JPH08116139A

JPH08116139A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH08116139A
Application number: JP7148732A
Authority: JP
Inventors: Misao Hironaka; 美佐夫廣中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1996-05-07
Also published as: US5568502A

Abstract

(57)【要約】【構成】ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下ク
ラッド層２，ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ−ＡｌＧａ
Ａｓ上クラッド層４，リッジ部６を挟むｎ−ＧａＡｓ電
流ブロック層５，ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を有する
レーザ装置において、ｎ−ＧａＡｓ基板１の一部にその
主面にイオン注入もしくは拡散等により、導電型をｐ型
に反転させたｐ−ＧａＡｓ反転領域８を有し、これを受
光領域とし、これに受光用電極１１を設けた。【効果】レーザ素子内に受光素子を組み込んでこれと
一体に形成したため、別途受光素子を用意する必要がな
くなり、装置のコストダウンが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザ装置に
関し、特に自らが出射するレーザ光の強度を受光するた
めの受光装置を内部に保有する半導体レーザ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体レーザ装置について、図
６，図７を用いて説明する。図６において、１０１は素
子を搭載するヒートシンクとなる母材，１０２は該母材
１０１上に搭載されたレーザ光を発生するレーザ素子，
１０３は該レーザ素子１０２からのレーザ光の強度をモ
ニタする受光素子である。電圧印加端子１０４と１０５
に、レーザ素子１０２が動作するよう電圧を印加するこ
とにより、レーザ光が発生する。１０７と１０８は発生
したレーザ光の空間的広がりを示すものであり、特にレ
ーザ光１０８が受光素子１０３に照射されるように、各
素子が配置されている。電圧印加端子１０４と１０６に
受光素子１０３が動作するよう電圧を印加すると、該受
光素子１０３を流れる受光電流が測定できるようにな
り、レーザ素子１０２のレーザ光１０８の強度をモニタ
することができるため、同時にレーザ光１０７の強度を
間接的にモニタすることが可能となる。

【０００３】図７は、上記図６のレーザ素子の構造をさ
らに詳しく説明するための断面図を示すもので、レーザ
光出射側から見たものである。１はＧａＡｓ基板であ
り、１×１０¹⁹cm^-3程度のｎ型の導電型のキャリア濃度
を持ち、かつ９０μｍ程度の厚さを持つ。２は該ＧａＡ
基板１上にエピタキシャル成長された半導体層であるｎ
−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層であり、３×１０¹⁸cm^-3程
度のｎ型導電型キャリア濃度，１．５μｍ程度の厚さを
もち、かつ０．５程度のＡｌ組成比をもつ。また、３は
該ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２上にエピタキシャル
成長されたｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層であり、２×１０¹⁸
cm^-3程度のｐ型キャリア濃度，０．０８μｍ程度の厚
さ，及び０．１５程度のＡｌ組成比をもつ。４は該ｐ−
ＡｌＧａＡｓ活性層３上にエピタキシャル成長されたｐ
−ＡｌＧａＡｓ上クラッド層であり、２×１０¹⁸cm^-3程
度のｐ型キャリア濃度，１．２μｍ程度の厚さ，及び
０．５程度のＡｌ組成比をもつ。５は上クラッド層４の
ストライプ状の一部を除く領域をエッチング加工し、上
クラッド層４が０．２μｍ程度残るようにした部分にの
み選択的にエピタキシャル成長された半導体層であるｎ
−ＧａＡｓ電流ブロック層であり、１×１０¹⁹cm^-3程度
のｎ型キャリア濃度，１μｍ程度の厚さを持つ。６は上
述のストライプ状のエッチングされなかった上クラッド
層４の一部分を示し、電流通路となるリッジ部、７は電
流ブロック層５，リッジ部６上にエピタキシャル成長さ
れたｐ−ＧａＡｓコンタクト層であり、１×１０¹⁹cm^-3
程度のｐ型キャリア濃度，３μｍ程度の厚さを持つ。
９，１０はそれぞれアノード電極，カソード電極であ
る。

【０００４】次に動作について説明する。アノード電極
９にプラス，カソード電極１０にマイナスの電圧を印加
すると、活性層３と下クラッド層２との間のｐｎ接合は
順方向にバイアスされるため、これに順方向電流が流れ
る。この時、電流は電流ブロック層５が形成されている
ため、リッジ部６の部分のみを流れる。この電流の分布
の様子を矢印１３で示す。従って、リッジ部６直下の活
性層３に相当する領域に集中的に電流が流れることにな
り、この部分でレーザ発振が生じる。破線１４はレーザ
光の空間的分布を示すものであり、レーザ光分布の一部
は電流ブロック層５の一部まで達する。電流ブロック層
５に達したレーザ光は、電流ブロック層５の組成が活性
層３よりもバンドギャップの狭いＧａＡｓであるため吸
収され、活性層３と平行な、即ち水平方向に安定した横
モードでレーザ発振動作が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の図６，図７で示
したレーザ装置の構成においては、少なくともレーザ素
子１０２のレーザ出力光強度をモニタするためには受光
素子１０３が必要となり、受光素子と、受光素子を組立
てするためのコストとが必要であった。

【０００６】この発明は、上記のような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、受光素子、及び該受光素子を組
立するための組立てコストを削除し、コストダウンを図
ることのできる半導体レーザ装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明（請求項１）に
かかる半導体レーザ装置は、ヘキ開端面が共振器端面と
なる半導体レーザ装置において、第１導電型の領域上に
形成され、少なくとも，活性層と、これを挟む上下のク
ラッド層とからなるレーザ動作可能な半導体多重層と、
上記半導体多重層に対し電流を供給し、該半導体多重層
で光を発生させるための第１，及び第２の電極と、上記
半導体多重層から発生した光が、これに直接入射できる
ように該半導体多重層の近傍に形成され、かつ上記第１
導電型領域との間にｐｎ接合を形成する第２導電型の領
域と、上記第２導電型の領域と電気的に接触し、上記第
１，又は第２の電極との間に電圧を印加することによ
り、外部への信号を取り出すことが可能な，第２導電型
側の第３の電極とを備えたものである。

【０００８】またこの発明（請求項２）は、上記請求項
１の半導体レーザ装置において、上記第１導電型の領域
は、第１導電型の半導体基板よりなり、上記レーザ動作
可能な半導体多重層は、上記第１導電型の領域となる半
導体基板上に形成され、上記第２導電型の領域は、上記
第１導電型の半導体基板中の、上記半導体多重層が形成
されている側と反対側の主面の一部に形成され、上記ｐ
ｎ接合は、上記第１導電型の半導体基板と、上記第２導
電型の領域との界面に、上記レーザ光出射方向と垂直な
方向に位置するよう形成されたものである。

【０００９】またこの発明（請求項３）は、上記請求項
２の半導体レーザ装置において、上記第１導電型の半導
体基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記半導体多
重層は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａ
Ａｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層よりなり、
上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残して
エッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッ
ジ部，及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層が形成され、上記第２導電型領域
は、上記ｎ型のＧａＡｓ基板上の上記レーザ動作可能な
半導体多重層が形成されている側と反対側の主面の，上
記リッジ部に対応する中央部上に、形成されたｐ型の領
域よりなり、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上にｐ側の
第１の電極が形成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基板上の上
記リッジ部に対応する中央部を挟む両側の領域に、ｎ側
の第２の電極が形成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の上
記リッジ部に対応する中央部の上記ｐ型の領域上に、ｐ
側の第３の電極が形成されているものである。

【００１０】またこの発明（請求項４）は、上記請求項
１の半導体レーザ装置において、上記第２導電型の領域
は、第２導電型の半導体基板よりなり、上記第１導電型
領域は、上記半導体基板上に形成された第１導電型の光
吸収層と該光吸収層上に形成された第１導電型バッファ
層とよりなり、上記レーザ動作可能な半導体多重層は、
上記バッファ層上に形成され、上記第１，第２の電極の
一方は、上記第１導電型のバッファ層の裏面上の，上記
第１導電型の光吸収層を挟む位置に、位置して設けられ
ており、上記第２導電型半導体基板の裏面に形成された
上記第３の電極を備えているものである。

【００１１】またこの発明（請求項５）は、上記請求項
４の半導体レーザ装置において、上記第２導電型の半導
体基板はｐ型ＧａＡｓ基板よりなり、上記第１導電型の
光吸収層はｎ型のＧａＡｓよりなり、上記第１導電型の
バッファ層はｎ型のＧａＡｓよりなり、該第１導電型の
ＧａＡｓバッファ層上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
のリッジ部を残してエッチングされた領域に、ｎ型Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ
上クラッド層のリッジ部，及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成され、
該ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上にｐ側の第１の電極が形
成され、上記ｎ型バッファ層の裏面上の上記ｎ型光吸収
層を挟む位置に、ｎ側の第２の電極が形成され、上記ｐ
型のＧａＡｓ基板上に、ｐ側の第３の電極が形成されて
いるものである。

【００１２】またこの発明（請求項６）は、上記請求項
５の半導体レーザ装置において、上記ｎ型の光吸収層の
キャリア濃度が、少なくとも１×１０¹⁸cm^-3よりも小さ
いものとしたものである。

【００１３】またこの発明（請求項７）は、上記請求項
１の半導体レーザ装置において、第２導電型の半導体基
板と、該半導体基板上に形成された、活性層と、これを
挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作可能な半導
体多重層と、上記半導体多重層上に形成された第１導電
型のコンタクト層よりなる上記第１導電型の領域と、上
記コンタクト層中に形成された第２導電型領域とよりな
り、上記第１導電型のコンタクト層と上記第２導電型領
域とが形成するｐｎ接合が、レーザ光出射方向と垂直な
方向の位置に形成されているものである。

【００１４】またこの発明（請求項８）は、上記請求項
７の半導体レーザ装置において、上記第２導電型の基板
は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記半導体多重層
は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ
活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層よりなり、上記
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残してエッ
チングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層が形
成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ
部，及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、上記第
１導電型のｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成され、上記
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層の，上記リッジ部に対応する
中央部の層内に、ｎ型である上記第２導電型の領域が形
成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上に、ｎ側の第
１，又は第２の一方の電極が形成され、上記ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層上の上記リッジ部に対応する中央部を挟
む両側の領域上に、ｐ側の第１，又は第２の他方の電極
が形成され、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層中のｎ型領
域の上に、ｎ側の第３の電極が形成されているものであ
る。

【００１５】またこの発明（請求項９）は、上記請求項
１の半導体レーザ装置において、第２導電型の半導体基
板と、該半導体基板上に形成された、活性層と、これを
挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作可能な半導
体多重層と、上記半導体多重層上に形成された第１導電
型の第１のコンタクト層と、上記第１のコンタクト層の
中央部分上にのみ設けられた第１導電型の光吸収層とよ
りなる第１導電型領域と、上記第１導電型の光吸収層上
に設けられた第２導電型の第２のコンタクト層よりなる
第２導電型の領域と、上記第２導電型の半導体基板の裏
面に形成された第１，又は第２のいずれか一方の電極
と、上記第１導電型の第１のコンタクト層上の、上記第
１導電型の光吸収層を挟む位置に設けられた、第１，又
は第２の他方の電極と、上記第２導電型の第２のコンタ
クト層上に設けられ、該第２のコンタクト層に対し電気
的に接触し、外部への信号を取り出すことが可能な，第
３の電極とを備えたものである。

【００１６】またこの発明（請求項１０）は、上記請求
項９の半導体レーザ装置において、上記第２導電型の基
板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記半導体多重層
は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ
活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層よりなり、上記
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残してエッ
チングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層が形
成され、上記第１導電型の第１のコンタクト層は、ｐ型
のＧａＡｓよりなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層のリッジ部、及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上
に形成され、上記第１導電型の光吸収層は、ｐ型ＧａＡ
ｓよりなり、上記第２導電型の第２のコンタクト層はｎ
型ＧａＡｓよりなり、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上
に、ｎ側の第１，又は第２の一方の電極が形成され、上
記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上の上記ｐ型の光吸収層を
挟む両側の領域上に、ｐ側の第１，又は第２の他方の電
極が形成され、上記ｎ型ＧａＡｓコンタクト層上に、ｎ
側の第３の電極が形成されているものである。

【００１７】この発明（請求項１１）にかかる半導体レ
ーザ装置は、第１導電型の半導体基板と、上記第１導電
型の半導体基板上に形成された、活性層と、これを挟む
上下のクラッド層とからなるレーザ動作可能な半導体
層，レーザ動作領域に電流を効率的，選択的に注入する
ための第１導電型の領域よりなる電流ブロック層，及び
上記レーザ動作領域上に形成された第２導電型のコンタ
クト層を有する半導体レーザ層構造と、上記第１導電型
の半導体基板上の、上記半導体レーザ層構造と分離さ
れ，該半導体レーザ層構造を挟む位置に形成された、上
記活性層と、これを挟む上下のクラッド層とからなるレ
ーザ動作可能な半導体層，及び上記第２導電型のコンタ
クト層を有する光検出器層構造と、上記第１導電型の半
導体基板の裏面に形成された第１，又は第２のいずれか
一方の電極と、上記半導体レーザ層構造の第２導電型の
コンタクト層上に設けられた、第１，又は第２の他方の
電極と、上記光検出器層構造の、上記第２導電型のコン
タクト層上に設けられた、該層に対し電気的に接触し、
外部への信号を取り出すことが可能な，第３の電極とを
備えたものである。

【００１８】またこの発明（請求項１２）は、上記請求
項１１の半導体レーザ装置において、上記第１導電型の
半導体基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記半導
体レーザ層構造は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ
型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
が形成され、かつ、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層
のリッジ部を残してエッチングされた領域に、ｎ型Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層が形成されるとともに、上記ｐ型Ａ
ｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上記ｎ型Ｇａ
Ａｓ電流ブロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層が
形成されてなり、上記各光検出器層構造は、ｎ型ＡｌＧ
ａＡｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型Ａ
ｌＧａＡｓ上クラッド層が形成され、かつ、上記ｐ型Ａ
ｌＧａＡｓ上クラッド層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト
層が形成されてなり、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上
に、ｎ側の第１，又は第２の一方の電極が、上記半導体
レーザ層構造の、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上に、ｐ側
の第１，又は第２の他方の電極が形成され、上記光検出
器層構造の、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上に、ｐ側の第
３の電極が形成されているものである。

【００１９】

【作用】この発明（請求項１）にかかる半導体レーザ装
置においては、ヘキ開端面が共振器端面となる半導体レ
ーザ装置において、第１導電型の領域上に形成され、少
なくとも，活性層と、これを挟む上下のクラッド層とか
らなるレーザ動作可能な半導体多重層と、上記半導体多
重層に対し電流を供給し、該半導体多重層で光を発生さ
せるための第１，及び第２の電極と、上記半導体多重層
から発生した光が、これに直接入射できるように該半導
体多重層の近傍に形成され、かつ上記第１導電型領域と
の間にｐｎ接合を形成する第２導電型の領域と、上記第
２導電型の領域と電気的に接触し、上記第１，又は第２
の電極との間に電圧を印加することにより、外部への信
号を取り出すことが可能な，第２導電型側の第３の電極
とを備えたものとしたので、受光素子を含む端面発光レ
ーザ装置を得ることができ、外付けの受光素子，及びそ
の組立てのコストを削減することができる。

【００２０】またこの発明（請求項２）においては、上
記請求項１の半導体レーザ装置において、上記第１導電
型の領域は、第１導電型の半導体基板よりなり、上記レ
ーザ動作可能な半導体多重層は、上記第１導電型の領域
となる半導体基板上に形成され、上記第２導電型の領域
は、上記第１導電型の半導体基板中の、上記半導体多重
層が形成されている側と反対側の主面の一部に形成さ
れ、上記ｐｎ接合は、上記第１導電型の半導体基板と、
上記第２導電型の領域との界面に、上記レーザ光出射方
向と垂直な方向に位置するよう形成されたものとしたの
で、受光素子を含む端面発光レーザ装置を得ることがで
き、外付けの受光素子，及びその組立てのコストを削減
することができる。

【００２１】またこの発明（請求項３）においては、上
記請求項２の半導体レーザ装置において、上記第１導電
型の半導体基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記
半導体多重層は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型
ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層よ
りなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部
を残してエッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブ
ロック層が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層のリッジ部，及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上
に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成され、上記第２導
電型領域は、上記ｎ型のＧａＡｓ基板上の上記レーザ動
作可能な半導体多重層が形成されている側と反対側の主
面の，上記リッジ部に対応する中央部上に、形成された
ｐ型の領域よりなり、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上
にｐ側の第１の電極が形成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基
板上の上記リッジ部に対応する中央部を挟む両側の領域
に、ｎ側の第２の電極が形成され、上記ｎ型のＧａＡｓ
基板の上記リッジ部に対応する中央部の上記ｐ型の領域
上に、ｐ側の第３の電極が形成されているものとしたの
で、受光素子を含む端面発光レーザ装置を得ることがで
き、外付けの受光素子，及びその組立てのコストを削減
することができる。

【００２２】またこの発明（請求項４）においては、上
記請求項１の半導体レーザ装置において、上記第２導電
型の領域は、第２導電型の半導体基板よりなり、上記第
１導電型領域は、上記半導体基板上に形成された第１導
電型の光吸収層と該光吸収層上に形成された第１導電型
バッファ層とよりなり、上記レーザ動作可能な半導体多
重層は、上記バッファ層上に形成され、上記第１，第２
の電極の一方は、上記第１導電型のバッファ層の裏面上
の，上記第１導電型の光吸収層を挟む位置に、位置して
設けられており、上記第２導電型半導体基板の裏面に形
成された上記第３の電極を備えているものとしたので、
受光素子を含む端面発光レーザ装置を得ることができ、
外付けの受光素子，及びその組立てのコストを削減する
ことができる。

【００２３】またこの発明（請求項５）においては、上
記請求項４の半導体レーザ装置において、上記第２導電
型の半導体基板はｐ型ＧａＡｓ基板よりなり、上記第１
導電型の光吸収層はｎ型のＧａＡｓよりなり、上記第１
導電型のバッファ層はｎ型のＧａＡｓよりなり、該第１
導電型のＧａＡｓバッファ層上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下
クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層のリッジ部を残してエッチングされた領域に、
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層が形成され、上記ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上記ｎ型ＧａＡ
ｓ電流ブロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形
成され、該ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上にｐ側の第１の
電極が形成され、上記ｎ型バッファ層の裏面上の上記ｎ
型光吸収層を挟む位置に、ｎ側の第２の電極が形成さ
れ、上記ｐ型のＧａＡｓ基板上に、ｐ側の第３の電極が
形成されているものとしたので、受光素子を含む端面発
光レーザ装置を得ることができ、外付けの受光素子，及
びその組立てのコストを削減することができる。

【００２４】またこの発明（請求項６）においては、上
記請求項５の半導体レーザ装置において、上記ｎ型の光
吸収層のキャリア濃度が、少なくとも１×１０¹⁸cm^-3よ
りも小さいものとしたので、効率のよい受光素子を得る
ことができる。

【００２５】またこの発明（請求項７）においては、上
記請求項１の半導体レーザ装置において、第２導電型の
半導体基板と、該半導体基板上に形成された、活性層
と、これを挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作
可能な半導体多重層と、上記半導体多重層上に形成され
た第１導電型のコンタクト層よりなる上記第１導電型の
領域と、上記コンタクト層中に形成された第２導電型領
域とよりなり、上記第１導電型のコンタクト層と上記第
２導電型領域とが形成するｐｎ接合が、レーザ光出射方
向と垂直な方向の位置に形成されているので、受光素子
を含む端面発光レーザ装置を得ることができ、外付けの
受光素子，及びその組立てのコストを削減することがで
きる。

【００２６】またこの発明（請求項８）は、上記請求項
７の半導体レーザ装置において、上記第２導電型の基板
は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記半導体多重層
は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ
活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層よりなり、上記
ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残してエッ
チングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層が形
成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ
部，及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、上記第
１導電型のｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成され、上記
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層の，上記リッジ部に対応する
中央部の層内に、ｎ型である上記第２導電型の領域が形
成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上に、ｎ側の第
１，又は第２の一方の電極が形成され、上記ｐ型ＧａＡ
ｓコンタクト層上の上記リッジ部に対応する中央部を挟
む両側の領域上に、ｐ側の第１，又は第２の他方の電極
が形成され、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層中のｎ型領
域の上に、ｎ側の第３の電極が形成されているものとし
たので、受光素子を含む端面発光レーザ装置を得ること
ができ、外付けの受光素子，及びその組立てのコストを
削減することができる。

【００２７】またこの発明（請求項９）においては、上
記請求項１の半導体レーザ装置において、第２導電型の
半導体基板と、該半導体基板上に形成された、活性層
と、これを挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作
可能な半導体多重層と、上記半導体多重層上に形成され
た第１導電型の第１のコンタクト層と、上記第１のコン
タクト層の中央部分上にのみ設けられた第１導電型の光
吸収層とよりなる第１導電型領域と、上記第１導電型の
光吸収層上に設けられた第２導電型の第２のコンタクト
層よりなる第２導電型の領域と、上記第２導電型の半導
体基板の裏面に形成された第１，又は第２のいずれか一
方の電極と、上記第１導電型の第１のコンタクト層上
の、上記第１導電型の光吸収層を挟む位置に設けられ
た、第１，又は第２の他方の電極と、上記第２導電型の
第２のコンタクト層上に設けられ、該第２のコンタクト
層に対し電気的に接触し、外部への信号を取り出すこと
が可能な，第３の電極とを備えたものとしたので、受光
素子を含む端面発光レーザ装置を得ることができ、外付
けの受光素子，及びその組立てのコストを削減すること
ができる。

【００２８】またこの発明（請求項１０）においては、
上記請求項９の半導体レーザ装置において、上記第２導
電型の基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、上記半導
体多重層は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層よりな
り、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残
してエッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロッ
ク層が形成され、上記第１導電型の第１のコンタクト層
は、ｐ型のＧａＡｓよりなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層のリッジ部、及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロ
ック層上に形成され、上記第１導電型の光吸収層は、ｐ
型ＧａＡｓよりなり、上記第２導電型の第２のコンタク
ト層はｎ型ＧａＡｓよりなり、上記ｎ型のＧａＡｓ基板
の裏面上に、ｎ側の第１，又は第２の一方の電極が形成
され、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上の上記ｐ型の光
吸収層を挟む両側の領域上に、ｐ側の第１，又は第２の
他方の電極が形成され、上記ｎ型ＧａＡｓコンタクト層
上に、ｎ側の第３の電極が形成されているので、受光素
子を含む端面発光レーザ装置を得ることができ、外付け
の受光素子，及びその組立てのコストを削減することが
できる。

【００２９】この発明（請求項１１）にかかる半導体レ
ーザ装置においては、第１導電型の半導体基板と、上記
第１導電型の半導体基板上に形成された、活性層と、こ
れを挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作可能な
半導体層，レーザ動作領域に電流を効率的，選択的に注
入するための第１導電型の領域よりなる電流ブロック
層，及び上記レーザ動作領域上に形成された第２導電型
のコンタクト層を有する半導体レーザ層構造と、上記第
１導電型の半導体基板上の、上記半導体レーザ層構造と
分離され，該半導体レーザ層構造を挟む位置に形成され
た、上記活性層と、これを挟む上下のクラッド層とから
なるレーザ動作可能な半導体層，及び上記第２導電型の
コンタクト層を有する光検出器層構造と、上記第１導電
型の半導体基板の裏面に形成された第１，又は第２のい
ずれか一方の電極と、上記半導体レーザ層構造の第２導
電型のコンタクト層上に設けられた、第１，又は第２の
他方の電極と、上記光検出器層構造の、上記第２導電型
のコンタクト層上に設けられた、該層に対し電気的に接
触し、外部への信号を取り出すことが可能な，第３の電
極とを備えたので、受光素子を含む端面発光レーザ装置
を得ることができ、外付けの受光素子，及びその組立て
のコストを削減することができる。

【００３０】またこの発明（請求項１２）においては、
上記請求項１１の半導体レーザ装置において、上記第１
導電型の半導体基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりなり、
上記半導体レーザ層構造は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層が形成され、かつ、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層のリッジ部を残してエッチングされた領域に、
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層が形成されるとともに、上
記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上記
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層が形成されてなり、上記各光検出器層構造は、ｎ
型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性
層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層が形成され、かつ、
上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層上に、ｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層が形成されてなり、上記ｎ型のＧａＡｓ基
板の裏面上に、ｎ側の第１，又は第２の一方の電極が、
上記半導体レーザ層構造の、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
上に、ｐ側の第１，又は第２の他方の電極が形成され、
上記光検出器層構造の、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上
に、ｐ側の第３の電極が形成されているので、受光素子
を含む端面発光レーザ装置を得ることができ、外付けの
受光素子，及びその組立てのコストを削減することがで
きる。

【００３１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本発明の第１の実施例による半導体レーザ
装置の断面図を示す。図において、図７と同一符号は同
一又は相当部分を示す。

【００３２】即ち、１はＧａＡｓ基板であり、１×１０
¹⁹cm^-3程度のｎ型の導電型のキャリア濃度を持ち、かつ
９０μｍ程度の厚さを持つ。２は該ＧａＡ基板１上にエ
ピタキシャル成長された半導体層であるｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ下クラッド層であり、３×１０¹⁸cm^-3程度のｎ型の導
電型のキャリア濃度，１．５μｍ程度の厚さをもち、か
つ０．５程度のＡｌ組成比をもつ。また、３は該ｎ−Ａ
ｌＧａＡｓ下クラッド層２上にエピタキシャル成長され
たｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層であり、２×１０¹⁸cm^-3程度
のｐ型キャリア濃度，０．０８μｍ程度の厚さ，及び
０．１５程度のＡｌ組成比をもつ。４は該ｐ−ＡｌＧａ
Ａｓ活性層３上にエピタキシャル成長されたｐ−ＡｌＧ
ａＡｓ上クラッド層であり、２×１０¹⁸cm^-3程度のｐ型
キャリア濃度，１．２μｍ程度の厚さ，及び０．５程度
のＡｌ組成比をもつ。５は上クラッド層４のストライプ
状の一部を除く領域をエッチング加工し、上クラッド層
４が０．２μｍ程度残るようにした部分にのみ選択的に
エピタキシャル成長された半導体層であるｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層であり、１×１０¹⁹cm^-3程度のｎ型キャ
リア濃度，１μｍ程度の厚さを持つ。６は上述のストラ
イプ状のエッチングされなかった上クラッド層４の一部
分であり、電流通路となるリッジ部であり、３μｍ程度
の幅を持つ。７は電流ブロック層５，リッジ部６上にエ
ピタキシャル成長されたｐ−ＧａＡｓコンタクト層であ
り、１×１０¹⁹程度のｐ型キャリア濃度，３μｍ程度の
厚さを持つ。９はｐ−ＧａＡｓコンタクト層７上に形成
された、ＡｕＺｎ又はＴｉ系金属からなる，５０００〜
１００００オングストローム厚のアノード電極，１０は
ｎ型ＧａＡｓ基板１上に形成された、ＡｕＧｅ系金属か
らなる，５０００〜１００００オングストローム厚のカ
ソード電極である。

【００３３】また、８はｎ−ＧａＡｓ基板１の一部に裏
面よりイオン注入もしくは拡散等の方法でｐ型のドーパ
ントを注入して形成された、ｐ型の導電型を有するｐ−
ＧａＡｓ反転領域であり、９０μｍに近い深さを有し、
３〜１０μｍ程度の幅を有する。１１は該ｐ−ＧａＡｓ
反転領域８の表面上に形成された、ＡｕＺｎ又はＴｉ系
金属からなる，５０００〜１００００オングストローム
厚の受光用電極である。１２は上記ｐ−ＧａＡｓ反転領
域８とｎ−ＧａＡｓ基板１との間に逆バイアスを印加し
たときに、該ｐ−ＧａＡｓ反転領域８とｎ−ＧａＡｓ基
板１間に形成される空乏層であり、該空乏層１２と上記
ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２との間の間隔は、約
０．５μｍ以下である。

【００３４】次に本実施例１の製造方法について説明す
る。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＣＶＤ法，ま
たはＭＢＥ法により、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層
２，ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層４を、順次エピタキシャル成長する。

【００３５】次に、上記エピタキシャル成長層のうちの
上クラッド層４のストライプ状の一部を除く領域を上ク
ラッド層４が０．２μｍ程度残るようにエッチング加工
して、ストライプ状のリッジ部６を形成し、その両側の
エッチング加工した部分にのみ選択的にｎ−ＧａＡｓ電
流ブロック層５をエピタキシャル成長させる。

【００３６】次に、上記電流ブロック層５及びリッジ部
６上に、ＭＯＣＶＤ法，またはＭＢＥ法の第２回目成長
によりｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を成長する。

【００３７】次に、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の中央部の
所定領域に、その主面よりイオン注入もしくは拡散等の
方法で、Ｚｎ等のｐ型ドーパントを注入して、ｐ型の導
電型を有するｐ−ＧａＡｓ反転領域８を形成する。

【００３８】次に、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１のｐ−Ｇａ
Ａｓ反転領域８を挟む両側部に、ＡｕＧｅ系金属からな
るｎ側電極１０を形成し、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層７上に、ＡｕＺｎ又はＴｉ系金属からなるｐ側電極９
を形成し、上記ｐ−ＧａＡｓ反転領域８上に、同じくＡ
ｕＺｎ又はＴｉ系金属からなるｐ側電極１１を形成し、
本実施例１の半導体レーザ装置を完成する。

【００３９】次に動作について説明する。図７に示され
る従来の素子と同様、アノード電極９と、カソード電極
１０との間に順方向電圧を印加すると、図中矢印１３で
示す順方向電流が流れ、レーザ発振にいたる。次に、受
光用電極１１の電圧が少なくともカソード電極１０の電
圧に対して小さくなるように、これに印加する電圧を調
整すると、ｐ−ＧａＡｓ反転領域８とｎ−ＧａＡｓ基板
１との間のｐｎ接合には逆バイアスが印加され、該ｐｎ
接合の近傍には空乏層１２が形成され、受光用電極１１
とカソード電極１０との間にはほとんど電流は流れな
い。しかしながら、レーザ動作中であれば、活性層３で
発生したレーザ光は、空間的な広がりを有しているた
め、矢印１４で示すもれ光が空乏層１２まで達してここ
で吸収され、フォトン−電子正孔対変換が生じ、該空乏
層内で光電流となる。これによって、もれ光１４に比例
した大きさの光電流を、受光用電極１１にて検出するこ
とが可能となる。また、もれ光１４はレーザ光出力強度
に関係した大きさであるため、受光用電極１１からの光
電流を検出することで、レーザ光の出力強度をモニタす
ることが可能となる。

【００４０】なお、ｎ−ＧａＡｓ基板１のキャリア濃度
は、上記したように、従来のものと同じ１×１０¹⁹cm^-3
程度でも同様の効果があるが、これは、カソード電極１
０とＧａＡｓ基板１との間の接触抵抗が、１×１０^-3Ω
cm²よりも大きくならない程度のキャリア濃度である，
例えば１×１０¹⁷cm^-3程度まで下げてもよい。また上記
実施例では、ｎ−ＧａＡｓ基板を用いたが、これと反対
導電型のｐ−ＧａＡｓ基板を用い、各層及び領域の導電
型を全て反対にしてもよく、上記と同様の効果が得られ
る。

【００４１】このような本実施例１による半導体レーザ
装置では、受光素子をレーザ素子の内部に組み込み、こ
れと一体的に形成するようにしたため、別途受光素子を
用意する必要がなくなり、また、この結晶成長法は上記
受光素子の組立てに比べて容易であるため、装置のコス
トダウンを達成することが可能となる効果が得られる。

【００４２】実施例２．図２は本発明の第２の実施例に
よる半導体レーザ装置を示す断面図である。図中、図７
と同一符号は同一もしくは相当部分を示す。本実施例２
は、上記実施例１において、受光領域を形成するｐ−Ｇ
ａＡｓ反転領域８をＧａＡｓ基板１の裏面側の一部の領
域にイオン注入，または拡散により設けたのに対し、該
ｐ型領域よりなる受光領域部を、ｐ型ＧａＡｓ基板その
ものを用いて形成するようにしたものである。

【００４３】即ち図２において、２〜７，９，１０，１
１は上記実施例１におけると同一のものを示し、２１は
１×１０¹⁶〜１×１０²⁰cm^-3程度のｐ型のキャリア濃
度を持ち、９０μｍ程度の厚さを有するｐ−ＧａＡｓ基
板である。２２はエピタキシャル成長によりｐ−ＧａＡ
ｓ基板２１上に形成された半導体層で、１×１０¹⁴〜１
×１０¹⁸cm^-3程度のｎ型のキャリア濃度を持ち、１〜５
μｍ程度の厚さを有するｎ−ＧａＡｓ光吸収層である。
２３は１×１０¹⁸〜１×１０²⁰cm^-3程度のｎ型のキャ
リア濃度，１〜２μｍ程度の厚さを有するｎ−ＧａＡｓ
バッファ層であり、これは上記ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２の全面に設けられている。２４はｐ−ＧａＡｓ
基板２１，光吸収層２２を順次エッチングし、ｎ−Ｇａ
Ａｓバッファ層２３が露出するように加工した領域であ
り、これにより、カソード電極１０は該バッファ層２３
に直接電気的に接触して設けられている。２５は上記ｐ
−ＧａＡｓ基板２１下のｎ−ＧａＡｓ光吸収層２２中
に、逆バイアス印加により形成される空乏層である。

【００４４】次に本実施例２の製造方法について説明す
る。まず、ｐ型ＧａＡｓ基板２１上にＭＯＣＶＤ法，ま
たはＭＢＥ法により、ｎ−ＧａＡｓ光吸収層２２，ｎ−
ＧａＡｓバッファ層２３，ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層２，ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４を、順次エピタキシャル成長する。

【００４５】次に、上記実施例１と同様に、上記エピタ
キシャル成長層のうちの上クラッド層４のストライプ状
の一部を除く領域をエッチング加工して、ストライプ状
のリッジ部６を形成し、その両側のエッチング加工した
部分にのみ選択的にｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層５をエ
ピタキシャル成長させ、その後、実施例１と同様に、上
記電流ブロック層５，及びリッジ部６上に、ＭＯＣＶＤ
法の第２回目成長によりｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を
成長する。

【００４６】その後、上記ｐ型ＧａＡｓ基板２１の中央
部の所定領域上のみをマスクパターンによりマスクし
て、上記ｐ型ＧａＡｓ基板２１，及びｎ−ＧａＡｓ光吸
収層２２をエッチング除去し、これにより露出した左右
の上記ｎ−ＧａＡｓバッファ層２３上に、ＡｕＧｅ系金
属からなるｎ側電極１０を形成するとともに、上記ｐ−
ＧａＡｓコンタクト層７上に、また上記ｐ型ＧａＡｓ基
板２１上に、ともにＡｕＺｎ又はＴｉ系金属からなるｐ
側電極９，ｐ側電極１１をそれぞれ形成して、本実施例
２の半導体レーザ装置を完成する。

【００４７】次に動作について説明する。本実施例２の
半導体レーザ装置も上記実施例１と同様な方法で動作さ
せることができる。受光用電極１１とカソード電極１０
との間に逆バイアスが印加されると、キャリア濃度の低
い光吸収層２２中で空乏層２５が発生する。そして、ア
ノード電極９とカソード電極１０間に順方向バイアスを
印加すると、該レーザ素子に順方向電流が流れ、活性層
３を経由する矢印２６で示す電流分布を生じる。そし
て、該電流により、レーザ光が発生するが、該レーザ光
は空間的な広がりを有しているため、矢印２７で示すも
れ光が空乏層２５に達し、実施例１と同様、受光用電極
１１から光電流を検出することができ、レーザ光出力強
度のモニタを行うことが可能となる。

【００４８】本実施例２では、実施例１のように基板の
キャリア濃度が１０¹⁹cm^-3程度と高い場合には、空乏
層が伸びにくく感度が期待できない場合があるのに対
し、本来の基板の役割をするバッファ層２３とｐ型Ｇａ
Ａｓ基板２１との間に、キャリア濃度が、ｐ型ＧａＡｓ
基板２１の１×１０¹⁶〜１×１０²⁰cm^-3程度に比し、
１×１０¹⁴〜１×１０¹⁸cm^-3程度と低い光吸収層２２を
設けるようにしているので、空乏層が伸びやすくなり、
その感度をも向上することができるものである。

【００４９】なお上記実施例２では、ｐ−ＧａＡｓ基板
を用いたが、これに代えてｎ−ＧａＡｓ基板を用い、各
層及び領域の導電型を全て反対にしてもよく、同様の効
果が得られる。

【００５０】このように、本実施例２によれば、受光素
子をレーザ素子の内部に組む込みこれと一体的に形成す
るようにしたため、実施例１と同様、別途受光素子を用
意する必要がなくなり、受光素子の組立てを廃して装置
のコストダウンを達成できる効果がある。また、本実施
例２では、実施例１に比し、ｐ−ＧａＡｓ反転領域８の
形成のためのＺｎの拡散工程が不要になったのに対し、
ｐ−ＧａＡｓ基板２１，及びｎ−ＧａＡｓ光吸収層２２
をエッチングするエッチング工程が必要となっている
が、この製造プロセスにおいても、その結晶成長法が上
記受光素子の組立てに比べて容易であることから、装置
のコストダウンを達成することが可能となるものであ
る。

【００５１】実施例３．図３は本発明の第３の実施例に
よる半導体レーザ装置を示す断面図である。図中、図１
と同一符号は同一または相当部分を示す。本実施例３
は、上記実施例１においては、受光領域を形成するｐ−
ＧａＡｓ反転領域８を、ＧａＡｓ基板１の裏面側に設け
たのに対し、これと逆に、ｎ型ＧａＡｓ反転領域３１を
ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７の表面側に設けたものであ
る。

【００５２】図において、３１は上記実施例１における
と同様、ＧａＡｓ基板１上に、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラ
ッド層２，ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ−ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層４，ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層５，ｐ
−ＧａＡｓコンタクト層７を成長したものの，該ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７の一部に、主面よりイオン注入も
しくは拡散等の方法により、ｎ型のドーパントを注入し
て形成された、ｎ型の導電型を有するｎ−ＧａＡｓ反転
領域である。３２は該ｎ−ＧａＡｓ反転領域３１上に形
成された、ＡｕＧｅ系金属からなる，受光用電極であ
る。３３は上記ｎ−ＧａＡｓ反転領域３１の下の領域
に、逆バイアスの印加により形成される空乏層である。

【００５３】次に本実施例３の製造方法について説明す
る。まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＣＶＤ法，又
はＭＢＥ法により、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド層２，
ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上クラッ
ド層４を、順次エピタキシャル成長する。

【００５４】次に、上記エピタキシャル成長層のうちの
上クラッド層４のストライプ状の一部を除く領域を、上
クラッド層４が０．２μｍ程度残るようにエッチング加
工して、ストライプ状のリッジ部６を形成し、その両側
のエッチング加工した部分にのみ選択的にｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層５をエピタキシャル成長させる。

【００５５】次に、上記電流ブロック層５，及びリッジ
部６上に、ＭＯＣＶＤ法，又はＭＢＥ法の第２回目の成
長によりｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を成長する。

【００５６】次に、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７の
中央部の所定領域に、その主面よりイオン注入もしくは
拡散等の方法でｎ型のドーパントを注入して、ｎ型の導
電型を有するｎ−ＧａＡｓ反転領域３１を形成する。

【００５７】次に、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７上
の、上記ｎ−ＧａＡｓ反転領域３１を挟む左右の領域上
に、ＡｕＺｎ又はＴｉ系金属からなるｐ側電極９を形成
し、さらに、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面に、ＡｕＧ
ｅ系金属からなるｎ側電極１０を形成し、かつ、上記ｎ
−ＧａＡｓ反転領域３１に、同じくＡｕＧｅ系金属から
なるｎ側電極３２を形成して、本半導体レーザ装置を完
成する。

【００５８】次に動作について説明する。本実施例も、
上記実施例１と同様な方法で動作させることができる。
即ち、受光用電極３２とアノード電極９との間に逆バイ
アス電圧を印加すると、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
７とｎ−ＧａＡｓ反転領域３１との間のｐｎ接合近傍
に、空乏層３３が発生する。そして、アノード電極９と
カソード電極１０との間に順方向バイアスを印加する
と、該レーザ素子に順方向電流が流れ、矢印３４で示す
電流分布を生じる。そして該電流が活性層３に流れるこ
とにより、レーザ光が発生し、該レーザ光中の矢印３５
で示すもれ光が空乏層３３に達し、上記実施例１と同様
に、受光用電極３２から光電流を検出することができ、
レーザ光出力強度をモニタすることが可能となる。

【００５９】なお、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７のキャ
リア濃度については、上記したように、従来のものと同
じ１×１０¹⁹cm^-3程度でも同じ効果があるが、これは上
記実施例１におけると同様、アノード電極９とコンタク
ト層７との間の接触抵抗が１×１０^-3Ωcm²よりも大き
くならない程度のキャリア濃度である，例えば１×１０
¹⁷cm^-3程度まで下げてもよい。また上記実施例では、ｎ
−ＧａＡｓ基板を用いたが、これと反対導電型のｐ−Ｇ
ａＡｓ基板を用い、各層及び各領域の導電型を全て反対
にしてもよく、上記と同様の効果が得られる。

【００６０】このような本実施例３による半導体レーザ
装置では、受光素子をレーザ素子の内部に組み込み、こ
れと一体的に形成するようにしたため、別途受光素子を
用意する必要がなくなり、該受光素子を形成するための
ＭＯＣＶＤ法，あるいはＭＢＥ法等の結晶成長法は多少
複雑となるが、この結晶成長法は上記受光素子の組立て
に比べて容易であるため、装置のコストダウンを達成す
ることが可能となる効果が得られる。

【００６１】実施例４．図４は本発明の第４の実施例に
よる半導体レーザ装置を示す断面図である。図中、図３
と同一符号は同一もしくは相当部分を示す。上記実施例
３では、受光領域として機能するｎ型ＧａＡｓ領域３１
はｐ型ＧａＡｓコンタクト層中にイオン注入もしくは拡
散により形成したが、本実施例４では、受光領域として
機能するｎ型ＧａＡｓコンタクト層４２と、ｐ型ＧａＡ
ｓ光吸収層４１とはｐ型ＧａＡｓコンタクト層７上に形
成したものである。

【００６２】即ち図において、１〜７，９，１０，は上
記実施例３におけると同様のものを示し、４１はｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７上に連続してエピタキシャル成長
された半導体層で、１×１０¹⁴〜１×１０¹⁸cm^-3程度の
ｐ型キャリア濃度を持ち，１〜５μｍ程度の厚さを有す
るｐ−ＧａＡｓ光吸収層である。４２はｐ−ＧａＡｓ光
吸収層４１上に形成された、１×１０¹⁸〜１×１０²⁰cm
^-3程度のｎ型キャリア濃度，１〜２μｍ程度の厚さを有
するｎ−ＧａＡｓコンタクト層である。４３は該ｎ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層４２上に形成された、ＡｕＧｅ系金
属からなる，受光用電極である。４４は主面よりコンタ
クト層４２，光吸収層４１を順次エッチングし、コンタ
クト層７が露出するように加工した領域であり、これに
よりアノード電極９は該コンタクト層７に直接電気的に
接触して設けられている。４５は上記ｎ−ＧａＡｓコン
タクト層４２下の領域に、逆バイアスの印加により形成
される空乏層である。

【００６３】次に本実施例４の製造方法について説明す
る。まず、上記実施例３と同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板１
上にＭＯＣＶＤ法により、ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層２，ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層３，ｐ−ＡｌＧａＡｓ上
クラッド層４を、順次エピタキシャル成長する。

【００６４】次に、上記エピタキシャル成長層のうちの
上クラッド層４のストライプ状の一部を除く領域を上ク
ラッド層４が０．２μｍ程度残るようにエッチング加工
して、ストライプ状のリッジ部６を形成し、その両側の
エッチング加工した部分にのみ選択的にｎ−ＧａＡｓ電
流ブロック層５をエピタキシャル成長させる。

【００６５】次に、上記電流ブロック層５，及びリッジ
部６上に、ＭＯＣＶＤ法の第２回目成長により、ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７，さらにはｐ−ＧａＡｓ光吸収層
４１，及びｎ−ＧａＡｓコンタクト層４２を、成長す
る。

【００６６】その後、上記ｎ型ＧａＡｓコンタクト層４
２の中央部の所定領域上のみにマスクパターンを形成
し、これをマスクとして、上記ｎ−ＧａＡｓコンタクト
層４２，及びｐ−ＧａＡｓ光吸収層４１をエッチング除
去し、これにより露出した左右の上記ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層７上に、ＡｕＺｎ又はＴｉ系金属からなるｐ側
電極９を形成し、一方、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏
面，及び上記ｎ型ＧａＡｓコンタクト層４２にそれぞれ
ＡｕＧｅ系金属からなるｎ側電極１０，ｎ側電極４３を
形成し、本実施例４の半導体レーザ装置を完成する。

【００６７】次に動作について説明する。本実施例４も
上記実施例１と同様な方法でこれを動作させることがで
きる。即ち、受光用電極４３とアノード電極９との間に
逆バイアスが印加されると、キャリア濃度の低い光吸収
層４１中で空乏層４５が発生する。そして、アノード電
極９とカソード電極１０との間に順方向バイアスを印加
すると、該レーザ素子に順方向電流が流れ、矢印４６で
示す電流分布を生じさせる。該電流が活性層３内を流れ
ることにより、レーザ光が発生し、矢印４７で示すもれ
光が空乏層４５に達し、上記実施例１と同様、受光用電
極４３から光電流を検出することができ、レーザ光出力
強度のモニタを行うことが可能となる。

【００６８】なお、上記実施例では、ｎ−ＧａＡｓ基板
を用いたが、これと反対導電型のｐ−ＧａＡｓ基板を用
い、各層及び各領域の導電型を全て反対にしてもよく、
上記と同様の効果が得られる。

【００６９】以上、本発明の実施例１〜４によれば、受
光素子をレーザ素子の内部に組み込むようにしたため、
別途受光素子を準備する必要がなくなり、また該受光素
子を組み立てる必要がなくなり、装置のコストダウンを
図ることが可能となる。

【００７０】実施例５．図５は本発明の第５の実施例に
よるレーザ素子の断面図である。図中、１〜７，９，１
０は図７，図１〜図４と同一符号は同一もしくは相当部
分を示す。図５において、６１は電極１０，基板１，層
２，３，４，５，７，及び電極９からなるレーザ動作領
域，６２は電極１０，基板１，層２，３，４，７，及び
電極６４からなる受光動作領域である。また、６３はレ
ーザ動作領域６１と受光動作領域６２を電気的に分離す
るためのもので、主面からｎ−ＧａＡｓ基板１までエッ
チング加工されたアイソレーション溝、６４は受光動作
領域６２のコンタクト層７上に形成されたｐ型層用の受
光用電極である。

【００７１】次に本実施例５の製造方法について説明す
る。本実施例５では、上クラッド層４までを、従来のも
のと同様にエピタキシャル成長した後、レーザ動作領域
６１においてのみ、上クラッド層４のリッジ部６を除く
領域をエッチングし、上クラッド層４の厚さが０．２μ
ｍ程度残るように加工した後、電流ブロック層５を選択
的に形成する。

【００７２】次に、上記電流ブロック層５，及びリッジ
部６上に、ＭＯＣＶＤ法，又はＭＢＥ法の第２回目成長
によりｐ−ＧａＡｓコンタクト層７を成長する。

【００７３】次に、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７の
中央部の所定領域をはさんでアイソレーション溝を形成
すべきストライプ状の領域に、開口を有するマスクを用
いて上記半導体層７，４，３，２をエッチング除去する
ことにより、上記中央部の所定領域をはさむアイソレー
ション溝６３を形成する。

【００７４】次に、上記中央部の所定領域のｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層７上、及び上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層７の、上記ｐ−ＧａＡｓコンタクト層７の上記アイソ
レーション溝６３の外側の領域上に、ともにＡｕＺｎ又
はＴｉ系金属からなるｐ側電極９，６４をそれぞれ形成
し、さらに、上記ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面に、ＡｕＧ
ｅ系金属からなるｎ側電極１０を形成して本実施例５の
半導体レーザ装置を完成する。

【００７５】次に動作について説明する。本実施例５も
上記実施例１と同様な方法で動作させることができる。
即ち、受光用電極６４とカソード電極１０との間に逆バ
イアス電圧が印加されると、活性層３と下クラッド層２
との間のｐｎ接合の近傍に空乏層６７が発生する。そし
て、アノード電極９とカソード電極１０との間に順方向
バイアスを印加すると、半導体レーザ素子部に順方向電
流が流れ、矢印６５で示す電流分布を生じさせる。該電
流によりレーザ光が発生し、そのレーザ光のうちの矢印
６６で示すもれ光が空乏層６７に達し、上記実施例１と
同様に、受光用電極６４から光電流を検出することがで
き、このようにしてレーザ光強度をモニタすることが可
能となる。

【００７６】上記実施例では、ｎ−ＧａＡｓ基板を用い
たが、これと反対導電型のｐ−ＧａＡｓ基板を用い、各
層及び各領域の導電型を全て反対にしてもよく、上記実
施例と同じ効果が得られる。

【００７７】先行技術文献との比較従来、半導体レーザ装置において、受光素子を、発光素
子と一体的に作り込んだ半導体レーザ装置を示すものと
して、特開昭６３−９５６９０号特開平４−１６３９８３号特開昭６１−２２０３８３号特開平５−２５１８２８号特開平５−２９９７７９号特開昭６２−１５８７２号に示すものがあった。これらと、上記実施例１〜５の半
導体レーザ装置との相違について、以下説明する。

【００７８】(1) 先行技術特開昭６３−９５６９０号
との相違点上記の公報の第１図，第２図のＬＤ（レーザダイオー
ド）は、ＰＤ（フォトダイオード）内蔵型面発光ＬＤで
あり、図８(a),(b) に示すように、それぞれＬＤ部２１
０，２１５と、ＰＤ部３１０，３１５とを有し、(1) そ
れぞれ、陰極電極８０７，ｎ型クラッド層８０２，活性
層８０１，ｐ型クラッド層８０３，電流ブロック層８０
４，レーザの陽極電極８１４からなるＬＤ部２１０，２
１５は、面発光型ＬＤであること、(2) 第２の主面８１
６は、ＬＤ光出射方向と垂直であること、(3) 第２の主
面８１６に、ｐ型クラッド層８０３と、ｎ型コンタクト
層８１０、陰極電極８１１からなる受光用ｐｎ接合があ
ること、を特徴とするものである。

【００７９】これに対し、本発明では、実施例２及び４
がこれに類似しているが、本発明は端面発光型ＬＤを前
提としており、この面発光型ＬＤである先行技術と
は、明確にその構成を異にするものである。

【００８０】(2) 先行技術特開平４−１６３９８３号
との相違点また上記の公報の第１図に示すものは、ＰＤ内蔵型端
面光入出力増幅器についてのものであり、図９(a) に示
すように、(1) それぞれ、ＧａＡｓ基板９１１，半絶縁
バッファ層９１２，半絶縁クラッド層９１３，活性層９
１４，半絶縁クラッド層９１５，光吸収層９１６，半絶
縁クラッド層９１７，ｐ−クラッド層９１８，第１ｎク
ラッド層９１９，高抵抗層９２０，第２ｎクラッド層９
２１，ｐ側電極９２２，ｎ側電極９２３，９２４を有す
るものにおいて、活性層９１４からなる第１領域（Ｌ
Ｄ）２２０（２２０ａは該ＬＤの駆動回路）と、光吸収
層９１６からなる第２領域（ＰＤ）３２０（３２０ａは
該ＰＤの検出回路）とを有し、(2) ＧａＡｓ基板９１１
上に、第１領域（例えば活性領域）２２０と、第２領域
（例えば受光領域）３２０とが半絶縁バッファ層９１
２，半絶縁クラッド層９１３を介して成長され、これを
エッチング加工してメサ構造を作った後、該メサ構造の
片側（図示右側）はｐ−クラッド層９１８で、他方（図
示左側）は第１ｎクラッド層９１９，高抵抗層９２０，
第２ｎクラッド層９２１のｎ型−半絶縁−ｎ型の層で埋
め込んでなり、上記第１領域（例えば活性領域）と、第
２領域（例えば受光領域）とは同じ導波路内に形成され
ており、(3) ＬＤ２２０と、ＰＤ３２０とは独立に制御
でき、また、ＰＤ３２０の光電流に応じて、ＬＤ２２０
の駆動電流を制御することができること、(4) メサ構造
の光吸収層の両端にｐｎ接合２２２を設け、これをＰＤ
３２０としていること、をその構成上の特徴としてい
る。

【００８１】そしてその動作としては、図９(a) のｃ−
ａ間が順方向にバイアスされると、活性領域２２０（第
１領域）にキャリヤ注入が生じてレーザ発振し、このレ
ーザ光は半絶縁半導体層（半絶縁クラッド層９１５）を
通って受光領域３２０（第２領域）へも達し、いわゆる
レーザ光のモードロック状態が発生する。即ち、この構
造のものは、もれ光の検出という概念ではなく、第１領
域、第２領域が競合した光分布を発生するものであり、
これが第１領域、第２領域が同一導波路内に形成されて
いるという意味である。

【００８２】また、図９(a) のｃ−ｂ間を逆バイアスす
ると、フォトディテクタ（ＰＤ）の原理によりレーザ光
強度に応じたＰＤ光電流が流れ、レーザ光のモニタ素子
として、該レーザ光を効率的に検出する機能がある，こ
とを特徴とするものである。

【００８３】また上記の公報の第５図（実施例３）に
示すものは、リッジ型構造のＬＤであり、電流ブロック
層内に、半絶縁層，受光領域，ｎ型層を形成しているも
のであり、より詳しくは、図９(b) に示すように、(1)
ｎ−ＧａＡｓ基板９５１，ｎ−バッファ層９５２，ｎ−
クラッド層９５３，活性層９５４，ｐ−クラッド層９５
５，高抵抗層９５６，光吸収層９５７，ｎ−クラッド層
９５８，ｐ側電極９６０，ｎ側電極９６２を有するもの
において、活性層９５４からなる第１領域（ＬＤ）２２
５（２２５ａは該ＬＤの駆動回路）と、光吸収層９５７
からなる第２領域（ＰＤ）３２５（３２５ａは該ＰＤの
検出回路）とを有し、(2) ＧａＡｓ基板９５１上に、第
１領域（例えば活性領域）２２５と、第２領域（例えば
受光領域）３２５とが半絶縁バッファ層９５２，半絶縁
クラッド層９５３を介して成長され、これをエッチング
加工してメサ構造を作った後、該メサ構造の両側部（図
示右側，左側）を高抵抗層９５６，光吸収層９５７，ｎ
−クラッド層９５８で埋め込んで形成してなるものであ
り、(3) ＬＤ２２５と、ＰＤ３２５とは独立に制御で
き、また、ＰＤ３２５の光電流に応じて、ＬＤ２２５の
駆動電流を制御することができ、(4) ｎ−クラッド層９
５８と上記メサ構造との界面に上記第２領域（受光領
域）を構成するｐｎ接合２２７を設けており、これをＰ
Ｄ３２５としており、従って、上記第１領域（例えば活
性領域）２２５と、第２領域（例えば受光領域）３２５
とは同じ導波路内に形成されていること、を特徴として
いる。

【００８４】また、その動作としては、図９(b) のａ−
ｃ間に順バイアスを、ａ−ｂ間に逆バイアスを印加する
と、活性層９５４でレーザ発振し、図の破線Ｂ状の光分
布となるが、これは、受光領域３２５により光が吸収さ
れることとなる。したがって高抵抗層９５６，光吸収層
９５７，ｎ−クラッド層９５８よりなる電流ブロック層
の光吸収が、活性領域２２５のレーザ光の光分布に制限
を与えることとなり、これにより、レーザ光のモードは
ロックされることとなる。即ち、受光領域３２５はレー
ザ光を発生する活性領域２２５と同一の導波路内に存在
するものとなる。

【００８５】これに対し、図３に示した本発明の実施例
３の半導体レーザ装置は、ＰＤとして機能するｎ型領域
３１は、リッジ６の中に含まれるのではなくリッジ６上
のコンタクト層７の中に形成されているものである。

【００８６】そしてその動作としては、ａ−ｃ間に順バ
イアス、ａ−ｂ間に逆バイアスを印加した際、図の矢印
３４で示した方向に電流が流れ、活性層で光を発光させ
ている。このように、本発明ではＬＤ光ではなく、ＥＬ
光（自然放出光）のもれ光が上部キャップ層７中のｐｎ
接合（受光領域）内に入り、モニタＰＤとして働くもの
である。

【００８７】このように本発明では、ＬＤとＰＤとは同
じ導波路内にはなく、導波路外にあり、上記先行技術
の第１図，第５図のものとは、明確にその構成を異にす
るものである。

【００８８】以下、本発明の半導体レーザ装置と、図９
(a) ，図９(b) に示した上記先行技術の第１図（実施
例１），第５図（実施例３）との差異について、より明
確に比較，検討する。

【００８９】本発明の利点について、上記先行技術の
第１図，第５図とも、受光領域は同一導波路内に形成さ
れていることから、これはレーザ光の結晶内光分布に影
響を必ず及ぼすことになる。例えば、先行技術の第１
図であれば、光分布が必ず第１領域（活性領域）も含む
形となるため、レーザ出射光の広がり角にも影響を与
え、図９(a) の状態を考えれば、必ず出射角は小さくな
る。従ってこの影響を考慮しなければならないため設計
マージンが小さくなる。一方、本発明（図３）の場合、
受光領域は光分布には影響を与えないため、レーザ出射
光の制御に関しては、ＰＤ部の寄与を考慮しなくてすむ
ことになる。従って、設計マージンが小さくなることは
なく、歩留りは向上することとなる。

【００９０】上記先行技術の第１図は、活性領域２２
０をメサエッチでリッジを形成する構造であり、そのリ
ッジ側面のエッチング面をエピタキシャル層９１８等で
埋め込む形となっている。この工程では以下の問題があ
る。

【００９１】(1) 活性層２２０自体をエッチングし、エ
ピタキシャル層で埋め込む形の構造では、エッチング面
４００が酸化され、かつ一旦大気にさらされるため、再
成長埋め込み界面の結晶性が悪く、信頼性が悪い。

【００９２】(2) また、従来例のように、リッジの主面
に対し、横方向から電流を注入する構造では、活性層２
２０内部の注入キャリヤ密度の不均一が生じ、特に温度
が変化する際にこのキャリヤ分布が変動するため、レー
ザ出射方向が変化する。事実、この構造の実用例，もし
くは試作例は今までに見たことがなく、このことからも
この構造は非現実的であることがわかる。

【００９３】一方、本発明のベースとなっているリッジ
型のレーザダイオードは、現在量産タイプの主流であ
り、現実性が高いものと考えられる。

【００９４】図９(b) に示す上記先行技術の第５図
（実施例３）は、リッジ型構造であることから、実現性
は高いが、以下の問題がある。

【００９５】(1) 受光領域３２５の部分は、特にリッジ
構造の底部、及び側面に形成されたｐｎ接合，又はｐ−
ｉ−ｎ接合によるものであることから、結晶性が悪い。
つまり、平坦な面と異なり、少なくとも２種類以上の面
方位上の結晶成長であることから、原子配置のずれが生
じやすい。又、ＰＤとして動作させるため、逆バイアス
をある程度（０〜30Ｖ）印加することになるが、結晶性
が悪いため、この逆バイアス印加により結晶内部の発生
電流が必ず生じ、暗電流が大きいものと考えられる。一
方、本発明は平坦な面上に形成されるため、結晶性は良
く、暗電流は低い。

【００９６】(3) 図１０に示す先行技術特開昭６１−
２２０３８３号との相違点上記の公報の第１図(k) に示すものは、ＰＤ内蔵型面
発光型レーザダイオードについてのものであり、図１０
に示すように、(1) ｎ型半導体基板１０１１，ｎ型クラ
ッド層１０１２，ｐ型活性層１０１３，ｐ型クラッド層
１０１４，ｐ型キャップ層１０１５，電流狭窄用のＳｉ
Ｏ2 膜１０１６，発光部ｐ型オーミック電極１０１７，
発光領域１０２１，受光部ｐ型領域１０２４，発光部受
光部共通ｎ側オーミック電極１０２５，受光部ｐ側オー
ミック電極１０２７，放射光取り出し穴１０２９を有す
るものにおいて、(1) レーザダイオードは、面発光型Ｌ
Ｄであること、(2) 裏面に放射光取り出し穴１０２９が
形成されていること、(3) 該穴１０２９の斜面にｐｎ接
合６５があり、外部に出たＬＤ光を再吸収するＰＤであ
ること、を特徴とするものである。

【００９７】このように、先行技術はＬＤ光のＬＤ主
スペクトル光（ＬＤ光）をモニタするものであるが、こ
れに対し、本発明の請求項１、２は、ＬＤ光のもれ光、
即ち，ＥＬ光，ＬＤ光も含んだ電子・正孔再結合発光光
のすべてをモニタするものであって、該先行技術とは
本質的に異なり、該先行技術とは明確にその構成を異
にするものである。

【００９８】(4) 図１１及び図１２に示す先行技術特
開昭５−２５１８２８号，特開平５−２９９７７９号
との相違点上記，の公報のそれぞれ図１，図１に示されるもの
は、図１１，図１２に示されるように、(1) ｎ型オーミ
ック電極１１０１，ｎ型ＧａＡｓ基板１１０２，ｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層１１０３，分布帰還型多層膜ミラー１
１０４，ｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.6Ａｓクラッド層１１０
５，ｐ型ＧａＡｓ活性層１１０６，ｐ型Ａｌ0.4 Ｇａ0.
6Ａｓクラッド層１１０７，ｐ型Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ
コンタクト層１１０８，ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94埋め込み層
１１０９，ｐ型オーミック電極１１１０，誘電体多層膜
ミラー１１１１を有するもので（図１２で、１１２４は
レーザ光１１２５を反射する鏡面である。）、(2) ＬＤ
２４０，２５０は、面発光型ＬＤであること、(3) ＬＤ
２４０，２５０，ＰＤ３４０，３５０間が、ＩＩ−ＩＶ
族化合物半導体（ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94埋め込み層１１０
９）で埋め込まれていること、を特徴としている。

【００９９】本発明では、実施例５がこれに近いが、以
下の点でこれらと本質的に異なるものである。即ち、図
１１に示す上記の公報とは、請求項１、１１が、電気
的分離用アイソレーション溝６３を有する点で本質的に
異なるものである。

【０１００】また、図１２に示す上記の公報は、ＬＤ
光（主スペクトル光）を鏡面１１２４に反射させてＰＤ
に入力させるが、図５に示すレーザ素子は、あくまでも
ＥＬ光をモニタするもので、しかも鏡面からの反射光で
はなく直接光をモニタする点で異なるものである。

【０１０１】また、本発明の実施例１ないし４は、図１
１に示した上記とは、以下の点で本質的に異なるもの
である。即ち、上記の公報は、ＬＤ２４０発光部の活
性層からのもれ光を活性層で一度水平方向に導波した
後、ＰＤ３４０で再検出する方式であるが、本発明の実
施例１ないし４はすべて、発光部真上またはごく近傍で
モニタし、また、もれ光を直接検出する点で異なるもの
である。

【０１０２】(5) 図１３に示す先行技術特開昭６２−
１５８７２号との相違点上記の文献は、図１３に示されるように、以下のこと
を特徴とするものである。

【０１０３】(1) 基板２００１と、穴２００１ａと、第
１のクラッド層２００２と、活性層２００３と、第２の
クラッド層２００４と、共通電極２００５と、ミラー兼
用電極２００６と、リング状の電極２００７と、溝２０
０８とを有して、レーザ本体２００９（２６０はレーザ
本体の駆動回路）と、フォトダイオード２０１０（２６
０はフォトダイオードの検出回路）とを構成し、(2) 面
発光型レーザダイオードであること、(3) ＬＤ２００
９, ＰＤ２０１０を同時形成すること、(4) ＬＤ２００
９, ＰＤ２０１０間が、メサ溝２００８で分離されてい
ること、(5) ＬＤ２００９の漏れ光をＰＤ２０１０で検
出することである。

【０１０４】そして、本発明との相違点は、該は面発
光型であり、“レーザ光の側周に”共通電極２００５，
基板２００１，クラッド層２００２，活性層２００３，
クラッド層２００４，電極２００７よりなるフォトダイ
オード２０１０を設けているものであるのに対し、本発
明は、端面発光型ＬＤであって、“レーザ光の両側部
に”、受光動作領域６２を設けている点にあり、明確に
その構成が異なるものである。

【０１０５】

【発明の効果】以上のようにこの発明にかかる半導体レ
ーザ装置によれば、レーザ光出力強度をモニタするため
の受光素子を、レーザ素子の内部に集積化して形成する
ようにしたため、受光素子，及びその組立てのコストを
削減することができ、コスト安価に作製することができ
る効果が得られる。

【０１０６】即ち、この発明にかかる半導体レーザ装置
によれば、（実施例１）ヘキ開端面が共振器端面となる
半導体レーザ素子の第１導電型の半導体基板と、上記第
１導電型の半導体基板の、レーザ能動領域が形成されて
いる側と反対側の主面の一部に形成された第２導電型か
らなる領域と、レーザ能動領域から発生した光が、これ
に直接入射できるようにレーザ能動領域の近傍に形成さ
れ、かつレーザ光出射方向と垂直方向の位置に形成され
た、上記第１導電型の半導体基板と上記第２導電型領域
とからなるｐｎ接合と、上記第２の導電型領域と電気的
に接触し、外部への信号を取り出すことが可能な電極と
を備えたので、受光素子，及びその組立てのコストを削
減することができ、コスト安価な，受光素子を有する半
導体レーザを得ることができる効果がある。

【０１０７】またこの発明にかかる半導体レーザ装置に
よれば、（実施例２）ヘキ開端面が共振器端面となる半
導体レーザ素子の第２導電型の半導体基板と、上記第２
導電型の基板上に形成された第１導電型の光吸収層と、
該光吸収層上に形成された第１の導電型のバッファ層
と、レーザ動作可能なレーザ能動層と、該レーザ能動領
域から発生した光が、直接入射できるようにレーザ能動
領域の近傍に形成され、かつレーザ光出射方向と垂直方
向の位置に形成された、上記第２導電型の基板と第１の
導電型の光吸収層とからなるｐｎ接合と、上記第１導電
型のバッファ層と電気的に接触し、外部への信号を取り
出すことが可能な電極とを備え、上記光吸収層のキャリ
ア濃度が少なくとも１×１０¹⁸cm^-3よりも小さいものと
したので、受光素子，及びその組立てのコストを削減す
ることができ、コスト安価な，受光素子を有する半導体
レーザを得ることができる効果がある。

【０１０８】またこの発明にかかる半導体レーザ装置に
よれば、（実施例３）ヘキ開端面が共振器端面となる半
導体レーザ素子の第２導電型の半導体基板と、上記半導
体基板上に形成されたレーザ動作可能な半導体層と、レ
ーザ動作領域に電流を効率的，選択的に注入するための
第２導電型の電流ブロック層と、上記レーザ動作領域上
に形成された第１導電型を有するコンタクト層と、上記
コンタクト層中に形成された第２導電型からなる領域
と、上記レーザ動作領域から発生した光が、直接該ｐｎ
接合に入射できるようにレーザ能動領域の直上に形成さ
れ、かつレーザ光出射方向と垂直方向の位置に形成され
た、上記コンタクト層中の第２導電型の領域と、第１導
電型のコンタクト層とからなるｐｎ接合と、上記コンタ
クト層中の第２導電型の領域，第１導電型のコンタクト
層のそれぞれに対し、電気的に接触し、外部への信号を
取り出すことが可能な電極とを備えたものとしたので、
受光素子，及びその組立てのコストを削減することがで
き、コスト安価な，受光素子を有する半導体レーザを得
ることができる効果がある。

【０１０９】またこの発明にかかる半導体レーザ装置に
よれば、（実施例４）ヘキ開端面が共振器端面となる半
導体レーザ素子の第２の導電型の半導体基板と、該半導
体基板上に形成されたレーザ動作可能な半導体層と、レ
ーザ動作領域に電流を効率的，選択的に注入するための
第２の導電型の電流ブロック層と、上記レーザ動作領域
上に順次形成された第１の導電型を有するコンタクト
層，第１の導電型を有する光吸収層，第２の導電型を有
する半導体層と、上記レーザ動作領域の直上の部分を除
く領域の第１の導電型のコンタクト層が露呈され、外部
へ信号が取り出せる電極と、上記レーザ動作領域から発
生した光が直接入射できるように、該レーザ動作領域の
直上に形成され、かつレーザ光出射方向を垂直方向の位
置に形成された、上記第１導電型の光吸収層と、第２の
導電型の半導体層とからなるｐｎ接合とを備えたものと
したので、受光素子，及びその組立てのコストを削減す
ることができ、コスト安価な，受光素子を有する半導体
レーザを得ることができる効果がある。

【０１１０】またこの発明にかかる半導体レーザ装置に
よれば、（実施例５）ヘキ開端面が共振器端面となる半
導体レーザ素子の第１導電型の半導体基板と、上記半導
体基板上に形成されたレーザ動作可能な半導体層と、上
記レーザ動作可能な半導体層と同一構造からなり、上記
半導体基板上に同時にエピタキシャル成長された受光用
半導体層と、上記レーザ動作層と受光用半導体層とが電
気的に分離されるよう、上記半導体基板上の半導体層に
その主面から該基板が露出するまで加工形成されたエッ
チング溝とを備え、上記エッチング溝は、レーザ出射方
向と平行に、かつレーザ動作領域の少なくとも近傍に形
成されており、上記レーザ動作層で発生した光が、上記
受光用半導体層に少なくとも到達するように配置されて
いるものとしたので、受光素子，及びその組立てのコス
トを削減することができ、コスト安価な，受光素子を有
する半導体レーザを得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による半導体レーザ
装置を示す断面図である。

【図２】この発明の第２の実施例による半導体レーザ
装置を示す断面図である。

【図３】この発明の第３の実施例による半導体レーザ
装置を示す断面図である。

【図４】この発明の第４の実施例による半導体レーザ
装置を示す断面図である。

【図５】この発明の第５の実施例による半導体レーザ
装置を示す断面図である。

【図６】従来のレーザ装置の構成を示す側面模式図で
ある。

【図７】従来のレーザ素子を示す断面図である。

【図８】特開昭６３−９５６９０号に示される，文献
の２つの従来のレーザ素子をそれぞれ示す断面図
（(a) ，(b) ）である。

【図９】特開平４−１６３９８３号に示される，文献
の２つの従来のレーザ素子をそれぞれ示す断面図
（(a) ，(b) ）である。

【図１０】特開昭６１−２２０３８３号に示される，
文献の従来のレーザ素子を示す断面図である。

【図１１】特開平５−２５１８２８号に示される，文
献の従来のレーザ素子を示す断面図である。

【図１２】特開平５−２９９７７９号に示される，文
献の従来のレーザ素子を示す断面図である。

【図１３】特開昭６２−１５８７２号に示される，文
献の従来のレーザ素子を示す断面図である。

【符号の説明】

１ＧａＡｓ基板、２ｎ−ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層、３ｐ−ＡｌＧａＡｓ活性層、４ｐ−ＡｌＧａＡ
ｓ上クラッド層、５ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、６
電流通路となるリッジ部、７ｐ−ＧａＡｓコンタク
ト層、９アノード電極、１０カソード電極、８ｐ
−ＧａＡｓ反転領域、１１受光用電極、２１ｐ−Ｇ
ａＡｓ基板、２２ｎ−ＧａＡｓ光吸収層、２３ｎ−
ＧａＡｓバッファ層、２４加工領域、２５空乏層、
３１ｎ−ＧａＡｓ反転領域、３２受光用電極、３３
空乏層、３４，３５矢印、４１ｐ型の光吸収層、
４２ｎ−ＧａＡｓコンタクト層、４３受光用電極、
４４加工領域、６１レーザ動作領域、６２受光動
作領域、６３アイソレーション溝、６４受光用電
極、６７空乏層、１０１母材、１０２レーザ素
子、１０３受光素子、１０７，１０８レーザ光の空
間的広がり、１０４，１０６電圧印加端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘキ開端面が共振器端面となる半導体レ
ーザ装置において、第１導電型の領域上に形成され、少なくとも，活性層
と、これを挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作
可能な半導体多重層と、上記半導体多重層に対し電流を供給し、該半導体多重層
で光を発生させるための第１，及び第２の電極と、上記半導体多重層から発生した光が、これに直接入射で
きるように該半導体多重層の近傍に形成され、かつ上記
第１導電型領域との間にｐｎ接合を形成する第２導電型
の領域と、上記第２導電型の領域と電気的に接触し、上記第１，又
は第２の電極との間に電圧を印加することにより、外部
への信号を取り出すことが可能な，第２導電型側の第３
の電極とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】請求項１記載の半導体レーザ装置におい
て、上記第１導電型の領域は、第１導電型の半導体基板より
なり、上記レーザ動作可能な半導体多重層は、上記第１導電型
の領域となる半導体基板上に形成され、上記第２導電型の領域は、上記第１導電型の半導体基板
中の、上記半導体多重層が形成されている側と反対側の
主面の一部に形成され、上記ｐｎ接合は、上記第１導電型の半導体基板と、上記
第２導電型の領域との界面に、上記レーザ光出射方向と
垂直な方向に位置するよう形成されたものであることを
特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】請求項２記載の半導体レーザ装置におい
て、上記第１導電型の半導体基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よ
りなり、上記半導体多重層は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，
ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層よりなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残して
エッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上
記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層が形成され、上記第２導電型領域は、上記ｎ型のＧａＡｓ基板上の上
記レーザ動作可能な半導体多重層が形成されている側と
反対側の主面の，上記リッジ部に対応する中央部上に、
形成されたｐ型の領域よりなり、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上にｐ側の第１の電極が
形成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基板上の上記リッジ部に対応する中
央部を挟む両側の領域に、ｎ側の第２の電極が形成さ
れ、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の上記リッジ部に対応する中央
部の上記ｐ型の領域上に、ｐ側の第３の電極が形成され
ていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】請求項１に記載の半導体レーザ装置にお
いて、上記第２導電型の領域は、第２導電型の半導体基板より
なり、上記第１導電型領域は、上記半導体基板上に形成された
第１導電型の光吸収層と該光吸収層上に形成された第１
導電型バッファ層とよりなり、上記レーザ動作可能な半導体多重層は、上記バッファ層
上に形成され、上記第１，第２の電極の一方は、上記第１導電型のバッ
ファ層の裏面上の，上記第１導電型の光吸収層を挟む位
置に、位置して設けられており、上記第２導電型半導体基板の裏面に形成された上記第３
の電極を備えていることを特徴とする半導体レーザ装
置。
【請求項５】請求項４記載の半導体レーザ装置におい
て、上記第２導電型の半導体基板はｐ型ＧａＡｓ基板よりな
り、上記第１導電型の光吸収層はｎ型のＧａＡｓよりなり、上記第１導電型のバッファ層はｎ型のＧａＡｓよりな
り、該第１導電型のＧａＡｓバッファ層上に、ｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ下クラッド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型Ａｌ
ＧａＡｓ上クラッド層が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残して
エッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上
記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層が形成され、該ｐ型ＧａＡｓコンタクト層上にｐ側の第１の電極が形
成され、上記ｎ型バッファ層の裏面上の上記ｎ型光吸収
層を挟む位置に、ｎ側の第２の電極が形成され、上記ｐ
型のＧａＡｓ基板上に、ｐ側の第３の電極が形成されて
いることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】請求項５記載の半導体レーザ装置におい
て、上記ｎ型の光吸収層のキャリア濃度が、少なくとも１×
１０¹⁸cm^-3よりも小さいことを特徴とする半導体レーザ
装置。
【請求項７】請求項１記載の半導体レーザ装置におい
て、第２導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された、活性層と、これを挟む上
下のクラッド層とからなるレーザ動作可能な半導体多重
層と、上記半導体多重層上に形成された第１導電型のコンタク
ト層よりなる上記第１導電型の領域と、上記コンタクト層中に形成された第２導電型領域とより
なり、上記第１導電型のコンタクト層と上記第２導電型領域と
が形成するｐｎ接合が、レーザ光出射方向と垂直な方向
の位置に形成されていることを特徴とする半導体レーザ
装置。
【請求項８】請求項７記載の半導体レーザ装置におい
て、上記第２導電型の基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりな
り、上記半導体多重層は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，
ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層よりなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残して
エッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
が形成され、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上
記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、上記第１導電型の
ｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成され、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層の，上記リッジ部に対応
する中央部の層内に、ｎ型である上記第２導電型の領域
が形成され、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上に、ｎ側の第１，又は
第２の一方の電極が形成され、上記ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層上の上記リッジ部に対応する中央部を挟む両側の
領域上に、ｐ側の第１，又は第２の他方の電極が形成さ
れ、上記ｐ型ＧａＡｓコンタクト層中のｎ型領域の上
に、ｎ側の第３の電極が形成されていることを特徴とす
る半導体レーザ装置。
【請求項９】請求項１記載の半導体レーザ装置におい
て、第２導電型の半導体基板と、該半導体基板上に形成された、活性層と、これを挟む上
下のクラッド層とからなるレーザ動作可能な半導体多重
層と、上記半導体多重層上に形成された第１導電型の第１のコ
ンタクト層と、上記第１のコンタクト層の中央部分上に
のみ設けられた第１導電型の光吸収層とよりなる第１導
電型領域と、上記第１導電型の光吸収層上に設けられた第２導電型の
第２のコンタクト層よりなる第２導電型の領域と、上記第２導電型の半導体基板の裏面に形成された第１，
又は第２のいずれか一方の電極と、上記第１導電型の第１のコンタクト層上の、上記第１導
電型の光吸収層を挟む位置に設けられた、第１，又は第
２の他方の電極と、上記第２導電型の第２のコンタクト層上に設けられ、該
第２のコンタクト層に対し電気的に接触し、外部への信
号を取り出すことが可能な，第３の電極とを備えたこと
を特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１０】請求項９記載の半導体レーザ装置にお
いて、上記第２導電型の基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よりな
り、上記半導体多重層は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド層，
ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド
層よりなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部を残して
エッチングされた領域に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
が形成され、上記第１導電型の第１のコンタクト層は、ｐ型のＧａＡ
ｓよりなり、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッ
ジ部、及び上記ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に形成さ
れ、上記第１導電型の光吸収層は、ｐ型ＧａＡｓよりなり、上記第２導電型の第２のコンタクト層はｎ型ＧａＡｓよ
りなり、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上に、ｎ側の第１，又は
第２の一方の電極が形成され、上記ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層上の上記ｐ型の光吸収層を挟む両側の領域上に、
ｐ側の第１，又は第２の他方の電極が形成され、上記ｎ
型ＧａＡｓコンタクト層上に、ｎ側の第３の電極が形成
されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１１】第１導電型の半導体基板と、上記第１導電型の半導体基板上に形成された、活性層
と、これを挟む上下のクラッド層とからなるレーザ動作
可能な半導体層，レーザ動作領域に電流を効率的，選択
的に注入するための第１導電型の領域よりなる電流ブロ
ック層，及び上記レーザ動作領域上に形成された第２導
電型のコンタクト層を有する半導体レーザ層構造と、上記第１導電型の半導体基板上の、上記半導体レーザ層
構造と分離され，該半導体レーザ層構造を挟む位置に形
成された、上記活性層と、これを挟む上下のクラッド層
とからなるレーザ動作可能な半導体層，及び上記第２導
電型のコンタクト層を有する光検出器層構造と、上記第１導電型の半導体基板の裏面に形成された第１，
又は第２のいずれか一方の電極と、上記半導体レーザ層構造の第２導電型のコンタクト層上
に設けられた、第１，又は第２の他方の電極と、上記光検出器層構造の、上記第２導電型のコンタクト層
上に設けられた、該層に対し電気的に接触し、外部への
信号を取り出すことが可能な，第３の電極とを備えたこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項１２】請求項１１記載の半導体レーザ装置に
おいて、上記第１導電型の半導体基板は、ｎ型のＧａＡｓ基板よ
りなり、上記半導体レーザ層構造は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッ
ド層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層が形成され、かつ、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上ク
ラッド層のリッジ部を残してエッチングされた領域に、
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層が形成されるとともに、上
記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラッド層のリッジ部，及び上記
ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層が形成されてなり、上記各光検出器層構造は、ｎ型ＡｌＧａＡｓ下クラッド
層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層，ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層が形成され、かつ、上記ｐ型ＡｌＧａＡｓ上クラ
ッド層上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層が形成されてな
り、上記ｎ型のＧａＡｓ基板の裏面上に、ｎ側の第１，又は
第２の一方の電極が、上記半導体レーザ層構造の、ｐ型
ＧａＡｓコンタクト層上に、ｐ側の第１，又は第２の他
方の電極が形成され、上記光検出器層構造の、ｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層上に、ｐ側の第３の電極が形成されて
いることを特徴とする半導体レーザ装置。