JPH0685381A - Semiconductor laser element and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor laser element and manufacture thereof

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JPH0685381A
JPH0685381A JP23110292A JP23110292A JPH0685381A JP H0685381 A JPH0685381 A JP H0685381A JP 23110292 A JP23110292 A JP 23110292A JP 23110292 A JP23110292 A JP 23110292A JP H0685381 A JPH0685381 A JP H0685381A
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JP
Japan
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layer
current blocking
region
stripe
thickness
Prior art date
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Pending
Application number
JP23110292A
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Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Suyama
尚宏 須山
Takeshi Obayashi
健 大林
Hiroyuki Hosobane
弘之 細羽
Masafumi Kondo
雅文 近藤
Shinji Kaneiwa
進治 兼岩
Toshio Hata
俊雄 幡
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the internal loss of a semiconductor laser element due to the optical absorption effect of a current stopping layer constituting the semiconductor laser element and to make an oscillation take place stably in a fundamental transverse mode at a high differential efficiency and in a low threshold current. CONSTITUTION:A first clad layer 3, an active layer 4, a second clad layer 5, a current stopping layer 6 provided with a striped groove 8 for forming a current path and a third clad layer 9 are laminated in order on a semiconductor substrate 1. The layer 6 has a first region 6a, whose thickness to come into contact to a place where the groove penetrates this layer is thin, and a second region 6b, which is linked with this region 6a and is thick in thickness, so that the striped groove 8 is formed in a two-step depth. The thickness D1 of the region 6a is set within a range of 0.05mum<D1<0.3mum.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ素子およ
びその製造方法に関し、より詳しくは、低閾値電流、高
効率で安定に基本モード動作する半導体レーザ素子およ
びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor laser device that operates in a fundamental mode stably with a low threshold current and high efficiency, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザ素子は多くの応用分野にお
いて良好な光学特性が要求されており、これを実現する
ために、屈折率導波構造を採用している場合が多い。屈
折率導波構造としては、分子線エピタキシー(MBE)法
や有機金属気相成長(MOCVD)法などの結晶成長法に
よって作製されるセルフアライン構造のものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser device is required to have good optical characteristics in many application fields, and in order to realize this, a refractive index guiding structure is often adopted. As a refractive index waveguide structure, a self-aligned structure produced by a crystal growth method such as a molecular beam epitaxy (MBE) method or a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method is known.

【0003】図12はセルフアライン構造を有する従来
の半導体レーザ素子の断面を示している。この半導体レ
ーザ素子は、n−GaAs基板101上に、MOCVD法
によって、n−GaAsバッファ層102(厚さ0.5μ
m)、n−AlyGa1-yAs第1のクラッド層103(y=0.
45、厚さ1μm)、AlxGa1-xAs活性層104(x=0.
13、厚さ0.08μm)、p−AlyGa1-yAs第2のクラ
ッド層105(厚さ0.2μm)、n−GaAs電流阻止層1
06(厚さ1μm)を順に積層している。続いて、フォト
リソグラフィおよびエッチングを行って、電流阻止層1
06に3〜4μmの幅で第2クラッド層105の表面に
至るストライプ状の溝120を形成する。この後、この
上に、再びMOCVD法によって、p−AlyGa1-yAs第
3のクラッド層108(厚さ1μm)、p−GaAsキャップ
層109(厚さ1μm)を順に積層している。動作時に
は、上記電流阻止層106に設けたストライプ状の溝1
20に電流通路が形成されるとともに、電流阻止層10
6が有する光吸収作用によって屈折率導波機構が形成さ
れる。この半導体レーザ素子では、上記光吸収作用によ
って高次の横モードに対する損失が基本横モードの損失
に対して非常に大きくなる結果、極めて安定な基本横モ
ード動作を得ることができる。
FIG. 12 shows a cross section of a conventional semiconductor laser device having a self-aligned structure. This semiconductor laser device includes an n-GaAs buffer layer 102 (thickness: 0.5 μm) formed on a n-GaAs substrate 101 by MOCVD.
m), n-Al y Ga 1-y As first cladding layer 103 (y = 0.
45, thickness 1 μm), Al x Ga 1-x As active layer 104 (x = 0.
13, a thickness of 0.08μm), p-Al y Ga 1-y As second cladding layer 105 (thickness 0.2 [mu] m), n-GaAs current blocking layer 1
06 (thickness 1 μm) are sequentially laminated. Subsequently, photolithography and etching are performed to perform current blocking layer 1
In 06, a stripe-shaped groove 120 having a width of 3 to 4 μm and reaching the surface of the second cladding layer 105 is formed. After that, a p-Al y Ga 1-y As third cladding layer 108 (thickness 1 μm) and a p-GaAs cap layer 109 (thickness 1 μm) are laminated in this order by MOCVD again. . During operation, the stripe-shaped groove 1 provided in the current blocking layer 106
A current path is formed at 20, and the current blocking layer 10 is formed.
A refractive index guiding mechanism is formed by the light absorption function of 6. In this semiconductor laser device, the light absorption action causes the loss for the higher-order transverse modes to be much larger than the loss for the fundamental transverse modes, so that extremely stable fundamental transverse mode operation can be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体レーザ素子は、上記電流阻止層106の光吸
収効果に基づく内部損失に起因して、微分効率の低下や
発振閾値電流の増大という特性悪化を招いている。微分
効率を高め、発振閾値電流を低下させるためには、上記
光吸収効果に基づく内部損失をできるだけ小さくしなけ
ればならない。
However, in the conventional semiconductor laser device described above, due to internal loss due to the light absorption effect of the current blocking layer 106, deterioration of characteristics such as reduction of differential efficiency and increase of oscillation threshold current. Is invited. In order to increase the differential efficiency and reduce the oscillation threshold current, the internal loss based on the light absorption effect must be minimized.

【0005】そこで、この発明の目的は、電流阻止層の
光吸収効果に基づく内部損失を低減でき、高微分効率か
つ低閾値電流で安定に基本横モード発振する半導体レー
ザ素子およびその製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device capable of reducing the internal loss due to the light absorption effect of the current blocking layer and stably oscillating the fundamental transverse mode with a high differential efficiency and a low threshold current, and a manufacturing method thereof. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、この発明の半導体レーザ素子は、半導体
基板上に、少なくとも第1のクラッド層と、活性層と、
第2のクラッド層と、電流通路を形成するストライプ状
の溝が設けられた電流阻止層と、第3のクラッド層が順
に積層されてなる半導体レーザ素子において、上記電流
阻止層は、上記ストライプ状の溝が2段の深さになるよ
うに、上記溝がこの層を貫通する箇所に接する厚さが薄
い第1の領域と、この第1の領域に連なり、厚さが厚い
第2の領域を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the semiconductor laser device of the present invention comprises a semiconductor substrate, at least a first cladding layer, an active layer, and
In a semiconductor laser device in which a second cladding layer, a current blocking layer having a stripe-shaped groove forming a current path, and a third cladding layer are sequentially stacked, the current blocking layer has the stripe shape. The first region having a small thickness, which is in contact with the portion where the groove penetrates this layer, and the second region which is continuous with the first region and has a large thickness, so that the groove has a depth of two steps. It is characterized by having.

【0007】また、上記電流阻止層の第1の領域の厚さ
D1は、0.05μm<D1<0.3μmの範囲内にあるの
が望ましい。
The thickness D1 of the first region of the current blocking layer is preferably in the range of 0.05 μm <D1 <0.3 μm.

【0008】また、この発明の半導体レーザ素子は、半
導体基板上に、少なくとも第1のクラッド層と、活性層
と、第2のクラッド層と、複数種類の半導体層からな
り、電流通路を形成するストライプ状の溝が設けられた
電流阻止構造体層と、第3のクラッド層が順に積層され
てなる半導体レーザ素子において、上記電流阻止構造体
層は、上記ストライプ状の溝が2段の深さになるよう
に、上記溝がこの層を貫通する箇所に接する厚さが薄い
第1の領域と、この第1の領域に連なり、厚さが厚い第
2の領域を有することを特徴としている。
Further, the semiconductor laser device of the present invention is composed of at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, and a plurality of types of semiconductor layers on a semiconductor substrate to form a current path. In a semiconductor laser device in which a current blocking structure layer provided with a stripe-shaped groove and a third cladding layer are sequentially stacked, in the current blocking structure layer, the stripe-shaped groove has a depth of two steps. As described above, the groove has a first region having a small thickness which is in contact with a portion penetrating the layer, and a second region which is continuous with the first region and has a large thickness.

【0009】また、上記電流阻止構造体層の第1の領域
を構成する半導体層のうち、上記活性層が発したレーザ
光を吸収する半導体層の厚さの和D5は、0.05μm<
D5<0.3μmの範囲内にあるのが望ましい。
Of the semiconductor layers constituting the first region of the current blocking structure layer, the sum D5 of the thicknesses of the semiconductor layers that absorb the laser light emitted by the active layer is 0.05 μm <
It is desirable that it is within the range of D5 <0.3 μm.

【0010】また、上記電流阻止構造体層は、上記半導
体層として、互いに選択的にエッチング可能な層を含む
のが望ましい。
Further, it is desirable that the current blocking structure layer includes, as the semiconductor layer, layers that can be selectively etched with each other.

【0011】また、この発明の半導体レーザ素子の製造
方法は、半導体基板上に、少なくとも第1のクラッド層
と、活性層と、第2のクラッド層と、電流阻止層を順に
積層する工程と、フォトリソグラフィおよびエッチング
を行って、上記電流阻止層の表面側に、所定の幅と深さ
を有するストライプ状の溝を形成する工程と、フォトリ
ソグラフィを行って、上記ストライプ状の溝の両側の電
流阻止層表面に、上記ストライプ状の溝を中心とし、こ
の溝の幅よりも広いストライプ状の窓を有するフォトレ
ジストを設ける工程と、上記フォトレジストをマスクと
して、上記電流阻止層が上記窓の中心部で貫通するまで
エッチングを行って、この貫通箇所の両側に途中までエ
ッチングされた領域を残して上記電流阻止層に2段の深
さを有するストライプ状の溝を形成する工程と、上記半
導体基板上に、少なくとも第3のクラッド層を積層する
工程を有することを特徴としている。
The method for manufacturing a semiconductor laser device according to the present invention further comprises a step of laminating at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer and a current blocking layer on a semiconductor substrate in this order. Photolithography and etching are performed to form a stripe-shaped groove having a predetermined width and depth on the surface side of the current blocking layer, and photolithography is performed so that currents on both sides of the stripe-shaped groove are formed. The step of providing a photoresist having a stripe-shaped window wider than the width of the groove on the surface of the blocking layer and having the stripe-shaped groove at the center; and using the photoresist as a mask, the current-blocking layer has the center of the window. Etching is performed until it penetrates at the portion, and the current blocking layer has a depth of two steps, leaving partially etched regions on both sides of the penetration portion. Forming a looped groove, on the semiconductor substrate, it is characterized by having a step of laminating at least a third cladding layer.

【0012】また、この発明の半導体レーザ素子の製造
方法は、半導体基板上に、少なくとも第1のクラッド層
と、活性層と、第2のクラッド層と、選択的にエッチン
グ可能な第1の電流阻止層,エッチストップ層および第
2の電流阻止層を含む電流阻止構造体層とを順に積層す
る工程と、フォトリソグラフィを行って、上記電流阻止
構造体層の表面にストライプ状の窓を有するフォトレジ
ストを設け、このフォトレジストをマスクとして上記第
2の電流阻止層を上記エッチストップ層に対して選択的
にエッチングして除去し、続いて、上記エッチストップ
層を上記第1の電流阻止層に対して選択的にエッチング
して除去して、上記電流阻止構造体層に所定の幅と深さ
を有するストライプ状の溝を形成する工程と、フォトリ
ソグラフィを行って、上記ストライプ状の溝の両側の電
流阻止構造体層表面に、上記ストライプ状の溝を中心と
し、この溝の幅よりも広いストライプ状の窓を有するフ
ォトレジストを設ける工程と、上記フォトレジストをマ
スクとして、上記窓の中心部で第1の電流阻止層をエッ
チングして除去するとともに上記中心部の両側で上記第
2の電流阻止層を上記エッチストップ層に対して選択的
にエッチングして除去して、上記電流阻止層に2段の深
さを有するストライプ状の溝を形成する工程と、上記半
導体基板上に、少なくとも第3のクラッド層を形成する
工程を有することを特徴としている。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, at least the first cladding layer, the active layer, the second cladding layer, and the first current that can be selectively etched are formed on the semiconductor substrate. A step of sequentially stacking a blocking layer, an etch stop layer, and a current blocking structure layer including a second current blocking layer, and performing photolithography to form a photo having a striped window on the surface of the current blocking structure layer. A resist is provided, and the second current blocking layer is selectively etched with respect to the etch stop layer to be removed by using the photoresist as a mask. Subsequently, the etch stop layer is formed into the first current blocking layer. By selectively etching and removing the current blocking structure layer to form a stripe-shaped groove having a predetermined width and depth, and performing photolithography. A step of providing a photoresist having a stripe-shaped window centering the stripe-shaped groove and having a stripe-shaped window wider than the width of the groove on the surface of the current blocking structure layer on both sides of the stripe-shaped groove; As a mask, the first current blocking layer is etched and removed at the center of the window, and the second current blocking layers are selectively etched and removed with respect to the etch stop layer on both sides of the center. Then, the method includes a step of forming a stripe-shaped groove having a depth of two steps in the current blocking layer, and a step of forming at least a third clad layer on the semiconductor substrate.

【0013】本発明者は、セルフアライン型半導体レー
ザ素子の特性に関して検討を進めた結果、電流阻止層の
光吸収効果に基づく内部損失の大きさ(α)が、電流阻止
層の厚さ(Db)と単純には比例せず、むしろ周期的に変
化することを発見した。
The present inventor has studied the characteristics of the self-aligned semiconductor laser device. As a result, the magnitude of internal loss (α) based on the light absorption effect of the current blocking layer is determined by the thickness (Db) of the current blocking layer. ) And is not simply proportional, but rather changes periodically.

【0014】例えば、図10(a)に示すセルフアライン
構造のモデルにおいて電流阻止層の厚さ(Db)を変化さ
せるものとする(図中の括弧内に、各層の組成と厚さを
それぞれ示している。)。この場合、本発明者の計算結
果によれば、発振領域Aとその両側の領域Bとの等価屈
折率の差(△N)と、電流阻止層の光吸収効果に基づく内
部損失の大きさ(α)とは、同図(b)に示すように変化す
る。すなわち、Dbを0.1μm程度から増加させていく
と△N、αの値は共に振動し、十分に厚いところで一定
値に収束してゆく。なお、図11(a)に示すセルフアラ
イン構造のモデルにおいて電流阻止層の厚さ(Db)を変
化させた場合、電流阻止層の光吸収効果に基づく内部損
失の大きさ(α)は、同図(b)に破線で示すように、先の
モデルのα(実線で示す)に対して若干だけシフトする。
For example, in the model of the self-aligned structure shown in FIG. 10 (a), the thickness (Db) of the current blocking layer is changed (the composition and thickness of each layer are shown in parentheses in the figure). ing.). In this case, according to the calculation result of the present inventor, the difference (ΔN) in the equivalent refractive index between the oscillation region A and the regions B on both sides of the oscillation region A and the magnitude of the internal loss based on the light absorption effect of the current blocking layer ( α) changes as shown in FIG. That is, when Db is increased from about 0.1 μm, the values of ΔN and α both oscillate and converge to a constant value at a sufficiently thick value. When the thickness (Db) of the current blocking layer is changed in the model of the self-aligned structure shown in FIG. 11 (a), the magnitude of the internal loss (α) based on the light absorption effect of the current blocking layer is the same. As indicated by the broken line in FIG. 6B, the model is slightly shifted with respect to α (indicated by the solid line).

【0015】これらの結果は、屈折率導波機構が電流阻
止層の光吸収の大小では単純には決定されないこと、つ
まり、電流阻止層の厚さ(Db)を薄くしていくと単純に
光吸収(つまりα)が減少し、同時に△Nも小さくなって
屈折率導波機構が失われるものではないことを示してい
る。そして、Dbが0.05〜0.3μmのときに限り、△
Nが最大、αが最小となることを示している。したがっ
て、Dbを0.05〜0.3μmの範囲に設定すれば、△N
が最大となってレーザ光はストライプ部に強く閉じ込め
られ、また、αが略最小となって低閾値電流、高効率特
性となることが期待される(なお、高次横モードに関し
ては、図12に示した従来例と同様に、安定な基本横モ
ード発振が期待される。)。
These results indicate that the refractive index guiding mechanism is not simply determined by the magnitude of the light absorption of the current blocking layer, that is, the light blocking layer simply becomes thinner when the thickness (Db) of the current blocking layer is reduced. The absorption (that is, α) is decreased, and at the same time, ΔN is also decreased, indicating that the index guiding mechanism is not lost. And only when Db is 0.05 to 0.3 μm,
It shows that N is maximum and α is minimum. Therefore, if Db is set in the range of 0.05 to 0.3 μm, ΔN
Is maximized, the laser light is strongly confined in the stripe portion, and α is expected to be substantially minimized to provide a low threshold current and high efficiency characteristics (note that for higher-order transverse modes, FIG. Stable fundamental transverse mode oscillation is expected, as in the conventional example shown in.).

【0016】しかしながら、実際には、電流阻止層の厚
さが0.3μm以下になると、電流阻止層の本来の機能
(電流阻止機能)が不十分となる。このため、上述のよう
な好ましい特性は、直ちには得られない。
However, in reality, when the thickness of the current blocking layer becomes 0.3 μm or less, the original function of the current blocking layer is obtained.
(Current blocking function) becomes insufficient. Therefore, the preferable characteristics as described above cannot be obtained immediately.

【0017】そこで、この発明では、上記結果を踏まえ
て、上記電流阻止層は、上記ストライプ状の溝が2段の
深さになるように、上記溝がこの層を貫通する箇所に接
する厚さが薄い第1の領域と、この第1の領域に連な
り、厚さが厚い第2の領域を有することとした。すなわ
ち、発振領域(ストライプ状の溝が貫通している領域)の
外側で電流阻止層の厚さや構造を変えることによって、
発振領域近傍(第1の領域に相当する)では光吸収が少な
い低損失の条件に設定するとともに、その外側の領域
(第2の領域に相当する)では電流阻止層の厚さを厚くし
て十分な電流阻止機能を持たせている。この構成では、
発振領域近傍(第1の領域に相当する)では電流阻止機能
は十分ではないが、その幅を小さく1μm程度にしてお
けば、素子全体の電流阻止機能に与える影響はほとんど
無い。したがって、先に述べた内部損失(α)を低減する
効果により、低閾値電流、高効率特性が実現される。ま
た、発振領域への強い光閉じ込めが実現され、この結
果、活性層に平行方向の遠視野像の拡がりが大きくな
り、低楕円率が得られる。
Therefore, in the present invention, based on the above result, the thickness of the current blocking layer is such that the groove is in contact with the portion where the groove penetrates the layer so that the stripe groove has a depth of two steps. Has a thin first region and a second region which is continuous with the first region and has a large thickness. That is, by changing the thickness and structure of the current blocking layer outside the oscillation region (region where the stripe-shaped groove penetrates),
In the vicinity of the oscillation region (corresponding to the first region), set the condition of low loss with little light absorption, and the region outside it.
In (corresponding to the second region), the thickness of the current blocking layer is increased to provide a sufficient current blocking function. With this configuration,
The current blocking function is not sufficient in the vicinity of the oscillation region (corresponding to the first region), but if the width is set to be small, about 1 μm, there is almost no effect on the current blocking function of the entire device. Therefore, low threshold current and high efficiency characteristics are realized by the effect of reducing the internal loss (α) described above. Further, strong light confinement in the oscillation region is realized, and as a result, the spread of the far-field image in the direction parallel to the active layer becomes large and a low ellipticity is obtained.

【0018】また、上記電流阻止層に代えて、複数種類
の半導体層を含む電流阻止構造体層を有する半導体レー
ザ素子では、上記電流阻止構造体層のストライプ状の溝
が2段の深さになるように、上記溝がこの層を貫通する
箇所に接する厚さが薄い第1の領域と、この第1の領域
に連なり、厚さが厚い第2の領域を設ける。この場合、
上記第1の領域を構成する半導体層のうち、上記活性層
が発したレーザ光を吸収する半導体層の厚さの和D5
を、 0.05μm<D5<0.3μm の範囲内に設定する。これにより、発振領域近傍(第1
の領域に相当する)では光吸収が少ない低損失の条件に
設定するとともに、その外側の領域(第2の領域に相当
する)では電流阻止構造体層の厚さを厚くして十分な電
流阻止機能を持たせることができる。
Further, in the semiconductor laser device having a current blocking structure layer including a plurality of types of semiconductor layers instead of the current blocking layer, the stripe-shaped groove of the current blocking structure layer has a depth of two steps. As described above, a first region having a small thickness that is in contact with a portion where the groove penetrates the layer and a second region that is continuous with the first region and has a large thickness are provided. in this case,
Of the semiconductor layers forming the first region, the sum D5 of the thicknesses of the semiconductor layers that absorb the laser light emitted by the active layer.
Is set within the range of 0.05 μm <D5 <0.3 μm. As a result, in the vicinity of the oscillation region (first
(Corresponding to the region (1)), the light absorption is small and the condition is set to low loss, while the outer region (corresponding to the second region) is made thicker by increasing the thickness of the current blocking structure layer. It can have a function.

【0019】また、上記電流阻止構造体層が上記半導体
層として互いに選択的にエッチング可能な層を含む場
合、エッチングすべき層の下地の半導体層をいわゆるエ
ッチストップ層として使用でき、エッチングを確実に停
止することができる。したがって、上記電流阻止構造体
層を精度良く仕上げることができる。
When the current blocking structure layer includes layers that can be selectively etched with each other as the semiconductor layer, the semiconductor layer underlying the layer to be etched can be used as a so-called etch stop layer to ensure etching. You can stop. Therefore, the current blocking structure layer can be accurately finished.

【0020】[0020]

【実施例】以下、この発明の半導体レーザ素子およびそ
の製造方法を実施例により詳細に説明する。
The semiconductor laser device and the method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0021】図1は第1実施例の半導体レーザ素子の断
面を示している。この半導体レーザ素子は、n−GaAs
基板1上に、n−GaAsバッファ層2(厚さ1μm)と、n
−AlyGa1-yAs第1のクラッド層3(y=0.55、厚さ
1.5μm)と、AlxGa1-xAs活性層4(x=0.14、厚
さ0.08μm)と、p−AlyGa1-yAs第2のクラッド層
5(厚さ0.20μm)と、電流通路を形成するストライプ
状の溝8が設けられたn−GaAs電流阻止層6(厚さ1μ
m)と、p−AlyGa1-yAs第3のクラッド層9(厚さ1.2
μm)と、p−GaAsキャップ層10(厚さ1μm)を順に備
えている。上記電流阻止層6は、上記ストライプ状の溝
8が2段の深さになるように、この溝がこの層を貫通す
る箇所に接する厚さが薄い第1の領域6aと、この第1
の領域に連なり、厚さが厚い第2の領域6bを有してい
る。なお、11はp側電極、12はn側電極である。
FIG. 1 shows a cross section of the semiconductor laser device of the first embodiment. This semiconductor laser device uses n-GaAs
On the substrate 1, an n-GaAs buffer layer 2 (thickness 1 μm) and n
-Al y Ga 1-y As first cladding layer 3 (y = 0.55, thickness 1.5 μm) and Al x Ga 1-x As active layer 4 (x = 0.14, thickness 0.1 μm). and 08μm), p-Al y Ga 1-y as second cladding layer 5 (thickness 0.20 [mu] m) and, n-GaAs current blocking layer 6 stripe-shaped grooves 8 are provided to form a current path ( Thickness 1μ
m) and p-Al y Ga 1-y As third cladding layer 9 (thickness 1.2)
.mu.m) and the p-GaAs cap layer 10 (thickness 1 .mu.m) are provided in this order. The current blocking layer 6 has a first region 6a having a small thickness and a first region 6a which is in contact with a portion where the groove penetrates the layer so that the stripe-shaped groove 8 has a depth of two steps.
And a second region 6b which is continuous with the region and has a large thickness. In addition, 11 is a p-side electrode and 12 is an n-side electrode.

【0022】この半導体レーザ素子は次のようにして作
製する。
This semiconductor laser device is manufactured as follows.

【0023】まず、図4(a)に示すように、n−GaAs
基板1上に、MOCVD法により、n−GaAsバッファ
層2(厚さ1μm)、n−AlyGa1-yAs第1のクラッド層
3(y=0.55、厚さ1.5μm)、AlxGa1-xAs活性層
4(x=0.14、厚さ0.08μm)、p−AlyGa1-yAs第
2のクラッド層5(厚さ0.20μm)およびn−GaAs電
流阻止層6(厚さ1μm)を連続的に成長する。
First, as shown in FIG. 4 (a), n-GaAs
On the substrate 1, the n-GaAs buffer layer 2 (thickness 1 μm), the n-Al y Ga 1-y As first cladding layer 3 (y = 0.55, thickness 1.5 μm) were formed on the substrate 1 by MOCVD. Al x Ga 1-x As active layer 4 (x = 0.14, thickness 0.08μm), p-Al y Ga 1-y As second cladding layer 5 (thickness 0.20 [mu] m) and n-GaAs The current blocking layer 6 (thickness 1 μm) is continuously grown.

【0024】次に、同図(b)に示すように、フォトリ
ソグラフィおよびエッチングを行って、上記電流阻止層
6の中央部に幅約2.5μm、深さ0.15μmのストライ
プ状溝7を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, photolithography and etching are performed to form a stripe-shaped groove 7 having a width of about 2.5 μm and a depth of 0.15 μm in the central portion of the current blocking layer 6. Form.

【0025】次に、再びフォトリソグラフィを行っ
て、ストライプ状溝7の両側の電流阻止層6表面に図示
しないフォトレジストを設ける。このとき、このフォト
レジストには、上記ストライプ状溝7を中心とする幅4
μm程度のストライプ状の窓を形成する(W2の値は、レ
ーザ光の拡がり幅が通常数μmであることから、最大1
0μmに設定される)。そして、同図(c)に示すように、
このフォトレジストをマスクとして、上記電流阻止層6
を厚さ0.85μm分だけエッチングして、電流阻止層6
に2段の深さを有するストライプ状溝8を形成する。す
なわち、図1に示すように、電流阻止層6に、貫通箇所
を形成するとともに、この貫通箇所に接する厚さD1=
0.15μmの第1の領域6aと、この第1の領域6aに連
なる厚さD2=1μmの第2の領域6bを形成する。な
お、第1の領域6aの幅(片側)は、(W2−W1)/2に
相当し、約0.75μmとなる。
Next, photolithography is performed again to provide a photoresist (not shown) on the surface of the current blocking layer 6 on both sides of the stripe groove 7. At this time, the photoresist 4 has a width 4 centered on the stripe groove 7.
A stripe-shaped window of about μm is formed. (The value of W2 is 1 at maximum because the spread width of laser light is usually several μm.
Set to 0 μm). Then, as shown in FIG.
Using the photoresist as a mask, the current blocking layer 6 is formed.
Is etched by a thickness of 0.85 μm to form a current blocking layer 6
A stripe-shaped groove 8 having a depth of two steps is formed in. That is, as shown in FIG. 1, a penetrating portion is formed in the current blocking layer 6, and the thickness D1 = contact with the penetrating portion is set.
A first region 6a having a thickness of 0.15 μm and a second region 6b having a thickness D2 = 1 μm, which is continuous with the first region 6a, are formed. The width (one side) of the first region 6a corresponds to (W2-W1) / 2, which is about 0.75 μm.

【0026】次に、図5(d)に示すように、再びMO
CVD法によって、全面に、p−AlyGa1-yAs第3のク
ラッド層9(厚さ1.2μm)と、p−GaAsキャップ層1
0(厚さ1μm)を順に積層する。
Next, as shown in FIG.
The p-Al y Ga 1-y As third cladding layer 9 (thickness: 1.2 μm) and the p-GaAs cap layer 1 were formed on the entire surface by the CVD method.
0 (thickness 1 μm) is sequentially laminated.

【0027】最後に、同図(e)に示すように、基板の
両側に、p側電極11、n側電極12を形成する。そし
て、劈開により、基板をチップに分割して作製を完了す
る。
Finally, as shown in FIG. 3E, a p-side electrode 11 and an n-side electrode 12 are formed on both sides of the substrate. Then, the substrate is divided into chips by cleavage to complete the fabrication.

【0028】この半導体レーザ素子は、発振領域近傍
(第1の領域6aに相当する)では光吸収が少ない低損失
の条件に設定するとともに、その外側の領域(第2の領
域6bに相当する)では電流阻止層の厚さを厚くして十分
な電流阻止機能を持たせている。したがって、先に述べ
た内部損失(α)を低減する効果により、低閾値電流、高
効率特性を実現することができる。また、発振領域への
強い光閉じ込めを実現できる。この結果、活性層に平行
方向の遠視野像の拡がりが大きくなり、低楕円率を得る
ことができる。なお、この構成では、発振領域近傍(第
1の領域6aに相当する)では電流阻止機能は十分ではな
いが、その幅を小さく1μm以下(約0.75μm)に設定
しているので、素子全体の電流阻止機能に与える影響は
ほとんど無い。
This semiconductor laser device has a structure near the oscillation region.
In the area (corresponding to the first area 6a), low light absorption is set to a low loss condition, and in the area outside the area (corresponding to the second area 6b), the current blocking layer may be thick enough. It has an excellent current blocking function. Therefore, low threshold current and high efficiency characteristics can be realized by the effect of reducing the internal loss (α) described above. Also, strong optical confinement in the oscillation region can be realized. As a result, the spread of the far-field image in the direction parallel to the active layer becomes large, and a low ellipticity can be obtained. In this configuration, the current blocking function is not sufficient in the vicinity of the oscillation region (corresponding to the first region 6a), but its width is set to a small value of 1 μm or less (about 0.75 μm). Has almost no effect on the current blocking function of.

【0029】図2は第2実施例の半導体レーザ素子の断
面を示している。この半導体レーザ素子は、n−GaAs
基板21上に、n−GaAsバッファ層22(厚さ1μm)
と、n−AlyGa1-yAs第1のクラッド層23(y=0.5
5、厚さ1.5μm)と、AlwGa1-wAs第1の光ガイド層
24(w=0.40、厚さ0.15μm)と、量子井戸構造活
性層25と、AlwGa1-wAs第2の光ガイド層26(厚さ
0.15μm)と、p−AlyGa1-yAs第2のクラッド層2
7(厚さ0.20μm)と、複数種類の半導体層28〜34
からなり、電流通路を形成するストライプ状溝36が設
けられた電流阻止構造体層41と、p−AlyGa1-yAs第
3のクラッド層37(厚さ1.2μm)と、p−GaAsキャ
ップ層38(厚さ1μm)を備えている。上記電流阻止構
造体層41は、上記ストライプ状溝36が2段の深さに
なるように、この溝がこの層を貫通する箇所に接する厚
さが薄い第1の領域41aと、この第1の領域41aに連
なり、厚さが厚い第2の領域41bを有している。な
お、39はp側電極、40はn側電極である。
FIG. 2 shows a cross section of the semiconductor laser device of the second embodiment. This semiconductor laser device uses n-GaAs
On the substrate 21, an n-GaAs buffer layer 22 (thickness 1 μm)
And n-Al y Ga 1-y As first cladding layer 23 (y = 0.5
5, the thickness 1.5μm), Al w Ga 1- w As the first optical guiding layer 24 (w = 0.40 and a thickness of 0.15 [mu] m), a quantum well structure active layer 25, A l WGA 1- wAs second optical guide layer 26 (thickness 0.15 μm) and p-Al y Ga 1-y As second cladding layer 2
7 (thickness of 0.20 μm) and a plurality of types of semiconductor layers 28 to 34
From it, a current blocking structure layer 41 striped groove 36 is provided to form a current path, p-Al y Ga 1- y As third cladding layer 37 (with a thickness of 1.2 [mu] m), p- A GaAs cap layer 38 (thickness 1 μm) is provided. The current blocking structure layer 41 has a first region 41a having a small thickness and a first region 41a which is in contact with a portion where the groove penetrates the layer so that the stripe groove 36 has a depth of two steps. Has a second region 41b which is continuous with the region 41a and has a large thickness. In addition, 39 is a p-side electrode and 40 is an n-side electrode.

【0030】この半導体レーザ素子は次のようにして作
製する。
This semiconductor laser device is manufactured as follows.

【0031】まず、図6(a)に示すように、n−GaAs
基板21上に、分子線エピタキシー(MBE)法により、
n−GaAsバッファ層22(厚さ1μm)、n−AlyGa1-y
As第1のクラッド層23(y=0.55、厚さ1.5μ
m)、AlwGa1-wAs第1の光ガイド層24(w=0.40、
厚さ0.15μm)、量子井戸構造活性層25、AlwGa
1-wAs第2の光ガイド層26(厚さ0.15μm)、p−Al
yGa1-yAs第2のクラッド層27(厚さ0.20μm)を順
に積層する。続いて、上記電流阻止構造体層41を構成
するp−GaAs第1の保護層28(厚さ0.03μm)、p−
AluGa1-uAs第1のエッチストップ層29(u=0.5
5、厚さ0.03μm)、n−AlvGa1-vAs第1の電流阻
止層30(v=0.1、厚さ0.15μm)、n−GaAs第2
の保護層(厚さ0.03μm)31、n−AluGa1-uAs第2
のエッチストップ層(厚さ0.03μm)32、n−AlvGa
1-vAs第2電流阻止層33(厚さ0.6μm)およびn−Ga
As第3の保護層34(厚さ0.05μm)を順に積層す
る。
First, as shown in FIG. 6 (a), n-GaAs
On the substrate 21, by molecular beam epitaxy (MBE) method,
n-GaAs buffer layer 22 (thickness 1 μm), n-Al y Ga 1-y
As first cladding layer 23 (y = 0.55, thickness 1.5 μm)
m), Al w Ga 1-w As first light guide layer 24 (w = 0.40,
Thickness 0.15 μm), quantum well structure active layer 25, Al w Ga
1-w As second light guide layer 26 (thickness 0.15 μm), p-Al
y Ga 1-y As The second clad layer 27 (thickness: 0.20 μm) is sequentially laminated. Then, the p-GaAs first protective layer 28 (thickness 0.03 μm) constituting the current blocking structure layer 41, p−
Al u Ga 1-u As first etch stop layer 29 (u = 0.5)
5, thickness 0.03 μm), n-Al v Ga 1-v As first current blocking layer 30 (v = 0.1, thickness 0.15 μm), n-GaAs second
Protective layer (thickness 0.03 μm) 31, n-Al u Ga 1-u As second
Etch stop layer (thickness 0.03 μm) 32, n-Al v Ga
1-v As second current blocking layer 33 (thickness 0.6 μm) and n-Ga
A third protective layer 34 (thickness: 0.05 μm) is sequentially laminated.

【0032】次に、上記第3の保護層34の表面にフ
ォトレジスト(図示せず)を塗布して、フォトリソグラフ
ィを行って、上記フォトレジストに幅約2.5μmのスト
ライプ状の窓を形成する。次に、同図(b)に示すよう
に、このフォトレジストをマスクとして選択エッチング
を行って、第3の保護層34、第2の電流阻止層33を
除去し、第2のエッチストップ層32でエッチングを停
止させる。続いて、この第2のエッチストップ層32を
選択的に除去する(このとき、第2の保護層31がエッ
チストップ層となる。)。これにより、基板上に、スト
ライプ状溝35を形成する。
Next, a photoresist (not shown) is applied to the surface of the third protective layer 34, and photolithography is performed to form a striped window having a width of about 2.5 μm in the photoresist. To do. Next, as shown in FIG. 6B, selective etching is performed using this photoresist as a mask to remove the third protective layer 34 and the second current blocking layer 33, and the second etch stop layer 32 is removed. Stop the etching with. Subsequently, the second etch stop layer 32 is selectively removed (at this time, the second protective layer 31 becomes the etch stop layer). As a result, the stripe-shaped grooves 35 are formed on the substrate.

【0033】次に、再びフォトリソグラフィを行っ
て、ストライプ状溝35の両側の第3の保護層34表面
にフォトレジスト(図示せず)を設ける。このとき、この
フォトレジストには、上記ストライプ状溝35を中心と
する幅4μm程度のストライプ状の窓を形成する。そし
て、同図(c)に示すように、このフォトレジストをマス
クとして選択エッチングを行って、上記ストライプ状溝
35の底に露出した第2の保護層31と第1の電流阻止
層30を除去し、第1のエッチストップ層29でエッチ
ングを停止させる。同時に、ストライプ状溝35の両側
の第3の保護層34と第2の電流阻止層33を除去し、
第2のエッチストップ層32でエッチングを停止させ
る。さらに、上記フォトレジストを除去したのち、スト
ライプ状溝の底に露出した第1のエッチストップ層29
と第2のエッチストップ層32を選択的に除去する(こ
のとき、それぞれ第1の保護層28、第2の保護層31
がエッチストップ層となる。)。これにより、電流阻止
構造体層41に、2段の深さを有するストライプ状溝3
6を形成する。すなわち、電流阻止構造体層41に、貫
通箇所を形成するとともに、この貫通箇所に接する厚さ
が薄い第1の領域41aと、この第1の領域41aに連な
り、厚さが厚い第2の領域41bを形成する。
Next, photolithography is performed again to provide a photoresist (not shown) on the surface of the third protective layer 34 on both sides of the stripe groove 35. At this time, a striped window having a width of about 4 μm centering on the striped groove 35 is formed in this photoresist. Then, as shown in FIG. 3C, selective etching is performed using this photoresist as a mask to remove the second protective layer 31 and the first current blocking layer 30 exposed at the bottom of the stripe-shaped groove 35. Then, the etching is stopped at the first etch stop layer 29. At the same time, the third protective layer 34 and the second current blocking layer 33 on both sides of the stripe-shaped groove 35 are removed,
The etching is stopped at the second etch stop layer 32. Further, after the photoresist is removed, the first etch stop layer 29 exposed at the bottom of the stripe groove is formed.
And the second etch stop layer 32 are selectively removed (at this time, the first protective layer 28 and the second protective layer 31 are respectively removed.
Becomes the etch stop layer. ). As a result, the stripe-shaped groove 3 having a depth of two steps is formed in the current blocking structure layer 41.
6 is formed. That is, in the current blocking structure layer 41, a penetrating portion is formed, and a first region 41a that is in contact with the penetrating portion and has a small thickness and a second region that is continuous with the first region 41a and has a large thickness. 41b is formed.

【0034】この半導体レーザ素子では、エッチングす
べき層の下地に、選択的にエッチング可能な半導体層2
8,29,31,32を設けているので、確実にエッチン
グを停止させることができ、ストライプ状溝36を精度
良く仕上げることができる。
In this semiconductor laser device, the semiconductor layer 2 that can be selectively etched is provided as the base of the layer to be etched.
Since 8, 29, 31, 32 are provided, the etching can be surely stopped and the stripe-shaped groove 36 can be finished with high accuracy.

【0035】次に、図7(d)に示すように、液相成長
法により、ストライプ状溝36の底に露出した第1の保
護層28をメルトバックした後、全面に、p−AlyGa
1-yAs第3のクラッド層37(厚さ1.2μm)と、p−Ga
Asキャップ層38(厚さ1μm)を積層する。なお、第1
の保護層28をメルトバックすると同時に、ストライプ
状溝36の両側の第3の保護層34の全部もしくは一部
をメルトバックしても良い。
Next, as shown in FIG. 7 (d), the liquid phase growth method, a first protective layer 28 exposed in the bottom of the striped groove 36 was melt-back, the entire surface, p-Al y Ga
1-y As Third clad layer 37 (thickness: 1.2 μm), p-Ga
An As cap layer 38 (thickness 1 μm) is laminated. The first
The protective layer 28 may be melted back, and at the same time, all or part of the third protective layer 34 on both sides of the stripe groove 36 may be melted back.

【0036】この段階で、電流阻止構造体層41の第1
の領域41a,第2の領域41bの厚さD3,D4(図2に
示す)は、D3=0.26μm、D4=0.97μm程度に
なる。特に、上記第1の領域41aを構成する半導体層
28〜34のうち活性層25が発したレーザ光を吸収す
る半導体層28,30の厚さの和D5は、0.18μmに
なっている。なお、第1の領域41aの幅(片側)は、(W
2−W1)/2に相当し、約0.75μmとなる。
At this stage, the first of the current blocking structure layer 41 is
The thicknesses D3 and D4 (shown in FIG. 2) of the region 41a and the second region 41b are about D3 = 0.26 μm and D4 = 0.97 μm. In particular, the sum D5 of the thicknesses of the semiconductor layers 28 and 30 that absorb the laser light emitted from the active layer 25 among the semiconductor layers 28 to 34 that form the first region 41a is 0.18 μm. The width (one side) of the first region 41a is (W
2-W1) / 2, which is about 0.75 μm.

【0037】最後に、図7(e)に示すように、基板の
両側に、p側電極39、n側電極40を形成する。そし
て、劈開により、基板をチップに分割して作製を完了す
る。
Finally, as shown in FIG. 7E, a p-side electrode 39 and an n-side electrode 40 are formed on both sides of the substrate. Then, the substrate is divided into chips by cleavage to complete the fabrication.

【0038】この半導体レーザ素子は、発振領域近傍
(第1の領域41aに相当する)では光吸収が少ない低損
失の条件に設定するとともに、その外側の領域(第2の
領域41bに相当する)では電流阻止構造体層41の厚さ
を厚くして十分な電流阻止機能を持たせている。特に、
上記第1の領域41aを構成する半導体層28〜34の
うち活性層25が発したレーザ光を吸収する半導体層2
8,30の厚さの和D5は、0.23μmであり、0.3μ
m未満に設定されている。したがって、先に述べた内部
損失(α)を低減する効果により、低閾値電流、高効率特
性を実現することができる。また、発振領域への強い光
閉じ込めを実現できる。この結果、活性層に平行方向の
遠視野像の拡がりが大きくなり、低楕円率を得ることが
できる。
This semiconductor laser device has the vicinity of the oscillation region.
In the region (corresponding to the first region 41a), low light absorption is set to a low loss condition, and in the region outside thereof (corresponding to the second region 41b), the thickness of the current blocking structure layer 41 is increased. And has a sufficient current blocking function. In particular,
Of the semiconductor layers 28 to 34 forming the first region 41a, the semiconductor layer 2 that absorbs the laser light emitted by the active layer 25.
The sum D5 of the thicknesses of 8,30 is 0.23 μm, which is 0.3 μm.
It is set to less than m. Therefore, low threshold current and high efficiency characteristics can be realized by the effect of reducing the internal loss (α) described above. Also, strong optical confinement in the oscillation region can be realized. As a result, the spread of the far-field image in the direction parallel to the active layer becomes large, and a low ellipticity can be obtained.

【0039】図3は第3実施例の半導体レーザ素子の断
面を示している。この半導体レーザ素子は、n−GaAs
基板21上に、n−GaAsバッファ層22(厚さ1μm)
と、n−AlyGa1-yAs第1のクラッド層23(y=0.4
5、厚さ2.0μm)と、多重量子井戸構造活性層125
と、p−AlyGa1-yAs第2のクラッド層27(厚さ0.1
5μm)と、複数種類の半導体層50〜56からなり、電
流通路を形成するストライプ状溝59が形成された電流
阻止構造体層71と、p−AlyGa1-yAs第3のクラッド
層60(厚さ1.8μm)と、p−GaAsキャップ層61(厚
さ1μm)を備えている。上記電流阻止構造体層71は、
上記ストライプ状溝59が2段の深さになるように、こ
の層の貫通箇所に接する厚さが薄い第1の領域71a
と、この第1の領域に連なり、厚さが厚い第2の領域7
1bを有している。なお、39はp側電極、40はn側電
極である。
FIG. 3 shows a cross section of the semiconductor laser device of the third embodiment. This semiconductor laser device uses n-GaAs
On the substrate 21, an n-GaAs buffer layer 22 (thickness 1 μm)
And n-Al y Ga 1-y As first cladding layer 23 (y = 0.4
5, thickness of 2.0 μm), and the multiple quantum well structure active layer 125
And p-Al y Ga 1-y As second cladding layer 27 (thickness 0.1
And 5 [mu] m), a plurality kinds of semiconductor layers 50-56, a current blocking structure layer 71 striped grooves 59 are formed to form a current path, p-Al y Ga 1- y As third cladding layer 60 (thickness 1.8 μm) and p-GaAs cap layer 61 (thickness 1 μm). The current blocking structure layer 71 is
The first region 71a, which is thin in thickness and is in contact with the penetrating portion of this layer, so that the stripe-shaped groove 59 has a depth of two steps.
And a second region 7 that is continuous with the first region and has a large thickness.
It has 1b. In addition, 39 is a p-side electrode and 40 is an n-side electrode.

【0040】この半導体レーザ素子は次のようにして作
製する。
This semiconductor laser device is manufactured as follows.

【0041】まず、図8(a)に示すように、n−GaAs
基板21上に、分子線エピタキシー(MBE)法により、
n−GaAsバッファ層22(厚さ1μm)、n−AlyGa1-y
As第1のクラッド層23(y=0.45、厚さ2.0μ
m)、多重量子井戸構造活性層125、p−AlyGa1-yAs
第2のクラッド層27(厚さ0.15μm)を順に積層す
る。続いて、上記電流阻止構造体層71を構成するn−
GaAs第1の保護層50(厚さ0.03μm)、n−AluGa
1-uAs第1のエッチストップ層51(u=0.55、厚さ
0.03μm)、n−GaAs第1の電流阻止層52(厚さ0.
15μm)、n−AlwGa1-wAs第1の再蒸発防止層(w=
0.1、厚さ0.03μm)53、n−AluGa1-uAs第2の
エッチストップ層54(厚さ0.03μm)、n−GaAs第
2の電流阻止層55(厚さ0.6μm)、n−AlwGa1-wAs
第2の再蒸発防止層56(厚さ0.05μm)およびn−Ga
As第2の保護層57(厚さ0.05μm)を順に積層す
る。
First, as shown in FIG. 8A, n-GaAs
On the substrate 21, by molecular beam epitaxy (MBE) method,
n-GaAs buffer layer 22 (thickness 1 μm), n-Al y Ga 1-y
As first clad layer 23 (y = 0.45, thickness 2.0 μm)
m), a multiple quantum well structure active layer 125, p-Al y Ga 1 -y As
The second clad layer 27 (thickness 0.15 μm) is sequentially laminated. Then, n− forming the current blocking structure layer 71
GaAs first protective layer 50 (thickness 0.03 μm), n-Al u Ga
1-u As first etch stop layer 51 (u = 0.55, thickness 0.03 μm), n-GaAs first current blocking layer 52 (thickness 0.5.
15 μm), n-Al w Ga 1-w As first re-evaporation prevention layer (w =
0.1, thickness 0.03 μm) 53, n-Al u Ga 1-u As second etch stop layer 54 (thickness 0.03 μm), n-GaAs second current blocking layer 55 (thickness 0). .6 μm), n-Al w Ga 1-w As
The second re-evaporation prevention layer 56 (thickness: 0.05 μm) and n-Ga
A second protective layer 57 (thickness: 0.05 μm) is sequentially laminated.

【0042】次に、第2の保護層57の表面にフォト
レジスト(図示せず)を塗布して、フォトリソグラフィを
行って、上記フォトレジストに幅約2.5μmのストライ
プ状の窓を形成する。次に、同図(b)に示すように、こ
のフォトレジストをマスクとして選択エッチングを行っ
て、第2の保護層57、第2の再蒸発防止層56、第2
の電流阻止層55を除去し、第2のエッチストップ層5
4でエッチングを停止させる。続いて、この第2のエッ
チストップ層54を選択的に除去する(このとき、第1
の再蒸発防止層53がエッチストップ層となる。)。こ
れにより、基板上に、ストライプ状溝58を形成する。
Next, a photoresist (not shown) is applied to the surface of the second protective layer 57 and photolithography is performed to form a striped window having a width of about 2.5 μm in the photoresist. . Next, as shown in FIG. 6B, selective etching is performed using this photoresist as a mask to remove the second protective layer 57, the second re-evaporation preventing layer 56, the second
Of the second etch stop layer 5 by removing the current blocking layer 55 of
At 4 the etching is stopped. Subsequently, the second etch stop layer 54 is selectively removed (at this time, the first etch stop layer 54 is removed).
The re-evaporation prevention layer 53 serves as an etch stop layer. ). As a result, the stripe-shaped grooves 58 are formed on the substrate.

【0043】次に、再びフォトリソグラフィを行っ
て、ストライプ状溝58の両側の第2の保護層57表面
にフォトレジスト(図示せず)を設ける。このとき、フォ
トレジストには、上記ストライプ状溝58を中心とする
幅4μm程度のストライプ状の窓を形成する。そして、
同図(c)に示すように、このフォトレジストマスクとし
て選択エッチングを行って、上記ストライプ状溝58の
底に露出した第1の再蒸発防止層53と第1の電流阻止
層52を除去し、第1のエッチストップ層51でエッチ
ングを停止させる。同時に、ストライプ状溝55の両側
の第2の保護層57、第2の再蒸発防止層56、第2の
電流阻止層55を除去し、第2のエッチストップ層54
でエッチングを停止させる。さらに、上記フォトレジス
トを除去したのち、ストライプ状溝の底に露出した第1
のエッチストップ層51と第2のエッチストップ層54
を選択的に除去する(このとき、それぞれ第1の保護層
50、第1の再蒸発防止層53がエッチストップ層とな
る。)。これにより、電流阻止構造体層71に、2段の
深さを有するストライプ状溝59を形成する。すなわ
ち、電流阻止構造体層71に、貫通箇所を形成するとと
もに、この貫通箇所に接する厚さが薄い第1の領域71
aと、この第1の領域71aに連なり、厚さが厚い第2の
領域71bを形成する。
Next, photolithography is performed again to provide a photoresist (not shown) on the surface of the second protective layer 57 on both sides of the stripe groove 58. At this time, a striped window having a width of about 4 μm centered on the striped groove 58 is formed in the photoresist. And
As shown in FIG. 6C, selective etching is performed using this photoresist mask to remove the first re-evaporation prevention layer 53 and the first current blocking layer 52 exposed at the bottom of the stripe-shaped groove 58. Etching is stopped at the first etch stop layer 51. At the same time, the second protective layer 57, the second re-evaporation preventing layer 56, and the second current blocking layer 55 on both sides of the stripe-shaped groove 55 are removed, and the second etch stop layer 54 is removed.
Stop the etching with. Further, after removing the photoresist, the first exposed portion at the bottom of the stripe-shaped groove is exposed.
Etch stop layer 51 and second etch stop layer 54
Are selectively removed (at this time, the first protective layer 50 and the first re-evaporation preventing layer 53 serve as an etch stop layer, respectively). As a result, the stripe-shaped groove 59 having a depth of two steps is formed in the current blocking structure layer 71. That is, the current blocking structure layer 71 is formed with a penetrating portion, and the first region 71 in contact with the penetrating portion is thin.
a and a second region 71b that is continuous with the first region 71a and has a large thickness are formed.

【0044】この半導体レーザ素子では、エッチングす
べき層の下地に、選択的にエッチング可能な半導体層5
0,51,53,54を設けているので、確実にエッチン
グを停止させることができ、ストライプ状溝59を精度
良く仕上げることができる。
In this semiconductor laser device, the semiconductor layer 5 that can be selectively etched is provided as the base of the layer to be etched.
Since 0, 51, 53 and 54 are provided, the etching can be surely stopped and the stripe-shaped groove 59 can be finished with high accuracy.

【0045】次に、図9(d)に示すように、上記基板
をMBE装置に導入し、ストライプ状溝59の底に露出
した第1の保護層50を再蒸発させる。続いて、MBE
法により、全面に、p−AlyGa1-yAs第3のクラッド層
60(厚さ1.8μm)と、p−GaAsキャップ層61(厚さ
1μm)を積層する。
Next, as shown in FIG. 9D, the above substrate is introduced into an MBE apparatus to re-evaporate the first protective layer 50 exposed at the bottom of the stripe groove 59. Then MBE
By the method, a p-Al y Ga 1-y As third cladding layer 60 (thickness: 1.8 μm) and a p-GaAs cap layer 61 (thickness: 1 μm) are laminated on the entire surface.

【0046】この段階で、電流阻止構造体層71の第1
の領域71a,第2の領域71bの厚さD3,D4(図3に
示す)は、D3=0.29μm、D4=0.97μm程度に
なる。特に、上記第1の領域71aを構成する半導体層
50〜56のうち活性層125が発したレーザ光を吸収
する半導体層50,52,53の厚さの和D5は、0.2
1μmになっている。なお、第1の領域41aの幅(片側)
は、(W2−W1)/2に相当し、約0.75μmとなる。
At this stage, the first of the current blocking structure layer 71 is formed.
The thicknesses D3 and D4 (shown in FIG. 3) of the region 71a and the second region 71b are about D3 = 0.29 μm and D4 = 0.97 μm. In particular, the sum D5 of the thicknesses of the semiconductor layers 50, 52, and 53 that absorb the laser light emitted by the active layer 125 among the semiconductor layers 50 to 56 that form the first region 71a is 0.2.
It is 1 μm. The width of the first region 41a (one side)
Corresponds to (W2-W1) / 2, which is about 0.75 μm.

【0047】最後に、図9(e)に示すように、基板の
両側に、p側電極39、n側電極40を形成する。そし
て、劈開により、基板をチップに分割して作製を完了す
る。
Finally, as shown in FIG. 9E, a p-side electrode 39 and an n-side electrode 40 are formed on both sides of the substrate. Then, the substrate is divided into chips by cleavage to complete the fabrication.

【0048】この半導体レーザ素子は、発振領域近傍
(第1の領域71aに相当する)では光吸収が少ない低損
失の条件に設定するとともに、その外側の領域(第2の
領域71bに相当する)では電流阻止構造体層71の厚さ
を厚くして十分な電流阻止機能を持たせている。特に、
上記第1の領域71aを構成する半導体層50〜56の
うち活性層25が発したレーザ光を吸収する半導体層5
0,52,53の厚さの和D5は、0.26μmであり、
0.3μm未満に設定されている。したがって、先に述べ
た内部損失(α)を低減する効果により、低閾値電流、高
効率特性を実現することができる。また、発振領域への
強い光閉じ込めを実現できる。この結果、活性層に平行
方向の遠視野像の拡がりが大きくなり、低楕円率を得る
ことができる。
This semiconductor laser device has the vicinity of the oscillation region.
In the region (corresponding to the first region 71a), the light absorption is small and the loss is set to be low, and in the region outside thereof (corresponding to the second region 71b), the thickness of the current blocking structure layer 71 is increased. And has a sufficient current blocking function. In particular,
Of the semiconductor layers 50 to 56 forming the first region 71a, the semiconductor layer 5 that absorbs the laser light emitted by the active layer 25.
The sum D5 of the thicknesses of 0.52, 53 is 0.26 μm,
It is set to less than 0.3 μm. Therefore, low threshold current and high efficiency characteristics can be realized by the effect of reducing the internal loss (α) described above. Also, strong optical confinement in the oscillation region can be realized. As a result, the spread of the far-field image in the direction parallel to the active layer becomes large, and a low ellipticity can be obtained.

【0049】本発明者は、上記各実施例の半導体レーザ
素子を作製して、その特性を評価した。その結果、図1
2に示した従来の半導体レーザ素子に比して、内部損失
が1/2〜1/3に減少しており、発振閾値電流が約4
0mA(従来)から20〜30mA程度にまで減少している
ことを確認した。また、外部微分効率は、従来に比して
1.5倍程度に改善された。このような特性は、特に高
出力レーザとして有効となる。また、第3実施例の半導
体レーザ素子の両端面に非対称コーティングを行ったも
のでは、従来の半導体レーザ素子と比較すると、発振閾
値電流を約25mA低減することができ、微分効率を1.
5倍に高めることができた。また、300mW以上に至
るまで安定な基本横モード発振を得ることができた。ま
た、出射レーザ光の楕円率も低く、安定して2程度の良
好な値を得ることができた。
The present inventor manufactured the semiconductor laser device of each of the above examples and evaluated its characteristics. As a result,
Compared with the conventional semiconductor laser device shown in FIG. 2, the internal loss is reduced to 1/2 to 1/3, and the oscillation threshold current is about 4
It was confirmed that the current decreased from 0 mA (conventional) to about 20 to 30 mA. Further, the external differential efficiency is improved by about 1.5 times compared with the conventional one. Such characteristics are particularly effective as a high power laser. Further, in the case where the both end surfaces of the semiconductor laser device of the third embodiment are asymmetrically coated, compared with the conventional semiconductor laser device, the oscillation threshold current can be reduced by about 25 mA, and the differential efficiency is 1.
I was able to increase it five times. Further, stable fundamental transverse mode oscillation could be obtained up to 300 mW or more. Further, the ellipticity of the emitted laser light was low, and a favorable value of about 2 could be stably obtained.

【0050】なお、この実施例はAlGaAs系半導体レ
ーザ素子について述べたが、当然ながらこの材料系に限
られるものではない。この発明は他の材料系の半導体レ
ーザ素子に広く適用することができる。また、電流阻止
構造体の構成や組成は、この実施例に限定されるもので
はなく、要求される特性や製造方法によって様々に変え
ることができる。
Although this embodiment has been described with reference to an AlGaAs semiconductor laser device, it is of course not limited to this material system. The present invention can be widely applied to semiconductor laser devices of other materials. Further, the structure and composition of the current blocking structure are not limited to this embodiment, but can be variously changed depending on the required characteristics and the manufacturing method.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の半
導体レーザ素子は、半導体基板上に、少なくとも第1の
クラッド層と、活性層と、第2のクラッド層と、電流通
路を形成するストライプ状の溝が設けられた電流阻止層
と、第3のクラッド層が順に積層されてなる半導体レー
ザ素子において、上記電流阻止層は、上記ストライプ状
の溝が2段の深さになるように、上記溝がこの層を貫通
する箇所に接する厚さが薄い第1の領域と、この第1の
領域に連なり、厚さが厚い第2の領域を有しているの
で、発振領域近傍(第1の領域に相当する)では光吸収が
少ない低損失の条件に設定するとともに、その外側の領
域(第2の領域に相当する)では電流阻止層の厚さを厚く
して十分な電流阻止機能を持たせることができる。した
がって、安定に基本横モード発振を行うことができる
上、低閾値電流、高効率特性を実現することができる。
また、発振領域への強い光閉じ込めを実現でき、この結
果、活性層に平行方向の遠視野像の拡がりを大きくする
ことができる。
As is apparent from the above, the semiconductor laser device of the present invention has a stripe on which at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, and a current path are formed on a semiconductor substrate. In a semiconductor laser device in which a current blocking layer provided with a groove having a groove shape and a third clad layer are sequentially stacked, the current blocking layer is configured such that the stripe groove has a depth of two steps. Since the groove has a thin first region which is in contact with a portion penetrating this layer and a second region which is continuous with the first region and has a large thickness, the vicinity of the oscillation region (first (Corresponding to the region (1)), the light absorption is small and the condition is set to low loss. In the region outside (corresponding to the second region), the thickness of the current blocking layer is increased to provide a sufficient current blocking function. You can have it. Therefore, fundamental transverse mode oscillation can be stably performed, and low threshold current and high efficiency characteristics can be realized.
Further, strong light confinement in the oscillation region can be realized, and as a result, the spread of the far-field image in the direction parallel to the active layer can be increased.

【0052】また、上記電流阻止層の第1の領域の厚さ
D1は、0.05μm<D1<0.3μmの範囲内にある場
合、発振領域近傍を光吸収が少ない低損失の条件に設定
できる。すなわち、光吸収損失αを略最小にして低閾値
電流、高効率特性を実現することができる。
When the thickness D1 of the first region of the current blocking layer is within the range of 0.05 μm <D1 <0.3 μm, the vicinity of the oscillation region is set to a low loss condition with little light absorption. it can. That is, it is possible to realize the low threshold current and the high efficiency characteristics by making the light absorption loss α substantially minimum.

【0053】また、この発明の半導体レーザ素子は、半
導体基板上に、少なくとも第1のクラッド層と、活性層
と、第2のクラッド層と、複数種類の半導体層からな
り、電流通路を形成するストライプ状の溝が設けられた
電流阻止構造体層と、第3のクラッド層が順に積層され
てなる半導体レーザ素子において、上記電流阻止構造体
層は、上記ストライプ状の溝が2段の深さになるよう
に、上記溝がこの層を貫通する箇所に接する厚さが薄い
第1の領域と、この第1の領域に連なり、厚さが厚い第
2の領域を有しているので、発振領域近傍(第1の領域
に相当する)では光吸収が少ない低損失の条件に設定す
るとともに、その外側の領域(第2の領域に相当する)で
は電流阻止構造体層の厚さを厚くして十分な電流阻止機
能を持たせることができる。したがって、安定に基本横
モード発振を行うことができ、かつ、低閾値電流、高効
率特性を実現することができる。また、発振領域への強
い光閉じ込めを実現でき、この結果、活性層に平行方向
の遠視野像の拡がりを大きくすることができる。
Further, the semiconductor laser device of the present invention is composed of at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, and a plurality of types of semiconductor layers on a semiconductor substrate, and forms a current path. In a semiconductor laser device in which a current blocking structure layer provided with a stripe-shaped groove and a third cladding layer are sequentially stacked, in the current blocking structure layer, the stripe-shaped groove has a depth of two steps. As described above, since the groove has a first region having a small thickness which is in contact with a portion penetrating this layer and a second region which is continuous with the first region and has a large thickness, In the vicinity of the region (corresponding to the first region), set the condition of low loss with little light absorption, and increase the thickness of the current blocking structure layer in the region outside it (corresponding to the second region). Can have sufficient current blocking function . Therefore, fundamental transverse mode oscillation can be stably performed, and a low threshold current and high efficiency characteristics can be realized. Further, strong light confinement in the oscillation region can be realized, and as a result, the spread of the far-field image in the direction parallel to the active layer can be increased.

【0054】また、上記電流阻止構造体層の第1の領域
を構成する半導体層のうち、上記活性層が発したレーザ
光を吸収する半導体層の厚さの和D5は、0.05μm<
D5<0.3μmの範囲内にある場合、発振領域近傍を光
吸収が少ない低損失の条件に設定できる。すなわち、光
吸収損失αを略最小にして低閾値電流、高効率特性を実
現することができる。
Of the semiconductor layers forming the first region of the current blocking structure layer, the sum D5 of the thicknesses of the semiconductor layers that absorb the laser light emitted by the active layer is 0.05 μm <
When D5 <0.3 μm, the vicinity of the oscillation region can be set to a low loss condition with little light absorption. That is, it is possible to realize the low threshold current and the high efficiency characteristics by making the light absorption loss α substantially minimum.

【0055】また、上記電流阻止構造体層は、上記半導
体層として、互いに選択的にエッチング可能な層を含む
場合、エッチングすべき層の下地の半導体層をいわゆる
エッチストップ層として使用でき、エッチングを確実に
停止することができる。したがって、上記電流阻止構造
体層を精度良く仕上げることができる。
When the current blocking structure layer includes, as the semiconductor layer, layers that can be selectively etched with each other, the underlying semiconductor layer of the layer to be etched can be used as a so-called etch stop layer. It can be stopped without fail. Therefore, the current blocking structure layer can be accurately finished.

【0056】また、この発明の半導体レーザ素子の製造
方法によれば、高微分効率かつ低閾値電流で安定に基本
横モード発振する半導体レーザ素子を作製することがで
きる。
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor laser device of the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor laser device that stably oscillates in the fundamental transverse mode with high differential efficiency and low threshold current.

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

【図1】 この発明の第1実施例の半導体レーザ素子の
断面構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の第2実施例の半導体レーザ素子の
断面構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の第3実施例の半導体レーザ素子の
断面構造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a sectional structure of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 上記第1実施例の半導体レーザ素子の作製過
程を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図5】 上記第1実施例の半導体レーザ素子の作製過
程を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図6】 上記第2実施例の半導体レーザ素子の作製過
程を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the second embodiment.

【図7】 上記第2実施例の半導体レーザ素子の作製過
程を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a process of manufacturing the semiconductor laser device according to the second embodiment.

【図8】 上記第3実施例の半導体レーザ素子の作製過
程を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【図9】 上記第3実施例の半導体レーザ素子の作製過
程を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor laser device according to the third embodiment.

【図10】 発振領域とその両側の領域との屈折率差△
Nと、光吸収による内部損失αについての計算による電
流阻止層厚(Db)依存性を示す図である。
10 is a refractive index difference Δ between an oscillation region and regions on both sides thereof.
FIG. 9 is a diagram showing N and a current blocking layer thickness (Db) dependency calculated by calculating an internal loss α due to light absorption.

【図11】 発振領域とその両側の領域との屈折率差△
Nと、光吸収による内部損失αについての計算による電
流阻止層厚(Db)依存性を示す図である。
FIG. 11 is a refractive index difference Δ between the oscillation region and regions on both sides thereof.
FIG. 9 is a diagram showing N and a current blocking layer thickness (Db) dependency calculated by calculating an internal loss α due to light absorption.

【図12】 従来のセルフアライン構造半導体レーザ素
子の断面構造を示す図である。
FIG. 12 is a view showing a cross-sectional structure of a conventional self-aligned structure semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n−GaAs基板 2 n−GaAsバッファ層 3 n−AlyGa1-yAs第1のクラッド層 4 AlxGa1-xAs活性層 5 p−AlyGa1-yAs第2のクラッド層 6 n−GaAs電流阻止層 6a 第1の領域 6b 第2の領域 7,8 ストライプ状溝 9 p−AlyGa1-yAs第3のクラッド層 10 p−GaAsキャップ層 11 p側電極 12 n側電極1 n-GaAs substrate 2 n-GaAs buffer layer 3 n-Al y Ga 1-y As first cladding layer 4 Al x Ga 1-x As active layer 5 p-Al y Ga 1-y As second cladding Layer 6 n-GaAs current blocking layer 6a First region 6b Second region 7,8 Striped groove 9 p-Al y Ga 1-y As Third cladding layer 10 p-GaAs cap layer 11 p-side electrode 12 n-side electrode

フロントページの続き (72)発明者 近藤 雅文 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 兼岩 進治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 幡 俊雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内Front page continuation (72) Inventor Masafumi Kondo 22-22 Nagachimachi, Abeno-ku, Osaka, Osaka In-house (72) Inventor Toshio Hata 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、少なくとも第1のクラ
ッド層と、活性層と、第2のクラッド層と、電流通路を
形成するストライプ状の溝が設けられた電流阻止層と、
第3のクラッド層が順に積層されてなる半導体レーザ素
子において、上記電流阻止層は、上記ストライプ状の溝
が2段の深さになるように、上記溝がこの層を貫通する
箇所に接する厚さが薄い第1の領域と、この第1の領域
に連なり、厚さが厚い第2の領域を有することを特徴と
する半導体レーザ素子。
1. A semiconductor substrate, at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, and a current blocking layer provided with a stripe-shaped groove forming a current path,
In a semiconductor laser device in which a third clad layer is sequentially stacked, the current blocking layer has a thickness in contact with a portion where the groove penetrates the layer so that the stripe groove has a depth of two steps. A semiconductor laser device having a thin first region and a second region continuous with the first region and having a large thickness.
【請求項2】 上記電流阻止層の第1の領域の厚さD1
は、 0.05μm<D1<0.3μm の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の半導
体レーザ素子。
2. The thickness D1 of the first region of the current blocking layer.
Is within a range of 0.05 μm <D1 <0.3 μm.
【請求項3】 半導体基板上に、少なくとも第1のクラ
ッド層と、活性層と、第2のクラッド層と、複数種類の
半導体層からなり、電流通路を形成するストライプ状の
溝が設けられた電流阻止構造体層と、第3のクラッド層
が順に積層されてなる半導体レーザ素子において、 上記電流阻止構造体層は、上記ストライプ状の溝が2段
の深さになるように、上記溝がこの層を貫通する箇所に
接する厚さが薄い第1の領域と、この第1の領域に連な
り、厚さが厚い第2の領域を有することを特徴とする半
導体レーザ素子。
3. A stripe-shaped groove for forming a current path is formed on a semiconductor substrate, the stripe groove including at least a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, and a plurality of types of semiconductor layers. In a semiconductor laser device in which a current blocking structure layer and a third clad layer are sequentially stacked, in the current blocking structure layer, the groove is formed so that the stripe-shaped groove has two depths. A semiconductor laser device comprising: a first region having a small thickness which is in contact with a portion penetrating this layer; and a second region which is continuous with the first region and has a large thickness.
【請求項4】 上記電流阻止構造体層の第1の領域を構
成する半導体層のうち、上記活性層が発したレーザ光を
吸収する半導体層の厚さの和D5は、 0.05μm<D5<0.3μm の範囲内にあることを特徴とする請求項3に記載の半導
体レーザ素子。
4. The sum D5 of the thicknesses of the semiconductor layers that absorb the laser light emitted by the active layer among the semiconductor layers that form the first region of the current blocking structure layer is 0.05 μm <D5. 4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the semiconductor laser device is in the range of <0.3 μm.
【請求項5】 上記電流阻止構造体層は、上記半導体層
として、互いに選択的にエッチング可能な層を含むこと
を特徴とする請求項3または4に記載の半導体レーザ素
子。
5. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the current blocking structure layer includes, as the semiconductor layer, layers that can be selectively etched with respect to each other.
【請求項6】 半導体基板上に、少なくとも第1のクラ
ッド層と、活性層と、第2のクラッド層と、電流阻止層
を順に積層する工程と、 フォトリソグラフィおよびエッチングを行って、上記電
流阻止層の表面側に、所定の幅と深さを有するストライ
プ状の溝を形成する工程と、 フォトリソグラフィを行って、上記ストライプ状の溝の
両側の電流阻止層表面に、上記ストライプ状の溝を中心
とし、この溝の幅よりも広いストライプ状の窓を有する
フォトレジストを設ける工程と、 上記フォトレジストをマスクとして、上記電流阻止層が
上記窓の中心部で貫通するまでエッチングを行って、こ
の貫通箇所の両側に途中までエッチングされた領域を残
して上記電流阻止層に2段の深さを有するストライプ状
の溝を形成する工程と、 上記半導体基板上に、少なくとも第3のクラッド層を積
層する工程を有することを特徴とする半導体レーザ素子
の製造方法。
6. A step of sequentially stacking at least a first clad layer, an active layer, a second clad layer, and a current blocking layer on a semiconductor substrate, and photolithography and etching to perform the current blocking. Forming a stripe-shaped groove having a predetermined width and depth on the surface side of the layer; and performing photolithography to form the stripe-shaped groove on the surface of the current blocking layer on both sides of the stripe-shaped groove. The step of providing a photoresist having a stripe-shaped window wider than the width of this groove at the center, and etching using the photoresist as a mask until the current blocking layer penetrates at the center of the window, Forming a stripe-shaped groove having a two-step depth in the current blocking layer leaving a partially etched region on both sides of the through-hole; A method of manufacturing a semiconductor laser device characterized by comprising a step of laminating at least a third cladding layer.
【請求項7】 半導体基板上に、少なくとも第1のクラ
ッド層と、活性層と、第2のクラッド層と、選択的にエ
ッチング可能な第1の電流阻止層,エッチストップ層お
よび第2の電流阻止層を含む電流阻止構造体層とを順に
積層する工程と、 フォトリソグラフィを行って、上記電流阻止構造体層の
表面にストライプ状の窓を有するフォトレジストを設
け、このフォトレジストをマスクとして上記第2の電流
阻止層を上記エッチストップ層に対して選択的にエッチ
ングして除去し、続いて、上記エッチストップ層を上記
第1の電流阻止層に対して選択的にエッチングして除去
して、上記電流阻止構造体層に所定の幅と深さを有する
ストライプ状の溝を形成する工程と、 フォトリソグラフィを行って、上記ストライプ状の溝の
両側の電流阻止構造体層表面に、上記ストライプ状の溝
を中心とし、この溝の幅よりも広いストライプ状の窓を
有するフォトレジストを設ける工程と、 上記フォトレジストをマスクとして、上記窓の中心部で
第1の電流阻止層をエッチングして除去するとともに上
記中心部の両側で上記第2の電流阻止層を上記エッチス
トップ層に対して選択的にエッチングして除去して、上
記電流阻止層に2段の深さを有するストライプ状の溝を
形成する工程と、 上記半導体基板上に、少なくとも第3のクラッド層を形
成する工程を有することを特徴とする半導体レーザ素子
の製造方法。
7. A semiconductor substrate having at least a first clad layer, an active layer, a second clad layer, a selectively etchable first current blocking layer, an etch stop layer, and a second current. A step of sequentially stacking a current blocking structure layer including a blocking layer, and performing photolithography to provide a photoresist having a stripe-shaped window on the surface of the current blocking structure layer, and using the photoresist as a mask The second current blocking layer is selectively etched and removed with respect to the etch stop layer, and then the etch stop layer is selectively etched and removed with respect to the first current blocking layer. Forming a stripe-shaped groove having a predetermined width and depth in the current-blocking structure layer; and performing photolithography to form a current-blocking structure on both sides of the stripe-shaped groove. A step of providing a photoresist having a stripe-shaped window wider than the width of the groove on the surface of the layer and having the stripe-shaped groove as a center; and using the photoresist as a mask, a first current is applied at the center of the window. The blocking layer is etched and removed, and the second current blocking layer is selectively etched with respect to the etch stop layer on both sides of the central portion to remove the current blocking layer, so that the current blocking layer has a depth of two steps. And a step of forming at least a third clad layer on the semiconductor substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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