ＧａＡｓバッファ層、１２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐクラッド層、１３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、１４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐ型クラッド層、１５は
ｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ エッチング停止層、
１６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．２ Ａｌ０．３Ｐ 第
２ｐ型クラッド層、１７はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、１
８はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第
３ｐ型クラッド層、１９はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５
Ｐ 中間層、２０はＰ−ＧａＡｓコンタクト層、２１
はｎ側電極、２２はｐ側電極をそれぞれ示している。
−ＧａＡｓバッファ層、１２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐクラッド層、１３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、１４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐ型クラッド層、１５は
ｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ エッチング停止層、
１６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．２ Ａｌ０．３Ｐ 第
２ｐ型クラッド層、１７はｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、１
８はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第
３ｐ型クラッド層、１９はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５
Ｐ 中間層、２０はＰ−ＧａＡｓコンタクト層、２１
はｎ側電極、２２はｐ側電極をそれぞれ示している。
【００１８】電流阻止層１７はエッチング停止層１５に
達する開口部を有する。すなわち、共振器方向にストラ
イプ状の領域のうち、レーザ光出射端面部を除いた第１
の領域の開口部１７ａ 及びストライプ状の領域うちの
レーザ光出射端面部を挟むように設けられた第２の領域
の（レーザ光出射端面部の両側に位置する）開口部１７
ｂ を有する。開口部１７ａ はレーザ光出射端面には
達しておらず、少なくとも出射端面より５μｍ以内には
電流阻止層１７の開口部１７ａ は形成されていない。 また、電流阻止層１７の開口部１７ａ および１７ｂ
に露出したエッチング停止層１５及び電流阻止層１７上
には、第３ｐ型クラッド層１８、中間層１９及びコンタ
クト層２０からなるキャップ構造部が形成されている。
達する開口部を有する。すなわち、共振器方向にストラ
イプ状の領域のうち、レーザ光出射端面部を除いた第１
の領域の開口部１７ａ 及びストライプ状の領域うちの
レーザ光出射端面部を挟むように設けられた第２の領域
の（レーザ光出射端面部の両側に位置する）開口部１７
ｂ を有する。開口部１７ａ はレーザ光出射端面には
達しておらず、少なくとも出射端面より５μｍ以内には
電流阻止層１７の開口部１７ａ は形成されていない。 また、電流阻止層１７の開口部１７ａ および１７ｂ
に露出したエッチング停止層１５及び電流阻止層１７上
には、第３ｐ型クラッド層１８、中間層１９及びコンタ
クト層２０からなるキャップ構造部が形成されている。
【００１９】ここで、活性層１３において、電流阻止層
１７の開口部１７ａ の直下の部分（主たる発光部）１
３ａおよび開口部１７ｂ の直下の部分１３ｂ は低バ
ンドギャップエネルギ−領域となっており、その他の電
流阻止層１７領域下の部分（活性層１３中の斜線で示し
た部分）１３ｃは高バンドギャップエネルギ−領域とな
っている。１３ａ，１３ｂ，１３ｃ はいずれも組成の
等しい結晶からなっているが、後述する製造方法によれ
ば、ｎ型半導体層である電流阻止層１７が形成されてい
る領域直下の活性層のバンドギャップはｎ型半導体層が
形成されていない領域直下の活性層のバンドギャップよ
り大きくなる。この原因は、組成は等しいが結晶中の原
子配列が異なることによると考えられ、実際、フォトル
ミネッセンス測定による評価でもこのバンドギャップの
違いが明らかになっている（Ｍ．Ｉｓｈｉｋａｗａｅｔ
ａｌ．：Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．Ｎ
ｏ １０６，Ｃｈａｐｔｅｒ ８，Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．
ＧａＡｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄｓ，Ｋａｒｕｉｚａｗａ，ｐｐ．５７５−５８０）。 実験で得られているバンドギャップ差は約４０ｍｅＶ
で、窓構造を実現するのに十分な値である。
１７の開口部１７ａ の直下の部分（主たる発光部）１
３ａおよび開口部１７ｂ の直下の部分１３ｂ は低バ
ンドギャップエネルギ−領域となっており、その他の電
流阻止層１７領域下の部分（活性層１３中の斜線で示し
た部分）１３ｃは高バンドギャップエネルギ−領域とな
っている。１３ａ，１３ｂ，１３ｃ はいずれも組成の
等しい結晶からなっているが、後述する製造方法によれ
ば、ｎ型半導体層である電流阻止層１７が形成されてい
る領域直下の活性層のバンドギャップはｎ型半導体層が
形成されていない領域直下の活性層のバンドギャップよ
り大きくなる。この原因は、組成は等しいが結晶中の原
子配列が異なることによると考えられ、実際、フォトル
ミネッセンス測定による評価でもこのバンドギャップの
違いが明らかになっている（Ｍ．Ｉｓｈｉｋａｗａｅｔ
ａｌ．：Ｉｎｓｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｎｆ．Ｓｅｒ．Ｎ
ｏ １０６，Ｃｈａｐｔｅｒ ８，Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．
ＧａＡｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄｓ，Ｋａｒｕｉｚａｗａ，ｐｐ．５７５−５８０）。 実験で得られているバンドギャップ差は約４０ｍｅＶ
で、窓構造を実現するのに十分な値である。
【００２０】この構造の素子の発振波長は、電流注入が
主に行われる活性層領域１３ａ のバンドギャップエネ
ルギ−によって決定される。一方、レーザ光出射端面部
の活性層は１３ａ のバンドギャップエネルギ−より大
きいバンドギャップエネルギー領域１３ｃ に挟まれる
ため、発振波長に対する吸収係数は低バンドギャップエ
ネルギー領域１３ａ における値より小さく、光出射端
面付近での自己吸収による劣化を抑制することができる
。またレーザ光出射端面部の活性層はｎ型半導体層であ
る電流阻止層１７の直下にあり、この領域に電流は注入
されないため、発熱も小さい値に抑えられる。すなわち
図１に示した構造は端面電流非注入型の窓構造となって
いる。これにより、光出射端面部での自己吸収、発熱、
温度上昇による光吸収の増大という正帰還メカニズムに
起因した瞬時光学損傷（ＣＯＤ） は起こることなく、
高い光出力が得られる。実験によれば、最大光出力は５
０ｍＷ以上で、かつ通電によるしきい値増加等の劣化も
見られなかった。
主に行われる活性層領域１３ａ のバンドギャップエネ
ルギ−によって決定される。一方、レーザ光出射端面部
の活性層は１３ａ のバンドギャップエネルギ−より大
きいバンドギャップエネルギー領域１３ｃ に挟まれる
ため、発振波長に対する吸収係数は低バンドギャップエ
ネルギー領域１３ａ における値より小さく、光出射端
面付近での自己吸収による劣化を抑制することができる
。またレーザ光出射端面部の活性層はｎ型半導体層であ
る電流阻止層１７の直下にあり、この領域に電流は注入
されないため、発熱も小さい値に抑えられる。すなわち
図１に示した構造は端面電流非注入型の窓構造となって
いる。これにより、光出射端面部での自己吸収、発熱、
温度上昇による光吸収の増大という正帰還メカニズムに
起因した瞬時光学損傷（ＣＯＤ） は起こることなく、
高い光出力が得られる。実験によれば、最大光出力は５
０ｍＷ以上で、かつ通電によるしきい値増加等の劣化も
見られなかった。
【００２１】図１の構造のもう一つの特徴は、光出射端
面部における断面構造が屈折率導波型の横モード制御構
造となっていることである。すなわち、光出射端面部の
ｐ型クラッド層は、ｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ
０．３５Ｐ による第１ｐ型クラッド層１４の上におい
て、第２の領域に挟まれて第３の領域となるリッジ部（
レーザ光の出射部の上の領域）はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．２ Ａｌ０．３ Ｐ による第２ｐ型クラッド層１
６が、これを挟むように第２の領域に相当する領域はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５Ｐ による第
３ｐ型クラッド層１８が構成されている。第２ｐ型クラ
ッド層１６の屈折率は第３ｐ型クラッド層１８の屈折率
より大きいので、結果としてリッジ部の実効屈折率はそ
の両側の実効屈折率より大きく、この実効屈折率差によ
り屈折率導波構造が形成されて、出射レーザ光の横モー
ドが安定化される。なお活性層１３において、１３ｃ
の領域の屈折率は１３ｂ の領域の屈折率より小さいが
、第２ｐ型クラッド層１６と第３ｐ型クラッド層１８と
の屈折率差の方が大きいため、全体としては、リッジ部
の実効屈折率が大きくなるように構成されている。この
ような、屈折率導波型のレーザからの出射光は非点隔差
が小さく、レンズ光学系を用いて回折限界に近いスポッ
トに絞ることができるため、光ディスクシステム用光源
として適している。
面部における断面構造が屈折率導波型の横モード制御構
造となっていることである。すなわち、光出射端面部の
ｐ型クラッド層は、ｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ
０．３５Ｐ による第１ｐ型クラッド層１４の上におい
て、第２の領域に挟まれて第３の領域となるリッジ部（
レーザ光の出射部の上の領域）はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．２ Ａｌ０．３ Ｐ による第２ｐ型クラッド層１
６が、これを挟むように第２の領域に相当する領域はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５Ｐ による第
３ｐ型クラッド層１８が構成されている。第２ｐ型クラ
ッド層１６の屈折率は第３ｐ型クラッド層１８の屈折率
より大きいので、結果としてリッジ部の実効屈折率はそ
の両側の実効屈折率より大きく、この実効屈折率差によ
り屈折率導波構造が形成されて、出射レーザ光の横モー
ドが安定化される。なお活性層１３において、１３ｃ
の領域の屈折率は１３ｂ の領域の屈折率より小さいが
、第２ｐ型クラッド層１６と第３ｐ型クラッド層１８と
の屈折率差の方が大きいため、全体としては、リッジ部
の実効屈折率が大きくなるように構成されている。この
ような、屈折率導波型のレーザからの出射光は非点隔差
が小さく、レンズ光学系を用いて回折限界に近いスポッ
トに絞ることができるため、光ディスクシステム用光源
として適している。
【００２２】図１（ｄ） に示されているように、光出
射端面部以外の断面構造は、屈折率分布が光出射端面部
とは逆になっている。そのため、第１の領域に相当する
領域より、それを挟む領域の方が実効屈折率の高い反導
波構造となっているが、レーザ発振状態では電流が注入
されてストライプ部が利得の高い状態となるため、利得
導波型のモードが形成される。このモードは位相の曲が
りが大きく、このままでは非点隔差の大きい出射ビーム
となるが、光出射端面部に屈折率導波構造が形成されて
いるために位相の曲がりは解消される。
射端面部以外の断面構造は、屈折率分布が光出射端面部
とは逆になっている。そのため、第１の領域に相当する
領域より、それを挟む領域の方が実効屈折率の高い反導
波構造となっているが、レーザ発振状態では電流が注入
されてストライプ部が利得の高い状態となるため、利得
導波型のモードが形成される。このモードは位相の曲が
りが大きく、このままでは非点隔差の大きい出射ビーム
となるが、光出射端面部に屈折率導波構造が形成されて
いるために位相の曲がりは解消される。
【００２３】図１の構造で、エッチング停止層１５は後
述する製造方法において、エッチングを制御するために
設けられているが、この層は本発明に本質的なものでは
なく、なくても良い。またｐ−ＩｎＧａＰ 中間層１９
は第３ｐ型クラッド層１７とコンタクト層１９との間の
ヘテロ障壁による電流ブロックを解消するために設けら
れたものであるが、クラッド層とコンタクト層の組成及
びドーピングの組合わせによっては、なくても良い場合
もある。第２ｐ型クラッド層１６および第３ｐ型クラッ
ド層１７は、図１の例では、それぞれＩｎ０．５ Ｇａ
０．２ Ａｌ０．３ Ｐ およびＩｎ０．５ Ｇａ０．
１５Ａｌ０．３５Ｐ であるが、第２ｐ型クラッド層１
６の方が屈折率が高くなるような組合わせであれば、こ
れ以外の組成でも良い。次に、図１に示した素子の製造
方法について、図２を参照して説明する。この素子は２
回の有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて作製
される。
述する製造方法において、エッチングを制御するために
設けられているが、この層は本発明に本質的なものでは
なく、なくても良い。またｐ−ＩｎＧａＰ 中間層１９
は第３ｐ型クラッド層１７とコンタクト層１９との間の
ヘテロ障壁による電流ブロックを解消するために設けら
れたものであるが、クラッド層とコンタクト層の組成及
びドーピングの組合わせによっては、なくても良い場合
もある。第２ｐ型クラッド層１６および第３ｐ型クラッ
ド層１７は、図１の例では、それぞれＩｎ０．５ Ｇａ
０．２ Ａｌ０．３ Ｐ およびＩｎ０．５ Ｇａ０．
１５Ａｌ０．３５Ｐ であるが、第２ｐ型クラッド層１
６の方が屈折率が高くなるような組合わせであれば、こ
れ以外の組成でも良い。次に、図１に示した素子の製造
方法について、図２を参照して説明する。この素子は２
回の有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて作製
される。
【００２４】まず、図２（ａ） に示す如く、ｎ−Ｇａ
Ａｓ基板１０上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１１、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡＩＰ クラッド層１２、ＩｎＧａＰ 活性層１
３、ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第１ｐ型クラッド層１４、ｐ
−ＩｎＧａＰ エッチング停止層１５、ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第２型ｐクラッド層１６、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止
層１７をＭＯＣＶＤ 法により順次成長する。この１回
目の成長では、結晶の表面温度を８００℃以下の例えば
７３０ ℃とする。この条件下で、活性層１３は全ての
領域で均一な低バンドギャップエネルギー領域が形成さ
れる。次いで、フォトリソグラフィとりん硫酸系エッチ
ング液を用いた化学エッチングにより図２（ｂ） に示
す如く、電流阻止層１７およびｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第
２ｐ型クラッド層１６に開口部２３ａ 及び２３ｂ を
形成する。ここでりん硫酸系エッチング液を用いること
により、エッチング選択比を利用して、ＩｎＧａＰ エ
ッチング停止層１５の上でエッチングを停止させること
ができる。エッチャントとして熱濃硫酸を用いた場合で
も同様の選択エッチング効果が得られる。次いで、図２
（ｃ） に示す如く、開口部２３ａ 及び２３ｂ に露
出したｐ−ＩｎＧａＰ エッチング停止層１５及び電流
阻止層１７の上に、ＭＯＣＶＤ法によりｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第３ｐ型クラッド層１８、ｐ−ＩｎＧａＰ 中間
層１９、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０を順次成長する
。これらの成長において、ｐ型ドーパントとしてはＺｎ
を用いている。２回目の成長の際、ｎ型半導体層として
の電流阻止層１７の直下の領域のみダブルヘテロ構造部
におけるＺｎ拡散が促進され、活性層１３の結晶におけ
る原子配列が変化し、バンドギャップエネルギーが大き
くなる。このようにして形成された構造にｎ電極２１及
びｐ電極２２を形成した後、へき開等で端面を形成する
ことにより、半導体レーザが実現される。
Ａｓ基板１０上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１１、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡＩＰ クラッド層１２、ＩｎＧａＰ 活性層１
３、ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第１ｐ型クラッド層１４、ｐ
−ＩｎＧａＰ エッチング停止層１５、ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第２型ｐクラッド層１６、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止
層１７をＭＯＣＶＤ 法により順次成長する。この１回
目の成長では、結晶の表面温度を８００℃以下の例えば
７３０ ℃とする。この条件下で、活性層１３は全ての
領域で均一な低バンドギャップエネルギー領域が形成さ
れる。次いで、フォトリソグラフィとりん硫酸系エッチ
ング液を用いた化学エッチングにより図２（ｂ） に示
す如く、電流阻止層１７およびｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第
２ｐ型クラッド層１６に開口部２３ａ 及び２３ｂ を
形成する。ここでりん硫酸系エッチング液を用いること
により、エッチング選択比を利用して、ＩｎＧａＰ エ
ッチング停止層１５の上でエッチングを停止させること
ができる。エッチャントとして熱濃硫酸を用いた場合で
も同様の選択エッチング効果が得られる。次いで、図２
（ｃ） に示す如く、開口部２３ａ 及び２３ｂ に露
出したｐ−ＩｎＧａＰ エッチング停止層１５及び電流
阻止層１７の上に、ＭＯＣＶＤ法によりｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第３ｐ型クラッド層１８、ｐ−ＩｎＧａＰ 中間
層１９、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２０を順次成長する
。これらの成長において、ｐ型ドーパントとしてはＺｎ
を用いている。２回目の成長の際、ｎ型半導体層として
の電流阻止層１７の直下の領域のみダブルヘテロ構造部
におけるＺｎ拡散が促進され、活性層１３の結晶におけ
る原子配列が変化し、バンドギャップエネルギーが大き
くなる。このようにして形成された構造にｎ電極２１及
びｐ電極２２を形成した後、へき開等で端面を形成する
ことにより、半導体レーザが実現される。
【００２５】この製造方法におけるポイントは、第１回
目の結晶成長における結晶表面温度を ８００℃以下と
することである。ＩｎＧａＡＩＰ 結晶は、８００ ℃
以上の高温で成長させると、原子配列が無秩序状態とな
り、バンドギャップエネルギーは高くなる。その場合に
は、２回目の成長によってバンドギャップエネルギーは
ほとんど変わらないため、窓構造とはならない。したが
って、第１回目の成長は、活性層が低バンドギャップエ
ネルギー状態の原子配列となるような７００ 〜８００
℃の比較的低い成長温度で行うことがポイントとなる
。
目の結晶成長における結晶表面温度を ８００℃以下と
することである。ＩｎＧａＡＩＰ 結晶は、８００ ℃
以上の高温で成長させると、原子配列が無秩序状態とな
り、バンドギャップエネルギーは高くなる。その場合に
は、２回目の成長によってバンドギャップエネルギーは
ほとんど変わらないため、窓構造とはならない。したが
って、第１回目の成長は、活性層が低バンドギャップエ
ネルギー状態の原子配列となるような７００ 〜８００
℃の比較的低い成長温度で行うことがポイントとなる
。
【００２６】図３は本発明の第２の実施例に係わる半導
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１の場合と同様
に、図３（ａ） は全体構成を示す斜視図、図３（ｂ）
は電流阻止層パターンを示す平面図、図３（ｃ） は
図３（ｂ） の矢視Ｃ−Ｃ断面に相当する半導体レーザ
装置の断面図、図３（ｄ） は図３（ｂ） の矢視Ｄ−
Ｄ 断面に相当する半導体レーザ装置の断面図をそれぞ
れ示している。
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１の場合と同様
に、図３（ａ） は全体構成を示す斜視図、図３（ｂ）
は電流阻止層パターンを示す平面図、図３（ｃ） は
図３（ｂ） の矢視Ｃ−Ｃ断面に相当する半導体レーザ
装置の断面図、図３（ｄ） は図３（ｂ） の矢視Ｄ−
Ｄ 断面に相当する半導体レーザ装置の断面図をそれぞ
れ示している。
【００２７】図中、３０はｎ−ＧａＡｓ基板、３１はｎ
−ＧａＡｓバッファ層、３２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐクラッド層、３３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、３４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐクラッド層、３５はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ エッチング停止層、３
６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０．１５Ｐガイ
ド層、３７はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３
５Ｐ 第２ｐクラッド層、３８はｎ−ＧａＡｓ電流阻止
層、３９はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５
Ｐ 第３３ｐクラッド層、４０はｐ−Ｉｎ０．５Ｇａ０
．５ Ｐ 中間層、４１はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、
４２はｎ側電極、４３はｐ側電極をそれぞれ示している
。
−ＧａＡｓバッファ層、３２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐクラッド層、３３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、３４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐクラッド層、３５はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ エッチング停止層、３
６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０．１５Ｐガイ
ド層、３７はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３
５Ｐ 第２ｐクラッド層、３８はｎ−ＧａＡｓ電流阻止
層、３９はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５
Ｐ 第３３ｐクラッド層、４０はｐ−Ｉｎ０．５Ｇａ０
．５ Ｐ 中間層、４１はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、
４２はｎ側電極、４３はｐ側電極をそれぞれ示している
。
【００２８】この構造は図１の実施例とほぼ同様である
が、ｐ型クラッド層の構成が異なる。すなわち、ｐ−Ｉ
ｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０．１５Ｐ ガイド層３６
が設けられているのが本実施例の特徴である。このガイ
ド層３６は第１ｐ型クラッド層３４、第２ｐ型クラッド
層３７、第３ｐ型クラッド層３９のいずれよりも屈折率
が高いため、光出射端面部において、中央のリッジ部が
その両側より実効屈折率が高くなり、屈折率導波構造が
形成される。リッジ部とその両側との実効屈折率差はガ
イド層３６の屈折率（組成により決まる）および層厚に
より決まるため、これらのパラメータを制御することに
より、実効屈折率差が制御でき、安定な横モード制御構
造が実現される。従って、設計の自由度も向上する。
が、ｐ型クラッド層の構成が異なる。すなわち、ｐ−Ｉ
ｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０．１５Ｐ ガイド層３６
が設けられているのが本実施例の特徴である。このガイ
ド層３６は第１ｐ型クラッド層３４、第２ｐ型クラッド
層３７、第３ｐ型クラッド層３９のいずれよりも屈折率
が高いため、光出射端面部において、中央のリッジ部が
その両側より実効屈折率が高くなり、屈折率導波構造が
形成される。リッジ部とその両側との実効屈折率差はガ
イド層３６の屈折率（組成により決まる）および層厚に
より決まるため、これらのパラメータを制御することに
より、実効屈折率差が制御でき、安定な横モード制御構
造が実現される。従って、設計の自由度も向上する。
【００２９】図３に示した素子の製造方法は、第１回目
の成長において、ｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０
．１５Ｐ ガイド層３６の形成が加わること以外は、図
２で示した製造方法と同様である。
の成長において、ｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０
．１５Ｐ ガイド層３６の形成が加わること以外は、図
２で示した製造方法と同様である。
【００３０】図４は本発明の第３の実施例に係わる半導
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１の場合と同様
に、図４（ａ） は全体構成を示す斜視図、図４（ｂ）
は電流阻止層パターンを示す平面図、図４（ｃ） は
図４（ｂ） の矢視Ｅ−Ｅ 断面に相当する半導体レー
ザ装置の断面図、図４（ｄ） は図４（ｂ） の矢視Ｇ
−Ｇ 断面に相当する半導体レーザ装置の断面図をそれ
ぞれ示している。
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１の場合と同様
に、図４（ａ） は全体構成を示す斜視図、図４（ｂ）
は電流阻止層パターンを示す平面図、図４（ｃ） は
図４（ｂ） の矢視Ｅ−Ｅ 断面に相当する半導体レー
ザ装置の断面図、図４（ｄ） は図４（ｂ） の矢視Ｇ
−Ｇ 断面に相当する半導体レーザ装置の断面図をそれ
ぞれ示している。
【００３１】図中、５０はｎ−ＧａＡｓ基板、５１はｎ
−ＧａＡｓバッファ層、５２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐクラッド層、５３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、５４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐクラッド層、５５はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ 第１エッチング停止層
、５６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０．１５Ｐ
ガイド層、５７はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ
０．３５Ｐ 第２ｐ型クラッド層、５８はｐ−Ｉｎ０．
５ Ｇａ０．５ Ｐ 第２エッチング停止層、５９はｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層、６０はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第３ｐ型クラッド層、６１はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ 中間層、６２はｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層、６３はｎ側電極、６４はｐ側電極
をそれぞれ示している。
−ＧａＡｓバッファ層、５２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐクラッド層、５３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、５４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐクラッド層、５５はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ 第１エッチング停止層
、５６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．３５Ａｌ０．１５Ｐ
ガイド層、５７はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ
０．３５Ｐ 第２ｐ型クラッド層、５８はｐ−Ｉｎ０．
５ Ｇａ０．５ Ｐ 第２エッチング停止層、５９はｎ
−ＧａＡｓ電流阻止層、６０はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第３ｐ型クラッド層、６１はｐ
−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．５ Ｐ 中間層、６２はｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層、６３はｎ側電極、６４はｐ側電極
をそれぞれ示している。
【００３２】図４の構造は、図３の構造とほぼ同様であ
るが、光出射端面部において、Ｆ−Ｆ断面（図４（ｄ）
参照）に相当する内部の層構造が異なる。すなわち、
図３（ｄ）では、ストライプ部分でガイド層３６および
第２ｐ型クラッド層３７がない構造となっているが、図
４に示した実施例では、この二つの層をストライプ部分
にも設けてある。これは、レーザ発振の起こる主要部、
すなわち電流阻止層５９の開口部５９ａ直下の領域がそ
の両側より実効屈折率の低い反導波構造とならないよう
にするためである。
るが、光出射端面部において、Ｆ−Ｆ断面（図４（ｄ）
参照）に相当する内部の層構造が異なる。すなわち、
図３（ｄ）では、ストライプ部分でガイド層３６および
第２ｐ型クラッド層３７がない構造となっているが、図
４に示した実施例では、この二つの層をストライプ部分
にも設けてある。これは、レーザ発振の起こる主要部、
すなわち電流阻止層５９の開口部５９ａ直下の領域がそ
の両側より実効屈折率の低い反導波構造とならないよう
にするためである。
【００３３】次に、図４に示した素子の製造方法につい
て、図５を参照して説明する。この素子は、図１および
図２に示した素子と同様に、２回の有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）を用いて作製される。以下では、分か
り易くするために、図４（ｂ） に示したＦ−Ｆ断面お
よびＧ−Ｇ断面の図を用いて説明する。
て、図５を参照して説明する。この素子は、図１および
図２に示した素子と同様に、２回の有機金属気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法）を用いて作製される。以下では、分か
り易くするために、図４（ｂ） に示したＦ−Ｆ断面お
よびＧ−Ｇ断面の図を用いて説明する。
【００３４】まず、図５（ａ） に示す如く、ｎ−Ｇａ
Ａｓ基板５０上にｎ−ＧａＡｓバッファ層５１、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡＩＰ クラッド層５２、ＩｎＧａＰ 活性層５
３、ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第１ｐクラッド層５４、ｐ−
ＩｎＧａＰ 第１エッチング停止層５５、ｐ−ＩｎＧａ
ＡＩＰ ガイド層５６、ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第２ｐク
ラッド層５７、ｐ−ＩｎＧａＰ 第２エッチング停止層
５８、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層５９をＭＯＣＶＤ 法に
より順次成長する。図２で示した製造方法と同様に、こ
の１回目の成長では、結晶の表面温度を８００ ℃以下
の例えば７３０ ℃とする。この条件下で、活性層５３
は全ての領域で均一な低バンドギャップエネルギー領域
が形成される。次いで、フォトリソグラフィとりん硫酸
系エッチング液を用いた化学エッチングにより図５（ｂ
） に示す如く、電流阻止層５９に開口部５９ａ 及び
５９ｂ を形成する。ここで用いるエッチャントは熱濃
硫酸でもよい。いずれのエッチャントを用いた場合でも
、ｐ−ＩｎＧａＰ 第２エッチング停止層５８が設けら
れているため、精度良くエッチングを停止させることが
できる。次いで、同様にフォトリソグラフィと化学エッ
チングにより、図４（ｂ） に示した開口部５９ｂ 直
下の領域のみをエッチングする。これはフォトリソグラ
フィにおけるマスクパターンを適当に選ぶことにより可
能である。このエッチングにより、図５（ｃ） に示す
如く、光出射端面部に相当するＦ−Ｆ断面における開口
部５９ｂ 直下の領域に開口部６５ｂ が形成される。 この開口部６５ｂ は、まずｐ−ＩｎＧａＰ 第２エッ
チング停止層５８をＢｒ水溶液エッチャントでエッチン
グした後、りん酸系あるいは熱濃硫酸を用いてｐ−Ｉｎ
ＧａＡＩＰ 第２ｐ型クラッド層５７、ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ ガイド層５６をエッチングすることにより、形成
される。ｐ−ＩｎＧａＰ 第１エッチング停止層５５が
設けられているため、この場合にも精度良くエッチング
を停止させることができる。次いで、図５（ｄ） に示
す如く、開口部６５ｂ に露出したｐ−ＩｎＧａＰ第１
エッチング停止層５５、開口部５９ａ に露出したｐ−
ＩｎＧａＰ 第２エッチング停止層５８、及び電流阻止
層５９の上に、ＭＯＣＶＤ 法によりｐ−ＩｎＧａＡＩ
Ｐ 第３ｐ型クラッド層６０、ｐ−ＩｎＧａＰ 中間層
６１、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層６２を順次成長する。 これらの成長において、ｐ型ドーパントとしてはＺｎを
用いている。２回目の成長の際、ｎ型半導体層としての
電流阻止層５９の直下の領域のみダブルヘテロ構造部に
Ｚｎ拡散が促進され、活性層の結晶における原子配列が
変化し、バンドギャップエネルギーが大きくなる。この
ようにして形成された構造にｎ側電極６３３及びｐ側電
極６４を形成した後、へき開等で端面を形成することに
より、半導体レーザが実現される。
Ａｓ基板５０上にｎ−ＧａＡｓバッファ層５１、ｎ−Ｉ
ｎＧａＡＩＰ クラッド層５２、ＩｎＧａＰ 活性層５
３、ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第１ｐクラッド層５４、ｐ−
ＩｎＧａＰ 第１エッチング停止層５５、ｐ−ＩｎＧａ
ＡＩＰ ガイド層５６、ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第２ｐク
ラッド層５７、ｐ−ＩｎＧａＰ 第２エッチング停止層
５８、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層５９をＭＯＣＶＤ 法に
より順次成長する。図２で示した製造方法と同様に、こ
の１回目の成長では、結晶の表面温度を８００ ℃以下
の例えば７３０ ℃とする。この条件下で、活性層５３
は全ての領域で均一な低バンドギャップエネルギー領域
が形成される。次いで、フォトリソグラフィとりん硫酸
系エッチング液を用いた化学エッチングにより図５（ｂ
） に示す如く、電流阻止層５９に開口部５９ａ 及び
５９ｂ を形成する。ここで用いるエッチャントは熱濃
硫酸でもよい。いずれのエッチャントを用いた場合でも
、ｐ−ＩｎＧａＰ 第２エッチング停止層５８が設けら
れているため、精度良くエッチングを停止させることが
できる。次いで、同様にフォトリソグラフィと化学エッ
チングにより、図４（ｂ） に示した開口部５９ｂ 直
下の領域のみをエッチングする。これはフォトリソグラ
フィにおけるマスクパターンを適当に選ぶことにより可
能である。このエッチングにより、図５（ｃ） に示す
如く、光出射端面部に相当するＦ−Ｆ断面における開口
部５９ｂ 直下の領域に開口部６５ｂ が形成される。 この開口部６５ｂ は、まずｐ−ＩｎＧａＰ 第２エッ
チング停止層５８をＢｒ水溶液エッチャントでエッチン
グした後、りん酸系あるいは熱濃硫酸を用いてｐ−Ｉｎ
ＧａＡＩＰ 第２ｐ型クラッド層５７、ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ ガイド層５６をエッチングすることにより、形成
される。ｐ−ＩｎＧａＰ 第１エッチング停止層５５が
設けられているため、この場合にも精度良くエッチング
を停止させることができる。次いで、図５（ｄ） に示
す如く、開口部６５ｂ に露出したｐ−ＩｎＧａＰ第１
エッチング停止層５５、開口部５９ａ に露出したｐ−
ＩｎＧａＰ 第２エッチング停止層５８、及び電流阻止
層５９の上に、ＭＯＣＶＤ 法によりｐ−ＩｎＧａＡＩ
Ｐ 第３ｐ型クラッド層６０、ｐ−ＩｎＧａＰ 中間層
６１、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層６２を順次成長する。 これらの成長において、ｐ型ドーパントとしてはＺｎを
用いている。２回目の成長の際、ｎ型半導体層としての
電流阻止層５９の直下の領域のみダブルヘテロ構造部に
Ｚｎ拡散が促進され、活性層の結晶における原子配列が
変化し、バンドギャップエネルギーが大きくなる。この
ようにして形成された構造にｎ側電極６３３及びｐ側電
極６４を形成した後、へき開等で端面を形成することに
より、半導体レーザが実現される。
【００３５】図６は本発明の第４の実施例に係わる半導
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１の場合と同様
に、図６（ａ） は全体構成を示す斜視図、図６（ｂ）
は電流阻止層パターンを示す平面図、図６（ｃ） は
図６（ｂ） の矢視Ｈ−Ｈ断面に相当する半導体レーザ
装置の断面図、図６（ｄ） は図６（ｂ） の矢視Ｉ−
Ｉ断面に相当する半導体レーザ装置の断面図をそれぞれ
示している。図中、７０はｎ−ＧａＡｓ基板、７１はｎ
−ＧａＡｓバッファ層、７２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐ クラッド層、７３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、７４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇ
ａ０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐ型クラッド層、７５
はｐ−Ｉｎ０．５Ｇａ０．５ Ｐ 第１エッチング停止
層、７６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５
Ｐ 第２ｐ型クラッド層、７７はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．５ Ｐ 第２エッチング停止層、７８はｎ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層、７９はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８０
はｎ側電極、８１はｐ側電極をそれぞれ示している。
体レ−ザ装置の概略構造を示す図で、図１の場合と同様
に、図６（ａ） は全体構成を示す斜視図、図６（ｂ）
は電流阻止層パターンを示す平面図、図６（ｃ） は
図６（ｂ） の矢視Ｈ−Ｈ断面に相当する半導体レーザ
装置の断面図、図６（ｄ） は図６（ｂ） の矢視Ｉ−
Ｉ断面に相当する半導体レーザ装置の断面図をそれぞれ
示している。図中、７０はｎ−ＧａＡｓ基板、７１はｎ
−ＧａＡｓバッファ層、７２はｎ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０
．１５Ａｌ０．３５Ｐ クラッド層、７３はＩｎ０．５
Ｇａ０．５ Ｐ 活性層、７４はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇ
ａ０．１５Ａｌ０．３５Ｐ 第１ｐ型クラッド層、７５
はｐ−Ｉｎ０．５Ｇａ０．５ Ｐ 第１エッチング停止
層、７６はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ０．１５Ａｌ０．３５
Ｐ 第２ｐ型クラッド層、７７はｐ−Ｉｎ０．５ Ｇａ
０．５ Ｐ 第２エッチング停止層、７８はｎ−ＧａＡ
ｓ電流阻止層、７９はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、８０
はｎ側電極、８１はｐ側電極をそれぞれ示している。
【００３６】この実施例による半導体レ−ザ装置は、光
出射端面部における導波構造が損失導波型の横モード制
御構造となっていることが特徴であり、さらにまた図１
〜図５の例と異なり、光出射端面部のリッジ部両側には
電流が流れないことが特徴である。
出射端面部における導波構造が損失導波型の横モード制
御構造となっていることが特徴であり、さらにまた図１
〜図５の例と異なり、光出射端面部のリッジ部両側には
電流が流れないことが特徴である。
【００３７】図６に示した素子の製造方法は、図５とほ
ぼ同様で、２回の結晶成長と２回のフォトリソグラフィ
プロセスにより作製される。レーザ発振の起こる主要部
である開口部７９ａ直下の領域は第２エッチング停止層
７７の上までエッチングされており、その上にｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層７９が形成されている。ここでｐ−Ｉ
ｎＧａＰ 第２エッチング停止層７７はｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第２ｐ側クラッド層７６とｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層７９の中間のバンドギャップを持つ中間層としての
働きも有しており、この層があることによって、開口部
７８ａ に電流が流れる。一方、開口部７８ｂ の直下
の領域は第１エッチング停止層７５が除去されてｐ−Ｉ
ｎＧａＡＩＰ 第１ｐ型クラッド層７４の一部までがエ
ッチングされており、その上にｐ−ＧａＡｓコンタクト
層７９が形成されているため、この領域には電流が流れ
ない。これは、ｐ−ＧａＡｓ／ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ の
ヘテロ界面における価電子帯端のバンド不連続によるも
のである。
ぼ同様で、２回の結晶成長と２回のフォトリソグラフィ
プロセスにより作製される。レーザ発振の起こる主要部
である開口部７９ａ直下の領域は第２エッチング停止層
７７の上までエッチングされており、その上にｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層７９が形成されている。ここでｐ−Ｉ
ｎＧａＰ 第２エッチング停止層７７はｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第２ｐ側クラッド層７６とｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層７９の中間のバンドギャップを持つ中間層としての
働きも有しており、この層があることによって、開口部
７８ａ に電流が流れる。一方、開口部７８ｂ の直下
の領域は第１エッチング停止層７５が除去されてｐ−Ｉ
ｎＧａＡＩＰ 第１ｐ型クラッド層７４の一部までがエ
ッチングされており、その上にｐ−ＧａＡｓコンタクト
層７９が形成されているため、この領域には電流が流れ
ない。これは、ｐ−ＧａＡｓ／ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ の
ヘテロ界面における価電子帯端のバンド不連続によるも
のである。
【００３８】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。すなわち、出射端面付近に同様の構
造を持つ半導体レーザ装置であれば、高出力まで劣化の
ないレーザ特性が得られるのは言うまでもない。例えば
、第２の領域と、第３の領域は、必ずしも出射端面から
の距離を等しくする必要はなく、第２の領域は１０〜５
０μｍまで形成されていればよく、また、第３の領域は
出射端面より５〜２０μｍまで形成されていればよい。 さらに、横方向では、第２の領域は１〜１０μｍあれば
よく、第３の領域は第２の領域と同程度か、より広くな
っていればよい。原子配列が結晶成長法、成長条件によ
って異なり、バンドギャップエネルギーの違いを生ずる
原因については、ＩＩＩ 族原子であるＩｎ、Ｇａ及び
ＡｌとＶ族原子であるＰとの原子間距離がそれぞれ異な
り、ＩＩＩ 族格子点上でランダムに配列するよりも、
結晶成長の過程によって決まる規則性のある配列を取る
ことにより、自由エネルギーの低い安定状態になるため
と考えられる。従って、このような現象はＩｎＧａＡＩ
Ｐばかりでなく、格子定数の異なる化合物半導体の混晶
（ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＡＩＡｓ，ＩｎＧａＡＩＡ
ｓＰ ，ＺｎＳＳｅ 等）一般についても起こるものと
考えられ、例えば活性層がＧａＡｓとＧａＡＩＡｓとの
超格子構造についても適用できる。従って、ＩｎＧａＡ
ＩＰ 以外の上記化合物半導体混晶を用いた半導体レー
ザに適用することも可能である。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができ
る。
れるものではない。すなわち、出射端面付近に同様の構
造を持つ半導体レーザ装置であれば、高出力まで劣化の
ないレーザ特性が得られるのは言うまでもない。例えば
、第２の領域と、第３の領域は、必ずしも出射端面から
の距離を等しくする必要はなく、第２の領域は１０〜５
０μｍまで形成されていればよく、また、第３の領域は
出射端面より５〜２０μｍまで形成されていればよい。 さらに、横方向では、第２の領域は１〜１０μｍあれば
よく、第３の領域は第２の領域と同程度か、より広くな
っていればよい。原子配列が結晶成長法、成長条件によ
って異なり、バンドギャップエネルギーの違いを生ずる
原因については、ＩＩＩ 族原子であるＩｎ、Ｇａ及び
ＡｌとＶ族原子であるＰとの原子間距離がそれぞれ異な
り、ＩＩＩ 族格子点上でランダムに配列するよりも、
結晶成長の過程によって決まる規則性のある配列を取る
ことにより、自由エネルギーの低い安定状態になるため
と考えられる。従って、このような現象はＩｎＧａＡＩ
Ｐばかりでなく、格子定数の異なる化合物半導体の混晶
（ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＧａＡＩＡｓ，ＩｎＧａＡＩＡ
ｓＰ ，ＺｎＳＳｅ 等）一般についても起こるものと
考えられ、例えば活性層がＧａＡｓとＧａＡＩＡｓとの
超格子構造についても適用できる。従って、ＩｎＧａＡ
ＩＰ 以外の上記化合物半導体混晶を用いた半導体レー
ザに適用することも可能である。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、導
波構造と窓構造とを、２回の結晶成長で形成できる構造
とすることにより、簡単なプロセスで製造できる屈折率
導波型の窓構造半導体レーザ装置が実現できる。
波構造と窓構造とを、２回の結晶成長で形成できる構造
とすることにより、簡単なプロセスで製造できる屈折率
導波型の窓構造半導体レーザ装置が実現できる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係わる半導体レ−
ザ装置の概略構造を示す図。
ザ装置の概略構造を示す図。
【図２】 図１の半導体レ−ザ装置の製造工程を示す
図。
図。
【図３】 本発明の第２の実施例に係わる半導体レ−
ザ装置の概略構造を示す図。
ザ装置の概略構造を示す図。
【図４】 本発明の第３の実施例に係わる半導体レ−
ザ装置の概略構造を示す図。
ザ装置の概略構造を示す図。
【図５】 図４の半導体レ−ザ装置の製造工程を示す
図。
図。
【図６】 本発明の第４の実施例に係わる半導体レ−
ザ装置の概略構造を示す図。
ザ装置の概略構造を示す図。
【図７】 利得導波型窓構造ＩｎＧａＡＩＰ レーザ
の例を示す図。
の例を示す図。
１０，３０，５０，７０，１００ …ｎ−ＧａＡｓ基板
、１１，３１，５１，７１，１０１ …ｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層、１２，３２，５２，７２，１０２…ｎ−Ｉｎ
ＧａＡＩＰ クラッド層、１３，３３，５３，７３，１
０３ …ＩｎＧａＰ 活性層、１４，４，５４，７４，
１０４ …ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第１ｐ型クラッド層
、１６，３７，５７，７６ …ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第
２ｐ型クラッド層、１８，３９，６０…ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第３ｐ型クラッド層、３６，５６ …ｐ−ＩｎＧ
ａＡＩＰガイド層、１５，３５，５５，５８，７５，１
０５…ｐ−ＩｎＧａＰ エッチング停止層、１７，３８
，５９，７８，１０６ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、２０，
４１，６２，７９，１０７ …ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層
、１１，３１，５１，７１，１０１ …ｎ−ＧａＡｓバ
ッファ層、１２，３２，５２，７２，１０２…ｎ−Ｉｎ
ＧａＡＩＰ クラッド層、１３，３３，５３，７３，１
０３ …ＩｎＧａＰ 活性層、１４，４，５４，７４，
１０４ …ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第１ｐ型クラッド層
、１６，３７，５７，７６ …ｐ−ＩｎＧａＡＩＰ 第
２ｐ型クラッド層、１８，３９，６０…ｐ−ＩｎＧａＡ
ＩＰ 第３ｐ型クラッド層、３６，５６ …ｐ−ＩｎＧ
ａＡＩＰガイド層、１５，３５，５５，５８，７５，１
０５…ｐ−ＩｎＧａＰ エッチング停止層、１７，３８
，５９，７８，１０６ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層、２０，
４１，６２，７９，１０７ …ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層
Claims (8)
- 【請求項１】 活性層をｎ型クラッド層およびｐ型ク
ラッド層で挟んだダブルヘテロ構造部と、前記ｐ型クラ
ッド層上に形成され、且つ共振器方向にストライプ状の
領域のうち、光出射端面部を除いた第１の領域と、前記
光出射端面部のうち、前記ストライプ状の領域を挟むよ
うに設けられた第２の領域に、開口が形成されたｎ型半
導体層とからなり、前記ダブルヘテロ構造部で決まる実
効屈折率が、前記第２の領域に挟まれた第３の領域で、
前記第２の領域より高くなるように前記光出射端面部が
形成され、且つ前記第３の領域下の前記活性層領域のバ
ンドギャップが、前記第１の領域下の前記活性層領域の
バンドギャップより大きいことを特徴とする半導体レ−
ザ装置。 - 【請求項２】 前記第２の領域と前記第３の領域の実
効屈折率の差が１０−３以上であり、前記第１の領域下
の活性層領域と、前記第３の領域下の活性層領域のバン
ドギャップ差が２０ｍｅＶ 以上であることを特徴とす
る請求項１記載の半導体レ−ザ装置。 - 【請求項３】 前記第１の領域及び第２の領域の下の
前記活性層領域のバンドギャップが、前記第１、第２の
領域を除く領域下の前記活性層領域のバンドギャップよ
り小さいことを特徴とする請求項１記載の半導体レ−ザ
装置。 - 【請求項４】 前記基板はｎ型ＧａＡｓからなり、前
記活性層はＩｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ Ａｌｘ Ｐ（０≦
ｘ＜１，０≦ｙ＜１）からなり、前記ｎ型クラッド層は
前記活性層と前記基板との間に位置し、且つＩｎ１−ｓ
−ｔ Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１
，ｓ＞ｘ）からなり、前記ｐ型クラッド層は活性層に接
して前記基板とは反対側に位置し、且つ前記ｐ型クラッ
ド層中で前記活性層に接する層はＩｎ１−ｕ−ｖＧａｖ
Ａｌｕ Ｐ（０≦ｕ＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）から
なり、前記ｎ型半導体層はｎ型Ｇａ１−ｗ ＡｌｗＡｓ
（０≦ｗ≦１）からなることを特徴とする請求項１記載
の半導体レ−ザ装置。 - 【請求項５】 前記ｐ型クラッド層が、少なくとも前
記活性層に接するＩｎ１−ｕ−ｖＧａｖ Ａｌｕ Ｐ
クラッド層とさらにそれに接するＩｎ１−ｐ−ｑ Ｇａ
ｑ Ａｌｐ Ｐ （０≦ｐ＜１，０≦ｑ＜１，ｘ＜ｐ＜
ｕ）ガイド層とからなることを特徴とする請求項４記載
の半導体レ−ザ装置。 - 【請求項６】 前記ダブルヘテロ構造部の上側のクラ
ッド層のドーパントはＺｎであることを特徴とする請求
項４記載の半導体レ−ザ装置。 - 【請求項７】 ｎ型化合物半導体基板上にＩｎ１−ｓ
−ｔ Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１
）からなるｎ型クラッド層、Ｉｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ
Ａｌｘ Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，ｘ＜ｓ）から
なる活性層、Ｉｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ （
０≦ｕ＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなるｐ型クラッ
ド層及びｎ型半導体層を成長形成する工程と、前記ｎ型
半導体層を選択的にエッチングし、共振器方向にストラ
イプ状の領域のうち、光出射端面部を除いた第１の領域
と、前記光出射端面部のうち、前記ストライプ状の領域
を挟むように設けられた第２の領域に、開口を形成する
工程と、前記ｎ型半導体層上及びその開口内にｐ型コン
タクト層を含むｐ型キャップ構造部を成長形成する工程
とを含むことを特徴とする半導体レ−ザ装置の製造方法
。 - 【請求項８】 ｎ型化合物半導体基板上にＩｎ１−ｓ
−ｔ Ｇａｔ Ａｌｓ Ｐ （０≦ｓ＜１，０≦ｔ＜１
）からなるｎ型クラッド層、Ｉｎ１−ｘ−ｙ Ｇａｙ
Ａｌｘ Ｐ （０≦ｘ＜１，０≦ｙ＜１，ｘ＜ｓ）から
なる活性層、Ｉｎ１−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ （
０≦ｕ＜１，０≦ｖ＜１，ｕ＞ｘ）からなるｐ型クラッ
ド層、Ｉｎ１−ｐ−ｑ Ｇａｑ Ａｌｐ Ｐ （０≦ｐ
＜１，０≦ｑ＜１，ｘ＜ｐ＜ｕ）からなるｐ型ガイド層
、及びｎ型半導体層を成長形成する工程と、前記Ｉｎ１
−ｕ−ｖ Ｇａｖ Ａｌｕ Ｐ クラッド層の少なくと
も一部を残したクラッド部と前記ｎ型半導体層とを選択
的にエッチングし、前記第１、第２の領域に相当する領
域に開口を形成する工程と、前記ｎ型半導体層上及び前
記開口内によりｐ型コンタクト層を含むｐ型キャップ構
造部を成長形成する工程とを含むことを特徴とする請求
項７記載の半導体レ−ザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007297A JP2938198B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3007297A JP2938198B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240790A true JPH04240790A (ja) | 1992-08-28 |
| JP2938198B2 JP2938198B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=11662091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007297A Expired - Fee Related JP2938198B2 (ja) | 1991-01-24 | 1991-01-24 | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07221396A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-18 | Nec Corp | 半導体レーザの製造方法 |
-
1991
- 1991-01-24 JP JP3007297A patent/JP2938198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07221396A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-18 | Nec Corp | 半導体レーザの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2938198B2 (ja) | 1999-08-23 |
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