JPH06196801A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク等の光源として用いる７８０ｎｍ
帯で、低動作電流、低雑音特性の半導体レーザ装置およ
び、その製造方法を提供する。 【構成】 活性層の主面の少なくとも一方の側に、一導
電型のＧａ_1ーY1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、Ｇａ_1ーY2Ａ
ｌ_Y2Ａｓあるいは、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ、Ｉｎ_{0. 5}（Ｇａ
Ａｌ）_0.5Ｐ、ＩｎＧａＡｓＰ第二光ガイド層を順次、
備えるとともに、前記Ｇａ_1ーY2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド
層上には、これとは逆導電型でストライプ状の窓を有す
るＧａ_1ーZＡｌ_ZＡｓ電流ブロック層が形成されており、
前記ストライプ状の窓には前記光ガイド層と同じ導電型
のＧａ_1ーY3Ａｌ_Y3Ａｓクラッド層を備えてなる。ここ
で、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ２，Ｙ３およびＺは、Ｚ
＞Ｙ３＞Ｙ２、Ｙ１＞Ｙ２の関係を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク等の光源とし
て好適な、可視域の波長をもつ低動作電流、低雑音の半
導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の半導体レーザ装置について
説明する。

【０００３】図１５は従来の半導体レーザ装置の断面図
である。（特開昭６２−７３６８７）ｎ型のガリウムヒ
素（ＧａＡｓ）基板２１の上にｎ型のガリウムアルミヒ
素（Ｇａ_0.65Ａｌ_0.35Ａｓ）クラッド層２２、ＧａＡｓ
活性層２３、ｐ型のＧａ_0.75Ａｌ_0.25Ａｓ第一クラッド
層２４があり、電流チャンネルとなる窓２５ａ以外の部
分には電流狭窄のために、ｎ型のＧａ_0.51Ａｌ_0.49Ａｓ
電流ブロック層２５が形成されている。２６は、再成長
により形成されたｐ型のＧａ_0.75Ａｌ_0.25Ａｓ第二クラ
ッド層、２７は、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層である。

【０００４】図１５の構造において、ｐ型のＧａＡｓコ
ンタクト層２７から注入される電流は、窓２５ａ内に有
効に閉じ込められ、窓２５ａ下部のＧａＡｓ活性層２３
でレーザ発振が生じる。このとき、ｎ型のＧａ_0.51Ａｌ
_0.49Ａｓ電流ブロック層２５の屈折率は、ｐ型のＧａ
_0.75Ａｌ_0.25Ａｓ第二クラッド層２６の屈折率より小さ
くなっており、レーザ光も窓２５ａ内に有効に閉じ込め
られる。また、ｎ型のＧａ_0.51Ａｌ_0.49Ａｓ電流ブロッ
ク層２５の禁制帯幅は、ＧａＡｓ活性層２３の禁制帯幅
よりも、十分、大きいので、レーザ光に対してｎ型のＧ
ａ_0.51Ａｌ_0.49Ａｓ電流ブロック層２５は透明となり、
内部損失の小さい低動作電流の半導体レーザが得られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来構造の半導
体レーザでは再成長が困難となるため、ｐ型のＧａ_0.75
Ａｌ_0.25Ａｓ第一クラッド層２２のＡｌＡｓ混晶比を高
くできず、温度特性が悪いという問題があった。そのた
め、特に、７８０ｎｍ帯の可視域のレーザが容易に実現
できないという問題があった。すなわち、ＡｌＡｓ混晶
比の高いＧａＡｌＡｓ上に再成長を行うと、表面酸化の
問題から、再成長界面の結晶性が悪くなり、電流−電圧
特性に不良が発生するため、第一クラッド層２２のＡｌ
Ａｓ混晶比をある程度低くする必要があるためである。
容易に作製するためには、ＡｌＡｓ混晶比を０．３以下
にする必要があるが、キャリアの活性層への閉じ込めが
制限されるので、温度特性の優れたレーザは得られな
い。特に、ＡｌＡｓ混晶比が０．５程度必要な可視域で
のレーザ発振はこの場合、非常に困難である。また、ス
トライプ部のエッチングにおいて、時間制御のエッチャ
ントを用いているため、エッチングを薄い第一クラッド
層内で停止させることが困難であり、歩留の低下を招い
ていた。

【０００６】さらに、光ディスク等への応用において要
求される低雑音特性の実現も困難である。なぜなら、第
一クラッド層２２のＡｌＡｓ混晶比が上記理由により低
く設定する必要があるので、接合に水平方向の実効屈折
率差が大きくなりスペクトルの単一モード性が高くなる
からである。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するもので、温
度特性、雑音特性および、製造方法を改善し、可視域に
おいても、容易に作製ができる低動作電流値、低雑音の
半導体レーザ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体レーザ装置は、活性層の主面の少なく
とも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光
ガイド層とエッチングストップ層として作用するＡｌ組
成の低いＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓあるいは、Ｉｎ_{0. 5}Ｇａ_0.5
Ｐ、Ｉｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ、ＩｎＧａＡｓＰからな
る第二光ガイド層を順次、備えるとともに、前記第二光
ガイド層上に、これとは逆の導電型でストライプ状に選
択的にエッチングされた窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層
が形成されており、前記ストライプ状の窓には、前記光
ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備えて
なり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＺの間
に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２、Ｙ１＞Ｙ２の関係を成立させた構
成を有している。

【０００９】

【作用】この構成によって、活性層へのキャリアの閉じ
込めはＡｌＡｓ混晶比の高いＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光
ガイド層により決定され、再成長はＡｌ組成の低い第二
光ガイド層上への成長となるため、容易に再成長が行え
る。また、ストライプ状の窓を選択エッチングにより制
御良く形成できる。さらに、第一光ガイド層のＡｌＡｓ
混晶比を高くすることで、接合に水平方向の実効屈折率
差を小さくし、スペクトルを多モード化できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例における半導体レ
ーザ装置の断面図である。ｎ型のＧａＡｓ基板１の上
に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２が形成されており、そ
の上にｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層３、Ｇａ
_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層４、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ
第一光ガイド層５、ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガ
イド層６が形成されており、電流狭窄のために電流チャ
ンネルとなる窓７ａ以外の領域には、ｎ型のＧａ_0.4Ａ
ｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層７が形成されている。８はＧ
ａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層、９はｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａ
ｓクラッド層、１０はｐ型のＧａＡｓコンタクト層であ
る。

【００１２】ここで、安定な単一横モード発振を得るた
めに、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比をｐ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９のＡｌＡｓ混晶比より、高
く設定する。もし、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比
がクラッド層９と同様である場合、プラズマ効果による
ストライプ内の屈折率の低下があり、アンチガイドの導
波路となり、単一な横モード発振は得られない。いわん
や、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比がｐ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９より、低い場合は、完全
に、横モードが不安定になる。図１に示す本実施例で
は、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比をｐ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９のＡｌＡｓ混晶比より、
０．１高く、０．６としている。

【００１３】この構造において、ｐ型のＧａＡｓコンタ
クト層１０から注入される電流は窓７ａ内に閉じ込めら
れ、７ａ下部のＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層４で７８０
ｎｍ帯のレーザ発振が生じる。ここで、ｐ型のＧａ_0.5
Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層５のＡｌＡｓ混晶比は、活
性層のＡｌＡｓ混晶比より十分に高く、活性層へ有効に
キャリアを閉じ込め、温度特性の良好な可視域の発振を
可能としている。具体的に、特性温度が１５０Ｋ以上の
良好な温度特性を有する７８０ｎｍ帯のレーザ発振を得
るためには、ＡｌＡｓ混晶比０．４５以上が必要であ
り、本実施例では、０．５とした。図１５に示す従来の
構成では、この第一光ガイド層上への結晶成長が必要と
なるが、ＡｌＡｓ混晶比が０．３以上の層上の再成長は
表面酸化の問題があり、温度特性の良好な可視域の半導
体レーザの実現は困難であった。この問題を解決するた
めに、本発明では、第一光ガイド層上にＡｌＡｓ混晶比
の低い第二光ガイド層を導入している。すなわち、図１
において、再成長はＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ
_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガイド層６上への成長となるた
め、表面酸化の問題は全くない。具体的に、第二光ガイ
ド層のＡｌＡｓ混晶比としては、再成長が容易な０．３
以下で、レーザの発振波長に対して透明であることが望
ましい。したがって、本実施例では、０．２としてい
る。さらに、その層厚は、光分布にあまり影響を与えな
い０．０５μｍ以下が望ましい。本実施例では、０．０
３μｍとしている。以上、キャリアを閉じ込める層（第
一光ガイド層）と、再成長される層（第二光ガイド層）
を別々に、形成することにより、可視域での発振を可能
としているのである。

【００１４】この構造において、活性層へのキャリアの
閉じ込めをさらに良くするために、第一光ガイド層中
に、電子波に対して高い反射率を有する多重量子井戸障
壁層を導入する方法がある。図２（ａ）に多重量子井戸
障壁層のポテンシャルエネルギー構造図を示す。第一光
ガイド層の活性層近傍において、活性層からの電子のオ
ーバーフローを防ぐために、多重量子井戸障壁層が形成
されている。多重量子井戸障壁層は２種類の半導体層か
らなり、井戸層と障壁層との周期構造の組合せとなって
いる。障壁層のＡｌＡｓ混晶比は、クラッド層の混晶比
と同じ０．５とした。また、井戸層のＡｌＡｓ混晶比
は、レーザ光に対する吸収を避けるために活性層の混晶
比より高く０．２とした。量子力学によると、障壁層、
井戸層の各層厚を薄くするにしたがって、高エネルギー
の電子波を活性層に反射させることができる。この効果
により、通常のダブルヘテロ接合の場合よりも優れた活
性層への電子の閉じ込めが可能となり、特性温度の向上
が実現できる。ただし、障壁層がうすくなるとトンネル
効果による電子の透過が増大する。このトンネル効果を
考慮して、本実施例では障壁層の厚さを活性層寄りでは
厚くし、活性層から離れるにしたがって薄くする構成と
している。この構成の反射率の計算結果を図２（ｂ）に
示す。多重量子井戸障壁層がないときの活性層とクラッ
ド層との電子に対する障壁の高さを古典的障壁高さ（Ｖ
₀）とすると、多重量子井戸障壁層の導入により、Ｖ₀の
１．３倍の電子エネルギーの高さまで電子波に対する反
射率をほぼ１００％にすることができることがわかる。
すなわち、多重量子井戸障壁層を用いることにより、高
温時に活性化されたエネルギーの高い電子を活性層内に
有効に閉じ込めることが可能となる。いいかえると、多
重量子井戸障壁層の導入により、高温時に活性層からの
電子のオーバーフローの極めて少ない温度特性の優れた
半導体レーザ装置を実現することができる。なお、多重
量子井戸障壁層の構造としては、電子波の反射率が高く
なっていれば上記以外の構成でも、もちろん、構わな
い。また、第一光ガイド層全体を多重量子井戸障壁層と
しても構わない。

【００１５】また、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロ
ック層７の禁制帯幅は、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層４
の禁制帯幅よりも大きいので、電流ブロック層による光
吸収がなく、導波路の損失の小さい低動作電流の素子が
得られる。

【００１６】さらに、この構造では、電流ブロック層に
よる光吸収がないため、レーザ光がｎ型のＧａ_0.4Ａｌ
_0.6Ａｓ電流ブロック層７の下部にも広がり、スペクト
ルが多モードになりやすく、低雑音のレーザが容易に得
られる。ただし、接合に水平方向の屈折率差をある程
度、小さくする必要がある。このためには、活性層と電
流ブロック層の間の層の実効屈折率は大きい方が望まし
い。混晶比で言えば、第一光ガイド層のＡｌＡｓ混晶比
は、クラッド層と同程度まで高くする必要がある。

【００１７】図３に、本発明の一実施例におけるスペク
トル特性と構造パラメータの関係の実験結果を示す。波
長７８０ｎｍ帯において、活性層厚（ｄａ）、第一光ガ
イド層厚（ｄｐ）の広い領域において、多モード発振が
得られていることがわかる。第二光ガイド層厚は、０．
０３μｍである。ここで、多モードの素子の接合に水平
方向の実効屈折率差は、６×１０^-3以下であった。この
ように、本発明では、電流ブロック層による光吸収がな
く、小さい実効屈折率差が実現できるため、ｄａ、ｄｐ
の薄い領域でも多モード発振が得られている。ｄｐが薄
くても良いので、ストライプ外部への漏れ電流が小さい
状態で低雑音のレーザが得られ、また、特に、ｄａが薄
くても良いため、低雑音で高出力のレーザの実現も可能
である。

【００１８】ただし、光を導波しうる各ＧａＡｌＡｓ
層、実施例ではｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層
３、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層７に、従
来よく使用されている不純物として、液相成長法ではＴ
ｅを、また、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）では
Ｓｅを添加した場合、これらの不純物はＧａＡｌＡｓ中
でＤＸセンターとなり、数ｍＷから数十ｍＷで発振して
いる主モードの光密度で可飽和吸収効果を引き起こす。
このため、発振している主モードの定在波に対して損失
グレーティングを形成し、発振している主モード以外の
他のモードを抑圧し、シングルモード性を高めてしまう
結果となる。

【００１９】この問題を解決するために、本発明の実施
例では光を導波しうるＧａＡｌＡｓ各層に不純物とし
て、Ｓｉを添加している。Ｓｉは、ＧａＡｌＡｓ中のＤ
Ｘセンタ準位と伝導帯との間のキャリアの熱的捕獲およ
び、放出の活性化エネルギーが、Ｔｅ、Ｓｅと異なるた
め、非常に低い光密度で光吸収が飽和してしまい、発振
している主モードに対して損失グレーティングをほとん
ど形成しない。したがって、スペクトルの多モード性が
損なわれる問題はなく、低雑音化が容易となる。同じ理
由から、Ｓｉを用いることは、高周波重畳によりスペク
トルを多モード化し、低雑音化を図る際にも効果的であ
る。すなわち、接合に水平方向の実効屈折率差を大きく
し発振モードのスペクトルをシングルモードにした素子
構造において、低雑音化を図るためには、従来、動作電
流に高周波を重畳しスペクトルを多モード化する方法が
用いられてきたが、損失グレーティングが形成されてい
るＴｅ、Ｓｅの場合に比べて、Ｓｉの方が容易にスペク
トルが多モード化し、低雑音特性が実現できる。

【００２０】また、図４にストライプ幅と動作電流値の
関係を示す。本発明の構造では、ストライプ幅を狭くす
ると動作電流値が一段と低減される。ここで、本発明の
構造で、ストライプ幅を狭くした場合、スペクトルの多
モード性は、電流ブロック層への光のしみ出しが、スト
ライプ内部にある光に比べて相対的に増加するので、よ
り一層、強くなる。すなわち、ストライプ幅をせまくす
ることで、より低雑音になる。

【００２１】ここで、第一光ガイド層の厚さの設計値に
ついて考察する。最初に、ｄｐの上限について述べる。
プラズマ効果による、ストライプ内の屈折率の低下によ
り導波路がアンチガイドとなることを防ぎ安定な単一横
モードを維持するためには、ストライプ内外の実効屈折
率差Δｎの大きさをある値以上にしなければならない。
まず活性層がバルクのＧａＡｌＡｓの場合について説明
する。この時、プラズマ効果による、ストライプ内の屈
折率の低下による導波路のアンチガイド化を防ぐために
は実効屈折率差Δｎを４×１０^-3以上とする必要があ
る。図５に電流ブロック層を、ストライプ内外の実効屈
折率差Δｎを最も大きくすることができるＡｌＡｓとし
た場合の、実効屈折率差Δｎと第一光ガイド層厚（ｄ
ｐ）との関係を示す。ここで第一光ガイド層、ｎ型およ
びｐ型のクラッド層のＡｌＡｓ混晶比は７８０ｎｍ帯で
発振させるために最低限必要な０．４５としている。ま
た、活性層厚（ｄａ）は垂直広がり角（θｖ）が２５°
を与える０．０３μmとしている。θｖ＜２５°では、
しきい値の増大が生じるのでｄａ＝０．０３μmが、実
用上のｄａの下限であり、この時Δｎは最も大きくな
る。図５より、電流ブロック層をＡｌＡｓとした場合、
Δｎ≧４×１０^-3とするためには、ｄｐ≦０．５１μm
でなければならないことがわかる。すなわち、電流ブロ
ック層をＡｌＡｓのとき、単一横モード発振を得るため
には、ｄｐ≦０．５１μmでなければならない。ただ
し、このｄｐの上限値は、電流ブロック層のＡｌＡｓ混
晶比に依存する。つまり、電流ブロック層のＡｌＡｓ混
晶比が下がると、同じｄｐのときの実効屈折率差Δｎは
小さくなるので、ｄｐの上限値も小さくなっていく。図
６に、Δｎ＝４×１０^-3となるｄｐ（ｄｐ−ｍａｘと呼
ぶ）と電流ブロック層混晶比との関係を示す。図の実線
より下の部分が単一横モード発振となる領域であり、こ
の領域で素子を作製する必要がある。活性層厚が上記よ
り厚い場合、あるいは、クラッド層のＡｌＡｓ混晶比が
上記より高い場合にはｄｐ−ｍａｘの値は若干、図６の
値より小さくなるが、少なくとも、ｄｐの値は以上よ
り、０．５１μmであることが単一横モード発振のため
の必要条件である。

【００２２】次にｄｐの下限について述べる。図７に、
ｄｐと特性温度（Ｔ₀）との関係を示す。ｄｐ≦０．０
５μmでは、高温時にリーク電流が増加するために、半
導体レーザの特性温度（Ｔ₀）が悪くなる問題が生じ
る。Ｔ₀の低下は信頼性の低下を招くので、最低１３０
Ｋ以上は必要である。従って、信頼性を確保するために
はｄｐ≧０．０５μmである必要がある。

【００２３】以上より、ストライプ内外の屈折率差Δｎ
により横モードを安定に閉じ込め、なおかつ信頼性の高
い半導体レーザを得るための必要最低条件は、第一光ガ
イド層厚ｄｐが０．０５μm≦ｄｐ≦０．５１μmである
ことがわかる。

【００２４】さらにスペクトルをシングルモードのみで
動作させるためには、Δｎ≧６×１０^-3が必要である。
これは図５よりｄｐ≦０．４μmでなければならない。
従って、横モードが安定でありかつスペクトルがシング
ルモードである半導体レーザを得るための必要最低条件
は、０．０５μm≦ｄｐ≦０．４μmとなる。

【００２５】次に、活性層を量子井戸構造とした場合に
ついて説明する。この時、プラズマ効果によるストライ
プ内の屈折率の低下により導波路がアンチガイドとなる
ことを防ぐためには、ストライプ内と外との実効屈折率
差Δｎを２．５×１０^-3以上とする必要がある。図８に
電流ブロック層をＡｌＡｓとし、θｖ＝２５°を与える
厚さ１０ｎｍのＧａ_0.7Ａｌ_0.3Ａｓ障壁層５層と厚さ４
ｎｍのＡｌ_0.05Ｇａ_{0. 95}Ａｓ井戸層４層からなる量子井
戸構造を活性層としてもつレーザのストライプ内外の実
効屈折率差Δｎと第一光ガイド層厚（ｄｐ）との関係を
示す。量子井戸構造の活性層の場合も、θｖ＜２５°で
はしきい値が増大するので、この設計例が最もΔｎが大
きくなる。θｖ＞２５°を与える他の量子井戸構造の活
性層では、Δｎはこの場合より小さくなる。第一光ガイ
ド層、ｎ型およびｐ型のクラッドのＡｌＡｓ混晶比は
０．４５としている。図８より、Δｎ≧２．５×１０^-3
とするためには、ｄｐ≦０．４０μmとしなければなら
ないことがわかる。また、ｄｐ≦０．０５μmではバル
ク活性層の場合と同様に、特性温度（Ｔ₀）が低くな
る。 従って、ストライプ内外の屈折率差Δｎにより横
モードを安定に閉じ込め、信頼性の高い半導体レーザを
得るためには、第一光ガイド層厚ｄｐを０．０５≦ｄｐ
≦０．４０μmとしなければならない。

【００２６】さらにスペクトルをシングルモードのみで
動作させるためには、Δｎ≧６×１０^-3以上が必要であ
る。これは、図８よりｄｐ≦０．２６μmでなければな
らない。従って、横モードが安定でありかつスペクトル
がシングルモードである半導体レーザを得るためには、
第一光ガイド層厚ｄｐは０．０５μm≦ｄｐ≦０．２６
μmでなければならない。

【００２７】次に、エピタキシャル成長された層の前端
面反射率について説明する。書き込み可能の光ディスク
への応用においては、書き込み時に３０ｍＷ以上の光出
力と、読み込み時の３ｍＷに−１３０ｄＢ／Ｈｚ以下の
低雑音特性が要望される。従来の高出力半導体レーザで
は、スペクトルが単一なので雑音が大きく、読み込み時
には、低雑音化のため、高周波重畳によりスペクトルを
マルチ化する方法が用いられている。図３において示し
たように、本発明の半導体レーザでは、活性層が薄くて
もスペクトルを多モード化できるため、高周波重畳なし
の状態においても低雑音の高出力レーザが実現できる
が、以下ではｄａ、ｄｐをスペクトルがシングルモード
の領域で形成したときの前端面反射率の設計について述
べる。

【００２８】図９に、前端面反射率と高周波重畳時の雑
音特性の関係を示す。光出力は３ｍＷ、戻り光率は５．
５％、光路長は５０ｍｍ、重畳周波数は６００ＭＨｚ、
測定周波数は５ＭＨｚ、帯域は３ＫＨｚである。図９よ
り、−１３０ｄＢ／Ｈｚ以下の低雑音特性を得るには、
前端面反射率を６％以上にする必要があることがわか
る。また、前端面反射率とＣＯＤ（光学的端面破壊）光
出力の関係を図１０に示す。３０ｍＷでの信頼性を確保
するには４０ｍＷ以上のＣＯＤ出力が要求されるので、
図１０より４５％以下の反射率にする必要があることが
わかる。

【００２９】以上より、光ディスク用の光源には前端面
反射率を６〜４５％にする必要があり、本発明の実施例
では１１％とした。

【００３０】また、光ディスクへの実際の使用において
は、光ディスクからの戻り光が半導体レーザの基板に戻
ってくる場合がある。この戻り光は、さらに基板面で反
射され、ディテクタの信号に重畳されトラッキングノイ
ズなどの原因となる場合がある。この対策として、基板
側の前端面反射率をエピタキシャル成長層の前端面反射
率よりも低くする。すなわち、エピタキシャル成長層の
前端面反射率は上記のように設定し、基板側の反射率だ
けを低くすることでトラッキングノイズなどの増大を抑
制することができる。

【００３１】図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）は本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
製造工程図である。

【００３２】図１１（ａ）に示すように、ｎ型のＧａＡ
ｓ基板１の上に、ＭＯＣＶＤあるいはＭＢＥ成長法によ
り、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２（厚さ、０．５μ
ｍ）、ｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層３（厚さ、
１μｍ）、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層４（厚さ、０．
０４μｍ）、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層
５（厚さ、０．２２μｍ）、ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ
第二光ガイド層６（厚さ、０．０３μｍ）、ｎ型のＧａ
_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層７（厚さ、０．５μ
ｍ）、Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層８（厚さ、０．０１μ
ｍ）を形成する。この保護層８は、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ
_0.6Ａｓ電流ブロック層７の上部を表面酸化から守るの
に必要である。保護層８のＡｌＡｓ混晶比としては、第
二光ガイド層と同様、再成長が容易な０．３以下で、レ
ーザ光に対して透明な混晶比であることが望ましい。こ
こで、活性層厚、第一光ガイド層厚は、安定な単一横モ
ードを得るために、Δｎ＝５×１０^-3となる厚さにして
いる。図１１で、活性層４および、保護層８の導電型
は、特に記載していないが、ｐ型であっても、ｎ型であ
っても、もちろん、アンドープであってもかまわない。

【００３３】次に、図１１（ｂ）に示すように、ストラ
イプ状の窓７ａをフォトリソグラフィー技術を用い、エ
ッチングにより形成する。エッチングの方法としては、
最初に酒石酸または、硫酸などのＡｌＡｓ混晶比に対し
て選択性のあまりないエッチャントでＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａ
ｓ電流ブロック層７の途中まで、エッチングを行なう。
次に、ＡｌＡｓ混晶比の高い層を選択的にエッチングで
きるフッ酸系のエッチャントを用いて、選択的にＧａ
_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層７のエッチングを行な
う。このとき、レジストを除去し保護層８をマスクとし
て、２回目のエッチングを行なってもよい。この２回目
のエッチングにおいて、ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_{0 .2}Ａｓ第二
光ガイド層６は、エッチングストップ層として作用する
ため、エッチングによるばらつきが小さく、高歩留が得
られる。また、ストライプ幅は２．０μｍとした。

【００３４】フッ酸のエッチャントの組成としては、水
に対する重量比が５％〜５０％のものを使用する。５％
未満では、電流ブロック層がエッチングできず、５０％
をこえると、エッチレートが速すぎて制御が困難になる
のと、マスクに用いるレジストが浸食されるためであ
る。

【００３５】また、フッ化アンモニウムでフッ酸を希釈
したエッチャントを用いてもよい。この場合、フッ酸の
フッ化アンモニウムに対する重量比は２５％〜８０％と
する。２５％未満では、電流ブロック層がエッチングで
きず、８０％をこえると、エッチレートが速すぎて制御
が困難になるのと、マスクに用いるレジストが浸食され
るためである。

【００３６】また、フッ酸と、単体ではＧａＡｌＡｓを
エッチングしない酸との混合液を選択エッチ液として用
いてもよい。実施例を以下に示す。

【００３７】例えば、リン酸とフッ酸の混合液を含むエ
ッチャントを用いてもよい。この場合、フッ酸のリン酸
に対する重量比は５％〜５０％とする。５％未満では、
電流ブロック層がエッチングできず、５０％をこえる
と、エッチレートが速すぎて制御が困難になるのと、マ
スクに用いるレジストが浸食されるためである。

【００３８】また、硫酸とフッ酸の混合液を含むエッチ
ャントを用いてもよい。この場合、フッ酸の硫酸に対す
る重量比は５％〜８０％とする。５％未満では、電流ブ
ロック層がエッチングできず、８０％をこえると、エッ
チレートが速すぎて制御が困難になるのと、マスクに用
いるレジストが浸食されるためである。

【００３９】また、塩酸とフッ酸の混合液を含むエッチ
ャントを用いてもよい。この場合、フッ酸の塩酸に対す
る重量比は５％〜８０％とする。５％未満では、電流ブ
ロック層がエッチングできず、８０％をこえると、エッ
チレートが速すぎて制御が困難になるのと、マスクに用
いるレジストが浸食されるためである。

【００４０】また、酒石酸とフッ酸の混合液を含むエッ
チャントを用いてもよい。この場合、フッ酸の酒石酸に
対する重量比は５％〜８０％とする。５％未満では、電
流ブロック層がエッチングできず、８０％をこえると、
エッチレートが速すぎて制御が困難になるのと、マスク
に用いるレジストが浸食されるためである。

【００４１】また、酢酸とフッ酸の混合液を含むエッチ
ャントを用いてもよい。この場合、フッ酸の酢酸に対す
る重量比は５％〜８０％とする。５％未満では、電流ブ
ロック層がエッチングできず、８０％をこえると、エッ
チレートが速すぎて制御が困難になるのと、マスクに用
いるレジストが浸食されるためである。

【００４２】以上の酸同士の混合液に反応性を促進する
ために、過酸化水素水を加えてもよい。また、エッチレ
ートを低減するために、水あるいは、フッ化アンモニウ
ムで希釈してもよい。本実施例では、エッチャントとし
て、フッ酸（５０％含有）：リン酸（８６％含有）：過
酸化水素水＝８００：２４００：１（ｃｃ）を用いた。
この場合、フッ酸の水に対する重量比は、５４％、リン
酸に対する重量比は１９％である。図１２に、このエッ
チャントのエッチング量の組成依存性および、時間依存
性を示す。図１２（ａ）より、ＡｌＡｓ混晶比が０．４
をこえる組成に対する選択エッチ液であることがわか
る。すなわち、この性質により、電流ブロック層だけを
第二光ガイド層上で選択的にエッチングすることができ
る。この性質は、このエッチャントの組成だけに限ら
ず、前記に示した全てのフッ酸との混合液において共通
であり、また、温度による選択性は変わらない。

【００４３】図１２（ｂ）に電流ブロック層のＡｌＡｓ
混晶比が０．６５、温度２０℃のときのエッチング量の
時間依存性を示す。約１０秒で０．５μmのエッチング
ができることがわかる。エッチングレートは、フッ酸の
他の液に対する重量比を変えることにより、自由に調整
できる。すなわち、フッ酸の濃度の減少により、エッチ
レートは低下する。また、選択エッチ液の温度をあげる
ことにより、エッチングレートをあげることも可能であ
る。これらのときにおいても、選択性が失われることは
ない。本実施例では、第一回目の酒石酸のエッチング
で、第二光ガイド層の手前までエッチングを行なった
後、第二回目の選択エッチングの時間を５秒と設定する
ことにより、再現性の良いストライプ部のエッチングを
実現している。

【００４４】また、上記実施例では、ＧａＡｌＡｓ層の
単層を第一光ガイド層に用いる場合のみを示したが、温
度特性を比較するために、図２に示す多重量子井戸障壁
層を第一光ガイド層に含む素子も併せて作製した。

【００４５】ここで、ストライプの形状は逆メサ形状よ
りも、順メサ形状とすることが好ましい。逆メサ形状と
した場合には、順メサ形状とした場合に比べて結晶成長
が困難となり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招
く恐れがあるためである。実際に、逆メサ形状の場合、
窓の側面の部分において成長したＧａＡｌＡｓの結晶性
が損なわれ、作製された素子のしきい値電流は、順メサ
形状の素子に比べて、約１０ｍＡ高くなった。後述する
素子の特性は、順メサ形状のものを示している。

【００４６】また、電流ブロック層の不純物濃度ｎ
_Bが、１×１０¹⁷ｃｍ^-3以下の場合では、電流狭窄がで
きず電流がストライプ外にリークしてしまい、２×１０
¹⁸ｃｍ^-3以上の場合では、電流ブロック層の結晶性が悪
化するために、エッチング時にストライプ状の窓側面に
凹凸が生じてしまう。すなわち、滑らかな順メサ形状得
られない。このため、窓側面の部分に成長したｐ型のク
ラッド層９の結晶性が損なわれ、特性の悪化起因する歩
留の低下を引き起こす。表１に実験結果を示す。表１よ
り、ｎ_Bを１×１０¹⁷〜２×１０¹⁸ｃｍ^-3とすること
で、電流狭窄と結晶性の良い再成長を行なっている。

【００４７】

【表１】

【００４８】また、電流ブロック層の膜厚については、
電流ブロック層７の厚さが薄いと、上部のｐ型のＧａＡ
ｓコンタクト層８においてレーザ光の光吸収が生じてし
まうので、最低限、０．４μｍは必要である。

【００４９】次に、図１１（ｃ）に示すように、ＭＯＣ
ＶＤあるいはＭＢＥ成長法により、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ
_0.5Ａｓクラッド層９、ｐ型のコンタクト層１０を再成
長により、形成する。このとき、電流の流れるストライ
プ内は、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａ
ｓ第二光ガイド層６上の成長となるため、容易に成長が
行える。ただし、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層
９のドーパントにＺｎを使用する最場合には、Ｚｎのス
トライプ領域の活性層への成長中の拡散により、内部損
失が増大し、電流−光出力特性の温度特性に悪影響を及
ぼす場合がある。特に、量子井戸構造の活性層の場合に
は、拡散による量子井戸の無秩序化が生じてしまう問題
がある。このことを防ぐためには、少なくとも、再成長
界面におけるｐ型の層のキャリア濃度を１０¹⁸ｃｍ^-3以
下にする必要がある。本実施例では、７×１０¹⁷ｃｍ^-3
とした。

【００５０】根本的な対策としては、拡散のあまりない
ドーパントであるカーボンをｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ
クラッド層９のドーパントに用いる。カーボンを用いる
ことにより、電流−光出力特性の温度依存性の優れた特
性を得ることができる。実施例では、Ｚｎを用いた場合
とカーボンを用いた場合の両方の素子の作製を行なっ
た。

【００５１】次に、ｎ型のＧａＡｓ基板１および、ｐ型
のＧａＡｓコンタクト層１０にそれぞれ、電極を形成す
る。

【００５２】最後に、コーティングについて述べる。端
面の反射率の設定は、２種類とした。すなわち、図１３
に示すスペクトルを多モード化した素子については両端
面とも３２％とし、高出力を得るために前端面反射率を
下げた素子（図１４）のコーティングの構成は、前述の
光ディスク用の設計を実現する構成としている。高出力
を得るために行なったコーティングの工程を説明する。
まず、図１１（ｄ）に示すように素子の前端面にアルミ
ナなどの誘電体１１を反射率が１１％になる厚さに、ス
パッタで形成する。後端面反射率はアルミナとシリコン
の２層コート１２により、７５％の反射率に設定してい
る。後端面の反射率は特に７５％以外の値でも構わない
が、スロープ効率を上げるために高反射率であることが
望ましい。

【００５３】さらに、基板面における戻り光の反射に起
因するトラッキングノイズを低減するためには、図１１
（ｅ）に示すように、基板側の反射率をエピタキシャル
成長部の反射率よりも低く形成する。すなわち、エピタ
キシャル成長層をレジスト等でマスキングし、アルミナ
上に基板部の反射率が低くなるように、さらに誘電体膜
１３の追加コートを行なう。その後、レジストを除去す
る。本実施例では、基板部の反射率を３％とした。ま
た、上記以外の作製法により、基板部の反射率を下げる
方法もある。例えば、最初に前面の全体に３％以下とな
るように誘電体をコーティングした後に、基板側をレジ
スト等でマスキングし、エピタキシャル成長層部の誘電
体膜を反射率が１１％になるまでエッチングする方法も
ある。これらの構成により、基板部への戻り光の反射に
よるノイズの増大を抑制することができる。

【００５４】また、上記実施例では、ＡｌＡｓ混晶比の
低いＧａＡｌＡｓを第二光ガイド層に用いる場合のみを
示したが、ＧａＡｓと格子整合できる他の材料でも構わ
ない。ただし、光吸収を抑制するために、レーザ光の波
長よりも大きい禁制帯幅を有することが要求される。た
とえば、他の一実施例として、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐを第二
光ガイド層に用いても構わない。このときにおいても、
選択エッチングの方法が使用でき、また、組成にＡｌを
有さないので表面酸化の問題も生じず、同様の特性が得
られる。

【００５５】また、Ｉｎ_1-XＧａ_XＡｓ_YＰ_1ーYを用いても
上記と同様の特性が得られる。このとき、ＧａＡｓと格
子整合をとるため、ＸとＹは、0.189Y-0.418X+0.013XY+
0.127=0 の関係を満たす必要がある。

【００５６】また、レーザ光の波長のエネルギー（Ｅ）
よりも、禁制帯幅は大きい必要があるので、 1.35+0.6
72X-1.601Y+0.758X²+0.101Y²-0.157XY-0.312X²Y+0.109X
Y²>Eの関係を満足する必要がある。

【００５７】この場合も、作製工程において、表面酸化
の問題はなく、また、エッチングを選択的に第二光ガイ
ド層上で停止させることができる。

【００５８】また、他の一実施例として、Ｉｎ_0.5（Ｇ
ａ_1-XＡｌ_X）_0.5Ｐを第二光ガイド層に用いても良い。
この場合は、Ｘに関わらず禁制帯幅はレーザ光の波長よ
り大きくなり、格子整合もとれる。ただし、Ｘが大きす
ぎると酸化の問題があるので、Ｘ＜０．３が望ましい。
エッチング工程においては、上記と同様に電流ブロック
層の選択エッチングが可能であり、エッチングの制御性
が向上する。

【００５９】図１３は本発明の一実施例における半導体
レーザ装置の電流−光出力特性図である。端面反射率は
３２％としている。本実施例では、低雑音化のために、
ｄａ＝０．０４μm、ｄｐ＝０．２２μmとしているの
で、図３に示すようにスペクトルは多モードである。た
だし、Δｎは５×１０^-3なので横モードは単一である。
共振器長２００μｍの素子において、室温で３ｍＷのレ
ーザ光を放出するのに必要な動作電流値は２５ｍＡであ
る。横モードは、安定な基本モードで発振した。スペク
トルは７８０ｎｍ帯のセルフパルセーションを生じる多
モードで発振しており、０〜１０％の戻り光率の範囲内
で−１３０ｄＢ／Ｈｚの相対強度雑音（ＲＩＮ）の値を
得ており、低雑音特性が得られた。また、再成長時のド
ーパントにＺｎを用いた場合、特性温度は約１５０Ｋ、
カーボンを用いた場合、特性温度は約１８０Ｋとなり、
拡散のあまりないカーボンをｐ型のドーパントに用いる
ことにより、温度特性の優れた素子が得られることがわ
かる。さらに、第一光ガイド層中に多重量子井戸障壁層
を導入した素子では、２００Ｋという高い値が得られ
た。

【００６０】また、本発明の構造は、動作電流値が低い
ので、半導体レーザの高出力化にも、有効である。特
に、本構造において活性層厚を０．０３〜０．０５μｍ
と薄くした場合においても、図３に示したように、スペ
クトルを多モードにすることができるので、低雑音で、
かつ、高出力が得られる半導体レーザを可視域で実現す
ることが可能である。このような半導体レーザを光ディ
スクの光源として用いれば、読み込み時に低雑音化を図
るための高周波重畳回路が不要となり、ピックアップの
大幅な小型化が実現できる。

【００６１】また、ｄｐを薄くして、横方向への漏れ電
流を小さくすれば、単一な縦モードとなるが、より高出
力化できる。実際に、素子を高出力用に活性層厚０．０
３μm、ｄｐ＝０．１５μm、Δｎ＝７×１０^-3として十
分に電流狭窄を行い、３５０μｍの共振器長で作製し、
端面に高出力用にコーティングを行うことにより、図１
４に示すように１００ｍＷ以上の光出力を得ることがで
きた。このコーティングにより、３ｍＷにおける高周波
重畳時に−１３８ｄＢ／Ｈｚの低い相対強度雑音が得ら
れた。

【００６２】次に、素子の高性能化のために、活性層に
量子井戸構造を用いた場合について説明する。すなわ
ち、活性層を量子井戸構造とすることにより、さらに、
しきい値を低減でき、高出力が得られる。量子井戸構造
として、７８０ｎｍ帯の発振をする１０ｎｍの厚さのＧ
ａ_0.95Ａｌ_0.05Ａｓウェル層４層、４ｎｍの厚さのＧａ
_0.7Ａｌ_0.3Ａｓバリア層５層からなるマルチカンタムウ
ェル（ＭＱＷ）構造を用いたときの電流−光出力特性を
図１４に示す。ｄｐを０．２μm、電流ブロック層のＡ
ｌＡｓ混晶比を０．７としΔｎ＝６×１０^-3としてい
る。コーティングを行なった素子において、２００ｍＷ
以上の光出力が実現できている。コーティングの構成と
しては、前述したバルク活性層の場合と同様に、図９、
図１０より３０ｍＷ以上の光出力と、−１３０ｄＢ／Ｈ
ｚ以下の低雑音特性とを満足するために、５〜７７％の
前端面反射率が要求され、本実施例では、１４％として
いる。このとき、３ｍＷの高周波重畳時のＲＩＮは−１
４２ｄＢ／Ｈｚであった。さらに、基板部の反射率を前
述のバルク活性層のときと同様に、低くすることで基板
部への戻り光の反射によるトラッキングノイズの低減が
図れる。

【００６３】また、活性層の量子井戸構造としては、他
の量子井戸構造、すなわち、シングルカンタムウェル
（ＳＱＷ）構造、ダブルカンタムウェル（ＤＱＷ）構
造、トリプルカンタムウェル（ＴＱＷ）構造、グリン
（ＧＲＩＮ）構造、または、そのセパレートコンファイ
ンメントヘテロストラクチャー（ＳＣＨ）構造などでも
かまわない。

【００６４】量子井戸構造の場合においても、再成長時
のドーパントにカーボンを用いることで、成長中のドー
パントの拡散を抑制することができ、２５０Ｋという高
い特性温度が得られた。Ｚｎを用いたときは約２００Ｋ
であった。また、第一光ガイド層中に多重量子井戸障壁
層を設けた場合は２８０Ｋと非常に高い値が得られた。

【００６５】なお、上記全ての実施例において、基板は
ｎ型で、ｎ型の電流ブロック層を用いる場合のみを示し
たが、基板にｐ型を用い、ｐ型の電流ブロック層を用い
ても構わない。すなわち、電流ブロック層のＡｌＡｓ混
晶比が高いからである。なぜなら、ＡｌＡｓ混晶比の高
いｐ型のＧａＡｌＡｓ層の場合、電子の拡散が抑えられ
るので、ｐ型のブロック層の実現が可能となるからであ
る。

【００６６】なお、上記全ての実施例では、電流ブロッ
ク層が活性層上、すなわち、活性層から見て、基板と反
対側にある場合のみを示したが、基板と同方向にある場
合でも、同じ効果が得られる。あるいは、電流ブロック
層が両方向にあるダブルコンファイメント構造にすれば
さらに、漏れ電流が少なくなり、低動作電流化が図れる
ことはいうまでもない。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明は、活性層の主面の
少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ
第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ、あるいはＩｎ
_0.5Ｇａ_{0 .5}Ｐ、Ｉｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ、ＩｎＧａＡ
ｓＰからなる第二光ガイド層を順次、備えるとともに、
前記第二光ガイド層上に、これとは逆の導電型でストラ
イプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されてお
り、前記ストライプ状の窓には、前記光ガイド層と同じ
導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ
混晶比、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞
Ｙ２、Ｙ１＞Ｙ２の関係を成立させた構成により、７８
０ｎｍ帯の低動作電流値の半導体レーザ装置を容易に実
現できるものである。

【００６８】すなわち、ＡｌＡｓ混晶比の高いＧａ_1-Y1
Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層により活性層へキャリアを閉
じ込め、再成長はＡｌ混晶比の低い第二光ガイド層への
成長となるため、容易に可視域のレーザが作製できる。

【００６９】特に、第一光ガイド層中に多重量子障壁層
を設けることで、可視域においても特性温度の非常に高
い素子の実現が可能となる。

【００７０】また、ストライプを形成するエッチングの
時に、ＡｌＡｓ混晶比の違いによる選択エッチング法を
使用できるため、エッチングのばらつきが小さくなり、
高歩留が得られる。

【００７１】さらに、埋込層がｐ型の場合、再成長時の
ドーパントにカーボンを用いることで、再成長時のｐ型
ドーパントの活性層への拡散を抑制でき、電流ー光出力
特性の温度依存性の優れた素子が得られる。

【００７２】さらに、電流ブロック層がｎ型の場合、不
純物濃度を１０¹⁷〜２×１０¹⁸ｃｍ ^-3とすることで、十
分な電流狭窄が行え、また、ストライプ状の窓のエッチ
ングと窓側面への成長が良好に行え、高歩留が得られ
る。

【００７３】また、電流ブロック層のＡｌＡｓ混晶比
が、クラッド層のＡｌＡｓ混晶比より高く設定されてい
るため、単一な横モードで発振し、レーザ光の電流ブロ
ック層による光吸収がないため、低動作電流値が得られ
る。

【００７４】ここで、第一光ガイド層の厚さをバルクの
活性層のとき０．０５μm〜０．５１μm、量子井戸活性
層のとき０．０５μm〜０．４０μmとすることにより、
安定な単一横モード発振と高信頼性を実現している。

【００７５】さらに、光が電流ブロック層および、その
下部の活性層に広がり、ＡｌＡｓ混晶比の高い第一光ガ
イド層により接合に水平方向の実効屈折率差を小さく形
成できるため、スペクトルの多モード発振が得られやす
く、低雑音特性が得られる。特に、光が導波しうるｎ型
のＧａＡｌＡｓ層のドーパントにＳｉを用いることでス
ペクトルの多モード化が容易となる。

【００７６】また、エピタキシャル成長層における前端
面反射率をバルク活性層のとき、６〜４５％、量子井戸
活性層のとき、５〜７７％とすることで、書換え可能な
光ディスクに好適な光出力と雑音特性が得られる。さら
に、基板部の反射率をエピタキシャル成長部の反射率よ
り低くすることで、戻り光の基板部での反射による雑音
を低減できる。

【００７７】７８０ｎｍ帯における低雑音でかつ、低動
作電流のレーザはコンパクトディスクを含む光ディスク
用の光源として最適である。特に、動作電流値の低減
は、レーザマウント部の発熱量の低減をもたらし、より
小型で軽量のヒートシンクの使用が可能となる。この結
果、従来は金属であったレーザパッケージの樹脂化が実
現でき、ピックアップの大幅な小型化、低コスト化が図
れる。

【００７８】また、低動作電流化は、活性層における発
熱量の低減をもたらすため、高出力が得られる。特に活
性層を量子井戸構造とすれば、より、高出力が得られ
る。この様な低雑音でかつ、高出力特性を有する本発明
の７８０ｎｍ帯の半導体レーザを光ディスクの光源とし
て用いれば、読み込み時に低雑音化を図るための高周波
重畳回路を排除することが可能となり、ピックアップの
大幅な小型化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における半導体レーザ装置の
断面図

【図２】本発明の一実施例における多重量子井戸障壁層
の構造と、電子に対する反射率の計算結果

【図３】スペクトル特性と構造パラメータとの関係

【図４】動作電流値とストライプ幅との関係

【図５】ｄｐとΔｎの関係

【図６】電流ブロック層の混晶比（Ｘ_B）と単一横モー
ドとなる最大のｄｐ（ｄｐ−ｍａｘ）の関係

【図７】ｄｐとＴ₀の関係

【図８】量子井戸活性層のときのｄｐとΔｎの関係

【図９】前端面反射率とＲＩＮの関係

【図１０】前端面反射率とＣＯＤ光出力の関係

【図１１】本発明の一実施例における半導体レーザ装置
の製造工程図

【図１２】エッチング量の組成依存性と時間依存性

【図１３】本発明の一実施例における半導体レーザ装置
の電流−光出力特性図

【図１４】本発明の一実施例における半導体レーザ装置
の電流−光出力特性図

【図１５】従来の半導体レーザ装置の断面図

【符号の説明】

１ ｎ型のＧａＡｓ基板 ２ ｎ型のＧａＡｓバッファ層 ３ ｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層 ４ Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓ活性層 ５ ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層 ６ ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガイド層 ７ ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層 ７ａ ストライプ状の窓 ８ ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層 ９ ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層 １０ ｐ型のＧａＡｓコンタクト層 １１ 前端面のコーティング膜 １２ 後端面のコーティング膜 １３ 基板部の反射率を低減するためのコーティング膜 ２１ ｎ型のＧａＡｓ基板 ２２ ｎ型のＧａ_0.65Ａｌ_0.35Ａｓクラッド層 ２３ ＧａＡｓ活性層 ２４ ｐ型のＧａ_0.75Ａｌ_0.25Ａｓ第一クラッド層 ２５ ｎ型のＧａ_0.51Ａｌ_0.49Ａｓ電流ブロック層 ２５ａ ストライプ状の窓 ２６ ｐ型のＧａ_0.75Ａｌ_0.25Ａｓ第２クラッド層 ２７ ｐ型のＧａＡｓコンタクト層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−156560 (32)優先日 平４(1992)６月16日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−254537 (32)優先日 平４(1992)９月24日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−259303 (32)優先日 平４(1992)９月29日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−288550 (32)優先日 平４(1992)10月27日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−288553 (32)優先日 平４(1992)10月27日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 粂 雅博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 国雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 太田 一成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 清水 裕一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａ
   ｓ第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層
   を順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、こ
   れとは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-Z
   Ａｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓
   には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａ
   ｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ１、Ｙ２、
   Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０、Ｙ１＞
   Ｙ２の関係を成立させたことを特徴とする半導体レーザ
   装置。
2. 【請求項２】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａ
   ｓ第一光ガイド層、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ第二光ガイド層を
   順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これ
   とは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡ
   ｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓に
   は、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ
   層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ１、Ｙ３およ
   びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｘ≧０、Ｚ＞Ｙ１の関係を成立
   させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
3. 【請求項３】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａ
   ｓ第一光ガイド層、ＩｎＧａＡｓＰ第二光ガイド層を順
   次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これと
   は逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_Z
   Ａｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓には、
   前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を
   備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ１、Ｙ３およびＺ
   の間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｘ≧０、Ｚ＞Ｙ１の関係を成立させ
   たことを特徴とする半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａ
   ｓ第一光ガイド層、Ｉｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ第二光ガ
   イド層を順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上
   に、これとは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧ
   ａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状
   の窓には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ
   _Y3Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ１、Ｙ
   ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｘ≧０、Ｚ＞Ｙ１の関係
   を成立させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
5. 【請求項５】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁
   層を含む第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガ
   イド層を順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上
   に、これとは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧ
   ａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状
   の窓には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ
   _Y3Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ２、Ｙ
   ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０の関係を成
   立させたことを特徴とする半導体レーザ装置。
6. 【請求項６】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁
   層を含む第一光ガイド層、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ第二光ガイ
   ド層を順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上
   に、これとは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧ
   ａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状
   の窓には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ
   _Y3Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ３およ
   びＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｘ≧０の関係を成立させたこと
   を特徴とする半導体レーザ装置。
7. 【請求項７】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁
   層を含む第一光ガイド層、ＩｎＧａＡｓＰ第二光ガイド
   層を順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、
   これとは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ
   _1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状の
   窓には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3
   Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、Ｙ３および
   Ｚの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｘ≧０の関係を成立させたことを
   特徴とする半導体レーザ装置。
8. 【請求項８】 活性層となるＧａ_1-XＡｌ_XＡｓ層の主面
   の少なくとも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁
   層を含む第一光ガイド層、Ｉｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ第
   二光ガイド層を順次、備えるとともに、前記第二光ガイ
   ド層上に、これとは逆の導電型でストライプ状の窓を有
   するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストラ
   イプ状の窓には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ
   _1-Y3Ａｌ _Y3Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ、
   Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｘ≧０の関係を成立さ
   せたことを特徴とする半導体レーザ装置。
9. 【請求項９】 Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ層厚が０．０５μm
   から０．５１μmである第１項、第２項、第３項、およ
   び第４項記載の半導体レーザ装置。
10. 【請求項１０】 ｎ型のＧａＡｌＡｓ層に不純物として
    Ｓｉを添加したことを特徴とする第１項、第２項、第３
    項、第４項、第５項、第６項、第７項、および第８項記
    載の半導体レーザ装置。
11. 【請求項１１】 一導電型の層がｎ型で、ｎ型のＧａ
    _1-ZＡｌ_ZＡｓ層の不純物濃度が１×１０¹⁷〜２×１０¹⁸
    ｃｍ^-3である第１項、第２項、第３項、第４項、第５
    項、第６項、第７項および、第８項記載の半導体レーザ
    装置。
12. 【請求項１２】 一導電型の層がｎ型で、ｐ型のＧａ
    _1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層の不純物としてカーボンを添加してい
    る第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、
    第７項、第８項記載の半導体レーザ装置。
13. 【請求項１３】 エピタキシャル成長した層の前端面反
    射率が６〜４５％である第１項、第２項、第３項、第４
    項、第５項、第６項、第７項、および第８項記載の半導
    体レーザ装置。
14. 【請求項１４】 エピタキシャル成長した層の前端面反
    射率を６〜４５％とし、かつ、ＧａＡｓ基板の前端面に
    おける少なくとも一部分の反射率を前記エピタキシャル
    成長した層の前端面反射率よりも低くしたことを特徴と
    する第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６
    項、第７項、および第８項記載の半導体レーザ装置。
15. 【請求項１５】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光
    ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層を順次、
    備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これとは逆
    の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ
    層が形成されており、前記ストライプ状の窓には、前記
    光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備え
    てなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＺの
    間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２、Ｙ１＞Ｙ２の関係を成立させた
    ことを特徴とする半導体レーザ装置。
16. 【請求項１６】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光
    ガイド層、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ第二光ガイド層を順次、備
    えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これとは逆の
    導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層
    が形成されており、前記ストライプ状の窓には、前記光
    ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備えて
    なり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ
    ＞Ｙ１、Ｚ＞Ｙ３の関係を成立させたことを特徴とする
    半導体レーザ装置。
17. 【請求項１７】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光
    ガイド層、ＩｎＧａＡｓＰ第二光ガイド層を順次、備え
    るとともに、前記第二光ガイド層上に、これとは逆の導
    電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が
    形成されており、前記ストライプ状の窓には、前記光ガ
    イド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を備えてな
    り、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞
    Ｙ３、Ｚ＞Ｙ１の関係を成立させたことを特徴とする半
    導体レーザ装置。
18. 【請求項１８】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光
    ガイド層、Ｉｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ第二光ガイド層を
    順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これ
    とは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡ
    ｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓に
    は、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ
    層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ３およびＺ
    の間に、Ｚ＞Ｙ３、Ｚ＞Ｙ１の関係を成立させたことを
    特徴とする半導体レーザ装置。
19. 【請求項１９】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁層を含む
    第一光ガイド層、Ｇａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層を
    順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これ
    とは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡ
    ｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓に
    は、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ
    層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ２、Ｙ３およびＺ
    の間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２の関係を成立させたことを特徴
    とする半導体レーザ装置。
20. 【請求項２０】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁層を含む
    第一光ガイド層、Ｉｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ第二光ガイド層を順
    次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これと
    は逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_Z
    Ａｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓には、
    前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を
    備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ
    ＞Ｙ３の関係を成立させたことを特徴とする半導体レー
    ザ装置。
21. 【請求項２１】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁層を含む
    第一光ガイド層、ＩｎＧａＡｓＰ第二光ガイド層を順
    次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上に、これと
    は逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_Z
    Ａｓ層が形成されており、前記ストライプ状の窓には、
    前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層を
    備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ
    ＞Ｙ３の関係を成立させたことを特徴とする半導体レー
    ザ装置。
22. 【請求項２２】 量子井戸構造の活性層の主面の少なく
    とも一方の側に、一導電型の多重量子井戸障壁層を含む
    第一光ガイド層、Ｉｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ第二光ガイ
    ド層を順次、備えるとともに、前記第二光ガイド層上
    に、これとは逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧ
    ａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層が形成されており、前記ストライプ状
    の窓には、前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ
    _Y3Ａｓ層を備えてなり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ３およびＺ
    の間に、Ｚ＞Ｙ３の関係を成立させたことを特徴とする
    半導体レーザ装置。
23. 【請求項２３】 Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ層厚が０．０５μ
    mから０．４０μmである第１５項、第１６項、第１７
    項、および第１８項記載の半導体レーザ装置。
24. 【請求項２４】 ｎ型のＧａＡｌＡｓ層に不純物として
    Ｓｉを添加したことを特徴とする第１５項、第１６項、
    第１７項、第１８項、第１９項、第２０項、第２１項、
    および第２２項記載の半導体レーザ装置。
25. 【請求項２５】 一導電型の層がｎ型で、ｎ型のＧａ
    _1-ZＡｌ_ZＡｓ層の不純物濃度が１×１０¹⁷〜２×１０¹⁸
    ｃｍ^-3である第１５項、第１６項、第１７項、第１８
    項、第１９項、第２０項、第２１項、および第２２項記
    載の半導体レーザ装置。
26. 【請求項２６】 一導電型の層がｎ型で、ｐ型のＧａ
    _1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層の不純物としてカーボンを添加してい
    る第１５項、第１６項、第１７項、第１８項、第１９
    項、第２０項、第２１項、および第２２項記載の半導体
    レーザ装置。
27. 【請求項２７】 エピタキシャル成長した層の前端面反
    射率が５〜７７％である第１５項、第１６項、第１７
    項、第１８項、第１９項、第２０項、第２１項、および
    第２２項記載の半導体レーザ装置。
28. 【請求項２８】 エピタキシャル成長した層の前端面反
    射率を５〜７７％とし、かつ、ＧａＡｓ基板の前端面に
    おける少なくとも一部分の反射率を前記エピタキシャル
    成長した層の前端面反射率よりも低くしたことを特徴と
    する第１５項、第１６項、第１７項、第１８項、第１９
    項、第２０項、第２１項、および第２２項記載の半導体
    レーザ装置。
29. 【請求項２９】 活性層の主面の少なくとも一方の側
    に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、Ｇ
    ａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層、前記光ガイド層と逆
    の導電型のＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層を、順次、エピタキシャ
    ル成長により形成する工程と、前記Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層
    だけを選択的にストライプ状にエッチングする工程と、
    前記ストライプ状にエッチングした部分に前記光ガイド
    層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層をエピタキシャ
    ル成長により形成する工程を備え、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ
    １、Ｙ２、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２、Ｙ１
    ＞Ｙ２の関係を成立させたことを特徴とする半導体レー
    ザ装置の製造方法。
30. 【請求項３０】 活性層の主面の少なくとも一方の側
    に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、Ｉ
    ｎ_0.5Ｇａ_0.5Ｐ第二光ガイド層、前記光ガイド層と逆の
    導電型のＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層を、順次、エピタキシャル
    成長により形成する工程と、前記Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層だ
    けを選択的にストライプ状にエッチングする工程と、前
    記ストライプ状にエッチングした部分に前記光ガイド層
    と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層をエピタキシャル
    成長により形成する工程を備え、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ
    １、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ１の関係を成立
    させたことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
31. 【請求項３１】 活性層の主面の少なくとも一方の側
    に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、Ｉ
    ｎＧａＡｓＰ第二光ガイド層、前記光ガイド層と逆の導
    電型のＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層を、順次、エピタキシャル成
    長により形成する工程と、前記Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層だけ
    を選択的にストライプ状にエッチングする工程と、前記
    ストライプ状にエッチングした部分に前記光ガイド層と
    同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層をエピタキシャル成
    長により形成する工程を備え、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１、
    Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ１の関係を成立させ
    たことを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
32. 【請求項３２】 活性層の主面の少なくとも一方の側
    に、一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層、一
    導電型のＩｎ_0.5（ＧａＡｌ）_0.5Ｐ第二光ガイド層、前
    記光ガイド層と逆の導電型のＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層を、順
    次、エピタキシャル成長により形成する工程と、前記Ｇ
    ａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層だけを選択的にストライプ状にエッチ
    ングする工程と、前記ストライプ状にエッチングした部
    分に前記光ガイド層と同じ導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ
    層をエピタキシャル成長により形成する工程を備え、Ａ
    ｌＡｓ混晶比、Ｙ１、Ｙ３およびＺの間に、Ｚ＞Ｙ３＞
    Ｙ１の関係を成立させたことを特徴とする半導体レーザ
    装置の製造方法。
33. 【請求項３３】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸の水に対
    する重量比が５％〜５０％のエッチャントで選択的にス
    トライプ状にエッチングする工程を有する第２９項、第
    ３０項、第３１項、および第３２項記載の半導体レーザ
    装置の製造方法。
34. 【請求項３４】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸のフッ化
    アンモニウムに対する重量比が２５％〜８０％のエッチ
    ャントで選択的にストライプ状にエッチングする工程を
    有する第２９項、第３０項、第３１項、および第３２項
    記載の半導体レーザ装置の製造方法。
35. 【請求項３５】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸のリン酸
    に対する重量比が５％〜５０％のエッチャントで選択的
    にストライプ状にエッチングする工程を有する第２９
    項、第３０項、第３１項、および第３２項記載の半導体
    レーザ装置の製造方法。
36. 【請求項３６】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸の硫酸に
    対する重量比が５％〜８０％のエッチャントで選択的に
    ストライプ状にエッチングする工程を有する第２９項、
    第３０項、第３１項、および第３２項記載の半導体レー
    ザ装置の製造方法。
37. 【請求項３７】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸の塩酸に
    対する重量比が５％〜８０％のエッチャントで選択的に
    ストライプ状にエッチングする工程を有する第２９項、
    第３０項、第３１項、および第３２項記載の半導体レー
    ザ装置の製造方法。
38. 【請求項３８】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸の酒石酸
    に対する重量比が５％〜８０％のエッチャントで選択的
    にストライプ状にエッチングする工程を有する第２９
    項、第３０項、第３１項、および第３２項記載の半導体
    レーザ装置の製造方法。
39. 【請求項３９】 Ｇａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層をフッ酸の酢酸に
    対する重量比が５％〜８０％のエッチャントで選択的に
    ストライプ状にエッチングする工程を有する第２９項、
    第３０項、第３１項、および第３２項記載の半導体レー
    ザ装置の製造方法。